DE2436217C3 - Fliegende Schere - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine fliegende Schere, im
sondere für draht- oder bandförmiges Schneidgut, bei welcher die beiden Messer der Schere nahe und quer zu den freien Endteilen von zwei pleuelartigen Scherenbalken angeordnet sind, die an einander bezüglich der Drehachse der sie tragenden Welle diametral gegenüberliegenden Exzentern angelenkt sind und durch diese entsprechend einer Schneidbewegung relativ zueinander bewegbar sind, wobei einer der Scherenbalken über ein auf der die Exzenter tragenden Welle sitzendes rotierendes Antriebsorgan und ein Antriebsgestänge im Sinne eines Schererimitlaufes mit dem Schneidgut antreibbar ist und der Bewegungsverlauf der Messer durch gegenseitige Kopplung der Scherenbalken kinematisch so abgestimmt ist, daß unter weitgehend biegefreiem Schnitt die Ebene durch die Schneidkanten der beiden Messer in jedem Augenblick der Schneidbewegung senkrecht zur Vorschubrichtung des Schneidgutes verläuft.

Eine solche Schere kann im Ausgang von kontinuierlich arbeitenden Produktions- und Bearbeitungsmaschinen für draht- oder bandörmiges Material, wie etwa Bewehrungsmaterial für den Stahlbetonbau, angewendet werden, oder aber dazu dienen, zu Ringen oder Spulen aufgewickeltes Material dieser Art nach Durchleiten desselben durch eine Richtmaschine in gerade Stücke gewünschter Länge zuzuschneiden.
Bei einer aus der GB-PS 7 12 694 bekannten fliegenden Schere der einleitend angegebenen Gattung werden die beiden Scherenmesser mittels eines Scherenrahmens, der von einstückig mit dem Träger des unteren Messers verbu^enen seitlichen Gleitführungen gebildet wird, in einer gemeinsamen Ebene geführt. Die

is beiden Messer werden über eine Hauptwelle und Kurbel- bzw. Exzentertriebe im Sinne einer Schneidbewegung angetrieben, wobei dem Träger des unteren Messers und dem unteren Teil des mit ihm verbundenen Scherenrahmens zugleich eine sinusförmige Bewegung in Vorschubrichtung des Schneidgutes erteilt wird. Mittels eines weiteren Kurbel- oder Exzentertriebes wird der obere Teil des Scherenrahmens derart angetrieben, daß der Scherenrahmen und damit die Schnittebene der beiden Messer stets rechtwinklig zur Vorschubrichtung des Schneidgutes verläuft. Infolge dieser Exzenter- bzw. Kurbelantriebe führt der gesamte Scherenrahmen in Vorschubrichtung des Schneidgutes eine Mitlaufbewegung mit sinusförmigem Verlauf aus, was allerdings bei der allgemein üblichen gieichförmigen Vorschubbewegung des Schneidgutes zur Einwirkung von den Schneidvorgang ungünstig beeinflussenden Zwangskräften auf die Scherenmesser führt.

Eine gleichförmige Bewegung eines Scherenrahmens in Vorschubrichtung des Schneidgutes könnte an sich mittels einer Nockensteuerung erzwungen werden, wie beispielsweise die DE-PS 8 07 742 zeigt. Auf Grund der Tatsache,daß bei der fliegenden Schere nach der GB-PS 7 12 694 Kurbel- bzw. Exzenter triebe vorgesehen sind, um die Schnittebene der ueiden Messer mittels des Scherenrahmens stets rechtwinklig zur Schneidgutvorschubrichtung zu halten, kann aber bei dieser Schere eine Nockensteuerung der bekannten Art für die Mitlaufbewegung des Schcrenrahmens nicht angewendet werden.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zu Grunde, eine Schere der einleitend angegebenen Gattung so auszubilden, daß — unter Aufrechterhaltung der während des gesamten Schnittes bezüglich der Vorschubrichtung des Schneidgutes gleichbleibenden Lage der Schnittebene — eine Nockensteuerung zwecks Erzielung einer gleichförmigen Scherenbewegung in Vorschubrichtung des Schneidgutes anwendbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß zur Kopplung der beiden Scherenbalken in zwischen den Exzentern und den beiden Messern gelegenene Punkten ein die Scherenbalken verbinden der Lenker zur Bildung eines Gelenkviereckes vorgesehen ist, und daß als rotierendes Antriebsorgan für den Scherenmitlauf ein eine im wesentlichen gleichförmige Mitlaufbewegung bewirkende Nockenscheibe dient, wobei das Antriebsgestänge einen zweiarmigen Hebe! aufweiiit, der an einem Ende einen Nockenabtaster trägt und arrt anderen Ende über einen Lenker mit einem der beiden Scherenbalken gelenkig verbunden ist.

Wie später anhand der Zeichnungen noch genauer erläutert wird, wird im Rahmen der Erfindung unter Verzicht auf einen die beiden Scherenmesser zwangs-

läufig in einer gemeinsamen Ebene führenden Scherenrahmen durch die vorstehend gekennzeichnete Kopplung der Scherenbalken und die Verwendung einer Nockenscheibe eine gleichförmige Mitlaufbewegung der Schere mit dem Schneidgut unter Beibehaltung der senkrechten Lage der Schnittebene bezüglich des Schneidgutes erzielt

Vorteilhaft hat die Nockenscheibe einen solchen Kurbelverlauf, laß im Anschluß an die gleichförmige Vorschubbewegung der Messer der Schwere während des Schneidvorganges kurzzeitig eine das Auswerfen des abgelängten Schneidgutes unterstützende beschleunigte Vorschubbewegung stattfindet

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel genauer erläutert

Es zeigt

Fig. 1 und 2 schematische Seitenansichten einer erfindungsgemäßen fliegenden Schere von entgegengesetzten Richtungen, wobei in Fig. 1 die die Mitbewegung der Schere mit dem Schneidgut bewirkende Nockenscheibe und das Abtastgestänge fur dieses weggelassen worden sind,

Fig.3 eine teilweise geschnittene, durch weitere Details ergänzte Ansicht der Schere in Richtung der Pfeile HI-IH in Fig. !,die

Fig.4 bis 7 vier aufeinanderfolgende Arbeitsphasen der nur im Strichschema angedeuteten Schere,

F i g. 8 den Bahnverlauf der Schneidkanten der beiden Messer der Schere, die

Fig.9 bis 11 einzelne Bewegungsphasen dieser Messer.

Die erfindungsgemäße Schere hat ein Obermesser 1 und ein Untermesser 2. Diese beiden Messer sind in Messerhaltern 3 und 4 befestigt, welche ihrerseits von ja Scherenbalken 5 bzw. 6 getragen werden. Der Scherenbalken 5 ist in zwei Arme 5a, 5b unterteilt, die beiderseits des .Scherenbalkens 6 angeordnet sind, sich über den Messerhalter 4 desselben hinauserstrecken und zwischen ihren freien Enden den Messerhalter 3 tragen. Die Arme Sa und Sb des Scherenbalkens 5 weisen in der Nähe der beiden Messerhalter 3 und 4 auf ihrer Innenseite Ausnehmungen 7a. Tb 3uf, in denen Lenker 8a, Zb angeordnet sind, die in zwei mit Abstand voneinander angeordneten parallelen Achsen 9, 10 an den Scherenbalken 5, 6 angelenkt sind und eine Scherenbewegung dieser Balken und der in die Messerhalter 3 und 4 derselben eingesetzten Messet 1,2 gestatten.

Die unteren Enden der Scherenbalken 5 und 6 weisen Durchbrüche zur Aufnahme von Exzenterscheiben 13,

14 auf, die diametral gegeneinander versetzt auf einer Antriebswelle 15 angeordnet sind, wobei die Exzenterscheibe 13 aus zwei Teilen besteht, nämlich je einem Teil 13a bzw. 13Zj für jeden der beiden Arme 5a bzw. Sb des Scherenbalkens 5.

Drehfest auf der im Scherenrahmen gelagerten Welle

15 sitzt ein Schneckenrad 16, das über eine Schnecke 17 antreibbar ist. um den Messern 1, 2 der Schere über die Exzentersgheiben Ii, 14 und die Scherenbalken 5,6 die scherenartige Schneidbewegung zu erteilen.

Auf der Antriebswelle 15 sitzt ferner zur Ableitung der Mitbewegung der Schere mit dem Schneidgut eine Nockenscheibe 20. Auf einer zur Antriebswelle 15 parallelen Welle 2Ί ist ein zweiarmiger Hebel 22, 23 aufgekeilt. Der Hebelarm 22 trägt an seinem freien Ende eine Abtastrolle 24, die von einer am Scherenrahmen abgestützten Druckfeder 25 gegen den Umfang der Nockenscheibe 20 gedrückt wird. Das freie Ende des anderen Hebelarmes 23 ist über einen Lenker 26 rmt dem Scherenbalken 6 gekuppelt.

Es sei angenommen, daß die erfindungsgemäße fliegende Schere mit einer an sich bekannten MeQvorrichtung zusammenwirkt, welche die durchlaufende Menge des Schneidgutes mißt und eine nicht dargestellte Kupplung bekannter Bauart, die auf der Welle der Schnecke 17 zwischen dieser und dem Antriebsmotor sitzt, für die Dauer einer Umdrehung des Schneckenrades 16 bzw. der Antriebswelle 15 wirksam macht, sobald das durchlaufende Schneidgut die Soll-Länge erreicht hat

Die nach Herstellung dieser Antriebsverbindung ablaufenden Vorgänge sind in den Fig.4 bis 7 schematisch dargestellt

Die fliegende Schere steht bei Beginn des Schneidvorganges in ihrer in Fig.4 gezeigten Ausgangsstellung, in welcher die Messer I₁ 2 geöffnet sind und das Schneidgut unbehindert zwischen d .·'. beiden Messern hindurchiauifen kann.

Sobald di° erwähnte, nicht dargestellte Kupplung eingerückt wild, beginnt sich die Schnecke 17 und mit ihr das Schneckenrad 16 und die Antriebswelle 15 zu drehen. Dadurch werden die beiden Fx?pr:.erscheiben 13 und 14 im Sinne des Pfeiles Ein Umlauf versetzt

Gleichzeitig wird auch die auf die Welle 15 aufgekeilte Nockenscheibe 20 in Drehung versetzt. Über die Abtastrolie 24 wird dabei der Hebelarm 22 gegen die Wirkung der Druckfeder 25 bewegt, wodurch auch der Zapfen 21 in Drehung versetzt wird und der Hebelarm 23 eine Schwenkbewegung im Sinne des Pfeiles Fin F i g. 4 auszuführen beginnt.

Über den Lenker 26 -wrd die Schwenkbewegung des Hebelarms 23 und der, Scherenbalken 6 des Untermessers 2 übertragen. Gleichzeitig wird der Scherenbalken 5 des Obermessers 1 vom Scherenbalken 6 mittels der Lenker 8a, Sb mitgenommen. Die Abmessungen der einzelnen Konstruktionselemente sowie die Form der Nockenscheibe sind so gewählt, daß sich das Ober- und das Jntermesser 1 bzw. 2 mit gleicher Geschwindigkeit wie der zu durchtrennende Materialstrang in Richtung des Pfeiles C bewegen.

Sobald die in F i g. 5 gezeigte, um 9C^C gedrehte Lage der Welle 15 erreicht ist, haben die Messer 1, 2 den Materialstrang durchtrennt, d. h. der Schnitt ist vollendet.

Während einer weiteren Winkeldrehung der Welle 15 um 90° laufen sowohl die Welle 15 als auch der Zapfen 21 in gleicher Richtung weiter (vgl. die Pfeile £und Fin Fig. 5). wobei nun aber die Messer 1, 2 wiede' voneinander entfernt worden und dahe" den durchtrrnnt.n Materialstrang freigeben. Bei Erreichen der Stellung nach F i g. 6 befindet sich die Abtastrolle 24 in jenem Punkt am Umfang der Nockenscheibe 20, welcher am weitesten von der Achse der Welle 15 entfernt ist. Daher kehren nun der Zapfen 21 und der zweiarmige Hebtl 22, 23 unter der Wirkung der sich entspannenden Druckfeder 25 ihre Bewegungsrichtung um und beginnen in Richtung des Pfeiles Hin Fig.6 zurückzulaufen, Wogegen sich die WdIc 15 im Ursprünglichen Richtüngssirin (vgl. Pfeii E) weiterdreht.

Nach einer Drehung der Welle 15 um weitere 90° ergibt sich die in Fig.7 gezeigte Zwischenstellung, in welcher die Messer 1, 2 weit geöffnet sind, so daß das Schneidgut weiterhin zwischen ihnen hindurchtreteii kann, sich aber bereits auf halben Wege zurück in ihre Ausgangstellung befinden.

Nach weiterer Drehung der Welle 15 um 90° wird die Ausgangsstellung nach Fig.4 erreicht, und die Schere bleibt in dieser Lage stehen, bis ein neuer Schneidbefehl gegeben wird.

Aus einer Betrachtung der Fig.4 bis 7 ist deutlich erkennbar, daß die Mitlaufbewegung der fliegenden Schere mit dem Schneidgut und die RückkehfbewegUfig derselben durch die Nockenscheibertsteuerung und der Schneidvorgang selbst durch die Exzenterbewegungen bewirkt werden. Ein bevorzugter Verlauf der Bewegungsbahnen der Schneidkanten der beiden Messer I₁2 während des zusammengesetzten Bewegungsvorganges ist in Fig.8 in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Antriebswelle 15 während einer vollen Umdrehung derselben dargestellt. Die Bahn B1 der Schneidkante des Obermessers 1 verläuft von 0° bis etwa 150° der Drehung der Welle 15 mit großer Annäherung linear, u. zu/ bewegt sich das Obermesser 1 zwischen den Winkelwerten 0° und 90° mit einer konstanten Geschwindigkeit Vi, die der Geschwindigkeit des Schneidgutes entspricht, und im Bereich von 90° bis über 120° hinaus mit erhöhter Geschwindigkeit V^, wodurch der Ausstoß des abgetrennten Materialstrangstückes erleichtert wird. Sodann erfolgt die Rückkehrbewegung des Obermessers 1 in angehobener Lage desselben.

Das Untermesser 2 ist zunächst abgesenkt und nähert sich längs der Bahn B 2 mit gleichmäßiger horizontaler Geschwindigkeit dem Obermesser 1, das es in dem einem Drehwinkel von 90° der Welle 15 entsprechenden Schneidpunkt erreicht Sodann erfolgt ebenfalls eine beschleunigte Weiterbewegung und schließlich eine Rückkehrbewegung des Untermessers in abgesenkter Lage.

Die F i g. 9 bis 11 zeigen in übertriebener Darstellung die Relativlagen der beiden Schneidkanten K1 und K2 der beiden Messer 1 und 2 bezüglich des abzulängenden Materialstranges 5 im Zeitpunkt des Angriffs am Schneidgut (Fig.9) nach Durchtrennung desselben (Fig. 10) und bei der Beschleunigung des abgetrennten Strangsiückes5'(Fig. 11).

Durch Wahl des Verhältnisses e 1, e2, der Exzentrizitäten der Exzenterscheiben 13,14 in F i g. 3 können die Eindringtiefen χ und y in Fig. 10 so festgelegt werden, daß das Ende des nachkommenden Materialstranges S nicht verbogen wird. Durch geeignete Wahl des Verhältnisses der wirksamen Längen der Scherenbalken 5,6 und durch geeignete Wahl der Anlenkpunkle 9, 10 der Lenker 8a, Sb werden die gewünschten Bahnen Bi, BI der Schneidkanten ATl₁ K2 zueinander festgelegt.

Die Nockenerhebungskurve kann nach bekannten Methoden der Kinematik so gewählt werden, daß ein genaues Mitlaufen der Schere mit dem Schneidgut während des Schnittes (im Intervall zwischen 0° und 90°) und anschließend eine dem Ausstoßen des abgelängten Strangstückes S'dienende Beschleunigung der Schere erreicht werden.

Darch die beim Schneidvorgang zunehmende Neigung χ al der Messer 1, 2 (vgl. die Fig.9 und 10) entsteht nur ein geringes Reaktionsbiegemoment, so daß ein Niederhalter für das Schneidgut nicht notwendig ist.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel läßt sich natürlich im Rahmen der Erfindung konstruktiv noch verschiedentlich abwandeln.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fliegende Schere, insbesondere für draht- oder bandförmiges Schneidgut, bei welcher die beiden Messer der Schere nahe und quer zu den freien Endteilen von zwei pleuelartigen Scherenbalken angeordnet sind, die an einander bezüglich der Drehachse der sie tragenden Welle diametral gegenüberliegenden Exzentern angelenkt sind und durch diese entsprechend einer Schneidbewegung relativ zueinander bewegbar sind, wobei einer der Scherenbalken über ein auf der die Exzenter tragenden Welle sitzendes rotierendes Antriebsorgan und ein Antriebsgestänge im Sinne eines Scherenmitiaufes mit dem Schneidgut antreibbar ist und der Bewegungsverlauf der Messer durch gegenseitige Kopplung der Scherenbalken kinematisch so abgestimmt ist, daß unter weitgehend biegefreiern Schnitt die Ebene durch die Schneidkanten der beiden Messer in jedem Augenblick der Schneidbewegung senkrecht zur Vorschubrichtung des Schneidgutes verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kopplung der beiden Scherenbalken (5; 6) in zwischen den Exzentern (13; 14) und den beiden Messern (1; 2) gelegenen Punkten (9; 10) ein die Scherenbalken (5; 6) verbindender Lenker (8) zur Bildung eines Gelenkvierecks (9; 10; 13; 14) vorgesehen ist, und daß als rotierendes Antriebsorgan für den Scherenmitlauf ein eine im wesentlichen gleichförmig Mitlaufbewegung bewirkende Nokkenscheibe (20) dien.' wöbe das Antriebsgestänge einen zweiarmigen Hebel (22; 23) aufweist, der an einem Ende einen Nockeiiabta'-.er (24) trägt und am anderen Ende über einen Lenker (26) mit einem (6) der beiden Scherenbalken (5; 6) gelenkig verbunden ist.

2. Schere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (20) einen solchen Kurvenverlauf hat, daß im Anschluß an die gleichförmige Vorschubbewegung der Messer (1,2) der Schere während des Schneidvorganges kurzzeitig eine das Auswerfen des abgelängten Schneidgutes unterstützende beschleunigte Vorschubbewegung stattfindet.