DE2339269C3 - Schere zum Zerschneiden von Stahlprofilen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schere zum Zerschneiden von Stahlprofilen, mit einem hydraulisch oder mechanisch heb- und senkbar geführten. Schneiden aufweisenden Stempel und zwei je zweiteiligen Haltevorrichtungen, deren Teile in horizontalen Ebenen aufeinander zu und voneinander weg bewegbar geführt sind, wobei die erste Haltevorrichtung Flansche eines Profils gegen Bewegen sichert, während die zweite Haltevorrichtung den Steg des Profils abstützt.

Die bekannten Scheren dieser Art (DT-PS 5 66 260 und US-PS 94 755) dienen dem Schneiden von I-förmigem Profilmaterial quer zu seiner Längserstreckung, wobei das obere Schneidmesser hydraulisch oder mechanisch betätigbar ist und die unteren Schneidmesser auf die jeweilige Breite des I-förmigen Profilmaterials einstellbar sind.

Bei der schnell anwachsenden Entwicklung der Industrie besteht eine wachsende Nachfrage nach Profilmaterial aus Stahl zum Einsatz bei der Errichtung von Gebäuden, Schiffen und Brücken, wobei erhebliche Mengen von Abfällen anfallen, wenn das benötigte Profilmaterial bearbeitet wird. So fallen beim Zuschneiden des Profilmaterials auf bestimmte Abmessungen unvermeidlich kurze Abschnitte von Abfallmaterial an. und zwar auch dann, wenn Profile einer Normlänge Verwendung finden.

Bei der Verwertung und Nutzung solchen Abfallmaterials ergibt sich, wenn der Abfall nicht als Schrott Verwendung findet, die Notwendigkeit, die Flansche von H-, I-, U-Profilen od. dgl. vom Verbindungssteg zu trennen, was bisher im Regelfall mit Gas-Schneidbrennern erfolgt. Das Gas-Brennschneiden ist verhältnismäßig teuer, erfordert viel Zeit und Arbeit und ist deshalb unwirtschaftlich. Durch die Verwendung von Gas entstehen schädliche Gerüche und Dämpfe, so daß in der umgebenden Atmosphäre und in der unmittelbaren Nachbarschaft Luftverschmutzungen verursacht werden die die Gesundheit insbesondere des Bedienungspersonals beeinträchtigea Hinzu kommt, daß das Brennschneiden unregelmäßige Schnittstellen ergibt, eine Beeinträchtigung der Materialeigenschaften nicht ausgeschlossen werden kann und ein Schnittverlust nicht zu vermeiden ist, so daß solche Bearbeitungsvoreänge unwirtschaftlich sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde. Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art so weiter zu entwickeln, daß sie zum Abschneiden von Flanschen aus Profilmaterial geeignet sind, das Gas-Brennschneiden ersetzt wird und Schnittstellen gleichmäßiger Form entstehen, ohne daß Material unnötig verschwendet wird. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dafür zu sorgen, daß der Stempel zwei abstandsveränderbare Halterungen aufweist, an deren unteren Enden je ein Schneidblatt festgelegt ist, und daß die zweite Haltevorrichtung auch in vertikaler Richtung in Abhängigkeit von der Hub- und Senkbewegung der Schneidblätter gesteuert heb- und senkbar ist. Damit wird diese Aufgabe einwandfrei gelöst. Zweckmäßig ist es, am Stempel einen kippbaren Rahmen anzuordnen, an dem die Halterungen der Schneidblätter festgelegt sind. Empfehlenswert ist es, weiterhin dafür zu sorgen, daß die zweite, zweiteilige Haltevorrichtung durch eine hydraulische Vorrichtung zum Abstandsverändern ihrer beiden Teile betätigbar und durch eine weitere hydraulische Vorrichtung zum Absenken während des Schneidvorganges und zum Anheben nach dem Schneidvorgang steuerbar ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nachstehenden Boschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer Ausführungsform dieser Erfindung, wobei eine Hälfte der Ansicht im Querschnitt abgebildet ist,

Fig.2 eine Seitenansicht, teilweise in senkrechtem Querschnitt wobei die linke Hälfte eine Ansicht entlang der Linie a-a der F i g. 1 und die rechte einen Schnitt entlang der Linie b-b in F i g. 1 darstellt.

Fig.3 einen Teilschnitt in größerem Maßstab, und zwar vor und nach einem Schneidvorgang,

F i g. 4 einen Teilschnitt, ähnlich F 1 g. 3, aber mil einem anders geformten, zu schneidenden Gegenstand und

F i g. 5 einen Querschnitt ähnlich dem der F i g. 2 mil dem Hauptteil einer anderen Ausführungsform cinei Andrück- und Abzieheinrichtung.

Eine Ausführungsform der Andrückvorrichtung senkrechter Art (Ständerandrückvorrichtung) wird un ter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wo bei die gleichen Bezugsmerkmale die gleichen Teile ir den einzelnen Figuren bezeichnen.

Ein oberer Rahmen 1 verbindet ein Paar mit Abstanc voneinander angeordneten Seitenrahmen 2. Am oberer Rahmen 1 sind hydraulisch betriebene Haupt- Zylinder kolben-Einrichtungen 3 und ebensolche Hilfs- ode Zweit-Zylinderkolben-Einrichtungen 4 festgelegt Durch diese Zylindereinrichtungen werden Schneid blätter, die später beschrieben werden, gegen einen zi schneidenden Gegenstand gedrückt oder gepreßt so wie zurückgezogen. Ein Stempel 5 ist in Führungen ( an den Seitenrahmen 2 auf und ah verschiebbar.

Der Stempel 5 ist mit einem unteren schräg kippbaren Rahmen 9 versehen, dessen eines Ende um eine Achse 7 (Fig. 1) schwenkbar gelagen ist und dessen anderes tnae durch eine schwenkbar gelagerte hydraulisch betriebene Zylindereinnchtung 8 bewegbar oder kippbar ist Teile der gegenüberliegenden Schneidblatthalterungen 11 sind verschiebbar in Nuten

10 des kippbaren Rahmens 9 eingepaßt Der Abstand zwischen den Schneidblättern 13 ist verstellbar durch eine hydraulisch betriebene Zylinderkolbeneinrichtune 12. Die Blatthalterungen 11 sind zur Aufnahme eine's Abstandhalters 15 an ihren gegenüberliegenden Innenseiten mit Nuten 14 versehen. Um die Blatthalterungen

11 in auseinanderliegenden Stellungen festzulegen, sind Schraubbolzen 16 (Fig. 1) vorgesehen, deren obere Enden gegen den kippbaren Rahmen 9 drücken, wobei der Abstand zwischen den Schneid- oder Scherblättern 13 genau beibehalten wird. Falls der zu schneidende Gegenstand mit gemäßigtem Druck geschnitten werden kann, was abhängig ist von der Dicke und Größe des Gegenstandes und ähnlichen Bedienungen, braucht der Abstand zwischen den Schneidblättern 13 nicht zusätzlich abgestützt zu werden, es kann so genau wie oben beibehalten v/erden.

Die Vorrichtung weist weiterhin einen untcen Rahmen 20 auf, der die unteren Enden der Seitenrahmenteile 2 miteinander verbindet, auf ihm sind Bodenplatten 21 vorgesehen, auf denen Gleitplatten 22 verschiebbar angebracht sind. Die Gleitpiatten 22 bilden mit Muttern 24 eine Einheit, die in Schraubgewinde-Eingriff mit den Spindeln 23 steht. Beim Umlaufen bewegen die Spindeln 23 die Muttern 24, so, daß sie die Gleitplatten 22 gleitend eine gleiche Strecke in entgegengesetzten Richtungen zu oder weg von der Mitte des unteren Rahmens 20 bewegen. Drucklager 25 (F i g. 1 und 2) verhindern, daß sich die Spindeln 23 axial verschieben. Ständerhalterungen 26 für den zu schneidenden Gegenstand haben untere Teile, die an den Gleitplatten 22 verschiebbar angebracht sind und obere Teile, die mit Flanschen 51 des Gegenstandes in Druckberührung kommen.

Zusätzliche hydraulisch betriebene Zylindeirkolhen-Einrichtungen 27 sind vorgesehen, um die Ständerhalterungen 26 vor- und zurückzuschieben. Sie sind auf den Gleitplatten 22 durch Befestigungsstützen 28 festgelegt. Die Zylinderkolben-Einrichtung 27 weist Kolbenstangen 29 auf, die an ihren voneinander entfernt liegenden Enden an den Ständerhalterungen 26 angeschlossen sind, und zwar vorzugsweise durch Metallstützteile 30. Die Ständerhalterungen 26 haben eingekerbte Halteteile mit vorspringendem Rand (F i g. 2 bis 5). um die Schneidkraft zu tragen, die auf den Gegenstand wirkt, und Flansch-Festlegungs-Teile 32, um den Gegenstand ir seiner Lage zu halten. Untere Aufbauten der Seiten'uhrungen 33 und 34 sind zum Führen der Gleitplatlen 22 und der Halterungen 26 vorgesehen. Ein Handgriff 35 (F i g. 2) einer Kurbel gestattet das Drehen der Spindel 23. Zahnkettentriebe 36 (Fig. 2) sind vorgesehen, um die beiden Spindeln 23 miteinan der betriebswirksam zu verbinden.

Die Seitenrahmen 2 sind mit einem unterschiedlichen Paar gegenüberliegender Zylinderkolben-Einrichtungen 40. 41 versehen, die Kolbenstangen 42 aufweisen, welche mit ihren unleren voneinander entfernt liegenden Enden mit einer bewegbaren Schiene durch Metallstützteile 43 verbunden sind. Die bewegbare Schiene 44 ist an ihren gegenüberliegenden Enden mit Nuten 46 versehen, welche Teile von Metall-, Schutz- oder inneren Haltegliedern 45 zur Gleitbewegung aufnehmen.

Die Zylinderkolben-Einrichtung 47 zum Einstellen des Seitenabstandes zwischen diesen Halte- oder Schutzgliedern 45 wird betätigt um die Glieder 45 vorzugsweise gegen die beiden gegenüberliegenden Innenseiten der Flansche 51 und gegen die untere (Ober-)fläche des Verbindungssteges des Gegenstandes 50 zur Vorbereitung auf den Schneidvorgang zu drücken. Der Gegenstand 50 ist als gestrichelt-punktierte Linie angedeutet und stellt in den F i g. 2, 3 und 5 einen H- oder T-Träger-Abschnitt dar, wohingegen er in F i g. 4 als U-Profil 50' ausgebildet ist.

Die verschiedenen Zylinderkolben-Einrichtungen 40, 41, 47 dienen zusammen als eine Einrichtung zur Einstellung der Lage, in der der zu schneidende Gegenstand 50 bzw. 50' gehalten wird. Unter diesen, sind die Kolben der Zylinder-Einrichtung 41 (Fig. 1) ausgebildet, sich zurückzuziehen oder nach unten zu bewegen, wenn die geneigten Schneidblätter 13 sich nach unten bewegen, um die Flansche fortschreitend abzuscheren.

Bei der Vorbereitung auf den Betrieb der vorliegenden Vorrichtung wird, unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Konstruktion, der Handgriff 35 (F i g. 2) zuerst gedreht, um die Lagen der Gleitplatien 22 festzulegen, und zwar in Übereinstimmung mit der Größe des zu schneidenden Gegenstandes, z. B. Breit-Flansch-Abschnitt oder H-förmiger Stahl. Gleichzeitig werden die Zylinderkolben-Einrichtungen 27 betätigt, um die vorausgesetzte Entfernung zwischen den gegenüberliegenden Flansch-Festlegungs-Teilen 32 an den Ständerhalterungen 26 zur Einlegung des zu schneidenden Gegenstandes zu erhalten. Danach wird die entsprechende, richtige Entfernung zwischen den Schneidblätterr 13 durch Betätigen der Zylinderkolben-Einrichtung 12 erreicht. Der Abstandshalter 15 wird zwischen den Blättern 13 eingepaßt, und die Schraubbolzen 16 werden angezogen, um die Schneidblatthalterungen 11 am kippbaren Rahmen 9 festzulegen, Die Zylinderkolben-Einrichtungen 47 werden dann betätigt, um gleichzeitig die Halte- oder Schutzglieder 45 nach innen gegeneinander zurückzuziehen, so daß der zu schneidende Gegenstand in Position gebracht werden kann. Das Niveau und die Breite dieser Halte- oder Schutzglieder 45 wird dann entsprechend eingestellt mittels der Zylinderkolben-Einrichtungen 40, 41 und 47, und zwar in Übereinstimmung mit der Höhe des Verbindungssteges tnd der Breite der Flansche 51 des Breit-Flansch-Absohnittes.

Nachdem die Vorrichtung fertig für den Einsatz ist, wire! der zu schneidende Gegenstand 50 bzw. 50' durch eine ."^führungseinrichtung in die Vorrichtung eingeführt, worauf die Zylinderkolben-Einrichtungen 27 betätigt werden, um die Halterungen 26 vorwärtszubewegen, damit die Flansch-Festlegungs-Teile J2 in Druckberührung mit den Flanschen 51 des Gegenstandes 50 gebracht werden, wodurch der Gegenstand 50 dazwischen und an den vorspringenden Rändern 31 gehalten wird. Danach worden die Einrichtungen 47 betätigt, um die Schutzglieder 45 gegen die Innenseiic der Flansche 51 des Gegenstandes 50 zu drücken. Die schwenkbare Zylinderkolben-Einrichtung 8 wird dann gesenkt, um die Schneidblätter 13 in eine im wesentlichen waagerechte Stellung parallel zu dem zu schneidenden Gegenstand zu bringen. Die Haupt-Zylinderkolben-Einrichtung 3 und die Kolben der Hilfs-Zylinder-Einrichtung 4 werden dann mittels hydraulischem Druck gesenkt, um zu Beginn einen Anfangsschnitt oder eine Nut in dem Gegenstand 50 anzubringen, an der Stelle,

an der geschnitten werden soll. Die Schneidblätter werden hiernach leicht gehoben mittels der Hilfs-Zylinderkolben-Einrichtung 4. Wenn die Blätter völlig gehoben sind, wird die andere Zylinderkolben-Eiiirichtung 8 aufwärts bewegt, um die Blätter 13 in einen spezifizierten Schnittwinkel « zu bringen. Zu dieser Zeit befindet sich die Oberseite des kippbaren Rahmens 9 in engem Kontakt mit der Unterseite des Stempels 5, mn die Achse 7 und die Zylinderkolben-Einrichtung 8 von der Scherbelastung zu befreien.

Nachdem auf die Weise der vorbestimmte Scherungswinkel (Schnittwinkel) « festgesetzt wurde, wird mit hohem Druck Öl auf herkömmliche Weise in die Hauptzylinder der Einrichtung 3 eingeführt, um den Stempel 5 mit Hilfe der Hilfs-Zylinderkolben-Einrichtung 4 nach unten zu drücken, wodurch die Schneidblätter 13 beginnen, den Gegenstand 50 zu schneiden. Während des Schneidvorganges, werden die Schutzglieder 45 durch die Schneidblätter 13 herabgedrückt, um sich nach unten zurückzuziehen durch die Wirkung der Zylinderkolben-Einrichtung 41, während sie gegen die Flansche 51 gedrückt werden, um zu verhindern, daß sich diese verbiegen.

In den F i g. 3 und 4 zeigen punktierte Linien die versetzten Stellungen der Schutzglieder 45 und der Schneidblätter 13 während des Schneidvorganges, wobei diese Stellungen durch 45a und 13a gekennzeichnet sind.

Der Schneidvorgang erfolgt deshalb über die gesamte Länge der Schneidbiätter. Die beiden Flansche 51 werden von dem Verbindungssteg 52 gleichzeitig an den Knickstellen zwischen dem Steg 52 und den Flanschen 51 abgeschnitten. Nach erfolgtem Schneidvorgang werden die Zylinder-Einrichtungen betätigt und in ihre ursprüngliche Stellung zurückgebracht zur Vorbereitung auf das Einlegen des nächsten Gegenstandes, worauf sich der oben beschriebene Schneidvorgang wiederholt. Die abgeschnittenen Stücke werden aus der Vorrichtung ausgestoßen durch den nachfolgend eingebrachten Gegenstand.

Die Druckquelle für die jeweiligen Zylinderkolben-Einrichtungen dieser Erfindung kann Öldruck, Wasserdruck od. dgl. sein. Die zu schneidenden Gegenstände können verschiedene Abschnitte mit weit auseinanderliegenden Flanschen, wie oben beschrieben, oder U-Profile (siehe F i g. 4) sein. Bei Winkeln mit gleichen oder ungleichen Schenkeln werden zwei Winkel Kante an Kante in gegensinnigem Verhältnis angeordnet und dann auf die gleiche Weise wie die U-Profile geschnitten.

Die Hydraulikeinrichtungen, durch die die Schneidblätter gegen den zu schneidenden Gegenstand gedrückt werden oder davon abgezogen werden, können auch durch eine mechanische Andrück- und Abzieh-Einrichtung, wie z. B. eine Kurbeltnebeinrichtung 60. ersetzt werden, wobei hier ein Exzentertrieb (Fig.5) benutzt wird. Die dargestellte Kurbeltnebeinrichtung enthält eine exzentrische Scheibe 62 mit einer antreib· baren Welle 61, wobei ein Gehäuse 63 vorgesehen ist. das die Scheibe drehbar mittels eines Lagers od. dgl. umfaßt. Das Gehäuse 63 besteht vorzugsweise aus zwei Teilen, wovon eines mit einem Verbindungsteil 64 versehen ist, das am Stempel 5 angelenkt ist, um diesen nach unten oder oben bewegbar auszubilden, um die Abscherung auf gleiche Weise erfolgen zu lassen. Da die übrigen Teile die gleichen bleiben, werden die gleichen Bezugsmerkmale beibehalten, um die gleichen entsprechenden Teile, die in Verbindung damit abgebildet sind, zu kennzeichnen.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die beiden Flansche eines Stahlabschnittes, wie eines Breit-Flansch-Abschnittes, gleichzeitig von ihrem Verbindungssteg bei den Knickstellen, an den gegenüberliegenden Enden des Steges, abgeschnitten werden können. Die Erfindung hat so den-Vorteil, daß der Schneidvorgang innerhalb einer kurzen Zeitspanne wirksam erfolgen kann ohne Verursachung verschiedener Umweltprobleme, die bisher in Kauf genommen werden mußten durch das Brenngasschneiden. Außerdem weisen die Schnittstellen eine gleichmäßige Form auf und sind frei von jeglichen Eigenschaftsänderungen Durch den Vorgang entstehen keine Abfallspäne und deshalb erfolgt kein Verlust des zu schneidenden Materials. Kurz, die Erfindung garantiert einen sehr sicheren, wirtschaftlichen und technisch ausgezeichneter Schneidvorgang.

Während hier zwei spezifische Beispiele beschrieber wurden, können von Fachleuten auch andere Änderun gen und Abwandlungen durchgeführt werden, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung, wie in den anlie genden Ansprüchen definiert, abzuweichen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schere zum Zerschneiden von Stahlprofilen, mit einem hydraulisch oder mechanisch heb- und senkbar geführten. Schneiden aufweisenden Stempel und zwei je zweiteilige Haltevorrichtungen, deren Teile in horizontalen Ebenen aufeinander zu und voneinander weg bewegbar geführt sind, wobei die erste Haltevorrichtung Flansche eines Profils gegen Bewegen sichert, während die zweite Haltevorrichtung den Steg des Profils abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (5) zwei abstandsänderbare Halterungen (11) aufweist,

an deren unteren Enden je ein Schneidblatt (13) festgelegt ist, und daß die zweite Haltevorrichtung (45) auch in vertikaler Richtung in Abhängigkeit von der Hub- und Senkbewegung der Schneidblätter (13) gesteuert heb- und senkbar ist.

2. Schere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Stempel (5) ein kippbarer Rahmen (9) angeordnet ist, an dem die Halterungen (11) der Schneidblätter (13) festgelegt sind.

3. Schere nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, zweiteilige Haltevorrichtung (45) durch eine hydraulische Vorrichtung (47) zum Abstandsverändern ihrer beiden Teile betätigbar ist und durch eine weitere hydraulische Vorrichtung (40, 41) zum Absenken während des Schneidvorganges und zürn Anheben nach dem Schneidvorgang steuerbar ist.