DE2450087C2 - Fliegende Scheren zum Schneiden von Stäben - Google Patents

Description

ist diese zweckmäßigerweise an der Kurbel mit Hilfe einer Klauenkupplung angebracht, deren treibender Teil auf Schlitzen angeordnet ist, die am auskragenden Ende der Kurbel ausgeführt sind. Eine solche Ausbildung gewährleistet eine starre Verb'Jidung der Exzenterbuchse mit der Kurbel, eine einfache Konstruktion sowie eine bequeme Änderung der Betriebseinstellungen.

Schließlich ist es zweckmäßig, wenn zwei Ausgleichsgewichte vorgesehen werden, deren eines mit der :o Kurbel der die horizontale Schubstange treibenden Kurbelwelle und deren anderes mit der Exzenterbuchse starr verbunden ist. Auf diese gelingt auf einfache Weise eine dynamische Auswuchtung der ganzen Schere im gesamten Regelbereich der Größe der Wagenverschie- '5 bung.

Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch die wesentlichen Baugruppen einer fliegenden Schere zum Schneiden von Stäben; F i g. 2 den Schnitt nach Linie H-II der F i g. 1; F i g. 3 den Schnitt nach Linie IH-IH der F i g. 1; F i g. 4 den Schnitt nach Linie IV-IV der F i g. 1; F i g. 5 die Ansicht in Richtung des Pfeils A in F i g. 1; Fig.6 das kinematische Schema des fliegenden Schneidwerks;

F i g. 7 die Ansicht in Richtung des Pfeils S in F i g. 6. Die fliegende Schere zur Herstellung von Stäben, insbesondere von Elektroden, hat zwei sich relativ zueinander verschiebende Messer 1 und 2. Das eine Messer 1 ist als Büchse ausgebildet, die an einem Wagen 3 starr befestigt ist, der sich hin- und hergehend in Richtung des durch diese Büchse zugeführten Stabmaterials 4 bewegt. Das andere Messer 2 ist zur Abscherung des Stabmaterials in senkrechter Richtung hin- und hergehend angetrieben.

Zur Erzeugung der beiden Schwingbewegungen hat die Schere einen Antrieb mit zwei Schubkurbelgetrieben, die so angeordnet sind, daß die Schubstange 5 des einen Getriebes im wesentlichen vertikal steht, während die Schubstange 6 des anderen Getriebes im wesentlichen horizontal liegt. Die Schubkurbelgetriebe besitzen sich gegenläufig mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten ω drehende Kurbelwellen 7 und 8. 4^r,

Die horizontale Schubstange 6 ist mit ihrem Ende an der vertikalen Schubstange 5 angelenkt, die wiederum mit ihrem Ende mit dem Wagen 3 über einen Hebel 9 gelenkig verbunden ist, an welchem in der Nähe des Gelenks 10, das den Hebel 9 mit der vertikalen Schubstange 5 verbindet, das Messer 2 befestigt ist, das während des Schnitts die senkrechte Schneidbewegung ausführt.

Der Wagen 3 ist als starrer Rahmen ausgeführt, der sich auf horizontalen und vertikalen Führungsrollen 11 « bzw. 12 verschiebt, die mittels Wälzlagern 13 und 14 auf Exzenterachsen 15 und 16 angeordnet sind, die am Ständer 17 mit Hilfe von Muttern 18 und 19 befestigt sind. Durch Drehen der Exzenterachsen 15 und 16 wird die Lage des Wagens 3 gegenüber dem Ständer 17 und e>o der Vorschubachse des Stabmaterials 4 eingestellt und es kann zur Gewährleistung eines spielfreien Laufs auch eine Vorspannung erzeugt werden, mit der die Rollen 11 und 12 auf die jeweiligen Führungsflächen 20, 21 des Wagens 3 drücken. h^r>

Das als Büchse ausgebildete Messer 1 ist in einer Aussparung des Wagens 3 befestigt und mittels einer Schraube 22 darin fixiert.

Die Zufuhr des Stabmaterials 4 geschieht durch die Bohrung im Büchsenmesser 1 mittels Zuführungsrollen 23, die mit dem Antrieb der Schere kinematisch verbunden sind. Zur Führung beim Einlauf sorgt eine Gewindebüchse 24, die im Wagen 3 starr befestigt ist.

Das andere Messer 2 hat einen Durchgangsscblitz 24a, in deren Ebene die Bohrung in der Büchse liegt, und ist mit Hilfe einer Schraube 25 mit einer Druckleiste 26 in einer Aussparung des Hebels 9 befestigt. Dieser ist mit dem Wagen 3 mittels einer Achse 27 gelenkig verbunden. Die Lage der Achse 27 im Wagen 3 wird mittels der Gewindebüchse 24 fixiert

Bei der Schwenkung des Hebels 9 um die Achse 27 wirkt das am Hebel 9 befestigte Messer 2 mit dem Messer 1 am Wagen 3 zusammen und verschiebt sich im Augenblick des Schnittes praktisch senkrecht zur Bewegung des Wagens 3.

Der Hebel 9 ist mit seinem anderen Ende mittels der Achse 10 mit der vertikalen Schubstange 5 verbunden, die mittels eines Lagers 28 (F i g. 4) auf die Kurbel 29 der Kurbelwelle 8 aufgesetzt ist. Diese ist in im Ständer 17 angeordneten Lagern 30 und 31 gelagert, zwischen denen auf der Kurbelwelle 8 ein Ausgleichsgewicht 32 starr befestigt ist, das die Masse der vertikalen Schubstange 5 ausgleicht.

Auf der Kurbelwelle 8 ist an der der Kurbel 29 entgegengesetzten Seite ein Zahnrad 33 fliegend befestigt, das mit einem Zahnrad 34 (Fig.3) kämmt, welches auf der anderen Kurbelwelle 7 sitzt, die in im Ständer 17 angeordneten Wälzlagern 35,36,37 gelagert ist.

Das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 33 und 34 ist gleich eins, so daß die Kurbelwellen 7 und 8 sich gegenläufig mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten ω drehen.

An der Kurbel 38 der Kurbelwelle 7 ist in Lagern 39 die horizontale Schubstange 6 angeordnet, die mittels einer Achse 40 mit der vertikalen Schubstange 5 verbunden ist.

Auf das andere Ende der Kurbelwelle 7 ist eine Riemenscheibe 41 aufgekeilt, die über Keilriemen 42 von der Riemenscheibe 43 (F i g. 6) eines Elektromotors 44 angetrieben wird.

Die Zuführungsrollen 23 sitzen fliegend auf Wellen 45 und 46, die durch Zahnräder 47 und 47a miteinander verbunden sind. Die Wellen 45 und 46 drehen sicn in im Ständer 17 angeordneten Wälzlagern 48, 49 und 50, 51.

Die Welle 45 wird von einem auf ihr fliegend befestigten Kettenrad 52 in Drehung verseht, das seinerseits über eine Kette 53 von einem Kettenrad 54 angetrieben wird, welches auf einer Welle 55 sitzt, die sich in im Ständer 17 angeordneten Wälzlagern 56 und 57 dreht. Die Welle 55 ist über eine Kupplung 58 mi! der Ausgangswelle 59 eines Getriebes 60 mit stufenlos einstellbarem Übersetzungsverhältnis verbunden.

Die Eingangswelle 61 des Getriebes 60 ist über eine Kupplung 62 mit einer Welle 63 verbunden, die sich in im Ständer 17 angeordneten Lagern 64 und 65 dreht. Auf der Welle 63 ist ein Zahnrad 66 starr befestigt, das mit dem Zahnrad 33 im Eingriff steht, welches auf der Kurbelwelle 8 des Getriebes mit der vertikalen Schubstange 5 fliegend befestigt ist.

Die dargestellte kinematische Verbindung der Vorschubvorrichtung für das Stabmaterial gestattet es, d'irch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des stufenlos veränderlichen Getriebes 60 die Geschwindigkeit des kontinuierlich zugeführten Stabmaterials 4 und folglich auch die Länge der zu schneidenden Stäbe je

Doppelhub (Vor- und Rücklauf) des Wagens 3 zu verändern.

Der Abtransport der geschnittenen Stäbe geschieht mittels eines Bandförderers, dessen Förderband 67 zwei Scheiben 68 und 69 umläuft. Der Antrieb (in Pfeilrichtung K der Fig. 1) der Scheibe 68 geschieht über einen Keilriemen 70 von einer Riemenscheibe 7i eines Elektromotors 72. Die Geschwindigkeit des Förderers wird synchron mit der Vorschubgeschwindigkeit des Materials geregelt.

Um die Geschwindigkeiten des zugeführten Stabmaterials 4 und des Wagens 3 aufeinander abstimmen zu können, ist auf die Kurbel 38 (F i g. 3) der Kurbelwelle 7 des Schubkurbelgetriebes mit der horizontalen Schubstange 6 eine Exzenterbuchse 73 aufgesetzt, durch deren Einstellwinkel in bezug auf die Kurbel 38 die effektive Exzentrizität und somit den Verschiebungshub und -geschwindigkeit des Wagens 3 bestimmt. Zwischen der Exzenterbuchse 73 und dem Auge der Schubstange 6 ist ein Lager 39 angeordnet.

Wenn gemäß F i g. 3 die Exzentrizität der Kurbel 38 mit R und die Exzentrizität der Exzenterbuchse 73 mit e bezeichnet wird, so kann durch Einstelldrehung der letzteren die effektive Exzentrizität zwischen den Werten R + eund R — e verändert werden.

Um den Drehwinkel der Exzenterbuchse 73 in bezug auf die Achse der Kurbel 38 zu fixieren, ist die Buchse 73 auf der Kurbel 38 mit Hilfe einer Klauenkupplung arretiert, deren treibender Teil 74 drehfest auf Schlitzen 75 auf dem auskragenden Ende der Kurbel 38 mit einer Mutter 77 befestigt ist.

Die eine Stirnfläche der Exzenterbuchse 73 stützt sich gegen einen Bund der Kurbelwelle 7 und die andere Stirnfläche ist starr mit dem getriebenen Teil 76 der Klauenkupplung verbunden oder einstückig mit diesem ausgeführt. Auf diese Weise ist auch die Exzenterbuchse 73 drehfest auf der Kurbel 38 gehalten. Zur Erleichterung der Einstellung ist an der Stirnfläche des getriebenen Teils 76 der Klauenkupplung eine Skala 78 und an dem treibenden Teil 74 der Klauenkupplung ein Zeiger 79 angebracht

Zur dynamischen Auswuchtung der Schere im gesamten Einstellbereich der effektiven Exzentrizitäten sind zwei Ausgleichsgewichte 80 und 81 vorgesehen. Das Ausgleichsgewicht 80 ist über das treibende Teil 74 der Klauenkupplung starr mit der Kurbel 38 der Kurbelwelle 7 und das Ausgleichsgewicht 81 ist starr mit der Exzenterbuchse 73 bzw. dem getriebenen Teil 76 verbunden.

Der Betrieb der beschriebenen fliegenden Schere verläuft folgenderweise:

Der Elektromotor 44 treibt über die Riemenscheiben 43 und 41, den Keilriemen 42 und die Zahnräder 34,33 die Kurbelwellen 7 und 8 synchron und gegenläufig. Ober die horizontale Schubstange 6 und die vertikale Schubstange 5 sowie den Hebel 9 wird der Wagen 3 des Schneidwerks in hin- und hergehende Bewegung gesetzt. Das obere Ende der vertikalen Schubstange 5 mit dem Anlenkpunkt 10 beschreibt dabei die in F i g. 7 gestrichelt angedeutete ellipsenähnliche Bahn 82, so daß es außer der Wagenbewegung auch zu Schwenkbewegungen des Hebels 9 mit dem Messer 2 um die Achse 27 kommt.

Der obere Abschnitt der Bahn 82 des Messers 2 liegt oberhalb der Achse 83 des Materialvorschubs und wird

ίο beim Vorlauf des Wagens 3 durchlaufen, während der untere Abschnitt der Bahn 82 unterhalb dieser Vorschubachse 83 liegt und beim Rücklauf des Wagens 3 beschrieben wird. Auf diese Weise wird das Stangenmaterial 4 beim Vorlauf des Wagens 3 abgeschnitten, wobei die Materialvorschubgeschwindigkeit und die Wagenvorlaufgeschwindigkeit während des Schnitts übereinstimmen, und beim Rücklauf des Wagens wird das kontinuierlich zugeführte Material 4 frei durchgelassen.

Den kontinuierlichen Vorschub des Materials 4 besorgen die Zuführungsrollen 23 auf den Wellen 45 und 46, die über die Zahnräder 33 und 66, die Welle 63, die Kupplung 62, das stufenlose Getriebe 60, die zweite Kupplung 58, die Welle 55, die Sternräder 52,54 und die Kette 53 angetrieben werden.

Das Material 4 tritt durch die Führungsbüchse 24 und das Messer 1 durch. Die während des Vorlaufs des Wagens 3 abgeschnittenen Stäbe fallen auf das Förderband 67 und werden abtransportiert.

Die Übereinstimmung der Geschwindigkeit des Wagens 3 mit der Geschwindigkeit des Materials 4 bei Ausführung des Schnitts wird durch Einstellung der Bewegungsbahn des Wagens durch Veränderung der effektiven Exzentrizität des Schubkurbelgetriebes mit der horizontalen Schubstange 6 erzielt. Dies geschieht durch Drehung der Exzenterbüchse 73 um einen gewissen (von der Vorschubgeschwindigkeit des Materials abhängigen) Winkel in bezug auf die Achse der Kurbel 38. Dabei muß der treibende Teil 74 der Klauenkupplung vom getriebenen Teil 76 derselben ausgerückt sein.

Da bei jedem Doppelhub des Wagens 3 (Vor- und Rücklauf) ein Schnitt stattfindet, hängt die Länge der abgeschnittenen Stangen von der Größe des Vorschubs während eines Doppelhubes des Wagens ab.

Bei der Veränderung der effektiven Exzentrizität R ± e der Kurbel 38 durch Drehung der Exzenterbuchse 73 in bezug auf die Achse der Kurbel 38 kommt es zugleich zu einer Schwenkung des mit der Exzenterbuchse 73 starr verbundenen Ausgleichsgewichte 81 gegenüber dem Ausgleichsgewicht 80, welches gegenüber der Kurbel 38 unbeweglich bleibt. Durch diese Verschiebung der Ausgleichsgewichte 80 und 81 relativ zueinander wird eine dynamische Auswuchtung des Schneidwerks im gesamten Einstellbereich des Halbmessers R ± eder Kurbel 38 erreicht

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fliegende Schere zum Schneiden von Stäben mit zwei relativ zueinander verschiebbaren Messern, deren eines als Büchse ausgebildet und an einem Wagen starr befestigt ist, der hin- und hergehend in waagerechter Richtung des durch diese Büchse zugeführten Materials angetrieben ist, und deren anderes zur Abscherung des Stabmaterials in senkrechter Richtung hin- und hergehend angetrieben ist wobei dieser Antrieb über eine Kurbelwelle und eine im wesentlichen senkrechte Schubstange erfolgt und auch die Bewegung des Wagens von diesem Antrieb abgeleitet ist, gekennzeichnet durch eine weitere synchron mit und gegenläufig zu der erstgenannten Kurbelwelle (8) drehende Kurbelwelle (7) für den Wagenantrieb, auf der eine im wesentlichen waagerecht liegende Schubstange (6) sitzt, deren freies Ende an der senkrechten Schubstange (5) zwischen deren Enden angelenkt ist, wobei das freie Ende der senkrechten Schubstange (5) mit dem Wagen (3) über einen an diesem angelenkten Hebel (9) verbunden ist, der in der Nähe des Anlenkpunktes (10) der senkrechten Schubstange (5) das in senkrechter Richtung bewegliche Messer (2) trägt.

2. Fliegende Schere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Hubs der waagerechten Schubstange (6) zwischen deren Auge und der Kurbel (38) der zugehörigen Kurbelwelle (7) eine dreheinstellbare Exzenterbuchse (73) sitzt.

3. Fliegende Schere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterbuchse (73) an der Kurbel (38) mit Hilfe einer Klauenkupplung angebracht ist, deren treibender Teil (74) auf Schlitzen (75) angeordnet ist, die am auskragenden Ende der Kurbel (38) ausgeführt sind.

4. Fliegende Schere nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch zwei Ausgleichsgewichte (80,81), deren eines (80) mit der Kurbel (38) der die horizontale Schubstange (S) treibenden Kurbelwelle (7) und deren anderes (81) mit der Exzenterbuchse (73) starr verbunden ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine fliegende Schere zum Schneiden von Stäben mit zwei relativ zueinander verschiebbaren Messern, deren eines als Büchse ausgebildet und an einem Wagen starr befestigt ist, der hin- und hergehend in waagerechter Richtung des durch diese Büchse zugeführten Materials angetrieben ist, und deren anderes zur Abscherung des Stabmaterials in senkrechter Richtung hin- und hergehend angetrieben ist, wobei dieser Antrieb über eine Kurbelwelle und eine im wesentlichen senkrechte Schubstange erfolgt und auch die Bewegung des Wagens von diesem Antrieb abgeleitet ist. Eine solche fliegende Schere ist aus der US-PS 38 59 881 bekannt. Fliegende Scheren dieser Art dienen z. B. zur Herstellung von Elektroden.

Bei der bekannten Ausbildung wird der hin- und hergehende Antrieb des Wagens von der gleichen Kurbelwelle abgeleitet, die auch die senkrechte Abscherbewegung des Messers erzeugt. Hierzu dient eine aufwendige Kinematik aus Schubstange 46, zweiarmigem Kipphebel, Verbindungsstange und weiterem Kipphebel mit höhenveränderlich einstellbarem Schwenkpunkt. Abgesehen von der Kompliziertheit dieser Konstruktion sind hierbei vor allem die großen hin- und herzubewegenden Massen nachteilig, die zum Auftreten entsprechender Tragheitskräfte führen.

Aus der DE-AS 1141 857 ist zum Schneiden laufender Bleche eine fliegende Schere bekannt, bei der zwei mittels eines besonderen Getriebes synchronisierte Schubkurbelgetriebe vorhanden sind, deren jedes ίο unabhängig vom anderen sein Abtriebsglied treibt: Eine Schubstange greift an zwei Ständern an und erzeugt eine im wesentlichen waagrecht verlaufende Hin- und Herbewegung des Scherengestells und zwei Exzenterbügel greifen am Scherenrahmen an und erzeugen die Abscherbewegung des Messers. Diese Ausbildung ist sehr kompliziert; auch fehlt es an einem Wagen, der längs Führungen in waagerechter Richtung hin- und herzuverschieben wäre und der diese fliegende Schere zur Verwendung in Rieht- und Schneidautomaten für stabförmiges Gut geeignet machen könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hin- und Herbewegung des Wagens und die Auf- und Abbewegung des beweglichen Abschermessers mit einem Minimum an konstruktivem Aufwand und bewegten Teilen und damit auch mit minimalen Trägheitskräften zu erzeugen. Dadurch sollen höhere Betriebssicherheit trotz höherer Arbeitsgeschwindigkeiten erzielt werden.

Ausgehend von der eingangs genannten bekannten Ausbildung wird zur Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen eine weitere synchron mit und gegenläufig zu der erstgenannten Kurbelwelle drehende Kurbelwelle für den Wagenantrieb, auf der eine im wesentlichen waagerecht liegende Schubstange sitzt, deren freies Ende an der senkrechten Schubstange zwischen deren Enden abgelenkt ist, wobei das freie Ende der senkrechten Schubstange mit dem Wagen über einen an diesem angelenkten Hebel verbunden ist, der in der Nähe des Anlenkpunktes der senkrechten Schubstange das in senkrechter Richtung bewegliche Messer trägt.

Bei einer solchen Ausbildung wird die Hin- und Herbewegung des Wagens und die Auf- und Abbewegung des beweglichen Abschermessers mit einem Minimum an konstruktivem Aufwand und bewegten Teilen und damit auch mit minimalen Trägheitskräften erreicht. Originell ist dabei insbesondere, daß am Wagen nur noch die senkrechte Schubstange angreift, und zwar über den Hebel, der dabei gleichzeivig das bewegliche Messer trägt. Diese Doppelfunktion des Hebels, der zum einen in das kinematische Antriebsschema gehört und zum anderen als Messerträger für das Abschermesser dient, sowie die Erzeugung der am Hebel angreifenden Bewegung durch eine Kurbelschleife mit zwei Kurbeln, wobei diese synchron und gegenläufig umlaufen, führt zu einer überraschend einfachen und vorteilhaften Lösung der gestellten Aufgabe.

Zur Veränderung der Lage der jeweils geschnittener. Stäbe ist es in einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn der Hub der waagerechten Schubstange dadurch einstellbar gemacht wird, daß zwischen deren Auge und der Kurbel der zugehörigen Kurbelwelle eine dreheinstellbare Exzenterbuchse sitzt. Auf diese Weise kann auch eine einfache Anpassung der Hin- und Herbewegung des Wagens während des Schnitts an die Geschwindigkeit des zugeführten Materials erreicht werden.

Zur Fixierung des Drehwinkels der Exzenterbuchse