WO2012006751A1

WO2012006751A1 - Method and device for shearing off bar stock

Info

Publication number: WO2012006751A1
Application number: PCT/CH2011/000160
Authority: WO
Inventors: Andreas Matt; Mihai Vulcan
Original assignee: Hatebur Umformmaschinen AG
Current assignee: Hatebur Umformmaschinen AG
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: CH702984B1

Abstract

For shearing off an end portion (RE) of bar stock (R) by means of a movable cutting-off blade (30) that can move transversely in relation to the longitudinal direction of the bar stock against a stationary fixed blade (10), during the shearing operation the end portion (RE) to be sheared off is made to butt with its end face against a longitudinal stop (50) and is subjected to a compressive force in the longitudinal direction of the bar stock (R) via the longitudinal stop (50). By simultaneously imposing a compressive state on the end portion to be sheared off by subjecting it to pressure during the shearing-off operation, the quality of the cut-off obtained is significantly improved, particularly in the case of metallic bar stock.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abscheren von Stangenmaterial Method and device for shearing off bar stock

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheren eines Endabschnitts von einem Stangenmaterial gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 8. The invention relates to a method for shearing off an end section of a rod material according to the preamble of independent claim 1 and to an apparatus for carrying out the method according to the preamble of independent claim 8.

Abscherverfahren und entsprechende Vorrichtungen der gattungsgemässen Art sind allgemein bekannt und werden zum Beispiel bei der Erzeugung von Formteilen aus metallischen Werkstoffen eingesetzt. Bei solchen Verfahren wird üblicherweise ein metallisches Stangenmaterial zwischen ein örtlich fixiertes Festmesser und ein relativ zu diesem bewegliches Abschnittmesser eingeführt, wobei ein abzuscherender Endabschnitt des Stangenmaterials in Längsrichtung über die durch das Festmesser und das Abschnittmesser definierte Scherebene hinausragt. Das Abschnittmesser wird dann quer zum Stangenmaterial gegen das Festmesser geführt und dabei der Shearing methods and corresponding devices of the generic type are generally known and are used, for example, in the production of molded parts from metallic materials. In such methods, a metallic rod material is usually inserted between a fixed fixed blade and a relatively movable blade cutter, with a cutaway end portion of the rod material projecting longitudinally beyond the shear plane defined by the fixed blade and the blade. The section knife is then guided transversely to the bar material against the fixed blade while the

Endabschnitt vom Stangenmaterial abgeschert. End section sheared off the bar stock.

Abhängig von verschiedenen Verfahrensparametern und insbesondere auch vom Werkstoff des Stangenmaterials können bei den bisher bekannten Abscherverfahren unerwünschte Rissbildungen und sonstige Artefakte auftreten. Insbesondere ist dies bei metallischen Werkstoffen der Fall. Die sogenannte Abschnittqualität ist daher in vielen Fällen nicht genügend oder zumindest verbesserungsfähig. Depending on different process parameters and in particular also on the material of the rod material, unwanted cracking and other artifacts can occur in the previously known shearing methods. In particular, this is the case with metallic materials. The so-called section quality is therefore in many cases insufficient or at least capable of improvement.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art hinsichtlich der Abschnittqualität zu verbessern. Konkreter sollen Rissbildungen und sonstige Artefakte vermieden werden. Ausserdem sollen auch an den Abtrennstellen des (metallischen) Stangenmaterials und des abgescherten Endabschnitts keine Grate oder sonstigen störenden Verformungen entstehen. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Verfahren und die The invention is therefore based on the object to improve a method of the type mentioned in terms of the quality of the section. More specifically, cracking and other artifacts should be avoided. In addition, no burrs or other disturbing deformations should also occur at the separation points of the (metallic) bar material and the sheared end section. This object is achieved by the method according to the invention and the

erfindungsgemässe Vorrichtung gelöst, wie sie im unabhängigen Anspruch 1 bzw. unabhängigen Anspruch 8 definiert sind. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Ansprüchen. inventive device solved as in the independent claim 1 or independent claim 8 are defined. Particularly advantageous developments and refinements of the invention will become apparent from the respective dependent claims.

Unter„Stangenmaterial" wird im vorliegenden Zusammenhang jede Materialform mit ausgeprägter Längserstreckung und beliebigem, über die Längserstreckung konstantem Querschnitt verstanden. Insbesondere fallen metallische Stäbe, Stangen und Drähte jeglicher Abmessungen unter diese Definition. Kreisrunde Querschnitte sind die Regel, die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt. Die Bezeichnung „stangenförmig" ist analog zu verstehen. Unter„Endabschnitt" wird sowohl ein unbearbeiteter als auch ein bearbeiteter, zum Beispiel umgeformter Abschnitt am Ende des Stangenmaterials verstanden. By "rod material" as used herein is meant any material having a pronounced longitudinal extent and any cross-section which is constant over the length of the extension, in particular metallic rods, rods and wires of any dimensions fall within this definition. Circular cross-sections are the rule but the invention is not so limited The term "rod-shaped" is to be understood analogously. By "end portion" is meant both an unprocessed and a machined, for example, reshaped portion at the end of the rod material.

Das Wesen der Erfindung besteht in Folgendem: Bei einem Verfahren zum The essence of the invention consists in the following: In a method for

Abscheren eines Endabschnitts von einem Stangenmaterial mittels eines gegen ein Festmesser quer zur Längsrichtung des Stangenmaterials beweglichen Shearing an end portion of a bar material by means of a movable against a fixed blade transversely to the longitudinal direction of the bar material

Abschnittmessers wird der abzuscherende Endabschnitt während des Schervorgangs stirnseitig in Anlage mit einem Längsanschlag gebracht und über den Längsanschlag mit einer Druckkraft in Längsrichtung des Stangenmaterials beaufschlagt. Durch die so durch die Druckbeaufschlagung bewirkte Überlagerung eines Section knife the abzuscherende end portion is brought during the shearing process the front side in contact with a longitudinal stop and acted on the longitudinal stop with a compressive force in the longitudinal direction of the rod material. By thus caused by the pressurization superposition of a

Druckzustands in den abzuscherenden Endabschnitt während des Abschervorgangs wird die Abschnittqualität insbesondere bei metallischem Stangenmaterial deutlich verbessert. Die Druckkraft wird vorzugsweise so gewählt, dass die durch sie bewirkte Pressure state in the abzuscherenden end portion during the shearing the section quality is significantly improved, especially in metallic rod material. The compressive force is preferably chosen so that caused by them

Druckspannung im Endabschnitt die beim Schervorgang auftretenden Scher- und Zugspannungen kompensiert. Compressive stress in the end section compensates for the shear and tensile stresses occurring during the shearing process.

Für die praktische Implementierung des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn die Beaufschlagung des Endabschnitts mit der Druckkraft kurz nach dem Eingreifen des Abschnittmessers in das Stangenmaterial beginnt und kurz vor oder unmittelbar bei der vollständigen Abscherung des Endabschnitts endet. Speziell vorteilhaft ist es dabei, wenn die Beaufschlagung des Endabschnitts mit der Druckkraft nach 0,2-20%, vorzugsweise 0,2-10%, noch bevorzugter 0,5-5%, des Scherwegs beginnt. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Beaufschlagung des Endabschnitts mit der Druckkraft nach 85-100%, vorzugsweise 90-100%, des Scherwegs endet. Unter Scherweg ist dabei die Wegstrecke des Abschnittmessers vom Kontakt mit dem Stangenmaterial bis zur vollständigen Abscherung des Endabschnitts zu verstehen. Der Scherweg entspricht der Querschnittsdimension des Stangenmaterials in Richtung der Scherbewegung. For the practical implementation of the method, it is advantageous if the application of the compressive force to the end portion begins shortly after the cutting blade engages the bar stock and ends shortly before or immediately after the end portion is completely sheared. It is particularly advantageous if the loading of the end section with the pressure force after 0.2-20%, preferably 0.2-10%, more preferably 0.5-5%, of the shear path begins. Furthermore, it is advantageous if the loading of the end section with the pressure force ends at 85-100%, preferably 90-100%, of the shearing path. Under shear is to be understood as the distance of the section blade from contact with the rod material to the complete shearing of the end portion. The shear path corresponds to the cross-sectional dimension of the rod material in the direction of the shearing movement.

Die Beaufschlagung des Endabschnitts mit der Druckkraft erst nach dem Eingreifen des Abschnittmessers in das Stangenmaterial hat den Vorteil, dass zu diesem The loading of the end portion with the compressive force only after the intervention of the section blade in the bar material has the advantage that this

Zeitpunkt bereits auch das Festmesser in das Stangenmaterial eingreift und dieses dadurch in Längsrichtung abstützt, so dass sich das Stangenmaterial durch die in seinen Endabschnitt eingeleitete Druckkraft nicht in Längsrichtung (zurück- )verschieben kann. Vorteilhafterweise wird das Stangenmaterial zusätzlich noch mittels einer separaten Klemmvorrichtung gegen Verschiebung in Längsrichtung gesichert. Time already the fixed blade engages the rod material and this thereby supported in the longitudinal direction, so that the rod material can not move in the longitudinal direction (back) by the pressure introduced into its end portion. Advantageously, the rod material is additionally secured by a separate clamping device against displacement in the longitudinal direction.

Die den Endabschnitt des Stangenmaterials beaufschlagende Druckkraft wird vorzugsweise zeitlich bzw. in Abhängigkeit vom Scherweg des beweglichen The compressive force acting on the end portion of the rod material is preferably timed or depending on the shear path of the movable

Abschnittmessers so geregelt, dass sie anfangs möglichst steil bis zu einem Maximum ansteigt und danach leicht abfällt, bis sie dann am Schluss prozentual möglichst schnell ganz abgebaut wird. Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn das Section knife regulated so that it initially rises as steep as possible to a maximum and then slightly decreases, until it is then degraded percentage as soon as possible completely. It is particularly advantageous if the

Maximum der Druckkraft möglichst nahe beim, aber vor dem Maximum der auftretenden Scherkraft liegt. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Druckkraft so geregelt wird, dass die durch sie in der Scherebene bewirkte Flächenpressung über den grössten Teil des Schervorgangs angenähert konstant bleibt. Dabei entspricht die Flächenpressung der Druckkraft dividiert durch die Scherfläche (noch zu scherende Querschnittsfläche des Stangenmaterials). Weiters ist es vorteilhaft, wenn die Druckkraft so hoch gewählt wird, dass die Flächenpressung mindestens etwa die Hälfte der Fliessspannung beträgt. Letztere hängt bekanntlich von Werkstoff, Temperatur, Formänderungsgeschwindigkeit, Umformungsgrad etc. ab. Die Maximum of the compressive force as close to, but before the maximum of the shear force occurring. Further, it is advantageous if the compressive force is controlled so that the surface pressure caused by it in the shear plane remains approximately constant over the greater part of the shearing process. The surface pressure corresponds to the compressive force divided by the shear area (still to be sheared cross-sectional area of the rod material). Furthermore, it is advantageous if the compressive force is chosen so high that the surface pressure is at least about half of the flow stress. The latter is known to depend on material, temperature, rate of deformation, degree of deformation, etc. The

Fliessspannung kann beispielsweise bei der Warmumformung im Bereich von 50-100 MPa liegen oder auch höhere Werte von z.B. 500 MPa erreichen, insbesondere bei der Kaltumformung. Flow stress can, for example, in the hot working in the range of 50-100 MPa lie or even higher values of eg 500 MPa reach, especially in cold forming.

Bevorzugterweise erfolgen der Aufbau und am Schluss der prozentual schnelle Abbau der Druckkraft sehr rasch, und zwar möglichst binnen 0-4 ms, vorzugsweise 1-2 ms. Die Beaufschlagung mit der Druckkraft setzt vorzugsweise noch in der Phase der plastischen Verformung des Stangenmaterials ein und bevor die Scherkraft ihren maximalen Wert erreicht hat. Preferably, the structure and at the end of the percentage rapid reduction of the pressure force done very quickly, if possible within 0-4 ms, preferably 1-2 ms. The application of the compressive force is preferably still in the phase of plastic deformation of the rod material and before the shear force has reached its maximum value.

Die Druckkraft wird vorteilhafterweise durch auf den Längsanschlag einwirkende Hydraulikmittel erzeugt. Gemäss einer bevorzugten, insbesondere für The pressure force is advantageously generated by acting on the longitudinal stop hydraulic means. According to a preferred, in particular for

Stangenmaterial kleinerer Querschnittsabmessungen geeigneten Variante der Hydraulikmittel wird die Druckkraft durch eine auf den Längsanschlag einwirkende hydraulische Stosswelle erzeugt Bar stock of smaller cross-sectional dimensions suitable variant of the hydraulic means, the pressure force is generated by a force acting on the longitudinal stop hydraulic shock wave

Eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung umfasst ein feststehendes Festmesser und ein quer zur Längsrichtung des A device suitable for carrying out the method according to the invention comprises a fixed fixed blade and a transversely to the longitudinal direction of the

Stangenmaterials gegen das Festmesser beweglich angetriebenes Abschnittmesser, einen Längsanschlag für einen abzuscherenden Endabschnitt des Stangenmaterials und Druckbeaufschlagungsmittel, um den Endabschnitt während des Schervorgangs über den Längsanschlag mit einer Druckkraft in Längsrichtung des Stangenmaterials zu beaufschlagen. Rod material against the fixed blade movably driven section blade, a longitudinal stop for a abzuzusendenenden end portion of the rod material and pressurizing means for applying the end portion during the shearing process over the longitudinal stop with a compressive force in the longitudinal direction of the rod material.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform sind die Druckbeaufschlagungsmittel dazu ausgebildet, den Endabschnitt während eines begrenzten Zeitfensters mit der Druckkraft zu beaufschlagen, welches Zeitfenster im Bereich von 0,2-20%, vorzugsweise 0,2-10%, noch bevorzugter 0,5-5%, des vom beweglichen According to a preferred embodiment, the pressurization means are adapted to apply the compressive force to the end portion for a limited time window, which time window is in the range of 0.2-20%, preferably 0.2-10%, more preferably 0.5-5%. , that of the mobile

Abschnittmesser ab Kontakt mit dem Stangenmaterial zurückgelegten Scherwegs beginnt und im Bereich von 85-100%, vorzugsweise 90-100%, des Scherwegs endet. Section knife begins from contact with the rod material and ends in the range of 85-100%, preferably 90-100%, of the shear path.

Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die According to a particularly preferred embodiment, the

Druckbeaufschlagungsmittel Hydraulikmittel und weisen vorzugsweise Mittel zur Erzeugung einer hydraulischen, auf den Längsanschlag einwirkenden Stosswelle auf. Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist die erfindungsgemässe Druckbeaufschlagungsmittel hydraulic means and preferably have means for generating a hydraulic, acting on the longitudinal stop shock wave. In an advantageous embodiment variant, the inventive

Vorrichtung eine Klemmvorrichtung zur zusätzlichen Sicherung des Device a clamping device for additional assurance of

Stangenmaterials gegen Verschiebung in Längsrichtung auf. Rod material against displacement in the longitudinal direction.

Im Folgenden werden das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen: In the following, the method according to the invention and the device according to the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments, with reference to the attached drawings. Show it:

Fig. 1 - einen Längsschnitt durch die wesentlichsten Teile eines Fig. 1 - a longitudinal section through the most essential parts of a

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung, Embodiment of the inventive device,

Fig. 2 - die Vorrichtungsteile der Fig. 1 in einer Perspektivansicht, 2 shows the device parts of FIG. 1 in a perspective view,

Fig. 3 - eine vergrösserte Detaildarstellung eines Teils der Vorrichtung von Fig. 3 is an enlarged detail view of part of the device of FIG.

1 während des Schervorgangs, 1 during the shearing process,

Fig. 4-6 - je eine Schnittdarstellung analog Fig. 3, jedoch mit verschiedenen Fig. 4-6 - each a sectional view analogous to FIG. 3, but with different

Detailvarianten, Detail variations,

Fig. 7-11 - Schnittansichten diverser Einzelteile der Vorrichtung, Fig. 12 - ein Schema einer ersten Variante einer Hydraulikanordnung, Fig. 13-14 - zwei Skizzen einer zweiten Variante einer Hydraulikanordnung, Fig. 15 - ein Druck-Zeit-Diagramm und Fig. 12 - a diagram of a first variant of a hydraulic arrangement, Fig. 13-14 - two sketches of a second variant of a hydraulic system, Fig. 15 - a pressure-time diagram and

Fig. 16-17 - zwei Diagramme zur Erläuterung des Verlaufs verfahrenstypischer Fig. 16-17 - two diagrams for explaining the course of typical procedure

Grössen. Sizes.

Für die nachstehende Beschreibung gilt die folgende Festlegung: Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugszeichen angegeben, aber im unmittelbar zugehörigen Beschreibungsteil nicht erwähnt, so wird auf deren For the following description, the following definition applies: If in a figure for the sake of clarity of the drawing reference numbers are given, but in directly associated description part not mentioned, it is on the

Erläuterung in vorangehenden oder nachfolgenden Beschreibungsteilen verwiesen. Umgekehrt sind zur Vermeidung zeichnerischer Überladung für das unmittelbare Verständnis weniger relevante Bezugszeichen nicht in allen Figuren eingetragen. Hierzu wird auf die jeweils übrigen Figuren verwiesen. Explanation referenced in the preceding or following parts of description. Conversely, less relevant reference numerals are not included in all figures to avoid overcharging graphic for the immediate understanding. For this purpose, reference is made to the other figures.

Die in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtungen umfassen im Wesentlichen ein örtlich fixiertes Festmesser 10, eine Klemmvorrichtung 20, ein beweglich The devices illustrated in the drawings essentially comprise a locally fixed fixed blade 10, a clamping device 20, a movable

angetriebenes Abschnittmesser 30 und einen Längsanschlag 50. Das Festmesser 10 ist im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgebildet, ebenso die Klemmvorrichtung 20. Das Festmesser 10 und die Klemmvorrichtung 20 bilden zwischen sich einen Kanal, durch welchen ein metallisches Stangenmaterial R in Längsrichtung A soweit ein- und durchgeführt wird, bis das vordere Ende des Stangenmaterials R mit seiner Stirnseite in Anlage mit dem Längsanschlag 50 kommt. driven knife 30 and a longitudinal stop 50. The fixed blade 10 is approximately semicircular in cross-section, as well as the clamping device 20. The fixed blade 10 and the clamping device 20 form between them a channel through which a metallic rod material R in the longitudinal direction A as far as and performed is until the front end of the rod material R comes into contact with the longitudinal stop 50 with its front side.

Das Festmesser 10 und das bewegliche Abschnittmesser 30 sind in Längsrichtung geringfügig versetzt angeordnet und legen zwischen sich eine Scherebene S fest. Die Scherebene S steht normalerweise senkrecht auf die Längsrichtung A des The fixed blade 10 and the movable section blade 30 are arranged slightly offset in the longitudinal direction and define a shear plane S between them. The shear plane S is normally perpendicular to the longitudinal direction A of the

Stangenmaterials R. Das über das Festmesser 10 bzw. die Scherebene S Rod material R. The over the fixed blade 10 and the shear plane S

hinausragende, bis zum Längsanschlag 50 reichende Stück des Stangenmaterials R bildet einen Endabschnitt R_E, der durch die Vorrichtung vom Rest des protruding, reaching up to the longitudinal stop 50 piece of bar material R forms an end portion R _E , which passes through the device from the rest of the

Stangenmaterials R abgeschert wird. Rod material R is sheared off.

Das bewegliche Abschnittmesser 30 ist durch an sich bekannte, in der Zeichnung durch einen Pfeil 35 symbolisierte Antriebsmittel angetrieben. Die Scherbewegung verläuft in Richtung auf das Festmesser 10 zu. Der dabei zurückgelegte eigentliche Scherweg ist definiert als die Wegstrecke des Abschnittmessers 30 zwischen dem Eingriff desselben in das Stangenmaterial R und der vollständigen Abscherung des Endabschnitts R_E vom Stangenmaterial R, entspricht also im Wesentlichen der Querabmessung des Stangenmaterials R in Bewegungsrichtung des Abschnittmessers 30. Für die Einführung bzw. den Vorschub des Stangenmaterials R sind an sich bekannte, in der Zeichnung nur durch einen Pfeil 1 symbolisierte Vorschubmittel vorgesehen, welche beispielsweise eine am Umfang des Stangenmaterials R angreifende, öffen- und schliessbare Einzuganordnung umfassen, die in Längsrichtung hin- und hergehend beweglich antreibbar ist. The movable section blade 30 is driven by known per se, symbolized by an arrow 35 in the drawing drive means. The shearing movement is towards the fixed blade 10. The thereby covered actual shear path is defined as the distance of the section blade 30 between the engagement of the same in the rod material R and the complete shearing of the end portion R _{E of} the rod material R, thus corresponds substantially to the transverse dimension of the rod material R in the direction of movement of the section blade 30th For the introduction or the advance of the rod material R known per se, in the drawing only symbolized by an arrow 1 feed means are provided, for example, include an attacking on the circumference of the rod material R, openable and closable intake assembly, the longitudinal direction and is mobile driven drivable.

Mittels der Klemmvorrichtung 20 kann das Stangenmaterial R während des By means of the clamping device 20, the rod material R during the

Schervorgangs in Längsrichtung festgehalten werden. Die Klemmvorrichtung 20 ist dazu gegen das Stangenmaterial R pressbar. Die dafür erforderlichen, an sich bekannten Antriebsmittel sind in der Zeichnung durch einen Pfeil 25 symbolisiert. Shearing process are held in the longitudinal direction. The clamping device 20 is pressed against the rod material R to do so. The necessary, known per se drive means are symbolized in the drawing by an arrow 25.

Die Figuren 7, 8 und 8a zeigen das bewegliche Abschnittmesser 30 und das Figures 7, 8 and 8a show the movable section blade 30 and the

Festmesser 10 in grösserem Detail. Das bewegliche Abschnittmesser 30 umfasst einen Grundkörper 31 , an dessen im Wesentlichen halbzylindrischen Innenseite eine Schneidauflage 32 aus einem besonders harten bzw. gehärteten Werkstoff angebracht ist. Die im Wesentlichen halbkreisförmige, dem Festmesser zugewandte Kante der Schneidauflage 32 bildet eine Scherlippe 32a. Fixed Knife 10 in more detail. The movable section blade 30 comprises a main body 31, on whose substantially semi-cylindrical inner side a cutting support 32 made of a particularly hard or hardened material is attached. The substantially semicircular, the fixed blade facing edge of the cutting support 32 forms a shear lip 32 a.

In analoger Weise umfasst das Festmesser einen Grundkörper 11 , an dessen im Wesentlichen halbzylindrischen Innenseite eine Schneidauflage 12 aus einem besonders harten bzw. gehärteten Werkstoff angebracht ist. Die im Wesentlichen halbkreisförmige, dem beweglichen Abschnittmesser zugewandte Kante der In an analogous manner, the fixed blade comprises a base body 11, on whose substantially semi-cylindrical inner side a cutting support 12 made of a particularly hard or hardened material is attached. The substantially semicircular, the movable section blade facing edge of

Schneidauflage 12 bildet eine Scherlippe 12a. Die Figur 8a zeigt dies in einem vergrösserten Detailausschnitt. Cutting pad 12 forms a shear lip 12a. FIG. 8a shows this in an enlarged detail.

Die Klemmvorrichtung 20 besteht gemäss Figur 9 aus einer im Wesentlichen halbzylindrischen Klemmbacke 21 mit einem konisch ausgebildeten Innenabschnitt 21a, der das Einführen des Stangenmaterials R erleichtert. The clamping device 20 according to FIG. 9 consists of a substantially semi-cylindrical clamping jaw 21 with a conically shaped inner section 21a, which facilitates the insertion of the rod material R.

Wie die Figur 4 zeigt, kann anstelle der Kombination von offenem Festmesser 10 und Klemmvorrichtung 20 auch ein geschlossenes Festmesser 10' vorgesehen sein. Wie die Detaildarstellung der Figur 11 zeigt, umfasst das geschlossene Festmesser 10' einen Grundkörper 11 ', an dessen im Wesentlichen zylindrischen Innenseite eine Schneidauflage 12' aus einem besonders harten bzw. gehärteten Werkstoff angebracht ist. Die im Wesentlichen kreisförmige, dem beweglichen Abschnittmesser zugewandte Kante der Schneidauflage 12' bildet eine Scherlippe 12b. As FIG. 4 shows, instead of the combination of open fixed blade 10 and clamping device 20, a closed fixed blade 10 'can also be provided. As 11 shows the closed fixed blade 10 'comprises a base body 11', on whose substantially cylindrical inner side a cutting support 12 'made of a particularly hard or hardened material is attached. The substantially circular, the movable section blade facing edge of the cutting pad 12 'forms a shear lip 12b.

Wie das Festmesser 10' kann auch das bewegliche Abschnittmesser als geschlossenes Rundmesser ausgebildet sein. Die Figur 10 zeigt einen Axialschnitt durch ein geschlossenes Abschnittmesser 30'. Dieses umfasst einen im Wesentlichen ringförmigen Grundkörper 31 ', an dessen im Wesentlichen zylindrischen Innenseite eine Schneidauflage 32' aus einem besonders harten bzw. gehärteten Werkstoff angebracht ist. Die im Wesentlichen kreisförmige, dem Festmesser zugewandte Kante der Schneidauflage 32' bildet eine Scherlippe 32b. Die Figuren 5 und 6 zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele der Like the fixed blade 10 ', the movable section blade may be formed as a closed circular blade. FIG. 10 shows an axial section through a closed section blade 30 '. This comprises a substantially annular base body 31 ', on whose substantially cylindrical inner side a cutting support 32' made of a particularly hard or hardened material is attached. The substantially circular, the fixed blade facing edge of the cutting support 32 'forms a shear lip 32b. Figures 5 and 6 show two further embodiments of the

erfindungsgemässen Vorrichtung analog den Figuren 3 bzw. 4, jedoch jeweils mit einem geschlossenen Abschnittmesser 30'. inventive device analogous to Figures 3 and 4, but each with a closed section blade 30 '.

Wie die Figur 1 weiter zeigt, hat der Längsanschlag 50 einen ambossartig As FIG. 1 further shows, the longitudinal stop 50 has an anvil-like shape

verbreiterten Anschlagkopf 51 und einen Anschlagschaft 52, der sich parallel zur Längsrichtung des Stangenmaterials R erstreckt. Das Stangenmaterial R bzw. dessen Endabschnitt R_E sind während des Abschervorgangs stirnseitig in Anlage mit der Vorder- bzw. Stirnfläche 51a des Anschlagkopfs 51. Die Vorder- bzw. Stirnfläche 51a verläuft senkrecht oder vorzugsweise unter einem Winkel von 90°-88° geneigt zur Längsrichtung (Achse) des Stangenmaterials R. widened stopper head 51 and a stop shaft 52 which extends parallel to the longitudinal direction of the rod material R. The rod material R or its end portion R _E are during the Abschervorgangs the front side in contact with the front or end face 51a of the stopper head 51. The front or end face 51a is perpendicular or preferably at an angle of 90 ° -88 ° inclined to Longitudinal direction (axis) of the bar stock R.

Der Anschlagschaft 52 ist mit einer koaxialen Kolbenstange 61 verschraubt und damit in Längsrichtung kinematisch gekoppelt. Die Kolbenstange 61 ist wiederum mit einem Anschlagkolben 62 kinematisch verbunden, insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet. Der Anschlagkolben 62 und seine Kolbenstange 61 sind in einer Kolbenkammer 63 eines feststehend angeordneten Kolbengehäuses 60 (geringfügig) axial beweglich gelagert, wobei die axiale Bewegbarkeit durch eine die Kolbenstange 61 umschliessende Distanzhülse 64 begrenzt ist. Der maximale Hub des Anschlagkolbens 62 und damit auch des Längsanschlags 50 beträgt etwa 1 mm. Er ist am besten aus Figur 9 erkennbar und dort mit h bezeichnet. In die Kolbenkammer 63 münden in axialer bzw. Längsrichtung vor und hinter dem Kolben 62 The stop shaft 52 is screwed to a coaxial piston rod 61 and thus kinematically coupled in the longitudinal direction. The piston rod 61 is in turn kinematically connected to a stop piston 62, in particular integrally formed therewith. The stop piston 62 and its piston rod 61 are axially movably mounted (slightly) in a piston chamber 63 of a fixedly arranged piston housing 60, wherein the axial movability is limited by a spacer sleeve 64 enclosing the piston rod 61. The maximum stroke of the Stop piston 62 and thus also the longitudinal stop 50 is about 1 mm. It can best be seen from FIG. 9 and designated there by h. In the piston chamber 63 open in the axial or longitudinal direction in front of and behind the piston 62nd

Anschlussleitungen 65 und 66 für ein Hydraulikmedium. Über die Anschlussleitung 65 kann der Anschlagkolben 62 und damit indirekt auch der Längsanschlag 50 in Richtung auf den Endabschnitt R_E des Stangenmaterials R hin mit Druck beaufschlagt werden, über die Anschlussleitung 66 in der Gegenrichtung. Connecting lines 65 and 66 for a hydraulic medium. Via the connection line 65, the stop piston 62 and thus indirectly also the longitudinal stop 50 in the direction of the end portion R _{E of} the rod material R back to be pressurized, via the connecting line 66 in the opposite direction.

Es versteht sich, dass die Druckbeaufschlagung des Längsanschlags 50 alternativ auch pneumatisch oder durch mechanische Mittel erfolgen kann. It is understood that the pressurization of the longitudinal stop 50 can alternatively be done pneumatically or by mechanical means.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird nun anhand der Figur 3 im Detail erläutert. Die Ausführungsbeispiele der Figuren 4, 5 und 6 funktionieren entsprechend. Zu Beginn eines Verfahrenszyklusses wird das Stangenmaterial R in Längsrichtung A zwischen dem Festmesser 10 und dem in der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsposition befindlichen beweglichen Abschnittmesser 30 so weit vorgeschoben, bis sein vorlaufendes Ende mit dessen Stirnfläche auf die Stirnfläche 52a des Anschlagkopfs 51 des Längsanschlags 50 aufsteht, das Stangenmaterial R sich also mit seinem abzuscherenden Endabschnitt R_E in Anlage mit dem Längsanschlag 50 befindet. The method according to the invention will now be explained in detail with reference to FIG. The embodiments of Figures 4, 5 and 6 function accordingly. At the beginning of a process cycle, the rod material R is advanced in the longitudinal direction A between the fixed blade 10 and the movable section blade 30 located in the starting position shown in Fig. 1 until its leading end with its end face on the end face 52 a of the stopper head 51 of the longitudinal stopper 50th stands up, the rod material R is therefore located with its end portion R _{E to be cut} in abutment with the longitudinal stop 50.

Im nächsten Verfahrensschritt wird das Stangenmaterial R mittels der In the next step, the rod material R by means of

Klemmvorrichtung 20 gegen das Festmesser 10 gepresst und dadurch gegen Clamping device 20 pressed against the fixed blade 10 and thereby against

Verschiebung in Längsrichtung festgehalten (Fig. 3). Bei den in den Figuren 4 und 6 gezeigten Varianten der erfindungsgemässen Vorrichtung entfällt dieser Schritt. Displacement held in the longitudinal direction (Fig. 3). In the variants of the device according to the invention shown in FIGS. 4 and 6, this step is omitted.

Anschliessend beginnt der Schervorgang. Dazu wird das bewegliche Abschnittmesser 30 quer zur Längsrichtung des Stangenmaterials R in Richtung auf das Festmesser 10 bewegt. Sobald das bewegliche Abschnittmesser 30 mit dem Stangenmaterial R in Eingriff kommt, wird dieses gegen das Festmesser 10 gepresst, so dass auch das Festmesser 10 mit seiner Scherlippe 12a in Eingriff mit dem Stangenmaterial R kommt. Unmittelbar darauf oder mit einer kleinen zeitlichen Verzögerung wird der Then the shearing process begins. For this purpose, the movable section blade 30 is moved transversely to the longitudinal direction of the rod material R in the direction of the fixed blade 10. As soon as the movable section blade 30 engages with the rod material R, it is pressed against the fixed blade 10, so that the fixed blade 10 also comes into engagement with the rod material R with its shear lip 12a. Immediately or with a small delay, the

Längsanschlag 50 über den Anschlagkolben 62 gegen den Endabschnitt R_E des Stangenmaterials R gepresst, so dass der Endabschnitt R_E in seiner Längsrichtung mit einer Druckkraft F_D beaufschlagt wird. Die Scherlippe 12a des Festmessers 10 ist zu diesem Zeitpunkt bereits in Eingriff mit dem Stangenmaterial R und stützt dieses ab, so dass es sich unter der Druckkraft F_D nicht zurück verschieben kann. Unterstützt wird diese Abstützung in Längsrichtung, sofern vorhanden, noch durch die Longitudinal stop 50 is pressed over the stop piston 62 against the end portion R _{E of} the rod material R, so that the end portion R _{E is} acted upon in its longitudinal direction with a compressive force F _D. The shear lip 12a of the fixed blade 10 is at this time already in engagement with the rod material R and supports this, so that it can not move back under the pressure force F _D. This support is supported in the longitudinal direction, if any, by the

Klemmvorrichtung 20. Clamping device 20.

Durch die auf den Endabschnitt R_E des Stangenmaterials R einwirkende Druckkraft F_D wird im Endabschnitt R_E ein Druckspannungszustand erzeugt, der sich den Scher- und Zugspannungen überlagert und Rissbildungen und andere unerwünschte By acting on the end portion R _{E of} the rod material R compressive force F _D , a compressive stress state is generated in the end portion R _E , which is superimposed on the shear and tensile stresses and cracking and other undesirable

Artefakte verhindert. Artifacts prevented.

Das bewegliche Abschnittmesser 30 wird nun bei angelegter Druckkraft F_D weiter quer zum Stangenmaterial R bewegt, bis der Endabschnitt R_E vollständig abgeschert ist. Knapp vorher oder spätestens am Ende des Scherwegs (wenn der Endabschnitt R_E vollständig abgeschert ist) wird die Beaufschlagung des Endabschnitts R_E mit der Druckkraft F_D beendet. The movable section blade 30 is now further moved transversely to the rod material R with applied pressure force F _D until the end portion R _{E is} completely sheared off. Just before or at the latest at the end of the shearing path (when the end portion R _{E is} completely sheared off), the loading of the end portion R _{E is} terminated with the pressing force F _D.

Nun wird der abgescherte Endabschnitt R_E entnommen und das bewegliche Now the sheared end portion R _{E is} removed and the movable

Abschnittmesser 30 und der Längsanschlag 50 sowie gegebenenfalls die Section blade 30 and the longitudinal stop 50 and optionally the

Klemmvorrichtung 20 werden in ihre respektiven Ausgangspositionen zurückbewegt. Hierauf kann ein neuer Verfahrenszyklus beginnen. Clamping device 20 are moved back to their respective starting positions. This may start a new process cycle.

Die den Endabschnitt R_E des Stangenmaterials R beaufschlagende Druckkraft FD ist mit Vorteil nicht während des gesamten Scherwegs konstant, sondern hat The compressive force FD acting on the end section R _{E of} the bar stock R is advantageously not constant throughout the shear path, but has

vorzugsweise ungefähr einen Verlauf, wie er in den Figuren 16 und 17 in preferably approximately a course, as shown in FIGS. 16 and 17 in FIG

Abhängigkeit des auf der Abszissenachse aufgetragenen Scherwegs x (Einheit mm) bzw. der auf der Abszissenachse aufgetragenen Scherzeit t (Einheit s) jeweils durch die Kurve fd dargestellt ist. Die Druckkraft F_D steigt anfangs relativ steil an und fällt dann nach Erreichen ihres Maximalwerts wieder etwas flacher ab. Am Schluss erfolgt der Abbau auf prozentualer Basis sehr schnell. Die absoluten Werte der Druckkraft FD sind vorzugsweise so gewählt, dass die im Endabschnitt auftretenden Scher- und Zugspannungen kompensiert werden. Wichtig ist auch, dass die Druckkraft so gewählt wird, dass die durch sie erzeugte Flächenpressung mindestens die Hälfte der Fliessspannung beträgt. Dies kann empirisch ermittelt werden. In den Figuren 16 und 17 sind deshalb für die Druckkraft FD keine Zahlenwerte angegeben. Praktische Werte der Druckkraft liegen beispielsweise im Bereich von 1 - 100 kN. Dependence of the shear path x plotted on the abscissa axis (unit mm) or the shearing time t (unit s) plotted on the abscissa axis is shown in each case by the curve fd. The compressive force F _D initially rises relatively steeply and then falls slightly flatter again after reaching its maximum value. At the end, mining is very fast on a percentage basis. The absolute values of the compressive force FD are preferably chosen so that the shear and tensile stresses occurring in the end portion are compensated. It is also important that the compressive force is chosen so that the surface pressure generated by them is at least half of the flow stress. This can be determined empirically. In FIGS. 16 and 17, therefore, no numerical values are given for the pressure force FD. Practical values of the compressive force are for example in the range of 1 to 100 kN.

Die dem beweglichen Abschnittmesser 30 entgegenwirkende Scherkraft hat einen ähnlichen Verlauf, der in den Figuren 16 und 17 jeweils durch die Kurve fs dargestellt ist. Wichtig ist es, dass die Maxima der beiden Kurven möglichst nahe bei einander auftreten, wobei aber die Druckkraft FD ihr Maximum erreicht hat, bevor die Scherkraft am höchsten ist. Beim in den Figuren 16 und 17 illustrierten Beispiel beträgt die maximale Scherkraft rund 54 kN (rechte Ordinatenachse, Einheit kN). Wie die Figuren 16 und 17 weiter jeweils anhand der Kurve sf illustrieren, nimmt die Scherfläche mit fortschreitender Scherbewegung des Abschnittmessers 30 The shear force counteracting the movable section blade 30 has a similar course, which is represented by the curve fs in FIGS. 16 and 17, respectively. It is important that the maxima of the two curves occur as close as possible to each other, but the pressure force FD has reached its maximum before the shear force is highest. In the example illustrated in FIGS. 16 and 17, the maximum shear force is about 54 kN (right ordinate axis, unit kN). As FIGS. 16 and 17 further illustrate in each case on the basis of the curve sf, the shearing surface decreases as the shearing movement of the section blade 30 progresses

kontinuierlich (bis auf null) ab (linke Ordinatenachse, Einheit mm²). Vorzugsweise wird die den Endabschnitt RE des Stangenmaterials R beaufschlagende Druckkraft FD zeitlich so geregelt, dass die durch sie bewirkte Flächenpressung in der Scherebene über den grössten Teil des Scherwegs ungefähr konstant (beispielsweise im Bereich von 50 MPa) ist. Wichtig ist auch, dass die Druckkraft so gewählt wird, dass die durch sie erzeugte Flächenpressung mindestens die Hälfte der Fliessspannung beträgt. In den Figuren 16 und 17 ist beispielsweise ein typischer Verlauf der continuous (down to zero) (left ordinate axis, unit mm ² ). Preferably, the compressive force FD applied to the end portion RE of the rod material R is timed such that the surface pressure caused by it in the shear plane is approximately constant over the greatest part of the shear path (for example in the range of 50 MPa). It is also important that the compressive force is chosen so that the surface pressure generated by them is at least half of the flow stress. For example, in FIGS. 16 and 17, a typical course of the

Flächenpressung jeweils durch die Kurve fp dargestellt (rechte Ordinatenachse, Einheit MPa). Surface pressure in each case represented by the curve fp (right ordinate axis, unit MPa).

Die Beaufschlagung des Endabschnitts RE des Stangenmaterials R mit der (zeitlich geregelten) Druckkraft F_D beginnt, wie schon erwähnt, sobald die Scherlippe des Festmessers 10 ausreichend in Eingriff mit dem Stangenmaterial R gekommen ist, um dieses gegen Verschiebung abzustützen, und zwar noch vor dem Auftreten der maximalen Scherkraft. In der Praxis ist dies nach etwa 0,2-20% des Scherwegs, vorzugsweise nach etwa 0,2-10% und noch bevorzugter nach etwa 0,5-5% des Scherwegs. Der Druckaufbau muss relativ rasch und noch während der Phase der plastischen Verformung des Stangenmaterials R stattfinden. Die Beaufschlagung mit der Druckkraft F_D wird idealerweise beendet, wenn die Abscherung vollständig erfolgt ist. Aus praktischen Gründen erfolgt sie allerdings schon etwas früher, etwa ab 85%, vorzugsweise etwa ab 90%, des Scherwegs. Um die Bildung von Graten zu verhindern, ist es dabei wichtig, dass die auf den Endabschnitt wirkende Druckkraft am Schluss prozentual sehr schnell abgebaut wird. Der Druckaufbau und der prozentual schnelle Druckabbau am Schluss sollen vorteilhafterweise je innerhalb einer Zeitspanne von 0-4 ms, vorzugsweise 1-2 ms, erfolgen. The pressing of the end portion RE of the rod material R with the (timed) compressive force F _D begins, as already mentioned, as soon as the shear lip of the fixed blade 10 has sufficiently engaged with the rod material R to support it against displacement, even before Occurrence of maximum shear force. In practice, this is about 0.2-20% of the shear, preferably about 0.2-10% and more preferably about 0.5-5% of the shear stroke. The pressure buildup must be relatively fast and still during the phase of plastic deformation of the rod material R take place. The application of the pressure force F _D is ideally terminated when the shearing has been completed. For practical reasons, however, it takes place a little earlier, about 85%, preferably about 90%, of the Scherwegs. In order to prevent the formation of burrs, it is important that the compressive force acting on the end section is reduced very rapidly at the end in terms of percentage. The pressure build-up and the percentage fast pressure reduction at the end should advantageously take place within a time span of 0-4 ms, preferably 1-2 ms.

Die Druckbeaufschlagung des Längsanschlags 50 indirekt über den Anschlagkolben 62 im Kolbengehäuse 60 kann vorzugsweise durch eine Hydraulikanordnung implementiert sein. Eine erste Variante einer solchen Hydraulikanordnung ist schematisch in Figur 12 dargestellt. The pressurization of the longitudinal stop 50 indirectly via the stop piston 62 in the piston housing 60 may preferably be implemented by a hydraulic arrangement. A first variant of such a hydraulic arrangement is shown schematically in FIG.

Die Hydraulikanordnung umfasst einen ersten Hydraulikdruckspeicher 71, einen zweiten Hydraulikdruckspeicher 72, einen Hydrauliktank 73, zwei steuerbare Ventile 74 und 75 und ein kontinuierlich regelbares Servoventil 76. Zur Betätigung der Ventile 74 und 75 und Regelung des Servoventils 76 ist eine Steuerung 77 vorgesehen. Der erste Hydraulikdruckspeicher 71 ist über das Servoventil 76 mit der Anschlussleitung 65 im Kolbengehäuse 60 kommunizierend verbunden. Der zweite Hydraulikdruckspeicher 72 ist über das Ventil 75 mit der Anschlussleitung 66 im Kolbengehäuse verbunden. Der Hydrauliktank 73 ist über das Ventil 74 mit der Anschlussleitung 65 kommunizierend verbunden. Die entsprechenden, The hydraulic arrangement comprises a first hydraulic pressure accumulator 71, a second hydraulic accumulator 72, a hydraulic tank 73, two controllable valves 74 and 75 and a continuously controllable servo valve 76. A control 77 is provided for actuating the valves 74 and 75 and controlling the servo valve 76. The first hydraulic accumulator 71 is communicatively connected via the servo valve 76 with the connecting line 65 in the piston housing 60. The second hydraulic accumulator 72 is connected via the valve 75 to the connecting line 66 in the piston housing. The hydraulic tank 73 is communicatively connected via the valve 74 to the connection line 65. The corresponding,

Hydraulikmedium führenden Leitungen sind in der Figur 9 nicht bezeichnet. Hydraulic medium-carrying lines are not designated in the figure 9.

Die Funktionsweise der Hydraulikanordnung ist wie folgt: The operation of the hydraulic system is as follows:

Durch geregeltes Öffnen des Servoventils 76 strömt unter Druck stehendes By controlled opening of the servo valve 76 flows under pressure

Hydraulikmedium aus dem Hydraulikdruckspeicher 71 in das Kolbengehäuse 60 und beaufschlagt den Anschlagkolben 62, wobei sich dieser etwas bewegt. Der maximale Hub h ist jedoch durch die Distanzhülse 64 begrenzt. Der kontrollierte zeitliche Druckaufbau im Kolbengehäuse erfolgt durch entsprechende Regelung des Hydraulic medium from the hydraulic pressure accumulator 71 in the piston housing 60 and acts on the stop piston 62, wherein this moves a little. However, the maximum stroke h is limited by the spacer sleeve 64. The controlled temporal pressure buildup in the piston housing is done by appropriate control of

Servoventils 76 über die Steuerung 77 in zeitlicher Zuordnung zur Bewegung des Abschnittmessers 30. Die Steuerung 77 ist praktischerweise Teil der Servo valve 76 via the controller 77 in time allocation to the movement of Section meter 30. The controller 77 is conveniently part of

Gesamtsteuerung der Abschervorrichtung. Overall control of the shearing device.

Zum Abbau des Drucks wird das Servoventil geschlossen und das Ventil 74 zum Hydrauliktank 73 geöffnet. To reduce the pressure, the servo valve is closed and the valve 74 is opened to the hydraulic tank 73.

Zur Zurückstellung des Anschlagkolbens 62 wird das Ventil 75 geöffnet, so dass Hydraulikmedium aus dem zweiten Hydraulikdruckspeicher 72 in das Kolbengehäuse 60 fliessen und den Kolben von der anderen Seite beaufschlagen kann. Anstelle des zweiten Hydraulikdruckspeichers 72 und des zugehörigen Ventils 75 kann zur Rückstellung des Anschlagkolbens 62 auch ein passend angeordnetes Federpaket oder dergleichen vorgesehen sein. Eventuell kann die Rückstellung des To reset the stop piston 62, the valve 75 is opened so that hydraulic fluid from the second hydraulic accumulator 72 flow into the piston housing 60 and can act on the piston from the other side. Instead of the second hydraulic accumulator 72 and the associated valve 75 may be provided for returning the stop piston 62 and a suitably arranged spring assembly or the like. Possibly, the provision of the

Anschlagkolbens 62 auch durch die Vorschubbewegung des Stangenmaterials R realisiert werden. Stop piston 62 can also be realized by the feed movement of the rod material R.

Die vorstehend beschriebene Variante der Hydraulikanordnung ist geeignet für relativ lange Scherwege bzw. grosse Querschnittsabmessungen des abzuscherenden The variant of the hydraulic arrangement described above is suitable for relatively long shear paths or large cross-sectional dimensions of the abzuscherenden

Stangenmaterials im Bereich von typisch 30-50 ms bzw. 20-100 mm. Rod material in the range of typically 30-50 ms or 20-100 mm.

Für die praktische Realisierung dieser Variante der Hydraulikanordnung müssen einige Randbedingungen beachtet werden. For the practical implementation of this variant of the hydraulic system, some boundary conditions must be observed.

Das Volumen des Hydraulikmediums in der Kolbenkammer 63 muss möglichst klein gehalten werden, um den Druck so schnell wie möglich aufbauen zu können. The volume of the hydraulic medium in the piston chamber 63 must be kept as small as possible in order to build up the pressure as quickly as possible.

Das Servoventil 76 muss möglichst nahe am Kolbengehäuse 60 angeordnet sein. The servo valve 76 must be arranged as close as possible to the piston housing 60.

Der Hydraulikdruckspeicher 71 muss so ausgelegt sein, dass er den plötzlich eintretenden Volumenstrom beim Druckaufbau abdecken kann. Der Druck im The hydraulic accumulator 71 must be designed so that it can cover the suddenly occurring volume flow during pressure build-up. The pressure in the

Hydraulikdruckspeicher bestimmt die Höhe der Drucküberlagerung im Scherprozess. Eine Prozessregelung im Sinne einer konstanten Drucküberlagerung über den Scherweg ist wegen der sehr kurzen Prozesszeiten nur schwer realisierbar, wäre aber erstrebenswert. Eine Regelung des Servoventils 76 basierend auf physikalischen Grössen (sich über den Anschlaghub ändernde hydraulische Kapazität) ist jedoch realistisch. Hydraulic pressure accumulator determines the amount of pressure overlay in the shearing process. A process control in the sense of a constant pressure superposition via the shear path is difficult to realize because of the very short process times, but would be desirable. A control of the servo valve 76 based on physical However, sizes (hydraulic capacity that changes beyond the stop stroke) are realistic.

Die Anschlussleitung zum Hydrauliktank 73 muss so ausgelegt sein, dass sie einen möglichst schnellen Druckabbau (0-4 ms, vorzugsweise 1-2 ms) gewährleistet. The connecting line to the hydraulic tank 73 must be designed so that it ensures the fastest possible pressure reduction (0-4 ms, preferably 1-2 ms).

Das sehr enge Zeitfenster der Drucküberlagerung während des Schervorgangs kann sowohl seine Länge als auch seine Position auf der Zeitachse während des Betriebs ändern (abhängig von der Öltemperatur, Ventiltemperatur, Verschleiss der The very narrow time window of the pressure superposition during the shearing process can change both its length and its position on the time axis during operation (depending on the oil temperature, valve temperature, wear of the

Steuerkanten über einen längeren Zeitraum usw.). Daher soll der Druckverlauf, insbesondere das Fenster des Druckaufbaus und des Druckabbaus, kontinuierlich von der Steuerung 77 überwacht und erforderlichenfalls vorzugsweise automatisch korrigiert werden. Control edges over a longer period, etc.). Therefore, the pressure profile, in particular the window of pressure build-up and pressure reduction, should be continuously monitored by the controller 77 and, if necessary, preferably automatically corrected.

In den Figuren 13-15 ist schematisch eine zweite Variante der Hydraulikanordnung dargestellt, welche speziell geeignet ist für sehr kurze Abscherzeiten bzw. relativ kleine Querschnittsabmessungen des abzuscherenden Stangenmaterials im Bereich von typischerweise <10 ms bzw. <20 mm. A second variant of the hydraulic arrangement is schematically illustrated in FIGS. 13-15, which is especially suitable for very short shearing times or relatively small cross-sectional dimensions of the bar material to be shaved in the range of typically <10 ms or <20 mm.

Im jeweils rechten Teil der Figuren 13 und 14 ist schematisch ein Anschlagkolben 67 dargestellt, der analog dem in den Figuren 1 und 2 beschriebenen In the right-hand part of the figures 13 and 14, a stop piston 67 is shown schematically, which is analogous to that described in Figures 1 and 2

Ausführungsbeispiel kinematisch mit dem Längsanschlag 50 gekoppelt ist. Der Anschlagkolben 67 ist in einer Hauptleitung 81 gleitend gelagert und wird von einem Federpaket 68 in einer (in der Zeichnung linken) Ausgangsstellung gehalten (Figur 13). Bei (in der Zeichnung linksseitiger) Druckbeaufschlagung kann sich der Anschlagkolben 67 entgegen der Federkraft des Federpakets 68 um einen Embodiment kinematically coupled to the longitudinal stop 50. The stop piston 67 is slidably mounted in a main line 81 and is held by a spring assembly 68 in a (left in the drawing) starting position (Figure 13). When (left side in the drawing) pressurization of the stop piston 67 against the spring force of the spring assembly 68 to a

beschränkten Hub (in der Zeichnung nach rechts) bewegen (Figur 14). move limited stroke (in the drawing to the right) (Figure 14).

Das andere Ende der Hauptleitung 81 ist durch einen in der Hauptleitung gleitend angeordneten Stosskolben 82 abgeschlossen. Die Hauptleitung 81 ist über eine Zuleitung 83 kommunizierend mit einem Hydraulikdruckspeicher 84 verbunden und vollständig mit Hydraulikmedium gefüllt. Der Hydraulikdruckspeicher 84 steht unter einem Druck p₀ von z.B. 5 bar, so dass auch der Druck in der Hauptleitung 81 einen Grundwert p₀ aufweist. Die Rückstellkraft des Federpakets 68 ist so bemessen, dass sie dem Druck p₀ widersteht, der Anschlagkolben 67 also in seiner Ausgangsstellung bleibt. Der Stosskolben 82 und der Anschlagkolben 67 stehen über eine The other end of the main conduit 81 is closed by a plunger 82 slidably disposed in the main conduit. The main line 81 is communicatively connected to a hydraulic pressure accumulator 84 via a supply line 83 and completely filled with hydraulic medium. The hydraulic pressure accumulator 84 is under a pressure p ₀ of eg 5 bar, so that the pressure in the main line 81 a Basic value p ₀ has. The restoring force of the spring assembly 68 is such that it resists the pressure p ₀ , the stop piston 67 thus remains in its initial position. The plunger 82 and the stop piston 67 are above a

Hydraulikmediumsäule in Kontakt. Hydraulic medium column in contact.

Dem Stosskolben 82 axial vorgeordnet und an ihm anliegend ist eine drehbar angetriebene Nockenscheibe 85 angeordnet, deren Radius sich über ihren Umfang von einem Minimalwert r₀ zu einem Maximalwert n ändert. In der in der Figur 13 dargestellten Ausgangssituation befindet sich die Nockenscheibe 85 in einer Axially upstream of and abutting against the ram 82 is a rotatably driven cam 85 whose radius varies over its circumference from a minimum value r ₀ to a maximum value n. In the initial situation shown in FIG. 13, the cam disk 85 is in one

Drehstellung, bei der der Stosskolben 82 den Minimalabstand r₀ von der Drehachse der Nockenscheibe 85 aufweist. Rotary position in which the plunger 82 has the minimum distance r ₀ from the axis of rotation of the cam 85.

Durch Verdrehung der Nockenscheibe 85 in die in Figur 14 dargestellte Drehposition wird der Stosskolben 82 um die Radiendifferenz rj-ro der Nockenscheibe 85 aus seiner in Figur 13 gezeigten Ruhelage in die Hauptleitung 81 hineingedrückt. By rotation of the cam plate 85 in the rotational position shown in Figure 14 of the plunger 82 is pressed by the radial difference rj-ro of the cam 85 from its rest position shown in Figure 13 in the main line 81.

Dadurch wird in der Hauptleitung 81 eine (Druck-)Stosswelle erzeugt, welche sich in der Hauptleitung 81 mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet und den Anschlagkolben 67 beaufschlagt. Dieser überträgt den auf ihn ausgeübten Druck auf den Längsanschlag 50, der damit den abzuscherenden Endabschnitt des Stangenmaterials beaufschlagt. Der Verlauf und die Grösse (Amplitude) der so erzeugten Druckwelle hängt von der Drehgeschwindigkeit co, dem Radienverlauf und der Radiendifferenz ri-r₀ der Nockenscheibe 85 ab. Die Nockenscheibe 85 ist vorzugsweise so geformt, dass ihr Radius über den grössten Teil ihres Umfangs konstant ist, so dass sich der Characterized a (pressure) shock wave is generated in the main line 81, which propagates in the main line 81 at the speed of sound and the stop piston 67 acts. This transmits the pressure exerted on it on the longitudinal stop 50, which thus acts on the abzuscherenden end portion of the rod material. The course and the size (amplitude) of the pressure wave thus generated depends on the rotational speed co, the radius profile and the radius difference ri-r _{0 of} the cam disk 85. The cam 85 is preferably shaped so that its radius is constant over most of its circumference, so that the

Stosskolben also nur während eines Bruchteils einer vollständigen Umdrehung der Nockenscheibe bewegt. Shock piston so only moved during a fraction of a complete revolution of the cam.

In der Figur 15 ist ein typischer Verlauf einer solchen Stosswelle in Abhängigkeit der Zeit t dargestellt. Der den Anschlagkolben 67 beaufschlagende Druck p in der Hauptleitung 81 steigt vom genannten Anfangswert p₀ rasch auf einen Maximalwert p_! (z.B. in der Grössenordnung 100 bar) an und sinkt dann wieder ebenso rasch auf den Anfangswert p₀ zurück. Der Aufbau bzw. Abbau der den Endabschnitt des Stangenmaterials FIG. 15 shows a typical course of such a shock wave as a function of time t. The pressure p acting on the stop piston 67 in the main line 81 rises rapidly from the mentioned initial value p ₀ to a maximum value p _! (For example, in the order of 100 bar) and then drops just as quickly back to the initial value p ₀ . The construction or degradation of the end portion of the rod material

beaufschlagenden Druckkraft erfolgt also unter Ausnutzung bzw. Berücksichtigung der Kompressibilität des Hydraulikmediums mittels einer sich in der Hauptleitung 81 mit Schallgeschwindigkeit ausbreitenden Stosswelle. acting compressive force is thus taking advantage of or taking into account the compressibility of the hydraulic medium by means of a propagating in the main line 81 with the speed of sound shock wave.

Die Distanz LI zwischen dem Stosskolben 82 und dem Anschlagkolben 67, also die Länge der Hydraulikmediumsäule zwischen den beiden Kolben 82 und 67, muss in einem bestimmten Verhältnis zur Wellenlänge der erzeugten Stosswelle stehen, damit Resonanzeffekte und Drucküberlagerungen vermieden werden, welche ein Platzen der Hauptleitung hervorrufen könnten. Solche Resonanzeffekte können z.B. auch durch in der Zeichnung nicht dargestellte Wellendämpfvorrichtungen in der Hauptleitung vermieden werden. The distance LI between the plunger 82 and the stop piston 67, that is, the length of the hydraulic medium column between the two pistons 82 and 67, must be in a certain proportion to the wavelength of the generated shock wave to avoid resonance effects and pressure overlays which cause the main line to burst could. Such resonance effects can e.g. be avoided by not shown in the drawing wave damping devices in the main line.

Der Durchmesser der Zuleitung 83 zum/vom Hydraulikdruckspeicher 84 ist im Vergleich zum Durchmesser der Hauptleitung 81 sehr klein und ihre Länge L₂ darf ein bestimmtes kritisches Mass nicht unterschreiten. Dieses Mass ist ebenfalls abhängig von der Wellenlänge der Stosswelle. Die Bemessung der Zuleitung ist dem Fachmann bekannt und bedarf deshalb keiner näheren Erläuterung. The diameter of the supply line 83 to / from the hydraulic accumulator 84 is very small compared to the diameter of the main line 81 and its length L ₂ must not fall below a certain critical mass. This dimension is also dependent on the wavelength of the shock wave. The dimensioning of the supply line is known in the art and therefore needs no further explanation.

Der Zweck des Behälters ist die Hauptleitung mit einem konstanten Druck (z.B. 5 bar) zu versorgen. Zum Vergleich: die Stosswelle hat einen viel höheren Druck (z.B. 100 bar). Der konstante Druck darf den Längsanschlag 50 aus seiner vom Federpaket 68 gehaltenen Position nicht bewegen. Erst durch die Wirkung der Stosswelle wird dieser eine definierte Kraft auf den abzuscherenden Endabschnitt des The purpose of the container is to supply the main line with a constant pressure (e.g., 5 bar). By comparison, the shock wave has a much higher pressure (e.g., 100 bar). The constant pressure must not move the longitudinal stop 50 from its position held by the spring assembly 68 position. Only by the effect of the shock wave of this is a defined force on the abzuscherenden end of the

Stangenmaterials ausüben. Exercise rod material.

Die in den Figuren 13-15 dargestellte zweite Variante der Hydraulikanordnung bzw. Methode zur Erzeugung der den Längsanschlag beaufschlagenden Druckkraft mittels einer hydraulischen Stosswelle hat verschiedene Vorteile. The illustrated in Figures 13-15 second variant of the hydraulic system or method for generating the longitudinal stop acting pressure force by means of a hydraulic shock wave has various advantages.

Eine plötzliche Bewegung des Längsanschlags bewirkt im Unterschied zur ersten Variante keinen Druckabfall. Die in der Stosswelle enthaltene Energie wird mit Schallgeschwindigkeit durch die Hauptleitung ohne Verluste bis zum Anschlagkolben transportiert. Die Verluste infolge der Reibung sind aufgrund der relativ kurzen Leitungslängen sehr gering und können vernachlässigt werden. A sudden movement of the longitudinal stop causes, unlike the first variant no pressure drop. The energy contained in the shock wave is transported at the speed of sound through the main line without losses to the stop piston. The losses due to friction are very low due to the relatively short line lengths and can be neglected.

Eine Ankopplung an das Hydrauliksystem der Gesamtvorrichtung ist nicht notwendig, das System kann autark arbeiten. A coupling to the hydraulic system of the entire device is not necessary, the system can operate independently.

Der Zeitpunkt des Druckaufbaus und des Druckabbaus können über mechanische Komponenten, insbesondere kurvengesteuert, festgelegt werden. Dieser Zeitpunkt ist unabhängig von der Zyklusgeschwindigkeit (Drehzahl) der Gesamtvorrichtung, was einen sehr wichtigen Faktor darstellt. The time of the pressure build-up and the pressure reduction can be determined by mechanical components, in particular cam-controlled. This time is independent of the cycle speed (speed) of the overall device, which is a very important factor.

Elektrische oder hydraulische/pneumatische Steuerungen sind nicht erforderlich. Electric or hydraulic / pneumatic controls are not required.

Zu den vorbeschriebenen Vorrichtungen und Verfahren sind weitere Variationen realisierbar. To the above-described devices and methods further variations can be realized.

Das erfindungsgemässe Abscherverfahren und die entsprechende erfindungsgemässe Vorrichtung sind im Zusammenhang mit Umformprozessen über den gesamten Temperaturbereich von Warmumformung über Umformen mit abgesenkter The shearing method according to the invention and the corresponding device according to the invention are lowered in connection with forming processes over the entire temperature range from hot forming to forming

Temperatur bis hin zum Kaltumformen einsetzbar. Temperature can be used up to cold forming.

Claims

claims

A method of shearing an end section (RE) from a bar stock (R) by means of a bar (10, 10 ') transverse to the longitudinal direction of the bar

Rod material of the movable section blade (30; 30 '), wherein the end section (RE) to be cut is brought into contact with a longitudinal stop (50) during the shearing process and over the longitudinal stop (50) with a compressive force (FD) in the longitudinal direction of the rod material (R). is acted upon, characterized in that the loading of the end portion (RE) with the pressing force (F _D ) begins shortly after the engagement of the section blade (30, 30 ') in the rod material (R).

2. The method according to claim 1, characterized in that the application of the end portion (RE) with the pressing force (FD) ends shortly before or immediately with the complete shearing of the end portion (RE).

3. The method according to claim 2, characterized in that the loading of the end portion (RE) with the pressing force (FD) to 0.2-20%, preferably 0.2-10%, more preferably 0.5-5%, of Shear way begins.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the

Exposure of the end section (RE) with the compressive force (F _D ) to 85-100%), preferably 90-100%, of the shear path ends.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pressure force (FD) within a period of 0-4 ms, preferably 1 -2 ms, constructed.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the end portion (RE) acting upon compressive force (FD) by acting on the longitudinal stop (50) hydraulic means (60-66, 71-77; 67, 68, 81 -85) is produced.

7. The method according to claim 6, characterized in that the end portion (R _E ) acting upon compressive force (F _D ) by a on the longitudinal stop (50) acting hydraulic shock wave is generated.

8. Apparatus for carrying out the method for shearing a

End section (RE) of a bar material (R) according to one of the preceding claims, comprising a fixed blade (10; 10 '), a section blade (30; 32) movably driven transversely to the longitudinal direction of the bar material (R) against the fixed blade (10; 10'). 30 '), a longitudinal stop (50) for the end portion (RE) of the bar material (R) to be cut and pressurizing means (60-66, 71-77; 67, 68, 81-85) for the end portion (RE) during the shearing operation over the longitudinal stop (50) with a compressive force (F _D ) in the longitudinal direction of the

Rod material (R) to act on, characterized in that the

Pressurizing means (60-66, 71-77, 67, 68, 81-85) are adapted to apply the compressive force (FD) to the end portion (RE) for a limited time window, which time window is in the range of 0.2-20 % of the shear path traveled by the movable section blade (30; 30 ') from contact with the bar stock (R) begins.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the time window in the range of 85-100%, preferably 90-100%, of the movable

Cutter blade (30; 30 ') terminates from contact with the rod material (R) and preferably starts in the range of 0.2-10%, more preferably 0.5-5% of the shear stroke.

10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the

Pressurizing means are hydraulic means (60-66, 71-77, 67, 68, 81-85) and preferably comprise means (67, 68, 81-85) for generating a hydraulic shock wave acting on the longitudinal stop (50).