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Tafelschere mit unterhalb des festen Messertisches liegendem Kurbelantrieb
für den beweglichen Messerbalken Die Erfindung bezieht sich auf eine Tafelschere
mit unterhalb des festen Messertisches liegendem Kurbelantrieb für den über dem
Tisch auf- und abwärts beweglichen, mit Führungssäulen am Messertisch geführten
Messerbalken, bei der die Scherkanten, die Achse der Kurbelantriebswelle und der
Angriffspunkt der Kurbeln nicht in der Mittelachse der Führungen liegen.
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Diese bekannte Bauart mit unten liegendem Kurbelantrieb und mit Führung
des Messerbalkens mittels Führungssäulen ermöglicht eine leichtere Ausführung der
Tafelscheren; sie stellt ferner bezüglich der großen Kräfte, die in Tafelscheren
auftreten und beherrscht werden müssen, schon eine Verbesserung gegenüber solchen
ebenfalls bekannten Tafelscheren dar, bei denen die Scherkanten, die Achse der Kurbelantriebswelle
und der Angriffspunkt der Kurbeln in der Mittelachse der Führungen liegen.
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Die Erfindung geht von folgenden überlegungen aus: Beim eigentlichen
Schervorgang tritt außer der senkrecht auf das Blech bzw. die Tischebene wirkenden
Scherkraft eine seitliche Schubkraft auf, welche die Schermesser auseinanderzudrücken
versucht. Dadurch wird die Führung des Messerbalkens einseitig beansprucht und nützt
sich infolgedessen ungleich ab. Die Ursache für das Auftreten dieser seitlichen
Schubkraft ist in der Hauptsache darin zu suchen, daß das zu schneidende Blech,
bevor es bricht, auf Biegung beansprucht wird. Die Größe dieser Schubkraft ist aber
auch abhängig vom Schnittwinkel der Schermesser, der Beschaffenheit ihrer Scherkanten
und vom Niederhalterdruck; sie kann unter ungünstigen Umständen 20 bis 250!o des
Scherdruckes betragen. Durch diese zusätzliche Belastung bedingt muß der Ständer
der Maschine entsprechend stärker bemessen werden. Die ungleiche Abnützung der Messerbalkenführung
wird noch größer, weil die größte Belastung immer gegenüber der Scherkante des Schermessers
auftritt.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß bei Tafelscheren der eingangs
definierten Bauart an sich bekannte Rundführungssäulen angewendet werden und der
Angriffspunkt der Kurbeln an den Führungssäulen hinter der Ebene durch die Mittelachsen
der Rundsäulen, dagegen die Scherkanten und die Achse der Kurbelantriebswelle vor
dieser Ebene liegen.
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Die Verbindung des Messerbalkens bzw. eines ihn tragenden oberen Querhauptes
mit dem Kurbelantrieb durch im Messertisch geführte runde Säulen ist bei einer anderen
Maschine schon bekannt, bei der jedoch einerseits die Achsen der Führungssäulen
mit den Angriffspunkten des Kurbelantriebs und auch mit der Kurbelwellenachse in
der gleichen Vertikalebene liegen, und die andererseits mit fliegenden Schneid-
oder Stanzwerkzeugen, nämlich im oberen Querhaupt und im unteren Tisch horizontal
hin- und herschiebbaren Werkzeugen ausgerüstet ist, während die Messer bei der durch
die Erfindung verbesserten Tafelschere in üblicher Weise im Tisch und Balken fest
angeordnet sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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F i g. 1 zeigt eine Ansicht der Tafelschere von vorn und F i g. 2
einen Querschnitt durch die Tafelschere gemäß der in F i g. 1 eingezeichneten Schnittlinie;
F i g. 3 zeigt schematisch mit einem Kräftebild die mit der Erfindung erzielte vorteilhafte
Wirkung. Soweit möglich sind in allen drei Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet.
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Die Schermesser 1 und 2 sind am beweglichen Messerbalken
12 bzw. am festen, zugleich den Ständer der Tafelschere bildenden Tisch
11 befestigt. Der Messerbalken 12 sitzt unmittelbar auf den beiden hohlen
runden Führungssäulen 4 und ist mit ihnen fest verbunden. Die Säulen
4 sind in den nachstellbaren außen konischen Büchsen 3 und
9 geführt, die ihrerseits in den im Tisch 11 angebrachten Hauptbüchsen
10 sitzen. Im unteren Ende von jeder der beiden Rundführungssäulen
4 ist mittels einer quer in ihnen sitzenden Welle 5 eine kurze Kurbel 6 eingehängt,
die ferner über eine Kurbelscheibe 7 auf der für beide Kurbeln gemeinsamen, sich
unmittelbar unter den Hauptbüchsen 10 durch den ganzen Tisch
11
erstreckenden Kurbelantriebswelle 8 sitzt. Der Antrieb dieser Welle 8, z. B. wie
üblich ein elektrischer Getriebemotor, ist nicht dargestellt, desgleichen der besseren
übersieht wegen auch nicht der Niederhalter und die Fußeinrückung, die für die Erfindung
ohne Bedeutung sind.
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In F i g. 3 ist die Längsmittelachse der Wellen 5, die den Angriffspunkt
der Kurbeln 6 an den Säulen 4 bildet, mit 13 bezeichnet, ferner die Längsmittelachse
der Kurbelantriebswelle 8 mit 14. Wie F i g. 2 und 3 ohne weiteres
erkennen lassen, liegen, von der Maschinenvorderseite aus (d. h. in diesen Figuren
von links her) gesehen, die Längsmittelachse 13 hinter, dagegen die Scherkanten
bzw. Messer 1 und 2 und auch die Längsmittelachse 14 vor der Ebene durch die nicht
besonders bezeichneten Mittelachsen der Säulen 4.
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Sobald sich die Kurbelantriebswelle 8 in der beispielsweise angenommenen
und in F i g. 3 durch den Kreisbogenpfeil angedeuteten Drehrichtung um ihre Längsmittelachse
14 dreht, ziehen die von den Kurbelscheiben 7 mitgenommenen Kurbeln 6 die beiden
Säulen 4 mit der Kraft P nach unten. Mit den beiden Säulen bewegt sich der Messerbalken
12 und damit auch das obere Schermesser 1 mit der Kraft P, nach unten. Gleichzeitig
tritt mit dem Aufsetzen des Messers 1 auf das in die Tafelschere eingelegte Blech
eine seitlich gerichtete Schubkraft P2 auf, die die Säulen 4 gegen die linke Seite
(von der Zeichenebene aus betrachtet) der Büchsen 3 zu drücken versucht. Der untere
Teil der Säulen 4 wird dagegen mit der Kraft P3 bzw. einer Komponente dieser Kraft
gegen die rechte Seite der Büchsen 9 gedrückt, wodurch die Säulen 4 eine dem Kreisbogenpfeil
analoge, dem Uhrzeigersinn entgegengesetzte Drehung auszuführen versuchen, mit der
Scherkante des unteren Messers 2 am Tisch 11 etwa als Drehachse.
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Nun sitzen aber die Scherkanten 1 und 2 um den Abstand a und in entgegengesetzter
Richtung die Längsmittelachsen 13 um den Abstand b neben den Mittelachsen der Säulen
4. Infolgedessen tritt an dem Schermesser 1 eine resultierende Kraft P4 auf und
hebt den Druck der Kraft P2 auf die linke Seite der Büchsen 3 auf. Es wird damit
auch der eventuell ungleiche Druck auf die beiden Büchsen 3 aufgehoben. Zugleich
mit der resultierenden Kraft P4 tritt an der Längsmittelachse 13 eine weitere resultierende
seitliche Schubkraft P5 auf, die den seitlichen Druck ausgleicht, den die von der
seitlichen Schubkraft P2 herrührende Kraft P, auf die rechte Seite der Büchsen 9
ausübt. Je nach der Größe der seitlichen Schubkraft P2 wird die Längsmittelachse
14 der Kurbelantriebswelle 8 um den seitlichen Abstand c aus den Mittelachsen der
Säulen 4 herausgesetzt; dadurch läßt sich der Wert der resultierenden Kräfte P4
und PS in erwünschter Weise erhöhen. Die in F i g. 3 eingezeichneten Pfeile sind
nur als Richtungspfeile, aber nicht als Maßpfeile zu verstehen.
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Durch die erfindungsgemäß getroffenen Maßnahmen werden somit im Wege
der Kräftezerlegung resultierende Kräfte erzeugt, die den beim Arbeitsgang der Tafelscheren
auftretenden unerwünschten seitlichen Schubkräften an den Führungssäulen und Führungsbüchsen
entgegenwirken und sie aufheben. In Verbindung mit der Verwendung von Rundführungs-#
Säulen, die eine höhere Knickfestigkeit bei erwünscht größerer Führungsfläche als
andere Führungen aufweisen, wird damit die bei Tafelscheren bisher in Kauf genommene
hohe innere Reibung und ungleiche Abnutzung der Messerbalkenführung und auch der
Scherkanten verringert. Auch die Bemessung des Ständers der Tafelscheren läßt sich
bei Anwendung der Erfindung günstiger wählen.