DE2655962A1

DE2655962A1 - Antriebsvorrichtung des beweglichen messers von fliegenden scheren fuer automatische querteilanlagen fuer blechbaender und dergleichen

Info

Publication number: DE2655962A1
Application number: DE19762655962
Authority: DE
Inventors: Rovelli Pompeo
Original assignee: FIMI Fabbrica Impianti Macchine Industriali SpA
Current assignee: FIMI Fabbrica Impianti Macchine Industriali SpA
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1976-12-10
Publication date: 1977-06-30
Also published as: BE849683A; FR2336207A1; FR2336207B1; GB1542479A; IT1051695B

Description

ANTRIEBSVORRICHTUNG DES BEWEGLICHEN MESSERS VON FLIEGENDEN SCHEREN FUR AUTOMATISCHE QUERTEILANLAGEN FUR

It

BLECHBANDER UND DGL.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung des beweglichen Messers von fliegenden Scheren für automatische Querteilanlagen für Blechbander und dgl., bestehend aus einem auf einem ortsfesten Gestell befestigten Vorschubaggregat für das Blechband und dgl. , aus einer in der Vorschubrichtung des Blechbandes hin- und herbewegliehen fliegenden Schere für'die Querteilung des Blechbandes in Abschnitte von einer vorbestimmten Lange sowie aus Mitteln, um die fliegende Schere hin- und herzuverschieben.

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Bekanntlich wird das Blechband in solchen Maschinen mit Hilfe eines auf einer Seite des Blechbandes angeordneten beweglichen Messers und eines auf der anderen Seite des Blechbandes vorgesehenen ortsfesten Messers zerschnitten, wobei sich die fliegende Schere in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit vorw&rtsbewegt, wahrend sich die fliegende Schere'nach erfolgtem Schnitt in entgegengesetzter Richtung verschiebt, um in die Ausgangsstellung für'die Wiederholung des Arbeitsablaufs zurückzukehren.

Um präzise .Schnitte zu erzielen, sollte der Schnitt so schnell als möglich erfolgen; die Messer müssen sich daher schnellstens kreuzen und sofort wieder voneinander entfernen. Ausserdem muss die Rückkehr der fliegenden Schere möglich sein, ohne dass die Messer irgendwie mit dem Blechband in Berührung kommen.

Der Schnitt muss in perfektem Gleichlauf mit der Bewegung der fliegenden Schere und mit dem Blechbandvorschub erfolgen.

Zur Zeit sind für den Antrieb des beweglichen Messers von fliegenden Scheren verschiedene Systeme bekannt, in welchen zum Beispiel fluiddynamische Antriebe oder verschiedene, ziemlich komplexe kinematische Verbindungen zur Verwendung kommen.

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• ν.

Die Problemstellung· der Erfindung besteht darin, schnelle und genau auf die Bewegungen der fliegenden Schere und des Blechbandes abgestimmte Schnittbewegungen zu erzielen, um äusserst präzise Schnitte zu gewährleisten, und um vor lind nach dem'Schnitt" jegliche Berührung' zwischen dem beweglichen Messer und dem Blechband zu vermeiden.

Dieses Problem wird gelöst mit der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung des^: beweglichen Messers, gekennzeichnet durch eine erste, in einem Gestell gelagerte, drehende Welle, welche einen zylindrischen, achsparallel und aussenmittig mit Bezug auf die Drehachse der Welle angeordneten Hohlraum aufweist; eine zweite, drehbar und koaxial in diesem zylindrischen Hohlraum gelagerte Welle, welche mit einem Exzenterzapfen versehen ist; ein Planeten-Untersetzungsgetriebe, bestehend aus einem auf die zweite Welle aufgezogenen Zahnrad, und einem Kranz mit Innenverzahnung, welcher koaxial zur ersten Welle am Gestell befestigt ist und mit dem Zahnrad im Eingriff steht; sowie durch eine Kurbelstange, welche auf einer Seite.mit dem Exzenterzapfen der zweiten Welle und auf der anderen Seite mit dem beweglichen Messer verbunden ist, wobei die erste drehende Welle im Gleichlauf mit der Hin- und Herbewegung der fliegenden Schere und mit dem Vorschub des Blechbandes oder dgl. angetrieben wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen vor al-

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lern darin, dass bei geeigneter Wahl der Verhaltnisse die Achse des genannten Exzenterzapfens eine zyklische Bahn beschreibt, .welche drei Punkte miteinander verbindet. In einem Punkt dieser Bahn fuhrt das bewegliche (durch die genannte Kurbelstange mit dem Exzenterzapfen verbundene) Messer schnell den Schnitt aus und entfernt sich darauf vom Blechband für die ganze Zeitspanne, in welcher die Aqhse des Exzenterzapfens die restliche, von den beiden anderen Punkten bestimmte Bahn beschreibt. Die fliegende Schere kann daher in die Ausgangsstellung zurückkehren, ohne dass das bewegliche Messer mit dem Blechband in Berührung kommt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in den anliegenden Zeichnungen veranschaulicht. Darin zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt der erfindungsgemassen Antriebsvorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der gleichen Vorrichtung

Fig. 3 die von der Achse eines am Ausgang der erfindungsgemassen Vorrichtung vorhandenen Zapfens beschriebene Bahn;

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Blechquerteilanlage mit fliegender Schere, welche mit der erfindungsgemassen Vorrichtung ausgerüstet ist.

Mit Bezug auf diese Zeichnungen ist die erfindungsgemässe,

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insgesamt mit 1 bezeichnete Antriebsvorrichtung in einem Gestell 2 angeordnet, welches am Boden bzw. am ortsfesten Gerüst einer Blechteilanlage mit fliegender Schere befestigt ist. Wie schematisch in Fig. 4 dargestellt, besteht eine solche, an und für sich bekannte Maschine aus einer fliegenden Schere 3, welche auf ortsfesten seitlichen Führungen 4 parallel "zur Vorschubrichtung A des in Abschnitte von vorbestimmter Länge querzuteilenden Blechbandes 5 hin- und herbeweglich ist.^:Die fliegende Schere 3 wird abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen angetrieben durch ein herkömmliches Antriebsorgan 6, welches die Schere 3 während der Ausführung des Schnittes mit der gleichen Vorschubgeschwindigkeit des Blechbandes 5 in Pfeilrichtung A verschiebt. Das Blechband 5 läuft von einem Bund 7 ab und wird durch ein schematisch durch die Walzen 8 -in Fig. 4 dargestelltes Vorschubaggregat beschickt.

Die fliegende Schere 3 besteht aus einem auf einer Seite des Blechbandes 5 angeordneten ortsfesten Messer 9, sowie aus einem auf der entgegengesetzten Seite des Blechbandes vorgesehenen beweglichen Messer 10. Das normalerweise an einem Messerhalter befestigte bewegliche Messer 10 steht dem ortsfesten Messer 9·gegenüber und verschiebt sich auf entsprechenden Führungen 11 senkrecht zum Blechband 5.

Das bewegliche Messer 10-bzw. der entsprechende Messerhalter ist durch ein Kurbelstangenpaar 12 mit^: der Antriebs-

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vorrichtung 1 verbunden.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, besteht die erfindungsgemasse Antriebsvorrichtung aus einer von entsprechenden (nicht dargestellten) Motormitteln angetriebenen Antriebswelle 13, welche in entsprechenden, am Gestell 2 befestigten Lagern 14 läuft. Auf diese Welle 13 sind zwei gleichartige Zahnräder 15 gepresst, welche mit entsprechenden, ebenfalls untereinander gleichen Zahnrädern 16 im Eingriff stehen, deren Durchmesser grosser ist als derjenige der Zahnräder 15. Die Zahnräder 16 sind je auf eine Trommel 17 aufgezogen, deren Achse 18 parallel zur Achse 19 der Welle 13 verläuft. Die beiden Trommeln 17 sind untereinander gleich und koaxial zueinander; da sie kinematisch durch die Zahnräder 16 und 15 sowie durch die Welle 13 miteinander verbunden sind, können sie als Bestandteile einer einzigen drehenden Welle betrachtet werden. Bei der praktischen Ausführung dreht sich jedoch jede Trommel 17 in entsprechenden, am Gestell 2 befestigten Lagern 20 und 21 um die Achse 18; Die Lager 20 sind auf den Enden des Gestells 2 angeordnet, während die Lager 21 von einem inneren ringförmigen, am Gestell 2 befestigten Vorsprung 22 getragen werden. Beide Trommeln 17 sind mit einem zylindrischen Hohlraum 23 versehen, dessen Achse 24 parallel und aussenmittig zur Achse 18 verläuft. Die Trommeln 17 sind derart angeordnet, dass die entsprechenden zylindrischen Hohlräume 23 aufeinander ausgerichtet sind, bzw. dass

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diese Hohlräume eine einzige Achse 24 aufweisen. In den zylindrischen Hohlräumen 23 ist eine Welle 25 untergebracht, welche in entsprechenden Lagern 26 und 27 drehbar ist und sich über die ganze Lange des Gestells 2 erstreckt. Die Drehachse der Welle 25 fallt mit der Achse 24 der zylindrischen Hohlräume 23 zusammen.

In der Mitte der Vorrichtung ist ein Planeten-Untersetzungsgetriebe vorgesehen, ^welches aus einem in der Mitte der Welle 25 aufgepressten Zahnrad 28 sowie aus einem Kranz 29 mit Innenverzahung 29 besteht, welcher mit dem Zahnrad 28 im Eingriff steht. Der Kranz 29 ist koaxial zu den beiden Trommeln 17 in einer speziellen, im inneren ringförmigen Vorsprung 22 vorhandenen Aufnahme angeordnet. Es ist vorgesehen, dass der Kranz 29 mit einer Winkelbewegung um die entsprechende Achse 18 herum verschiebbar ist. ZU diesem Zweck wird die Krone mit einer Aussenverzahnung 29b versehen, welche mit einer Zahnstange 30 im Eingriff steht. Die Zahnstange 30 ist dabei in einer entsprechenden, im Gestell 2 vorhandenen Aufnahme 31 hin- und herbeweglich.

An den beiden Wellenenden 25 ist je ein Exzenter zapfen befestigt, mit welchen unter Zwischenlage eines Lagers 33 je eine der genannten Kurbelstangen 12 in Verbindung steht. Die beiden Zapfen 32 weisen eine identische und gleichgerichtete Exzentrizität auf, so dass für die bei-

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den Kurbelstangen 12 eine identische Bewegung erzielt wird,

Auf diese Art und Weise drehen sich die Zapfen 32 mit einer Exzentrizität 34 um die Achse 24, während die Welle 25, welche die Abtriebswelle der Vorrichtung darstellt, mit einer Exzentrizität 35 um die Welle 18 dreht.

Infolge der Drehung der Abtriebswelle 25 beschreibt die gemeinsame Achse -36 der-beiden-Exzenter zapf en 32 eine Zylinderflache um die Achse 24 herum, wie in Fig. 2 mit dem gepunkteten Kreis 37 angedeutet ist. Infolge der Drehung der Trommeln 17 (um die entsprechende Achse 18 herum), beschreibt die Achse 24 analog dazu eine Zylinderflache um die Achse 18 herum, wie in Fig. 2 mit dem gepunkteten Kreis 38 angezeigt ist.

Die oben genannten Kreise 37 und 38 sind in vergrössertem Masstab auch in Fig. 3 eingezeichnet, wo auch die'Exzentrizitäten 34 und 35 angegeben sind.

Die Verhältnisse werden derart gewählt, dass die Trommeln 17 die genau doppelte Drehzahl der Abtriebswelle 25 bzw. der Exzenterzapfen 32 haben. Die Zähnezahlen des Zahnrades

28 (Planetenrad) und der Innenverzahnung 29a des Kranzes

29 werden ausserdem im Verhältnis 2:3 gewählt.

Auf diese Art und Weise beschreiben die·Exzenterzapfen 32

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wahrend des Betriebs der Vorrichtung sich regelmässig wiederholende Bahnen, welche drei Punkte wie in Fig. 3 gezeigt miteinander verbinden. Bin beliebiger Punkt auf der Achse 36 der Zapfen 32 folgt also immer der in Fig. 3 mit einer ausgezogenen Linie eingezeichneten Bahn, deren äusserste Punkte 40, 41, 42 um 120° zueinander versetzt sind.

Die Bewegung der Zapfen: 32 längs der Bahn 39 verursacht tiber die Kurbelstangen 12 die Hin- und HerverSchiebung des beweglichen Messers 10, dessen Schnittwirkung ausgeübt wird, wenn die Zapfen den Abschnitt der Bahn 39 in der Nähe des oberen Punktes 40 durchlaufen. Die Schnittbewegung entspricht also der in Fig. 3 angegebenen Senkrechtverschiebung_:43, welche zeitlich proportional zu dem in der gleichen Figur angegebenen waagrechten Abschnitt 44 erfolgt.

Die oben beschriebene Antriebsvorrichtung arbeitet auf folgende Art und Weise. Die Antriebswelle 13 wird im Gleichlauf mit der Hin- und Herbewegung der fliegenden Schere 3 und mit dem Blechbandvorschub in Drehung gesetzt. Die. Achse 24 der Abtriebswelle 25 dreht sich auf "dem'Kreis" 38"um die Achse 18 der Trommeln 17 herum, während gleichzeitig die Achse 36 der Zapfen 32 sich auf dem Kreis 37 um die Achse 24 herumdreht. Die Kombination der beiden Bewegungen bestimmt einen besonderen, von der Kurve 39 in Fig. 3 ange-

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zeigten Verlauf der auf der Achse 36 liegenden Punkte. Entsprechend dazu bewegt sich das bewegliche Messer 10 der fliegenden Schere auf und ab und führt im oberen, durch den Punkt 40 laufenden Kurvenabschnitt die eigentliche Schnittbewegung aus, während sie auf den übrigen Abschnitten der Bahn 39 hin- und herschwingt., ohne die für den Schnitt notwendige Höhe zu erreichen. Bei den Punkten 41 und 42 der Bahn führt das Messer 10 daher leere Schläge aus, während beim Punkt 45, welcher .viel tieferliegt als Punkt 40, die Schnitthöhe nicht erreicht wird. Auf diese Art und Weise wird'.das Messer 10 nach ausgeführtem Schnitt nach unten gesenkt, damit die fliegende Schere 3 für die Wiederholung des Arbeitsablaufs in die Ausgangsstellung zurückkehren kann.

Bei geeigneter Auswahl der Exzentrizitäten 34 und 35, kann der Abschnitt 44 sehr kurz gehalten werden, so dass hohe Schnittgeschwindigkeiten erzielt werden können.

Um die Schnittwirkung auszuschalten genügt es, den Kranz 29 um etwa 60° zu verschieben, so dass die in Fig. 3 mit einer ausgezogenen Linie eingezeichnete Bahn 39 die in der gleichen Figur gestrichelt eingezeichnete. Stellung 39a einnimmt. In diesem Fall verläuft die Bahn derart, dass das bewegliche Messer 10 hin- und herschwingt, ohne jemals die für den Schnitt notwendige Höhe zu erreichen. Um den Kranz 29 zu verschieben,' betäti-gt man die Zahn-

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stanje 30, welche mit Hilfe eines fluiddynamischen Zylinders oder eines Elektro- bzw. Hydraulikmotors angetrieben werfen kann.

Wie in Fig. 4 angedeutet, ist die Vorrichtung 1 am Boden befestigt, während sich-die fliegende Schere 3 auf den Seitenitihrungen 4 hin- und herbewegt. Venn die Kurbelstangen 12 gsntigend lang sind, unterscheidet sich die Bewegung des beweglichen Messers 10 nur wenig von der Bewegung, welche bei stillstehender Schere 3 erzielt würde.

Nach einer AusfuhrungsVariante kann die Antriebsvorrichtung aus einer einzigen Trommel 17 und einer einzigen Kurbelstange 12 bestehen, während das aus den Zahnrädern 28 und 29 bestehende Planetengetriebe offensichtlich beibehalten wird.

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Leerseite

Claims

MERTENS & KEIL

PATENTANWÄLTE

Patentansprüche

( 1.JAntriebsvorrichtung (l) des beweglichen Messers (1O) von fliegenden Scheren (3) für automatische Querteilanlagen für Blechb&nder (5) und dgl., bestehend· aus einem auf einem ortsfesten Gestell befestigten¹ Vorschubaggregat für das Blechband oder dgl. , aus einer in der Vorschubrichtung (A) des Blechbandes (5) hin- und herbeweglichen fliegenden" Schere (3) für-die Querteilung des Blechbandes in Abschnitte von einer vorbestimmten Länge, sowie aus Mitteln, um die fliegende Schere (3) hin- und herzubewegen, gekennzeichnet durch eine erste, in einem Gestell (2) gelagerte, drehende Welle (13), welche einen zylindrischen, mit paralleler Achse (24) und aussenmittig mit Bezug auf die Drehachse der Welle (13) angeordneten Hohlraum .(23) aufweist; eine zweite, drehbar und koaxial in diesem zylindrischen Hohlraum (23) gelagerte Welle (25), welche mit einem Exzenterzapfen (32) versehen ist; ein Planeten-Untersetzungsgetriebe, bestehend aus einem auf die zweite Welle (25) aufgezogenen Zahnrad (28)_:und einem Kranz (29). mit Innenverzahnung (29a), welcher koaxial zur ersten Welle (13) am Gestell (2) befestigt ist und mit dem Zahnrad (28) im Eingriff steht; eine. Kurbelstange (12), welche auf einer Seite mit dem Exzenterzapfen (32) der zweiten Welle (25) und auf der anderen Seite mit dem beweglichen Messer (IO) verbunden ist, wobei die erste drehende Welle (13) im Gleichlauf mit der Hin- und Herbewegung der

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fliegenden Schere (3) und mit dem Vorschub des Blechbandes (5) oder dgl. angetrieben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhaltnisse derart gewählt sind, dass die erste drehende Welle (13) mit der doppelten Drehzahl der zweiten drehenden Welle (25) angetrieben wird.

3. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, -dadurch gekennzeichnet, dass die Zähnezahl des ersten Zahnrades (28)'und die Zähnezahl der Kranz (29) mit Innenverzahnung (29a) im Verhältnis 2:3 gewählt sind.

4. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kranz (29) mit Innenverzahnung ("29a) mit einer Winkelbewegung um seine Achse verschoben werden kann, um die Schnittwirkung des beweglichen· Messers (10) auszuschalten.

5. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Achse des Exzenterzapfens (32) liegenden Punkte sich regelmässig wiederholende Bahnen beschreiben, welche drei Punkte miteinander verbinden, wobei die Schnittwirkung des beweglichen Messers (lO) nur beim Durchlaufen eines dieser Punkte ausgeübt wird.

6. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch

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gekennzeichnet, dass der Kranz (29) mit Innenverzahnung (29a) ebenfalls mit einer Aussenverζahnung (29b) versehen ist, welche mit einer Zahnstange (30) für die Verschiebung des Kranzes (29) mit einer Winkelbewegung im Eingriff steht¹,

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