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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Schneidkopf gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 (siehe beispielsweise EP-0 634 242-A) zum Schneiden
von Strukturteilen von Gebäuden,
Fahrzeugen oder Schiffen und dergleichen in Stücke zum Zweck der Zerstörung. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung einen zweischerigen Schneidkopf zum
Schneiden dicker Abschnitte von Stahlplatten, Trägern und Stangen.
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Eine Schneidmaschine für grobe
Arbeiten, wie zum Beispiel im U. S.-Patent 5,146,683 offenbart, besitzt
ein paar gerade Scherblätter,
die um einen Anlenkpunkt gegeneinander schwenken. Es ist bekannt,
dass diese scherenartigen Vorrichtungen darunter leiden, dass sich
die Blätter
quer aufspreizen, wenn sie dickes und starkes Material schneiden. Wenn
beispielsweise ein Paar Haushaltsscheren benutzt wird, um zu versuchen
einen Papierstapel zu zerschneiden, der ihre Kapazität übersteigt
oder wenn die Schneidkanten der Scheren zu wenig scharf sind, um
den Papierstapel zu zerschneiden, werden die Schneiden quer abgelenkt,
wobei der Papierstapel ungeschnitten zwischen den Scherblättern endet.
Das Problem aufgespreizter Scherblätter bei Haushaltsscheren ist
in einer industriellen Umgebung, wo Stahlteile, wie zum Beispiel
eine Stahlplatte von einem Zoll oder mehr Stärke, oder I-Träger mit bis
zu 18 Zoll Durchmesser geschnitten werden müssen, enorm vergrößert. Beim
Abbruch von Schiffen begegnet man Kombinationen von Platten und
Trägern
in keiner besonderen Ordnung oder in keinem besonderen Aspekt. Der
683er Scheidkopf kommt dem Gesichtspunkt des Wechsels des zu scheidenden
Materials entgegen, indem ein Drehgelenk zum Drehen der Schneidebene
der Schneidblätter
und ein zweiachsiger Anlenkpunkt zum Variieren des Winkels, in dem
der Schneidkopf auf das zu schneidende Material auftrifft, verwendet
werden.
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Der zweiachsige Anlenkpunkt ist typischerweise
eine konventionelle Anlenkung an dem Ende eines Baggerschaufelbaums.
Das Drehgelenk des 683er Schneidkopfs ist außerhalb des Anlenkpunkts befestigt.
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Das Problem des Aufspreizens der
Scherblätter
ist beidem 683er Schneikopf erkannt. Bei dessen Lösung verwendet
das 683er Patent einen hornähnlichen
Vorsprung auf einem in der Querrichtung dünneren Schneidblatt. Wenn eine
sol che Schneidmaschine benutzt wird, um ein Strukturteil oder Werkstück zu schneiden,
die länger
sind als ihre Scherblätter,
ist es schwierig ein solches Strukturteil auf seiner ganzen Länge durchzuschneiden,
da zwischen den Blättern
und dem Strukturteil eine Behinderung auftritt.
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Um dieses Problem zu vermeiden, wurde
ein zweischeriger Schneidkopf vorgeschlagen, der ein Backenpaar
besitzt, das an den Stoßfläche ein Schneidblatt
von im Wesentlichen U-fömiger
Form besitzt, wie dies in der Japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 05(1993)3224 offenbart ist. Dieser Schneidkopf kann ein Werkstück in kleine
Teile rechteckiger Form zerschneiden, so dass die Blätter leicht vorgeschoben
werden können.
Außerdem
haben solche kleinen Teile mit rechteckiger Form im Wesentlichen
gleich bleibende Maße
und konstantes Gewicht, so dass sie leicht verarbeitet und wiederverwertet
werden können.
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Es ist jedoch festzustellen, dass
der obige zweischerige Schneidkopf das Problem hat, dass rechteckige
ausgeschnittene Stücke
zwischen den Backenteilen verbleiben können. Dementsprechend benötigt ein
solcher Schneidkopf einen Reinigungsvorgang, um ausgeschnittene
Teile aus den aufeinander stoßenden
Flächen
der Backenteile nach jedem Schneidvorgang zu entfernen, da kein
Auswurfmechanismus für
solche ausgeschnittenen Teile vorgesehen ist. Ein solcher Reinigungsvorgang
wird beispielsweise so ausgeführt,
dass die Backenteile nach dem Ende des Schneidvorgangs geöffnet werden und
der Schneidkopf geschüttelt
wird. Ein solcher Schneidvorgang ist natürlich zweitaufwendig und lästig.
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Ein Schneidkopf mit einem Auswurfmechanismus
für ausgeschnittene
Teile wurde vorgeschlagen. Des Auswurfmechanismus besitzt eine Stahlplatte,
die mit Federn mit einer der aufeinander stoßenden Flächen einer der Backenteile
verbunden ist, wobei die Platte dazu dient, ausgeschnittene Teile aus
dem Backenteil zu werfen. Genauer gesagt werden die Federn, die
zwischen der Platte und dem einen Backenteil angeordnet sind, zusammengepresst,
wenn die Backenteile geschlossen sind. Wenn die Backenteile geöffnet werden
dehnen sich die zusammengepressten Federn aus, um die Stahlplatte
nach außen
zu drücken
und werfen die verbliebenen ausgeschnittenen Stücke aus dem Backenteil. Es
muss festgestellt werden, dass ein solcher Auswerfmechanismus unerwünscht ist,
da er die Schneidkopfkonstruktion verkompliziert. Es muss auch festgestellt
werden, dass, wenn die Backenteile miteinander in Eingriff stehen,
zwischen ihnen eine be trächtliche
Kraft herrscht, was eine Gefahr der Beschädigung der Federn verursacht.
Außerdem
wird ein Teil der zwischen den Backenteilen aufgewendeten Kraft
verbraucht, um die Federn zusammenzupressen, was den Kraftverlust
vergrößert.
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AUFGABEN UND
ZUSAMMENFASSUNG DE ERFINDUNG
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe
der Erfindung, einen zweischerigen Schneidkopf, wie in Anspruch
1 definiert, zu schaffen, der die Nachteile des Stands der Technik überwindet.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung,
einen zweischerigen Schneidkopf zu schaffen, der durch fortschreitendes
Schneiden in der Art einer Schere rechteckige Stücke aus schwerem Metall und ähnlichen
Strukturen ausschneidet, wobei er gleichzeitig die Stücke, die
geschnitten werden, so biegt, dass er die seitliche Umfangsgröße verkleinert
wird, um es den Stücken
zu erleichtern, freier aus dem Schneidkopf durch eine Öffnung in
dem Backenteil zu treten und dabei zu verhindern, dass ausgeschnittene
Stücke
den Schneidkopf verstopfen.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung,
einen einfachen und haltbaren zweischerigen Schneidkopf zu schaffen,
um einen automatischen Auswurf ausgeschnittener Teile aus dem Schneidkopf
zu erlauben.
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Kurz gesagt wird ein zweischeriger
Schneidkopf zum Schneiden eines Werkstücks in im Wesentlichen rechteckige
Teile geschaffen, der aus einem Backenpaar besteht, das um eine
Drehwelle geöffnet und
geschlossen werden kann. Beide Backenteile besitzen ein Schneidblatt
auf einer ihrer aneinander stoßenden
Flächen,
wobei die Schneidblätter
von im Wesentlichen U-förmiger
Form sind. Die Schneidblätter
sind so angeordnet, dass sie mit Schneiden ineinander eingreifen,
so dass eines der Schneidblätter
innerhalb des anderen Schneidblatts positioniert wird, so dass ein
zwischen den Schneidblättern
liegendes Werkstück
in einer Scherenschneidbewegung der Backenteile geschnitten wird,
um ausgeschnittene Stücke
von im Wesentlichen rechteckiger Form zu bilden. Eine vorspringende
Struktur kommt zuerst in Eingriff mit dem Werkstück, das ausgeschnitten wird und
verformt und biegt das Werkstück,
das ausgeschnitten wird und erleichtert dadurch die darauf folgende
Schneidaktion der Backenteile. Ein Durchgangsloch oder eine Öffnung von
einer im Wesentlichen rechteckigen Gestalt im horizontalen Querschnitt
in dem anderen Schneidblatt gebildet, wobei dieses Durchgangsloch
der Weg ist, durch den die ausgeschnittenen Teile aus dem Schneidkopf
geworfen werden.
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In Übereinstimmung mit diesen und
anderen Aufgaben der Erfindung wird ein zweischeriger Schneidkopf
geschaffen, der aus einem Paar Backenteilen besteht, die zusammen
an gemeinsamen Backenenden an einer Drehwelle schwenken. Eines der
Backenteile besitzt eine rechteckige Öffnung, das andere Teil ist
passend mit der Öffnung
ausgeführt, so
dass, wenn die Backen in einer Scherenschneidbewegung geschlossen
sind, das andere Backenteil in die Öffnung eintreten kann, um eine
daran getragene Schneidkante in ein gemeinsames Scheidverhältnis mit
einer auf dem einen Teil getragenen Schneidkante zu bringen und
dabei das Ausschneiden eines Stücks
einer Werkbauteil im Verlauf dieser Scherenbewegung zu bewirken.
Die Schneidkanten, die von dem einen und dem anderen Backenteil
getragen werden sind jeweils U-förmig
und besitzen gegenüberliegende
Längsseiten-Schneidkantenteile
und ein kurzes Schneidkantenteil, das die gemeinsamen Enden der
Längsseitenteile
verbindet. Die Längsseiten-Schneidkantenteile,
die mit dem anderen Backenteil verbunden sind, sind entlang gegenüberliegender
Seiten dieses anderen Backenteils angeordnet. Eine vorspringende
Struktur wird von dem anderen Backenteil getragen und erstreckt
sich seitlich zwischen den gegenüberliegenden
Seiten des anderen Backenteils und längs im Wesentlichen in der
gleichen Ausdehnung mit den Längsseiten-Schneidkantenteilen,
die damit verbunden sind. Die vorspringende Struktur springt nach
außen
von einer Ebene vor, in der die Schneidkanten der Längsseiten-Schneidkantenteile
des anderen Backenteils liegen, wobei die vorspringende Struktur
ein Längsseitenkonturprofil
einer irregulären
Wellenform besitzt und ein Biegeteil zum Ausbringen einer Biegekraft
auf eine Werkbauteil aufweist, die die Längsseiten-Schneidkantenabschnitte
während
der Scherenscheidbewegung der Backenteile überspannt, um so die Lateralausdehnung
der Bauteile während
des Schneidens in eine V-förmige
Form zu bringen und dabei den Durchtritt des ausgeschnittenen Teils
durch die Öffnung
zu erleichtern.
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden
Beschreibung verdeutlicht, die in Zusammenhang mit den beiliegenden
Zeichnungen zu lesen ist, in denen gleiche Referenznummern die gleichen
Elemente bezeichnen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäß konstruierten zweischerigen
Schneidkopfs;
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2 ist
eine Seitenansicht des zweischerigen Schneidkopfs von 1; 3 ist eine vertikale Schnittdarstellung
entlang der Linie A-A von 2;
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4 ist
eine vergrößerte Schnittdarstellung,
die den Schneidvorgang des zweischerigen Schneidkopfs zeigt;
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5 ist
eine vergrößerte Schnittdarstellung,
die den zweischerigen Schneidkopfs im Moment nach dem Schneidvorgang
zeigt;
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6 ist
eine vergrößerte Schnittdarstellung,
die den Schneidvorgang eines zweischerigen Schneidkopfes zeigt,
der keine vorspringende Struktur besitzt;
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7 ist
eine vergrößerte Schnittdarstellung,
die einen zweischerigen Schneidkopf der keine vorspringende Struktur
besitzt, im Moment der Vollendung des Scheidvorgangs zeigt;
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8 ist
eine Querschnittdarstellung in einem sehr vergrößerten Maßstab entlang der Linie Y-Y
von 2:
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9 ist
eine Querschnittdarstellung durch das kurze Schneidkantenteil des
beweglichen Backenteils und zeigt die Art und Weise, wie das kurze Schneidkantenteil
an dem Montagekörper
des beweglichen Backenteils entfernbar befestigt wird;
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10 ist
eine Draufsicht auf eine Unterseite des beweglichen Backenteils,
die eine Art und Weise der Befestigung mehrerer Blockstrukturen
an dem Montagekörper
des beweglichen Backens zeigt;
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11 ist
eine Vorderansicht, die das Längsseitenprofil
der Blockstrukturen zeigt, die in dem beweglichen Backen getragen
werden;
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12 ist
eine Schnittdarstellung, die eine Blockstruktur zeigt, die ein Querprofil
in der Form eines umgekehrten Trapezoids besitzt;
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13a–13c zeigen verschiedene Querfrontprofile,
die das kurze Schneidkantenstück,
das bei dem beweglichen Backen verwendet wird, haben kann;
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14a–14c zeigen verschiedne Querfrontprofile,
die das kurze Schneidkantenstück,
das bei dem festen Backen verwendet wird, haben kann;
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15a und 15b zeigen Längsseitenfrontprofile,
die bei den Längsseiten-Schneidkantenteilen verwendet
werden können,
die bei den Backenteilen verwendet werden, wobei der Maßstab dieser
Darstellung kleiner ist, als bei den 13 und 14.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜH-RUNGSFORMEN
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
in ihrer Gesamtheit. Die Vorrichtung, d. h. ein zweischeriger Schneidkopf
besitzt eine Drehhalterung 1 und einen Hauptkörper 2,
der vor der Drehhalterung 1 angeordnet ist. Die Drehhalterung 1 ist durch
Mittel wie Bolzen mit dem vorderen Ende eines Armes einer Arbeitsmaschine,
wie eines Sclaufelbaggers (nicht gezeigt) verbunden. Die Drehhalterung 1 beinhaltet
einen hydraulischen Motor, der eine Ausgangswelle besitzt, die mit
dem Hauptkörper
verbunden ist. Wenn der hydraulische Motor betätigt wird, wird der Backenschneidkopf
abhängig
von der Drehrichtung des hydraulischen Motors um die Achse P gedreht.
So kann der zweischerige Schneidkopf durch eine Vorwärts- oder
Einzugsbewegung des Arms eines Schaufelbaggers, wie auch durch die Drehung
des hydraulischen Motors frei in einer geeigneten Position angeordnet
werden, die abhängt von
der Ausrichtung eines Werkstücks
oder eines Werkbauteils oder eines Metallstücks, die geschnitten werden
sollen.
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Der Hauptkörper 2 besitzt ein
Backenpaar 4, 5, das scherenähnlich angeordnet ist. Das
untere Backenglied 4 ist an seinem hinteren Ende an der
Drehhalterung 1 befestigt (das untere Backenglied 4 wird im
Folgenden als „feststehendes
Backenglied" bezeichnet).
Das obere Backenglied 5 ist über eine Drehwelle 6 schwenkbar
mit dem feststehenden Backenglied 4 verbunden (das obere
Backenglied wird im Folgenden als „bewegliches Backenglied" bezeichnet). Ein
Hydraulikzylinder 7 ist, wie in 2 gezeigt, innerhalb des feststehenden
Backenglieds 4 angeordnet. Das Zylinderende des Hydraulikzylinders 7 ist
schwenkbar durch einen Kolbenbolzen 8, der hinter der Drehwelle 6 angeordnet
ist, mit dem beweglichen Backen verbunden. Eine Kolbenstange 7a des
Hydraulikzylinders 7 ist durch einen Stangenbolzen 9 mit
dem unteren Teil des feststehenden Backens verbunden. So bewirken
der Rückzug
oder die Ausdehnung des Hydraulikzylinders eine vertikale Bewegung
des beweglichen Backens 5 um die Drehwelle 6, wodurch sich
die Backenglieder 4, 5 scherenähnlich öffnen und schließen.
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Der bewegliche Backen 5 wird
in seiner geschlossenen Position so angeordnet, dass die untere Fläche einer
oberen Schneid- oder Beißkante 20 (die unten
beschrieben wird) des beweglichen Backens in einer Position angeordnet
ist, die unter der unteren Endfläche
einer unteren Schneikante 14 liegt, wie dies durch die
doppelpunktige Linie von 2 gezeigt
wird.
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Es ist festzuhalten, dass der Hydraulikzylinder 7 umgekehrt
angeordnet ist, wie dies in 2 gezeigt
wird. Diese Anordnung dient dazu, den Hydraulikzylinder 7 bei
Kontakt oder Zusammenstoß mit Strukturteilen
beispielsweise eines Seeschiffes vor Beschädigungen zu schützen, wenn
der bewegliche Backen 5 geschlossen ist (d. h. der Zylinder 7 ist
ausgezogen). Und wenn die Zylinderstange 7a schwenkbar
mit dem beweglichen Teil verbunden ist, in einer Weise die umgekehrt
ist, als in den Zeichnungen gezeigt, dann wird die Zylinderstange 7a außen freiliegen,
so dass die Möglichkeit
besteht, dass die weniger starke Stange 7a und eines ihrer
Dichtungsteile bei Kontakt oder Zusammenstoß mit Bauteilen deformiert
oder beschädigt
werden. Und wenn im Gegenteil das Zylinderende mit dem beweglichen
Backen verbunden ist, wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist, ist
dies nur ein widerstandsfähiges
Gehäuse,
das bei dem Ausfahren des Zylinders 7 außen freiliegt. So
ist der Zylinder geschützt,
um seine Unversehrtheit und/oder Funktion zu erhalten.
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Der feststehende Backen 4 besitzt
ein Durchgangsloch 11 mit rechteckigem Querschnitt, wenn
man ihn in der Horizontalebene betrachtet. Das Durchgangsloch 11 erstreckt
sich von der Stoßfläche zu einem
unteren Teil des feststehenden Backens 4. Nuten oder abgestufte
Schlitze 12 sind in der Vorderfläche und den Seitenflächen des
Backens 4 neben der Öffnung
oder dem Durchgangsloch 11 gebildet. Eine untere Schneide 14 von
im Wesentlichen U-förmiger
Form (die Schneide besitzt zwei einander gegenüberliegende Längsseitenteile 14a und ein
kurzes Querstück 14b,
das die gemeinsamen Enden der langen Teile verbindet) wird in die
Nuten 12 eingesetzt. Diese unteren Schneidenteile sind
an dem Backen 4 mit Gewindebolzen, Schrauben oder dergleichen
lösbar
befestigt.
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Das Durchgangsloch 11 besitzt
einen parallelen Abschnitt 17 oder ein erstes Lochteil
mit konstanter Weite, das von dem Vorderschneidenteil 14 und
den Seitenschneidenteilen 14b eingeschlossen ist und ein
zweites Teil 18, das sich im Wesentlichen gleichförmig nach
unten aufweitet.
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Der bewegliche Backen trägt an seiner
Stoßfläche eine
obere Schneide 20 von im Wesentlichen U-förmiger Form.
Die obere Schneide 20 besitzt, wie die untere Schneide 14,
ein Vorderschneidenteil 20a und ein Paar Seitenschneidenteile 20b.
Die Schneidenteile 20a und 20b der oberen Schneide 20 sind
jeweils in Ausnehmungen 30a, 30b aufgenommen,
die in der Unterseite des beweglichen Backens an dessen Seiten und
Vorderseite gebildet sind. Die Schneidenteile sind in den Ausnehmungen
lösbar
befestigt und werden beispielsweise durch Gewindebolzen 34 gehalten.
Dies kann gut der 8 entnommen
werden, in der außerdem
gesehen werden kann, dass die Befestigung dieser Elemente an einem
Montagekörper 36 des
Backens 5 erfolgt.
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Die Schneidenteile 20a, 20b sind,
wie zu verstehen sein wird, so angeordnet, dass sie in der Scherenschneidbewegung
der Backenglieder nahe an den Schneidenteilen 14a, 14b vorbeigehen,
um dabei das Schneiden von Bauteilen zu bewirken.
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Es muss festgehalten werden, dass
das Vorderschneidenteil 20a im Wesentlichen dreieckig geformt
ist, wie in 1 gezeigt.
So wirken die Vorderschneidenteile 20a und 14a jeweils
des beweglichen Backens 5 und des feststehenden Backens 4 zusammen,
um ein Bauteil oder ein zu schneidendes Materialstück von der
Mitte zu den entgegen gesetzten Seiten zu schneiden oder abzuscheren.
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Eine Reihe von Blockstrukturen 22a–22c sind
in dem oberen Backen 20 entlang einer längliche Linie angeordnet, wobei
sich die Blockstrukturen seitlich ganz zwischen den Seitenschneidenteilen 20b erstrecken.
Da die Schneidenteile eng in den Ausnehmungen 30b aufgenommen
sind, gibt es keine Möglichkeit,
dass sich die Schneiden seitlich während der Scherenschneidbewegung
ausbiegen können.
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Die Blockstrukturen 22a, 22b, 22c besitzen eine
vorspringende Struktur 23, die sich von der Unterseite
(Schneidseite) der oberen Schneide zu einem Punkt unter dieser Unterseite
erstreckt. Die vorspringende Struktur 23 besitzt ein irreguläres Wellenlängsseitenprofil,
wie in 2 und 11 gezeigt. Die vorspringende
Struktur 23 kann ein dreieckiges Querprofil aufweisen,
wie in 3 gezeigt, oder
kann eine konvexe Form haben, wie in 4 abgebildet, oder
sogar die der umgekehrten Trapezoidform, die in 12 gezeigt ist.
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Wenn der Hydraulikzylinder 7 ausgeschoben ist,
um den beweglichen Backen 5 zu schließen, ist es die vorspringende
Struktur 23, die das Werkstück 25 zuerst ergreift,
um das Werkstück
nach unten zu verschieben oder zu verbiegen (d. h. das Werkstück, das
ein ausgeschnittenes Werkstück
werden wird). Wodurch das Werkstück
zu einer im Wesentlichen V-förmigen
Form, wie in 4 gezeigt,
deformiert wird. Dann greifen die obere und die untere Schneide 20, 14 in
einer gemeinsamen Scherenschneidbewegung ineinander, so dass das
Werkstück 25 entlang seitlich
beabstandeter Seiten geschnitten wird, um ein rechteckiges ausgeschnittenes
Stück zu
bilden.
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Wenn der bewegliche Backen 55 weiter
geschlossen wird, wie in 5 gezeigt,
wird das ausgeschnittene Stück
durch die vorspringende Struktur in das Loch 11 verschoben.
Dies ist eine Verbiegung des Werkstücks, so dass ein Abschnitt
des Werkstücks,
der damit korrespondiert, was ein ausgeschnittenes Stück sein
wird, im seitlichen Umfang etwas vermindert ist. Bei dem folgenden
Abscheren des Werkstücks
durch die Schneidbacken tritt das Werkstück mit leicht verminderter
Breite leicht durch den parallelen Abschnitt 17 des Durchgangslochs 11 und
in den auseinander gehenden oder konischen Abschnitt 18.
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Das ausgeschnittene Stück 26,
das den auseinander gehenden Abschnitt 18 erreicht hat,
fällt durch
die Schwerkraft durch den auseinander gehenden Abschnitt 18 und
wird aus der unteren Öffnung ausgeworfen.
Dann wird der Hydraulikzylinder 7 eingezogen, um den beweglichen
Backen 5 in die Ausgangsstellung zu bringen, um die obige
Prozedur zu wiederholen. Es sollte festgehalten werden, dass selbst
wenn das Durchgangsloch 11 mit einem ausgeschnittenen Stück 26 verstopft
wäre, dieses
ausgeschnittene Stück
durch ein neues oder das nächste
ausgeschnittene Stück
durch das Loch geschoben würde.
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Gemäß der Erfindung werden ausgeschnittene
Stücke 26,
die von der oberen und der unteren Schneide 20, 14 hergestellt
werden, automatisch aus dem feststehenden Backen 4 durch
das Durchgangsloch 11 ausgeworfen, so dass keine ausgeschnittenen
Stücke
zwischen dem oberen und dem unteren Backen verbleiben können. Dementsprechend
kann eine kontinuierliche und effiziente Schneidarbeit realisiert
werden.
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Der erfindungsgemäße Schneidkopf ist im Aufbau
nicht kompliziert, da er keine zusätzlichen mechanischen Bauteile
besitzt, ausgenommen das Durchgangsloch 11 und die vorspringende
Struktur 23. Es ist auch festzuhalten, dass der erfindungsgemäße Schneidkopf
dem Pressdruck standhält,
der bei Ihrem Ineinandergreifen zwischen den Backengliedern entsteht
und so eine Haltbarkeit bietet. Es ist weiter festzuhalten, dass
die ausgeschnittenen Stücke 26 wegen
des auseinander gehenden Durchgangslochs 11 glatt ausgeworfen
oder ausgestoßen werden.
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Außerdem bietet der erfindungsgemäße Schneidkopf,
der zu dem Durchgangsloch 11 die vorspringende Struktur 23 besitzt,
gegenüber
einem Backenschneidkopf der ein Durchgangsloch, nicht jedoch die
vorspringende Struktur hat, die folgenden besonderen Vorteile a)
und b).
- a) Es wird aus dem folgenden Grund
weniger Kraft für
den anfängliche
Schneidvorgang benötigt:
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Bei einem Schneidkopf mit einer vorspringenden
Struktur 23 wird das Werkstück 25 zu einer im
Wesentlichen V-förmigen
Form deformiert, wie in 4 gezeigt.
Dementsprechend ergreifen nur Eckteile oder Kanten der Schneiden 14, 20 das
Werkstück
und erzeugen in einem solchen Eingriffsbereich eine Kerbwirkung.
Dies gestattet es dem Schneidkopf das Werkstück 25 mit verringerter
Kraft zu schneiden. Auch eine Zugkraft S zusätzlich zu der Scherkraft wird
in dem zerstörten
Bereich A des Werkstücks
erzeugt, da das Werkstück 25 zu
einer im Wesentlichen V-förmigen
Form deformiert ist. Dies trägt
auch zu der Verminderung der benötigten
Kraft bei. Wenn ein Schneidkopf ohne vorspringende Struktur 23 verwendet
wird, stehen die Schneiden 14, 20 auf ihrer ganzen
Breite mit dem Werkstück
in Kontakt, wie dies in 6 gezeigt
ist, und erzeugen so keine Kerbwirkung. Dementsprechend wird in
dem zerstörten
Bereich des Werkstücks
nur eine Scherkraft und keine oben erwähnte Zugkraft erzeugt.
- b) Ausgeschnittene Stücke 26 des Werkstücks werden
glatt in den auseinander gehenden Abschnitt 18 geführt, ohne
Blockade oder Verstopfung des parallelen Abschnitts 17,
da:
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Bei einem Schneidkopf, der keine
vorspringende Struktur besitzt, der Teil B des ausgeschnittenen
Stücks 26 Reibschluss
mit der unteren Schneide 14 bilden kann und so eine Gefahr
eines Verstopfens bewirkt, wie dies in 7 gezeigt ist. Wenn eine vorspringende
Struktur 23 vorhanden ist, wird von den Vorsprüngen während der
Schließbewegung
des beweglichen Backens ein Biegemoment M erzeugt, wie dies mit
dem Pfeil in 5 gezeigt
ist. Dementsprechend kann das ausgeschnittene Stück 26, wenn es an
der Innenwand des Durchgangslochs klemmt, durch ein solches Biegemoment
zu einer V-förmigen Form
deformiert werden, so dass es leicht durch das Durchgangsloch treten
kann.
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Vorteile der Verwendung der Strukturblöcke 22a, 22b und 22c als
vorspringende Strukturwerkstückbiegeglieder
bestehen in der Leichtigkeit und der Einfachheit der Montage und
des Austauschs derselben in dem oberen Backenglied 5. Gemäß 8 und 10 ist zu erkennen, dass die jeweiligen längs aneinander
gereihten Blocks lösbar
und unabhängig
an dem Montagekörper 36 des
Backenglieds 5 durch Befestigungen 38 wie Schrauben
befestigt sind. Dies erlaubt das leichte Auswechseln eines Blocks
oder aller Blöcke.
Die Blöcke
sind aus Notwendigkeit und wegen des widerstandsfähigen Charakters
des Schneidkopfs und der Natur der Werkstücke, die damit geschnitten
werden sollen, sehr schwer. Die Verwendung mehreren aneinander gereihter
Blöcke
verringert das Gewicht, das von den Mechanikern bewältigt werden
muss, die einen Blockwechsel ausführen.
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Wie insbesondere in 11 zu sehen ist, besitzen die Blockstrukturen 22a, 22b und 22c ein
wellenförmiges
Längsseitenprofil.
Die Verwendung eines solchen Wellenprofils ist vorteilhaft, da es
die Greifkraft verbessert mit der die Backenglieder während des
Schneidens ein Werkstück
greifen können. Es
ist auch vorteilhaft, einen Längsabschnitt
der Blockstruktur 22a, die am nächsten an der Drehwelle 6 liegt
mit einem geraden Stück
zu versehen, um bei der einsetzenden Scherenschnittbewegung den
anfänglichen
Griff auf das Werkstück
zu erleichtern.
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9 zeigt
die lösbare
Verbindung des vorderen oder Frontkantenteils 20a an dem
Backenglied 5, die z. B. durch Gewindebolzen 40 erfolgt,
die das Teil 20a an dem Montagekörper 36 des Backenglieds 5 halten,
wobei die Köpfe
dieser Bolzen in 9 nicht
gezeigt sind.
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Die Längsseitenschneidkantenteile 20b und 14b und
die kurzen transversen Schneidkantenteile 20a und 14b,
die bei den Backengliedern 4 und 5 verwendet werden,
können
verschiedne Konfigurationen aufweisen, zum Beispiel um das Schneiden
der widerstandsfähigen
Strukturbauteile zu optimieren, auf die man bei der Verwendung des
Schneidkopfs stößt, wie
auch um Beanspruchungen auf den Schneidkopf und seine Bauteile während des Schneidens
zu verringern. Solche Konfigurationen werden als Nächstes beschrieben.
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Gemäß den 13a–13c kann das kurze Schneidkantenteil,
das bei dem beweglichen Backen verwendet wird, eine Konfiguration
besitzen, so dass das Teil ein Frontprofil einer umgekehrten V-Kerbe 50 besitzt,
die, wenn sie an dem Backenglied 5 montiert ist auf das
Backenglied 4 gerichtet ist, wie in 13a zu sehen. 13b zeigt ein Profil das einen V-Vorsprung 52 besitzt,
der auf das Backenglied 4 gerichtet ist und 13c zeigt, dass das Frontprofil
des kurzen Schneidkantenstücks 54 rechteckig
sein kann.
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Die Profile der kurzen Schneidkantenteile, die
bei dem feststehenden Backen verwendet werden können, schließen eine
V-Kerbe 56, die auf den beweglichen Backen 5 gerichtet
ist (14a), einen V-Vorsprung 58,
der auf das Backenglied 5 gerichtet ist (14b) und ein rechteckiges Frontprofil 60,
das in 14c gezeigt ist,
ein.
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Konfigurationen der Längsseitenscheidkantenteile,
die bei den Backengliedern verwendet werden können, sind in den 15a und 15b gezeigt. Diese schließen eine
Längsseitenscheidkantenteil 20b, 14b,
das länglich
ist und im Wesentlichen eine einheitliche Höhe, wie bei 62, aufweist
(15b) ein. Auf der anderen
Seite zeigt die Konfiguration des Längsseitenschneidkantenteils
von 15a, dass dieses
länglich
ist und einen ersten Längenabschnitt 64 besitzt,
der am nächsten
an der Drehwelle liegt, der eine gleichmäßige Höhe aufweist, während ein zweiter
Längenabschnitt 66,
der distal zur Drehwelle liegt, eine zweite, größere gleichmäßige Höhe aufweist,
als die Höhe
des ersten Längenabschnitts 64.
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Während
die Längsseitenschneidkantenteile der
abgebildeten Konfigurationen auswechselbar bei den Backengliedern
eingesetzt werden können,
wurde festgestellt, dass die wirksamste und am Besten die Beanspruchung
minimierende Kombination, die benutzt werden kann, die ist, wenn
das Kantenteil von 15a bei
dem beweglichen Backenglied 5 und das Kantenteil von 15b bei dem feststehenden
Backenglied verwendet werden. Bei einer in gleicher Weise optimierten
Kombination in Bezug auf die kurzen Schneidkantenteile, besteht
die bevorzugte Kombination das Teil von 13a bei dem Backenglied 5 und
das Teil von 14c bei
dem feststehenden Backenglied 4.
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Die Erfindung ist nicht auf die obige
Konstruktion beschränkt
und kann verschiedene Formen annehmen. Beispielsweise können der
untere Backen und der obere Backen jeweils beweglich oder feststehend
ausgeführt
werden. Die vorspringende Struktur 23 kann verschiedene,
andere als die obigen, Konfigurationen annehmen, vorausgesetzt dass sie
in der Lage sind, das Werkstück 26 zu
einer gekrümmten
Form zu deformieren.
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Wie oben erwähnt, werden ausgeschnittene Stücke, die
von den Schneiden hergestellt werden, durch das Durchgangsloch nach
außen
befördert, das
in einem der Schneiden angeordnet ist. So verbleibt kein ausgeschnittenes
Stück zwischen
dem Backenpaar. Dementsprechend ist es möglich, eine wirksame und konstante
Schneidarbeit auszuführen, ohne
eine mechanishe Konstruktion zu benötigen, um ausgeschnittene Stücke auszuwerfen.
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Die Schaffung der vorspringenden
Struktur zusätzlich
zu dem Durchgangsloch trägt
dazu bei, die benötigte
Kraft zu verringern und die ausgeschnittenen Stücke glatt aus dem Schneidkopf
auszuwerfen. Dementsprechend bietet die Erfindung einen Backenscheidkopf
mit relativ einfachem Aufbau, der eine große Haltbarkeit hat und der
ausgeschnittene Stücke
automatisch auswerfen kann.
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Das glatte Auswerfen ausgeschnittener
Stücke
kann erleichtert werden, wenn das Durchgangsloch sich aufweitend
ausgeführt
ist.
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Es ist möglich, den Hydraulikzylinder
vor dem Berühren
von Strukturbauteilen von beispielsweise Seeschiffen zu schützen, indem
die Kolbenstange des Hydraulikzylinders schwenkbar mit dem feststehenden
Backenglied verbunden wird und das Zylinderende an einer Position
hinter der Drehwelle schwenkbar mit dem beweglichen Backenglied
verbunden wird. So kann eine stabile Funktion des Zylinders für eine verlängerte Benutzungszeit
beibehalten werden.
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Indem bevorzugte Ausführungen
der Erfindung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben
wurden, ist festzuhalten, dass die Erfindung nicht auf diese genauen
Ausführungen
beschränkt
ist und das verschiedene Änderungen
und Modifikationen dabei ausgeführt
werden können,
wie in den beiliegenden Ansprüche
definiert.