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Schere mit sich drehenden, kreisförmigen Messern Die Erfindung bezieht
sich auf Scheren für Bleche oder Metallplatten, insbesondere auf eine Schere mit
sich drehenden, kreisförmigen Messern, zum Trennen von Blechen oder Metallplatten
in mehrere Streifen.
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Bei den bekannten Scheren mit sich drehenden, kreisförmigen Messern
zum Trennen von Platten waren diese Messer auf einer gemeinsamen Welle befestigt,
wobei ihre Lage dn Achsenrichtung auf der Welle durch Abstandsbuchsen bestimmter
Abmessungen bestimmt wurde. Handelt es sich um die Bearbeitung verhältnismäßig dünner
Bleche oder Platten, bei denen auf die Tragwelle der sich drehenden Messer nur ein-
verhältnismäßig kleines Biegungsmoment ausgeübü wird, so mag eine solche Anordnung
zweckmäßig sein. Handelt es sich aber darum, verhältnismäßig starke Bleche oder
Platten in mehrere Streifen zu zertrennen, so. ergeben sich übermäßig starke Scherkräfte,
welche die Messerwelle durchbiegen. Infolge einer solchen Durchbiegung erfährt aber
die Breite der Streifen zwischen den Trennlinien eine gewisse Änderung. Man könnte
zwar daran denken, die Durchbiegung der Messerwelle in der nächstliegenden Weise,
nämlich durch Vergrößerung des WellendurchmeSsers, zu verhindern, doch wäre das
unpraktisch. Vergrößert man nämlich den Wellendurchmesser, so muß man auch den Durchmesser
der kreisförmigen Messer entsprechend erhöhen, danvit eine genügende Schnitthöhe
zwischen der Schneidkante und der Fläche der Tragwelle verbleibt. Eine Vergrößerung
des Messerdurchmessers verteuert aber die Erstehungskosten der Maschine sowie die
Kosten des, Austauschs der Messer bei deren Verschleiß.
Auch erfordern
Messer von größerem Radius ein, entsprechend größeres Antriebsmoment ihrer Tragwellen,
damit sich an den Schneidkanten die erforderliche Scherkraft ergibt. Es kann daher
ein größerer Antriebsmotor erforderlich werden. Selbst wenn es gelingt, die unerwünschte
Durchbiegung der Tragwellen zu vermeiden, so verbleibt doch ein weiterer Mangel
der bisher vorgeschlagenen Trennscheren, nämlich der Mangel, daß diese nur dann.
Streifen von verschiedener Breite zu schneiden vermögen, wenn. genügend viel auswechselbare
Abstandsbuchsen verschiedener Längen vorrätig gehaltem werden. Selbst dann aber
erfordert eine Änderung des. Abstandes zwischen zwei benachbarten kreisförmigen
Messern. und dlie dazu erforderliche Auswechslung der zwischen den Messern vorgesehenen
Abstandsbuchsen unter Umständen den Ausbau sämtlicher anderen Messer und der zugehörigen
Abstandsbuchsen von der Tragwelle. -Der Erfindung liegt nun die Aufgäbe zugrunde,
eine Schere mit sich drehenden, kreisförmigen Messern zum Trennen und Säumen von
Blechen oder Metallplatten zu schaffen, die derart ausgestaltet ist, daß die Tragwellen
der Messer von erheblichen Biegungsbeanspruchungen verschont bleiben, und daß sich
die Messer stufenlos einzeln waagerecht verstellen lassen, so daß man die Blechbahn
oder die Platten in Streifen von beliebiger Breite zertrennen kann.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine-Schere mit sich
drehenden Messern der oben angegebenen Bauart zu schaffen, bei welcher die oberen
Messer gegenüber den zugehörigen unteren Messern senkrecht zu deren Fläche verstellbar
sind und daher die oberen und unteren. Messer in waagerechter Richtung gegeneinander
verschoben werden können,'wodurch man in bequemer Weise die beiderseitigen Schnittkanten
der Messer zum Trennen des Gutes benutzen kann.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es,, eine Schere mit umlaufenden
Messern der oben erläuterten Gattung zu schaffen, die sich durch einfache Bauart
auszeichnet und in zeit- und kostensparender Weise unterhalten und zusammengebaut
werden kann und eine schnelle und billige Auswechslung ihrer Teile ermöglicht.
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Erfindungsgemäß werden nun die obigen Aufgaben durch folgenden Aufbau
der mit umlaufenden, kreisförmigen Messern ausgerüstetem Schere gelöst: Ein unteres
Bett und ein oberer, senkrecht zu sdiesembeweglicher Balken bilden einen Rahmen.
Längs der einander gegenüberliegenden Flächen des Bettes und des Balkens sind Gleitbahnen
vorgesehen. Auf diesen Gleitbahnen sind untere und obere Hauptschlitten in waagerechter
Richtung verstellbar angeordnet. Innerhalb der Hauptschlitten sind Hilfsschlitten
verschiebbar vorgesehen. In jedem Hauptschlitten ist drehbar eine Hohlwelle angeordnet,
welche ein Messer tirägt. Auch in jedem Hilfsschlitten ist eine Hohlwelle drehbar
gelagert, die auf der im Hauptschlitten gelagerten Hohlwelle verschiebbar, aber
mit ihr verkeilt isst und ebenfalls, ein Messer trägt Durch die hohlen Wellen der
Hauptschlitten erstreckt sich zum Antrieb der Messer gleitend eine Triebwelle.
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Aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung, das ,in der Zeichnung dargestellt ist, ergeben sich die oben erläuterten
Aufgaben, Erfindungsmerkmale sowie der erzielte Fortschritt. Es zeigt Fig. i einen,
Aufri.ß einer mit umlaufenden Messern, versehenen. Trennschere zum Zerlegen von
Blechen oder Metallplatten in Streifen, wobei diese Schere ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt, _ Eig. 2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 2-2 der
Fig. i, Fig. 3, q. und 5. schematische Darstellungen der durch die Bauart nach Fig.
i ermöglichten verschiedenen Anordnungen der Messer und Fig. 6 einen der Fig. i
entsprechenden, in kleinerem Maßstab gehaltenen Aufriß teilweise im Schnitt.
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Wie insbesondere die Ftig. i, 2 und 6 zeigen, hat die Trennschere
nach der Erfindung folgenden Aufbau Der Rahmen io der Schere wird von einem unteren
Bett i i und von einem von diesem getragenen und senkrecht zu ihm beweglichen oberen
Balk_ en 12 gebildet. Die senkrechte Beweglichkeit des oberen Balkens 12 wird am
besten dadurch erreicht, daß von Ansätzen 1q. an der Vorder- und Hinterseite des
Bettes i i dicht an dessen Enden sich Säulen 13 paarweise senkrecht aufwärts erstrecken,
die je über einen oberen Abschnitt hin mit Gewinde zur Aufnahme einer Mutter 2o
versehen sind. Der obere Balken 12 bildet hohle Ansätze 18, die zu den Ansätzen
1q. des; Bettes senkrecht austgerichtet sind. Die hohlen Ansätze, durch welche die
Säulen 13 hindurchgehen, bilden j e ein Gehäuse i9, in dem die betreffende Mutter
2o drehbar gelagert .ist (Feg. 2). Durch Drehen der Muttern 2o kann man daher den
oberen Balken 12, in senkrechter Richtung verstellen, und zwar längs der Gewindeabschnitte
der Säulen 13. Um hierbei die Muttern 2o vom Geweicht des Balkens 12 zu entlasten,
ist folgende Anordnung getroffen: Querhäupter 17 ruhen mit ihren Enden bei 16 oben
auf je einer vorderen und einer hinteren. Säule 13 und tragen Zugstangen
21, die gleitend in ihnen geführt sind und an ihren oberen Enden Federteller aufweisen,
unter denen Druckfedern 22 eingesetzt sind (Feg. 6); Welche auf die Querhäupter
17 drücken und dadurch die Zugstangen 2 1 aufwärts zu ziehen suchen. An ihren unteren
Enden sind die Zugsitangen mit Köpfen versehen, die am Balken 12, befestigt sind
und diesen anzuheben suchen. In dieser Weise tragen die Federn 22 das Gewicht des
Balkens 12 und nehmen jeden Spielraum auf, der sich andernfalls zwischen den Muttern
2o und dem Gewindeabschnitt der Säulen 13 bilden könnte. Durch die Entlastung der
Gewinde wird das Drehen der Muttern erleichtert.
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Damit die vier Muttern 2o gleichzeitig und im gleichen Maß gedreht
werden, um den Balken 12
in senkrechter Richtung gleichförmig zu
verstellen, ist folgendes Getriebe vorgesehen: Zwei Schnecken 23, die sich von vorn
nach hinten erstrecken, sind in dem oberen Balken drehbar gelagert und kämmen an
ihren Enden mit Schneckenrädern, die auf dem Umfang der vorn und hinten gelegenen
Muttern vorgesehen sind. Beide Schnecken 23 haben Kegelräder 24 an ihrem einen Ende,
welche mit Kegelrädern 25 an den Enden einer Längswelle kämmen. Diese Längswelle,
die ebenfalls auf dem Balken 12 gelagert isst, kann von Hand gedreht oder durch
einen Elektromagneten 26 angetrieben werden. Auf diese Weise ist der obere Balken
12 sowohl gegenüber dem Bett i i senkrecht verstellbar als auch nachgiebig gelagert,
woraus sich die später nm einzelnen ersichtlichen Vorteile ergeben.
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Wie Fig. 2 zeigt, bildet das Bett i i einen sich in seiner Längsrichtung
erstreckenden, an beiden Enden und oben offenem Kanal, der als Gleitbahn 27 für
die Halter der unteren umlaufenden Schermesser dient und deren waagerechte Verschiebung
längs des Bettes ermöglicht.
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In entsprechender Weise isst der Balken 12 mit einem sich in seiner
Längsrichtung erstreckenden, an beiden Enden und unten offenen Kanal versehen, welcher
eine Gleitbahn 28 für die Halter der oberen umlaufenden Schermesser bildet, so daß
auch diese waagerecht längs des Balkens 12 verstellbar sind.
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Die Ausgestaltung für die Halter der unteren Schermesser ist im wesentlichen
dieselbe, wie diejenige der Halter für die oberen Schermesser, nur umgekehrt. Es
genügt daher, die Halter für die oberen Schermesser im einzelnen zu beschreiben.
Die entsprechenden Teile der unteren Halter sind durch die gleichen, aber mit einem
Strich versehenen Bezugszahlen in den Zeichnungen kenntlich gemacht.
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Fig.6 zeigt die bevorzugte Ausgestaltung der Halter für die oberen
Schermesser im Schnitt. In der Gleitbahn 28 sind kastenförmige Hauptschlitten 29
geführt, die unten aus der Gleitbahn vorspringen und @seitlich offen sind. Zwei
derartige Hauptschlitten befinden sich in jeder Gleitbahn des dargestellten Ausführungsbeispiels.
Indessen kann jede beliebige Anzahl von Hauptschlitten je nach der Zahl der zu lagernden
Schermesser vorgesehen werden, soweit die Größe der Maschine dies zuläßt. Die einander
gegenüberliegenden Wände eines jeden Hauptschlittens stehen aus der Gleitbahn hervor
und tragen zueinander ausgerichtete Lager 30, in denen die beiden Enden einer Hohlwelle
3 1 um eine waagerechte Achse drehbar gelagert sind. Dabei sind die Enden
der Welle 31 mit Sicherungsmitteln versehen, die hinter die Kanten der Lager greifen
und die Welle gegen axiale Verschiebung am Schlitten 29 sichern. Diese Sicherungsmittel
können z. B. aus einem Flansch 32 und einem Ring 3.3 beh stehen (vgl. Fig. 6). Auf
dem einen Ende der Welle 31, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel innen liegt
und über die benachbarte Stirnwand des Schlittens 29 hervorspringt, ist fliegend
ein umlaufendes, kreisförmiges Messer 34 befestigt, und zwar durch einen Klemmring
35. Jeder der Hauptschlitten 29 bildet mit seinem Innenraum seinerseits eine waagerechte,
sich seitlich erstreckende Gleitbahn für einen Hilfsschlitten 36. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist zwar :in jedem der Hauptschlitten nur ein Hilfsschlitten
vorgesehen, doch können auch mehrere solcher Hilfsschlitten dort vorgesehen werden,
um weitere Schermesser zu tragen. Jeder Hilfsschlitten 36 weist eine waagerechte
Bohrung zur Aufnahme eines Lagers auf, in welchem eine äußere Hohlwelle 3,7 gelagert
:ist. Ihr lichter Durchmesser ist so groß bemessen, daß die zugehörige Welle 31
mit Gleitsitz hineinpaßt. Die Länge der äußeren Hohlwelle 37 ist wesentlich geringer
als der Abstand der Stirnwände des Hauptschlittens 29. Gegen axiale Verschiebung
gegenüber ihrem Hilfsischlitten ist die Hohlwelle 37 durch ähnliche Mittel gesichert,
wie sie zu diesem Zweck auf der Welle 31 vorgesehen sind. Daher kann sich
die äußere Hohlwelle 37 in waagerechter Richtung seitlich nur zusammen: mit ihrem
Hilfsschlitten 36 verschieben, und zwar unabhängig von dem Hauptschlitten 29 oder
dem Schermesser 34. Das eine Ende der äußeren Hohlwelle 37, im vorliegenden Fall
das innere Ende, ragt über den Hilfsschlitten hinaus und trägt fliegend ein umlaufendes
Schermesser 38, das auf der Welle in der üblichen Weise befestigt ist.
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Um nun sämtliche umlaufenden Schermesser gleichzeitig anzutreiben,
ohne daß die Antriebsmittel die waagerechte Verstellbarkeit der Messer oder die
senkrechte, gemeinsame Verstellung der oberen Messer mit dem Balken i2 beeinträchtigen,
ist folgende Anordnung getroffen: Durch die Hohlwelle 3 i hindurch erstreckt sich
mit Gleitsitz eine Triebwelle 39, deren eines Ende über eine Universalkupplung 4o
an einen nicht näher dargestellten Motor angeschlossen ist. Durch Feder und Nut
41 und 42 sind die Wellen 37 und 3 i zu gemeinsamem Umlauf verbunden, ebenso, auch
die Wellen 31 und 39 (Fig. 2). Dadurch ist sichergestellt, daß die Messer
34 und 38 mit der zugehörigen Triebwelle umlaufen. (Feder und Nut 41 und 42 [Fig.
2] sind nur mit Bezug auf das Bett ii dargestellt. Genau entsprechend sind Feder
und Nut jedoch im oberen Balken 12 angeordnet.) Zum waagerechten Verstellen der
oberen Hauptschlitten 29 isst in dem oberen Balken eine seitliche Höhlung 43 vorgesehen,
die sich in die Gleitbahn 28 öffnet. Jeder der Hauptschlitten 29 ist mit einer Stangenverzahnung
4.4 versehen, die sich längs diesicr Höhlung erstreckt und mit einem Ritzel46 kämmt,
das auf einer Welle 45 befestigt ist. Diese erstreckt sich quer zur Gleitbahn 28
und ist in dem oberen Balken über dem zugehörigen Hauptschlitten drehbar gelagert.
Jedem der Hauptschlitten ist also eine solche Welle 45 zugeordnet, die von Hand
gedreht werden kann, aber beim vorliegenden Ausführungsbeis piel durch elektrische
Umsteuermotoren 47 angetrieben wird. Diese sind an den Enden des oberen Balkens
(Fig. i) angeordnet und je über ein Getriebe mit der betreffenden Welle 45 gekuppelt.
Man kann daher mittels der Motoren 47 jeden der Hauptschlitten 29 und mit
ihm
die zugehörigen Schermesser 34 und 3.8 verstellen.
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Die Verstellung der unteren Hauptschlitten 29' längs der Gleitbahn
27 erfolgt in entsprechender Weise durch Ritzel 46, die mit Zahnstangen 44' an den
Unterseiten der Hauptschlitten kämmen (Fig%2). Die Wellen dieser Ritzel erfahren
am besten Einzelantrieb durch Elektromotoren 48, die hinten am Bett i i (Fig. 2)
angeordnet sind, was der Anordnung an den Enden des Bettes vorzuziehen ist. In Fig.
6 sind die Motoren 47 und die Motoren 48 ihrer übersichtlicheren Darstellung zuliebe
fortgelassen.
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Die Trennschere ist schließlich mit Einrichtungen versehen, mit deren
Hilfe man die Hilfsschlitten 36 und 36' gegenüber den sie tragendem Haupbschl!itten
in waagerechter Richtung unabhängig voneinander verstellen kann. Dieser Verstellung
dienen zwei Schraubspindeln 49 und 5o (Fig. 2), die durch die äußeren Stirnwände
eines jeden Hauptschlittens hindurchgehen und mit ihrem Gewinde in Gew@indebohrungen
des betreffenden Hilfsschlittens eingreifen. Diese Spindeln, die in Fig. 6 im Interesse
einer klaren Darstellung nicht wiedergegeben sind, werden durch ein im Getriebegehäuse
51 an der äußeren Stirnwand,eines jeden Hauptschlittens vorgesehenes übliches Getriebe
mit elektrischem Umsteuermotor 52 in Umlauf versetzt, und zwar beide Spindeln gleichzeitig
in derselben Richtung. Läßt man den Motor 52 an, so, drehen sich die Schraubspindeln
49 und 50, und dadurch wird der betreffende Hilfsschlitten 36 und sein Messer 38
in waagerechter Richtung gegenüber dem Schermesser 3.4 des Hauptschlittens verstellt,
in welchem der Hilfsschlitten gelagert ist.
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Der erläuterte Aufbau der Trennschere bietet die Möglichkeit, mehrere
Schermesser auf ihren Tragwellen derart anzuordnen, daß die auf Biegung . beanspruchten
Längen der Wollen umerheblich sind. Die Wellen unterliegen daher nur geringfügigen
Biegungsbeanspruchungen selbst beim Schnellen verhältnismäßig starker Metallplatten.
Eine, übermäßige Ausbiegung der Wellen ist daher vermieden. Auch beim gegenseitigen
Verstellen der Schermesser vergrößern sich in keiner Weise die frei ragenden Längen
der verschiedenen Messerwellen. Ferner tragen die Hilfsschlitten zur Lagerung und
Unterstützung der verhältnismäßig langen Hohlwellen bei, die an den Hauptwellen
gelagert sind.
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Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Trennschere liegt darin, daß
diese die Möglichkeit bietet, die verschiedenen umlaufenden Schermesser unabhängig
voneinander stufenlos in waagerechter Ri-chtung zu verstellen. Man kann die Maschine
daher bequem und schnell herrichten, wenn man die Breite der Streifen ändern will,
in die das Blech oder die Metallplatte zu zertrennen ist (Fig. 3 und 4), oder wenn
man lediglich die Kanten der Metallplatte säumen will, wie es Fig. 5 zeigt.
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Die nachgiebige Lagerung des oberen Balkens 12 gewährleistet eine
genaue senkrechte -Einstellung der umlaufenden Schermesser, da jeder Spielraum zwischen
den Gewinden der Säulen 13 und den Muttern 2o aufgehoben und die Muttern zwecks
leichterer Drehung entlastet werden. Die senkrechte Verstellbarkeit des oberen Balkens
bietet die Möglichkeit, die umlaufende Achse der oberen Schermesser derjenigen der
unteren Messer zu nähern, um eine etwaige Durchmesserverringerung der Messer infolge
ihres Verschleißes auszugleichen. Man kann daher zwischen den Schneidkanten 'der
zusammenarbeitenden Messer die richtige Schnittlage aufrechterhalten und die Messer
mit gutem Wirkungsgrad länger in Betrieb belassen, bevor man sie erneuert.
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Schließlich schafft die senkrechte Verstellbarkeit des oberen Balkens
in Verbindung mit der unabhängigen waagerechten Venstellbarkeit eines jeden Messers
die Möglichkeit, die oberen Messer derart in waagerechter Richtung zu verstellen,
daß sie zu den Gegenmessern in die umgekehrte Lage gelangen. Man kann daher sowohl
die Schneidkanten an der einen Seite als auch die Schneidkanten an ,der andern Seite
eines jeden Messers in Betrieb nehmen, um Bleche oder Metallplatten zu trennen.
Während in Fig. i eine Einstellung wiedergegeben ist, bei welcher die oberen Messer
34 an den Innenseiten der unteren Gegenmesser anliegen, kann auch die umgekehrte
Einstellung vorgenommen werden, so daß also die oberen Messer -an den Außenseiten
der unteren anliegen. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer der Messer. Auch ergibt
sich eine leichtere Einstellung der richtigen Schnittlage unter den verschiedensten,
im Betrieb vorkommenden Bedingungen.
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Zwar ist vorstehend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt und im einzelnen beschrieben; es ist jedoch klar, daß die neuen baulichen
Merkmale und die neuen Merkmalskombinationen, die hier beschrieben wurden, sich
auch bei anderen Bauarten von Trennscheren verwenden lassen.