DE2211261A1

DE2211261A1 - Schervorrichtung in bolzen-, kugeloder rollenpressen zum abscheren von drahtabschnitten

Info

Publication number: DE2211261A1
Application number: DE2211261A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Pieper; Karl-Heinz Sieben
Original assignee: HILGELAND GEB
Current assignee: HILGELAND GEB
Priority date: 1972-03-09
Filing date: 1972-03-09
Publication date: 1973-09-13
Also published as: BR7301706D0; CS183682B2; JPS496581A; DE2211261B2; JPS5614405B2; DE2211261C3; US3808930A

Description

Gebr. Hilgeland

Schervorriclitung in Bolzen- Kugel- oder Rollenpressen zum Abscheren von Drahtabschnitten

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Schervorrichtung in Bolzen-, Kugel-* oder Rollenpressen zum Abscheren von Drahtabschnitten mit Hilfe einer ortsfesten Abschermatrize und eines zwischen der Abschermatrize und einer Preßmatrize hin- und herschwenkenden, über eine Kurvenscheibe gesteuerten Scherhebels, ao?¹ dem ein Klemmhebel zum Halten der Drahtabschnitte schveikbar gelagert ist.

Die mit den bekannten Schervorrichtungen abgescherten Drahtabschnitte haben keine derart gute Qualität, dass daraus z.B. Rohlinge für Rollen oder Kugeln in solchen Pressen herstellbar wären, die ohne nennenswerten Mehraufwand für die anschließende Feinbearbeitung bereits annähernd dem Endzustand entsprechen. Zum einen liegt dies daran, dass der Schnitt bzw. die Schnittfläche nicht senkrecht zur Achse des Drahtabschnittes und deshalb nicht definiert ist. Zum anderen können sich durch den Druck, den der Klemmhebel· auf die Drahtabschnitte ausübt, Beschädigungen oder sogar Deformierungen der Mantelfläche des Drahtabschnittes ergeben, was sich ebenfalls verschlechternd auf die Qualität der hergestellten Rohlinge auswirkt. - Man hat zwar versucht, einen zur Achse des

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Drahtabschnittes möglichst rechtwinkligen und glatten Schnitt durch Erhöhung des vom Klemmhebel auf den Drahtabschnitt ausgeübten Gegendruckes zu erzielen. Die durch diese Maßnahme tatsächlich erzielbare Verbesserung des Schnittes ist Jedoch mit dem Nachteil verbunden, dass infolge des erhöhten Druckes des Klemmhebels die gute Oberfläche bzw. die Mantelfläche des Drahtabschnittes beschädigt wird. Insbesondere gilt dies bei der Verarbeitung von Leitmetall- und anderen Nichteisenmetalldrähten, Ferner konnte eine Verbesserung der Qualität des Schnittes auch durch Erhöhen der Schergeschwindigkeit erreicht werden. Bei den bekannten Schervorrichtungen konnte ein gewisses Maß für die Schergeschwindigkeit jedoch nicht überschritten werden, weil es andernfalls bei diesen Schervorrichtungren zu Prellschlägen des Scherhebels kommen würde. Schließlich haben die bekannten Schervorrichtungen den Nachteil, dass für deren Einrichtung auf unterschiedliche Drahtdurchmesser verhältnismäßig viel Zeit benötigt wird und diese Einrichtvorgänge wegen ihrer Kompliziertheit zudem nur von Personen durchgeführt werden können, die eine durch längere Übung erworbene Sachkenntnis hierfür besitzen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Schervorrichtung der eingangs genannten Gattung derart zu gestalten, dass damit Drahtabschnitte mit befriedigender Qualität herstellbar sind. Ausserdem sollten die zum Einrichtung der Schervorrichtung notwendigen Maßnahmen ohne Schwierigkeiten von ungeübten Personen und in verhältnismäßig kurzer Zeit mit wenigen Handgriffen durchführbar sein. Die Drahtabschnitte

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sollen von der Schervorrichtung derart "behandelt werden, dass deren gute Qualität selbst bei der Verarbeitung von Leichtmetall- und anderen Nichteisenmetalldrähten ohne irgendwelche Beschädigungen erhalten bleibt»

Die Schervorrichtung* der eingangs genannten Gattung, die diese Aufgaben löst, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmhebel in Antriebsverbindung mit einem am Scherhebel schwenkbar gelagerten Steuerhebel steht, der über eine am Steuerhebel gelagerte Laufrolle von einer weiteren, synchron mit der Kurvenscheibe für den Scherhebel angetriebenen Kurvenscheibe gesteuert wird und dass ±m -Antriebszug zwischen Steuerhebel und Klemmhebel Einrichtungen vorgesehen sind zum von der Steuerung des , Steuerhebels abhängen Einschalten einer vorbestimmten, vom Klemmhebel auf den' Draht ab schnitt auszuübenden Klemmkraft, ferner zum Einschalten einer mehrfach höheren Gegenhaltekraft in Scherstellung des ScherhebeIs/für den EaIl des Ausweichens des Drahtabschnittes beim Abscheren sowie zum Abheben des Klemmhebels vom Draht ab schnitt.

Die erwähnten Einrichtungen sind nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine am oder im Scherhebel längsverschiebbar gelagerte Druckstange mit dem einen Ende mit dem Klemmhebel antriebsverbunden ist und mit dem anderen Ende mit einem ebenfalls am oder im Scherhebel längsverschiebbar gelagerten Federsystem mit zwei Druckfedern unterschiedlicher IPederkonstante und/oder Vorspannung in Verbindung steht, das sich an einem am Steuerhebel befindlichen Anschlag unter der Wirkung einer ebenfalls am oder im Scherhebel gelagerten Druckfeder ab-

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stützt und dessen beide Druckfedern abhängig von der RelatiwerSchiebung zwischen Druckstange und Federsystem nacheinander zur Wirkung kommen. Nach einem anderen Merkmal, welches einem leichten Einrichten der Schervorrichtung dienlich ist, stützt sich der Klemmhebel unter der Wirkung einer Druckfeder über einen verstellbaren Anschlag an der Druckstange ab.

Damit die vom Steuerhebel bzw. von der Laufrolle des Steuerhebels auf den Scherhebel ausgeübten Kräfte möglichst keine Drehmomente auf diesen ausüben, liegen die Drehpunkte von Scherhebel, Laufrolle des Steuerhebels und den Kurvenscheiben wenigstens annähernd auf einer Geraden, insbesondere zum Zeitpunkt der größten Belastung (Scherstellung) des Klemmhebels.

Um den Scherhebel mit möglichst hohen, den Schnitt verbessernden Geschwindigkeiten betreiben zu können und Prellschläge zu vermeiden, ist nach einem weiteren Merkmal zur Steuerung des Scherhebels eine Doppelkurvenscheibe vorgesehen.

Damit die Laufrolle des Steuerhebels in Kontakt mit der zugeordneten Kurvenscheibe bleibt, ist nach einem anderen Merkmal zwischen Steuerhebel und Scherhebel eine Druckfeder vorgesehen. Eine andere Möglichkeit zum Aufrechterhalten eines guten Kontaktes zwischen Steuerhebel und zugeordneter Kurvenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Steuerhebels eine Doppelkurvenscheibe vorgesehen ist.

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert.

Die Schervorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Scherhebel 2, einem Klemmhebel 3 und einem Steuerhebel 4. Am Klemmhebel 3 ist ein Klemmfinger 5 verstellbar befestigt, dessin freies Ende nach der Darstellung in der Zeichnung an einem Drahtabschnitt bzw. abzuscherenden Drahtende 6 anliegt. Die Abschermatrize 7 der im übrigen nicht dargestellten Presse ist nur andeutungsweise und gestrichelt dargestellt. In gleicher Weise ist die mit 8 bezeichnete PBsßmatrize bzw. erste Preßmatrize der Presse dargestellt.

Der Scherhebel 2 ist auf einer Drehachse 9'gelagert. Am dem Klemmhebel 3 abgekehrten Ende des Scherhebels 2 sind an Armen 10 und 11 des Scherhebels 2 Laufrollen 12 bzw.

13 gelagert. Die Laufrolle 12 läuft auf einer Kurvenscheibe 14, die Laufrolle 13 läuft auf einer Kurvenscheibe 15· Die Kurvenscheiben 14 und 15 sind in ihrem Kurvenverlauf derart bemessen, dass der Scherhebel 2 über die starr mit dem Scherhebel 2 verbundenen Arme 10 und 11 in formschlüssiger Antriebsverbindung mit diesen Kurvenscheiben steht. Im übrigen ist der Kurvenverlauf der Kurvenscheiben

14 und 15 derart ausgeführt, dass sich der gedachte Kreismittelpunkt der etwa halbkreisförmigen und dem Durchmesser des abzuscherenden Drahtes angepaßten Scherkante der in der Scherplatte 16 befindlichen, etwa einen halben Zylindermantel bildenden Scherfläche 17 zwischen den nicht näher bezeichneten Mittelpunkten der Abschermatrize 7 und der Preßmatrize 8 hin- und herbewegt/und äea? in der jeweiligen

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Endstellung für sine vorbestimmte Zeitdauer verbleibt. Die Scherplatte 16 ist gegen eine ander-e Scherplatte austauschbar am Scherhebel 2 befestigt und auf einem Kreisbogen um den genannten Mittelpunkt sowie auf diesen Mittelpunkt zu verstellbar. 'Dies erlaubt eine einfache Einstellung der Scherplatte 16 in die für die Funktion der Schervorrichtung jeweils günstigste^ Stellung. Die Scherplatte 16 stützt sich über die der erwähnten Einstellung dienenden Elemente gegen ein auf der gegenüberliegenden Seite am Scherhabel 2 befestigtes Druckstück 18 ab, das als Überlastungssicherung dient und zu diesem Zweck Kerben 19 und 20 aufweist.

Die Kurvenscheiben 14 und 15 sind auf einer im Pressengestell gelagertsn, im angegebenen Sinn rotierenden Welle 21 befestigt. ,U^ser&ein ist auf der Welle 21 eine weitere Kurvenscheibe 22 befestigt, auf der eine am Steuerhebel 4 gelagerte Iiu&frolle 23 läuft. Der Steuerhebel 4 ist am Arm 11 auf einer Drehachse 24 gelagert, die gleichzeitig auch der Lagerung der Laufrolle 13 dient. Die Laufrolle 23 wird im wesentlichen mit Hilfe einer Druckfeder 25 in Kontakt mit der Kurvenscheibe 22 gehalten. Die Druckfeder 25 stützt sich einerseits an einem Fortsatz 26 des Steuerhebels 4 und andererseits an einem Lager 2"} des Scherhebels 2 ab. Anstelle dieser Lösung bietet auch eine Lösung - insbesondere bei sehr hohen Schergeschwindigkeiten - Vorteile, bei der der Steuerhebel 4 ebenso wie der Scherhebel 2 von einer Doppelkurvenscheibe formschlüssig gesteuert wird.

Im Scherhebel 2 befindet sich eine Drudstange 28, die aus den Teilen 29 und 30 besteht. Das Teil 30 besitzt auf der

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dem Teil 29 abgekehrten Seite eine flanschartige Erweiterung 31, die sich innerhalb eines federsystems 32 befindet. Das im Scherhebel 2 längsversclaiebbar gelagerte FedersystemJ32 besteht aus einer Hülse 33 mit axialen Bohrungen 34- und 35. Die Erweiterung- 5^ des Teils 30 der Druckstange 28 ist in gewissen Grenzen längsyerschiebbar in der Bohrung 34 gelagert. An einem lortsats 37 des Teils 30 der Druckstange 28 greift eine Druckfeder 36 an, die sich an einem mit der Hülse 33 fest verbundenen Lager 41 abstufest. An die Bohrung 34 schließt sich in Richtung auf den Steuerhebel 4 zu die Bohrung 35 an» in der ein den Fortsatz 37 umfassender Hing 3B axial verschiebbar gelagert ist. Der Hing 38 stütst sieh unter der Wirkung einer- Druckfeder 40 an einem Bund 39 ab. Die Druckfeder 40 stützt sich ebenso wie die Druckfeder 36 am mit der Hülse 33 fest verbundenen Lager 41 ab. Die Verbindung des Lagers 41 mit der Hülse 33 geschieht mittels eines beide durchdringenden Stiftes 42_O Der konvex geformte äußere Teil 43 d©s Lagers 41 liegt unter der Wirkung einer im Sehsrhsb&l 2 gelagerten feder 44 an einem Anschlag 45 an«, der auf aer der scheibe 22 gegenüberliegenden Seite des Steuerhebels 4 aa diesem befestigt ist.

Bei der gewählten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schervorrichtung ist eine weitere Druckfeder 46 notwendig, die sieh einerseits am Scherhebel 2 und andererseits am Klemmhebel 3 zwischen dessen Drehachse 47 und dem Klemmfinger 5 abstützt, um ein sicheres Lüften bsw«. Abheben des Klemmfingers 5 während des Einziehens des Drahtes zu gewährleisten.

Die Wirkungsweise der Schervorrichtung ist wie folgt:

Ausgehend von der in der Zeichnung dargestellten Stellung des Scherhebels 2 wird nach erfolgtem Einziehen des Drahtes über den Steuerhebel 4, das Federsystem 32, die Druckstange 28 und den Klemmhebel 3 mit dem Klemmfinger 4 zunächst nur die von der Druckfeder 36 ausgehende, verhältnismäßig geringe Klemmkraft auf den abzuscherenden Drahtabschnitt ausgeübt. Für den Fall, dass der Drahtabschnitt während des Abschervorganges auch nur geringfügig ausweichen sollte, wird sofort - zum Erzielen eines glatten und rechtwinkligen Schnittes - die sehr viel höhere, z.B. sechsmal höhere, von der Druckfeder 40 ausgehende Gegenhaltekraft wirksam, und zwar deswegen, weil infolge der vorgenommenen Justierung bzw. Einrichtung des Klemmhebels selbst bei geringster Ausweichbewegung des Klemmhebels in Scherstellung des Scherhebels die Erweiterung 31 des Teils 30 der Druckstange 28 sofort an den Ring 38 zu liegen kommt, der unter der Wirkung der Druckfeder 40 steht .-Die Hülse 33 des Federsystems 32 verschiebt sich während des Scheirorganges praktisch nicht gegenüber dem Scherhebel 2.

Nach erfolgtem Abscheren des Drahtabschnittes, ggfs. unter zusätzlichem Einschalten der Kraft der Druckfeder 40,* vor die Preßmatrize 8 transportiert. Nachdem der Drahtabschnitt 6 durch nicht dargestellte Werkzeuge der Presse in die Preßmatrize 8 eingeschoben worden ist, wird der Steuerhebel 4 über die Kurvenscheibe 22 derart gesteuert, dass sich die Druckstange 28 soweit vom auf der dem Klemmfinger 5 gegenüberliegenden Seite des Klemmhebels 3 angeordneten Anschlag 48 entfernen kann, dass der Klemmfinger 5 unter

* wird der Drahtabschnitt

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der Wirkung der Druckfeder 46 zum erneuten, beschädigungsfreien Drahteinziehen genügend weit von der Scherplatte 16 abhebt. Während die Druckfeder 44 dazu dient, das Federsystem 32 in Kontakt mit dem Anschlag 45 des Steuerhebels 4 zu halten, soll die Druckfeder 46 den verstellbaren Anschlag 48 in Kontakt mit dem betreffenden Ende des Teils 29 der Druckstange 28 halten.

Das Einrichten der Schervorrichtung ist äußerst einfach und kann in kürzester Zeit durchgeführt werden. Hierzu braucht der Einrichter das Schwungrad der Maschine lediglich zunächst soweit zu drehen, bis die Scherplatte 16 an dem inzwischen eingezogenden Draht anliegt. Durch Drehen des als Einstellschraube ausgebildeten Anschlags 48 wird der Klemmfinger 5fin Kontakt mit dem Drahtabschnitt 6 gebracht. Der Anschlag 48 wird dabei so eingestellt, dass der starke Gegendruck der Druckfeder 40 gerade spürbar wird. Hiermit ist gleichzeitig auch die Einstellung der sehr viel schwächeren Klemmkraft entsprechend der Druckfeder 36 durchgeführt. Zur Kontrolle dieser Einstellung kann der Scherhebel 2 durch weiteres Drehen des Schwungrade so weit bewegt werden, dass sich der Drahtabschnitt 6 vor der öffnung der Preßmatrize 8 befindet. In dieser Stellung des Scherhebels 2 muß der Klemmfinger 5 durch leichten, mit der Hand ausgeübten Druck auf den Anachlag 48 bzw. das betreffende Ende des Klemmhebels 3 ^m etwa 0,2 mm gelüftet bzw. vom Drahtabschnitt 6 abgehoben werden können. - In bestimmten Fällen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, das Einrichten derart vorzunehmen, dass während des Abschervorganges grundsätzlich - also ohne dass hierzu eine gewisse Ausweichbewegung des Drahtab-

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schnittes notwendig wäre - die von der Druckfeder 4-0
ausgehende Gegenhaltekraft wirksam ist und erst während des Transports des Drahtabschnittes 6 zur Preßmatrize 8 ausgeschaltet wird.

Damit in den verschiedenen Stellungen des Scherhebels 2 vom Steuerhebel 4 keine bzw. keine nennenswerten Drehmomente auf den Scherhebel 2 ausgeübt werden, liegendie Mittelpunkte der Welle 21 bzw. der darauf befestigten
Kurvenscheiben, der Laufrolle 23 und der Drehachse 9 annähernd auf einer Geraden.

Die erfindungsgemässe Schervorrichtung ermöglicht nicht nur eine schonende Behandlung der weiter zu verarbeitenden Drahtabschnitte, sondern schafft auch die Grundlage für einen sauberen, definierten Schnitt bei gegenüber bekannten Vorrichtungen erheblich gersteigerten Scherleistungen.

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Claims

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Ansprüche

Schervorrichtung in Bolzen-, Kugel- oder Rollenpressen zum Abscheren von Drahtabschnitten mit Hilfe einer ortsfesten Abschermatrize und eines ■ zwischen der Abschermatrize und einer Preßmatrize hin- und herschwenkenden, über eine Kurvenscheibe gesteuerten Scherhebels, an dem ein Klemmhebel zum Halten der Drahtabschnitte schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmhebel (3) in Antriebsverbindung mit einem am Scherhebel (2) schwenkbar gelagerten Steuerhebel (4) steht, der über eine am Steuerhebel gelagerte Laufrolle (23) von einer weiteren, synchron mit der Kurvenscheibe (14, 15) für den Scherhebel angetriebenen Kurven-' scheibe (22) gesteuert/und dass im Antriebszug zwischen Steuerhebel und Kl-emmhebel Einrichtungen vorgesehen sind zum von der Steuerung des Steuerhebels abhängigen Einschalten einer vorbestimmten, vom Klemmhebel auf den Drahtabschnitt (6) auszuübenden Klemmkraft, ferner zum Einschalten einer mehrfach höheren Gegenhaltekraft in Scherstellung des Scherhebels wenigstens für den Fall des Ausweichens des Drahtabschnittes beim Abscheren sowie zum Abheben des Klemmhebels vom Drahtabschnitt.

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2. Schervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine am oder im Scherhebel (2) längsverschiebbar gelagerte Druckstange (28) mit dem einen Ende mit dem Klemmhebel (3) antriebeverbunden ist und mit dem anderen Ende mit einem ebenfalls am oder im Scherhebel längsverschiebbar gelagerten Federsystem (32) mit zwei Druckfedern (36, 40) unterschiedlicher Federkonstante und/oder Vorspannung in Verbindung steht, das sich an einem am Steuerhebel (4) befindlichen Anschlag (45) unter der Wirkung einer ebenfalls am oder im Scherhebel gelagerten Druckfeder (44) abstützt und dessen beide Druckfedern abhängig von der Relatiwerschiebung zwischen Drukstange und Pedersystem nacheinander zur Wirkung kommen.
3. Schervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Klemmhebel (3) unter der Wirkung einer Druckfeder (46) über einen verstellbaren Anschlag (48) an der Druckstange (28) abstützt.
4. Schervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehpunkte von Scherhebel (2), Laufrolle (23) des Steuerhebels (4) und Kurvenscheibe (22) annähernd auf einer Geraden liegen.
5. Schervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Scherhebels (2) eine Doppelkurvenscheibe (14, 15) vorgesehen ist.
6. Schervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Steuerhebel (4) und Scherhebel (2) eine Druckfeder (25) vorgesehen ist.

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7. Schervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Steuerhebels eine Doppelkurvenscheibe vorgesehen ist.

Neuwied, den 5. 3. 1972

Der Vertreter

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