Schere ohne Schiebeführunqen

Zum Schneiden von Endlosware _/ beispielsweise Folien, Papierbahnen, Stoffbahnen und dergleichen, werden stationäre große Scheren verwendet. Diese Scheren nach dem Stand der Technik umfassen ein feststehendes Untermesser und ein gegenüber dem Untermesser vertikal auf und ab bewegbares Obermesser. Das Obermesser wird kraftangetrieben, beispielsweise über einen Kurbeltrieb. Zum Führen des Obersmessers bzw. des Messerbalkens, an dem das Messer befestigt ist, werden zwei endseits des Balkens angeordnete Schiebeführungen verwendet, deren Längsachse auf der zu schneidenden Bahnware etwa senkrecht steht.

Beim Schneiden der Bahnware entsteht feiner Staub, der zwangsläufig auch in die Schiebeführungen gelangt, die außerordentlich schwer gegen den Staub abzudichten sind.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung eine Schere zu schaffen, die ohne Schiebeführungen auskommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Schere mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst .

Die neue Scherenanordnung weist ein Gestell auf, in dem ein Messerbalken ortsfest angebracht ist, der eine entsprechende Schneide trägt. Es gibt einen zweiten beweglichen Messerbalken, der ebenfalls eine Schneide trägt, die mit der Schneide des ortsfesten Messerbalkens scherenartig zusammenwirkt. Zum Führen des Messerbalkens ist eine Leitoder Führungseinrichtung vorgesehen, die den beweglichen Messerbalken mit dem Gestell verbindet.

Zu der Führungseinrichtung gehören eine erste und eine zweite Kniehebelanordnung, die längs des Messerbalkens voneinander beabstandet sind. Jede Kniehebelanordnung weist einen ersten und einen zweiten Hebel auf, die über ein Kniehebelscharnier miteinander verbunden sind. Der jeweils erste Hebel jeder Kniehebelanordnung ist mit dem Messerbalken und der zweite Hebel an dem Gestell über ein Scharnier angelenkt . Eine erste Koppelstrebe verbindet die beiden Kniehebelanordnungen auf der Höhe des Kniegelenks miteinander. Eine zweite Koppelstrebe verbindet den ersten Hebel der ersten Kniehebelanordnung mit dem zweiten Hebel der zweiten Kniehebelanordnung. Die Scharnierachsen sämtlicher Scharnierverbindungen sind zueinander achsparallel.

Außerdem ist eine Antriebseinrichtung zu Bewegen des Messerbalkens vorgesehen.

Bei der neuen Anordnung wird die nach dem Stand der Technik übliche Parallelführung in Gestalt der Schiebeführungen durch die Hebel- und Koppelstebenanordnung ersetzt.

Die über Koppelstreben miteinander verbundenen Kniehebel- anordnungen wirken in dem entsprechenden Bereich des möglichen Hubs angenähert wie eine Parallelführung. Dadurch werden kompliziert abzudichtende und letztlich doch nicht abdichtbare Schiebeführungen vermieden. Es kommen lediglich Drehverbindungen zum Einsatz, die, wie der Fachmann weiß, leicht gut abzudichten sind.

Die Steifigkeit in Richtung quer zum Messerbalken, d.h. parallel zur vorbeilaufenden Ware, lässt sich verbessern, wenn entweder die Hebel der Kniehebelanordnungen verhältnismäßig breit sind, oder in Richtung der laufenden Ware parallel nebeneinander weitere Kniehebelanordnungen vorhanden sind. D.h. es gibt parallel zur ersten Kniehebel - anordnung eine weitere, die stromab- oder stromaufwärts der Ware liegt, ebenso wie es parallel zur zweiten Kniehebelanordnung eine weitere parallele Kniehebelanordnung gibt, die auf derselben Seite liegt.

Günstige Antriebseigenschaften werden erhalten, wenn die Antriebseinrichtung direkt am Messerbalken angreift.

Die Antriebsanordnung kann einen Linearantrieb aufweisen. Der Linearantrieb kann von einem Hydraulik- oder einem Pneumatikzylinder gebildet sein. Es ist auch möglich den Linearantrieb als elektrisch angetriebenen Schraubspindelantrieb auszuführen. Welche der Antriebsarten jeweils das Optimum darstellt, richtet sich nach dem jeweiligen Arbeitseinsatz, d.h. nach der Arbeitstaktgeschwindigkeit und nach der auftretenden Schneidkraft. Ferner kann auch eine motorisch angetriebener Kurbeltrieb Einsatz finden

Wenn die Wirkachse des Linearantriebs schräg zu der

Längsachse des Messerbalkens ausgerichtet ist, kann eine Getriebeübersetzung erreicht werden.

Im Falle der Verwendung eines Linearantriebes kann es aus Stabilitätsgründen zweckmäßig sein, wenn die zweite Koppelstrebe gegensinnig gekreuzt zu der Wirkachse des Linearantriebs ausgerichtet ist. Dadurch werden eindeutige Verhältnisse in den Streben erzeugt in dem Sinne, dass die Streben entweder nur auf Zug oder nur auf Druck belastet werden, was den Vorteil hat, lediglich auf Zug belastete Streben entsprechend schwächer und nicht knicksteif zu dimensionieren .

Eine andere Möglichkeit des Antriebs besteht in der Verwendung eines Kurbeltriebs, der ebenfalls am Messerbalken angreifen kann. Ein Angriff auf der Höhe der Kniegelenke der Kniehebelanordnungen ist ebenfalls denkbar, insbesondere dann, wenn die Kniehebel in der Nähe des gestreckten Zustands betrieben werden. Wenn jedoch der Hub groß sein soll, ist es vorteilhaft mit der Antriebseinrichtung den Messerbalken unmittelbar anzutreiben.

Bei der Verwendung von insgesamt vier Kniehebelanordnungen, die paarweise zueinander koaxial angeordnet sind, ist es von Vorteil, wenn die Antriebseinrichtung zwischen den Kniehebelgruppen vorgesehen ist.

Durch die Wahl der Anlenkungspunkte der zweiten Koppelstrebe lässt sich das Verhalten des Messerbalkens bei der Auf- und Abbewegung steuern. Es ist möglich, eine geringe Bewegung in Richtung parallel zur Messerschneide oder eine starke Bewegung zu erzeugen. Die starke Bewegung kann dazu ausgenutzt werden, einen ziehenden Schnitt hervorzuru-

fen, was bei bestimmten Anwendungen von Vorteil ist.

Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.

Die nachfolgende Figurenbeschreibung erläutert Aspekte zum Verständnis der Erfindung. Weitere nicht beschriebene Details kann der Fachmann in der gewohnten Weise der Zeichnung entnehmen, die insoweit die Figurenbeschreibung ergänzt. Es ist klar dass eine Reihe von Abwandlungen möglich sind.

Die nachfolgenden Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstäblich. Zur Veranschaulichung der wesentlichen Details kann es sein, dass bestimmte Bereiche übertrieben groß dargestellt sind. Darüber hinaus sind die Zeichnungen vereinfacht und enthalten nicht jedes bei der praktischen Ausführung gegebenenfalls vorhandene Detail. Die Begriffe oben und unten beziehen sich auf die normale Einbaulage.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Scherenanordnung in einem Blick parallel zur Laufrichtung der zu schneidenden Ware .

Die Figur zeigt eine Scherenanordnung 1 zum Schneiden von als Endlosware zugeführten bahnartigen Material, wie Folien, Textilbahnen, Blechbahnen und ähnlichem.

Zu der Scherenanordnung 1 gehört ein Gestell 2, bei dem über seitliche Ständer 3, 4 ein Oberjoch 5 aufgestän- dert ist. Innerhalb des Gestells steht auf Gestellbeinen 6,

7 ein unterer Messerbalken 8 an dem ein Untermesser 9 über Schrauben 11 befestigt ist. Das Untermesser 9 bildet eine nach oben zeigende horizontal ausgerichtete Schneide 12.

Ein Obermesser 13 mit einer schräg verlaufenden Schneide 14 ist mit Hilfe einer als Parallelführung dienenden Hebel- und Strebenanordnung 15 in dem Gestell 2 auf und ab bewegbar gelagert .

Die Hebel- und Strebenanordnung 15 umfasst eine erste Kniehebelanordnung 16 sowie eine zweite Kniehebelanordnung 17. Zu der ersten Kniehebelanordnung 16 gehören ein oberer Kniehebel 18 sowie ein unterer Kniehebel 19. Der obere Kniehebel 18 ist über ein Scharniergelenk 21 an einer Leiste 22 anscharniert , die von dem Oberj och 5 nach unten ragt. Die beiden Kniehebel 18 und 19 sind an einem Kniehebel - Scharnier 23 gelenkig miteinander verbunden. Der untere Kniehebel 19 ist über ein Scharnier 24 mit einem oberen Messerbalken 25 verbunden, an dem das Obermesser 13 mittels Schrauben 26 befestigt ist. Die erste Kniehebelanordnung 16 befindet sich am linken Ende des Messerbalkens 25.

Die zweite Kniehebelanordnung 17 ist am rechten Ende des Messerbalkens 25 angeordnet und setzt sich ebenfalls aus einem oberen Kniehebel 26 und einem unteren Kniehebel 27 zusammen. Der obere Kniehebel 26 ist über ein Scharnier 28 an der Leiste 22 des Oberjochs 5 anscharniert. Ein Kniehebelscharnier 29 verbindet die beiden Kniehebel 27 und 28 miteinander, während ein Scharnier 31 des unteren Kniehebels 28 mit dem oberen Messerbalken 25 verbindet.

Die Achsen der Scharniere 21, 23, 24, 28, 29 und 31 sind zueinander parallel. Sie liegen rechtwinklig zu den

Schneiden 12 und 14. Bezogen auf die Zeichnung bedeutet dies, dass diese Achsen auf der Zeichenebene senkrecht stehen.

Auf der Höhe der beiden Kniegelenke 23 und 29 ist die erste Kniehebelanordnung 16 mit der zweiten Kniehebelanordnung 17 über eine horizontale Koppelstrebe 32 verbunden. Die Koppelstrebe 32 sitzt auf den Scharnierbolzen, die als Kniegelenke 23, 29, die beiden Kniehebelarme 18, 19 bzw. 27, 28 miteinander verbindet. Die Kniehebelanordnungen 16 und 17 knicken zu derselben Seite.

Es ist ferner eine schräg verlaufende Koppelstrebe 33 vorgesehen. Die schräg verlaufende Koppelstrebe 33 ist an dem unteren Kniehebel 19 der ersten oder linken Kniehebelanordnung 16 in einem kurzen Abstand von dem Scharnier 24 bei 34 anscharniert . Das andere Ende der schrägen Koppel - strebe 33 ist über ein Scharniergelenk 35 an dem oberen Kniehebelarm 27 der zweiten oder rechten Kniehebelanordnung 17 anscharniert.

Ferner ist eine Antriebseinrichtung 36, beispielsweise in Gestalt eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders vorhanden. Die Antriebseinrichtung 36 liegt zwischen den beiden Kniehebelanordnungen 16 und 17 und bildet einen Linearantrieb, der bei 37 scharnierartig mit dem Oberj och 5 und bei 38 scharnierartig mit dem oberen Messerbalken 25 verbunden ist. Die Wirk- oder Längsachse des Linearantriebs 35 liegt, wie gezeigt, gegensinnig gekreuzt zu der Längsachse der schrägen Koppelstrebe 33 sowie schräg zu dem Messerbalken 25.

Bezüglich der Schichtung der einzelnen Streben und

Hebel senkrecht zur Zeichenebene ergibt sich folgendes Bild: In der obersten Schicht oder Ebene liegt die schräge Koppelstrebe 33. Darunter liegen in einer weiteren Ebene der Hebel 27 sowie der Hebel 19. Die Schicht darunter enthält die horizontale Koppelstrebe 32, während die vom Betrachter am weitesten entfernt befindliche Ebene die Hebel 18 und 28 enthält. Dadurch ist die mehrfach sich schneidende Hebelanordnung möglich, ohne dass die Teile miteinander kollidieren.

Die Achsen der Scharniere 37 und 38 liegen, wie die Figur erkennen lässt, zwischen den Scharnieren 24 und 31 bzw. 21 und 28. Weiter ist zu erkennen, dass die Achsen der Scharniergelenke 21 und 24 auf einer Vertikalen angeordnet sind, ebenso wie dies für die Scharniergelenke 28 und 31 gilt.

Ferner gilt, dass die Hebel 18, 19, 27 und 28 dieselbe effektive Länge haben. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel beträgt deren effektive Länge etwa 280 mm. Der Abstand der Scharniere 24 und 31 bzw. der Scharniere 21 und 28 liegt bei ca. 760 mm. Das Scharnier 34 hat von dem Scharnier 24 einen Abstand von ca. 70 mm, während der Abstand des Scharniergelenks 35 von dem Kniegelenk 29 bei ca. 180 mm liegt .

Wenn bei der gezeigten Anordnung der Linearantrieb 36 in Bewegung gesetzt wird, beispielsweise im Sinne einer Verlängerung, bewegt sich der obere Messerbalken 25 mit dem daran befestigten Messer 13 vertikal nach unten. Die Hebel - und Strebenanordnung 15 wirkt dabei als Parallelführung und verhindert, dass trotz des unsymmetrischen Kraftangriffs durch die Antriebseinrichtung 36 und die entstehende

Schnittkraft der obere Messerbalken 25 aus der Horizontalen verkippt. Durch die über die Streben 32 und 33 gekoppelten Kniehebelanordnungen 16 und 17 wird eine vertikale Bewegung am linken Ende des Messerbalkens 25 vorzeichenrichtig und betragmäßig gleich auf die rechte Seite des Messerbalkens 25 übertragen und umgkehrt .

In einem sehr weiten Hubbereich arbeitet die Hebel - und Strebenanordnung 15 deswegen nahezu als ideale Parallelführung, bei der sich der Messerbalken 25 ohne Horizontalbewegung praktisch nur auf und ab bewegt. Durch entsprechende Dimensionierung der Lage des Scharniers 34 längs dem Hebel 19 bzw. des Scharniers 35 längs dem Hebel 27 kann eine mehr oder weniger starke Horizontalbewegung erzeugt werden, was bei Schließen der Scherenanordnung 1 zu einem ziehenden Schnitt genutzt werden kann, unabhängig von dem schrägen Verlauf der Schneide 14.

Durch die neuartige Anordnung wird die Parallelführung des Obermessers 13 gegenüber dem Untermesser 9 ohne die Verwendung von schwer abzudichtenden Schiebe- oder Gleit- führungen erreicht. Sämtliche Gelenke können als Scharniergelenke ausgeführt werden, die leicht abzudichten sind.

Es ist ferner unschwer zu erkennen, dass als Antriebseinrichtung 36 nicht nur Hydraulik- oder Pneumatikzylinder in Frage kommen. Es können auch Schraubspindelantriebe mit Elektromotoren verwendet werden. Die Wirkachse liegt dann parallel zu dem Hubzylinder 36, wie er in der Zeichnung veranschaulicht ist.

Wenn es darum geht, die Stabilität und die Anpresskraft der Schneiden 12 und 14 gegeneinander zu verbessern,

können zusätzlich zu den in der Figur erkennbaren Gruppe aus den beiden Kniehebelanordnungen 16 und 17 mit den zugehörigen Streben 32 und 33 eine zweite Gruppe aus erster Kniehebelanordnung und zweiter Kniehebelanordnung verwendet werden, die, bezogen auf die Darstellung in der Figur auf der von dem Betrachter abgekehrten Seite der beiden sichtbaren Kniehebelanordnungen 16 und 17 deckungsgleich angeordnet sind, so dass sie aus Darstellungsgründen nicht erkennbar sind. Auch diese weitere Gruppe aus erster und zweiter Kniehebelanordnung ist in derselben Weise mit einer ersten und einer zweiten Koppelstrebe, die deckungsgleich mit der gezeigten Koppelstrebe 32 und 33 verlaufen, untereinander verbunden. Es entsteht dadurch eine Anordnung, die auch senkrecht zur Zeichenebene sehr steif ist und gestattet große Anpresskräfte der Schneiden zu erzeugen.

Die Hebel der beiden ersten Hebelanordnungen 16 der beiden Gruppen können über Torsionsachsen drehfest miteinander verbunden werden um Verdrehungen der deckungsgleichen Hebel gegeneinander zu verhindern. Sinngemäß das gleiche gilt für die Hebel der zweiten Hebelanordnungen 17.

Bei der gezeigten Anordnung wird davon ausgegangen, dass die beiden Schneiden 12 und 14 in einer Stellung voneinander getrennt sind. Es ist jedoch ohne weiteres zu erkennen, dass die öffnung der Schere begrenzt werden kann, damit an einer Kante die beiden Schneiden 12 und 13 ständig aufeinander liegen, um die notwendige Schneidenvorspannung zu erzeugen und ein stumpfes aufeinander treffen der Schneidenwkanten der Schneiden 12 und 14 zu verhindern.

Die Details der Schneidenmesser 9 und 13 brauchen hier im Einzelnen nicht gezeigt zu werden, sie sind dem Fachmann

geläufig.

Eine Scherenanordnung verwendet als Parallelführung für das bewegliche Messer Gruppen von Kniehebeln, die durch Koppelstreben miteinander verbunden sind.