Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Zackenschere mit zwei relativ zueinander bewegbaren Scherenblättern.

Zackenscheren werden beispielsweise verwendet, um Bürstenhaare zu schneiden. Hierbei sollen die Enden der Bürstenhaare möglichst exakt abgetrennt werden, so dass sich eine durchgehende Bürstenfläche ergibt. Im Rahmen einer Großserienfertigung ist es gleichzeitig erforderlich, möglichst hohe Schnittleistungen zu erreichen.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zackenschere zu schaffen, welche ein genaues Schnittergebnis und eine hohe Schnittleistung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Zackenschere der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass einem ersten Scherenblatt eine erste Schneidebene zugeordnet ist, dass einem zweiten Scherenblatt eine zweite Schneidebene zugeordnet ist und dass die erste Schneidebene und die zweite Schneidebene zueinander beabstandet sind.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Zackenscheren werden die Scherenblätter gegeneinander gedrückt, so dass sich die Scherenblätter im Bereich der Schneidebenen nicht nur berühren, sondern sogar gegeneinander verpresst sind. Hierdurch bedingt tritt während des Betriebs der bekannten Zackenscheren eine hohe Erwärmung der Scherenblätter auf, so dass sich diese verziehen können, was mit einer weiteren Erhöhung der Reibkraft und -wärme zwischen den Scherenblättern einhergeht. Im Rahmen der Erfindung wurde nun erkannt, dass es für ein genaues Schnittergebnis nicht erforderlich ist, dass die Scherenblätter im Bereich ihrer Schneidebenen gegeneinander verpresst sind oder sich zumindest berühren müssen. Vielmehr sind die Schneidebenen der Scherenblätter der erfindungsgemäßen Zackenschere zueinander beabstandet, so dass die Schneidebenen der Scherenblätter berührungslos aneinander vorbei geführt werden, insbesondere zueinander parallel.

Durch die erfindungsgemäße Beabstandung der Schneidebenen wird erreicht, dass im Bereich der Schneidebenen keine Reibkräfte auftreten. Hierdurch wird eine Erwärmung der Scherenblätter verhindert. Dies wiederum ermöglicht es, das Material der Scherenblätter im Hinblick auf eine optimale Schneidleistung auswählen zu können, beispielsweise aus einem Schneidstahl herzustellen, der - im Unterschied zum Stand der Technik - nicht hitzebeständig sein muss und weniger zäh sein kann.

Dadurch, dass eine Erwärmung der Scherenblätter verhindert werden kann, wird auch einem Verzug der Scherenblätter vorgebeugt. Hierdurch wird ein konstant gutes Schneidergebnis erzielt und die Betriebsdauer der Zackenschere verlängert.

Gleichzeitig ist es durch die Beabstandung der Schneidebenen möglich, den Schneidhub der Scherenblätter zu vergrößern, beispielsweise auf zwischen ungefähr 15 mm und ungefähr 50 mm. Hierdurch wird ein besonders präzises Schneidergebnis erreicht. Außerdem kann auf diese Weise auch mit geringen Schneidfrequenzen eine hohe Schneidleistung der Zackenschere erzielt werden.

Darüber hinaus ermöglicht es die Beabstandung der Schneidebenen, die Scherenblätter im Prinzip beliebig groß auszuführen, da eine Vergrößerung der Scherenblätter eben nicht mit einer Erhöhung der Reibflächen zwischen den Scherenblättern einhergeht.

Auch die Wartung der Scherenblätter wird vereinfacht. Da sich die Scherenblätter - anders beim vorbekannten Stand der Technik - im Betrieb nicht erwärmen, tritt im Bereich der Schneidebenen quasi kein Verzug auf. Ein Nachschärfen der Schneidebenen ist damit einfacher und ist auch wesentlich öfters möglich, da die Schneidebenen weniger egalisiert werden müssen.

Vorzugsweise beträgt der Abstand ("Spalt") zwischen der ersten Schneidebene und der zweiten Schneidebene mindestens ungefähr 1 Mikrometer, insbesondere mindestens ungefähr 5 Mikrometer. Hierdurch wird ein besonders gutes Schneidergebnis erreicht.

Bevorzugt ist es ferner, wenn der Abstand zwischen der ersten Schneidebene und der zweiten Schneidebene höchstens ungefähr 100 Mikrometer, insbesondere höchstens ungefähr 50 oder 30 Mikrometer beträgt. Auf diese Weise kann ein gutes Schneidergebnis bei gleichzeitig verringerten Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Scherenblätter erzielt werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn eine Führungseinrichtung zur Führung des ersten Scherenblatts relativ zu dem zweiten Scherenblatt in einer zu den Schneidebenen parallelen Richtung vorgesehen ist. Auf diese Weise kann das erste Scherenblatt so geführt werden, dass die erste Schneidebene berührungslos an der zweiten Schneidebene vorbei bewegbar ist.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungseinrichtung einen Führungsraum umfasst, in welchem das erste Scherenblatt zumindest abschnittsweise aufgenommen ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Führung des ersten Scherenblatts.

Vorzugsweise ist der Führungsraum im Querschnitt zumindest annähernd nutförmig. Hierdurch kann das erste Scherenblatt in einfacher Weise in dem Führungsraum aufgenommen werden.

Günstig ist es, wenn die Führungseinrichtung mindestens eine erste Führungsfläche umfasst, welche einer Vorderseite des ersten Scherenblatts zugewandt ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Beabstandung der ersten Schneidebene von der zweiten Schneidebene.

Insbesondere ist die erste Führungsfläche von einer Vorderseite des zweiten Scherenblatts gebildet, so dass eine besonders einfach aufgebaute Führungseinrichtung bereitgestellt werden kann.

Bevorzugt ist es ferner, wenn der Abstand zwischen der ersten Führungsfläche und der Vorderseite des ersten Scherenblatts einstellbar ist, so dass auf diese Weise auch der Abstand zwischen den Schneidebenen einstellbar ist. Eine Einstellung des Abstands zwischen der ersten Führungsfläche und der Vorderseite des ersten Scherenblatts kann beispielsweise durch schleifende Bearbeitung der ersten Führungsfläche und/oder der Vorderseite des ersten Scherenblatts realisiert werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn zwischen der ersten Führungsfläche und der Vorderseite des ersten Scherenblatts ein Wälzlager angeordnet ist. Auf diese Weise ist ein praktisch reibungsfreies Abgleiten der ersten Führungsfläche und der Vorderseite des ersten Scherenblatts gewährleistet. Um ein spielfreies Abgleiten zu gewährleisten ist es vorteilhaft, wenn Wälzkörper des Wälzlagers unter Vorspannung zwischen der ersten Führungsfläche und der Vorderseite des ersten Scherenblatts aufgenommen sind.

Günstig ist es ferner, wenn die Führungseinrichtung mindestens eine zweite Führungsfläche aufweist, welche einer Rückseite des ersten Scherenblatts zugewandt ist. Dies ermöglicht eine besonders präzise, insbesondere spielfreie Führung des ersten Scherenblatts.

Wenn der Abstand zwischen der zweiten Führungsfläche und der Rückseite des ersten Scherenblatts einstellbar ist, kann dieser insbesondere so eingestellt werden, dass das erste Scherenblatt spielfrei in der Führungseinrichtung geführt ist. Eine Einstellung des Abstands zwischen der zweiten Führungsfläche und der Rückseite des ersten Scherenblatts kann beispielsweise durch schleifende Bearbeitung der zweiten Führungsfläche und/oder der Rückseite des ersten Scherenblatts realisiert werden.

Bevorzugt ist es ferner, wenn zwischen der zweiten Führungsfläche und der Rückseite des ersten Scherenblatts ein Wälzlager angeordnet ist. Hierdurch ist eine besonders reibungsarme Führung des ersten Scherenblatts in der Führungseinrichtung gewährleistet. Um ein spielfreies Abgleiten zu gewährleisten ist es vorteilhaft, wenn Wälzkörper des Wälzlagers unter Vorspannung zwischen der zweiten Führungsfläche und der Rückseite des ersten Scherenblatts aufgenommen sind.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Zusatzführungseinrichtung zur Führung des ersten Scherenblatts längs einer zu einer Schneidrichtung parallelen Führungsachse vorgesehen. Diese Zusatzführungseinrichtung schafft eine Verdrehsicherung gegen ein Verdrehen der Scherenblätter und ermöglicht die Aufnahme von im Schneidbetrieb auftretenden Querkräften. Hierdurch können insbesondere zwischen dem ersten Scherenblatt und Führungsflächen der Führungseinrichtung angeordnete Wälzlager von Querkräften entlastet werden.

Vorzugsweise umfasst die Zusatzführungseinrichtung mindestens eine Zusatznut, in welchem mindestens ein Nutkörper verschieblich gelagert ist, so dass eine besonders einfach aufgebaute Linearführung geschaffen werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.

In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Zackenschere aus einer ersten Perspektive;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Zackenschere gemäß Figur 1 aus einer zweiten Perspektive; und

Figur 3 eine Vorderansicht der Zackenschere gemäß Figur 1.

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Aus führungsform einer Zackenschere umfasst ein erstes Scherenblatt 12 und ein zweites Scherenblatt 14. Die Scherenblätter 12, 14 weisen jeweils in einer Reihe angeordnete Schneidzähne 16 bzw. 18 auf. Die Schneidzähne 16 des ersten Scherenblatts 12 wirken in einer ersten Schneidebene 20. Die Schneidzähne 18 des zweiten Scherenblatts 14 wirken in einer zweiten Schneidebene 22.

Die Schneidebenen 20 und 22 sind zueinander zumindest annähernd parallel. Die Schneidebenen 20 und 22 sind zueinander beabstandet, so dass sie einander nicht berühren und so dass zwischen den Schneidebenen 20 und 22 ein Spalt 24 ausgebildet ist. Ein Abstand 26 zwischen den Schneidebenen 20 und 22, welcher der Breite des Spalts 24 entspricht, beträgt beispielsweise zwischen ungefähr 5 Mikrometer und ungefähr 15 Mikrometer, insbesondere ungefähr 10 Mikrometer.

Das erste Scherenblatt 12 ist relativ zu dem zweiten Scherenblatt 14 in mit 28 bezeichneten Bewegungsrichtungen bewegbar. Die Bewegungsrichtungen 28 verlaufen zueinander entgegengesetzt und parallel zu den Schneidebenen 20, 22.

Zum Antrieb des ersten Scherenblatts 12 in den Bewegungsrichtungen 28 ist eine Antriebseinrichtung 30 vorgesehen. Diese umfasst beispielsweise einen Antriebszapfen 32, der mit einem (nicht dargestellten) Kurbeltrieb verbindbar ist, sowie einen Antriebshebel 34, welcher den Antriebszapfen 32 mit dem ersten Scherenblatt 12 verbindet. Der Antriebshebel 34 und das erste Scherenblatt 12 sind fest miteinander verbunden, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung 36.

Das erste Scherenblatt 12 weist eine dem zweiten Scherenblatt 14 zugewandte Vorderseite 38 auf. An der Vorderseite 38 ist die erste Schneidebene 20 vorgesehen. Ferner weist das erste Scherenblatt 12 eine dem zweiten Scherenblatt 14 abgewandte Rückseite 40 auf.

Das zweite Scherenblatt 14 weist eine dem ersten Scherenblatt 12 zugewandte Vorderseite 42 auf. An der Vorderseite 42 ist die zweite Schneidebene 22 vorgesehen. Ferner weist das zweite Scherenblatt 14 eine dem ersten Scherenblatt 12 abgewandte Rückseite 44 auf.

Zur Führung des ersten Scherenblatts 12 relativ zu dem zweiten Scherenblatt 14 in einer zu den Schneidebenen 20, 22 parallelen Richtung umfasst die Zackenschere 10 eine Führungseinrichtung 46. Die Führungseinrichtung 46 weist einen im Querschnitt im Wesentlichen nutförmigen Führungsraum 48 auf, in welchem ein den Zähnen 16 abgewandter Abschnitt 50 des ersten Scherenblatts 12 aufgenommen ist.

Der Führungsraum 48 ist begrenzt durch mindestens eine erste Führungsfläche 52, 54, welche an der Vorderseite 42 des zweiten Scherenblatts 14 vorgesehen ist. Die mindestens eine erste Führungsfläche 52, 54 ist vorzugsweise relativ zu dem ersten Scherenblatt 12 zurückversetzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei zueinander parallele erste Führungsflächen 52 und 54 vorgesehen.

Ferner ist der Führungsraum 48 begrenzt durch eine Bodenfläche 56 einer Zwischenplatte 58. Die Zwischenplatte 58 kann als separates Bauteil vorgesehen sein oder einstückig mit dem zweiten Scherenblatt 14 ausgebildet sein. Alternativ hierzu ist die Zwischenplatte 58 einstückig mit einem plattenförmigen Führungselement 60 ausgebildet, welches benachbart zu der Rückseite 40 des ersten Scherenblatts 12 angeordnet ist. Das zweite Scherenblatt 14, die Zwischenplatte 58 und das Führungselement 60 sind fest miteinander verbunden, vorzugsweise mittels längs dieser Bauteile verteilt angeordneter Schrauben 62.

Der Führungsraum 48 ist außerdem begrenzt durch mindestens eine zweite Führungsfläche 64, 66, welche an einer dem ersten Scherenblatt 12 zugewandten Vorderseite 68 des Führungselements 60 vorgesehen ist. Die mindestens eine zweite Führungsfläche 64, 66 ist vorzugsweise relativ zu dem ersten Scherenblatt 12 zurückversetzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei zueinander parallele zweite Führungsflächen 64 und 66 vorgesehen.

Durch die bezogen auf das erste Scherenblatt zurückversetzte Lage der ersten Führungsflächen 52, 54 und der zweiten Führungsflächen 64, 66 entsteht jeweils ein Raum zur Anordnung eines Wälzlagers 70. Die Wälzlager 70 sind vorzugsweise in Form eines Linear-Wälzlagers ausgebildet. Insbesondere umfassen die Wälzlager 70 einen Rollenkäfig 72, an dem Rollen 74 drehbar gelagert sind. Solche Wälzlager werden auch als "Rollenbänder" bezeichnet.

Die Rollen 74 der Wälzlager 70 stehen in einem spielfreien Kontakt mit den jeweils zugeordneten Führungsflächen 52, 54 bzw. 64, 66 und der Vorderseite 38 des ersten Scherenblatts 12 bzw. der Rückseite 40 des ersten Scherenblatts 12. Vorzugsweise liegen die Rollen 74 unter Vorspannung an den genannten Flächen bzw. Seiten an.

Zur Schmierung der Wälzlager 70 sind Schmierzugänge ("Schmiernippel") 76 vorgesehen, welche vorzugsweise in dem zweiten Scherenblatt 14 und/oder in dem Führungselement 60 angeordnet sind und insbesondere verschließbar sind.

Die Zackenschere umfasst ferner eine

Zusatzführungseinrichtung 78 mit einer Zusatznut 80, in welchem ein insbesondere stiftförmiger Nutkörper 82 verschieblich gelagert ist. Beispielsweise ist die Zusatznut 80 an der Vorderseite 42 des zweiten Scherenblatts 14 vorgesehen und der Nutkörper 82 an der Vorderseite 38 des ersten Scherenblatts 12 angeordnet. Die

Zusatzführungseinrichtung 78 ermöglicht eine Verdrehsicherung der Scherenblätter 12, 14 relativ zueinander, so dass das erste Scherenblatt 12 längs einer Führungsachse 84 geführt ist, welche sich parallel zu einander entgegengesetzten Schneidrichtungen 86 erstreckt. Mit Hilfe der Zusatzführungseinrichtung 78 werden die Rollen 74 der Wälzlager 70 von Querkräften entlastet.

Während des Betriebs der Zackenschere 10 wird das erste Scherenblatt 12 oszillierend angetrieben, so dass in der ersten Schneidebene 20 angeordnete Schneidflächen der Zähne 16 des ersten Scherenblatts 12 an in der zweiten Schneidebene 22 angeordneten Schneidflächen der Zähne 18 des zweiten Scherenblatts 14 vorbeigeführt werden. Da die Schneidebenen 20 und 22 zueinander beabstandet sind, reiben diese nicht aneinander, so dass keine Reibwärme erzeugt wird. Eine weitere Reduzierung der Reibung zwischen den Scherenblättern 12 und 14 wird mit Hilfe der Wälzlager 70 erreicht, so dass zum Antrieb des Scherenblatts 12 geringe Antriebskräfte ausreichen.

Das Scherenblatt 12 kann mit einem vergleichsweise großen Schneidhub bewegt werden, welcher parallel zu der Schneidrichtung 86 anliegt und beispielsweise größer als ungefähr 20 mm ist. Hierdurch kann bei einer optimalen Oszillationsfreguenz von im Bereich von beispielsweise ungefähr im Bereich von 800 bis 1000 Hin- und Rückhüben pro Minute bis ungefähr 5000 Hin- und Rückhüben pro Minute eine sehr hohe Schneidleistung erreicht werden.