Schere

Gegenstand der Erfindung ist eine Schere gemäss

Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Für die Herstellung von Blechzuschnitten, zum Beispiel für die Anfertigung von Blechgebinden wie Konserven- oder Getränkedosen, deren Rumpf durch eine Schweissnaht

hergestellt wird, oder für andere technische Artikel aus Blech, dienen Scheren. Diese schneiden aus einer grossen Blechplatte mittels Rollmessern Streifen, deren Breite entweder der Länge oder der Breite des Blechzuschnitts entspricht. Durch eine zweite Schere werden die auf der ersten angefertigten Blechstreifen quer in die

erforderliche Grösse zugeschnitten.

Die bekannten Scheren, auch Rollscheren genannt, umfassen zwei Rollmesser, deren Achsen parallel beabstandet

zueinander liegen und bei denen die aus Hartmetall oder mit Hartmetall beschichteten Schneidringe, zwischen denen das Blech hindurchgeführt wird, letzteres durch eine

Scherung trennen. Der Antrieb mindestens eines der beiden Rollmesser erfolgt üblicherweise über ein Zahnradgetriebe, bei dem koaxial zum Rollmesser nebst dem Schneidring und einem Transportring ein Zahnrad befestigt ist. In dieses Zahnrad greift ein Antriebszahnrad ein, welches über- bzw. unterhalb des Rollmessers angeordnet ist. Jedes Rollmesser ist zusammen mit dem Transportring und dem Antriebszahnrad auf einem Lagerbock fliegend gelagert. Der Durchmesser der Rollmesser ist üblicherweise ca. 70 mm. Dies bewirkt, dass nur Wälzlager mit entsprechend geringerem Durchmesser als Messerlager eingesetzt werden können und die

verhältnismässig hohen Kräfte, die beim Schneiden der Bleche auftreten, aufnehmen müssen. Zudem haben Rollmesser mit einem Durchmesser von nur 70 mm den Nachteil, dass deren Geometrie gegenüber Rollmessern mit einem wesentlich grösseren Durchmesser als 70 mm bessere

Schneideigenschaften aufweisen. Dies führt oft zu

sogenannten Bogenschnitten, das heisst die Schnittkante entlang der zugeschnittenen Streifen oder Zuschnitte verläuft nicht exakt geradlinig. Ein weiterer Nachteil der bekannten Rollschere besteht darin, dass das Umrüsten bei einem Formatwechsel der Blechzuschnitte zeitlich aufwendig ist und eine umfangreiche Justierarbeit zur Folge hat.

Scheren der oben beschriebenen Gattung sind beispielsweise aus der EP 0 600 049 Bl bekannt. Bei der dort

beschriebenen Rollschneideinheit sind die beiden

Rollmesser in fester Relation zueinander in einem

gemeinsamen Rahmen 5 gelagert. Die Rollmesser werden dort fliegend an Wellenstummeln gelagert und sind demzufolge exakt aufeinander ausrichtbar. Der Antrieb der Rollmesser erfolgt über ein unterhalb des unteren Rollmessers auf einer Hauptwelle aufgesetzten Zahnrads, welches in

Eingriff steht mit einem Zahnrad, welches koaxial zum Rollmesser auf der Welle des letzteren befestigt ist. Das obere Rollmesser wird über einen Transportring

reibschlüssig vom unteren Rollmesser angetrieben. Ein absoluter Gleichlauf der beiden Rollmesser ist wegen des Schlupfs nicht gewährleistet.

In der DE 27 18 777 wird eine Schneideinrichtung zum

Schneiden von Papier mittels zwei Schneidrädern offenbart, die ebenfalls in festem gegenseitigem Abstand zueinander gelagert sind. Die beiden Schneidräder werden durch

Reibschluss von einem Reibrad, welches in Kontakt mit einem Reibring am unteren Schneidrad steht, angetrieben. Mit dem Reibring am unteren Schneidmesser, der den

Übertrieb vom Reibradantrieb auf das untere Schneidmesser bewirkt, wird auch das obere Schneidrad angetrieben. Dies hat zur Folge, dass sowohl der Antrieb des unteren

Schneidrads mittels Reibschluss vom Reibradantrieb als auch der Übertrieb auf das obere Schneidrad mit Schlupf erfolgt und folglich ein Werkstück, hier Papier, nicht durch einen festen Vorschub zwischen den beiden

Schneidrädern hindurchgeführt werden kann, weil keine der drei Vorschubbewegungen (Papiervorschub, Vorschub durch das untere Schneidrad und Vorschub durch das obere

Schneidrad) synchron laufen. Eine solche Vorrichtung ist, wie auch in der DE 27 18 777 beschrieben nur für Einzelschnitte in Papierbögen geeignet, nicht jedoch für eine industrielle Schneidtechnik von z.B. Blechtafeln geeignet .

Weiter ist aus dem Stand der Technik bekannt, paarweise zusammenwirkende Rollmesser für die Herstellung von gleichzeitig zu erzeugenden parallelen Schnitten auf

Antriebswellen zu befestigen. Bei solchen Scheren ist das Umstellen auf neue Schnittbreiten zv/ischen den einzelnen Messern sehr aufwendig, da sowohl die unteren als auch die oberen Rollmesser auf den Antriebswellen verschoben werden müssen und folglich nach dem Verschieben eine Justierung der jeweils zusammenwirkenden Messer im hundertstel

Millimeterbereich von Hand durchgeführt werden muss. Ein weiterer Nachteil solcher Scheren besteht darin, dass die gesamten Schneidkräfte, welche radial auf die Rollmesser wirken, von den Antriebswellen getragen werden müssen. Eine Abstützung der beiden Antriebswellen in vernünftigen axialen Abständen, vorzugsweise zwischen den einzelnen Rollmesserpaaren, ist aus technischen Gründen nicht möglich, da sonst eine axiale Verschiebung zur

Breiteneinstellung der zu erzeugenden Streifen nur

beschränkt möglich ist.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Schere zu schaffen, welche die oben angeführten

Nachteile nicht aufweist und einen einfachen und stabilen Aufbau aufweist. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schere mit den

Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte

Ausgestaltungen der Schere sind in den abhängigen

Ansprüche umschrieben.

Es gelingt mit der erfindungsgemässen Schere einerseits die auf die Rollmesser einwirkenden Kräfte über wesentlich grösser dimensionierte Wälzlager aufzunehmen und dadurch deren Standzeit zu vergrössern. Der Durchmesser der

Rollmesser kann im Wesentlichen frei bestimmt werden.

Weiter ist die Umrüstung auf andere Blechzuschnitt- Dimensionen sehr einfach, weil die Rollmesser zusammen mit den Lagerböcken entlang der Antriebswellen, die eine

Königswelle darstellt, welche als gemeinsamer Antrieb aller nebeneinander angeordneten Rollmesser dient, leicht verschoben werden können. Die Antriebswelle dient einzig der Drehmomentübertragung und es wirken keine Kräfte, wie z.B. radiale Kräfte, wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Im Weiteren ist der Schnittwinkel durch den wesentlich grösseren Durchmesser von z.B. ca. 160 mm statt 65 mm der Rollmesser wesentlich flacher und es können dadurch sogenannte Bogenschnitte vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Rollschere besteht darin, dass einerseits eine hohe Genauigkeit bei der Einstellung der zusammenwirkenden Rollmesser möglich ist, da beide in einem gemeinsamen Lagerbock gelagert sind und andererseits zur Übertragung des Drehmoments der beiden Antriebswellen auf die Rollmesser keine hohe

Präzision notwendig ist, weil die Antriebswellen nur Momente übertragen müssen, jedoch keine Auswirkungen auf den Rundlauf der Rollmesser haben und keine radial wirkenden Kräfte von den Rollmessern aufnehmen müssen. Die Drehmomentübertragung mit Mitnehmerscheiben begünstigt die Herstellungskosten und die Montage der Rollmesser enorm.

Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen axial verlaufenden Schnitt durch zwei übereinander angeordnete zusammenwirkende

Rollmesser und die dazu gehö

miteinander verbundenen Lagerböcke,

Figur 2 eine Ansicht der beiden Rollmesser in

axialer Richtung (Pfeil X) in Figur 1, Figur 3 eine Ansicht der beiden Rollmesser aus

Richtung Pfeil Y in Figur 2,

Figur 4 eine Ansicht der beiden Rollmesser in

axialer Richtung (Pfeil X) in Figur 1 mit

MitnehmerScheiben,

Figur 5 einen axial verlaufenden Schnitt durch die beiden Rollmesser mit Mitnehmerscheiben, Figur 6 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Schere und

Figur 7 einen Vertikalschnitt längs Linie VII-VII in

Figur 6.

In der Darstellung in Figur 1 ist mit Bezugszeichen 1 eine Schere, umfassend zwei Rollmesser 3 mit je einem daran befestigten oder mit diesem verbundenen Transportring 5 sowie einem unteren Lagerbock 7 und einem oberen Lagerbock 9 ersichtlich. Weiter ist je eine Antriebsscheibe 11 dargestellt, welche das ringförmige Rollmesser 3 trägt. Im Zentrum der Antriebsscheibe 11 ist eine Bohrung 13, im Beispiel eine Bohrung mit Keilnuten für eine Antriebswelle 14, z.B. eine Mehrkant-, Polygon- oder Keilnutenwelle, sichtbar.

An den Lagerböcken 7,9 sind die Mehrkantbohrungen 13 sichtbar sowie Wälzlager 15, welche die Antriebsscheiben 11 einseitig radial umfassen. Der Durchmesser der

Antriebsscheiben 11 ist innerhalb des Wälzlagers 15 somit kleiner als auf der gegenüberliegenden Seite, wo auf der Peripherie der Antriebsscheiben 11 die Rollmesser 3 getragen werden.

Zwischen den beiden Lagerböcken 7 und 9 ist eine

Verbindungsschiene 17 und eine Leitschiene 18 sichtbar. Die Verbindungsschiene 17 dient dazu, die beiden

Lagerböcke 7 starr miteinander zu verbinden. Die

Verbindungsschiene 17 ist mit Schrauben 19 und 21 an den beiden Lagerböcken 7 bzw. 9 befestigt. Die beiden

Lagerböcke 7,9 und die Verbindungsschiene 17 können auch einstückig, z.B. als Gussteil, hergestellt sein. Die Leitschiene 18 führt eine ungeschnittene Blechtafel (nicht dargestellt) zwischen die beiden Rollmesser 3.

In Figur 3, welche die Rollschere 1 aus Richtung des Pfeils Y in Figur 2 zeigt, ist unten eine Referenzschiene 23 ersichtlich, welche auf einer Grundplatte 25 befestigt ist. Zwischen einem nach oben ragenden Schenkel der

Referenzschiene 23 und dem unteren Lagerbock 7 ist eine Positionierschraube 27 mit einer Scheibe 29 eingesetzt, mit welchen die Rollschere 1 an gewünschter Stelle längs den Linearführungsschienen 31 positioniert und dort festgestellt werden kann. Eine Linearführung, z.B. ein

Führungswagen 33 oder ein Gleitschlitten, ermöglicht eine spielfreie Führung der mindestens einen Rollschere 1 entlang der Antriebswelle 14. Alternativ kann die

Linearführung 33 eine Bohrung durch einen der Lagerböcke 7,9 umfassen, durch welche Bohrung eine Führungsstange hindurchführt (keine Abbildung) .

Die beiden Rollmesser 3 werden synchron von den beiden Antriebswellen 14, welche als Königswellen für eine

Vielzahl von nebeneinander angeordneten Rollscheren 1 fungieren, angetrieben. Zudem werden die beiden

Antriebswellen 14 an jeder Rollschere 1 von den beiden Rollmessern 3 abgestützt, weil die Rollmesser 3 bzw. die Antriebsscheibe 11 von den Lagerböcken 7,9 getragen werden. Die Antriebsscheiben 11 sind ihrerseits von

Wälzlagern 15 frei drehbar getragen. Dies ermöglicht es, Blechtafeln grosser Breite mit einer Mehrzahl von entlang der Antriebswellen 14 angeordneten Rollscheren 1 in eine entsprechend grosse Anzahl nebeneinanderliegende Streifen aufzutrennen. Die Änderung der Breite der zu erzeugenden Blechstreifen erfolgt durch Verschieben der Rollmesser 3 entlang der Führungsschienen 31. Die Positionierung an der neuen Arbeitsposition kann durch auf der Referenzschiene 23 angebrachte Positionierbohrungen oder eine Massschiene erfolgen. Ein gegenseitiges Ausrichten der Rollmesser 3 nach einer axialen Verstellung der Rollschere 1 ist nicht nötig, da deren Position sich beim Verschieben entlang der Führungsschiene 31 nicht ändern kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der

Erfindung gemäss den Figuren 4 und 5 erfolgt die

Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 14 nicht über eine Mehrkantbohrung 13, wie in Figur 2 dargestellt, sondern mit einer Mitnehmerscheibe 35, welche stirnseitig an der Antriebsscheibe 11 befestigt ist. Die Befestigung der Mitnehmerscheibe 35 erfolgt durch Schrauben 37.

Vorzugsweise ist die Mitnehmerscheibe 35 zweiteilig ausgebildet. Dies ermöglicht es, bei der Montage der Schere die formschlüssige Verbindung zwischen der

Antriebswelle bzw. den Antriebswellen 14 und den Antriebsscheiben 11 erst nach dem Hindurchführen der

Antriebswellen 14 durch die Antriebsscheiben 11

anzubringen. Ein weiterer Vorteil einer Verwendung einer Mitnehmerscheibe 35, ein- oder mehrteilig, besteht darin, dass deren Herstellung, z.B. durch Erodieren oder

Schneiden mit Laser wesentlich kostengünstiger ist als die Herstellung einer Mehrkantbohrung 13, welche die

Antriebsscheibe 11 durchdringt. In der Antriebsscheibe 11 ist folglich in dieser Ausgestaltung nur eine zylindrische Bohrung anzubringen, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser der Antriebswelle 14 (siehe Spalt oder Spiel S in Figur 5) . Möglich wird diese vorteilhafte Ausgestaltung mit Mitnehmerscheiben 35 dadurch, dass zwischen der

Antriebswelle 34 und der Antriebsscheibe 11 nur eine

Drehmomentübertragung erfolgen muss. Es wirken keine radialen Kräfte, wie dies beim Schneiden von Werkstücken mit zwei Rollmessern üblicherweise der Fall ist. Das

Einführen einer Antriebswelle 14 in eine zylindrische Bohrung, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser der Antriebswelle 14, vereinfacht weiter die Montage, wenn mehrere Rollscheren 1 auf die Antriebswellen 14

aufgeschoben werden müssen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäss den Figuren 5 und 6 sind die beiden Lagerböcke 7 ^X und 9 in axialer Richtung übereinander geschoben worden, das heisst die Schneidkräfte, welche auf die Rollmesser 3 wirken, werden innerhalb der miteinander verbundenen Lagerböcke 7 und 9 im Wesentlichen in eine Ebene geführt, welche die beiden Wälzlager 15 schneidet. Diese Ausführung wird dadurch erreicht, dass die Rollmesser 3 ins Zentrum der Lagerböcke 7 und 9^ verschoben worden sind bzw. dass die Rollmesser 3 innerhalb einer Ebene zu liegen kommen, welche senkrecht zur Drehachse der Rollmesser 3 steht und die Wälzlager 15 schneidet. Dadurch werden die Wälzlager 15 im Wesentlichen nur radial belastet und es wirken keine Momente auf die Wälzlager 15. Gleiches gilt auch für die Belastung der Führungswagen 33 und der Schienen 31. Im Weiteren wird durch diese Anordnung die Leitschiene 18, auch Z-Schiene genannt, welche die beiden Lagerböcke 7 und 9 ^λ miteinander verbindet, wesentlich weniger belastet. Alle diese Massnahmen führen zu einer höheren Präzision der Lage der beiden Rollmesser zueinander und deren

Justierung zueinander.

Selbstverständlich kann die Drehmomentübertragung von den Antriebswellen 14 auf die Antriebsscheiben 11 bzw. die Rollmesser 3 wie im ersten Ausführungsbeispiel durch

Mehrkantbohrungen 13 in den Antriebsscheiben 11 oder durch Mitnehmerscheiben 35, welche in die Stirnflächen der

Antriebsscheiben 11 eingelassen sind, erfolgen.

In beiden Ausführungsformen werden die Antriebswellen 14 durch Schneidkräfte nicht belastet. Die Antriebswellen 14 werden, egal wie viele Rollmesser 3 auf den Antriebswellen 14 angeordnet sind, von den Lagerböcken 7, 7 ^x bzw. 9, 9 ^λ getragen .

Im Betrieb werden die Blechplatten, welche in Streifen geschnitten werden sollen, in der Figur 2 von rechts nach links den Rollmessern 3 zugeleitet. Die dazu benötigten Transportmittel bzw. Transportbahnen, welche die Bleche tragen und fördern, sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt und auch nicht Teil der Schere 1 selbst.

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Legende der Bezugszeichen

1 Rollschere

3 Rollmesser

5 Transportring

7 Lagerbock unten

9 Lagerbock oben

11 Antriebsscheibe

13 Mehrkantbohrung

14 Antriebswelle

15 Wälzlager

17 Verbindungsschiene

18 Leitschiene

19 Schrauben

21 Schrauben

23 Referenzschiene

25 Grundplatte

27 Positionierschraube

29 Scheibe

31 Schienen

33 Führungswagen

35 Mitnehmerscheibe

37 Schrauben