Ножницы с переменным наклоном
Изобретение относится к ножницам с переменным наклоном и способу работы, в частности, для металлического сляба или пластины. Ножницы содержат корпус, первый и второй ножи, установленные в опорах, и средство управления перемещением одной из опор первого и второго ножей для резки материала. Каждая опора ножа является подвижной по меньшей мере в одном измерении относительно корпуса. Один из ножей является активным ножом, а другой - пассивным ножом. Ножницы дополнительно содержат механизм регулирования наклона для по меньшей мере одной из опор ножей. Опора для активного ножа дополнительно содержит рычажный механизм трубы крутящего момента. Изобретение позволяет повысить технические характеристики устройства. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 5 ил.
Это изобретение относится к ножницам с переменным наклоном и способу работы, в частности для металлического сляба или пластины.
Традиционные усиленные ножницы для слябов проиллюстрированы на Фиг. 1. Эти ножницы представляют собой гидравлические ножницы, относящиеся к типу с нижним резом, в которых нижний нож 1, поддерживаемый на нижней опоре 4, перемещается вверх двумя цилиндрами 5 для того, чтобы осуществлять действие резки. Ножницы имеют один наклоненный верхний нож 2 с достаточно крутым наклоном, обычно 16:1, для того, чтобы удерживать нагрузку на приемлемом уровне при резке толстых слябов из твердого сплава, обычно порядка 150 мм толщиной. Конструкция, проиллюстрированная на Фиг. 1, также имеет коленно-рычажный механизм 14 опускания и подъема, который приводится в действие гидравлическим цилиндром 15 для быстрого опускания верхнего ножа в неподвижное положение для резки и его подъема для обеспечения большого зазора. Для таких коленно-рычажных механизмов является обычным то, что они сконструированы так, что, когда верхний нож находится в опущенном положении резания, звенья находятся очень близко к вертикали, и в связи с этим почти отсутствует нагрузка на цилиндре 15, и усилие резания передается непосредственно через звенья к корпусу. Прижимной зажим был исключен из Фигуры 1 для ясности.
Традиционная конструкция, проиллюстрированная на Фиг. 1, также имеет рычажный механизм 10, 11, 12, 13 трубы крутящего момента для удержания нижней опоры 4 и нижнего ножа 1 на требуемом уровне во время движения резания. Этот тип механизма хорошо известен в известном уровне техники. Например, US 2699649 имеет подобную рычажную конструкцию трубы крутящего момента. Преимущество использования такого рычажного механизма крутящего момента заключается в том, что каждый из цилиндров 5 должен производить только приблизительно половину всего усилия резания.
Хотя ножницы функционируют удовлетворительно, эти признаки приводят к определенным эксплуатационным проблемам. Так как наклон верхнего ножа выбирается довольно крутым для того, чтобы минимизировать усилие резания при резке толстого и прочного материала, это вызывает значительное искажение и скручивание слябов и пластин на всех толщинах с получающимся в результате воздействием на роликовых столах и потенциальными проблемами с получением пластинчатых изделий в зажимах растягивающего устройства. Также нижний нож должен перемещаться вверх на одинаковое большое расстояние для всех изделий для того, чтобы завершать резку, и в связи с этим все изделия падают обратно на стол с этого расстояния, и это может приводить к оставлению следов и повреждению. В дополнение, цилиндры 5 должны перемещаться на большой ход для каждой резки, что требует много гидравлического масла, и что делает время резки большим, чем оно должно быть.
В дополнение, увеличение ширины и требований производительности расширяют способность существующих ножниц, и использование решения с ножницами с качающимся ножом, или гидравлически управляемыми, как в GB 2405118, например, или механически управляемыми, как в ЕР 1572408, например, является дорогостоящим. Особенно, при резке алюминия, гибкость является важной, таким образом, требуются ножницы для выполнения смешанных функций обрезки передней части, обрезки задней части, разделения и резки пластины, а не только одной функции.
При резке толстого и твердого материала очевидно предпочтительно иметь достаточно крутой наклон на ноже для того, чтобы минимизировать усилие резания. Однако при резке более тонкого материала предпочтительно уменьшать наклон ножа для того, чтобы минимизировать искажение и скручивание материала, чтобы минимизировать требуемый ход резки и, таким образом, уменьшать время резки и - в случае ножниц с нижним резом - минимизировать расстояние, с которого элемент резки должен падать обратно на стол.
US 3568558 описывает конструкцию для управления углом наклона между верхним подвижным ножом и нижним неподвижным ножом ножниц. Система шкива управляет парой управляющих клапанов для регулирования угла подвижного ножа и для перемещения подвижного ножа вверх и вниз на заданный угол. Эта конструкция способна к установке крутого наклона при резке толстого и прочного материала и установке уменьшенного наклона при резке более тонкого материала. Однако в этой конструкции каждый из двух гидравлических цилиндров 2 и 3 должен быть способен создавать полное усилие резания или почти полное усилие резания. Причина этого заключается в том, что при резке с наклоненным ножом в любой конкретный момент во время цикла резки усилие резания приложено только на относительно небольшой длине ножа, и положение высоконагруженной части ножа перемещается вдоль ножа во время резки. Принимая моменты сил, понятно, что, когда нагруженная часть ножа находится в одном конце, почти все усилие резания приложено только к одному из цилиндров.
US 3872756 описывает альтернативный механизм для управления углом наклона и ходом ножниц, имеющих верхний подвижный нож и нижний неподвижный нож. Эта конструкция испытывает ту же проблему, что и ножницы, описанные в US 3568558; а именно, что каждый из гидравлических цилиндров 27 должен быть способен создавать полное усилие резания или почти полное усилие резания.
В этих ножницах известного уровня техники тот факт, что каждый из двух гидравлических цилиндров должен быть способен создавать полное усилие резания, делает ножницы дорогостоящими для конструирования и также означает, что они требуют приблизительно в два раза больше потока гидравлической текучей среды, который теоретически требуется.
В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение относится к ножницам с переменным наклоном, причем ножницы содержат корпус, первый нож, установленный в опоре первого ножа, второй нож, установленный в опоре второго ножа; и средство управления для управления перемещением одной из опор первого и второго ножей для резки материала; причем каждая опора ножа является подвижной в по меньшей мере одном измерении относительно корпуса; причем один из первого и второго ножей является активным ножом, а другой из первого и второго ножей является пассивным ножом; причем ножницы дополнительно содержат механизм регулирования наклона для по меньшей мере одной из опор первого и второго ножей; и причем опора для активного ножа дополнительно содержит рычажный механизм трубы крутящего момента.
Ножницы настоящего изобретения позволяют устанавливать, как требуется, угол наклона по меньшей мере одного ножа относительно материала, подвергаемого резке, и, если необходимо, регулировать его между резками. Ножницы настоящего изобретения могут быть модернизированы, а также установлены в новой установке.
Предпочтительно, механизм регулирования наклона ножа для активного ножа содержит муфту в рычажном механизме трубы крутящего момента.
Это позволяет регулировать угол наклона режущего ножа относительно материала, подвергаемого резке, между резками, но удерживать при заданном угле наклона во время резки.
В одном варианте выполнения настоящее изобретение обеспечивает совокупность ножа с переменным наклоном и ножниц с гидравлическим приводом, которые имеют либо один гидравлический цилиндр, либо которые разделяют усилие резания между по меньшей мере двумя гидравлическими цилиндрами. Со множеством цилиндров каждый отдельный цилиндр не должен иметь достаточное усилие резания сам по себе, но общая совокупность должна быть достаточной.
Опора активного ножа может содержать один гидравлический цилиндр достаточного размера для обеспечения требуемого полного усилия резания, но предпочтительно опора активного ножа содержит один или более гидравлических цилиндров, причем максимальное усилие резания, прикладываемое к активному ножу, по существу равно сумме максимальных усилий резания, обеспеченных одним или каждым цилиндром.
Это является оптимальной ситуацией, хотя все же преимуществом будет использование групп цилиндров, в которых сумма максимальных усилий резания, обеспеченных одним или каждым цилиндром, превышает максимальное усилие резания, прикладываемое к активному ножу, но сумма все же значительно меньше возможной в традиционной конструкции.
Предпочтительно, механизм регулирования наклона ножа для пассивного ножа содержит по меньшей мере одно устройство регулирования, установленное между опорой и корпусом.
Хотя устройство регулирования может содержать гидравлические цилиндры, это увеличивает стоимость, вес и объем компонента, который в общем размещен только для настройки, в связи с этим предпочтительно то, что устройство регулирования содержит механическое устройство регулирования.
Предпочтительно, механическое устройство регулирования выбирается из одного или более винтов; или удаляемых опор в корпусе; или эксцентриков; или клиньев; или кулачков.
Предпочтительно, ножницы содержат два устройства регулирования.
Это позволяет устанавливать зазор между опорами пассивного и активного ножей, а также угол наклона, так что различные по толщине пластины или слябы могут быть обработаны, причем вертикальный зазор открывается для большого зазора.
Предпочтительно, ножницы дополнительно содержат коленно-рычажный механизм.
Этот механизм позволяет большие отверстия резки.
Предпочтительно, механизм регулирования наклона обеспечен и для опоры первого ножа и для опоры второго ножа.
Предпочтительно, ножницы дополнительно содержат балансировочный цилиндр, соединенный между опорой пассивного ножа и корпусом.
Предпочтительно, ножницы дополнительно содержат один или более зажимов материала для зажима материала во время резки.
В них может быть отдельный зажим для прижима материала к каждому ножу или к зажиму для зажима материала в положении, когда оба ножа наклонены.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения способ работы ножниц с переменным наклоном для резки материала содержит этапы, на которых устанавливают первый нож в опоре первого ножа, устанавливают второй нож в опоре второго ножа; причем каждая опора ножа является подвижной в по меньшей мере одном измерении относительно корпуса; применяют угол наклона для одной из опор первого и второго ножей; причем один нож является активным ножом, а другой нож является пассивным ножом; соединяют опору активного ножа с рычажным механизмом трубы крутящего момента; и управляют перемещением опоры ножа активного ножа для резки материала.
Предпочтительно, наклон применяют для активного ножа на этапах, на которых отсоединяют муфту в рычажном механизме трубы крутящего момента опоры ножа; регулируют угол наклона ножа в опоре ножа; и повторно соединяют муфту.
Предпочтительно, способ дополнительно содержит этап, на котором применяют наклон для пассивного ножа путем регулирования одного или более механических устройств регулирования.
Предпочтительно, способ содержит этап, на котором устанавливают минимальный зазор между ножами, используя по меньшей мере два устройства регулирования.
Предпочтительно, способ содержит этап, на котором регулируют угол наклона согласно толщине и прочности материала, подвергаемого резке.
Предпочтительно, способ содержит этап, на котором изменяют наклон одного или и обоих ножей между последовательными резками на том же элементе материала.
Это позволяет применение различного наклона для резки передней части и резки задней части на материале.
В одном варианте выполнения способ дополнительно содержит этап, на котором применяют наклон для обеих опор первого и второго ножей.
Это позволяет осуществление разделяющей резки, когда отсутствует скрап на одной стороне материала.
Альтернативно, способ содержит этап, на котором применяют наклон для ножа, контактирующего с частью материала, превращаемого в скрап.
Это исключает повреждение первичного материала.
Предпочтительно, способ дополнительно содержит этап, на котором изменяют ход перемещения активного ножа согласно по меньшей мере одному из угла наклона одного или каждого ножа; ширины материала, подвергаемого резке; положения материала относительно осевой линии ножниц; или удлинения до разрушения материала.
В формуле заявляются ножницы с переменным наклоном ножа, содержащие корпус, первый и второй ножи, установленные, соответственно, в первой и второй опорах, выполненных с возможностью перемещения по меньшей мере в одном направлении относительно корпуса, при этом один из ножей является активным, а другой - пассивным, средство управления перемещением одной из опор ножей, механизм регулирования наклона по меньшей мере для одной из опор упомянутых ножей, и рычажный механизм крутящего момента опоры активного ножа, содержащий установленную в подшипниках трубу с рычагами, соединенную посредством звеньев с упомянутой опорой активного ножа.
Предпочтительно механизм регулирования наклона ножа для активного ножа содержит муфту в рычажном механизме трубы крутящего момента.
Предпочтительно опора активного ножа дополнительно содержит один или более гидравлических цилиндров, причем максимальное усилие резания, прикладываемое к активному ножу, по существу равно сумме максимальных усилий резания, обеспеченных одним или каждым цилиндром.
Предпочтительно опора активного ножа дополнительно содержит один или более гидравлических цилиндров, причем максимальное усилие резания, прикладываемое к активному ножу, по существу равно сумме максимальных усилий резания, обеспеченных одним или каждым цилиндром.
Предпочтительно механизм регулирования наклона ножа для пассивного ножа содержит по меньшей мере одно устройство регулирования, установленное между опорой и корпусом.
Предпочтительно механизм регулирования наклона ножа для пассивного ножа содержит по меньшей мере одно устройство регулирования, установленное между опорой и корпусом.
Предпочтительно устройство регулирования содержит механическое устройство регулирования.
Предпочтительно механическое устройство регулирования выбирается из одного или более винтов; или удаляемых опор в корпусе; или эксцентриков; или клиньев; или кулачков.
Предпочтительно ножницы содержат два устройства регулирования.
Предпочтительно ножницы дополнительно содержат коленно-рычажный механизм.
Предпочтительно механизм регулирования наклона обеспечен и для опоры первого ножа, и для опоры второго ножа.
Предпочтительно ножницы дополнительно содержат балансировочный цилиндр, соединенный между опорой пассивного ножа и корпусом.
Предпочтительно ножницы дополнительно содержат один или более зажимов материала для зажима материала во время резки.
Кроме того, в формуле заявляется способ резки материала с использованием ножниц с переменным наклоном ножа указанных выше, включающий установку первого ножа в опору первого ножа, установку второго ножа в опору второго ножа, установку угла наклона для одной из опор ножей, соединение опоры активного ножа с рычажным механизмом крутящего момента и резку материала с управлением перемещением опоры активного ножа.
Предпочтительно наклон применяют для активного ножа на этапах, на которых отсоединяют муфту в рычажном механизме трубы крутящего момента опоры ножа; регулируют угол наклона ножа в опоре ножа; и повторно соединяют муфту.
Предпочтительно способ дополнительно содержит этап, на котором применяют наклон для пассивного ножа путем регулирования одного или более механических устройств регулирования.
Предпочтительно способ содержит этап, на котором устанавливают минимальный вертикальный зазор между ножами, используя по меньшей мере два устройства регулирования.
Предпочтительно способ содержит этап, на котором регулируют угол наклона согласно толщине и прочности материала, подвергаемого резке.
Предпочтительно способ содержит этап, на котором изменяют наклон одного или обоих ножей между последовательными резками на том же элементе материала.
Предпочтительно способ содержит этап, на котором применяют наклон для обеих опор первого и второго ножей.
Предпочтительно способ содержит этап, на котором применяют наклон для ножа, контактирующего с частью материала, превращаемого в скрап.
Предпочтительно способ содержит этап, на котором изменяют ход перемещения активного ножа согласно по меньшей мере одному из угла наклона одного или каждого ножа; ширины материала, подвергаемого резке; положения материала относительно осевой линии ножниц; или удлинения до разрушения материала.
Пример ножниц с переменным наклоном в соответствии с настоящим изобретением далее будет описан со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 иллюстрирует традиционные гидравлические ножницы с нижним резом известного уровня техники.
Фиг. 2а иллюстрирует пример ножниц с переменным наклоном согласно настоящему изобретению до изменения наклона;
Фиг. 2b показывает рычажные элементы крутящего момента на Фиг. 2а более подробно;
Фиг. 2с показывает одну сторону на Фиг. 2а снаружи корпуса;
Фиг. 2d показывает одну сторону на Фиг. 2а изнутри корпуса;
Фиг. 3 показывает пример на Фиг. 2а с наклоненным верхним ножом;
Фиг. 4а иллюстрирует пример ножниц с переменным наклоном согласно настоящему изобретению до изменения наклона;
Фиг. 4b показывает рычажные элементы крутящего момента на Фиг. 4а более подробно;
Фиг. 4с показывает одну сторону на Фиг. 4а снаружи корпуса;
Фиг. 4d показывает одну сторону на Фиг. 4а изнутри корпуса;
Фиг. 5 показывает пример на Фиг. 4а с наклоненным нижним ножом.
Для этой заявки выражение "наклон" означает угол верхнего ножа относительно нижнего ножа в плоскости резки. Пример ножниц с переменным наклоном согласно настоящему изобретению проиллюстрирован на Фиг. 2 и 3. Фиг. 2а представляет собой вид спереди ножниц с обоими ножами 1, 2 в их исходных положениях. Первый нож 1 установлен в одном крае первой опоры 4, которая способна перемещаться в конструкции корпуса 8 по направляющим скольжения или направляющим 9. Некоторые поверхности опоры 4 могут вступать в контакт с каждой боковой стенкой направляющих 9, как показано на Фиг. 2 с и 2d. Опора поддерживается на режущих цилиндрах 5. В предпочтительном варианте выполнения имеются два режущих цилиндра 5, так что усилия резания могут легко и непосредственно передаваться на две стороны корпуса 8, но варианты выполнения с одним режущим цилиндром или более чем с двумя цилиндрами также возможны. Опора 4 также соединена с рычажным механизмом 10, 11, 12, 13 крутящего момента, проиллюстрированным более подробно на Фиг. 2b. Рычажный механизм крутящего момента содержит трубу 12 крутящего момента на подшипниках 13 трубы крутящего момента и звенья 10 крутящего момента на рычагах 11 трубы крутящего момента, соединенных с трубой 12 крутящего момента. Другой конец звеньев 10 крутящего момента соединяется с опорой 4. Рычажный механизм крутящего момента обеспечивает то, что нижняя опора 4 и нож 1 остаются почти горизонтальными независимо от моментов на опоре 4 от усилия резания и усилий в цилиндрах, действующих на опоре.
При резке имеется активный и пассивный нож. В этом примере нижний нож является активным ножом и с более чем одним цилиндром, общее усилие резания, прикладываемое к ножу, равно сумме усилий резания от всех цилиндров. Однако, если активный нож не имеет рычажного механизма трубы крутящего момента (как в случае с традиционными ножницами с нижним резом, описанными выше), далее усилия в цилиндрах изменяются во время цикла резки. На начало цикла резки цилиндр, связанный с передним концом ножа, испытывает большое усилие, при этом цилиндр, связанный с задним концом ножа, испытывает малое усилие. В конце цикла резки цилиндр заднего конца испытывает большое усилие, при этом цилиндр переднего конца испытывает малое усилие. Сложенные усилия в цилиндрах в любой точке во время цикла резки равны усилию резания, но максимальные усилия испытываются цилиндрами в любой точке в цикле резки при сложенных усилиях значительно больших усилия резания, для двух цилиндров это приблизительно вдвое больше. Преимущество рычажного механизма трубы крутящего момента заключается в том, что нагрузка разделяется между цилиндрами поровну, таким образом, сумма максимальных усилий в цилиндрах равна максимальному усилию резания. Таким образом, каждому из двух режущих цилиндров 5 необходимо производить только приблизительно половину максимального усилия резания, и каждый цилиндр может быть меньше, чем без рычажного механизма трубы крутящего момента.
Второй нож 2 установлен в одном крае второй опоры 3, которая также способна перемещаться в конструкции корпуса 8 по направляющим скольжения или направляющим 9, и некоторые части второй опоры 3 также могут входить в контакт с каждой боковой стенкой направляющих 9, как показано на Фиг. 2с и 2d. Опора соединена в положениях на ее противоположном крае с устройствами 6а, 6b регулирования, обычно механическими устройствами регулирования, например, винтами. Хотя механизм регулирования может быть осуществлен с помощью гидравлических цилиндров, это будет добавлять необязательные расходы и усложнение для ножниц, так как гидравлические цилиндры должны быть способны выдерживать полное усилие резания, если только они не были объединены с механической блокирующей системой или механической рычажной системой. Регулирование наклона ножа обычно выполняется только при настройке, таким образом, механического устройства регулирования, которое может быть легко отрегулировано, когда отсутствует усилие резания и может затем быть заблокировано в этом положении во время резки, вполне достаточно. Другие механические устройства регулирования включают клинья, коленно-рычажные механизмы, эксцентрики и кулачки. Другим вариантом механического регулирования будет последовательность подвижных блоков или пакеров между корпусом и опорой, чтобы позволять опоре поддерживаться на разных высотах на каждом конце, согласно которым блок или пакер находились в использовании на каждом конце. Это менее точный, но более дешевый вариант, который является допустимым, если точное размещение верхнего ножа не требуется.
Для простоты настройки, как проиллюстрировано в этом варианте выполнения, опора 3 висит на гидравлическом балансировочном цилиндре 7, но она может быть опущена винтами или другим механическим механизмом регулирования, поддерживающим опору, а также регулирующим ее угол наклона. Альтернативно, один винт для одного конца опоры может обеспечивать и поддержку и регулирование с неподвижной опорой в направляющей корпуса на противоположном конце, обеспечивающем поверхность, на которой другой конец опоры 3 поворачивается.
Фиг. 3а показывает вариант выполнения на Фиг. 2а со вторым ножом под углом наклона. Это достигается выдвижением винта 6а и втягиванием винта 6b, так, что опора поворачивается в направляющей 9 корпуса, в результате чего относительный угол первого ножа и второго ножа меняется. Наклон второго ножа изменяется так, что он оптимизируется для материала, подвергаемого резке. В дополнение, положение ножа по высоте также может изменяться путем подходящих регулирований длины винтов. До того, как происходит резка, имеется зазор между самой нижней частью верхнего ножа и самой верхней частью нижнего ножа. Этот зазор выбирается согласно толщине материала, подвергаемого резке. Управление положением обеспечено при подъеме ножа нижнего реза, так что ход соответствует переменной геометрии верхнего ножа. Когда угол наклона ножа является крутым, нижний нож 1 явно должен подниматься гораздо выше для завершения резки, чем, когда угол наклона является пологим. Если требуется, ход перемещения вверх для выполнения резки также может регулироваться согласно ширине материала, подвергаемого резке, положению материала относительно осевой линии ножниц и/или удлинения до разрушения материала, подвергаемого резке. Измерение положения требуется для управления ограниченным ходом, и это обычно обеспечивается датчиками положения, установленными в режущих цилиндрах 5 или датчиками положения, закрепленными между нижней опорой 4 и корпусом 8 (не показаны).
Установив угол наклона и исходное положение ножа нижнего реза, материал пропускают вдоль линии для резки, перемещают вдоль роликовых столов каждую сторону ножниц, и контроллер (не показан) приводит в действие цилиндры 5 для выполнения резки между первым и вторым ножами.
Конструкция настоящего изобретения позволяет устанавливать угол наклона согласно определенным требованиям материала, подвергаемого резке, таким образом, например, большой угол наклона используется только для самых твердых, самых толстых слябов, тогда как для более тонких слябов или пластин угол наклона гораздо меньше и в некоторых случаях может даже быть равен нулю. Оптимизация угла может быть основана на действительной настройке стана или действующих состояниях сляба, а не на предварительно установленном допущении, таким образом, например, когда температура толстого или твердого сляба является высокой, то угол наклона может быть уменьшен соответственно. Работа при меньших углах наклона, когда это возможно, уменьшает боковое усилие.
Без изменения угла наклона, обеспеченного изобретением, весь материал независимо от его толщины будет подвергаться такой же величине подъема и воздействию, когда он будет падать обратно на стол, но изобретение подразумевает наличие только большой высоты подъема только для самых твердых, самых толстых пластин, и более тонкие пластины поднимаются на меньшее расстояние и, таким образом, испытывают уменьшенное воздействие от падения обратно на стол по сравнению с воздействием, испытываемым пластиной или слябом в традиционных наклонных ножницах с нижним резом. Это уменьшает повреждение и оставление следов на слябе.
Другое преимущество установки угла наклона только таким большим, как необходимо для определенного материала, проходящего через ножницы, заключается в том, что время цикла для тонких или мягких слябов уменьшено за счет требования уменьшенного хода.
Также искажение более тонких и более мягких слябов минимизировано путем установки угла наклона максимально малым.
Более того, изобретение может быть легко приспособлено к различным ширинам ножниц и различным максимальным толщинам слябов. Использование механического устройства регулирования является более безопасным и не потребляет энергии, когда находится в неподвижном положении, также отсутствует риск протечки гидравлической текучей среды на материал, как это было бы с гидравлическими цилиндрами, расположенными над материалом. Этот же механизм обеспечивает регулирование длинного хода и для различной толщины сляба и для дифференциального позиционирования для регулирования угла наклона. Система способна соответствовать системе настройки стана и работает эффективно.
Решение для изменения наклона нижнего ножа проиллюстрировано на Фиг. 4 и Фиг. 5. Фиг. 4а, как и Фиг. 2а, иллюстрирует два ножа 1, 2 в их исходных положениях. Первый нож 1 установлен в одном крае первой опоры 4, подвижной в конструкции корпуса 8 по направляющим скольжения или направляющим 9. Некоторые поверхности опоры 4 могут вступать в контакт с каждой боковой стенкой направляющих 9, как показано на Фиг. 4с и 4d. Опора поддерживается на режущих цилиндрах 5. В предпочтительном варианте выполнения имеются два режущих цилиндра 5, так что усилия резания могут легко и непосредственно передаваться на две стороны корпуса 8, но варианты выполнения с одним режущим цилиндром или более чем с двумя цилиндрами также возможны. Опора 4 также соединена с рычажным механизмом 10, 11, 12, 13 крутящего момента, проиллюстрированным более подробно на Фиг. 4b. На Фиг. 4b можно увидеть, что в этом варианте выполнения труба крутящего момента разделена на две части 12а и 12b, и эти две части связаны муфтой 16. Это также является видимым на Фиг. 4d. Для того, чтобы изменять наклон нижнего ножа 1, как проиллюстрировано на Фиг. 5, муфта 16 освобождается, и цилиндры 5а и 5b устанавливаются на различные ходы, так что нож 1 принимает требуемый наклон. Муфта 16 далее включается, чтобы заблокировать две части 12а и 12b трубы крутящего момента снова вместе. Как показано на Фиг. 5, звенья 10 требуют сферические втулки 17 или подобное соединение, где они соединяются с опорой 4 и рычагами 11 крутящего момента для того, чтобы позволять опоре принимать угол относительно трубы крутящего момента. Во время действия резки механизм трубы крутящего момента поддерживает угол наклона постоянным и обеспечивает то, что каждому из цилиндров 5а и 5b необходимо создавать только половину максимального усилия резания. Выражение муфта для механизма 16 включает механизмы, которые зацепляют и расцепляют зубцы, а также муфты фрикционного типа и другие механизмы, которые позволяют частям 12а и 12b вращаться относительно друг друга, а затем блокироваться вместе.
Ножницы могут иметь либо механизм регулирования верхнего ножа, проиллюстрированный на Фиг. 2 и 3, либо механизм регулирования нижнего ножа, проиллюстрированный на Фиг. 4 и 5, либо они могут включать оба механизма. Преимущество включения обоих механизмов заключается в том, что возможно минимизировать искажение первичного материала.
Ножницы часто используются для выполнения и обрезки передней части и обрезки задней части на материале. В качестве примера, если верхний наклоненный нож находится на передней концевой стороне ножниц, и горизонтальный нижний нож находится на задней концевой стороне ножницы, то для обрезки передней части наклоненный верхний нож контактирует с материалом переднего конца скрапа, тогда как первичный материал пластины находится в контакте с горизонтальным нижним ножом, и в связи с этим имеется минимальное искажение первичного материала. Однако для обрезки задней части первичный материал находится в контакте с наклоненным верхним ножом, и задний конец скрапа находится в контакте с горизонтальным нижним ножом. Вследствие этого имеется искажение первичного материала, что не желательно.
Однако, если ножницы включают и механизм регулирования верхнего ножа и механизм регулирования нижнего ножа, то выбор, какой нож наклонен, может быть сделан. Для обрезки переднего конца нижний нож, который находится в контакте с первичным материалом пластины, является горизонтальным, и верхний нож, который находится в контакте с передним концом скрапа, наклонен. Но для обрезки заднего конца верхний нож, который находится в контакте с первичным материалом пластины, является горизонтальным, тогда как нижний нож, который находится в контакте с задним концом скрапа, наклонен. Таким образом, любое искажение первичного материала минимизировано.
В случае разделяющей резки, когда ножницы используются для разделения длинной пластины на две или более более коротких пластин, то и передняя сторона и задняя сторона резки являются первичным материалом, и, таким образом, в идеальном случае должно быть минимальное искажение обеих сторон. В этом случае и верхний и нижний ножи могут быть наклонены на половину угла наклона, который бы требовался, если бы только один нож был наклонен, и, таким образом, искажение и передней стороны и задней стороны резки минимизируются.
В дополнение к механизму для регулирования наклона верхнего ножа и механизму для регулирования наклона нижнего ножа ножницы также могут включать коленно-рычажный механизм, подобный тому, что у ножниц известного уровня техники, проиллюстрированных на Фиг. 1. Например, коленно-рычажный механизм может быть установлен между верхней частью корпусов 8 и винтовыми устройствами 6 регулирования так, что винтовые устройства регулирования изменяют наклон ножа и обеспечивают точное управление зазором между ножами, и коленно-рычажный механизм позволяет ножницам открываться быстро с очень большим зазором -например, для зазора для искривления - и закрываться быстро к положению резки, когда требуется резка.
Хотя вышеприведенные описания относятся к ножницам, относящимся к типу с нижним резом, в которых нижний нож перемещается вверх для выполнения операции резки, механизмы, подобные описанным, также могут быть использованы на ножницах, относящихся к типу с верхним резом, в которых верхний нож перемещается вниз для выполнения операции резки.
Многие ножницы включают удерживающее оборудование или зажимы для удержания материала на месте во время операции резки. Если удерживающее оборудование прикреплено к опорам ножей, как это часто случается, то некоторые незначительные модификации конструкции могут потребоваться, чтобы принимать изменяющийся наклон опоры ножа, но они являются простыми - например, установка удерживающего оборудования непосредственно на корпусе или наличие поворотного механизма в удерживающем оборудовании -и не будут описаны подробно. В случае ножниц, в которых и верхний и нижний нож могут регулироваться по наклону, может быть предпочтительным иметь две установки удерживающего оборудования, одну для прижатия материала к нижнему ножу и отдельную установку для прижатия материал к верхнему ножу. Если ножницы будут работать при обоих наклоненных ножах, то может быть предпочтительным размещение зажимного оборудования материала для удержания пластины горизонтальной вместо прижатия к одному или к другому из ножей.
1. Ножницы с переменным наклоном ножа, содержащие корпус (8), первый и второй ножи (1, 2), установленные, соответственно, в первой и второй опорах (4, 3), выполненных с возможностью перемещения по меньшей мере в одном направлении относительно корпуса, при этом один из ножей является активным, а другой - пассивным, средство управления перемещением одной из опор ножей, механизм (6) регулирования наклона по меньшей мере для одной из опор упомянутых ножей и рычажный механизм крутящего момента опоры активного ножа, содержащий установленную в подшипниках (13) трубу (12) с рычагами (11), соединенную посредством звеньев (10) с упомянутой опорой активного ножа.
2. Ножницы по п. 1, в которых механизм регулирования опоры активного ножа содержит муфту в рычажном механизме трубы крутящего момента.
3. Ножницы по п. 1, в которых опора активного ножа дополнительно содержит один или более гидравлических цилиндров, причем максимальное усилие резания, прикладываемое к активному ножу, по существу равно сумме максимальных усилий резания, обеспеченных одним или каждым цилиндром.
4. Ножницы по п. 2, в которых опора активного ножа дополнительно содержит один или более гидравлических цилиндров, причем максимальное усилие резания, прикладываемое к активному ножу, по существу равно сумме максимальных усилий резания, обеспеченных одним или каждым цилиндром.
5. Ножницы по п. 1 или 2, в которых механизм регулирования наклона опоры пассивного ножа содержит по меньшей мере одно устройство регулирования, установленное между опорой и корпусом.
6. Ножницы по п. 3 или 4, в которых механизм регулирования наклона опоры пассивного ножа содержит по меньшей мере одно устройство регулирования, установленное между опорой и корпусом.
7. Ножницы по п. 5, в которых устройство регулирования выполнено в виде механического устройства регулирования.
8. Ножницы по п. 7, в которых механическое устройство регулирования выполнено в виде одного или более винтов, или удаляемых опор в корпусе, или эксцентриков, или клиньев, или кулачков.
9. Ножницы по п. 5, содержащие два устройства регулирования.
10. Ножницы по п. 5, дополнительно содержащие коленно-рычажный механизм.
11. Ножницы по любому из пп. 1-4, которые содержат механизм регулирования наклона опоры первого ножа и механизм регулирования наклона опоры второго ножа.
12. Ножницы по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащие балансировочный цилиндр, соединенный между опорой пассивного ножа и корпусом.
13. Ножницы по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащие один или более зажимов материала для зажима материала во время резки.
14. Способ резки материала с использованием ножниц с переменным наклоном ножа по п. 1, включающий установку первого ножа (1) в опору (4) первого ножа, установку второго ножа (2) в опору (3) второго ножа, установку угла наклона для одной из опор ножей, соединение опоры активного ножа с рычажным механизмом крутящего момента и резку материала с управлением перемещением опоры активного ножа.
15. Способ по п. 14, в котором осуществляют наклон опоры активного ножа на этапах, на которых отсоединяют муфту в рычажном механизме трубы крутящего момента опоры ножа, регулируют угол наклона опоры ножа и повторно соединяют муфту.
16. Способ по п. 14 или 15, дополнительно содержащий этап, на котором применяют наклон для пассивного ножа путем регулирования одного или более механических устройств регулирования.
17. Способ по п. 14, содержащий этап, на котором устанавливают минимальный вертикальный зазор между ножами посредством по меньшей мере двух устройств регулирования.
18. Способ по любому из пп. 14, 15, 17, содержащий этап, на котором регулируют угол наклона согласно толщине и прочности материала, подвергаемого резке.
19. Способ по любому из пп. 14, 15, 17, содержащий этап, на котором изменяют наклон одного или обоих ножей между последовательными резками на том же элементе материала.
20. Способ по любому из пп. 14, 15, 17, дополнительно содержащий этап, на котором используют наклон для обеих опор первого и второго ножей.
21. Способ по любому из пп. 14, 15, 17, содержащий этап, на котором используют наклон для ножа, контактирующего с частью материала, который преобразуют в скрап.
22. Способ по любому из пп. 14, 15, 17, дополнительно содержащий этап, на котором изменяют ход перемещения активного ножа в соответствии по меньшей мере с одним из параметров из группы, включающей угол наклона одного или каждого ножа, ширину материала, подвергаемого резке, положение материала относительно осевой линии ножниц или удлинение до разрушения материала.
