Generelle Unterschiede: Schwingschnitt-/kulissengeführte Tafelscheren

 

Der elementare Unterschied der beiden am häufigsten am Markt anzutreffenden Arten von Tafelscheren liegt im Schneidprinzip selbst. Die Schwingschnitt-Tafelschere ist die meistverkaufte Tafelschere am Markt, was in der Regel auf den günstigeren Anschaffungspreis, den geringeren Platzbedarf und ein paar anderen Vorteilen zurückzuführen ist. Aber auch die Tafelschere mit dem kulissengeführten Messerbalken besitzt entscheidende Vorteile gegenüber der Schwingschnitt-Version, weswegen sich oft beide Varianten bei Herstellern im Produkt-Portfolio wiederfinden, je nach Kundebedarf. Wir erklären Ihnen nachstehend kurz Vor- und Nachteile beider Typen.

Wir weisen speziell darauf hin das sich verschiedene Vor- und Nachteile sowie Eigenschaften die nachstehend beschrieben werden nicht auf alle Fabrikate anwenden lassen. Oft sind andere Faktoren maßgeblich entscheidend auf welche Hersteller individuell eingehen, um somit Ihre Produkte zu verbessern. Der Nachstehende Text soll als ein genereller Leitfaden angesehen werden, welcher sich bedingt durch unsere langjährige Erfahrung so darstellt. Ausnahmen bestätigen aber auch hier die Regel. Auch möchten wir anmerken das wir hauptsächlich von Fallbeispielen bei hydraulischen Maschinen ausgegangen sind. Bei mechanischen Tafelscheren für Dünnbleche sind dadurch einige der unten genannten Beispiele nicht anzuwenden. Das beschriebene Schneidprinzip bleibt allerdings das gleiche.

Schwingschnitt-Tafelschere:

Die Maschine besteht aus einem relativ kleinen und in Form gewölbten Messerbalken welcher über Exzenterlagerungen mit den beiden seitlichen Maschinenrahmen verbunden ist. Dieser Konstruktion bedingt können Schwingschnitt-Tafelscheren in der Regel also kleiner (niedriger) gebaut werden als dies bei den Tafelscheren mit kulissengeführten Messerbalken der Fall ist. Die Schnittspaltverstellung bzw. die Schneidspieleinstellung wird über die Drehung der beiden Exzenterlagerungen justiert, dies erfolgt entweder manuell mittels seitlichem Hebel (in den meisten Fällen einseitig verstellbar, die andere Seite passt sich simultan über eine Welle an), oder hydraulisch-/motorisch. Bei letzterem wird unter Verwendung einer CNC-Steuerung der gewünschte bzw. der benötigte Schnittspalt errechnet bzw. vorgegeben, je nachdem welche Materialdicke, Materialart oder welche Werte der Zugfestigkeit in die Steuerung eingegeben werden.

Der Schnitt selbst erfolgt über eine kreisförmige Bewegung des Messerbalkens bzw. im Kreisbogen um einen Drehpunkt hin zum Untermesser. In der Grundstellung bzw. vor dem Schnitt steht das Obermesser somit fast vertikal über dem Untermesser und bewegt sich erst im laufe der Schnittbewegung vom Untermesser weg. Ein großer Vorteil ist hier der der relativ kurze Schnittweg des Messerbalkens, welcher somit schnell wieder zur Verfügung für den nächsten Schnitt steht. Schwingschnitt-Tafelscheren haben somit in der Regel eine hohe Frequenz an möglichen Hüben pro Minute. Da sich wie erwähnt der Messerbalken von Material und Untermesser in einem Kreisbogen wegbewegt, ist die Entlastung während des Schnittes deutlich höher als bei kulissengeführten Maschinen. Maschine und Material werden hierdurch geschont.

Auch ist das Konstruktionsprinzip der Maschine bedingt durch die Exzenterlagerung des Messerbalkens relativ konstengünstig (weniger Material an der Maschine, einfaches mechanisches Hebelprinzip = exzenter = nicht mittig) und verschleißärmer, im Vergleich zur kulissengeführten Version. Die Maschine ist somit vorallem in den ersten Jahren der Nutzung in Wartung und Instandhaltung kostengünstiger, wenn nicht gar kostenneutral. Nichts desto trotz unterliegt auch die Exzentermechanik einem natürlichen Verschleiß, welcher über die Jahre zu einer Ungenauigkeit der Schnittspaltverstellung und womöglich auch irgendwann zum Defekt eines der Lager führen kann. Dies kann dann nur unter enormen kostenintensiven Aufwendungen behoben werden. Die Nutzungsdauer und der Nutzungsgrad ist bis zu diesem Zeitpunkt ist allerdings sehr hoch. Maschinen die das betrifft haben sich in den meisten Fällen schon lange amortisiert. Einem größeren Verschleiß allerdings unterliegt der Rückführungsmechanismus, welcher für die Rückstellung des Messerbalkens in die Grundstellung zuständig ist (nach dem Schnitt). Der Messerbalken wird hier entweder mechanisch (über Federn), hydraulisch oder sogar mit Gaszylinder bzw. Stickstoffzylindern von unten wieder nach oben gedrückt, oder von oben gezogen. Dieser Mechanismus ist störanfälliger lässt sich aber mit geringerem Aufwand wieder instandsetzen.

Der vermeintlich einzige wirkliche aber dadurch größte Nachteil der Schwingschnitt-Tafelschere ist das Fehlen der Schnittwinkeleinstellung des Messerbalkens. Dies ist durch die feste Exzenterlagerung an der linken und rechten unteren Seite physikalisch unmöglich. Die Maschine besitzt einen werkseitig, je nach Maschinengröße und Erfahrungswerten optimierten, voreingestellen Schnittwinkel. Dieser kann später nicht angepasst werden. Beim häufigen Schneiden besonders schmaler Streifen (bis 150mm) kommt es auf die individuellen Anforderungen des Kunden an, da es hier zum größten Unterschied in der Schnittqualität im Vergleich zur kulissengeführten Maschine kommt. Zudem werden Schwingschnitt-Tafelscheren in der Regel "nur" bis zu eine Schnittlänge von 6.000mm konstruiert, und darüber hinaus kulissengeführte Maschinen verwendet. Je größer der Schnittbereich ist und je länger die Maschine, desto schwerer wird es den optimalen Schnittwinkel festzulegen, welcher den kompletten Bereich abdeckt. Gerade bei langen Maschinen wird es hier schwer die optimalen Einstellungen zu finden, damit die Messer dem Material nicht ausweichen, und der Schnitt bei jeder Materialdicke qualitativ hochwertig bleibt. Dieses Problem besteht bei kulissengeführten Maschinen nicht, selbst wenn diese eine größere Schnittlänge als 6.000mm aufweisen.

Kulissengeführte Tafelschere:

Die Maschine besitzt einen an Maschinenrahmen bzw. Seitenständern (Kulissen) geführten Messerbalken welcher sich um den Schnittspalt versetzt, vertikal auf das Untermesser zubewegt. Die Schnittbewegung ist gerade. Auch wird diese Art von Tafelschere im Englisch sprachigen Bereich auch Guillotine genannt, um den Vergleich in Bezug auf die Messer-Anordnung und der Schnittrichtung, zum gleichnamigen Fallbeil zu verdeutlichen. Die Maschine benötigt je nach Schnittleistung dadurch einen entsprechend großen (hohen) Messerbalken, welcher den gesamten Maschinenkörper konstruktionsbedingt immer größer macht als den der Schwingschnitt-Tafelschere. Die Maschine wird also immer höher gebaut, und dadurch auch an anderen Stellen massereicher. Die Führungen des Messerbalkens sind in der Regel nicht so verschleißarm wie bei der Schwingschnitt-Tafelschere, da es hier zu einem weiteren Hub und zum anderen zu mehr mechanischer Reibung kommt. Auch ist es konstruktionsbedingt schwieriger einen Messerbalken vertikal zu senken und zu ziehen, im Vergleich zur Konstruktion der Schwingschnitt-Tafelschere.

Grundsätzlich haben heute alle kulissengeführten Tafelscheren eine CNC oder zumindest NC-Steuerung. Bei einer CNC-Steuerung stellt die Maschine nach Eingabe der Materialdicke und dem Materialtyp (ggf. abweichende Zugfestigkeit), den Messerbalken automatisch auf den richtigen Schnittspalt und Schnittwinkel ein. Dies geschieht hydraulisch und automatisch. Automatische Blechdickenerkennungsmodule sind oft als Option erhältlich. Bei einer NC-Steuerung werden diese Werte nicht errechnet, allerdings lässt sich der Schnittspalt und Schnittwinkel hierbei auch hydraulisch verstellen. Dies muss allerdings manuell durch den Anwender erfolgen. Generell ist zu sagen, dass sich beide Maschinenarten mit allen verfügbaren Achsen prinzipiell nur noch mit einer entsprechenden Steuereinheit erwerben lassen. Diese steuert auch den Anschlag (X-Achse). Es lässt sich hierbei programmieren dass der Anschlag während dem Schnitt automatisch vom Blech frei fährt, um ein Verkanten zu vermeiden und dadurch dem Aufbiegen empfindlicher Bleche entgegenzuwirken. Zudem wird der Anschlag geschont. Es sei erwähnt dass bei mechanischen Maschinen der Schnittspalt meist manuell, und der Schnittwinkel selbst bei einem kulissengeführten Messerbalken häufig nicht verändert wird, bedingt durch den geringeren Schnittbereich (in Bezug auf die Bleckdicke), im Vergleich zu einer hydraulischen Maschine.

Der größte Vorteil der kulissengeführten Tafelschere liegt in der Eigenschaft der Schnittwinkelverstellung. Dadurch kann der Messerbalken optimal und individuell auf das zu schneidende Material eingestellt werden. Dies ist durch die seitliche Lagerung des Messerbalkens in den beiden Führungen möglich. Die Verwindungen im Material werden hierdurch auf das physikalische Minium reduziert. Gerade beim Schneiden von schmalen Streifen ist diese Eigenschaft ein enormer Vorteil und sorgt unter Umständen für ein besseres Schnittbild als bei der Schwingschnitt-Tafelschere. Es kommt aber immer auf den individuellen Anspruch des Anwenders auf das Schnittbild an. Bei mechanischen und kulissengeführten Tafelscheren ist der Schnittwinkel oft fest eingestellt, aufgrund dem geringeren Schnittbereich der Blechdicke, welcher bei hydraulischen Maschinen deutlich größer ist. 

Ein weitere Vorteil entsteht beim Schneiden von kurzen aber dafür dicken Blechen. Konstruktionsbedingt muss der Maschinenrahmen bzw. die Lagerungen der kulissengeführten Tafelschere kleinere Kräfte von Energie absorbieren als es bei der Schwingschnitt-Tafelschere der Fall ist. Dies ist unter anderem auf die Möglichkeit der Schnittwinkeleinstellung zurückzuführen, welche den Schnitt "weicher" macht, durch einen ggf. größer eingestellten Schnittwinkel. Naturgemäß wird immer nur ein Teil des Bleches geschnitten und der restliche Teil gebrochen. Bei der Schwingschnitt-Tafelschere führt das bei dickeren, kurzen und womöglich härteren Blechen (z. B. 550 N/mm²) zu einem "Schlag" welcher sich auf die Exzenterlagerungen und den Maschinenrahmen auswirkt und es dadurch zu einem höheren Verschleiß kommen kann als bei den kulissengeführten Maschinen. Bei gelegentlicher Anwendung mag dies kein wirkliches Problem darstellen, kann aber im Dauereinsatz bei maximaler Leistungsausnutzung (z. B. beim Schneiden von 8mm Stahlblech bei gleicher maximaler Schnittleistung), über wenige Jahre zu einem Problem werden. Wie erwähnt ist es im normalen Betrieb beider Maschinenarten in Sachen Verschleiß eher umgekehrt.

Bei einigen Herstellern besteht die Möglichkeit den Messerbalken über die Schnittwinkelverstellung sowohl rechts als auch links für den Schnittbeginn zu platzieren. Hierdurch kann gerade beim Schneiden von Kleinteilen die Abnutzung der Messer im richtigen Verhältnis erfolgen, oder die Platzierung hat Vorteile für die Werkstattorganisation bzw. den Produktionsverlauf.

Wenige Hersteller lassen aus Kostengründen bedingt durch die bereits vorhandene Möglichkeit der Schnittwinkelverstellung, die Einstellmöglichkeit für den Schnittspalt weg. Hier ist es möglich mit einem optimal und fest eingestellen Schnittspalt qualitativ gut zu arbeiten.

Hiermit bestätigen wir, dass Maschinenberatung.de diese Arbeit selbständig verfasst und keine anderen Quellen und Hilfsmittel verwendet hat. Wir weisen speziell darauf hin, dass sich verschiedene Vor- und Nachteile sowie Eigenschaften nicht auf alle Fabrikate anwenden lassen. Oft sind andere Faktoren maßgeblich entscheidend, auf welche Hersteller individuell eingehen, um somit Ihre Produkte zu verbessern. Dieser Text soll als ein genereller Leitfaden angesehen werden, welcher sich bedingt durch unsere langjährige Erfahrung so darstellt. Ausnahmen bestätigen aber auch hier die Regel.

München im August 2016

 

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