AT397480B - Walzgutschere - Google Patents

Description

AT 397 480 B

Walzgutschere

Die Erfindung betrifft eine ortsfeste Schere mit im Scherenständer angeordnetem Schneidsystem zum Schneiden von Walzgut mit einem Obermesserträger sowie mit einem Untermesserträger, die jeweils von einem Schneidantrieb, insbesondere mittels einer Exzenterwelle im wesentlichen gegen das zu schneidende Walzgut bewegbar sind.

Die gestiegenen Anforderungen an die Maßhaltigkeit, Ebenheit und Oberflächenbeschaffenheit von gewalzten Bändern und Profilen haben nicht nur zu verbesserten Neuentwicklungen von Walzgerüsten gefühlt Auch die nachgeschalteten Adjustagen, zu denen insbesondere die Scheren gehören, mußten weiter entwickelt und verbessert werden. Am häufigsten werden Trommelscheren, Kurbelscheren und Pendelscheren zum Schneiden von Walzgut benutzt. Diese zeigen im Hinblick auf die Form der Schnittkante, die Messerstandzeit, die Trennsicherheit, den großen freien Durchgang durch die Schere und die Schnittgenauigkeit gute Ergebnisse. Kleinere Warmscheren, zu denen die Pendelscheren rechnen, schneiden das Walzgut nicht stationär, sondern im Durchlauf. Dabei kommt es darauf an, den richtigen Schnittzeitpunkt zu treffen, um gewünschte Schnittlängen zu erhalten und die Messer während des Schnittes so zu führen, daß die Schnittenden nicht verbogen oder unzulässig deformiert werden oder aber die Schare unzulässig stark beansprucht wird.

Eine ortsfeste Schere mit pendelndem Schneidsystem ist aus Klepzig-Fachberichte, März 1966, Seite 100, Bild 1 bekannt, mit der bewegter Strangguß geschnitten wird, wobei die Scherenmesser während des Schneidvorganges zwangsläufig der Bewegung des Stranges folgen. Hierzu ist in einem stationären Scherenständer ein Hebelsystem angelenkt, welches einen Obermesserträger und einen Untermesserträger aufnimmt Der Obermesserträger wird von einem Schneidzylinder etwa senkrecht gegen das Schneidgut und von dem Schneidgut wieder weg bewegt Am Untermesserträger ist eine Auflaufbahn für das Schneidgut und eine Ablaufbahn für geschnittenes Gut angeordnet Obermesserhalter und Untermesserhalter sind mit einem hydraulischen Zylinder für die Pendelbewegung verbunden, der seinerseits in einem Lagerbock schwenkbar gehalten ist Bei dieser Scherenbauart läßt sich kaum vermeiden, daß das Schneidgut angehoben, gedrückt oder gezogen wird. Auch ist die Synchronisation von Pendelbewegung und Schnittbewegung schwierig.

Eine andere ortsfeste Schere mit pendelndem Schneidsystem ist aus der DE 27 13 501 C3 bekannt Diese ebenfalls mit einem Obermesser und einem Untermesser versehene Pendelschere, von denen das eine Messer in im wesentlichen vertikaler Richtung beim Schnitt γοη Walzgut relativ zum anderen Messer bewegt wird,, weist eine Exzentereinrichtung zur Erzeugung einer im wesentlichen horizontalen Bewegung des anderen Messers bei der Schwingbewegung des Pendels auf. Obermesserträger und Untermesserträg» sind in einer ortsfesten Stütze schwenkbar aufgehängt. Zwischen der ortsfesten Stütze und dem schwenkbaren Scherenrahmen ist eine in Bewegungsrichtung des Schneidgutes wirkende Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet, wobei ein Ende des Zylinders an der Stütze angelenkt ist. Die formschlüssige Koppelung zwischen der Schwenkbewegung der Pendelschere einerseits und dem Anheben der Schwenkachse der Pendelschere andererseits bewirkt eine Zwangssynchronisation zwischen der Schwenkbewegung und dem Anheben der Schwenkachse der Pendelschere beim Schneiden. Mit dieser Schere ist eine senkrechte Führung der Messer während des Schnittes nicht möglich.

Bei den Pendelscheren ist gemeinsam, daß mit diesen ausschließlich bewegtes Walzgut geschnitten werden kann. Beide Scherenbauweisen lassen ein alternatives Schneiden von stationärem oder bewegtem Walzgut in genauen Fertiglängen bei ausreichender Schnittqualität nicht zu.

Eine Schere zum stationären Schneiden von Knüppeln und Stäben mit wechselnden Querschnitten ist aus der DE 29 11 765 Al bekannt. Diese Walzgutschere hat gegenüber den beiden zuvor genannten Scheren für durchlaufendes Walzgut ganz andere konstruktive Merkmale. Die Schere hat eine ständig durchlaufende Kurbelwelle, deren Exzenter einen zweiten Exzenter zur Hubverlagerung des Obermesserträgers aufweist Dieser zweite Exzenter ist zwischen zwei Endlagen umsteuerbar, wobei die eine Endlage eine Leerschnittstellung ist. Der Exzenterhub der Kurbelwelle ist wesentlich kleiner als die Höhe des zu schneidenden Walzgutes. Der Untermesserträger ist nicht angetrieben und lediglich in Richtung des Obermesserträgers verstellbar. Eine solche Walzgutschere eignet sich ausschließlich zum Schneiden von ruhendem Walzgut; ein alternatives Schneiden von bewegtem oder aber ruhendem Walzgut ist nicht möglich.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walzgutschere der eingangs genannten Bauweise so zu konzipieren, daß sie wahlweise zum Schneiden von bewegtem oder stationärem Walzgut, insbesondere in Draht-, Fein- oder Mittelstahlstraßen mit guter Schnittqualität geeignet ist, daß sie eine einfache Scherenbauweise aufweist und daß eine Erhöhung der Produktion durch kontinuierliche Arbeitsweise ermöglicht wird. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung die Messerbewegung der Schere in oder entgegen der Walzrichtung beim Schneiden von stationärem Walzgut zu minimieren, um eine gute Schnittfläche zu erzeugen und die Lebensdauer der Scherenmesser zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst; weitere merkmalsmäßige Ausgestaltungen der Schere sind den Patentansprüchen 2 bis 10 zu entnehmen.

Nach Patentanspruch 1 zeichnet sich die ortsfeste Schere mit im Scherenständer angeordnetem Schneidsystem der eingangs genannten Gattung dadurch aus, daß der Untermesserträger des Schneidsystems mit einer exzentrisch ausgebildeten im Scherenständer gelagerten Steuerwelle verbunden ist, wobei die Drehlage der Exzentrizität der Steuerwelle bezogen auf die Drehlage der Exzentrizität der Antriebswelle veränderlich -2-

AT397480B einstellbar ist Mit diesen Maßnahmen wird in überraschend einfacher Weise die Möglichkeit geschaffen, eine baugleiche Schere in Walzwerksanlagen alternativ einzusetzen zum Schneiden von stationärem bzw. ruhendem Walzgut oder von bewegtem Walzgut Die Einsatzmöglichkeiten der Scheren werden vergrößert, was der Produktivität der Gesamtanlagen im Walzwerk zugute kommt Der Umrüstaufwand der Schere zum Schneiden von bewegtem Walzgut und zum Schneiden von stationärem Walzgut ist minimal. Die Messerbewegung beim Schneiden von stationärem Gut in oder entgegen der Walzrichtung kann so eingeschränkt werden, daß einwandfreie Schnittflächen bei hervorragender Schnittqualität gewährleistet werden. Dies geschieht unter anderem durch eine problemlos vorzunehmende Drehlagenkorrektur. Die erfindungsgemäße Schere weist bei mindestens gleicher Schnittqualität z. B. beim Schneiden von bewegtem Walzgut gegenüber herkömmlichen Kurbelscheren eine deutlich leichtere Bauweise auf und kann standardisiert werden, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schneidantrieb eine mehrfach gekröpfte, im Scherenständer gelagerte Antriebswelle aufweist, von deren Exzenter die Bewegung des Obermesserträgers und die des Untermesserträgers steuerbar ist, und daß die Drehlage der Exzentrizität der Steuerwelle bezogen auf die Drehlage der Exzentrizität der Antriebswelle für den Untermesserträger vorzugsweise um 180 Winkelgrade verstellbar ist. Das Zusammenwirken dieser konstruktiven Merkmale erlaubt eine besonders einfache Umrüstung der Schere vom Schneiden eines bewegten Walzgutes auf das Schneiden von stationärem Walzgut, da die Verstellung und Justierung der Steuerwelle lediglich zwischen zwei genau definierbaren Drehlagen zu erfolgen braucht. Die Festlegung dieser zwei Drehtagen kann mit einfachen herkömmlichen Mitteln manuell z. B. mit Schrauben- oder Klemmverbindungen erfolgen.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Steuerwelle relativ zur Antriebswelle mittels eines Stellmotors in ihrer Drehlage veränderbar ist, bsw. über Endschalter oder berührungslos arbeitende Geber, so daß zwei Winkellagen der Steuerwelle angefahren werden, in denen die Schere entweder für stationäres Walzgut oder bewegtes Walzgut arbeitet

Da der Stellmotor seiner technischen Aufgabe entsprechend lediglich bei der Umrüstung der Schere von stationärem Walzgutschneiden auf bewegtes Walzgutschneiden benötigt wird, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Stellmotor mittels einer Kupplungseinrichtung mit der Steuerwelle verbunden ist. Zweckmäßig ist, daß der Stellmotor am Scherenständer angeordnet ist, was eine kompakte Bauweise der Schere ermöglicht.

Zur weiteren Ausgestaltung der Walzgutschere ist vorgesehen, daß die Antriebswelle und die Steuerwelle mit Hilfe wenigstens eines Übertragungselementes verbunden sind, welches die Drehbewegung der Antriebswelle synchron auf die Steuerwelle überträgt Mit diesen Maßnahmen wird gewährleistet, daß die jeweils auf die Betriebsart "stationäres Walzgutschneiden" bzw. "bewegtes Walzgutschneiden" umgerfistete Schere hundertprozentig synchronisiert ist bezüglich der Bewegung des Obermesserträgers und des Untermesserträgers. Diese Zwangssynchronisation der Messerträger stellt sicher, daß bei jeder eingestellten Betriebsart, die Schermesser der Schere so genau geführt werden, daß die Schnittenden des Walzgutes nicht verbogen werden und daß eine gleichbleibend gute Schnittqualität erzeugt wird und zwar weitgehend unabhängig von Querschnitt und Profil des Walzgutes; auch unabhängig davon, ob bewegtes oder aber ruhendes Walzgut geschnitten wird; immer ist gewährleistet, daß der Schnitt senkrecht zum Walzgut erfolgt

Zweckmäßig ist daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine mechanische Synchronisierung von Obermesserträger und Untermesserträger vorgenommen wird, in dem das Übertragungselement ein schlupffreier Riementrieb, vorzugsweise ein formschlüssig übertragender Zahnriementrieb oder Kettentrieb ist der am Scherenständer angeordnet ist

Die technischen Maßnahmen der Erfindung werden dann optimiert wenn zur Ausbildung der Schere für bewegtes Schneidgut die Drehlage der Exzentrizität der Antriebswelle für den Untermesserträger und die Drehlage der Exzentrizität für dessen Steuerwelle jeweils auf den unteren Totpunkt eingestellt sind und wenn zur Ausbildung der Schere für ruhendes Schneidgut die Drehlage der Exzentrizität der Antriebswelle für den Untermesserträger auf den unteren Totpunkt eingestellt ist und die Drehlage der Exzentrizität für dessen Steuerwelle auf den oberen Totpunkt eingestellt ist.

Die Erfindung wird anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäß gestaltete Walzgutschere in Walzwerksanlagen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 die Schere in ihrem schematischen Aufbau zum Schneiden von bewegtem Walzgut oder zum Schneiden von ruhendem Walzgut,

Figur 2 den Schneidvorgang für bewegtes Walzgut,

Figur 3 den Schneidvorgang für ruhendes Walzgut,

Figur 4 den Schneidvorgang gemäß Figur 3 in vergrößerter Darstellung.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die erfindungsgemäß ausgebildete, in Walzwerksanlagen ersetzbare Schere (1) zum Schneiden von bewegtem Walzgut (2) oder - alternativ - zum Schneiden von ruhendem Walzgut, bsw. von rundgewalzten Stäben von etwa 50 mm Durchmess«:. Die Walzlinie ist mit (3) beziffert, die Bewegungsrichtung des Walzgutes trägt die Bezugsziffer (4).

Die ortsfeste Schere (1) besteht aus einem Scherenständer (5) mit Fundament (6). Im Scherenständer (6) ist ein Schneidsystem für das Walzgut (2) angeordnet, welches aus einem Obermesserträger (7) mit Obermesser (8) -3-

AT397480B und einem Untermesserträger (9) mit Untennesser (10) besteht. Obermesserträger und Untermesserträger and über Führungsstangen (11) und Verbindungshebel (12) mit einer dreifach gekröpften Antriebswelle mittels geeigneter Lagerung (13) für den Obermesserträger und Lagerungen (14) für den Untermesserträger verbunden. Die Antriebswelle (15) ist im oberen Bereich des Scherenständers (5) in geeigneten Lagern (19) drehbar gehalten und wird über ein Getriebe (16) sowie eine Kupplung (17) von einem E-Motor (18) mit konstanter Drehzahl angetrieben.

Der Untermesserträger (9) des Schneidsystems ist mit einer exzentrisch ausgebildeten im Scherenständer (5) gelagerten (Lager (21)) Steuerwelle (20) verbunden. Im Bareich des exzentrisch ausgebildeten Wellenteils ist der Untermesserträger (9) in Lagern (22) gehalten. Die Steuerwelle (20) ist über eine Kupplungseinrichtung (23) von einem Stellmotor (24), bsw. einem Getriebe-Motor antreibbar, der mittels einer Halterung (25) auf dem Fundament (6) des Scherenständers (5) angeordnet ist Die Antriebswelle (15) und die Steuerwelle (20) sind mit Hilfe eines Übertragungselementes (26), vorzugsweise mit Hilfe eines schlupffreien Riementriebes, welcher die Drehbewegung der Antriebswelle (15) synchron auf die Steuerwelle (20) überträgt, verbunden. Die treibende Riemenscheibe (27') sitzt auf der Antriebswelle (15) und ist von dieser mit Hilfe der Kupplung (28) entkoppelbar. Die angetriebene Riemenscheibe (27") auf der Steuerwelle (20); der gesamte Riementrieb ist außerhalb eines Scherenständers (5) angeordnet.

Die Exzentrizität (E7) dar Antriebswelle (15) bewirkt bei einer Drehung derselben, daß der Obermesserträger (7) von oben gegen das Walzgut (2) bewegt wird. Die Exzentrizität (E9) der Antriebswelle bewirkt bei einer Drehung derselben, daß zugleich der Untermesserträger (9) von unten gegen das Walzgut bewegt wird.

Zur Ausbildung der Schere für bewegtes Walzgut wird die Drehlage (D9) der Exzentrizität (E9) der Antriebswelle (15) für den Untermesserträger (9) und die Drehlage (D20) der Exzentrizität (E20) für dessen Steuerwelle (20) jeweils auf den unteren Totpunkt eingestellt. Dies geschieht folgendermaßen; Hat die Drehlage (D9) der Antriebswelle (15) den unteren Totpunkt erreicht wird diese Drehlage von einer an der Kupplung (17) wirkenden Haltebremse fixiert und die Kupplung (28) wird betätigt, so daß der Riementrieb (26) von der Antriebswelle (15) entkoppelt ist Dann wird die Kupplung (23) des Stellmotors (24) eingerastet, so daß eine Drehverbindung zwischen Stellmotor (24) und Steuerwelle (20) besteht. Mit Hilfe des Stellmotors wird die Steuerwelle (20) der Schere so lange gedreht, bis die Drehlage (D20) der Exzentrizität (20) der Steuerwelle ebenfalls den unteren Totpunkt erreicht hat. Dann wird der Stellmotor (24) mittels der Kupplung (23) von der Steuerwelle (20) entkoppelt während die Kupplung (28) an der Antriebswelle (15) eingerastet wird, so daß sowohl eine Drehverbindung der Antriebswelle (15) mit der Motor-Getriebeeinheit (16), (18) entsteht als auch eine synchrone mechanische Drehverbindung zwischen der Antriebswelle (15) und der Steuerwelle (20) mit Hilfe des Riementriebs (26). Für die derart gestaltete Walzgutschere zeigt Fig. 2 schematisch die Bewegung von Obermesser (8) und Untermesser (9) in bezug auf das Walzgut (2). Deutlich erkennbar ist, daß die Messer der Bewegungsrichtung (4) des Walzguts (2) folgen können; die Drehrichtung des Riementriebes (26) ist mit dem Pfeil (29) bezeichnet Die Drehlagen (D9) und (D20) von Antriebswelle und Steuerwelle sind in einem 360°-Kurbelkreis angedeutet Ebenfalls angedeutet ist der jeweilige Abstand der Schermesser (8/10) von der Walzlinie (3) in bezug auf die jeweilige Drehlage von (D9) bzw. (D20).

Zur Ausbildung der Schere zum Schneiden von ruhendem Walzgut wird die Drehlage (D20) der Exzentrizität (E20) der Steuerwelle (20) bezogen auf die Drehlage (D9) der Exzentrizität (E9) der Antriebswelle (15) für den Untermesserträger um 180 Winkelgrade verstellL Hierzu wird die Drehlage (D9) der Antriebswelle auf den unteren Totpunkt eingestellt und die Drehlage (D20) der Steuerwelle (20) auf den oberen Totpunkt eingestellt Die Einstellung der Drehlagen (D9) und (D20) erfolgt in der zuvor beschriebenen Weise, indem mit Hilfe des Antriebs (16), (18) die Antriebswelle (15) so lange gedreht wird, bis die Drehlage (D9) der Exzentrizität (E20) den unteren Totpunkt erreicht hat; dann wird die Kupplung (28) ausgerückt so daß die Drehlage (D9) auf dem unteren Totpunkt stehen bleibt Sodann wird der Stellmotor (24) mit der Steuerwelle (20) verbunden, indem die Kupplung (23) eingedickt wird; mit Hilfe des Stellmotors (24) wird die Steuerwelle im Uhrzeigersinn um 180° gedreht bis die Drehlage (D20) den oberen Totpunkt erreicht hat Anschließend wird die Kupplung (28) betätigt, um die Antriebswelle und den Drehantrieb (16), (18) miteinander zu verbinden; der Stellmotor (24) wird durch Ausrücken der Kupplung (23) von der Steuerwelle (20) abgekoppelt Durch diese Maßnahmen besteht eine exakte und synchrone Drehverbindung von Antriebswelle und Steuerwelle mit Hilfe des Riementriebs (26). Fig. 2a zeigt schematisch, wie die Drehlage (D9) der Antriebswelle (15) unverändert bleibt, während die Drehlage (D20) der Steuerwelle (20) mit Hilfe des Stellmotors (24) im Uhrzeigersinn vom unteren Totpunkt in den oberen Totpunkt hineingedreht wird.

Fig. 3 zeigt die Bewegung von Obermesser (8) und Untermesser (10) in bezug auf das zu schneidende ruhende Walzgut und es ist gut zu erkennen, daß mit den oben geschilderten Maßnahmen die Schermesser der Schere so bewegt werden, daß diese zu Beginn des Schnittes in einem rechten Winkel zum Walzgut auftreffen und einen so geringen Hinterschnitt aufweisen, daß eine sehr gute Schnittfläche am Walzgut entsteht Fig. 4 zeigt dies in einem vergrößerten Ausschnitt (A).

Die obige Beschreibung der erfmdungsgemäß ausgestalteten Walzgutschere verdeutlicht in überraschender Weise, daß ein und die selbe Scherenkonstruktion mit geringem technischen Aufwand alternativ zum Schneiden -4-

Claims (10)

1. AT397480B von bewegtem Walzgut oder aber zum Schneiden von ruhendem Walzgut mit hervorragender Schnittqualität eingesetzt werden kann. 5 PATENTANSPRÜCHE 10 1. Ortsfeste Schere mit im Scherenständer angeordnetem Schneidsystem zum Schneiden von Walzgut mit einem Obermesserträger sowie mit einem Untermesserträger, die jeweils von einem Schneidantrieb, insbesondere einer £xzenterwelle im wesentlichen gegen das zu schneidende Walzgut bewegbar sind, dadurch IS gekennzeichnet, daß der Untermesserträger (9) des Schneidsystems mit einer exzentrisch ausgebildeten im Scherenständer (5) gelagerten Steuerwelle (20) verbunden ist, wobei die Drehlage (D20) der Exzentrizität (E20) der Steuerwelle (20) bezogen auf die Drehlage (D9) der Exzentrizität (E9) der Antriebswelle (15) veränderlich einstellbar ist
2. 2. Walzgutschere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidantrieb eine mehrfach gekröpfte im Scherenständer (5) gelagerte Antriebswelle (15) aufweist, von deren Exzenter (E7, E9) die Bewegung des Obermesserträgers (7) und die des Untermesserträgers (9) steuerbar ist, und daß die Drehlage (D20) der Exzentrizität (E20) der Steuerwelle (20) bezogen auf die Drehlage (D9) der Exzentrizität (E9) der Antriebswelle (15) für den Untennesserträger (9) vorzugsweise um 180 Winkelgrade verstellbar ist. 25
3. 3. Walzgutschere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (20) relativ zur Antriebswelle (15) mittels eines Stellmotors (24) in ihrer Drehlage veränderbar ist
4. 4. Walzgutschere nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (24) mittels einer 30 Kupplungseinrichtung (23) mit der Steuerwelle (20) verbunden ist
5. 5. Walzgutschere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (24) am Scherenständer (5) angeordnet ist
6. 6. Walzgutschere nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs welle (15) und die Steuerwelle (20) mit Hilfe wenigsten eines Übertragungselementes (26) verbunden sind, welches die Drehbewegung der Antriebswelle (15) synchron auf die Steuerwelle (20) überträgt
7. 7. Walzgutschere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (26) ein schlupf-40 freier Riementrieb (27), vorzugsweise ein formschlüssig übertragender Zahnriementrieb oder Kettentrieb ist, der am Scherenständer (5) angeordnet ist.
8. 8. Walzgutschere nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (15) und die Steuerwelle (20) mit gesonderten, miteinander synchronisierbaren Antriebsmotoren (18) 45 ausgerüstet sind.
9. 9. Walzgutschere nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Schere für bewegtes Walzgut die Drehlage (D9) der Exzentrizität (E9) der Antriebswelle (15) für den Untermesserträger (9) und die Drehlage (D20) der Exzentrizität (E20) für dessen Steuerwelle (20) jeweils auf 50 den unteren Totpunkt eingestellt sind.
10. 10. Walzgutschere nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Schere für ruhendes Walzgut die Drehlage (D9) der Exzentrizität (E9) der Antriebswelle (15) für den Untermesserträger (9) auf den unteren Totpunkt eingestellt ist und die Drehlage (D20) der 55 Exzentrizität (D20) für dessen Steuerwelle (20) auf den oberen Totpunkt eingestellt ist. 60 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -5-