DE10120617A1

DE10120617A1 - Hochgeschwindigkeitsschere zum Teilen von Kalt- und/oder Warmband

Info

Publication number: DE10120617A1
Application number: DE10120617A
Authority: DE
Inventors: Juergen Merz; Maik Berger
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2002-01-17
Also published as: DE10030309A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeitsschere zum Teilen bzw. Trennen von Kalt- und/oder Warmband mittels wenigstens einer Messertrommel 1, 2, die in einem Scherengehäuse 15 anstellbar gelagert sind. Zum optimierten Trennen bzw. Teilen des Kalt- und Warmbandes der Dicke 0,15 mm bis 6 mm bei Brandbreiten bis 2.500 mm und Schnittgeschwindigkeiten bis 30 m/sec wird die Schere dahingehend veressert, daß die Messertrommeln 1, 2 in dem Scherengehäuse 15 mittels Exenter anstellbar gelagert sind und der Antrieb der Exenter über wenigstens eine Ausgleichswelle 7, 8 erfolgt. Die Ausgleichswellen 7, 8 sind von einer Trommelwelle 1 antreibbar, welche ihrerseits mit einem Drehantrieb 13 in Verbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeitsschere zum Teilen von Kalt- und/oder Warmband mittels wenigstens einer Messertrommel, die in einem Sche rengehäuse anstellbar gelagert sind.

Hochgeschwindigkeitsscheren zum Querteilen von in Walzgerüsten warm- und/oder kaltgewalztem Walzband sind in unterschiedlichen Ausführungen be kannt.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 197 46 528 A beschreibt eine Hochgeschwin digkeitsschere, umfassend zwei Trommeln, von welchen eine mit einem Meißel messer und die andere mit einem damit zusammenwirkenden Amboss ausge stattet bzw. als solcher ausgebildet ist. Mit Hilfe einer gesteuerten Stellvorrichtung werden beide Trommeln zum Trennvorgang eines durchlaufenden Walzbandes gegeneinander bewegt. Eine Synchronisierung der beiden Trommel erfolgt mittels elektrischen, elektronischen oder getriebetechnischen Mitteln.

Die EP 0 904 877 A2 offenbart eine Hochgeschwindigkeitsschere mit Messer trommeln von geringfügig unterschiedlichen Durchmessern, die mit Geschwindig keitsdifferenz über ein externes Verzweigungsgetriebe angetrieben werden. Mit Hilfe einer Anstellvorrichtung über Spreizhebel werden die Trommeln bei gegen überliegender Position der Messer in Schneidposition gebracht und nach erfolg tem Schnitt des Walzbandes wieder voneinander wegbewegt.

Die deutsche Offenlegungsschrift 26 54 866 beschreibt eine fliegende Scherma schine der Drehtrommelbauart mit rotativ miteinander gekoppelten Messertrom meln. Die Schere umfaßt eine Trommeldrehvorrichtung mit einer beide Trommeln koppelnden Kraftübertragung für Geschwindigkeiten synchron mit der Laufge schwindigkeit des zugeführten Materials, weiterhin eine Trommelstellvorrichtung zum Verstellen einer Schertrommel zwischen einer geöffneten Position und einer Schneidposition, sowie eine Steuereinrichtung für den Motor der Stellvorrichtung, welche das Anlaufen der ersten Schertrommel sowie das Anstellen in die Schneidposition und das Rückbewegen der Trommel in die Ausgangsstellung steuert.

Die erste und zweite Messertrommel weisen ein Durchmesserverhältnis von 2 zu 3 auf und sind beispielsweise so übersetzt, daß drei Umdrehungen der ersten Trommel auf zwei Umdrehungen der zweiten Trommel entfallen und die Trommel stellvorrichtung so gesteuert wird, daß jeweils die erste Trommel nach 6 Umdre hungen und die zweite Trommel nach 4 Umdrehungen zu einem Schneidvorgang zusammentreffen.

Wie aus dieser Veröffentlichung hervorgeht, ist der konstruktive Aufwand sowohl für die koppelnde Kraftübertragung als auch für die Trommelstellvorrichtung sowie für die hierfür benötigte Steuereinrichtung außerordentlich groß und störanfällig. Bei der Kraftübertragung sind 5 Zahnränder miteinander in Eingriff, so daß hier durch verursachtes Spiel der Zahnflanken zu einer Winkelabweichung der mitein ander zu koordinierenden Stellungen der Trommelmesser und damit zu Beschädi gung sowohl der Schere als auch zu unsauberen Trennschnitten führen kann.

Die EP 0 990 478 A1 beschreibt kontinuierlich rotierbare Scheren, um ein eben falls kontinuierlich zugeführtes Metallband mit ca. 20 m/sec bei einer Dicke von 0,5 bis 5 mm und einer Breite zwischen 500 und 1500 mm in vorgegebene Abmes sungen zu schneiden, umfassend zwei Messertrommeln mit endständigen rotier baren Tragzapfen, beherrscht durch Steuermittel. Die Trommeln sind zwischen Seitenteilen eines Scherenrahmens gelagert und besitzen externe Antriebsmittel einschliesslich Getriebeanordnungen mit äusseren Zahnrädern, welche die Trom meln miteinander antreiben.

Die DE 41 28 970 A1 beschreibt eine Abschervorrichtung mit einer oberen und einer unteren Trommel, die jeweils mit einer Klinge versehen und voneinander durch einen Hydraulikzylinder beabstandet sind, bis die Drehgeschwindigkeit der Trommeln auf einen vorgegebenen Wert beschleunigt worden ist.

Dann werden die Trommeln durch den Zylinder einander genähert, sodass an den Wellen der entsprechenden Trommeln angeordnete Zahnräder miteinander in Eingriff kommen, um zwischen den Klingen einen konstanten Spalt einzuhalten. Die Klingen werden an die Vorschublinie des abzuschneidenden Streifens ange nähert, um den Streifen abzuschneiden.

Die DE-OS 196 37 862 A1 beschreibt eine Hochgeschwindigkeitsschere zum Querteilen von Walzband. Es handelt sich dabei um eine fliegende Schere mit auf einander gegenüberstehenden Trommeln angeordneten Messerkanten, die auf Vorschubgeschwindigkeit des zu schneidenden Bandes beschleunigbar und zur Durchführung eines Schnittes gegeneinander anstellbar sind.

Sie sind dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Trom meln durch mindestens eine ihnen zugeordnete Antriebsvorrichtung auf eine Ge schwindigkeit des zu schneidenden Bandes entsprechende Umfangsgeschwindig keit beschleunigbar sind, und dass mindestens einer der Trommeln eine separat ansteuerbare Anstellvorrichtung zugeordnet ist. Mindestens eine der Trommeln ist auf Schwingen gelagert, die mit den Anstellvorrichtungen verbunden sind.

Eine der Trommeln ist mit einem Messer ausgestattet, das mit einem als Amboss wirkenden Mantelbereich der zweiten Trommel zusammenwirkt, wobei die Um fangsgeschwindigkeit von Trommeln auf die Bandvorschubgeschwindigkeit syn chronisierbar ist.

Die Wo 99/46 076 beschreibt eine fliegende Schere für dünnes Warmband. Diese soll so ausgebildet werden, dass sehr schnell laufendes Band sicher ge schnitten wird. Dazu wird vorgeschlagen, dass eine der Schneidwerkzeugtrom meln auf einer Schwinge gelagert ist, dass eine Anstellvorrichtung aus die Schneidbewegung bewirkenden Antrieben und zwischen diesen und den Schwin gen angeordneten Stützelementen besteht, und dass die Stützelemente auf eine Schnitte bewirkende Wirkstellung verkürzbar sind.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorlie genden Erfindung, eine Hochgeschwindigkeitsschere der eingangs genannten Gattung zum Teilen von Kalt- und/oder Warmband mittels wenigstens einer Mes sertrommel, die in einem Scherengehäuse anstellbar gelagert sind, dahingehend konstruktiv zu verbessern, daß ein größerer Aufgang der Messertrommeln ermög licht wird, so daß der Durchlauf von einem gegebenenfalls aufgebogenem Band kopf und welligem Walzband ermöglicht wird und gleichwohl eine exakte Synchro nisation der Messertrommeln beim Schneiden des kalt- und/oder warmgewalzten Bandes gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird bei der Hochgeschwindigkeitsschere der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß die Messertrommeln (eine oder zwei Trommeln) im Scherengehäuse mittels Exenter anstellbar gelagert sind, wobei der Antrieb der Exenter über wenigstens eine Ausgleichswelle erfolgt, die von einer Trommelwelle antreibbar ist, welche ihrerseits mit einem Drehantrieb in Verbindung steht.

Bevorzugt wird die Hochgeschwindigkeitsschere konstruktiv in der Weise fortge bildet, daß zwei Messertrommeln im Scherengehäuse in Exzenterbuchsen gela gert und die Exzenter jeweils über eine Ausgleichswelle antreibbar sowie die Aus gleichswellen getriebetechnisch miteinander verbunden sind, und daß die Aus gleichswellen mittels eines Hebelmechanismus so angeordnet sind, daß sie un verändert den gleichen Achsenabstand zu den Trommeln sowie untereinander haben.

Durch diese Maßnahme treibt die zweite Ausgleichswelle die zweite Messertrom mel an, wodurch der Kraftfluß von der ersten Messertrommel über die erste Aus gleichswelle, auf die zweite Ausgleichswelle und von dieser auf die zweite Mes sertrommel erfolgt. Der durch den Hebelmechanismus eingestellte konstante Ach senabstand ermöglicht ein geringes Zahnspiel in den Verzahnungen, wodurch ei ne Vorsynchronisation der Messertrommeln erreicht wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Exenterbuchsen bei spielsweise mittels federbetätigter Einstellräder gegeneinander verspannt sind. Somit ist gewährleistet, daß die Messertrommeln im Schnitt exakt positioniert sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger perspektivischer Darstellungen sowie Schnittzeichnungen näher beschrieben. Diesen Zeichnungen sind weitere wesentliche und vorteilhafte Merkmale der Erfindung zu entnehmen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Funktionsschema der erfindungsgemäßen Hochgeschwindig keitsschere;

Fig. 2 eine Ansicht der abstandsveränderlichen Position beider Messer trommeln;

Fig. 3 in Ansicht die Exzenteranordnung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Schere schräg von vorn;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Schere schräg von hinten;

Fig. 6 die Schere im Schnitt einer Ebene entlang der Achse der Messer trommeln;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Schere in einem Scherengehäu se;

Fig. 8 eine Ansicht der Schere im Schnitt einer Ebene entlang der Aus gleichswellen.

Das in Fig. 1 dargestellte Funktionsschema der erfindungsgemäßen Hochge schwindigkeitsschere zum Querteilen von kalt- und/oder warmgewalzten Walz band umfaßt eine erste Messertrommel 1 und eine zweite Messertrommel 2, die innerhalb eines Scherengehäuses 15 gelagert sind. In Laufrichtung 16 des Walz bandes 17, vor und hinter dem Scherengehäuse 15, sind Treiber 18, 19 vorgese hen, die das Walzband 17, unter Längsspannung vor und hinter den Messertrom meln 1, 2, durch den Trommelspalt hindurch führen, wobei das unter Zugspan nung stehende Walzband 17, bei seinem Transport durch die Hochgeschwindig keitsschere auf Überführungsrollen 20, 20' gelagert ist, die das Walzband anhe ben, bzw. absenken können.

In den Fig. 2 und 3 ist gezeigt, daß die Messertrommeln 1, 2 in Exentern 3, 4 heb- und senkbar, das heißt anstellbar, gelagert sind. Der Antrieb der Exenter 3 erfolgt gemäß Fig. 4 über eine Ausgleichswelle 7, die von der ersten Trommel welle 1 angetrieben wird. Eine zweite Ausgleichswelle 8 wird von der ersten Aus gleichswelle 7 angetrieben. Die zweite Ausgleichswelle 8 treibt die zweite Messer trommel 2 an. Somit erfolgt der Kraftfluß von der ersten Messertrommel 1 auf die erste Ausgleichswelle 7, von dieser auf die zweite Ausgleichswelle 8 und von dort auf die zweite Messertrommel.

Die Ausgleichswellen 7, 8 sind entsprechend Fig. 4 so angeordnet, daß sie im mer den gleichen Achsenabstand zu den Messertrommeln 1, 2 sowie untereinan der haben. Realisiert ist dies durch einen Hebelmechanismus mit den Elementen 9 bis 12. Der konstante Achsenabstand läßt ein geringes Zahnspiel in den Ver zahnungen zu. Dadurch wird eine Vorsynchronisation der Messertrommeln 1, 2 erreicht.

Die erste Ausgleichswelle 7 treibt entsprechend den Fig. 5 und 6 die erste Exenterbuchse 3 an, die erste Exenterbuchse 3 treibt die zweite Exenterbuchse 4 an. Beide Exenterbuchsen werden durch Einstellräder 4a gegeneinander ver spannt. Somit ist gewährleistet, daß beide Trommeln im Schnitt exakt positioniert sind.

Kurz vor dem Schnitt kommt die Verzahnung der auf der Messertrommel 1, 2 sit zenden Kammräder 5, 6 in den Eingriff. Diese Verzahnung wird verspannt durch ein federbetätigtes Einstellrad 6a auf der zweiten Messertrommel 2. Der Kraftfluß erfolgt spielfrei direkt über die Kammräder.

Eine der Messertrommeln 1, 2, in dem Zeichnungsbeispiel die Messertrommel 1 hat einen Drehantrieb mittels Elektromotor 13 über eine herkömmliche Gelenk welle 21 und ein zwischengeschaltetes Getriebe 22. Es kann auch eine andere Antriebsart als mit Elektromotor gewählt werden. Die andere Messertrommel 2 hat eine Bremse 14, vorzugsweise eine elektrische Bremse 14. Damit wird sicherge stellt, daß keine Ablösung der Lastflanken und kein ungewollter Flankenwechsel stattfinden kann.

Die Anstellung der einen Messertrommel 1 oder auch beider Messertrommeln 1, 2, vorzugsweise mittels der Exenter 3, 4, kann elektrisch oder mechanisch mit dem Drehantrieb 13 für die eine Messertrommel 2 synchronisiert sein. Die Mes sertrommeln 1, 2 können zum Schnitt auf die hohe Bandgeschwindigkeit mit gleichzeitiger Synchronisation der Zustellbewegung, über mehrere Umdrehungen beschleunigt werden, oder die Messertrommeln 1, 2 drehen mit der aktuellen Bandgeschwindigkeit und werden nur zugestellt.

In geöffneter Position und während der Zustellung berühren die Messer der Mes sertrommeln das Walzband nicht.

Die Fig. 4 und 5 zeigen in vergrößerter Darstellung und aus unterschiedlichen Blickwinkeln und/oder Schnittebenen die erfindungsgemäße Hochgeschwindig keitsschere mit den einzelnen Bauelementen. In den Fig. 4 und 5 sind beson ders deutlich die beiden Ausgleichswellen 7 und 8 zu erkennen, die miteinander getriebetechnisch verbunden sind, sowie die Bauelemente 9 bis 12 des Hebelme chanismus, mit dem bewirkt wird, daß die Ausgleichswellen 7, 8 immer so ange ordnet sind, daß diese den gleichen Achsenabstand zu den Messertrommeln 1, 2 sowie untereinander haben. Fig. 6 zeigt die Exenterbuchsen 4, 4a und auf der Gegenseite das federbetätigte Einstellrad 6a auf der zweiten Messertrommel 2.

Die zuvor beschriebene und in den Figuren dargestellte Hochgeschwindigkeits schere eignet sich insbesondere zum Trennen von kalt- und/oder warmgewalzten Walzband der Dicke 0,15 mm bis 6 mm bei Bandbreiten bis 2.500 mm und Schnittgeschwindigkeiten bis 30 m/sec. Mit großem Vorteil ermöglicht die erfin dungsgemäße konstruktive Ausführung der Hochgeschwindigkeitsschere den grö ßeren Aufgang der Messertrommeln 1, 2 beim Durchlauf eines beispielsweise hochgebogenen Bandkopfes und ermöglicht ein problemloses Schneiden von wel ligem Walzband. Die Lagerung der Messertrommeln 1, 2 und der Exenter 3, 4, sowie der Ausgleichswellen 7, 8 im Scherengehäuse 15 ermöglicht eine kompakte Konstruktion. Die Synchronisation beider Messertrommeln 1, 2 durch die Aus gleichswellen 7, 8 ergeben einen erheblichen Fortschritt. Die Hauptsynchronisati on der Messertrommeln 1, 2 erfolgt vorteilhafterweise durch federbetätigte Kamm räder.

Liste der Bezugszeichen

1

Messertrommel

2

Messertrommel

3

Exzenter/Buchse, erste

4

Exzenter/Buchse, zweite

4

a Einstellrad

5

Kammrad

6

Kammrad

6

a Einstellrad

7

Ausgleichswelle

8

Ausgleichswelle

9

Hebelmechanismus

10

Hebelmechanismus

11

Hebelmechanismus

12

Hebelmechanismus

13

Elektromotor

14

Bremse

15

Scherengehäuse

16

Laufrichtung Band

17

Walzband

18

Treiber

19

Treiber

20

Überführungsrollen

20

' Überführungsrollen

21

Gelenkwelle

22

Antriebsgetriebe

Claims

1. Hochgeschwindigkeitsschere zum Teilen bzw. Trennen von Kalt- und/oder Warmband mittels wenigstens einer Messertrommel, die in einem Scheren gehäuse anstellbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Messertrommel (1, 2) im Scherengehäuse (15) mittels Exenter (3, 4) anstellbar gelagert sind, wobei der Antrieb der Exenter (3, 4) über wenig stens eine Ausgleichswelle (7, 8) erfolgt, die von einer Trommelwelle (1) an treibbar ist, welche ihrerseits mit einem Drehantrieb (13) in Verbindung steht.

2. Hochgeschwindigkeitsschere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Messertrommeln (1, 2) im Scherengehäuse (15) in Exenterbuchsen (3, 4) gelagert sind, die Exenter jeweils über eine Ausgleichswelle (7, 8) an treibbar sind, die Ausgleichswellen (7, 8) getriebetechnisch miteinander ver bunden sind, und daß die Ausgleichswellen (7, 8) so angeordnet sind, daß sie mittels eines Hebelmechanismus (9 bis 12) unverändert den gleichen Achsenabstand zu den Messertrommeln (1, 2) sowie untereinander haben.

3. Hochgeschwindigkeitsschere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Exenterbuchsen (3, 4) beispielsweise mittels wenigstens eines fe derbetätigten Einstellrades (6a) gegeneinander verspannt sind.

4. Hochgeschwindigkeitsschere nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Messertrommel (1) mit dem Drehantrieb (13) und die andere Messertrommel mit einer Bremse (14), vorzugsweise einer elektrischen Bremse verbunden ist.