DE1502686B1 - Fliegende Schere zum Unterteilen von sich in Bewegung befindlichen Knueppeln - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine fliegende Schere zum Unterteilen von sich in Bewegung befindlichen Knüppeln mit einem im Scherenständer schwenkbaren Scherenrahmen, welcher zwei relativ zueinander bewegliche Messer trägt, von denen mindestens eines mittels eines hydraulischen, in einem am Scherenrahmen befestigten Zylinder angeordneten Kolbens betätigt wird.
• Beim Stranggießen von Metallen, sowohl bei Eisenlegierungen als auch bei Nichteisenmetallen, wird kontinuierlich ein Strang erzeugt, der bei einem gegebenen, vorzugsweise quadratischen oder runden Querschnitt eine dem Chargengewicht proportionale Länge aufweist. Da .die ebenfalls kontinuierliche, direkte Weiterverarbeitung des im Stranggießverfahren erzeugten Halbzeuges noch wenig bekannt und heute überhaupt noch nicht realisiert ist, muß der Strang nach wie vor beim Verlassen der Gießvorrichtung in Abschnitte von geeigneten Längen unterteilt werden.
• Das am weitesten verbreitete Verfahren dazu besteht in der Verwendung von Azetylen-Sauerstoff-Schneidbrennern. Infolge der für jeden Schnitt erforderlichen großen Gasmenge ist dieses Verfahren relativ teuer, ganz abgesehen von der begrenzten Betriebssicherheit. Außerdem entstehen bei jedem Schnitt Materialverluste, welche bei größer werdender Schnittzahl, verglichen mit dem Chargengewicht, schon erheblich ins Gewicht fallen.
• Zur Vermeidung der erwähnten Nachteile des Gas-Schneidverfahrens wurde schon vorgeschlagen, an dessen Stelle mechanische Scheren zu verwenden, welche serienmäßig hergestellt werden und auf dem Markt erhältlich sind. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß sich der zu unterteilende Strang meist dauernd in Bewegung befindet. Das schneidende Element, ob es nun Gas-Schneidbrenner oder Messer sind, muß also während der gesamten Dauer des Schneidvorganges dem bewegten Strang mit gleicher Geschwindigkeit folgen können. Bei sogenannten mechanischen Pendelscheren wird diese Forderung dadurch erfüllt, daß die Messer während des Schnittes um einen im Bereich der Exzenter-Kurbelwelle liegenden Drehpunkt pendeln und auf diese Weise einen begrenzten Weg zurücklegen können. Diese Scheren können ortsfest montiert werden. Handelt es sich jedoch um Scheren, bei denen die Messer in festen Führungen gelagert sind, so muß die ganze Schere während des Schnittes dem bewegten Strang nachgeführt und nachher wieder in die Ausgangslage zurückgebracht werden. Das Nachführen einer an sich schon verhältnismäßig schweren Maschine erfordert dann aber einen beachtlichen Mehraufwand an Steuerungs-, Antriebs- und Führungselementen.
• Die Verwendung irgendeiner der beschriebenen, handelsüblichen Scheren zum Unterteilen bewegter Stränge beim Stranggießen ist durchaus denkbar. Immerhin dürfte man sich in einem konkreten Fall für die mechanische Pendelschere entschließen, da diese den Vorteil mitbringt, ortsfest aufgestellt werden zu können. Der beschränkte praktische Wert dieser Scheren, bei deren Verwendung im Zusammenhang mit einer Stranggießanlage, liegt aber darin, daß sie recht kompliziert sind und insbesondere eine zur notwendigen Arbeitsbreite übermäßige Baubreite aufweisen.
• Bei Stranggießanlagen, die gleichzeitig mehr als einen Strang erzeugen, liegen die einzelnen Stränge aus verschiedenen und sehr wichtigen Gründen möglichst nahe beisammen. Die Abstände der Stränge untereinander dürften sich dabei in der Größenordnung von 1 m halten, wenn sie in der gleichen Ebene liegen, d. h. aber, daß es praktisch unmöglich wird, die handelsüblichen, recht breiten Scheren selbst bei gestaffelter Anordnung überhaupt aufzustellen.
• Es sind weiter Scheren bekannt, deren Messer durch hydraulische Schubkolbenantriebe betätigt werden. Bei einer dieser bekannten Ausführungen ist das hydraulische Schubkolbentriebwerk für die Betätigung eines Messers in einem Schwenkrahmen angeordnet.
• Bei Pendelscheren mit hydraulischem Schubkolbenantrieb ist es nachteilig, daß für die Zu- und Ableitung des Druckmediums zum und vom Schubkolbenantrieb Leitungen verwendet werden müssen, die entweder flexibel oder sonstwie der Bewegung des Scherenrahmens folgen können. Bei den benötigten großen Scherenantriebsleistungen sind diese flexiblen oder nachgiebigen Leitungen für hohe Drücke und große Mengen auszulegen, was eine aufwendige Konstruktion bedingt, die jedoch nicht betriebssicher ist.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Pendelschere mit hydraulischem Schubkolbenantrieb mindestens einer Schere zu schaffen, bei der die Anordnung flexibler oder nachgiebiger Leitungen vermieden wird.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Druckmedium durch das Schwenklager des Scherenrahmens zum Zylinder zuführbar ist.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die Außendichtungen des Schwenklagers in an sich bekannter Weise durch Leckölkammern druckentlastet, so daß eine bessere Abdichtung des Schwenklagers erreicht wird und die Reibung der Dichtung auf den abzudichtenden Teilen gering ist.
• In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pendelschere dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die Pendelschere entlang Linie 1-I in F i g. 2 und F i g. 2 die Pendelschere nach F i g. 1 teilweise im Aufriß und teilweise im Schnitt. Mit 1 ist in F i g. 1 und 2 ein Maschinenständer bezeichnet, der einen drehbar gelagerten Pendelrahmen 3 in später näher zu beschreibender Weise abstützt, wobei der Rahmen die Messer der Schere sowie die Antriebselemente für dieselben trägt. Am Pendelrahmen ist ein Zylinder 4 über eine Stoßstange 5 schwenkbar angeschlossen, wobei der Zylinder seinerseits gelenkig am Maschinengestell befestigt ist. Auf der entgegengesetzten Seite des Pendelrahmens bezüglich des Zylinders 4 befindet sich ein entweder heb- und senkbarer oder ein um eine horizontale Achse schwenkbarer Rollgang 7, welcher die von einem Strang 6 abgetrennten Knüppel wegtransportiert.
• An seinem oberen Ende weist der Pendelrahmen 3 eine Lagerbüchse 10 auf, die auf einen Lagerzapfen 11 aufgeschoben ist.
• Der Lagerzapfen 11 ist an seinen beiden Enden starr mit dem Ständer 1 verbunden und somit nicht in der Lage, eine Drehbewegung auszuführen. Während die Büchse 10 ringförmige Nuten 12 und 13 besitzt, sind im Lagerzapfen 11 axiale und radiale Bohrungen 14 und 15 vorgesehen, die an den beiden Enden des Zapfens mit Anschlußstutzen 16 und 17 in Verbindung stehen und an ihren inneren Enden in die Umfangsnuten 12 und 13 münden.
• Die Anschlußstutzen 16 und 17 sind über einen Umsteuerschieber (nicht dargestellt) mit einer ebenfalls nicht dargestellten Ölpumpe, z. B. einer Axialkolbenpumpe verbunden. Andererseits sind an die beiden Umfangsnuten 12 und 13 Rohrleitungen 18 und 19 angeschlossen, die mit Bohrungen 20 und 21 eines Druckzylinders 22 verbunden sind. Die Bohrungen 20 und 21 münden an entgegengesetzten Enden in einen Zylinderraum 23, der einen Arbeitskölben 24 enthält. Der Kolben 24 besitzt einen Stößel 25, der eine Führungsbohrung 26 des Zylinders 22 durchsetzt und an seinem freien Ende das bewegliche Schermesser 27 trägt.
• Wie aus F i g. 2 hervorgeht, weist der Zylinder 22 an seinem oberen Ende, an welchem derselbe durch einen Deckel 28 abgeschlossen ist, zwei Flanschen 29 auf, mit welchen sich derselbe auf Schultern 30 des Pendelrahmens 3 abstützt.
• Über je einen Bügel 31 und 32, die an entgegengesetzten Seiten des Zylinders an seinem unteren bzw. oberen Ende befestigt sind, ist derselbe starr mit dem Rahmen 3 verbunden, um von der Scherbewegung herrührende Kippmomente aufzunehmen. Überdies ist der Rahmen 3 seitlich über eine oder mehrere Schrauben 33 mit dem Zylinder 22 verbunden, um diesen gegen Verschiebung auf 30 zu sichern.
• Der Deckel 28 ist nicht am Zylinder selbst, in welchen derselbe eingreift, befestigt, sondern dieser stützt sich an einer mit dem Rahmen 3 verschweißten Platte 34 ab, die auf den Deckel übertragene Kräfte aufnimmt, wobei sich die Platte an einer Rippe 35 abstützt, die mit dem Rahmen 3 bzw. mit der Büchse 10 verschweißt ist. Die den Deckel mit der Platte 34 verbindenden Schrauben 36 dienen lediglich zur Sicherung. Am unteren Ende des Rahmens 3 ist an einem Querbalken 37 ein Messerhalter 38 befestigt, der das zweite feststehende Schermesser 39 trägt. Der über den Querbalken 37 und die Kolbenstange 5 mit dem Pendelrahmen 3 in Wirkungsverbindung stehende Zylinder 4 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel die Aufgabe, die beim Angriff der Messer 27 und 39 unter der Einwirkung des sich ständig bewegenden bzw. vorschiebenden Stranges 6 zwangsweise einsetzende Pendelbewegung des Rahmens zu unterstützen. Beispielsweise kann der Pendelrahmen schon kurz vor dem Angriff der Messer am Strang in Bewegung gesetzt werden, damit dieser Rahmen sich beim Einsetzen des Schervorganges mit gleicher Geschwindigkeit wie der Strang selbst bewegt. Damit können Stöße auf den Strang praktisch vermieden werden. Am Ende des Schervorganges, d. h. wenn das Messer 27 durch den Kolben zurückgezogen ist, kann der Rahmen 3 vermittels des z. B. pneumatisch betätigten Zylinders 4 abgebremst und eventuell nach entsprechender Umsteuerung der Druckluftzufuhr mit bestimmter Geschwindigkeit in die Ausgangslage zurückgeführt werden. Im Falle einer Vertikalstranggieß-Anlage, bei welcher die Pendelschere liegend angeordnet ist, muß durch den Zylinder 4 eine Kraft aufgebracht werden, die dem Eigengewicht des beweglichen Rahmens entspricht bzw. für die Bewegung in die Ausgangslage größer ist als dieses Gewicht. Selbstverständlich kann der im Zylinder 4 angeordnete Kolben auch hydraulisch beaufschlagt werden.
• Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, trägt der Stößel an seinem aus dem Zylinder ragenden Teil eine Rolle 40, an welcher eine am Rollgang 7 befestigte Schiene 41 anliegt.
• Bei der Abwärtsbewegung des Stößels wird über die Rolle 40 und Schiene 41, auf welcher diese Rolle gleitet, direkt eine Schwenkbewegung bzw. eine Ab- senkbewegung auf den Rollgang übertragen, die der Bewegung des abzuscherenden Strangteiles entspricht. Beim Rückzug des Stößels bewegt sich das entsprechende Ende des Rollganges infolge einer Rückstellkraft (z. B. Feder, Druckluft oder Hydraulik-Zylinder) selbsttätig nach oben in die Ausgangslage.
• Die beschriebene Lagerung des Rahmens über eine Büchse und einen Zapfen, welche die Durchführungen für das Arbeitsmedium, d. h. Öl enthalten, hat den Vorteil, daß die Lagerung durch dieses Öl auch geschmiert wird.
• Aus F i g. 2 läßt sich erkennen, daß die beiden Ringnuten 12 und 13 im Mittelteil der Büchse 10 angeordnet sind, während an den äußeren Enden Leckölnuten 10 a und 10 6 gebildet sind, die das zwischen Büchse und Zapfen durchtretende Öl sammeln und in eine Leckölleitung (nicht dargestellt) abführen. Es müssen deshalb die relativ zueinander beweglichen Teile nicht gegen den Arbeitsdruck (Hochdruck) des Öles abgedichtet werden, sondern nur gegen den sehr geringen Druck des Lecköles, das durch die Leckleitung abströmt.
• Sofern durch die Pendelschere Materialstränge von relativ kleinem Querschnitt oder geringerer Festigkeit abgeschert werden sollen, ist selbstverständlich auch eine Betätigung des Kolbens 24 durch ein pneumatisches Druckmedium denkbar.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Fliegende Schere zum Unterteilen von sich in Bewegung befindlichen Knüppeln mit einem im Scherenständer schwenkbaren Scherenrahmen, welcher zwei relativ zueinander bewegliche Messer trägt, von denen mindestens eines mittels eines hydraulischen, in einem am Scherenrahmen befestigten Zylinder angeordneten Kolbens betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium durch das Schwenklager (10, 11) des Scherenrahmens (3) zum Zylinder (22) zuführbar ist.
2. 2. Schere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendichtungen des Schwenklagers (10, 11) in an sich bekannter Weise durch Leckölkammern (10 a, 10 b) druckentlastet sind.