DE2604418A1

DE2604418A1 - Barren-warmschere

Info

Publication number: DE2604418A1
Application number: DE19762604418
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Dipl Elhaus
Original assignee: Elhaus friedrich Wilhelm dipl-Ing
Current assignee: Elhaus friedrich Wilhelm dipl-Ing
Priority date: 1976-02-05
Filing date: 1976-02-05
Publication date: 1977-08-18
Also published as: CA1059427A; US4152959A; JPS5296481A; FR2340160A1; HU175224B; CS205034B2; FR2340160B1; PL108146B1; JPS5758248B2; DE2604418C2; IT1072746B

Description

DR. SOLF & ZAPF PATENTANWÄLTE

DR.-ING. DIPL-ING. A. SOLF DIPL-ING, CHR. ZAPF

, f, 56 Wuppertal 1

' * Wall 27/29

Postfach 13O219

Patentanmeldung l/n/350

Firma F. -tf. Blhaus KG., 56 Vuppertal 1, Hofkamp UO Barren-Warmschere

Die Erfindung betrifft eine Barren-Y/armschere zum Einteilen von auf tfarmumform-Temperatur angewärmten Rund- oder Flachstangen, insbesondere aus Leichtmetall, in Barren.

Warmscheren dieBer Art werden in der Regel mit Anlagen kombiniert, die zur Herstellung von warmgepreßten oder geschmiedeten Erzeugnissen aus Nichteisen-Metallwerkstoffen dienen. Beispielsweise werden zur Herstellung von Aluminiumpreßfolien stranggegossene Aluminium-Stangen einem Magazin entnommen und einer Erwärmungsanlage zugeführt, dort auf eine bestimmte Verarbeitungstemperatur gebracht und anschließend in eine Warmschere transportiert. In der ffarmschere werden die angewärmten Stangen auf bestimmte Längen geschnitten und wandern dann in eine Formgebungsmaschine, beispielsweise in eine Strang- oder Rohrpreese.

Barren-tfarmscheren bestehen im wesentlichen aus je einer

- 2 709833/0362

-Jl-

vorderen feststehenden und einer hinteren vertikal beweglichen Scherbuchse, einer Transportvorrichtung zur Einführung der stan gen in die Scherbuchsen und zum Zurücktransportieren des otangenrestes in die Erwärmungsanlage sowie aus einer Anschlagvorrichtung zur Begrenzung des Vorschubes und Einleitung des

Schervorganges. Darüber hinaus besitzen die bekannten Warmscheren Hydraulikantriebe zur Erzeugung der Scherkräfte, einen Aufnehmer für die gescherten Barren sowie Ausstoß- und Übergabevorrichtungen zum Entfernen der gescherten Barren aus der Schere.

Die bekannten Barren-V/armscheren weisen Nachteile auf, die ihren Anwendungsbereich und ihre Verfügbarkeit stark begrenzen. Beispielsweise ist nachteilig, daß die Länge der Scherbuchsen wesentlich größer ist als ihr Durchmesser. Dadurch ergibt sich ein langer Kanal, der eine große Wahrscheinlichkeit zur Berührung mit den Barren oder Stangen bedingt. Jede Berührung ruft jedoch .Reibung hervor, die den Transportvorgang erschwert. Aufgrund der Neigung des warmen Aluminiums, an den Flächen der Scherbuchsen fest haften zu bleiben, •ist der Transport der Stangen durch die Scherbuchsen häufig derart erschwert, daß nicht nur verbogene, sondern auch gerade Stangen die Buchsenöffnungen nicht mehr störungsfrei passieren können. Die Anlage muß in solchen Fällen stillgelegt

709833/0362

COPY

• ο.

und gereinigt werden.

Die Berührung der Buchsenwandungen, insbesondere durch krumme Barren oder Stangen kann zwar durch die Wahl größerer Buchsendurchmesser, die jeweils auf die maximale Krümmung der Barren oder Stangen abgestimmt sind, vermieden werden. Dabei treten jedoch andere gravierende Nachteile in Erscheinung. Beispielsweise ist ein Verkanten der Blöcke in der Schere während des Schervorganges nicht zu vermeiden, was einen schiefen Schnitt ergibt. Desweiteren wird der Durchmesser des Blockes am abgescherten Ende durch Materialstauchung stark verformt und derart erweitert, daß der Durchmesser des Rezipienten der Strang- bzw. Rohrpresse entsprechend größer gewählt werden muß. Die daraus resultierenden Nachteile hinsichtlich Lufteinschlüsse und verminderter spezifischer Preßkraft sind bekannt.

Nachteilig bei den bekannten Barren-Warmseheren sind ferner die mit Taststiften zur Einleitung des Schervorganges ausgerüsteten Anschlagvorrichtungen, da die Stifte teilweise in das weiche Material der Barren oder Stangen eindringen und dem Querverfahren während des Schervorganges einen erheblichen Widerstand entgegensetzen. Dies kann auch zu Abrieb und damit verbunden zum Verkleben der Stifte führen, so daß die Punktion der Anlage gestört wird.

- 4 709833/0362

Nachteilig bei den bekannten './armscheren ist außerdem die seitliche Übergabe der häufig aus zwei Stangenreststücken bestehenden Barren von der 7/amrschere an die Ladevorrichtung der Presse bzw. an eine Zwischenstation beim seitlichen Auskippen der Barren-Teilstücke aus der Aufnahmevorrichtung .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Barren-Warmschere zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Vorrichtung in bezug auf Störanfälligkeit vermieden werden, mit der relativ krumme Stangen mit guter Schnittqualität und geringer Deformation verarbeitet werden können, und die einen störungsfreien Transport der Barren zur Presse ermöglicht.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Barren-Warmschere zum Schneiden von insbesondere Leichtmetallrund- bzw. -flachstangen, im wesentlichen bestehend aus einer Treibvorrichtung, einem feststehenden und einem beweglichen Scherelement, einer Anschlagvorrichtung sowie ferner einem Antrieb zur Erzeugung der Scherkräfte, einem Aufnehmer für die gescherten Barren, einer Ausstoßvorrichtung sowie einer Transportvorrichtung, dadurch gekannzeichnet, daß die Scherelemente aus Scherringen bestehen, deren Durchmesser/Längenverhältnis größer als eins ist.

- 5 -709833/0382

Insbesondere günstig sind Durchmesser/Längenverhältnisse zwischen 1,5 und 2,0 für Aluminiumrundbarren bzw. Scherringe mit 100 bis 350 mm Durchmesser.

Durch die Wahl von Scherringen anstatt von öcherbuchsen, deren Durchmesser/Längenverhältnis regelmäßig größer als eins ist, ist der den Barren umfassende Kanal kurz. Dies bedeutet einen wesentlich besseren, d. h. nahezu reibungslosen Durchgang auch für krumme Stangen oder Barren. Zudem kann die gesamte konstruktive Länge der Schere geringer ausgeführt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß die Durchmessertoleranz zwischen Barren oder Stangen und Scherringen äußerst gering gewählt werden kann, so daß die Deformation der Barren aufgrund des Schervorganges klein gehalten werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen ein oder beide Scherringe aus je zwei Schalen, deren Teilungsfugen in Scherrichtung verlaufen, wobei die Schalen während des Barren- oder Stangenvorschubes auseinandergezogen oder oben oder unten gespreizt werden. Hierdurch wird der Aufnahmeraum in der Schere während des Transportvorganges erweitert, so daß ein Anstoßen bzw. Anecken auch von krummen Barren oder Stangen vermieden wird. Diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gibt gleichzeitig die Möglichkeit, die Durchmessertoleranz zwi-

■ - 6 709833/0362

sehen Barren oder Stangen und Scherringen noch weiter zu verringern. Besondere bevorzugt ist eine Ausführungeform, nach der lediglich der feststehende Scherring spreizbar ausgebildet ist, wobei der Durchmesser in gespreizter Stellung dem Durchmesser des beweglichen Scherringes entspricht. Vor dem Schervorgang wird die Spreizung aufgehoben, so dfiiß der feststehende Scherring den Barren eng umschließt. Eine Deformation des Stangenendes während des Schneidens wird damit nahezu ausgeschlossen.

Nach dem Schervorgang erfolgt erneut die Spreizung, so daß ein störungsfreier Rücktransport aus der Schere in die Erwärmungsanlage sichergestellt ist.

Zur konstruktiven Ausgestaltung dieser besonderen Ausführungsform der Schalen können alle bekannten konstruktiven Mittel Verwendung finden. Beispielsweise sind in vorteilhafter Weise die Scherringe oben oder unten scharnierartig miteinander verbunden bzw. ihre äußeren Kanten als Wälzflächen gerundet ausgebildet. An der gegenüberliegenden Seite können die Schalen zudem durch Hydraulikvorrichtungen gespreizt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befinden sich vor dem vorderen Scherring einlaufseitig mindestens zwei sich gegenüberliegende, als lose Rollen ausgebildete Führungsrollen,

709833/0362 - 7 -

' 40·

die in der Ebene quer zur Scherrichtung angeordnet sind und deren Abstand dem Innendurchmesser der Scherringe beim Schervorgang entspricht. Diese Rollen dienen zur genauen Ausrichtung und Einführung der Stangen in die Scherringe. 3ie ermöglichen somit bei Vorgabe geringster Durchmessertoleranzen zwischen den Stangen und Scherringen ein anstoöfreies Einführen der Stangen in die Scherringe. Darüber hinaus erlauben diese Führungsrollen im Zusammenspiel mit der besonderen Ausführungsform der Treibrollen-Transportvorrichtung die problemlose Scherung von krummen Stangen. Denn die erfindungsgemäße Transportvorrichtung ist mit in ihrer Längsachse beweglich gelagerten, und in senkrechter Richtung einzeln gefederten, angetriebenen Rollen ausgerüstet. Durch die sogenannte "schwimmende" Lagerung passen sich die Hollen während des Transportvorganges den Krümmungen der Stangen an, so daß ein Verklemmen des Anwärmgutes vermieden und ein störungsfreier Transport des Anwärmgutes durch die Rollen erreicht wird.

Die Transportvorrichtung besitzt zudem obere und untere Pührungsrollen, die mit separaten Antrieben ausgerüstet sind. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das obere Treibrollengerüst klappbar angeordnet. Bei eventuellen Betriebsstörungen der Transportvorrichtung oder der Scherelemente können diese Be-

709833/0362

reiche der Wamrschere auf einfache Weise zugänglich gemacht werden.

Die erfindungsgemäße Barren-Warmschere besitzt als Anschlagvorrichtung einen federnd gelagerten Rollenhebel, der einen genauen Längenanschlag der Stangen gewährleistet, die beim Scheren entstehende Abdrängkraft aufnimmt und den Schervorgang über Schaltelemente einleitet. Die möglichst große und breite Rolle rollt beim Querverfahren während der Scherung an die Hinterkante der Barren ab. Durch den Abrollvorgang wird Reibung vermieden, so daß sich der Barren während der Scherbewegung nicht verkantet und verklemmt.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Barren-Warmschere ist ein Blockdrücker zum Hindurchschieben bereits eingeteilter Barren durch die beiden fluchtenden Scherringe. Dieser Blockdrücker arbeitet in Verbindung mit dem Treibrollengerüst und ist derart schwenkbar parallel zum Treibrollengerüst angeordnet, daß er in die Scherachse geschwenkt werden kann. Im Bedarfsfall wird durch eine besondere Steuerung der Transportvorrichtung der Barren zunächst aus dem Ofen bis an die Schere heran bzw. in die Schere transportiert, der Blockdrücker in die Scherachse geschwenkt und in Punktion gesetzt, wobei der Barren bis in die Aufnahmevorrichtung durch die Scherringe hindurchgeschoben wird,

- 9 709833/0362

- r-

von wo aus der Transport zur Presse hin erfolgt. Diese Anordnung ermöglicht, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit bereits gescherten Barren zu betreiben, ohne die Barren-Y/armsehere in Betrieb zu setzen.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Barren-Warmschere ist eine Vorrichtung zur Unterstützung der Barren während des Schervorganges und zur Aufnahme der gescherten und aus dem beweglichen Scherring ausgestoßenen Barren, die gleichzeitig zu ihrem Transport bzw. ihrer Übergabe an die Ladevorrichtung der Presse oder an eine Zwischenstation dient. Dadurch entfällt das störanfällige seitliche Auswerfen der häufig aus zwei Stangen-Reststücken bestehenden Barren aus der Warmschere in eine Transportvorrichtung.

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung ist fest, gelenkig oder über einen Anschlag mit dem beweglichen Scherringhalter verbunden und macht die Auf- und Abbewegung der Schere mit. Vor und während des Schervorganges bzw. des Ausstoßens der Barren befindet sich die Aufnahmevorrichtung in der Scherenachse, fluchtend mit der Bohrung des beweglichen Scherrings. Pur den Transport zur Presse oder einer Zwischenstation ist sie seitlich oder nach unten aus dem Bereich der Warmschere heraus verfahrbar. Auf ihrem Weg zur Ladevorrichtung der Presse kann sie erfor-

709833/0362 - 10 -

derlichenfalls an einer oder mehreren Stationen anhalten, wo eine in an sich bekannter Weise Drehung der Barren-Längsachse um 180 ° und/oder die Zuteilung der Preßscheibe erfolgen.

Ferner kann zwischen Y/armschere und Presse mit Hilfe dieser Aufnahmevorrichtung, die für diesen besonderen Zweck als Rollenprisma mit angetriebenen Rollen oder als um seine Längsachse drehbarer Korb ausgeführt ist, ein Abschreck- und/oder Reinigungsvorgang durchgeführt werden.

Anhand der Fig. 1 bis 5 wird der Gegenstand der Erfindung beispielhaft näher erläutert.

Die dargestellte Warmschere arbeitet nach dem Oberschnittprinzip. Selbstverständlich liegen äquivalente Ausführungen mit entsprechend versetzten Elementen im Rahmen der Erfindung, die nach dem Unterschnittprinzip arbeiten.

Den Scherelementen vorgelagert ist die Treibrollen-Transportvorrichtung 1, die die Stangen oder Barren 2 aus der Erwärmungsanlage 3 durch die Scherelemente befördert (Pig. 1). Sie besteht aus einem oberen Treibrollensatz 4 und einem unteren Treibrollensatz 5, wobei das obere Treibrollengerüst klappbar ausgebildet ist und z. B. mit einer nicht dargestellten Hydrau-

- 11 709833/0362

-w-

likvorrichtung bewegt werden kann. Die Treibrollen sind in ihrer Längsachse nach beiden Seiten horizontal verschiebbar gelagert. Die oberen Rollen sind einzeln durch Federkraft angestellt. Neben der Transportvorrichtung befindet sich der schwenkbar angeordnete Blockdrücker 6, der die Aufgabe hat, den eingeteilten Barren bis in die Barrenübergabevorrichtung 7 durch die Scherringe hindurchzudrücken (Fig. 2).

Unmittelbar hinter der Transportvorrichtung 1 befindet sich der vordere feststehende Scherring 8 mit den seitlich vorgelagerten Führungsrollen 9 und 10. Fluchtend mit dem vorderen Scherring schließt sich der bewegliche Scherring 11 an, auf den über eine Hydraulikanlage 12 die Scherbewegung übertragen wird. Es ist zu erkennen, daß das Durchmesser/Längenverhältnis der Scherringe kleiner als eins ist.

Nach der in Fig. 4 dargestellten besonderen Ausführungsform ist der Scherring 8 durch eine in Scherrichtung verlaufende Teilfuge geteilt und besteht aus den beiden Schalenhälften 21 und 22, deren obere Kanten 23 und 24 als Wälzflächen ausgebildet sind. Im hinteren Bereich sind seitlich Hydraulik-Aggregate 25 und 26 angeschlossen, die vor dem Transport der Barren durch die Scherringe den Ring 8 spreizen bzw. auseinanderziehen. Nach Beendigung des Transportvorganges und vor dem Scheren wird die Spreizung wieder aufgehoben, so daß der Scherring 8 wieder

709833/03S2 - 12 -

geschlossen ist und den Barren umschlingt.

Der Schervorgang wird durch eine Kontaktgabe des Rollenhebels 13 ausgelöst (Fig. 3). Der Rollenhebel 13 ist auf einem Führungsteil 14 mittels verstellbarem Schlitten 15 befestigt, so daß die Länge der zu schneidenden Stangen variiert werden kann. Der Rollenhebel 13 besitzt einen federnd gelagerten Hebel 16 mit einer Rolle 17, der im unbelasteten Zustand durch die Federwirkung nach vorn, d. h. in Richtung der Scherelemente gekippt wird. Wenn eine noch nicht eingeteilte Stange durch die Scherelemente geschoben wird, stößt ihre Vorderkante gegen die Rolle 17 des Rollenhebels 13 und drückt den Hebel 16 gegen die Federwirkung bis an den Anschlagblock 18. Dabei wird gleichzeitig der Kontaktstift 19 in seine kontaktgebende Stellung versetzt, wodurch der Schervorgang eingeleitet wird. Während des Scherens wird der Barren quer verfahren, d. h. in der Barrenübergabevorrichtung 7 nach unten mitgenommen, so daß die Rolle 17, ohne Reibung zu verursachen, an der Vorderkante des Barrens abrollt und der Hebel 16 seine Ausgangsstellung wieder einnehmen kann, wenn der Barren nach dem Schneiden in die unterste Lage befördert worden ist.

Die Barrenübergabevorrichtung 7 ist mit dem Scherring 11 fest, gelenkig oder über einen Anschlag verbunden und bewegt sich während des Schervorganges mit nach unten. Sie dient dabei der

709833/0362 ~ ¹³ "

• Zollagerung für den gescherten Barren. Wenn sieh der Barren nach dem Scheren in der untersten lage befindet, wird er mit der Ausstoßvorrichtung 20 aus dem Seherring 11 in seine Übergabeetellung ausgestoßen und von der Barrenübergabevorriehtung 7, die durch einen nicht dargestellten Antrieb betätigt wird, seitwärts oder abwärts an die ebenfalls nicht dargestellte Ladevorrichtung der Presse oder an eine Zwischenstation übergeben»

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Barrenübergabevorrichtung 7 fest, gelenkig oder Über einen Anschlag mit dem beweglichen S eher ringhalt er verbunden und macht die Auf- und Abbewegung der Schere mit« Vor und während des Schervorganges bzw. des Ausstoßens der Barren befindet sich die Aufnahmevorrichtung in der Scherenachse 21, fluchtend mit der Bohrung des beweglichen Scherringes. Pur den !Transport zur Presse 22 oder einer Zwischenstation ist sie seitlich oder nach unten aus dem Bereich der Warmschere heraus verfahrbar. Auf ihrem Weg zur Ladevorrichtung (nicht dargestellt) der Presse kann sie erforderlichenfalls an einer oder mehreren Stationen anhalten, wo eine in an sich bekannter Weise Drehung der Barren-Längsachse um 180 ° und/oder die Zuteilung der Preßscheibe erfolgen. Die Transportvorrichtung 23 besteht aus einem Rollenprisaa alt angetriebenen Bollen.

Die Pig.5 a - d zeigen den Arbeitsvorgang der Barrenübergabevor-

709833/0362 -H-

richtung, wobei in 5a die Stellung des Barrens vor dem Scheren, in 5b nach dem Scheren und Ausstoßen, in 5c in die Achse der La devorrichtung der Presse transportiert und in 5d nach dem Einschwenken in die Pressenachse dargestellt ist.

Die erfindungsgemäße Barren-V/'arlaschere gewährleistet insbesondere durch Kombination der neuen Merkmale eine hohe Verfügbarkeit der gesamten Anlage bei der Verarbeitung von insbesondere Leichtmetallrund- oder -flachstangen, wobei selbstverständlich die Form der Scherelemente entsprechend der Querschnittsfläche des zu schneidenden Materials angepaßt ist. Die hohe Verfügbarkeit wird auch dann noch gewährleistet, wenn herstellungs- bzw. lagerungsbedingt verzogene bzw. krumme Stangen eingeteilt werden müssen. Die erfindungsgemäße Warmschere ermöglicht darüber hinaus eine hohe Schnittqualität mit geringer Deformation der Schnittstelle, was sich günstig auf den Strangpreßvorgang und die Qualität der gepreßten Profile auswirkt. Sie erlaubt außerdem ein sehr schnelles Arbeiten bei geringen Temperaturtoleranzen.

Ansprüche

- 15 -

709833/0362

Leerseite

Claims

Ansprüche

1./ Barren-Warmschere zum Einteilen von auf Viarmumf ormtemperatur angewärmten Rund- oder Flachstangen, insbesondere aus Leichtmetall in Barren, im wesentlichen bestehend aus einer Treibvorrichtung, einem feststehenden und beweglichen Ücherelement, einer Anschlagvorrichtung sowie ferner einem An-

trieb zur Erzeugung der Scherkräfte, einem Aufnehmer für die gescherten Barren und einer Ausstoßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dais die Scherelemente aus Scherringen bestehen, deren Durchmesser/Längenverhältnis größer als eins ist.

2. Barren-Warmschere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchmesser/längenverhältnis der Scherringe zwischen 1,5 und 2,0 für Aluminiumrundbarren mit 100 bis 350 mm Durchmesser beträgt.

3. Barren-Warmschere nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Scherringe aus zwei Schalen bestehen, deren Teilfuge in Richtung der Scherbewegung verläuft und die in Richtung quer zur Scherbewegung beweglich, vorzugsweise verschiebbar oder schwenkbar angeordnet sind.

- 16 709833/0362

INSPECTED

•Λ.

4. Barren-Wnrmschere nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur der feststehende Scherring aus quer zur Scherrichtung aneinandergesetzten spreizbaren Schalen (21, 22) besteht.

5. Barren-Warmschere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei seitlich im Bereich der Eintrittsöffnung des vorderen Scherringes (8) quer zur Scherrichtung angeordnete Führungsrollen (9, 10).

6. Barren-Warmschere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Transportvorrichtung mit "schwimmend" gelagerten Rollen.

7. Barren-tfarmschere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen parallel zur Transportvorrichtung (1) angeordneten schwenkbaren Blockdrücker (6).

8. Barren-Warmschere nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 7, gekennzeichnet durch einen federnd gelagerten Rollenhebel (13) zur mechanischen Begrenzung des Barrentransportes und Einleitung des ochervorganges

- 17 709833/0362

-Vf-

• s.

über einen Steuerschalter.

9. Barren-'"armsehere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Aufnahmevorrichtung für die gescherten Barren, die gleichzeitig als Vorrichtung für den Transport der Barren von der Warmschere ^ur Ladevorrichtung der Presse bzw. zu einer Zwischenstation dient.

10. Barren-Warmschere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 und Anspruch 9» gekennzeichnet durch eine als Rollenprisma mit angetriebenen Rollen oder als um seine Längsachse drehbarer Korb ausgeführte Aufnahmevorrichtung für die gescherten Barren, die gleichzeitig als Vorrichtung für den Transport der Barren von der Warmschere zur Presse bzw. zu einer Zwischenstation dient.

70933 3/0362