DE2604418C2 - Barren-Warmschere - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Barren-Warmschere zum Einteilen von auf Warmumformtemperatur angewärmten Rund- oder Flachstangen, insbesondere aus Leichtmetall, in Barren, im wesentlichen bestehend aus einer Transportvorrichtung, einem feststehenden und beweglichen rohrförmigen Scherelement, einer mechanischen Begrenzung des Barrentransportes und Einleitung des Schervorganges über einen Steuerschalter sowie ferner einem Antrieb zur Erzeugung der Scherkräfte, einem Aufnehmer für die gescherten Barren und einer Ausstoßvorrichtung.

Eine Warmschere dieser Art ist aus der AT-PS 61 364 bekannt. Sie wird 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 Warmschere werden die angewärmten Stangen auf bestimmte Längen geschnitten und wandern dann in eine Formgebungsmaschine, beispielsweise in eine Strang-oder Rohrpresse.

Barren-Warmscheren bestehen im wesentlichen aus je einer vorderen feststehenden und einer hinteren vertikal beweglichen Scherbuchse, einer Transportvorrichtung zur Einführung der Stangen in die Scherbuchsen und zum Zurücktransportieren des Stangenrestes in die Erwärmungsanlage sowie aus einer Anschlagvorrichtung zur Begrenzung des Vorschubes und Einleitung des Schervorganges. Darüber hinaus besitzen die

ίο bekannten Warmscheren Hydraulikantriebe zur Erzeugung der Scherkräfte, einen Aufnehmer für die gescherten Barren sowie Ausstoß- und Obergabevorrichtungen zum Entfernen der gescherten Barren aus der Schere.

Die bekannten Barren-Warmscheren 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 Scherbüchsen fest haften zu bleiben, ist der Transport der Stangen durch die Scherbuchsen häufig derart erschwert, daß nicht nur verbogene, sondern auch gerade Standen d^;e Buchsenöffnungen nicht mehr störungsfrei passieren können. Die Anlage muß in solchen Fällen stillgelegt 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-Warmscheren 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 Funktion der Anlage gestört wird.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Barren-Warmschere zu schaffen, mit der auch relativ krumme Stangen mit guter Schnittqualität und geringer Deformation verarbeitet werden können.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Barren-Warmschere der eingangs beschriebenen Art, die sich dadurch auszeichnet, daß die Scherelemente aus Ringen bestehen, deren Durchmesser/Längenverhältnis größer als 1 ist.

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

Scherbuchsen, 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 _]0 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 ₎₅ 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 zwischen Barren oder Stangen und Scherringen noch weiter zu verringern. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, 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 daß 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, 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. Sie ermöglichen somit bei Vorgabe geringster Durchmessertoleranzen zwischen den Stangen und Scherringen ein anstoßfreies Einführen der Stangen in die Scherringe.

Die erfindungsgemäße Barren-Warmschere besitzt als Anschlagvorrichtung einen federnd gelagerten Rollenhebel, der einen genauen Längenanschlag der Stanven 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.

Die erfindungsgemäße Barren-Warmschere verfügt über einen Blockdrücker zum Hindurchschieben bereits eingeteilter Barren durch die beiden fluchtenden Scherringe. Dieser Blockdrücker ist schwenkbar parallel zur Transportvorrichtung angeordnet, so daß er in die Scherachse geschwenkt werden kann. Im Bedarfsfall wird durch eine besondere Steuerung der Transportvorrichtung der Barren zunächst aus dem Oben bis an die Schere heran bzw. in die Schere transportiert, der Blockdrücker in die Scherachse geschwenkt und in Funktion gesetzt, wobei der Barren bis in die Aufnahmevorrichtung durch die Scherringe hindurchgeschoben wird, von wo aus der Transport zur Presse hin erfolgt Diese Anordnung ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung mit bereits gescherten Barren zu betreiben, ohne die Barren-Warmschere in Betrieb zu setzen.

Anhand der F i g. 1 bis 4 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 Unterschnittsprinzip arbeiten.

Den Scherelementen vorgelagert ist die Treibrollen-Transportvorrichtung 1, die die Stangen oder Barren 2 aus der Erwärmungsanlage 3 durch die Scherelemente befördert (Fig. 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 Hydraulikvorrichtung 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 (F i g. 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 geschlossen ist und den Barren umschlingt.

Der Schervorgang wird durch eine Kontaktgabe des Rollenhebels 13 ausgelöst (F i g. 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 Lagerung für den gescherten Barren. Wenn sich der Barren nach dem Scheren in der untersten Lage befiindet, wird er mit der Ausstoßvorrichtung 20 aus dem Scherring 11 in seine Übergabestellung ausgestoßen und von der Barrenübergabevorrichtung 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.

Die erfindungsgemäße Barren-Warmschere 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 insbesondere gewährleistet, wenn herstellungs- bzw. lagerungsbedingt verzogene bzw. krumme Stangen eingeteilt werden müssen. Die erfindungsgemäße Warmschere ermöglicht darüber hinaus eine hohe Schnittquelität mit geringer Deformation der Schnittstelle, was sich güriüig auf den Strangpreßvorgang und die Qualität der gepreßten Profile auswirkt. Sie erlaubt außerdem ein sehr schnelles Arbeiten bei geringen Temperaturtoleranzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 Patentansprüche:

1. Barren-Warmschere zum Einteilen von auf Warmumformtemperatur angewärmten Rund- oder Flachstangen, insbesondere aus Leichtmetall, in Barren, im wesentlichen bestehend aus einer Transportvorrichtung, einem feststehenden und beweglichen rohrförmigen Scherelement, einer mechanischen Begrenzung des Barrentransportes und Einleitung des Schervorganges über einen Steuerschalter sowie ferner einem Antrieb zur Erzeugung der Scherkräfte, einem Aufnehmer für die gescherten Barren und einer Ausstoßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherelemente aus Ringen bestehen, deren Durchmesser/Längenverhältnis größer als 1 ist.

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

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

4. Barren-Warmschere 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, dadurch gekennzeichnet, daß am festen Scherring (8) Führungsrollen (9, 10) quer zur Scherrichtung angeordnet sind.

6. Barren-Warmschere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Begrenzung als federnd gelagerter Rollenhebel (13) ausgebildet ist.