DE2616809A1 - Schere zum schneiden von profilen mittels profilierter messer - Google Patents

Schere zum schneiden von profilen mittels profilierter messer

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Description

PATENTANWALT DIPLrING. C. O. BOECKER
6670 ST.INGBERTCSAAR), ENSHEIMERSTR.48
St. Ingbert, den S 568-Boe-WGr
13. April 1976
Maschinenfabrik SACK GMBH
4000 Düsseldorf-Rath
Schere zum Schneiden von Profilen mittels profilierter Messer
Die Erfindung betrifft eine Schere zum Schneiden von Profilen, insbesondere von Walzprofilen mit einem Steg und mit in einem Winkel zum Steg verlaufenden Flanschen, z. B. H- und U-Walzprofilen, mittels profilierter, relativ zueinander beweglicher Messer, die beim Schnitt parallel zueinander gehalten sind. Gerade die H- und U-Walzprofile können auf bekannten Scheren mit profilierten Messern nur mit sehr unbefriedigendem Ergebnis geschnitten werden. Die Beschädigungen der Profile an den Schnittstellen sind in der Regel so stark, daß sich fortlaufende Schwierigkeiten bei der Weiterbehandlung ergeben. Bei senkrecht gegenüber dem zu schneidenden Profil bewegten Messern werden nämlich vor allem die Flansche an den Schmalseiten angestaucht und nach Durchtrennen des Steges zerrissen. Man versuchte sich bisher so zu helfen, daß man das Obermesser breiter als das Innenmaß des Profils ausführte und nahm dabei in Kauf, daß die Flansche aufgebogen werden. Die untere Hälfte der Flansche wird dabei nach wie vor abgerissen, aber nicht geschnitten.
Auch sogenannte"Stanzschnittscheren" verbessern diese Schneidgeometrie nur unwesentlich und führen außerdem zu sehr hohen Schnittkräften.
Die Erfindung geht insbesondere von der in Walzwerken gebräuchlichen Technik aus, die gerade wegen der aufgezeigten Schwierigkeiten beim Schneiden von Walzprofilen mittels profilierter
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Telefon: (06894) 14396, Wohnung 7124 · Konten:Postscheckomt Essen 101328-438, Gebr.Rochling Bonk St.Ingbert 20.013.490
Messer die Verwendung von Sägen zum Durchtrennen schwieriger Profile vorsieht, wenn nicht gar im Walzwerk derartige Profile nur in Kühlbettlängen gewalzt werden. Sowohl die eine wie auch die andere Lösung ist für moderne Walzwerke mit hoher Produktion nicht mehr akzeptabel, selbst wenn fliegende Sägen angewandt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schere zum Schneiden von Profilen mittels profilierter Messer zu schaffen, deren Schneidgeometrie eine möglichst geringe Verformung oder Beschädigung des Schneidgutes an der Schnittstelle erwarten läßt. Die Erfindung ist insoweit sowohl auf im Stand schneidende als auch auf fliegende Schere gerichtet, wenn auch bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Schere im Walzwerk au»«? den erwähnten Gründen die fliegende Schere im Vordergrund steht.
Die Lösung der Erfindungsaufgäbe besteht aus den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Wesentlich ist hierbei außer einem Verlauf der Messerkanten weitgehend entsprechend den Konturen des zu schneidenden Profils - die Neigung aller Messerkanten gegenüber der Normalebene zur Bewegungsrichtung der Messer, wobei es unerheblich ist, ob nur ein Messer oder beide Messer beweglich angetrieben sind. Hierdurch wird nämlich erreicht, daß gerade die Flansche des Walzprofils in einem ziehenden Schnitt über ihre gesamte Flanschdicke und ihre Flanschhöhe geschnitten werden. Die schmalen Seiten der Flansche werden dabei nicht gestaucht, da von der Außenseite eines Flansches her eine Messerkante zum ziehenden Schnitt angreift.
Die im Anspruch 2 vermittelte Lehre geht von dem Normalfall aus, bei dem der oder die Flansche des Walzprofils senkrecht zu seinem Steg verlaufen. Im Anspruch 3 ist angegeben, wonach der spitze Neigungswinkel zwischen dem Steg bzw. den dem Steg zugeordneten Messerkanten und der Normalebene gegenüber der Bewegungsrichtung je nach der Abmessung des zu schneidenden Profils
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optimal zu bemessen ist. Nach Anspruch 4 wird der Messerhub der Schere dahingehend begrenzt, daß die die Flansche durchtrennenden Messerkanten sich beim Schnitt nicht oder nur wenig überdecken.
Insoweit sind alle Erfindungsmerkmale auch bei einer aus dem Stand schneidenden Schere anwendbar. In ihrer Anwendung bei einer Bauart als fliegende Schere mit einer Einrichtung zur Konstanthaltung der Parallelität der Messer während des Schnittes nach Anspruch 5 ersetzt die Schere die bisher in Walzwerken gebräuchlichen fliegenden Sägen mit dem unschätzbaren Vorteil, daß Walzprofile, insbesondere H- und ü-Profile mit Walzgeschwindigkeit sauber auf Kühlbettlängen unterteilt werden können, so daß hohe Knüppelgewichte eingesetzt werden können und die Wirtschaftlichkeit und Produktivität des Walzwerkes gesteigert wird.
Es kann vorteilhaft sein, die gesamte Schere zur schneidgutabhängigen Einstellung des spitzen Winkels zwischen dem Verlauf der Messerkanten für den Profilsteg und der Bewegungsrichtung der Messer um eine in Längsrichtung des Schneidgutes verlaufende Achse schwenkbar anzuordnen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Schere gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen
Fig. 1 eine fliegende Parallelkurbelschere in
Seitenansicht parallel zur Laufrichtung des Schneidgutes, zum Schneiden eines Η-Profils,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Schneidbereichs zur Erläuterung der Schneidgeometrie, und
Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2 nach vollendetem Schnitt.
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In Fig. 1 erkennt man ein schräg gestelltes Scherengehäuse 1 einer fliegenden Parallelkurbelschere 1 mit gegenüber der Horizontalen geneigten Messerwellen 2 und 3, auf denen rotierende Kurbelarme 4, 5 befestigt sind. Auf den exzentrisch zu den Antriebswellen 2,3 angeordneten Kurbeln sind Messerträger 6, frei drehbar gelagert, wobei an dem oberen Messerträger 6 ein zweiteiliges Obermesser 8a, 8b und an dem unteren Messerträger ein zweiteiliges Untermesser 9a, 9b befestigt sind. Die bei der Rotation der Antriebswellen 2, 3 umlaufenden Messerträger 6,7 werden in nicht näher dargestellter Weise auf Parallelhaltung der Messer während des Schnittes gehalten, im Ausführungsbeispiel einer Parallelkurbelschere durch ein hinter der Zeichnungsebene liegendes weiteres Gehäuse mit synchron umlaufenden Kurbelarmen 4, 5, von deren Kurbelzapfen Koppelstangen ausgehen, die gelenkig an jeweils einen Messerträger 6, 7 angeschlossen sind.
Das zu schneidende H-Walzprofil 10 wird über einen Rollgang mit waagerecht liegenden Rollen herangeführt, so daß sein Steg waagerecht und seine Flanschen senkrecht liegen. Durch die Pfeile R ist die Bewegungsrichtung der gegeneinander bewegten Messer verdeutlicht, die gegenüber der waagerechten Schneidebene bezogen auf den Steg des Profils - um einen spitzen Winkel geneigt ist, woraus sich die Neigung der Messerwellen 2, 3 sowie diejenige des Gehäuses 1 ergibt.
Die im Zusammenhang mit der geneigten Bewegungsrichtung R der Messer stehende Schneidgeometrie wird anhand von Fig. 2 und 3 näher erläutert. Hierzu wird als Bezugsebene die Normalebene N eingeführt, zu der die Bewegungsrichtung R senkrecht verläuft. Man erkennt, daß die dem Steg 10a des Walzprofils 10 zugeordneten parallelen Messerkanten 11, 12 unter einem spitzen Winkel O< gegenüber der Normalebene N geneigt verlaufen.
Diese Messerkanten 11, 12 setzen sich soweit wie möglich der Kontur des Schneidgutes folgend fort. Zum Schneiden des links liegenden Flansches 10b springt beispielsweise die Messerkante
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auf eine Messerkänte 13 zurück, die der oberen Schmalseite . des Flansches 10b zugeordnet ist. Der Obergang von der Messerkante 11 zur Messerkante 13 muß parallel zur Bewegungsrichtung R verlaufen, da der Flansch 10b in bezug auf diese Bewegungsrichtung der Messer hinterschnitten ist. Beim Übergang auf das Teilmesser 8b setzt sich die Schneidkante 13 fort in eine Schneidkante 14, die sich parallel zur Außenfläche des Flansches 10b über die gesamte Flanschhöhe erstreckt. Zum rechts gelegenen Flansch lOChin setzt sich die Messerkante 11 mit der Schneidkante 15 parallel zur Innenfläche der oberen Flanschhälfte 10c fort.
Die Fortsetzung der unteren Schneidkante 12 des Untermesserteils 9a ist spiegelbildlich zu derjenigen des Obermessers mit den korrespondierenden Schneidkanten 13', 14' und 15*. Alle Schneidkanten verlaufen somit im spitzen oder stumpfen Winkel gegenüber der Bewegungsrichtung R, wodurch insbesondere die Flanschen 10b und 10c des Profils 10 im ziehenden Schnitt sauber durchtrennt werden.
Der ziehende Schnitt durch die Flansche des Profils 10 erfolgt unter einem Winkel 3 zwischen den Schneidkanten 14 und 14* gegenüber der Normalebene N, wobei die Winkel (K und P Komplementärwinkel sind, wenn es sich um ein Profil handelt, dessen Flansche senkrecht zum Steg verlaufen.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Messerrelation kurz vor Schnittbeginn. Die Wahl des Winkels C* richtet sich zweckmäßig nach der Forderung daß der Eckpunkt E. zwischen den Kanten 11 'und 15 in der gleichen zur Bewegungsrichtung R liegenden Vertikalebene, liegt wie der tiefste Eckpunkt E_ im üntermesser zwischen den Kanten 13' und 14* Der Schneidhub H der Messer braucht auch nicht größer zu sein als die Strecke zwischen den beiden Eckpunkten E. und E~· Aus der Geometrie ergibt sich, daß unter dem Messerhub H die Schneidkanten 15 und 14' in Deckung gelangen, deren Schneidhub quer zum Flansch 10c somit dessen Flanschdicke S entspricht.
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Fig. 3 zeigt eine Messerrelation nach vollendetem Schnitt, wobei das Profil 10 in ursprünglicher Lage voll ausgezogen dargestellt ist. Gestrichelt ist eine Draufsicht auf die abgetrennte Stirnfläche des Profils dargestellt. Man erkennt eine seitliche Ablenkung des Profils nach dem Schnitt in der Größenordnung von S', die der Flanschdicke S entspricht und so klein ist, daß sie von der Biegefähigkeit des Schneidgutes aufgefangen werden kann. Die vertikale Ablenkung beim Schnitt ist sogar kleiner als bei einer Geradschnittschere, nämlich nur ein Viertel der Flanschhöhe.
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Claims (6)

PATENTANWALT DlPL.-iNG. C. Ü. BOECKER 6670 ST.INGBERT(SAAR), ENSHEIMERSTR.48 St. Ingbert, den 13. April 1976 S 568-Boe-WGr Maschinenfabrik SACK GMBH Düsseldorf-Rath PATENTANSPRÜCHE
1./Schere zum Schneiden von Profilen, insbesondere von Walzprofilen mit einem Steg und mit in einem Winkel zum Steg verlaufenden Flanschen, z. B. H- und U-Walzprofilen, mittels profilierter, relativ zueinander beweglicher Messer, die beim Schnitt parallel zueinander gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steg (10a) des Profils (10) durchtrennenden Messerkanten (11, 12) gegenüber der Normalebene (N) zur Bewegungsrichtung (R) der Messer (8a, 8b, 9a, 9b) beim Schnitt unter einem spitzen Winkel (<X ) geneigt verlaufen und in ihrer Kontur der Gestalt der Flansche (10b, 10c) des Profils folgend verlängert sind, soweit diese Verlängerungen (13, 14, 15, 13', 14", 15') innerhalb der Projektion des Profils auf die Normalebene liegen, wobei die den Flanschen zugeordneten Messerkanten (14, 14') gegenüber der Normalebene einen Winkel (/3 ) verlaufen derart, daß die Flansche auf ihrer vollen Höhe von ihren Außenflächen aus im ziehenden Schnitt durchschnitten werden.
2. Schere nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Profil mit senkrecht zum Steg (10a) verlaufenden Flanschen (10b, 10c) die beiden Winkel (Of ,ß) Komplementärwinkel sind.
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Telefon: (06894) 14396, Wohnung 7124 · Konten Postscheckamt Essen 101328-438, Gebr.Röchling Bank St. Ingbert 20.013.490
3. Schere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel ((X ) derart bemessen ist, daß der Eckpunkt (E,),an dem die dem Steg (10a) zugeordnete Messerkante (11) eines Messers in eine der Kontur eines Flansches (10c) innen folgende Messerkante (15) übergeht, ±n der gleichen zur Bewegungsrichtung (R) der Messer parallelen Ebene liegt wie der am meisten von der Normalebene (N) entfernte Eckpunkt (E2) des Messerkantenverlaufs des Gegenmessers (9a, 9b) für denselben Flansch.
4. Schere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerhub (H) der Strecke zwischen den beiden Eckpunkten (E., E-) gerade entspricht.
5. Schere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Bauart als fliegende Schere mit einer Einrichtung zur Konstanthaltung der Parallelität der Messer während des Schnittes.
6. Schere nach Anpsruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schere zur Einstellung des spitzen Winkels (ex ) um eine in Längsrichtung des Schneidgutes verlaufende Achse schwenkbar angeordnet ist.
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