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Schere zum Schneiden von Draht oder Stabstahl
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Die Erfindung betrifft eine Schere zum Schneiden von Draht oder Stabstahl,
in der der Draht oder Stabstahl zwischen zwei an ihrem Umfang mit Einfassungen für
den Draht oder Stabstahl versehenen Trommeln hindurchgeführt ist, in denen zusammenwirkende
Messer in die Bahn des Drahts oder Stabstahls hinein relativbewegbar sind.
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Solche Scheren sind durch Benutzung wie auch aus der Literatur, z.B.
"Drahtwelt" 7, 1977, Seiten 263 bis 264, bekannt.
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Sie sind besonders geeignet für den Einsatz in der Linie hinter mit
hoher Geschwindigkeit arbeitenden Walzgerüsten, da hier im Gegensatz zu anderen
Konstruktionen, auch rotierenden Scheren, die Messer in der ausgewuchteten Trommel
immer mit umlaufen und nur durch eine kurze Verschiebung parallel zur Drehachse
in Eingriff gebracht werden. Für diese Verschiebung sitzen die Messer bei den bekannten
Trommelscheren an Schwenkarmen, die in die Trommel eingelassen sind und durch
einen
in der Trommelwelle angeordneten Hydraulikzylinder betätigt werden.
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Der Erfindung liegt als Aufgabe eine robustere Anordnung der Messer
zugrunde.
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Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck bei einer- Schere der eingangs
bezeichneten Art vorgesehen, daß, bezogen auf die Trommeln, die Messer fest angeordnet
sind und die Bahn des Drahts oder Stabstahls zu den Messern hin auslenkbar und zurückführbar
ist.
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Die Auslenkung des Drahts oder Stabstahls aus seiner normalen Bahn
zu den Messern hin, für die im folgenden verschiedene Lösungen und Mittel angegeben
werden, gestaltet sich im Ergebnis einfacher als der dem üblichen Prinzip folgende
Vorschub des Werkzeugs an das Gut, wie er in der bekannten Trommelschere stattfindet.
Die dort für den Messervorschub benötigten, komplizierten und in komplizierter Weise
mitdrehend angeordneten, fliehkraftbelasteten und über anfällige hydraulische Drehanschlüsse
betätilrten Jinrichtungen entfallen.
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An ihre Stelle tritt beispielsweise lediglich eine vor den Trommeln
angeordnete, als Weiche verstellbare Führung für den Draht oder Stabstahl.
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Deren Funktion kann durch die Ausgestaltung ergänzt werden, daß die
genannten Einfassungen für den Draht oder Stabstahl an sich bekannte Führungsrillen
von dem Draht- oder Stabstahlquerschnitt entsprechendem Querschnitt. sind und die
Bahn des Drahts oder Stabstahls über Abzweigungcn der Führungsrillen zu den Messern
hin auslenkbar und zurückführbar ist.
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Die Auslenkung und Zurückführung der Bahn, bezogen auf die Trommeln,
kann aber auch gemäß einem anderen Lösungsvorschlag
durch eine Pendellagerung
der Trommeln und eine Einrichtung zur kurzzeitigen Auslenkung der Trommeln gegenüber
dem Draht oder Stabstahl zu den Messern hin bewerkstelligt werden.
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Solche Trommeln können gleichfalls in der vorstehenden Weise mit Führungsrillen
versehen sein.
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Beispielsweise weisen die Trommeln jeweils eine Führungsrille für
die normale Bahn des Drahts oder Stabstahls auf und eine von dieser abzweigende
und unmittelbar zu ihr zurückführende Führungsrille, in der ein Messer angeordnet
ist.
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Für in normaler Weise starr auf ihren Wellen sitzende Trommeln und
die Auslenkung der Bahn durch eine Weiche wird jedoch als besonders vorteilhafte
Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Trommeln jeweils zwei Führungsrillen
für die normale Bahn des Drahts oder Stabstahls aufweisen und zwei jeweils von der
einen abzweigende und zur anderen führende Führungsrillen, in denen ein Messer,
vorzugsweise ein gemeinsames Messer an ihrem Kreuzungspunkt, angeordnet ist.
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Hier wechselt der Draht oder Stabstahl beim Schnitt nur von der einen
auf die andere Bahn. Er wird nur einer einsinnigen Bewegung und keiner Hin- und
Rückbewgung unterworfen, was neben anderen Vorteilen eine besonders große Schnelligkeit
des Vorgangs ermöglicht.
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Auch die Weiterführung des Guts hinter der Schere in zwei abwechselnd
benutzten Bahnen, die sich dabei ergibt, hat verschiedene Vorteile. Die getrennten
Teile, wie abgeschnittene Anfänge und Enden, herausgeschnittene Proben u. dgl. können
leichter voneinander geschieden werden, das Herausschneiden von Proben wird damit
überhaupt erst ermöglicht; bei Draht wird der Wechsel auf eine andere Spule erleichtert.
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Die Schnelligkeit und die daraus folgende schnelle Wiederholbarkeit
des Vorgangs erlaubt ferner einen so geringen Durchmesser der Trommeln, daß mit
der Schere selbst gehäckselt,
d.h. fehlerhaftes Material kleingeschnitten,
werden kann; den bekannten Trommelscheren muß eine gesonderte Häckselmaschine mit
kleineren Trommeln nachgeschaltet werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, daß die Auslenkung durch die genannte Weiche
nur bis in die abzweigende Führungsrille reicht, wobei der Draht oder Stabstahl
dann von dieser, gegebenenfalls unter Mitnahme der Weiche, weiter ausgelenkt wird.
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Dies verkürzt den Stellweg der Weiche und damit den Hub ihres Stellantriebs;
der Vorgang wird noch einmal beschleunigt.
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Eine aus einem schwenkbaren Führungsrohr bestehende Weiche kann z.B.
einfach einen Stellantrieb aufweisen, der mit einer Öse an dem Führungsrohr angreift,
in der das Führungsrohr Spiel für die genannte Mitnahme durch den von der Führungsrille
weiter ausgelenkten Draht oder Stabstahl hat.
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Damit die abgeschnittenen Enden nicht von den Messern gquetscht werden,
wird man die Führungsrillen hinter den Messern jeweils vertiefen.
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Müssen beim Übergang auf einen Draht oder Stabstahl anderen Durchmessers
- insgesamt kommt vornehmlich ein Bereich von 5 bis 30 mm in Betracht - Trommeln
mit anderer Kalibrierung der Führungsrillen montiert werden, ist auch dies bei der
erfindungsgemäßen Schere wesentlich einfacher als bei der bekannten.
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Schließlich sei festgehalten, daß im Falle der Auslenkung der Bahn
durch die erwähnte Weiche bzw. Führung die Rückführung zwar ebenfalls durch eine
solche und vorzugsweise dieselbe Weiche bzw. Führung vorgenommen werden kann, aber
nicht in jedem Falle muß. Wie aus dem vorstehenden ~schon erkennbar ist, könnte
z.B. die Rückführung auch bloß durch eine von der normalen Bahn abzweigende und
unmittelbar zu ihr zurückführende Führungsrille erfolgen. Auch vor und hinter den
Rollen angeordnete Führungseinrichtungen kommen in Betracht.
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Die Zeichnungen geben Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder.
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Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Drahtschere in Draufsicht, die
obere der beiden Trommeln weggelassen.
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Fig. 2 zeigt die Drahtschere in Ansicht gemäß Fig. 1 von unten.
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Fig. 3 zeigt eine Einzelheit im Schnitt.
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Fig. 4 zeigt eine andere erfindungsgemäße Drahtschere in Ansicht in
Normalstellung.
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Fig. 5 zeigt die Schere gemäß Fig. 4 in Schnittstellung.
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Auf einer Grundplatte 1 ist ein teilweise als Gehäuse ausgebildeter,
bis zur Decke hin von vier Ankern 2 durchzogener Maschinenständer 3 angeordnet.
In dem Maschinenständer 3 sind zwei Wellen 4 und 5 gelagert, die an ihrem einen,
aus dem Maschinenständer herausragenden Ende jeweils eine Trommel 6 bzw. 7 tragen.
Am anderen Ende greift an der unteren Welle 4 über eine Kupplung 8 ein in der Zeichnung
weggeschnittener Antrieb an; die obere Welle 5 ist mit der unteren durch Zahnräder
gekoppelt, die sich im Gehäuse des Maschinenständers 3 befinden.
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Die beiden Trommeln 6 und 7 weisen an ihrem Umfang jeweils zwei in
der Normalebene zur Welle 4 bzw. 5 verlaufende Rillen 9 und 10 und zwei diese verbindende,
sich kreuzende Rillen 11 und 12 auf. Fig. 2 läßt bei 13 und 14 die Einmündungen
der Rillen 11 bzw. 12 in die Rillen 9 bzw. 10 erkennen. Die Abzweigungen der Rillen
11 und 12 von den Rillen 10 bzw. 9 liegen, mit Bezug auf die Zeichenebene in spiegelbildlicher
Ausbildung zu den Einmündungen 13 und 14, auf der Rückseite der gezeichneten Ansicht.
Die Kreuzung 15 der Rillen 11 und 12 ist in der Draufsicht gemäß Fig. 1 an der unteren
Trommel 6 sichtbar. Hier ist am Kreuzungspunkt ein Messer 16 angeordnet.
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Die Messer 16 der beiden Trommeln 6 und 7 treffen bei der Drehung
der Trommeln jeweils so zusammen, wie in Fig. 3 in größerem Maßstab dargestellt.
Die Messer erstrecken sich durch
den Rillenquerschnitt radial nach
außen und schließen mit der Trommelmanteloberfläche ab. Ihre Kanten wirken zusammen.
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Hinter den Messern 16 ist die Rillentiefe etwa auf das Doppelte vergrößert,
derart, daß der in der einen Rille durch das Messer weggenommene Platz in der anderen
Rille zur Verfügung gestellt wird.
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Der normale Querschnitt der Rillen 9-12 ist, mit einer Zugabe, gleich
dem halben Drahtquerschnitt; die Rillenbreite vergrößert sich an den Abzweigungen,
den Einmündungen 13 und 14 und der Kreuzung 15 bis auf das Doppelte. Am Kreuzungspunkt
ist die Rillenbreite normal, unmittelbar vor dem Messer ist der Rillenquerschnitt
halbkreisförmig.
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Vor den Trommeln 6 und 7 ist in der Berührungsebene der Trommeln ein
Führungsrohr 17 angeordnet. Es ist an seinem Eingang 18 mit einer senkrechten Achse
19 schwenkbar gelagert und hinter seiner Mitte noch einmal abgestützt in einer Halterung
20, die das Rohr mit einem Langloch 21 umfaßt. Das Führungsrohr 17 ist in dem Langloch
21 frei hin- und herbeweglich. Darüber hinaus ist die Halterung selbst in einer
Schlittenführung hin- und herbeweglich mittels eines hydraulischen oder pneumatischen
Zylinders 22. Der Zylinder 22 und die Halterung 20 sind auf einer am Maschinenständer
3 angeschraubten Konsole 23 angeordnet, die Lagerung des Führungsrohrs 17 mit der
Achse 19 wird von einem an dieser angeschraubten Arm 24 getragen.
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Das Führungsrohr 17 ist mit einem keramischen Material oder mit Hartmetall
ausgekleidet und außerdem gekühlt. Sein Eingang 18 ist trichterförmig erweitert.
Sein Ende ist mit einem konisch auslaufenden, den Draht eng umfassenden, auswechselbaren
Mundstück 25 versehen.
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Hinter den Trommeln 6 und 7 schließt sich, ebenso wie das Führungsrohr
17 in den Spalt zwischen den beiden Trommeln hineinragend, ein Führungskanal 26
von breitem, rechteckigem Querschnitt an. Er ist in einem Abstand von den Rollen
durch
eine Zwischenwand 27 in zwei jeweils mittig hinter den Rillen
9 bzw. 10 liegende Einzelkanäle 28 bzw. 29 unterteilt. Auch der Führungskanal 26
ist auf einer am Maschinenständer 3 angeschraubten Konsole angebracht; ein Teil
dieser Konsole ist bei 30 zu erkennen.
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An den Führungskanal 26 schließen sich endlich zwei nicht gezeichnete
Weichen an, die das Gut von den Einzelkanälen 28 bzw. 29 abzuscheiden erlauben.
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Der beispielsweise von einem Walzgerüst kommende Draht läuft durch
das Führungsrohr 17 und bei dessen gezeichneter Stellung in den Rillen 10 zwischen
den Trommeln 6 und 7 hindurch und dann weiter in den Führungskanal 26 und den Einzelkanal
29.
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Diese Bahn ist durch eine strichpunktierte Linie 31 dargestellt. Die
Umfangsgeschwindigkeit der Trommeln 6 und 7 ist gleich der Transportgeschwindigkeit
des Drahts.
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Soll der Draht geschnitten werden, so wird der Zylinder 22 betätigt.
Er zieht, abgestimmt auf den Trommellauf, die Halterung 20 sehr schnell ein solches
Stück an, daß der Draht an der Abzweigung der Rille 11 in diese hineingezogen wird.
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Anschließend. wird der Draht von der Rille 11 selbst weiter seitverschobn
bis zu der Rille 9; in diese tritt er an der Einmündung 1:3 ein. Hierbei nimmt der
Draht das Führungsrohrl7 mit, das sich dabei in der Halterung 20 vom einen Ende
des Langlochs 21 zum anderen verschiebt.
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Auf halbem Wege erfolgt am Messer 16 der Schnitt. Der neue Drahtanfang
gelangt dann in den anderen Einzelkanal 28; die dortige, wiederum strichpunktiert
dargestellte Bahn des Drahts ist mit 32 bezeichnet.
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Für den nächsten Schnitt stößt der Zylinder 22 die Halterung20 zurück.
Der Draht wird an ihrer Abzweigung in die Rille 12 gezogen. Diese faßt ihn und schiebt
ihn unter Mitnahme des Führungsrohrs 17, das sich dabei im Langloch 20 wieder zurückbewegt,
auf dem Weg über die Kreuzung 15 mit dem Messer 1C sowie die Einmündung 1.4 zurück
in die Rille 10.
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Werden so Anfang und Ende des Drahts abgeschnitten (~,Schopfen"),
so können die abgeschnittenen Enden an einer der erwähnten Weichen ausgeschieden
werden.
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Durch sofortige Aufeinanderfolge zweier Schnitte kann auch eine Probe
genommen und ausgeschieden werden.
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Ferner kann durch andauernde Schnittfolge gehäckselt werden.
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Eine Teilung zu anderen Zwecken ist schließlich ebensogut möglich.
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In Fig. 4 und 5 ist eine Abwandlung der vorbeschriebenen Vorrichtung
verdeutlicht: Das Führungsrohr 17 ist ersetzt durch eine Pendellagerung der hier
mit 33 bezeichneten Trommeln auf ihren Wellen 34. Um den Draht aus seiner normalen
Bahn in den den Rillen 9 oder 10 entsprechenden Rillen 35, bezogen auf die Trommeln,
auszulenken - absolut betrachtet hier die Trommeln 33 über dem Draht auszulenken
-, zweigen von den Rillen 35 schräge Rillen 36 ab, die über Messer 37 zu den Rillen
35 zurückführen; dazu sind die Mantelflächen der Trommeln ballig, und es sind vorschiebbare
Rollen 38 o.ä. vorgesehen, mittels derer die Trommeln 33 gegenüber ihren Achsen
34 schräggestellt werden können. Der Vorschub und die Zurückziehung der Rollen 38
sind derart auf die Drehzahl der Trommeln 33 abgestimmt, daß die Berührung zwischen
den Trommeln 33 dann entlang der Rillen 36 verläuft; die Fliehkraft stellt die Trommeln
zurück, doch kann bei Bedarf auch für die Rückstellung ein den Rollen 38 entsprechendes,
entgegenwirkendes Organ vorgesehen werden.
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Der Schnitt erfolgt bei dieser Abwandlung demgemäß durch Auslenkung
der Trommeln 33.
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Schließlich sei auf verschiedene Abwandlungsmöglichkeiten des beschriebenen
Rillenverlaufs hingewiesen: Die Rillen 11, 12 und 36 könnten beispielsweise auch
kürzer sein, wenngleich man an sich möglichst den vollen Trommelumfang zu nutzen
bestrebt sein wird.
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Die Rillen 11 und 12 können vor allem aber sinusförmig verlaufen,
d.h. unter einem kleineren Winkel von den Rillen 9 und 10 abzweigen und/oder in
sie einmünden und weiter innen stärker in die Querrichtung abbiegen.