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Titel der Erfindung
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Rotierende Drahtschere Anwendungsgebiet der Erfindung Die BrCindung
betrifft eine rotierende Drahtschere für schnellaufendes Walzgut in Drahtwalzwerken,
bei der das Walzgut durch ein in einer Kulisse geführtes Schwenkrohr seitlich in
den Messerbereich von fliegend gelagerten Messerköpfen en mit schraubengangartigen
Kalibern gebracht und durch die ständig umlaufenden Messer senkrecht zur Stabachse
getrennt wird.
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Charakteristik der bekannten technischen £ösun#en Zur Sicherung des
technologischen Prozesses und zur Gewährleistung einer guten Walzdrahtqualität ist
es in den derzeitigen Drahtwalzwerken erforderlich, die 51alzader an verschiedenen
Stellen der Anlage zu schopfen, Restenden in Schrottlängen zu zerhäckseln sowie
bei Bedarf an kleineren Bundmassen die Walzader in Teillängen aufzustellen0 Um die
Produktivität von Drahtwalzwerken zu steigern, war es nötig, die Endwalzgeschwindigkeit
zu erhöhen, was durch den einsatz von Drahtwalzblöcken realisiert wurde. Das Walzen
auf Drahtwalzblöcken hat jedoch zur Folge, daß die Walzader keine maßhaltigen Enden
aufweist0 Durch die gleichzeitige Anwendung von Wasserkühlstrecken zur thermomechanischen
Behandlung des Walzdrahtes kommt hinzu, daß das Gefüge der Walzaderenden außerdem
vom Gefüge der übrigen Ader abweicht.
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Somit ergibt sich das Problem, die nicht toleranzhaltigen und ein
abweichendes Gefüge enthaltenen Walzaderenden abzuschneiden,
Um
diese nicht qualitätsgerechten Enden abzuschneiden, werden in Drahtwalzwerken zwischen
den Wasserkühlstrecken und Windungslegern rotierende Scheren eingesetzt, die das
Schopfen bei hohen Walzendgeschwindigkeiten an der geraden Walzader gestatten0 Für
Walzendgeschwindigkeiten über 50 m/s sind einige Lösungen bekannt, Nach DD-WP B
23 D/221 156 ist eine Schere bekannt, bei der zur Schnitt ausführung das neben dem
unteren und dem oberen Messerkopf laufende Walzgut mittels eines Führungsrohres
zwischen die Messerköpfe geschwenkt wird, die den Aderstrang mittels gewindeartiger
Kaliber an den Messerköpfen seitwärts zu den Messern transportieren und das nachfolgende
Walzgut in die seitliche Endlage bringen. Ein ArbeitszSlinder bewegt einen am Führungsrohr
drehbar fixierten Mitnehmer in die seitlichen Rillen des oberen Messerkopfes. Hierdurch
wird das Führungsrohr und damit das Walzgut seitwärts synchron mit dem Kaliber im
Messerkopf verschoben und zum Schnitt gebracht Bei einer anderen Lösung nach DD-WP
B 23 D/221 154 wird die synchrone Seitwärtsbewegung durch ein vom Scherenantrieb
abzweigendes Getriebe erzeugt0 Beide Lösungen haben jedoch den Nachteil, daß der
Rückhub des Führungsrohres nur in der Walzpause zwischen zwei Walzadern erfolgen
kann, Somit sind zum Schopf en des Aderanfangs und des Aderendes je Walzlinie zwei
Scheren erforderlich.
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Weiterhin ist nach DD-TwVP 145 237 eine Drahtschere bekannt, mit der
es möglich ist, Aderanfang und Aderende zu schopfen.
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Diese Schere besteht ebenfalls aus einem vor den mit Kalibern versehenen
Messerköpfen schwenkbaren Führungsrohr und hinter den Messerköpfen aus einem mit
drei Kanälen versehenen AuslauSteile Nach erfolgten Schopfen der Aderspitze werden
die Messerwellen auseinandergefahren, , so daß die laufende Ader in die Position
zum Schopfen des Aderendes gebracht wird und somit der Zweitschnitt am Aderende
erfolgt.
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Aderanfang, Gutader und Aderende gelangen somit jeweils in einen der
Kanäle des beweglichen Auslaufteiles. Diese Lösung
bedingt einen
hohen technischen Aufwand durch Anwendung von gelenkig angeschlossenen Messerköpfen,
z. B. mittels Gelenkspindeln und eine komplizierte Steuerung der aubbewegung der
Messerköpfe. Problematisch wäre auch die Gewährleistung der Sgnchronbewejiung von
Messerkopfkaliber und Führungsrohr, da keine Zwangssteuerung für die Seitwärtsbewegung
des Führungsrohres vorgesehen ist.
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Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, bei hohen Walzgutgeschwindigkeiten
den Schop£- und Trennschnitt mit einer Schere je Aderstrang durchzuführen.
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DarleSung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, durch entsprechende Gestaltung der Messerköpfe und der Eulissenführung
sowie durch spezielle Betätigung des Mitnehmers am Siihrungsrohr Aderanfang und
Aderende mit einer Schere zu sohopfen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß achsfluchtend
am oberen und unteren Messerkopf jeweils ein rotationss#mmetrischer Mitnehmerkopf
mit schraubengangartigen Mitnehmerrillen angeordnet ist, in denen ein Mitnehmer,
der einerseits durch eine starre Verbindung mit dem Fiihrungsrohr und andererseits
mit der Kolbenstange eines auf festem Grund gelenkig angeordneten Arbeitszylinders
verbunden ist, wahlweise in den oberen oder den unteren Mitnehmerkopf einschwenkbar
ist0 Die Erfindung sieht weiterhin vor, die Messerköpfe glatt oder rillenförmig
auszuführen, die auch in Kombination auf den Messerwellen angeordnet sein können.
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Eine weitere Möglichkeit der Anwendung der Erfindung sieht vor, daß
die Mitnehmerköpfe auch konisch auslaufend ausgebildet sein können.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß die Kulissenführung
für das Schwenkrohr gerade oder kurvenförmig gestaltet ist und die Kulisse fest
oder um einen Drehpunkt kippbar angeordnet ist.
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Die weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Abstand
zwischen den Ruhekalibern gleich dem Abstand zwischen Schrottführungskaliber und
Geradeauskaliber ist.
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So ist auch vorgesehen, daß der Mitnehmer XLenkig oder fest mit dem
Führungsrohr verbunden ist. Das Messerpaar ist mittig auf den Messerköpfen angeordnet.
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Ausführungsbeispiel Anhand mehrerer AusSünrunbsbeispiele soll die
Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht in Walzrichtung
mit Führungskalibern an beiden Messerköpfen Fig. 2 eine Ansicht in Walzrichtung
mit Führungskalibern nur im oberen Messerkopf Fig, 3 eine Ansicht in Walzrichtung,
beide Messerköpfe ohne Führungskaliber, Figo 4 eine Ansicht in Walzrichtung, oberer
Messerkopf mit Führungskaliber, unterer Messerkopf mit teilweisem Führungskaliber0
Nach Figo 1 wird die Walzader 1 durch das bewegliche Führundrohr 2 in das keine
Steigung aufweisende Schrottführungskaliber 3 des unteren Messerkopfes 4 eingeführt0
Ein Hebel 5, der mittig drehbar um die Achse der Walzader 1 am Führungsrohr 2 gelagert
ist, ist an einem Ende im Bereich der MitnehmerköpSe 11, 12 mit einem Mitnehmer
6 versehen, während das andere freie Ende mit der Kolbenstange eines Arbeitszylinders
gelenkig verbunden ist, Der Arbeitsz#linder 7 ist auf festem Grund schwenkbar gelagert0
Beide Messerköpfe 4 und 8 sind mit gewindeartigen Führungskalibern 20
für
den Quertransport des Walzgutes versehen und tragen in der Mitte das Messerpaar
10. Der Quertransport zum Zerschneiden des Walzgutes wird durch die Betätigung des
Arbeitszalinders 7 nach oben eingeleitet, d. h. die Kolbenstange wird ausgefahren,
Dabei erfolgt eine Drehung des Hebels nach links (entgegen Uhrzeigersinn) und der
Mitnehmer 6 gelangt in die Mitnehmerrillen 21, während das Führungsrohr nach oben
schwenkt und das Walzgut 1 in die gewindeartigen Führungskaliber 20 des oberen Messerkopfes
8 eingeführt wird, Da die Mitnehmerköpfe 11, 12 starr mit den rotierenden Messerköpfen
4, 8 verbunden sind und die Gewin desteigung der Mitnehmerrillen 21 und der Führungskaliber
20 gleich ist, wird der durch Pfeilrichtung markierte synchrone ;#eg des Führungsrohres
2 und des Mitnehmers 6 abgefahren, as Walzgut 1 gelangt also bei Betätigung des
Arbeitszylinders 7 nach oben in das Führungskaliber 20 des oberen Messerkopfes 8
und wird durch die gewindeartige Steigung nach links zum Schnitt durch das Messerpaar
10 geführt bis zum kreisringförmigen Geradeauskalioer 9 ohne Steigung, wo das Führungsrohr
2 mit dem Walzgut 1 zur Ruhe kommt0 Durch abermalige Betätigung der Kolbenstange
des Arbeits-#ylinders 7 nach unten, wird in analoger Weise der quertransport des
Führungsrohres 2 mit dem Walzgut 1 nach rechts zum Schnitt durch das Messerpaar
10 geführt und kommt im Schrottführungskaliber 3 zur Ruhe. Dieser Vorgang ist beliebig
wiederholbarO Befindet sich das Führungsrohr 2 mit dem Walzgut 1 in dem Schrottführungskaliber
3 oder Geradeaus kaliber 9 und zwangsläufig der Mitnehmer 6 in den Ruhekalibern
14 oder 13, ist die Schere schnittbereit. Äuf Grund dieser Technologie kann die
Schere sowohl zum Schopfen der Enden als auch zum laufenden Zerteilen benutzt werden.
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Die Kulissenführung 15 dient zur exakten Führung und zur Begrenzung
des Arbeitsspiels des Führungsrohres 2. Bei Verwendung als Schopfschere fallen die
Schopfenden immer an der rechten Seite des Messerkopfes an, während die Gut ader
immer linksseitig geradlinig läuft. Dies ist von Vorteil für die Ausbildung des
AuslauSteils, für die Schrottendenabführung und die Führung der Gutader.
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In Figo 2 ist ein Beispiel dargestellts bei dem der untere Messerkopf
4 ohne Führungskaliber und der obere Messerkopf 8 beidseitig zum mittig liegenden
Messerpaar 10 hin mit gewindeartig-konischem Führungskaliber 20 ausgeführt ist,
Entsprechend sind auch die Mitnehmerköpfe 11, 12 mit konisch auslaufenden Mitnehmerrollen
21 versehen. Die vor den Messerköpfen liegende Kulissenführung 15 ist geradlinig
gestaltet und um den Drehpunkt 18 in Messermittenebene schwenkbar auf der festen
Ebene 17 angeordnet. Die Anschläge 19, ebenfalls auf fester Ebene vor dem unteren
Messerkopf 4, begrenzen die Beweglichkeit der Kulissenführung 150 Der Mitnehmer
6 und das Führungsrohr 2 ist starr durch eine Stange 16 verbunden und in der Kulissenführung
15 angeordnet. In der Nähe des Mitnehmers 6 ist die Kolbenstange des Arbeitsz#linders
7 gelenkig mit der Stange 16 verbunden. Der Arbeitsz#-linder 7 ist gelenkig auf
festem Grund gelagert.
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Wird der Arbeits#ylinder nach unten beaufschlagt, dreht sich die Kulissenführung
links herum um den Drehpunkt 18 und bringt den in der Kulissenführung geführten
Mitnehmer 6 in die Mitnehmerrillen 21 des unteren Mitnehmerkopfes 11 und gleichzeitig
das Führungsrohr 2 mit dem Walzgut 1 in das Führungskaliber 20 des oberen Messerkopfes
80 Der Bewegungsablauf entsprechend Pfeilrichtung nach links wird eingeleitet und
das Walzgut 1 durch das Messerpaar 10 getrennt. Der Mitnehmer 6 gelangt zum unteren
Ruhekaliber 13 und das durch die Stange 16 fest verbundene Führungsrohr 2 mit dem
Walzgut 1 auf die linke Seite des unteren Messerkopfes 4. Zur Einleitung des nächsten
Walzgutschnittes wird der Arbeitszylinder nach oben beaufschlagt, wobei ein analoger
Bewegungsablauf nach rechts stattfindet und das Walzgutende geschopft wird. Der
Mitnehmer 6 kommt im oberen Ruhekaliber-14 und das Führungsrohr 2 mit dem Walzgut
auf der rechten Seite des unteren Messerkopfes zur Ruhe. Die Schere ist für ein
neues Arbeitsspiel betriebsbereit0 Auch hier fallen die Schopfenden bei Verwendung
als Schopfschere stets auf der rechten Seite der Messerköpfe an, während die Gutader
auf der linken Seite derselben geradlinig läuft.
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Figo 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem beide Messerköpfe 4,
8 glatt, ohne Führungskaliber, ausgeführt sind0 Mittig der Messerköpfe 4, 8 ist
das Messerpaar 10 angeordnetto Die Kulissenführung 15 ist auf festem Grund befestigt
und geradlinig ausgebildet, In der Kulissenführung 15 ist das Führungsrohr 2 verschiebbar
angeordnet0 Das Führungsrohr 2 ist durch eine starre Verbindung 16 fest mit dem
Mitnehmer 6 verbunden, Die Verbindung 16 selbst ist unmittelbar am Mitnehmer 6 mit
dem Arbeitsz#linder 7 gelenkig verbunden. Der Arbeitszalinder 7 ist schwenkbar auf
festem Grund angeordnet. Die Richtung der Achse des Arbeitszylinders 7 ist so gewählt,
daß sie den durch Pfeile gekennzeichneten Bewegungsablauf des Mitnehmers 6 unterstützt0
Die Mitnehmerköpfe 11, 12 sind mit den gewindeartig verlaufenden Mitnehmerrillen
21 versehen0 Zur Einleitung des Schneidvorganges wird die Kolbenstange des Arbeitsz#linders
7 ausgefahren, der Mitnehmer 6 wird nach unten gedrückt und greift somit in die
Mitnehmerrillen 21 des unteren Mitnehmerkopfes 11 ein. Der Transport von Mitnehmer
6, Verbindung 16, Führungsrohr 2 und Walzgut 1 erfolgt gemäß Pfeilmarkierung nach
links. Durch das Messerpaar 10 erfolgt der Scf'opf schnitt und der Mitnehmer 6 kommt
im Ruhekaliber 13 zur Ruhe, wäh rend das Führungsrohr 2 linksseitig des Messerpaares
10 verbleibt und die Gutader in den entsprechenden Leitkanal des Auslaufteiles einschießt.
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Zur Durchführung des Schopfschnitts am Walzaderende wird der Arbeitszylinder
7 nach oben betätigt, d. ho die Kolbenstange wird eingefahren, und der BewegunvsablauS
erfolgt analog, bis die Ruhelage rechts erreicht ist, d. h4 der Mitnehmer 6 befindet
sich im Ruhekaliber 14 des oberen Mitnehmerkopfes 12 und das Führungsrohr 2 in seiner
rechten Endlage an den Messerköpfen 4, 8. Auch bei dieser Lösung läuft die Gutader
auf der linken Seite der Messerköpfe geradlinig und die Schopfenden fallen stets
auf der rechten Seite an.
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Fig, 4 zeigt eine Messerkopfgestaltung mit zwei Messerpaaren.
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Die Messer köpfe 4, 8 sind ebenfalls mit gewindeartigen Führungsrollen
20 versehen, wobei außermittig der Messerköpfe 4, 8 jeweils ein Messerpaar angeordnet
ist. Vor den Messerköp#an 4, 8 ist die Kulissenführung 15 mit kurvenförniger Führungsbahn
auf festem Grund angeordnet. Auf dieser Füh-
rungsbahn wird das
Führungsrohr 2 mit dem darin laufenden Walzgut geführt. Eine starre Verbindung 16,
beispielsweise eine Stange, verbindet das Führungsrohr 2 fest mit dem Mitnehmer
6. Unmittelbar am Mitnehmer 6 ist oberhalb und unterhalb der Messerköpfe jeweils
ein Arbeitszylinder 7 und 19 gelenkig auf festem Grund angeordnet. Oberer und unterer
Messerkopf 8, 4 sind jeweils mit den Mitnehmerköpfen 12, 11 fest verbunden, wobei
der untere Mitnehmer 11 keine Mitnehmerrillen besitzt0 In Ausgangsposition befindet
sich der Mitnehmer 6 im Ruhekaliber 13 des unteren Messerkopfes 11.
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Zur Einleitung des Schopfschnittes wird der Arbeitszylinder 7 nach
oben bewegt, wobei der Arbeitszglinder 19 drucklos ist und der Bewegung nachgibt.
Der Mitnehmer 6 wird in die Mitnehmerrillen 21 geführt, und es beginnt der mit vollausgezogenen
Pfeilen gekennzeichnete BewegungsablauBO Durch die Verbindung 16 erfolgt eine Zwangsführung
des Führungsrohres 2 mit der Walzader 1 innerhalb der Kulissenführung 15 zum Führungskaliber
20 des oberen Messerkopfes 80 Dabei wird die Walzader 1 zwangsläufig in den Bereich
des Messerpaares 10 gebracht und geschnitten. Nachdem der Mitnehmer 6 im Ruhekaliber
14 zum Stillstand gekommen ist, befindet sich die Walzader 1 im Beerkaliber 22.
Zur Einleitung des Zweitschnitt es für das Walzaderende wird der Arbeitszglinder
19 nach unten bewegt und anschließend der Arbeitszylinder 7 nach oben. Der Mitnehmer
6 gleitet in die-Mitnehmerrillen 21 des oberen Mit ne hmerkopfes 12 und es erfolgt
ein weiterer Quertransport der Walzader 1 im Führungsrohr 2 und dem Führungskaliber
20 zum Schnitt durch das zweite Messerpaar 10'.
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Danach befindet sich das Führungsrohr 2 in der rechten Endlage und
der Mitnehmer 6 im rechten Ruhekaliber 14'.
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Zur Durchführung eines neuen Schnittes muß zuerst das Führungsrohr
2 wieder in die Ursprungslage gebracht werden. Selbstverständlich befindet sich
während dieses Arbeitstaktes keine Walzader 1 im Führungsrohr 2. Zur Rückführung
des Führungsrohres 2 wird bei drucklosem Arbeitszglinder 19 der Arbeitszglinder
7 nach unten betätigt, wodurch der Mitnehmer 6 auf den unteren Mitnehmerkopf 11
entlang der gestrichelten Pfeile nach links bis in das Ruhekaliber 13 gleitet0 In
dieser Stellung befinden sich Mitnehmer 6 und Führungsrohr 2 wieder in
Arbeitsstellung
zum Schopfen des Aderanfanges und des Ader, endes. Bei dieser Messerkopfausführung
erfolgt ührung e olgt die Führung der Schopfspitze stets links vom Messerpaar 10
die Gutader in der Mitte und das Schopfende stets rechts vom zweiten Messerpaar
10'. Zum laufenden Zerteilen einer Walzader ist diese Scherenausführung nicht geeignet,
AuSstellung
der verwendeten Bezugszeichen 1 - Walzgut 2 - Führungsrohr, beweglich 3 - Schrottführungskaliber
4 - Messerkopf, unten 5 - Hebel 6 - Mitnehmer 7 - Arbeitszglinder 8 - Messerkopf,
oben 9 - Geradeaus kaliber 10 - Messerpaar a - Mitnehmerköpfe, unten 12 - Mitnehmerkopf,
oben 13 - Ruhekaliber, unten 14 - Ruhekaliber, oben 15 - Kulissenführung 16 - starre
Verbindung 17 - feste Unterlage 18 - Drehpunkt 19 - Arbeitszylinder 20 - Führungskaliber
21 - Mit nehme rrillen 22 - leerkaliber 23 - Kulisse
Leerseite