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Walzgutschere, insbesondere Block- oder Brammenschere
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Die Erfindung betrifft eine Walzgutschere, insbesondere eine Block-
oder Brammenschere, mit je einem in einem Messerträger sitzenden Ober- und Untermesser
und mit einem Exzenterantrieb, über den Ober- und Untermesser im Scherenständer
relativ zueinander bewegbar und am Walzgut zum Schnitt bringbar sind.
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Derartige Walzgutscheren werden einerseits dazu benutzt, am vorlaufenden
und am nachlaufenden Ende des Walzgutes, insbesondere der Blöcke oder Brammen, Schopfschnitte
durchzuführen.
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Andererseits können sie aber auch eingesetzt werden, um ein Querteilen
des Walzgutes, insbesondere der Blöcke oder Brammen, zu bewirken.
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In jedem Falle wird dabei das Walzgut mittels eines Rollganges an
die Walzgutschere heran und in diese hinein geführt sowie anschließend, nach Durchführung
der Schneidarbeit, auch aus dem Bereich derselben abtransportiert.
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Bei den bekannten Walzgutscheren dieser Art hat es sich als nachteilig
erwiesen, daß durch die auftretenden Schnittkräfte
die Rollgangsrollen
vor und hinter der Schere beträchtlich belastet werden können und daß daher zur
Vermeidung dieses Nachteiles vor und hinter der Schere mit beträchtlichem Aufwand
besondere Rollgangswippen eingebaut werden müssen, deren der Walzgutschere zugewendete
Enden in einem dem jeweiligen Schnitthub entsprechenden Ausmaß eb- und senkbar sind,
um die darin befindlichen Rollgangsrollen von den durch die Walzgutschere erzeugten
Schnittkräften zu entlasten.
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Werden die Rollgangswippen während der Schneidarbeit der Walzgutschere
nicht genau synchron mit deren Schnitthub bewegt, dann kann es vorkommen, daß das
Walzgut zeitweilig von der Rollgangswippe abgehoben wird und dann im Augenblick
seiner Durchtrennung auf die Rollgangswippe herabfällt, so daß diese beträchtlichen
Stoßbelastungen ausgesetzt wird.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten, gattunggemäßen Walzgutscheren
liegt darin, daß deren konstruktiv vorgegebener Scherdruck nur in relativ eng begrenzten
Bereichen ausgenutzt werden kann, weil er durch den zwischen dem Ober- und dem Uncermesser
jeweils festgelegten Messerwinkel in Abhängigkeit von der Scherfestigkeit des Walzgutes
und der an diesem erzielbaren Scherfläche bestimmt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzgutschere der eingangs
angegebenen Gattung zu schaffen, die ohne zugeordnete Rollgangswippen arbeitet,
trotzdem aber eine Belastung der Rollgangsrollen durch die auftretenden Schnittkräfte
vermeidet sowie auch ein Abheben des Walzgutes vom Rollgang während der Schneidarbeit
verhindert. Zugleich soll dabei die Walzgutschere eine Ausbildung erhalten, die
das Arbeiten mit progressivem Schnitt ermöglicht und eine Nutzung des konstruktiven
vorgegebenen Scherdrucks innerhalb weiter Bereiche zuläßt.
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Die Lösung dieser komplexen Aufgabe wird erfindungsgemäß nach dem
Kennzeichen des Anspruchs 1 dadurch erreicht, daß wahlweise entweder der obere Messerträger
oder der untere Messerträger als Messerschlitten im Scherenständer antreibbar und
dabei zugleich der jeweils andere Messerträger als Widerlager für das Walzgut fixierbar
ist und daß der Messerwinkel des jeweils den Messerschlitten bildenden Messerträgers
gegenüber dem als Widerlager dienenden Messerträger zwischen einer Parallellage
und einer maximal begrenzten Neigungslage verstellbar ist.
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Der besondere Vorteil einer solchermaßen ausgebildeten Walzgutschere
liegt einerseits darin, daß der Schopfschnitt am vorlaufenden Walzgutende - also
der sogenannte Kopfschrottschnitt mit einer anderen Schnittrichtung ausgeführt werden
kann, als der Schopfschnitt am nachlaufenden Walzgutende - also der sogenannte Fußschrottschnitt
- . Der jeweils in Ruhe befindliche, also als Widerlager für das Walzgut dienende
Messerträger hat dabei eine solche Lage, daß die Schnittkräfte der Walzgutschere
über das Walzgut nicht auf den Rollgang wirken können und daß dabei auch ei#n Abheben
des Walzgutes vom Rollgang verhindert wird.
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Ein Weiterbildungsmerkmal für die erfindungsgemäße Walzgutschere ist
nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß beide Messerträger in Vertikalführungen
des Scherenständers relativ zueinander ausgerichtet sind, daß auch die Lager der
die Exzenter tragenden Antriebswelle in Vertikalführungen des Scherenständers sitzen
und daß die Lager der Antriebswelle über Zugorgane mit dem oberen Messerträger in
Verbindung stehen bzw. verbindbar sind, während auf den Exzentern der Antriebswelle
gelagerte Druckorgane am unteren Messerträger angreifen.
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Dieser Aufbau der erfindungsgemäßen Walzgutschere ist insofern besonders
vorteilhaft, als er es mit relativ geringem technischen Aufwand möglich macht, je
nach Bedarf entweder den oberen Messerträger oder den unteren Messerträger als Messerschlitten
im Scherenständer antreibbar zu machen und dabei zugleich den jeweils anderen Messerträger
als Widerlager für das Walzgut zu fixieren.
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Der einfachen und sicheren Schnittwinkelverstellung für das Obermesser
ist es besonders dienlich, wenn gemäß Anspruch 3 der obere Messerträger über Hydraulikzylinder
verstellbar und feststellbar mit den als Zugstangen ausgebildeten Zugorganen gekuppelt
ist und wenn weiterhin gemäß Anspruch 4 der obere Messerträger beidendig einen Gabelkopf
hat, mit dem er am Gelenkzapfen der Hydraulikzylinder angreift.
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Bewährt hat es sich gemäß Anspruch 5 andererseits, daß nach der Erfindung
die Lager der die Exzenter tragenden Antriebswelle zusammen mit den Zugorganen bzw.
Zugstangen auf einer absperrbaren Flüssigkeitssäule von im Scherenständer sitzenden
Hydraulikzylindern ruhen. Dieser Aufbau der Walzgutschere ist für den Fall wichtig,
daß deren oberer Messerträger als fixiertes Widerlager für das Walzgut wirken soll,
während der untere Messerträger den den Schnitthub ausführenden Messerschlitten
bildet.
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Ein anderes wichtiges Ausgestaltungsmerkmal einer erfindungsgemäßen
Walzgutschere liegt nach Anspruch 6 darin, daß der untere Messerträger einendig
mit einem Gabelkopf versehen ist, der am Gelenkzapfen einer auf einem der Zugorgane
gehaltenen Gleitmuffe angreift, und über Kugelpfannen auf Kugelzapfen der Druckorgane
ruht, wobei wenigstens der Kugelzapfen des am freien Ende des unteren Messerträgers
angreifenden Druckorgans durch einen Hydraulikzylinder höhenverlagerbar und fixierbar
ausgebildet ist.
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Durch diese Maßnahmen läßt sich der Schnittwinkel des Untermessers
relativ zum Obermesser bedarfsabhängig verändern, gleichzeitig jedoch sicherstellen,
daß eine die ordnungsgemäße Schneidarbeit sicherstellende Ausrichtung von Obermesser
und Untermesser zueinander erhalten bleibt.
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Für den Betriebsfall der Walzgutschere, während welchem der Untermesserträger
als Widerlager für das Walzgut fixiert ist und der Obermesserträger den den Schnitthub
ausführenden Messerschlitten bildet, ist gemäß Anspruch 7 vorgesehen, daß neben
den Druckorganen auf den Exzentern der Antriebswelle je eine am Scherenständer angelenkte
Stützschwinge gelagert ist, die einen Hydraulikzylinder enthält, dessen Flüssigkeitssäule
absperrbar ist. Hierdurch werden zwei schwenkbar gelagerte Abstützungen der Antriebswelle
gebildet, welche im wesentlichen horizontale Ausweichbewegungen der Antriebswelle
zulassen, ohne daß diese sich nachteilig auf die Kolbenstangen der in der Walzgutschere
vorhandenen Hydraulikzylinder auswirken können. Die auf den als Widerlager fixierten
Untermesserträger während der Schneidarbeit einwirkenden Kräfte werden über die
abgesperrten Flüssigkeitssäulen der den Stützschwingen zugeordneten Hydraulikzylinder
in den Scherenständer eingeleitet.
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Nach Anspruch 8 ist vorgesehen, daß an beiden Enden des oberen Messerträgers
je ein im Scherenständer schwenkbar anfgehängter-Hydraulikzylinder angreift. Diese
zeitweilig mit Druckmittel beaufschlagbaren Hydraullkzylinder dienen dem Zweck,
den Obermesserträger nicht nur in seiner Lage relativ zum Scherenständer zu verstellen,
sondern währenddessen auch den statischen Druck der Flüssigkeitssäulen in den ihn
mit den Zugorganen kuppelnden Hydraulikzylindern zu überwinden, während deren Absperrung
aufgehoben ist. Die Lagenveränderung des oberen Messerträgers relativ zum Scherenständer
sowie auch zu den Zugorganen ist einerseits zur Ausrichtung auf das Walzgut erforderlich,
wenn er als fixiertes Widerlager für das Walzgut dient. Andererseits ist eine Lagenjustierung
des
Obermesserträgers aber auch zur Einstellung des Schnittwinkels vorzunehmen, wenn
er als angetriebener Messerschlitten benutzt werden soll. Im letzteren Falle müssen
die am Scherenständer aufgehängten Hydraulikzylinder entlastet und/oder entlüftet
werden, damit sie den Schnitthub des Obermesserträgers nicht behindern können.
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Ein wesentliches erfindungsgemäßes Weiterbildungsmerkmal besteht nach
Anspruch 9 noch darin, daß sämtliche als Stütz- oder Tragorgane wirkenden Hydraulikzylinder
der Walzgutschere durch Uberdruckventile abgesichert sind, so daß bei Überschreiten
eines vorgegebenen Höchstwertes für den statischen Flüssigkeitsdruck in den Hydraulikzylindern
die Uberdruckventile öffnen und ein Entweichen der Hydraulikflüssigkeit ermöglichen.
Eine überlastung der Schere, bspw. bei zu gering eingestelltem Messerwinkel, und
somit eine Schädigung von Konstruktionsteilen derselben, wird hierdurch verhindert.
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Nach der Erfindung kann gemäß Anspruch 10 eine Walzgutschere auch
einen Aufbau erhalten, bei welchem jeder Messerträger in der Nähe der beiden Enden
und wenigstens unmittelbar oberhalb seines Messers mit einem jeweils über die Messerbrust
hinausragenden, rahmenartigen Ausleger versehen ist, der den benachbarten Wangenteil
des Scherenständers umfaßt und mit diesem eine der Wirkrichtung des Kaudruckes entgegengerichtete,
zusätzliche Stützführung bildet. Es hat sich gezeigt, daß durch diese Ausgestaltung
der Messerträger Scherenständer zum Einsatz gebracht werden können, deren Wangen
einen minimalen, wirksamen Querschnitt haben, weil der Kaudruck jeweils in beide
Holme jeder Wange des Scherenständers eingeleitet werden kann.
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In verfahrenstechnischer Hinsicht ist nach Anspruch 11 noch vorgesehen,
daß zum Schopfen von Walzgut, insbesondere von Blöcken oder Brammen, mit einer erfindungsgemäßen
Walzgutschere
das vorlaufende Walzgutende mit Schnittwirkung von
unten nach oben und das nachlaufende Walzgutende mit Schnittwirkung von oben nach
unten geschopft wird.
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Ein Wesensmerkmal der erfindungsgemäßen Walzgutschere liegt darin,
daß der konstruktiv vorgegebene Scherdruck in weiten Bereichen ausgenutzt werden
kann, weil sich nämlich Scherfläche, Scherfestigkeit und Schnittwinkel optimal an
die jeweils gegebenen Verhältnisse anpassen lassen.
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Während dickes Walzgut sich besonders vorteilhaft mit progressivem
- also in Richtung der Messerschneiden fortschreitendem -Schnitt durchtrennen läßt,
ist es andererseits möglich, dünnes Walzgut im Schlagschnitt - also mit parallelen
Messerschneiden -zu durchtrennen.
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Weitere Merkmale und Vorteile einer erfindungsgemäßen Walzgutschere
werden nachfolgend an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
Hierbei zeigen bzw. zeigt Figuren 1 bis 4 in rein schematischer Prinzipdarstellung
vier verschiedene Arbeitsweisen für eine Walzgutschere, Figur 5 in ausführlicher
Darstellung und in Durchlaufrichtung des Walzgutes gesehen den Gesamtaufbau einer
Walzgutschere, Figur 6 eine Ansicht der Walzgutschere nach Figur 5 in Pfeilrichtung
VI gesehen, Figur 7 einen Vertikalschnitt längs der Linie Vil-Vil durch die Walzgutschere
nach Figur 5,
Figur 8 einen Horizontalschnitt längs der Linie Vill-Vill
durch die Walzgutschere nach Figur 5, Figur 9 einen Schnitt entlarig der Linie IX-IX
durch die Walzgutschere nach Figur 6, Figur 10 eine der Figur 5 entsprechende Darstellung
einer abgewandelten Ausführungsform einer Walzgutschere und Figur 11 einen Teilschnitt
entlang der Linie XI-XI durch die Walzgutschere nach Figur 10.
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In den Figuren 1 bis 4 der Zeichnung sind nur die wesentlichsten Funktionsteile
einer Walzgutschere in rein schematischer Darstellung angedeutet. Dabei hat die
Walzgutschere einen oberen Messerträger 1 mit einem als gerades Langmesser ausgeführten
Obermesser 3 sowie einen unteren Messerträger 2 mit einem ebenfalls als gerades
Langmesser ausgeführten Untermesser 4.
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Angedeutet ist in den Figuren 1 bis 4 auch die Transportebene 5, auf
welcher das zu durchtrennende Walzgut, bspw. Brammen oder Blöcke, mittels eines
Rollganges an die Walzgutschere heran und auch wieder von dieser weg gefördert werden
kann.
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Für den Antrieb der Walzgutschere ist eine Welle 6 vorgesehen, die
mit (nicht in den Figuren 2 bis 4 gezeigten) Exzentern bestückt ist und auf besondere
Art und Weise im Scherenständer 7 gelagert wird.
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Im Scherenständer 7 sind zwei aufrechte Zugorgane 8' und 8" angeordnet,
von denen eines, bspw. das Zugorgan 8', in ständerseitigen Vertikalführungen 9 gehalten
ist. In die Zugorgane 8' und 8" greift einerseits über Lager 10' und 10" die Antriebswelle
6
ein, während hieran andererseits über Gelenke 11' und 11" der obere Messerträger,
1 aufgehängt ist.
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Mit einem der Zugorgane 8', 8", bspw. dem Zugorgan 8', ist über ein
Gelenk 12 auch der untere Messerträger 2 mit Hilfe einer Gleitmuffe 13 in Führungsverbindung
gehalten. Über Lager 14' und 14" wirken mit der Antriebswelle 6 Stützschwingen 15'
und 15" zusammen, die wiederum am Scherenrahmen 7 verankert sind.
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In den gleichen Bereichen der Antriebswelle 6 greifen über Lager 16'
und 16" Druckorgane 17' und 17" an, die wiederum über Gelenke 18' und 18" den unteren
Messerträger 2 halten.
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In Figur 1 ist eine Betriebsart der Walzgutschere angedeutet, bei
welcher der obere Messerträger 1 mit dem Obermesser 3 als Widerlager für das Walzgut
im Scherenständer 7 relativ zur Walzgut-Transportebene 5 fixiert ist. Dabei wird
der obere Messerträger 1 so gehalten, daß die Schneidkante des als gerades Langmesser
ausgeführten Obermessers 3 sich parallel zur Walzgut-Transportebene 5 erstreckt.
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Für die Durchführung der Schneidarbeit am Walzgut wird der untere
Messerträger 2 mit dem ebenfalls als gerades Langmesser ausgeführten Untermesser
4 als Messerschlitten mit aufwärts gerichtetem Schnitt angetrieben, wie das in Figur
1 durch den Pfeil 19 angedeutet ist. Die Antriebsbewegung wird dabei dem als -Messerschlitten
wirkenden unteren Messerträger 2 von der Antriebswelle 6 über die Lager 16', 16",
die Druckorgane 17', 17" und die Gelenke 18', 18" erteilt, während die ebenfalls
über die Lager 14', 14" an der Antriebswelle 6 angreifenden Stützschwingen 15' und
15" um den Hubweg des als Messerschlitten wirksamen unteren Messerträgers 2 relativ
zum Scherenständer 7 nachgiebig gehalten und geführt sind, wie das in Figur 1 durch
die Bezugszeichen 20' und 20" angedeutet ist.
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Erkennbar ist in Figur 1 ferner, daß das Untermesser 4 mittels des
als Messerschlitten wirkenden unteren Messerträgers 2
in eine Neigungslage
gegen die Walzgut-Transportebene 5 bzw.
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gegen die Schneidkante des Obermessers 3 eingestellt ist, die einen
progressiven Schnitt am Walzgut ermöglicht. Diese Neigungslage des als Messerschlitten
wirksamen unteren Messerträgers 2 kann dabei dadurch eingestellt werden, daß wenigstens
eines der beiden Druckorgane 17' und 17", bspw. das Druckorgan 17" zwischen seinem
Lager 16" und seinem Gelenk 18" längenveränderbar und in jeder eingestellten Länge
fixierbar ausgebildet ist.
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In Figur 2 der Zeichnung ist eine Betriebsart der Walzgutschere gezeigt,
bei welcher der untere Messerträger 2 mit dem Untermesser 4 als ortsfestes Widerlager
für das zu durchtrennende Walzgut wirksam und deshalb auf die Walzgut-Transportebene
5 eingestellt sowie parallel zu dieser ausgerichtet ist. Hierbei werden die beiden
Stützschwingen 15' und 15" für die Antriebswelle 6 am Scherenständer 7 so fixiert,
daß sie die Antriebswelle 6 über ihre Lager 14' und 14" in vorbestimmter Höhe, jedoch
begrenzt seitwärts beweglich, fixieren. Über die achsgleich zu den Lagern 14' und
14" auf der Antriebswelle 6 sitzenden Lager 16', 16" der Stützorgange 17', 17" und
die Gelenke 18', 18" wird der untere Messerträger 2 im Scherenständer 7 als Widerlager
fixiert und seine Parallellage zur Walzgut-Transportebene 5 wird durch entsprechende
Längeneinstellung am Druckorgan 17', 17" bewirkt.
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Der Schnitthub der Walzgutschere wird bei der Betriebsart nach Figur
2 vom oberen Messerträger 1 und dem Obermesser 3 ausgeführt, wie das in Figur 2
durch den Pfeil 21 angedeutet ist.
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Zu diesem Zweck sind die beiden Zugorgane 8', 8" relativ zum Scherenständer
7 in Vertikalrichtung um ein dem jeweiligen Schnitthub entsprechendes Ausmaß nachgiebig
gehalten, wie das in Figur 2 durch die Bezugszeichen 22' und 22" angedeutet wird.
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Der Hubantrieb der Zugorgane 8' und 8" erfolgt dabei durch die Antriebswelle
6 über die darauf sitzenden Lager 10' und 10" und wird über die Gelenke 11' und
11" dem als Messerschlitten
wirksamen oberen Messerträger 1 mitgeteilt.
Auch in diesem Falle ist es wichtig, daß zur Erzielung eines progressiven Schnittes
am Walzgut das den Schnitthub ausführende Obermesser 3 in seiner Neigung relativ
zu der Walzgut-Transportebene 5 bzw. zur Schneidkante des Untermessers 4 eingestellt
werden kann. Um das zu ermöglichen, ist wenigstens eines der Gelenke 11' und 11",
welches den oberen Messerträger 1 mit den Zugorganen 8' und 8 verbindet, relativ
zum betreffenden Zugorgan 8' bzw. 8 höhenverlagerbar und in jeder Höhenlage daran
arretierbar ausgebildet.
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Die in ihrer Höhenlage arretierbare Halterung der Gelenke 11' und
11" an den Zugorganen 8' und 8" ist im übrigen auch wichtig, um bei der Betriebsart
der Walzgutschere nach Figur 1 den als Widerlager wirksamen oberen Messerträger
1 mit dem Obermesser 3 relativ zur Walzgut-Transportebene 5 auf die jeweils zu durchtrennende
Walzgutdicke einstellen zu können.
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Die in Figur 3 dargestellte Betriebsart einer Walzgutschere entspricht
im wesentlichen derjenigen nach Figur 1, während die in Figur 4 angedeutete Betriebsweise
der Walzgutschere im wesentlichen derjenigen nach Figur 2 entspricht. Abweichend
ist lediglich, daß bei der Betriebsart nach Figur 3 der als Messerschlitten in Schnittrichtung
von unten nach oben wirkende untere Messerträger 2 eine Einstellung hat, bei der
die Schneidkanten von Obermesser 3 nd Untermesser 4 Parallellager haben, um einen
Schlagschnitt am Walzgut auszuführen. Auch bei der Betriebsart der Walzgutschere
nach Figur 4 sind die Schneidkanten von Obermesser 3 und Untermesser 4 parallel
zueinander und zur Walzgut-Transportebene 5 ausgerichtet, wobei ein Schlagschnitt
durch den als Messerschlitten wirksamen oberen Messerträger 1 mit Schnittrichtung
von oben nach unten ausgeführt wird.
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In den Figuren 5 bis 9 der Zeichnung ist eine erste Ausführungsform
einer Walzgutschere dargestellt, die mit den anhand der
Figuren
1 bis 4 erläuterten, unterschiedlichen Betriebsweisen benutzt werden kann.
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Die Walzgutschere nach den Figuren 5 bis 9 hat einen Scherenständer
7, der auf einer Grundplatte 31 zwei im wesentlichen spiegelbildlich zueinander
angeordnete, aufrechte Wangen 32' und 32" trägt, die oben durch eine Jochplatte
33 miteinander starr verbunden sind.
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Jede der beiden Wagen 32' und 32" wird wiederum von zwei aufrechten
und im wesentlichen spiegelbildlich zueinander gestalteten Holmen 34' und 34" gebildet,
welche jeweils ein Fenster 35 begrenzen, das Vertikalführungen 36', 36" für den
oberen Messerträger 1 und den unteren Messerträger 2 begrenzt.
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An die Außenseite jeder der beiden Wangen 32' und 32" schließt sich
ein Gabelbock 37' bzw. 37" an, der wiederum vertikale Führungsflächen 38' und 38"
enthält, zwischen denen Lagerblöcke 39' bzw. 39" gehalten sind, in denen die Lager
10' und 10" der Antriebswelle sitzen.
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Die Lagerblöcke 39' und 39" ruhen dabei jeweils auf dem Plungerkolben
40' bzw. 40" eines Hydraulikzylinders 41' bzw. 41", der auf der Grundplatte 31 des
Scherenständers 7 abgestützt bzw. in den Gabelbock 37' bzw. 37" der Wangen 32' bzw.
32" eingesetzt ist.
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Mit den beiden Lagerblöcken 39' und 39" sind die nach oben gerichteten
Zugorgane 8' und 8" fest verbunden, wobei sie als im Querschnitt runde Zugstangen
gestaltet sind. Dabei ist das obere Ende des Zugorgans 8' in der vertikalen Gleitführung
9 an einem seitlichen Ausleger 33' der Jochplatte 33 des Scherenständers 7 axial
beweglich gehalten.
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Auf beiden als Zugstangen ausgebildeten Zugorganen 8' und 8" ist starr
ein Kolben 42' bzw. 42" befestigt, welcher wiederum von einem Hydraulikzylinder
43' bzw. 43" aufgenommen ist, in welchem sich beidseits der Endflächen des Kolbens
Hydraulikflüssigkeit befindet.
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An sich diametral gegenüberliegenden Umfangsseiten weist jeder Hydraulikzylinder
43' bzw. 43" radial nach auswärts gerichtete Ausleger mit horizontal gerichteten
Zapfen 44' bzw. 44" auf, die mit Gabelköpfen 45' bzw. 45" an den Enden des Messerträgers
1 die Gelenke 11' bzw. 11" bilden, durch welche die Verbindung zwischen dem oberen
Messerträger 1 sowie den Zugorganen 8' und 8" hergestellt ist.
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Die axiale Relativlage zwischen den Kolben 42' und 42" auf den Zugorganen
8' und 8" sowie den Hydraulikzylindern 43' und 43" kann dadurch verändert werden,
daß die zu beiden Seiten der Kolben 42' und 42" in den Hydraulikzylinder 43' und
43" anstehende Hydraulikflüssigkeit jeweils vom einen in den anderen Zylinderraum
verdrängt wird, nachdem zuvor ein in einer Verbindungsleitung zwischen beiden Zylinderräumen
befindliches Ventil geöffnet wurde. Durch Schließen des betreffenden Ventils kann
dann jede Relativlage der Kolben 42' bzw. 42" in den Hydraulikzylindern 43' bzw.
43" fixiert werden, weil die in beiden Zylinderräumen jeweils eingeschlossene Hydraulikflüssigkeit
eine starre Abstützung bildet.
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Zum Zwecke der Beeinflussung der Kolbenstellung in den Hydraulikzylindern
43' bzw. 43" sind auf der Jochplatte 33 des Scherenständers 7 zwei mit Druckflüssigkeit
beaufschlagbare Hydraulikzylinder 46' und 46" verschwenkbar abgestützt, deren Kolbenstangen
47' und 47" am oberen Messerträger 1 in der Nähe seiner Gabelköpfe 45' und 45" angreifen.
Durch entsprechende Beaufschlagung dieser Hydraulikzylinder 46' und 46" läßt sich
dann
die Relativlage des oberen Messerträgers 1 vom Scherenständer
7 und über diesen in entsprechender Weise auch die axiale Relativlage der Kolben
42' und 42" in den Hydraulikzylindern 43' und 43" verändern.
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Die Antriebswelle 6 ist mit zwei Exzentern 48' und 48" versehen, auf
denen jeweils über ein Lager 14' bzw. 14" die Stützschwingen 15' bzw. 15" gehalten
sind, die mit einem Plungerkolben 49' bzw. 49" in einen Hydraulikzylinder 50' bzw.
50" eingreifen, der auf der Grundplatte 31 des Scherenständers 7 über Lageraugen
51' bzw. 51" und Lagerzapfen 52' bzw. 52" schwenkbar verankert ist.
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Auf den Exzentern 48' und 48" der Antriebswelle 6 sitzen auch die
Lager 16' und 16" der Druckorgane 17' und 17", welche den unteren Messerträger 2
abstützen. Das Druckorgan 17' ist dabei auf seiner ganzen Länge starr ausgebildet
und greift mit einer kugeligen Endfläche 53' in eine Kugelpfanne 54' des unteren
Messerträgers 2 ein.
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Das Druckorgan 17" wird hingegen von einem Hydraulikzylinder 55 und
einem in diesem begrenzt axial verstellbar gehaltenen Kolben 56 gebildet, dessen
Kolbenstange 57 an ihrem freien Ende eine kugelige Stützfläche 53", die in eine
entsprechend kugelige Stützpfanne 54" an der Unterseite des unteren Messerträgers
2 eingreift.
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An seinem dem Stützorgan 17' benachbarten Ende hat der untere Messerträger
2 einen Gabelkopf 58, der mit Zapfen 59 das Gelenk 12 zu der Gleitmuffe 13 bildet,
welche am Zugorgan 8' höhenverlagerbar geführt ist.
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Figur 5 der Zeichnung zeigt die Walzgutschere in ihrer der Figuren
3 und 4 entsprechenden Einstellung. Soll sie in der der
Figur 3
entsprechenden Betriebsweise betätigt werden, also mit von unten nach oben als Messerschlitten
bewegtem Untermesserträger 2 arbeiten, dann muß zunächst der Obermesserträger 1
durch entsprechende Beaufschlagung der Hydraulikzylinder 46' und 46" bei geöffneten
Absperrventilen der Hydraulikzylinder 43' und 43" soweit abgesenkt werden, daß das
Obermesser 3 geringfügig oberhalb der Oberseite des zu durchtrennenden Walzgutes
und parallel zur Walzgut-Transportebene zu liegen kommt. Sodann werden die Absperrventile
der Hydraulikzylinder 43' und 43" wieder in Sperrstellung gebracht, wonach die beiden
Zugorgane 8' und 8" zwischen den Hydraulikzylindern 46', 46" und 41', 41" starr
und dabei axial unverschieblich im Scherenständer 7 eingespannt sind. Hingegen können
sich die Plungerkolben 49' und 49" der Stützschwingen 15' und 15" in den Hydraulikzylindern
50' und 50" ungehindert und entsprechend dem durch die Exzentrizität der Exzenterscheiben
48' und 48" bestimmten Ausmaß verschieben.
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Der Hub der Exzenterscheiben 48' und 48" wird damit über die Lager
16' und 16" auf die Druckorgane 17' und 17" übertragen, welche dem unteren Messerträger
2 die Schnittbewegung erteilen.
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Da die Schneidkanten von Obermesser 3 und Untermesser 4 dabei parallel
zueinander verlaufen, wird am Walzgut ein von unten nach oben gerichteter, sogenannter
Schlagschnitt ausgeführt.
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Soll das Wålzgut durch einen von oben nach unten gerichteten Schlagschnitt
getrennt werden, dann ist es lediglich notwendig, den Untermesserträger 2 auf das
Niveau der Walzgut-Transportebene 5 und parallel zu dieser einzustellen. Außerdem
müssen die Hydraulikzylinder 46' und 46" entlastet sowie die Hydraulikzylinder 41'
und 41" freigegeben werden, so daß sich die Zugorgane 8' und 8" im Ausmaß des Schnitthubes
in Vertikalrichtung relativ zum Scherenständer 7 bewegen können. Schließlich muß
noch die Flüssigkeitssäule in den Hydraulikzylindern 50' und 50" der Stützschwingen
15' und 15" abgesperrt werden. Wird nunmehr die Antriebswelle 6 bewegt, dann drehen
sich deren Exzenter 48' und 48"
in den Lagern 14', 14" der Stützschwingen
15', 15" und in den Lagern 16', 16" der Druckorgane 17' und 17", ohne daß dem unteren
Messerträger 2 eine Hubbewegung vermittelt werden kann. Andererseits erzeugen jedoch
die in die Lager 10' und 10" der Zugorgane 8' und 8" eingreifenden Abschnitte der
Antriebswelle 6 eine Verschiebebewegung der Zugorgane 8' und 8" in deren Längsrichtung,
die dem Exzenterhub und damit dem durchzuführenden Schnitthub entspricht und auf
den oberen Messerträger 1 übertragen wird, so daß dieser nunmehr als Messerschlitten
wirksam ist.
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Die horizontale Auslenkbewegung der Exzenter 48' und 48" im Ausmaß
ihrer Exzentrizität wird ohne weiteres von den Stützschwingen 15', 15" und den Druckorganen
17' und 17" aufgenommen, da diese Funktionselemente in der entsprechenden Richtung
problemlos beweglich sind.
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Sollen mit der Walzgutschere nach Figur 5 progressive Trennschnitte
mit Schnittrichtung von unten nach oben durchgeführt werden, so ist es lediglich
notwendig, den dann als Messerschlitten wirkenden, unteren Messerträger 2 mit dem
Untermesser 4 durch entsprechende Einstellung des von einem Hydraulikzylinder 55
und einem Kolben 56 gebildeten Druckorgan 17" in die jeweils gewünschte Neigungslage
zur Walzgut-Transportebene 5 einzustellen.
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Ist hingegen vorgesehen, am Walzgut einen progressiven Trennschnitt
mit von oben nach unten verlaufender Schnittrichtung gemäß Figur 2 durchzuführen,
dann muß der als Messerschlitten wirksame, obere Messerträger 1 mit dem Obermesser
3 in eine entsprechende Neigungslage gestellt werden. Dies geschieht mit Hilfe der
nur zeitweilig durch Druckmittel zu beaufschlagenden Hydraulikzylinder 46' und 46"
bei geöffneten Absperrventilen für die Druckmittelzylinder 43' und 43". Ist die
entsprechende Neigungslage erreicht, werden die Absperrventile der Druckmittelzylinder
43' und 43" wieder geschlossen und die Hydraulikzylinder
46' und
46" entlastet,, so daß über die Zugorgane 8' und 8" auf den als Messerschlitten
wirksamen, oberen Messerträger 1 der Schnitthub von der Antriebswelle 6 aus übertragen
werden kann.
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Dabei wird die Antriebswelle 6 über die Stützschwingen 15' und 15"
und die davon getragenen Lager 14' und 14" über die Plungerkolben 49' und 49" auf
den abgesperrten Ölsäulen der Hydraulikzylinder 50' und 50" gegen den Scherenständer
7 abgestützt, während die Plungerkolben 40' und 40" der Zugorgane 8' und 8" sich
in den Hydraulikzylindern 41' und 41" entsprechend dem Schnitthub axial verschieben
können. Die horizontale Auslenkbewegung der auf der Antriebswelle 6 sitzenden Exzenter
48' und 48" wird von den Stützschwingen 15' und 15" aufgenommen. Ebenso folgen dieser
horizontalen Auslenkbewegung die über die Lager 16' und 16" auf den Exzentern 48'
und 48" gehaltenen Druckorgane 17' und 17", ohne daß der untereMesserträger 2 eine
merkliche Hubbewegung ausführt.
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Die in den Figuren 10 und 11 dargestellte Walzgutschere hat grundsätzlich
den gleichen Aufbau und die gleiche Wirkungsweise wie die Walzgutschere nach den
Figuren 5 bis 9. Deshalb sind dort auch gleiche Bau- und Funktionsteile mit den
gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied der Walzgutscheren nach den Figuren
10 und 11 gegenüber der Walzgutschere nach den Figuren 5 bis 9 besteht jedoch darin,
daß sowohl der obere Messerträger 1 als auch der untere Messerträger 2 in der Nähe
seiner beiden Enden und wenigstens unmittelbar oberhalb des Obermessers 3 bzw. unterhalb
des Untermessers 4 mit einem jeweils über die Messerbrust 3' bzw. 4' hinaus auskragenden,
rahmenartigen Ausleger 60 versehen ist, wie das die Figur 11 im Zusammenhang mit
der einen Hälfte des unteren Messerträgers 2 zeigt.
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Die beiden rahmenartigen Ausleger 60 des unteren Messerträgers 2 umfassen
dabei jeweils die aufrechten Holme 34' der Wangen 32' und 32" des Scherenständers
7, während die rahmenartigen Ausleger
60 des oberen Messerträgers
1 in entsprechender Weise die aufrechten Holme 34' der beiden Wangen 32' und 32"
des Scherenständers 7 umfassen. Der lichte Abstand zwischen den beiden Längswänden
61' und 61" des rahmenartigen Auslegers 60 ist so bemessen, daß in jeder möglichen
Winkellage des oberen Messerträgers 1 bzw. des unteren Messerträgers 2 gegenüber
den Breitseiten der Holme 34' bzw. 34" genügend große Freiräume 62' und 62" erhalten
bleiben. Hingegen ist der lichte Abstand zwischen den beiden Querwänden 63' und
63" der rahmenartigen Ausleger 60 so bemessen, daß beide Messerträger 1 und 2 nicht
nur an den Führungsflächen 36' und 36" in den Fensteröffnungen 35 der Wangen 32'
und 32" des Scherenständers 7 anliegen, sondern daß außerdem die Querwände 63' der
rahmenartigen Ausleger 60 des unteren Messerträgers 2 an auswärts gerichteten Führungsflächen
64' der Holme 34' und beim oberen Messerträger 1 an einer entsprechenden, auswärts
gerichteten Führungsfläche der Holme 34" anliegen.
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Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die beiden Messerträger 1
und 2 jeweils eine der Wirkrichtung des Kaudr uckes entgegengerichtete, zusätzliche
Stützführung an den Wangen 32' und 32" des Scherenständers 7 erhalten. Dadurch wird
der bei jedem Trennschnitt auftretende Kaudruck zwischen Obermesser 3 und Untermesser
4 über beide Messerträger 1 und 2 in beide Holme 34' und 34" jeder Wange 32' und
32" des Scherenständers 7 eingeleitet. Einem Auffedern der Wangen 32' und 32" des
Scherenständers 7 wird hierdurch wirksam begegnet. Daher besteht bei der Walzgutschere
nach den Figuren 10 und 11 gegenüber der Walzgutschere nach den Figuren 5 bis 9
der Vorteil, daß der größte Querschnitt der beiden Ständerwangen 32' und 32" beträchtlich
verringert werden kann.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die anhand der Figuren 10 und 11 erläuterte
Ausstattung der Messerträger mit den jeweils über die
Messerbrust
hinausragenden, rahmenartigen Auslegern sowie das Zusammenwirken derselben mit den
benachbarten Wangenteilen des- Scherenständers nicht auf Walzgutscheren beschränkt
ist, die die anhand der Figuren 1 bis 11 erläuterte spezielle Bauart und Wirkungsweise
haben. Vielmehr lassen sich auch die Messerträger anderer Bauarten von Walzgutscheren
in entsprechender Weise ausführen, falls dies erwünscht sein sollte.
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In verfahrenstechnischer Hinsicht hat es sich beim Schopfen von Walzgut,
insbesondere von Blöcken und Brammen bewährt, wenn mit Walzgutscheren der anhand
der Figuren 1 bis 11 erläuterten Bauart so gearbeitet wird, daß das vorlaufende
Walzgutende jeweils mit Schnittwirkung von unten nach oben und das nachlaufende
Walzgutende jeweils mit Schnittwirkung von oben nach unten geschopft wird. Abschließend
sei noch darauf hingewiesen, daß sämtliche als Stütz- oder Tragorgane wirkenden
Hydraulikzylinder der Walzgutschere durch (nicht gezeigte) Uberdruckventile abgesichert
sind. Bei überlastung der Walzgutschere, bspw. durch zu gering eingestellte Messerwinkel,
wird dann eine Beschädigung von Bauteilen wirksam verhindert, weil nämlich der statische
Öldruck in den Hydraulikzylindern bei überschreiten eines vorgegebenen Höchstwertes
ein Öffnen der überdruckventile bewirkt und dadurch ein entsprechendes Entweichen
der Hydraulikflüssigkeit aus den Hydraulikzylindern ermöglicht.
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Der konstruktiv vorgegebene Scherdruck kann in weiten Bereichen ausgenutzt
werden, weil sich Scherfläche, Scherfestigkeit und Schnittwinkel optimal aufeinander
abstimmen lassen.
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Vorteilhaft ist auch, daß Obermesser 3 und Untermesser 4 eine baulich
gleiche Ausbildung erhalten können.
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Da immer derjenige Messerträger 1 oder 2, gegen den das Walzgut beim
Schnitthub angedrückt wird, parallel zur Walzgut-Transportebene 5 ausgerichtet ist,
kann das Walzgut durch den Schnitt keine keine Verformung erleiden.