DE3635991C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rotationsschere in Feinstahlstraßen zum Scheren von bewegtem, warmem und profiliertem Walzgut zum Fertigprodukt, bei welcher Ober- und Untermesser mit dem zu trennenden Profil entsprechend profilierten Schneidkanten ausgerüstet und an mit gleicher Drehzahl gegenläufig umlaufenden Messerträgern starr angeordnet sind.

Bei modernen Feinstahlstraßen mit kontinuierlichem Produktionsablauf ist profilgenaues Schneiden erforderlich, damit der Transport des Walzgutes durch nachfolgende Anlagenteile (z. B. das Einfädeln in die im Ablauf integrierte Richtmaschine) problemlos erfolgen kann und zusätzlich ein Materialverlust beim Kaltschneiden durch überlange Endstücke vermieden wird. Nach dem bekannten Stand der Technik werden Stabstahl und profiliertes Walzgut in Feinstahlstraßen mittels Rotationsscheren mit Flachmessern zum Fertigprodukt getrennt, wobei das Stabende bzw. die Stabspitze deformiert werden und ein Materialverlust beim Kaltschneiden unvermeidlich ist. Darüber hinaus ist es bekannt, durch Einsatz von Kurbelscheren oder sogenannten kombinierten Scheren, d. h. Scheren mit rotierenden und zusätzlichem Kurbelteil mittels Formmesser profilgenau zu schneiden.

Die DE-AS 11 49 968 zeigt eine gattungsgleiche Rotationsschere, bei der allerdings nicht Obermesser und Untermesser mit evolventenförmigen Schneidköpfen versehen sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Schermesser für eine Rotationsschere vorzustellen, die profiliertes Walzgut in Feinstahlstraßen insbesondere unter Reduzierung der Deformation zum Fertigprodukt schneiden und sich gleichzeitig durch eine besonders hohe Standzeit auszeichnen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Rotationsschere durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die hier angewandte Technik beruht darauf, daß Über- und Untermesser wie bei einer Verzahnung aufeinander abwälzen, wobei die Schneidkanten auf der Abwälzkurve, hier einer Evolvente, in Abhängigkeit vom Walzgutprofil angeordnet sind. Die Ausbildung der Schneidkanten auf der Wälzlinie ermöglicht den erforderlichen Überschnitt bei warmem Walzgut, ohne daß die zugehörigen Schneidkanten mit unterschiedlichen Schneidradien durch Relativbewegung sich gegenseitig zerstören.

Durch die nach Erfindung speziellen, profilangepaßten sogenannten Evolventenmesser ist es erstmals möglich, mittels einer reinen Rotationsschere bewegtes Walzgut derart zu trennen, daß alle nachfolgenden Anlagenteile, insbesondere Richtmaschinen, einen störungsfreien kontinuierlichen Betriebsablauf ermöglichen.

Zum Trennen von Winkelprofilen weist zweckmäßigerweise die Schneidkante des Obermessers im Oberschneidebereich eine dreieckförmige Aussparung und die Schneidkante des Untermessers im Unterschneidebereich eine dreieckförmige Erhebung auf. Mit Vorteil erfolgt der Schervorgang dabei profilgenau, ähnlich einem ziehenden Schnitt. Hierdurch wird eine Materialdeformation am Profil reduziert.

Zur Trennung von U-Profilen besitzt das Obermesser eine gerade geformte Schneidkante und die Schneidkante des Untermessers weist eine wulstartige Erhebung auf. Für die Trennung von T-Profilen hat die Schneidkante des Obermessers eine rechteckförmige Aussparung und das Untermesser eine gerade Schneidkante.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind in den nachfolgenden Erläuterungen eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles aufgeführt.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Querschnitts­ darstellung von Schermessern einer Rotationsschere nach beendetem Schneidvorgang,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Schermesser gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Schneidvorganges im zeitlichen Ablauf vom Schneidbeginn bis zum Schneidende,

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Ausbildung von profiliertem Ober- und Untermesser zur Trennung von Winkelprofilen im Querschnitt,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Schneidvorganges im zeitlichen Ablauf vom Schneidbeginn bis zum Schneidende für ein Winkelprofil gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine erfindungsgemäße Ausbildung von profiliertem Ober- und Untermesser zur Trennung von U-Profilen im Querschnitt,

Fig. 7 eine erfindungsgemäße Ausbildung von profiliertem Ober- und Untermesser zur Trennung von T-Profilen im Querschnitt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ausschnittweise die erfindungsgemäße Rotationsschere mit Obermesser (1) und Untermesser (2), die jeweils im oberen bzw. unteren Messerhalter (3, 4) angeordnet sind. Die Schermesser (1, 2) vollführen mit ihren Halterungen (3, 4) in bekannter Weise in Pfeilrichtung (5, 6) eine Rotationsbewegung und trennen dabei einen in Walzrichtung (7) zur Scherenmitte (8) geförderten Profilstahl. Ober- und Untermesser (1, 2) besitzen evolventförmig ausgebildete Schneidköpfe (11, 12) mit auf den Evolventenkurven (13, 14) liegenden Schneidkanten (15, 16).

Fig. 3 zeigt den Verfahrensablauf des Schneidens eines Stabstahles (17), wobei sich die Schneidköpfe (11, 12) in Walzrichtung (7) gemäß den Rotationspfeilen (5, 6) in Richtung auf die Scherenmitte (8) bewegen, wo die Schneidkanten (15) und (16) ihren maximalen Überschnitt erreichen. Die Schneidkanten haben während des Schneidvorganges immer eine vertikale Stellung zueinander, wie das in den verschiedenen Positionen der Schneidkanten (151, 161; 152, 162; 153, 163; 154, 164) deutlich wird. Die Schneidkante (15) am oberen Schneidkopf (11) bewegt sich dabei auf ihrem Weg (151, 152, 153, 154) durch den Stabstahl (17) entlang der Evolvente (13). Die Schneidkante (16) am unteren Schneidkopf (12) vollführt eine Bewegung (161, 162, 163, 164) auf der Evolvente (14). Der zwischen den Schneidkanten gebildete Abstand (181, 182, 183, 184) nimmt bis zur Scherenmitte (8) bzw. bis zum Beginn des Überschnittes ab.

Nach den Fig. 4 bis 7 sind die Schneidkanten nach dem Profil des zu schneidenden Walzgutes (Winkelprofil, U-Profil, T-Profil) ausgebildet. In der gewählten Ausführungsform gemäß den Fig. 4 und 5 hat die Schneidkante (25) des Obermessers (21) im Oberschneidebereich eine dreieckförmige Aussparung und die Schneidkante (26) des Untermessers (22) im Unterschneidebereich eine dreieckförmige Erhebung. Ober- und Untermesser (21, 22) bzw. die Ober- und Unterschneidkanten (25, 26) sind dabei erfindungsgemäß im sich überschneidenden bzw. im sich aufeinander abwälzenden Bereich als Evolventen (Fig. 5, Ziffern 23, 24) geformt. Zwischen den Schneidkanten (25, 26) ist das Winkelprofil (27) zu sehen, wobei die Trennung der Schenkel des Winkelprofils (27) entlang den Linien A-B im ziehenden Schnitt gemäß den Lagepositionen I-III erfolgt und der Trennvorgang gleichzeitig auf der Eingriffslinie unter einem bestimmten Eingriffswinkel (Fig. 5, Ziffern 28, 29) stattfindet. In Position I wird der Schneidbeginn im Querschnitt dargestellt, d. h. die Schneidkanten (25, 26) berühren gerade das Winkelprofil (27). Position II zeigt die Lage der Schneidkanten (25, 26) nachdem die Spitze des Untermessers (22) und die dreieckförmige Aussparung des Obermessers (21) den Knick im Winkelprofil (27) erreicht haben. Position III zeigt die Lage der sich überschneidenden Schneidkanten (25, 26) nach erfolgter Materialtrennung in Scherenmitte.

Fig. 5 zeigt den Verfahrensablauf des Schneidens eines Winkelprofils (27) gemäß Fig. 4 in Seitenansicht, wobei sich das Obermesser (21) und das Untermesser (22) in Walzrichtung (7) gemäß den Rotationspfeilen (5, 6) bewegen. Zur Verdeutlichung des Schnittverlaufs sind (in der Querschnittsdarstellung rechts) auf den Schneidkanten (25, 26) jeweils zwei Punkte (25a, 26a; 25b, 26b) besonders gekennzeichnet, die während des Schneidvorganges jeweils in etwa vertikal zueinander angeordnet sind, wie das in den verschiedenen Positionen der Schneidmesser (251a-256a und 261a-266a; 251b-256b und 261b-266b) deutlich wird. In der Scherenmitte (8) ergibt sich ein Überschnitt. Alle Punkte der Schneidkante (25), d. h. auch die besonders hervorgehobenen Punkte (25a) und (25b), am oberen Schneidkopf (21) bewegen sich dabei auf ihren Wegen (251a-256a) und (251b-256b) durch das Winkelprofil (27) auf den Evolventen (23). Die Schneidkante (26) am unteren Schneidkopf (22) bewegt sich mit ihren Punkten (26a) und (26b) durch das Winkelprofil (27) gemäß den Positionen (261a-266a) und (261b-266b) auf den Evolventen (24).

Fig. 6 zeigt das Obermesser (31) mit einer gerade geformten Schneidkante (35) und die Schneidkante (36) des Untermessers (32), die zur Trennung von U-Profilen (37) eine wulstartige Erhebung aufweist. Der Trennvorgang erfolgt dabei gemäß den Positionen I-III, wobei die Trennung des Steges (38) auf der Eingriffslinie (nicht dargestellt) stattfindet. In Position I wird wiederum der Schneidbeginn im Querschnitt dargestellt, d. h. die Schneidkanten (35, 36) berühren gerade das U-Profil (37). Position II zeigt die Lage der Schneidkanten (35, 36) nachdem die Randzonen des Untermessers (32) in die Schenkel des U-Profils (37) eingedrungen sind und die wulstartige Erhebung den Steg (38) gerade berührt, während die Oberschneidkante (35) bis zu diesem Zeitpunkt in gleicher Position verharrt. Position III zeigt die Lage der sich überschneidenden Schneidkanten (35, 36) nach erfolgter Materialtrennung in Scherenmitte.

Nach Fig. 7 besitzt die Schneidkante (45) des Obermessers (41) zur Trennung von T-Profilen (47) eine rechteckförmige Aussparung und das Untermesser (42) weist eine gerade Schneidkante (46) auf. Nach den Lagepositionen I-III wird das T-Profil (47) profilgenau geschnitten, wobei der Trennvorgang des Flansches (48) auf der Eingriffslinie (nicht dargestellt) stattfindet. In Position I wird der Schneidbeginn im Querschnitt dargestellt, d. h. die Schneidkanten (45, 46) berühren gerade das T-Profil (47). Position II zeigt die Lage der Schneidkanten (45, 46) nachdem der Boden der rechteckförmigen Aussparung im Obermesser (41) in den Steg des T-Profils (47) eingedrungen ist und die Randzonen des Obermessers den Flansch (48) gerade berühren, während die Unterschneidkante (46) bis zu diesem Zeitpunkt in gleicher Position verharrt. Position III zeigt die Lage der sich überschneidenden Schneidkanten (45, 46) nach erfolgter Materialtrennung in Scherenmitte.

Claims (3)

1. Rotationsschere in Feinstahlstraßen zum Scheren von bewegtem, warmem und profiliertem Walzgut zum Fertigprodukt, bei welcher Ober- und Untermesser mit dem zu trennenden Profil entsprechend profilierten Schneidkanten ausgerüstet und an mit gleicher Drehzahl gegenläufig umlaufenden Messerträgern starr angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Obermesser (1, 21, 31, 41) und das Untermesser (2, 22, 32, 42) je eine evolventenförmig gekrümmte, die profilierten Schneidkanten (15, 16; 25, 26; 35, 36; 45, 46) enthaltene Fläche aufweisen, wobei sich diese Flächen beim Schervorgang nach Art der Zahnflanken der Zähne von Zahnrädern aufeinander abwälzen.

2. Rotationsschere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trennen eines Winkelprofiles die Schneidkante (25) des Obermessers (21) im Oberschneidebereich eine dreieckförmige Aussparung und die Schneidkante (26) des Untermessers (22) im Unterschneidebereich eine dreieckförmige Erhebung aufweist.

3. Rotationsschere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trennen eines U-Profils die Schneidkante (35) des Obermessers einen geraden Verlauf und die Schneidkante (36) des Untermessers (32) eine wulstartige Erhebung aufweist.