DE3826005A1 - Vorrichtung zum ableiten von schopfenden eines walzstabes hinter einer rotierenden schere - Google Patents

Description

Die Vorrichtung betrifft eine Vorrichtung zum Ableiten von Schopfenden eines Walzstabes aus dessen Bahnrichtung hinter einer rotierenden Schere, der mindestens zwei fluchtende Rinnen zur Führung des Walzstabes nachgeordnet sind. Bekannt­ lich müssen Walzstäbe, bevor sie auf das Kühlbett gelangen, zumindest am Vorderende geschopft werden, weil der Kopf eines Walzstabes meist deformiert ist, was zu Beschädigungen nach­ folgender Einrichtungen führen kann und weil das Vorder­ ende meist außerhalb der Walztoleranz liegt. Dies gilt zuwei­ len auch für das hintere Ende eines Walzstabes, das in einem kontinuierlichen Walzwerk am stärksten abgekühlt ist und aus diesem Grunde außerhalb der Walztoleranz liegt.

Damit die kurzen Vorder- bzw. Hinterschopfenden das Weiter­ laufen des Walzstabes in offenen oder geschlossenen Rinnen nicht stören, müssen sie kurz nach dem Schopfschnitt aus der Bewegungsbahn des Walzstabes abgeleitet werden, um dann in einen Sammelbehälter zu fallen. Hierzu ist es bekannt, in einer oben offenen Führungsrinne eine verstellbare Weichen­ zunge oder seitlich ausschwenkbare Klappen vorzusehen, die beispielsweise ein Vorderschopfende abweisen und durch schnel­ le Rückstellung das Weiterlaufen des Walzstabes ermöglichen. Derartige Vorrichtungen sind wegen der Problematik der Steue­ rung nur für relativ geringe Walzgeschwindigkeiten geeignet. Das gleiche gilt auch für kammartig ausgebildete Abweiser zum seitlichen Auswerfen von Schopfenden, deren Antrieb von dem Scherenantrieb abgezweigt ist, so daß die Leistung des Sche­ renantriebes wegen kurzer Steuerzeiten zum Betätigen des Ab­ weisers wesentlich erhöht werden muß. Ferner sind zur seitli­ chen Auslenkung des Vorder- und Hinterschopfendes Lamellen­ trommeln bekannt, deren Antrieb ebenfalls von dem Scheren­ antrieb abgezweigt ist und die einen geringeren Leistungsbedarf haben. Auch derartige Vorrichtungen sind jedoch nur für ge­ ringe Walzgeschwindigkeiten geeignet.

Alle bisher bekannten Vorrichtungen zum Ableiten von Schopf­ enden eines Walzstabes aus dessen Bahnrichtung führen zu einer Beunruhigung des laufenden Walzstabes und setzen vor­ aus, daß dieser biegeelastisch ist. Eine Beunruhigung des laufenden Walzstabes kann jedoch in der Auflaufrinne des Kühlbettes zu Schwierigkeiten führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ableiten von Schopfenden eines Walzstabes aus dessen Bahnrichtung zu schaffen, bei der der laufende Walzstab selbst keinerlei Ablenkung erfährt und die einen geringen Lei­ stungsaufwand hat. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die der Schere unmittelbar nachge­ ordnete Rinne ortsfest ist, daß der Boden der Rinne von einer separaten länglichen Bodenplatte gebildet ist, die beweglich abgestützt ist und eine seitliche Steuerkante aufweist, und daß die Bodenplatte an der der Steuerkante gegenüberliegenden Kante an zwei im Abstand voneinander angeordnete Verschiebe­ antriebe angeschlossen ist, die phasenverschoben gesteuert sind. Hierdurch wird der Bodenplatte eine Taumelbewegung auf­ gezwungen, die im Verein mit der Konfiguration der Steuerkan­ te die Rinne auf ihrer gesamten Länge zur Unterstützung des Walzstabes geschlossen hält und vor- bzw. nacheilend die Rinne öffnet, so daß ein Schopfende in der Rinne keine Unterstützung findet und durch Schwerkraft im freien Fall ausgeworfen wird. Die Rinne ist unten offen, wenn die Steuerkante der Bodenplatte den Öffnungsbereich der ortsfesten Rinne schneidet. Es versteht sich, daß, je nach der Charakteristik der phasenverschobenen Verschiebeantriebe, über die Konfiguration der Steuerkante sichergestellt werden kann, daß der mit hoher Geschwindig­ keit bewegte Walzstab stets über seine gesamte Länge durch die sich bewegende Bodenplatte unterstützt ist, so daß der Walzstab seine Bewegungsrichtung unverändert beibehält und in eine nachfolgende Rinne eintreten kann, die als geschlos­ sene Rinne ausgeführt werden kann. Die Freigabe der Rinne zum Ableiten eines Schopfendes durch voreilende oder nach­ eilende Kreuzung der Rinnenöffnung durch die Steuerkante läßt den laufenden Walzstab völlig unberührt. Da die Taumel­ bewegung der Bodenplatte zwar zyklisch, jedoch nicht schlag­ artig abläuft, treten nur geringe Beschleunigungskräfte auf. Die Auslegung der Verschiebeantriebe ist an sich beliebig, wenn nur sichergestellt ist, daß durch die Taumelbewegung der Bodenplatte nebst ihrer Steuerkante aus einer Startpo­ sition, in der die Rinne offen ist, dieselbe nur zur Unterstüt­ zung des laufenden Walzstabes fortschreitend geschlossen wird bis auf den Längenbereich, den ein Schopfende braucht, um durch Schwerkraft aus der Bewegungsbahn abgeleitet zu werden. Selbstverständlich wird die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht beeinträchtigt, wenn nur Vorderschopfenden oder nur Hinterschopfenden abgeleitet werden sollen. Auch ist es möglich, aus einem Walzstab herausgetrennte Probe­ stücke im waagerechten Wurf abzuleiten, wenn die Verschiebe­ antriebe auch mit der Ausführung eines Probenschnittes ein­ geschaltet werden. Andererseits ist dafür Sorge zu tragen, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung abgeschaltet werden kann, wenn die Rinne vollständig geschlossen ist, um Teil­ schnitte auszuführen.

Die Verschiebeantriebe sind zweckmäßig über Gestänge gelen­ kig an die Bodenplatte angeschlossen, in die Elemente zur Justierung der Länge der Gestänge eingebaut sein können.

Diese Justierung empfiehlt sich, wenn die Charakteristik der Verschiebeantriebe und ihre Phasenlage unveränderlich sind, um den Bewegungsablauf der Taumelbewegung der Boden­ platte bzw. deren Steuerkante in Anpassung an die Stabge­ schwindigkeit beeinflussen zu können.

Die Verschiebeantriebe bestehen zweckmäßig aus Kurbeln einer Kurbelwelle, die über ein Untersetzungsgetriebe in Abzwei­ gung von dem Antrieb der rotierenden Schere angetrieben ist. Auf diese Weise ist für eine aus dem Stand anlaufende rotie­ rende Schere sichergestellt, daß der Bewegungsablauf der Bodenplatte mit der Winkelgeschwindigkeit der Messerwellen der Schere synchronisiert ist.

Das Untersetzungsgetriebe ist über eine Schaltkupplung mit einer Messerwelle der rotierenden Schere ein- und auskuppel­ bar, um bei Teilschnitten der rotierenden Schere den Rinnen­ boden bzw. die Bodenplatte in der Position zu fixieren, in der die Rinne vollständig geschlossen ist. Erst nach dem letzten Teilschnitt kann durch Ankuppeln des Antriebes der Bodenplatte an den Scherenantrieb dafür gesorgt werden, daß beim Hinterkopfschnitt die unterbrochene Taumelbewegung der Bodenplatte fortgesetzt wird, um das auslaufende Stabende noch ausreichend zu unterstützen, das Hinterschopfende je­ doch zum freien Fall freizugeben. Für rotierende Anlauf- bzw. Durchlaufscheren ist es bekannt, den Bewegungsantrieb für ein einlaufseitiges Führungsrohr über Getriebe und Schaltkupplung von dem Scherenantrieb abzuzweigen (GB 20 75 899 A).

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrich­ tung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit rotierender Schere,

Fig. 2 eine Draufsicht von Fig. 1 mit der Darstellung der Verschiebeantriebe für die Bodenplatte,

Fig. 3 eine Ansicht von Fig. 2 in Pfeilrichtung A,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Antriebes der Schere mit Untersetzungsgetriebe für die Abzweigung der Verschiebeantriebe nach Fig. 2 vom Scherenan­ trieb in Draufsicht,

Fig. 5 eine Seitenansicht von Fig. 4 in Förderrichtung des Walzstabes,

Fig. 6 bis 9 die Bewegungsabläufe der Bodenplatte nach einem Schopfschnitt am vorderen Ende des Walzstabes, ohne Darstellung der Rinne, und

Fig. 10 bis 14 die Bewegungsabläufe der Bodenplatte nach dem Schopfschnitt am hinteren Ende des Walzstabes.

Hinter einer rotierenden Schere 1 mit den Messerarmen 2 und Messern 3 ist eine Vorrichtung 4 zum Ableiten von Schopfen­ den eines Walzstabes 5 aus dessen Bahnrichtung 6 angeordnet, die im wesentlichen aus einer unten offenen Rinne 7 und einer Bodenplatte 8 besteht, die die Öffnung der Rinne 7 beherrscht und auf ortsfesten Leisten 9 quer beweglich ab­ gestützt ist. Die längliche Bodenplatte 8 hat eine Steuer­ kante 8 a (Fig. 2 und 3). Die U-förmige, unten offene Rinne 7 fluchtet mit einem geschlossenen Führungsrohr 10, das den Walzstab 5 in seiner Förderrichtung 6 aufnimmt, nachdem in­ nerhalb der Vorrichtung 4 Schopfenden 11 im freien Fall und einer Wurfkurve 12 folgende aus der Förderrichtung 6 abge­ leitet und in einen Sammelbehälter 13 überführt worden sind, wie noch näher erläutert wird.

Zum Verschieben der Bodenplatte 8 mit ihrer Steuerkante 8 a dient eine Kurbelwelle 14 mit zwei Kurbeln 15 und 16, die zueinander winkelversetzt sind und verschiedene Kurbelra­ dien haben (Fig. 3). Die Kurbeln 15, 16 sind über Gestän­ ge 17 an die der Steuerkante 8 a gegenüberliegende Kante 18 der Bodenplatte 8 im Abstand voneinander gelenkig angeschlossen. Innerhalb der Gestänge 17 sind spannschloßartige Elemente 19 angeordnet, über die die wirksame Länge der Gestänge 17 justiert werden kann.

Die Kurbelwelle 14 ist über eine teleskopartige Gelenkspin­ del 20 an ein Untersetzungsgetriebe 21 der Schere 1 angeschlos­ sen.

Wie Fig. 4 und 5 erkennen lassen, hat das Untersetzungsge­ triebe 21 eine Eingangswelle 22 in Verlängerung der unteren Messerwelle 23 der Schere 1. Die Messerwellen 23, 24 mit ihren Messerträgern 2 sind von zwei Motoren 25 über Zahnrä­ der 26, 27, Zwischenräder 28, 29 sowie ein auf der oberen Messerwelle 24 sitzendes Zahnrad 30 gegenläufig angetrieben. Auf der Eingangswelle 22 des Untersetzungsgetriebes 21 ist die verschiebbare Kuppelhülse 31 einer Schaltkupplung frei drehbar gelagert, die über ihren Verschiebeweg mit einem ersten Zahnrad 32 des Untersetzungsgetriebes 21 in ständiger Dreh­ verbindung steht und über die das Zahnrad 32 wahlweise mit der Eingangswelle 22 und der Messerwelle 23 oder mit einer gehäuse­ seitig feststehenden Kupplungshälfte 33 verbunden werden kann. Zum Betätigen der Kupplungshülse 31 dient ein druck­ mittelbetätigter Stellmotor 34. Die Gelenkspindel 20 ist an die Ausgangswelle 35 des Untersetzungsgetriebes 21 an­ geschlossen. Über die Gelenkspindel 20 werden somit die phasenverschobenen Kurbelantriebe 15, 16 zum Verschieben der Bodenplatte 8 nur dann betätigt, wenn die Antriebsmoto­ re 25 der aus dem Stand anlaufenden rotierenden Schere 1 eingeschaltet werden und die Kuppelhülse 31 mit dem Zahn­ rad 32 eingekuppelt ist, wie Fig. 5 zeigt. Dann drehen sich die Kurbeln 15, 16 synchron zur Winkelgeschwindigkeit der unteren Messerwelle 23.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung 4 zum Ableiten von Schopf­ enden aus der Bewegungsbahn 6 eines Walzstabes 5 wird wie folgt anhand von Fig. 6 bis 9 für das Ableiten eines Vorder­ schopfendes beschrieben:

Die Bodenplatte 8 nimmt in der Ausgangsposition die Lage nach Fig. 2 ein, in der die unten offene Rinne 7 zum größten Teil offen ist. Die Messerträger 2 stehen in der aus Fig. 1 ersichtlichen Startposition, aus der sie in Pfeilrichtung der Messerkreise 40 beschleunigt werden, wenn zur Ausführung eines Schopfschnittes die Antriebsmotore 25 eingeschaltet werden. Die Einschaltung der Antriebsmotore 25 erfolgt in bekannter Weise aufgrund einer opto-elektronischen Überwa­ chung der Enden eines laufenden Walzstabes 5, weshalb diese Mittel nicht näher erläutert zu werden brauchen, ebensowenig wie die elektrischen Mittel zum Abbremsen der Antriebsmoto­ ren 25 nach einem Schnitt und deren langsame Rückführung in die Startposition nach Fig. 1.

In Fig. 6 ist die Situation dargestellt, in der von einem Walzstab 5 ein Vorderschopfende 11 abgetrennt wird. Da vor­ her die Antriebsmotoren 25 zum Schnitt eingeschaltet wurden, wurden bereits die beiden Kurbeln 15, 16 verstellt, womit die Bodenplatte 8 eine Schwenkbewegung ausgeführt hat, in der die Rinne 7 über ihre gesamte Länge unten offen ist, wie Fig. 6 zeigt. Die Charakteristik der phasenverschobenen Verschiebe­ antriebe und nicht zuletzt die Konfiguration der Steuerkan­ te 8 a ist derart gewählt, daß in Fig. 7 der weiter vorgetrie­ bene Walzstab 5 bis zu seiner Spitze 5 a bereits von der Boden­ platte 8 unterstützt wird, wogegen das Schopfende 11 sich in einem bodenlosen Bereich der Rinne 7 befindet. In der nächsten Phase nach Fig. 8 ist die Rinne fortschreitend mit der Stab­ spitze 5 a zunehmend geschlossen, wobei das Vorderschopfen­ de 11 jedoch bereits aufgrund seiner Schwerkraft einer Wurf­ kurve 12 (Fig. 1) folgend aus der Bewegungsbahn des Walzsta­ bes 5 abgeleitet wird und in den Sammelbehälter 13 fällt. In Fig. 9 steht die Bodenplatte 8 nach Ausführung einer Art Tau­ melbewegung so, daß die Führungsrinne 7 über ihre gesamte Länge geschlossen ist. Der Walzstab 5, der keinerlei Ablen­ kung erfahren hat, findet ohne Schwierigkeit in das festste­ hende Führungsrohr 10.

Die Stellung der Bodenplatte 8 nach Fig. 9 ist diejenige, in der der druckmittelbetriebene Stellmotor 34 umgesteuert wer­ den kann, um das Zahnrad 32 und damit das Untersetzungsgetrie­ be 21 sowie die Gelenkspindel 20 gehäuseseitig zu fixieren, wobei die Verbindung zur unteren Messerwelle 23 unterbrochen wird. Die Schere kann nunmehr Teilschnitte ausführen, wobei die Bodenplatte 8 in der Position nach Fig. 9 verbleibt.

Nach dem letzten Teilschnitt (falls der Walzstab 5 überhaupt unterteilt werden soll) wird der Stellmotor 34 erneut umge­ steuert, um die Verbindung zwischen der unteren Messerwelle 23, der Eingangswelle 22 und dem Zahnrad 32 des Untersetzungsge­ triebes 21 erneut herzustellen, so daß beim Schopfschnitt am hinteren Ende des Walzstabes 5 die Kurbeln 15, 16 weiterlau­ fen und die Bodenplatte 8 ihre Taumelbewegung gemäß Fig. 10 bis 14 fortsetzt. Bei der Ausführung eines Hinterschopf­ schnittes nach Fig. 10, wobei ein Hinterschopfende 41 abgetrennt wird, findet der Walzstab 5 über die gesamte Länge der Rinne 7 durch das Bodenblech 8 eine Unterstützung, wobei nach Fig. 11 die Steuerkante 8 a bereits im Bereich des hinteren Stabendes 5 b beginnt, den Öffnungsbereich der Rinne 7 zu kreuzen, so daß die Rinne fortschreitend mit der Taumelbewegung der Bodenplatte 8 im Bereich des Hinterschopf­ endes 41 nacheilend zum Stabende 5 b geöffnet wird. In der Situation nach Fig. 12 beginnt das Hinterschopfende 11 be­ reits aus einer Wurfkurve 12 herabzufallen, was in Fig. 13 dadurch verdeutlicht ist, daß hier das Hinterschopfende 41 zum größten Teil unsichtbar unter der Bodenplatte 8 darge­ stellt ist. In Fig. 14 ist die Ausgangsposition der Boden­ platte 8 nach Fig. 2 wieder erreicht und ein Arbeitszyklus abgeschlossen, der insgesamt nur eine volle Umdrehung der Kurbeln 15, 16 umfaßt. Wenn ein nachfolgender Walzstab am Vorderende geschopft wird, beginnt das Arbeitsspiel mit der Situation nach Fig. 6 von neuem.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Ableiten von Schopfenden eines Walzstabes aus dessen Bahnrichtung hinter einer rotierenden Schere, der mindestens zwei fluchtende Rinnen zur Führung des Walzstabes nachgeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schere (1) unmittelbar nachgeordnete Rinne (7) ortsfest ist, daß der Boden der Rinne von einer separaten längli­ chen Bodenplatte (8) gebildet ist, die beweglich abge­ stützt ist und eine seitliche Steuerkante (8 a) aufweist, und daß die Bodenplatte an der der Steuerkante gegenüber­ liegenden Kante (18) an zwei im Abstand voneinander ange­ ordnete Verschiebeantriebe (15, 16) angeschlossen ist, die phasenverschoben gesteuert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeantriebe (15, 16) über Gestänge (17) gelen­ kig an die Bodenplatte (8) angeschlossen sind, und daß in die Gestänge Elemente (19) zur Justierung der Länge der Gestänge eingebaut sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeantriebe aus Kurbeln (15, 16) einer Kur­ belwelle (14) bestehen, die über ein Untersetzungsgetrie­ be (21) in Abzweigung von dem Antrieb (25) der rotierenden Schere (1) angetrieben ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (21) über eine Schaltkupplung (31) mit einer Messerwelle (23) der rotierenden Schere (1) ein- und auskuppelbar ist.