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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Plattenpressvorrichtung,
die eine Bramme transferiert und verringert und Verfahren, die die
Nutzung davon betreffen.
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Stand der Technik
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1. 1 zeigt
ein Beispiel für
eine Vorwalzstraße,
die zum Warmwalzen verwendet wird, und die mit Arbeitswalzen 2a, 2b,
die vertikal einander gegenüberliegend
an gegenüberliegenden
Seiten einer ein zu formendes brammenartiges Material 1 im
Wesentlichen horizontal durchleitenden Durchlaufstrecke S angeordnet
sind, und mit Stützwalzen 3a, 3b, die
mit den Arbeitswalzen 2a, 2b an der der Durchlaufstrecke
entgegengesetzten Seite in Kontakt stehen, versehen ist.
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In
der vorstehend genannten Vorwalzstraße erfolgt die Drehung der
Arbeitswalze 2a oberhalb der Durchlaufstrecke S im Gegenuhrzeigersinn,
während die
Drehung der Arbeitswalze 2b unterhalb der Durchlaufstrecke
S im Uhrzeigersinn erfolgt, sodass das zu formende Material 1 zwischen
den beiden Arbeitswalzen 2a, 2b eingeschlossen
ist, wobei durch ein nach unten erfolgendes Pressender oberen Stützwalze 3a das
zu formende Material 1 von der vorgeordneten Seite A der
Durchlaufstrecke zu der nachgeordneten Seite B der Strecke bewegt
wird, und das zu formende Material in Richtung der Dicke der Bramme
gepresst und geformt wird. Für
den Fall, dass der Anpresswinkel θ des zu formenden Materials 1 beim
Eintritt in die Arbeitswalzen 2a, 2b nicht kleiner
als ungefähr
17° ist,
erfolgt jedoch ein Durchdrehen zwischen den Ober- und Unterseiten
des zu formenden Materials 1 und den Außenflächen der beiden Arbeitswalzen 2a, 2b,
sodass die Arbeitswalzen 2a, 2b nicht mehr in
der Lage sind, mit dem zu formenden Material in Eingriff zu treten
und dieses zu verkleinern.
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Insbesondere
für den
Fall, dass der Durchmesser D der Arbeitswalzen 2a, 2b bei
1200 mm liegt, beträgt
die Verkleinerung Δt
bei einem einzelnen Walzdurchgang in Entsprechung zu der vorstehend
genannten Bedingung für
den Anpresswinkel θ bei
den Arbeitswalzen 2a, 2b ungefähr 50 mm, sodass beim Walzen
eines zu formenden Materials 1 mit einer Dicke T0 von 250
mm die Dicke T1 der Bramme nach der Verkleinerung und Formung durch die
Vorwalzstraße
ungefähr
200 mm beträgt.
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Entsprechend
dem Stand der Technik wird das zu formende Material 1 daher
in einer Umkehrwalzstraße
gewalzt, in der das Material rückwärts und
vorwärts
bewegt wird, während
sich die Dicke der Platte allmählich
verringert, woraufhin, wenn die Dicke des zu formenden Materials 1 auf
ungefähr
90 mm verringert ist, das Material 1 einer Fertigwalzstraße zugeleitet
wird.
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Ein
weiteres aus dem Stand der Technik bekanntes System zur Verkleinerung
und Formung eines zu formenden Materials 1 ist in 2 gezeigt; Pressformen 14a, 14b mit
Profilen, die der ebenen Form der Pressformen einer Spannpressmaschine entsprechen,
sind einander gegenüberliegend
oberhalb und unterhalb einer Durchlaufstrecke S angeordnet, wobei
beide Pressformen 14a, 14b derart ausgelegt sind,
dass sie sich in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Materials 1 durch die Wirkung einer Hin- und Herbewegungsvorrichtung,
so beispielsweise durch die Wirkung von Hydraulikzylindern, abgestimmt
auf den Durchlauf des Materials 1 aneinander annähern und
voneinander entfernen, während
eine Verkleinerung und Formung des zu formenden Materials 1 in
Richtung der Plattendicke erfolgt.
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Die
Pressformen 14a, 14b sind mit flachen Formungsflächen 19a, 19b,
die sich von der vorgeordneten Seite A der Durchlaufstrecke zu der
nachgeordneten Seite B der Strecke hin allmählich abschrägen, sowie
mit flachen Formungsflächen 19a, 19b ausgestattet,
die sich von den vorstehend genannten Formungsflächen 19c, 19d weg
in einer Richtung parallel zu der Durchlaufstrecke S und an gegenüberliegenden
Seiten derselben anschließen.
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Die
Breite der Pressformen 14a, 14b ist entsprechend
der Plattenbreite (ungefähr
2000 mm oder mehr) des zu formenden Materials 1 festgelegt.
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Wird
das zu formende Material 1 mittels des Umkehrverfahrens
unter Verwendung der in 1 gezeigten Vorwalzstraße gewalzt,
so ist jedoch sowohl an dem vorgeordneten Ende A der Durchlaufstrecke
S der Vorwalzstraße
wie auch an dem nachgeordneten Ende B derselben ein Zwischenraum zum
Herausziehen des zu formenden Materials beim Austritt aus der Vorwalzstraße erforderlich,
weshalb die Maschine lang und groß ausgestaltet sein muss.
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Wird
das zu formende Material 1 in Richtung seiner Plattendicke
unter Verwendung der in 2 gezeigten Pressformen 14a, 14b verkleinert
und geformt, so sind die mit dem zu formenden Material 1 in Kontakt
stehenden Flächen
der Formungsflächen 19a, 19b, 19c und 19d erheblich
länger
als diejenigen der Pressformen einer Spannpressmaschine, wobei die
Kontaktflächen
noch größer werden,
wenn sich die Pressformen 14a, 14b der Durchlaufstrecke S
nähern,
wodurch während
der Verkleinerung eine große
Belastung auf jede Pressform 14a, 14b einwirkt.
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Darüber hinaus
müssen
die Kraftübertragungselemente,
so beispielsweise Exzenterwellen und Stangen, zum Bewegen der Pressformen 14a, 14b,
des Gehäuses
und dergleichen, ausreichend hart sein, um den vorstehend genannten
Belastungen beim Verkleinern standzuhalten, weshalb jedes dieser
Elemente und auch das Gehäuse
groß ausgestaltet
sein müssen.
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Wird
das zu formende Material 1 in Richtung seiner Plattendicke
unter Verwendung der Pressformen 14a, 14b verkleinert
und geformt, so wird darüber
hinaus ein Teil des Materials 1 in Abhängigkeit von seiner Form sowie
dem Hub der Pressformen 14a, 14b zurück zu der
vorgeordneten Seite A der Durchlaufstrecke gedrängt, weshalb es schwierig ist, das
zu formende Material 1 der nachgeordneten Seite B der Durchlaufstrecke
zuzuleiten.
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Wird
das zu formende Material 1 unter Verwendung der in 2 gezeigten
Pressformen 14a, 14b in Richtung seiner Plattendicke
verkleinert und geformt, so ist die Höhe der Unterseite des Materials 1 nach
der Verkleinerung durch die Pressformen 14a, 14b größer als
die Höhe
der Unterseite des Materials 1 unmittelbar vor der Verkleinerung
durch die Pressformen, und zwar in einem Ausmaß, das der Verringerung der
Dicke entspricht.
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Infolgedessen
neigt das führende
Ende des zu formenden Materials 1 dazu, schlaff herabzuhängen, weshalb
(nicht dargestellte) Registerwalzen, die an der nachgeordneten Seite
B der Durchlaufstrecke S zum Tragen des geformt werdenden Materials 1 angeordnet
sind, mit dem führenden
Ende des Materials 1 in Eingriff geraten können, was gegebenenfalls zu
einer Beschädigung
der Registerwalzen wie auch des geformt werdenden Materials 1 führt.
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In
jüngster
Zeit wurde eine in 3 gezeigte höhenverstellbare Pressmaschine
(flyingsizing press machine) entwickelt.
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Die
höhenverstellbare
Pressmaschine umfasst ein Gehäuse 4,
das an einer Durchlaufstrecke S derart angeordnet ist, dass eine
Bewegung des zu formenden Materials 1 möglich wird, einen oberen Weilenkasten 6a und
einen unteren Wellenkasten 6b, die in Fensterabschnitten 5 des
Gehäuses 4 einander
gegenüberliegend
an gegenüberliegenden Seiten
der Durchlaufstrecke S angeordnet sind, obere und untere Drehwellen 7a, 7b,
die sich im Wesentlichen horizontal in einer Richtung senkrecht
zu der Durchlaufstrecke S erstrecken und von dem oberen Wellenkasten 6a beziehungsweise
dem unteren Wellenkasten 6b durch (nicht dargestellte)
Lager an den Nichtexzenterabschnitten gehalten werden, Stangen 9a, 9b,
die oberhalb und unterhalb der Durchlaufstrecke S angeordnet und
mit Exzenterabschnitten der Drehwellen 7a, 7b durch
Lager 8a, 8b an den Endabschnitten hiervon verbunden
sind, Stangenhalterungskästen 11a, 11b,
die mit Zwischenabschnitten der oberen und unteren Stangen 9a, 9b durch
Lager 10a, 10b mit sphärischen Flächen verbunden und in den Fensterabschnitten 5 des
Gehäuses 4 untergebracht
sind sowie frei vertikal gleiten können, Pressformenhalter 13a, 13b,
die mit den oberen Abschnitten der Stangen 9a, 9b über Lager 12a, 12b mit sphärischen
Flächen
verbunden sind, Pressformen 14a, 14b, die an den
Pressformenhaltern 13a, 13b angebracht sind, sowie
hydraulische Zylinder 15a, 15b, deren Zylindereinheiten
mit Zwischenstellen entlang der Länge der Stangen 9a, 9b durch
Lager verbunden sind, wobei die Spitzen der Kolbenstangen mit den
Pressformenhaltern 13a, 13b durch Lager verbunden
sind.
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Die
Drehwellen 7a, 7b sind mit der (nicht dargestellten)
Ausgabewelle eines Motors über
eine Universalkupplung sowie ein Geschwindigkeitsverringerungsgetriebe
verbunden, wobei sich, sobald der Motor startet, die oberen und
unteren Pressformen 14a, 14b abgestimmt auf den
Durchlaufvorgang aneinander annähern
und von der Durchlaufstrecke S wegbewegen.
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Die
Pressformen 14a, 14b umfassen flache Formungsflächen 16a, 16b,
die sich von der vorgeordneten Seite A der Durchlaufstrecke zu der
nachgeordneten Seite B der Durch laufstrecke hin allmählich abschrägen und
sich hierdurch der Durchlaufstrecke S annähern, sowie weitere flache
Formungsflächen 17a, 17b,
die sich von den vorstehend genannten Formungsflächen 16a, 16b weg
in einer Richtung parallel zu der Durchlaufstrecke S anschließen.
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Die
Breite der Pressformen 14a, 14b ist durch die
Plattenbreite (ungefähr
2000 mm oder mehr) des zu formenden Materials 1 festgelegt.
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Eine
Positionseinstellschraube 18 ist an der Oberseite des Gehäuses 4 vorgesehen,
um zu ermöglichen,
dass der obere Wellenkasten 6a auf die Durchlaufstrecke
S zu oder von dieser weg bewegt wird, wobei durch eine Drehung der
Positionseinstellschraube 18 um ihre Achse die Pressform 14a über die
Drehwelle 7a, die Stange 9a und den Pressformenhalter 13a angehoben
und abgesenkt werden kann.
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Wird
das zu formende Material 1 in Richtung der Plattendicke
unter Verwendung der in 3 gezeigten höhenverstellbaren
Pressmaschine verkleinert und geformt, so wird die Positionseinstellschraube 18 geeignet
gedreht, um die Position des oberen Wellenkastens 6a derart
einzustellen, dass der Abstand zwischen den oberen und unteren Pressformen 14a, 14b entsprechend
der Plattendicke des durch Verkleinern und Formen in Richtung der
Plattendicke zu formenden Materials 1 festgelegt ist.
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Anschließend wird
der Motor gestartet, um die oberen und unteren Drehwellen 7a, 7b in
Drehung zu versetzen, woraufhin das zu formende Material 1 zwischen
die oberen und unteren Pressformen 14a, 14b eingeführt sowie
mittels der oberen und unteren Pressformen 14a, 14b,
die sich mit Blick auf die Durchlaufstrecke S auf diese zu und von
dieser wegbewegen, verkleinert und geformt wird, während eine Bewegung
in Richtung der Durchlaufstrecke S entsprechend der Verschiebung
der Exzenterabschnitte der Drehwellen 7a, 7b erfolgt.
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Zu
diesem Zeitpunkt wirkt ein geeigneter hydraulischer Druck auf die
hydraulischen Kammern der hydraulischen Zylinder 15a, 15b ein,
wobei die Winkel der Pressformenhalter 13a, 13b derart
geändert
werden, dass sich die Formungsflächen 17a, 17b der
oberen und unteren Pressformen 14a, 14b an der
nachgeordneten Seite B der Durchlaufstrecke stets parallel zu der
Durchlaufstrecke S erstrecken.
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Die
höhenverstellbare
Pressmaschine gemäß 3 weist
allerdings im Vergleich zu den Pressplatten einer Plattenverkleinerungspressmaschine
erheblich größere Kontaktflächen zwischen den
Formungsflächen 16a, 16b, 17a und 17b der Pressformen 14a, 14b und
dem zu formenden Material 1 auf. Aufgrund der Tatsache,
dass sich die vorstehend genannten Kontaktflächen vergrößern, wenn sich die Pressformen 14a, 14b der
Durchlaufstrecke S nähern,
wirkt während
der Verkleinerung notwendigerweise eine große Belastung auf die Pressformen 14a, 14b ein.
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Darüber hinaus
müssen
die Pressformenhalter 13a, 13b, die Stangen 9a, 9b,
die Drehwellen 7a, 7b, die Wellenkästen 6a, 6b,
das Gehäuse 4 und
dergleichen ausreichend hart sein, um der auf die Pressformen 14a, 14b einwirkenden
Belastung standhalten zu können,
weshalb diese Elemente groß ausgestaltet
werden.
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Zudem
kann bei der in 3 gezeigten höhenverstellbaren
Pressmaschine das Problem auftreten, dass die führenden und nacheilenden Enden des
verkleinert und geformt werdenden Materials örtlich nach links oder rechts
gebogen werden, oder dass eine Querwölbung entsteht, wodurch bei
der Formung eines langen Materials 1 im Allgemeinen eine
Verwindung erfolgt, es sei denn, die Mitten der Verkleinerungskräfte von
den Pressformen 14a, 14b auf das zu formende Material 1 sind
in genauer Ausrichtung befindlich, wenn das Material 1 durch
die oberen und unteren Pressformen 14a, 14b verkleinert
und geformt wird.
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2.
Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten herkömmlichen
Walzstraße,
bei der Material zwischen zwei Arbeitswalzen gewalzt wird, liegt
die Grenze des Verkleinerungsverhältnisses üblicherweise bei ungefähr 25%,
was durch Begrenzungen beim Anpresswinkel bedingt ist. Aus diesem
Grunde ist es nicht möglich,
die Dicke eines Materials in großem Umfang (so beispielsweise
eine Verkleinerung des Materials von einer Dicke von ungefähr 250 mm auf
30 bis 60 mm) in einem einzigen Walzdurchlauf zu verringern, weshalb
drei oder vier Walzstraßen
in Tandemanordnung in einem Tandemwalzsystem bereitstehen müssen, oder
weshalb das zu walzende Material in einem Umkehrwalzsystem vorwärts und rückwärts gewalzt
wird. Allerdings treten bei diesen Systemen praktische Probleme
auf, so beispielsweise die Notwendigkeit, dass die Walzstraße lang
sein muss.
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Dem
steht gegenüber,
dass die Planetenwalzstraße,
die Sendzimir'sche
Walzstraße
und die Mehrwalzenwalzstraße
und dergleichen mehr als Vorrichtung zum Pressen entwickelt wurden,
um eine große
Verkleinerung bei einem Walzdurchlauf zu ermöglichen. Bei diesen Walzstraßen pressen
jedoch kleine Walzen das zu walzende Material bei hoher Drehgeschwindigkeit,
was zu einem großen
Impuls führt,
weshalb die Lebensdauer der Lager und dergleichen mehr derart kurz
ist, dass diese Walzstraßen
für Anlagen
der Massenfertigung nicht geeignet sind.
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Darüber hinaus
wurden verschiedene Pressvorrichtungen entwickelt, die Abwandlungen
herkömmlicher
Spannpressmaschinen darstellen, siehe beispielsweise das japanische
Patent 014139 (1990), die ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichungen
222651 (1986), 175011 (1990) und andere.
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Ein
Beispiel für
eine höhenverstellbare Pressvorrichtung
entsprechend der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
175011 (1990) ist in 4 gezeigt. Hierbei sind Drehwellen 22 an
den Ober- und Unterseiten oder den linken und rechten Seiten einer
Durchlaufstrecke Z eines zu formenden Materials angeordnet, wobei
Formungsvorsprünge von
Stangen 23 mit geeigneter Form mit Exzenterabschnitten
der Drehwellen 22 und darüber hinaus an gegenüberliegenden
Seiten der Durchlaufstrecke des zu formenden Materials angeordnete
Pressformen 24 mit den Spitzen der Stangen 23 verbunden sind.
Erfolgt eine Drehung der Drehwellen 22, bewirken die mit
den Exzenterabschnitten der Drehwellen gekoppelten Stangen 23,
dass die Ober- und Unterseiten des zu formenden Materials 1 durch
die Pressformen 24 gepresst werden, wodurch die Dicke des zu
formenden Materials verringert wird.
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Bei
den vorstehend genannten Vorrichtungen mit starker Verkleinerung
treten jedoch Probleme auf, so beispielsweise die nachfolgenden:
(1) ein zu verkleinerndes Material kann unter Verwendung einer höhenverstellbaren
Vorrichtung, in der das Material verkleinert wird, nicht einfach
verkleinert werden, da gleichzeitig der Durchlauf (der Bramme) erfolgt, (2)
die Vorrichtungen sind kompliziert und weisen zahlreiche Bauteile
auf, (3) viele Bauteile müssen
unter starken Belastungen eine Gleitbewegung ausführen, (4)
die Vorrichtungen sind nicht für
häufige
Betriebszyklen unter Schwerlast ausgelegt und dergleichen mehr.
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Bei
herkömmlichen
aus dem Stand der Technik bekannten Pressvorrichtungen mit starker
Verkleinerung wird mittels einer Schraube, eines Keiles, eines hydraulischen
Zylinders und dergleichen Einfluss auf die Position der Pressformen
genommen, um die Dicke des zu pressenden Materials festzulegen,
weshalb im Ergebnis praktische Probleme dahingehend auftreten, dass
die Maschinen groß,
kostenintensiv und kompliziert sind sowie stark vibrieren.
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3. Üblicherweise
wird zum Walzen einer Bramme eine Vorwalzstraße eingesetzt. Die zu walzende
Bramme weist eine Länge
von ungefähr
5 bis 12 m auf, wobei das Walzen der Bramme mittels einer Vielzahl
von Vorwalzstraßen
oder Umkehrwalzstraßen
erfolgt, in denen die Bramme während
des Walzens vorwärts
und rückwärts geführt wird.
Darüber
hinaus werden Verkleinerungspressmaschinen verwendet. Aufgrund der
Tatsache, dass in jüngster Zeit
vermehrt lange Brammen auf den Markt kamen, die in kontinuierlichen
Gusssystemen hergestellt wurden, besteht die Notwendigkeit einer
kontinuierlichen Durchleitung der Bramme hin zu einem nachgeschalteten
Presssystem. Wird ein Material unter Verwendung einer Vorwalzstraße vorgewalzt,
so muss ein minimaler Anpresswinkel (ungefähr 17°) eingehalten werden, weshalb
die Verkleinerungsgrenze Δt pro
Walzdurchgang bei ungefähr
50 mm liegt. Da die Bramme kontinuierlich ist, kann dies nicht mittels
Umkehrwalzen erfolgen, sodass zum Erhalten der gewünschte Dicke
eine Mehrzahl von Vorwalzstraßen in
Reihe angeordnet werden muss, oder für den Fall, dass eine einzelne
Vorwalzstraße
zum Einsatz kommt, der Durchmesser der Arbeitswalzen sehr groß sein muss.
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Infolgedessen
werden Verkleinerungspressmaschinen verwendet. 5 zeigt
ein Beispiel für eine
solche Maschine, bei der die Pressformen von Gleitern gepresst werden,
sodass sich eine höhenverstellbare
Maschine ergibt, die eine sich bewegende Bramme pressen kann. Die
oberhalb und unterhalb der Bramme 1 vorgesehenen Pressformen 32 sind
an den Gleitern 33 angebracht, wobei die Gleiter 33 mittels
Kurbelmechanismen 34 nach oben oder unten bewegt werden.
Die Pressformen 32, Gleiter 33 und Kurbelmechanismen 34 werden
in Richtung der Durchleitung der Bramme mittels Zuleitkurbelmechanismen 35 hin-
und herbewegt. Die Förderung
der Bramme 1 erfolgt mittels Förderwalzen 36 und Durchleitregistern 37.
Bei Verkleinerung der Bramme werden die Pressformen 32,
die Gleiter 33 und die Kurbelmechanismen 34 in
Richtung der Durchleitung der Bramme mittels der Zuleitkurbelmechanismen 35 bewegt,
wobei die Förderwalzen 36 die
Bramme abgestimmt auf deren Durchleitgeschwindigkeit durchleiten.
Darüber hinaus
kann ein Start-Stopp-System eingesetzt werden. Die Bramme 1 wird
hierbei angehalten, wenn das System als Verkleinerungspressmaschine
betrieben und die Bramme verkleinert wird, wobei nach der vollendeten
Verkleinerung die Bramme um eine Länge weitergefördert wird,
die einer Presslänge
entspricht, woraufhin das Pressen wiederholt wird.
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Es
ergeben sich hierbei jedoch Probleme bei der konstruktiven Ausgestaltung
und den Herstellungskosten der vorstehend erläuterten Vorwalzstraße mit Walzen
großen
Durchmessers, wobei die Verwendung von Walzen großen Durchmessers
zu kürzeren
Lebensdauern der Walzen führt,
was durch die geringe Walzgeschwindigkeit sowie die Schwierigkeiten
bei der Kühlung
der Walzen bedingt ist. Bei der Gleiter und Zuleitkurbelmechanismen
nach 5 einsetzenden Verkleinerungspressmaschine sind
die Kosten für
die Maschinen hoch, da die Mechanismen zum Hin- und Herbewegen der
Gleiter und dergleichen in Richtung der Bewegung der Bramme kompliziert
und groß sind.
Darüber
hinaus vibrieren die Gleiter stark in vertikaler Richtung. Bei einer
Verkleinerungspressmaschine mit einem Start-Stopp-System muss die
Bramme wiederholt aus dem Stillstand auf die Durchleitgeschwindigkeit
beschleunigt und von der Durchleitgeschwindigkeit in den Stillstand
abgebremst werden. Die Bramme wird unter Verwendung von Förderwalzen
und Durchleitregistern durchgeleitet, wobei diese Vorrichtungen
aufgrund der hohen Beschleunigung und Abbremsung groß ausgestaltet sind.
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4.
Bei einer starken Verkleinerung eines Materials entsprechend dem
Stand der Technik wurden früher
lange Pressformen zur Verkleinerung des Materials verwendet, während dieses
in einem oder mehreren Pressvorgängen
in Längsrichtung
durch die Pressformen geleitet wurde. Unter der Voraussetzung, dass
die Längs-
und Querrichtungen als Richtung, in der das gepresste Material bewegt
wird, beziehungsweise als Richtung senkrecht zur Längsrichtung
definiert werden, wird das stark in Längsrichtung zu pressende Material
in einem einzigen Pressvorgang oder in mehreren Pressvorgängen von
in Längsrichtung
lang ausgebildeten Pressformen gepresst, während es in Längsrichtung
zugeleitet wird. 6 zeigt ein Beispiel der vorstehend
erwähnten Verkleinerungspressmaschine,
während 7 den Betrieb
derselben darstellt. Die Verkleinerungspresse umfasst Pressformen 42 oberhalb
und unterhalb eines zu pressenden Materials 1, hydraulische
Zylinder 43 zum Niederpressen der Pressformen 42 und ein
Gestell 44 zum Halten der hydraulischen Zylinder 43.
Ein Pressvorgang wird nachstehend unter Verwendung der Symbole L
für die
Länge der
Pressformen 43, T für
die ursprüngliche Dicke
des zu pressenden Materials 1 und t für die Dicke des Materials nach
der Pressung beschrieben. 7(A) zeigt
den Zustand der Pressformen 42, die an einer Stelle mit der
Dicke T an einem Abschnitt des als nächstes zu pressenden Materials
angrenzend an einen bereits gepressten Abschnitt mit der Dicke t
angeordnet sind. 7(B) zeigt den Zustand,
in dem die Pressformen ausgehend von dem Zustand (A) nach unten
gepresst sind. 7(C) ist der Zustand,
in dem die Pressformen 42 von dem zu pressenden Material 1 getrennt
wurden, das in Längsrichtung
um die Presslänge
L bewegt wurde, und das in Gänze
für den nächsten Pressvorgang
bereitsteht, der wiederum dem Zustand (A) entspricht. Die Vorgänge (A)
bis (C) werden so lange wiederholt, bis sämtliches Material auf die erforderliche
Dicke verkleinert ist.
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Je
länger
die Pressformen sind, desto größer ist
die Kraft, die für
die Verkleinerung erforderlich ist, weshalb die Verkleinerungspressmaschine
groß ausgestaltet
sein muss. Bei einer Pressmaschine wird der Pressvorgang üblicherweise
mit hoher Geschwindigkeit wiederholt. Wird eine Vorrichtung großer Masse
mit großer
Geschwindigkeit hin- und herbewegt, so ist ein großer Energieaufwand
notwendig, um die Vorrichtung zu beschleunigen und abzubremsen,
weshalb das Verhältnis
zwischen der für
das Beschleunigen und Abbremsen erforderlichen Energie und der für die Verkleinerung
des zu pressenden Materials aufzuwendenden Energie derart groß ist, dass sehr
viel Energie einfach nur für
den Antrieb der Vorrichtung eingesetzt werden muss. Wird das Material verkleinert,
so muss das Volumen, das dem dünn
gemachten Abschnitt entspricht, in Längs- oder Querrichtung verschoben
werden, da die Volumina des Materials vor und nach der Verkleinerung
im Wesentlichen gleich sind. Für
den Fall, dass die Pressformen lang sind, ist das Material eingezwängt, sodass
es in Längsrichtung
verschoben wird (dieses Phänomen wird
auch Materialfluss genannt), wodurch der Pressvorgang insbesondere
für den
Fall, dass die Verkleinerung stark ist, schwierig wird.
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Wird
ein zu walzendes Material auf herkömmliche Weise in einer horizontalen
Walzstraße verkleinert,
so ist der Abstand zwischen den Walzen der horizontalen Walzstraße derart
gewählt,
dass die Walzen in der Lage sind, mit dem zu walzenden Material
unter Berücksichtigung
der Dicke des Materials nach der Formung in Eingriff zu treten,
weshalb die für
einen einzigen Durchgang zulässige
Verkleinerung der Dicke begrenzt ist, sodass für den Fall, dass eine starke
Verkleinerung der Dicke gewünscht
wird, eine Mehrzahl von horizontalen Walzstraßen in Reihe angeordnet werden
muss, oder das Material durch die eine horizontale Walzstraße vorwärts und
rückwärts bewegt
werden muss, während
sich die Dicke allmählich
verringert, wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Darüber hinaus
wurde ein weiteres System in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
175011 (1990) vorgeschlagen. Hier sind Exzenterabschnitte in Drehwellen
vorgesehen, wobei die Bewegung der Exzenterabschnitte unter Verwendung
von Stangen in eine Aufwärts-Abwärts-Bewegung
umgewandelt wird, und das zu pressende Material mittels dieser Aufwärts-Abwärts-Bewegungen immer
weiter verkleinert wird.
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Bei
dem System mit mehreren horizontalen Walzstraßen, die in Tandemanordnung
(in Reihe) angeordnet sind, treten Probleme dahingehend auf, dass
die Maschinen groß und
kostenintensiv sind. Bei dem System für eine rückwärts und vorwärts erfolgende
Durchleitung eines zu pressenden Materials durch eine horizontale
Walzstraße
treten Probleme dahingehend auf, dass die einzelnen Abläufe kompliziert
sind, und eine lange Walzzeit erforderlich ist. Bei dem in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung
175011 (1990) offenbarten System tritt zudem eine Schwierigkeit
dahingehend auf, dass große Maschinen
zum Einsatz kommen müssen,
da ein vergleichsweise großes
Drehmoment auf die Drehwellen einwirken muss, um die erforderliche
Verkleinerungskraft zu erzeugen, wenn die Bewegung der Exzenterabschnitte
der Drehwellen in eine Aufwärts-Abwärts-Bewegung
umgewandelt werden soll, um die notwendige Verkleinerungskraft zu
erzeugen.
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5. Üblicherweise
werden Vorwalzstraßen zum
Pressen von Brammen verwendet. Die zu pressende Bramme weist eine
Länge von
5 bis 12 m auf. Um eine bestimmte Dicke zu erhalten, sind mehrere Vorwalzstraßen vorgesehen,
oder die Bramme wird vorwärts
und rückwärts bewegt,
während
sie im Umkehrwalzverfahren gepresst wird. Andere ebenfalls verwendete
Systeme greifen üblicherweise
auf eine höhenverstellbare
Pressmaschine, die eine Bramme während
der Pressung durchleitet, sowie auf eine Start-Stopp-Verkleinerungspressmaschine
zurück, die
mit der Durchleitung des Materials aufhört, wenn dieses gepresst wird,
und das Material während
einer Zeitspanne, in der keine Pressung erfolgt, durchleitet.
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Da
lange Brammen auf kontinuierlichen Gussformungsmaschinen hergestellt
werden, besteht in der Praxis die Notwendigkeit, dass die Bramme
einer nachfolgenden Pressvorrichtung kontinuierlich zugeführt wird.
Wird eine Bramme in einer Vorwalzstraße vorgewalzt, so besteht eine
Beschränkung
hinsichtlich des Anpresswinkels (ungefähr 17°), weshalb die Verkleinerung
pro Walzdurchgang nicht allzu groß werden kann. Da die Bramme
kontinuierlich ist, kann sie nicht mittels Umkehrwalzen gewalzt werden,
weshalb zum Erhalten der bevorzugten Dicke mehrere Vorwalzstraßen in Reihe
angeordnet sein müssen,
oder für
den Fall der Verwendung einer einzelnen Walzstraße der Durchmesser der Arbeitswalzen
außerordentlich
groß gewählt werden
muss. Es ergeben sich Schwierigkeiten mit Blick auf die konstruktive
Ausgestaltung sowie die Kosten bei der Herstellung einer derartigen
Vorwalzstraße
mit Walzen großen
Durchmessers, wobei die Walzen großen Durchmessers beim Walzen
einer Bramme mit kleiner Geschwindigkeit betrieben werden, weshalb
die Walzen nicht einfach gekühlt
werden können,
und die Lebensdauer der Walzen abnimmt. Da eine höhenverstellbare
Presse eine starke Verkleinerung der Dicke ermöglicht und zudem in der Lage
ist, das Material während
dessen Förderung
zu verkleinern, kann die Presse das gepresst werdende Material einer nachgeordneten
Walzstraße
kontinuierlich zuführen. Es
ist allerdings schwierig, die Geschwindigkeit des zu pressenden
Materials derart einzustellen, dass die höhenverstellbare Presse und
die nachgeordnete Walzstraße
gleichzeitig arbeiten können,
um das Material zu verkleinern und zu walzen. Zudem war es bislang
unmöglich,
eine Start-Stopp-Verkleinerungspressmaschine
und eine Walzstraße
in Tandemanordnung anzuordnen, um eine Bramme kontinuierlich zu
verkleinern. Bei der Start-Stopp-Verkleinerungspresse
wird das zu pressende Material während
des Pressens angehalten und erst durchgeleitet, wenn kein Pressen
mehr erfolgt.
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Ein
weiteres in der Praxis verwendetes System stellt ein verstellbares
System („flying
system") dar, bei
dem Gleiter, die eine Bramme nach unten drücken, abgestimmt auf die Durchleitgeschwindigkeit
der Bramme nach oben und nach unten bewegt werden.
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Bei
einem Start-Stopp-System wird die schwere Bramme in jedem Arbeitszyklus
aus dem Stillstand auf die maximale Geschwindigkeit Vmax beschleunigt
beziehungsweise im umgekehrten Fall abgebremst, weshalb das Leistungsvermögen der Durchleiteinrichtungen,
so beispielsweise der Förderwalzen
und Registerwalzen, groß sein
muss. Aufgrund des diskontinuierlichen Betriebes ist es schwierig,
weitere Betriebsschritte auf einer nachgeordneten Pressmaschine
auszuführen.
Das verstellbare System setzt eine Vorrichtung mit hohem Leistungsvermögen voraus,
um die Hin- und Herbewegung zu ermöglichen, und um die schweren
Gleiter in Abstimmung auf die Geschwindigkeit der Bramme zu beschleunigen
und abzubremsen. Ein weiteres Problem bei diesem System besteht
darin, dass die Vorrichtungen mit hohem Leistungsvermögen zur
Erzeugung der Hin- und Herbewegung starke Vibrationen in der Pressmaschine
verursachen.
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Ein
weiteres Problem bei diesem System besteht darin, dass für den Fall,
dass die Geschwindigkeit der Bramme von derjenigen der Gleiter abweicht, Risse
in der Bramme entstehen können,
oder die Maschine beschädigt
werden kann.
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Kürzlich wurde
eine Pressmaschine mit starker Verkleinerung entwickelt, die eine
dicke Bramme (zu pressendes Material) in einem einzigen Verkleinerungsvorgang
auf nahezu ein Drittel der ursprünglichen
Dicke verkleinern kann. 8 zeigt ein Beispiel für eine derartige
Verkleinerungsmaschine, die zum Warmwalzen verwendet wird. Bei dieser
Verkleinerungspressmaschine sind Pressformen 52a, 52b einander
gegenüberliegend
vertikal an gegenüberliegenden
Seiten der Durchlaufstrecke S angeordnet und werden gleichzeitig
auf das zu pressende Material 1 zu beziehungsweise von
diesem weg bewegt, wobei das Material entlang der Durchlaufstrecke
S unter Einwirkung von Hin- und Herbewegungsvorrichtungen 53a, 53b bewegt
wird, und letztere Exzenterachsen, Stangen und hydraulische Zylinder
aufweisen, durch die ein Material mit einer Dicke von beispielsweise
250 mm in einem einzigen Verkleinerungsvorgang auf eine Dicke von
90 mm verkleinert werden kann.
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Allerdings
beträgt
die Verkleinerung der vorstehend genannten stark verkleinernden
Pressmaschine bis zu 160 mm, das heißt, die Verkleinerung hinsichtlich
einer Seite beträgt
bis zu 80 mm. Entsprechend dem Stand der Technik tritt eine kleine
Dickendifferenz vor und nach der Pressung auf, weshalb die Durchleitmengen
der Durchleitvorrichtungen einer Pressmaschine auf den Einlass-
und Auslassseiten im Wesentlichen gleich sind. Bei der vorstehend
genannten stark verkleinernden Pressmaschine tritt jedoch das Problem
auf, dass das zu pressende Material 1 gebogen wird, wenn
die Übertragungsmengen
gleich sind. Ein weiteres Problem bei dieser Maschine betrifft die Überbelastung
der Durchleitvorrichtung.
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Der
Stand der Technik
EP 0 381 919 offenbart
eine Plattenpressvorrichtung mit den Merkmalen wie in dem Oberbegriff
von Anspruch 1 definiert.
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Der
Stand der Technik
US 3,955,391 bezieht sich
auf Walzwerke, die zum Erzielen einer hohen Reduzierung konzipiert
sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter den vorstehend aufgeführten Umständen gemacht
und die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Plattenpressvorrichtung
mit (1) der Kapazität
einer höhenverstellbaren
Pressvorrichtung, die ein zu pressendes Material während es
bewegt wird, reduzieren kann, (2) einer geringen Anzahl an Bauteilen und
einem einfachen Aufbau, (3) einer verringerten Anzahl an Abschnitten,
die unter Belastung gleiten, (4) der Fähigkeit zum Betreiben unter
einer starken Belastung bei einer hohen Betriebsrate, und (5) einfach
konstruierten Mitteln zum Einstellen der Positionen der Pressformen
und Korrigieren der Dicke eines zu pressenden Materials bereitzustellen.
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Die
obigen Aufgaben werden mit einer Plattenpressvorrichtung, wie in
Anspruch 1 oder Anspruch 13 definiert, erzielt. Bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Gemäß dem Aufbau
der bevorzugten Ausführungsform
wie in dem abhängigen
Anspruch 5 definiert, bewegen sich die oberen und unteren Pressformen
in einer Kreisbahn, wenn die Antriebswellen gedreht werden, während sie
gleichzeitig seitlich Walzen und durch das Paar von Exzenterwellen
geöffnet
und geschlossen werden, deren Phasenwinkel relativ zueinander phasenverschoben
sind. Demzufolge kann das zu pressende Material transferiert werden,
während
es gepresst wird, weil die oberen und unteren Pressformen in Richtung
der Durchlaufstrecke bewegt werden, während sie geschlossen werden.
Da außerdem
die oberen und unteren Pressformen sich mit einer Walzwirkung schließen, kann die
Last während
des Pressens verringert werden. Die Reduktionsmenge wird durch die
Exzentrizität der
Exzenterwellen bestimmt, so dass Hochreduktionspressen möglich ist,
ohne durch einen spitzen Winkel (nip angle) etc. beschränkt zu werden.
Da außerdem
gemäß der Erfindung
das zu pressende Material während
es transferiert wird, reduziert wird, wird die Vorrichtung als eine
höhenverstellbare
Presse (flying press) betrieben.
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Gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie
in Anspruch 1 definiert, widerstehen nur die Exzenterwellen Lasten
während
des Pressens und auf die horizontale Führungseinheit wird nur durch
eine relativ geringe Last eingewirkt, die nur das an den Pressen gestellen
angelegte Moment ausgleichen und außerdem gleichen die an den
oberen und unteren Pressengestellen angelegten Momente einander aus,
so dass die auf die horizontale Führungseinheit einwirkende Belastung
weiterhin reduziert wird. Deshalb kann der Aufbau mit einer geringen
Anzahl von Bauteilen und mit einer geringen Anzahl von Abschnitten,
die unter Last während
des Pressens gleiten, vereinfacht werden und als ein Ergebnis dessen, kann
die Vorrichtung unter starker Belastung bei einer hohen Betriebsfrequenz
betrieben werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Plattenpressvorrichtung, wie in Anspruch 6 angegeben, kann die Geschwindigkeit
der Pressformen in Richtung der Durchlaufstrecke derart festgelegt
werden, dass sie im Wesentlichen gleich zu der Zufuhrgeschwindigkeit
des zu pressenden Materials (einer Bramme) ist, so dass die Last
an der Antriebseinheit, die die Antriebswellen dreht und antreibt,
verringert werden kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform, wie
in Anspruch 7 angegeben, kann eine Umführungseinheit Abweichungen
zwischen der Geschwindigkeit der Pressformen in Richtung der Durchlaufstrecke
und der Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials auffangen,
so dass die Geschwindigkeit der Durchlaufstrecke mit einem End-Walzwerk, das nachgelagert
angeordnet ist, synchronisiert werden kann.
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Die
Plattenpressvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie in Anspruch 1 definiert, stellt obere und untere
Pressformen bereit, welche sich in einer Kreisbahn bewegen, wenn
die Kurbelwellen sich drehen, und öffnen und schließen sich. Während die
oberen und unteren Pressformen sich in Richtung der Durchlaufstrecke
bewegen, während sie
geschlossen werden, kann das zu pressende Material demzufolge transferiert
werden, während
es reduziert wird. Die Reduktionsmenge wird durch die Exzentrizität der Kurbelwellen
bestimmt und deshalb ist hohes Reduktionspressen möglich, ohne
dass es durch einen spitzen Winkel etc. beschränkt wird. Die Vorrichtung wird
außerdem
als eine höhenverstellbare
Presse betrieben, da das zu pressende Material transportiert wird,
während
es reduziert wird.
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Außerdem widerstehen
nur die Kurbelwellen Belastungen während des Pressens und weil
auf die horizontalen Führungseinheiten
nur mit relativ geringen Lasten eingewirkt wird, die nur dazu ausreichen, um
die an den Pressengestellen wirkenden Momente auszugleichen, und
auch weil außerdem
die an den unteren und oberen Pressengestel len angelegten Momente
einander ausgleichen, werden die an den horizontalen Führungseinheiten
angelegten Lasten noch geringer. Als ein Ergebnis dessen wird der
Aufbau der Vorrichtung vereinfacht mit nur wenigen Bauteilen und
mit einer geringen Anzahl von Bauteilen, die unter Belastung während des
Pressens gleiten, so dass die Vorrichtung unter starker Belastung
bei einer hohen Betriebsfrequenz arbeiten kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform, wie
in Anspruch 2 angegeben, kann die Geschwindigkeit der Pressformen
in Richtung der Durchlaufstrecke im Wesentlichen gleich zu der Zufuhrgeschwindigkeit
des zu pressenden Materials (eine Bramme) festgelegt werden, so
dass die Belastung an der Antriebseinheit, die die Kurbelwellen
dreht und antreibt, verringert werden kann.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform,
wie in Anspruch 4 definiert, stellt den Vorteil bereit, dass durch
Austauschen dieser Höheneinstellplatten,
die Höhen
der Pressformen frei justiert werden können, so dass im Vergleich
zu einem konventionellen Schraubmechanismus etc. der Aufbau der
Vorrichtung stabiler, einfacher und kompakter als ein konventioneller
ausgebildet werden kann. Demzufolge vibriert die Vorrichtung weniger
und neigt nicht so oft zu Defekten, wie eine konventionelle Maschine,
so dass die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung einfacher gewartet werden kann, während die Kosten verringert
werden.
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Die
Plattenpressvorrichtung, wie in Anspruch 13 definiert, stellt den
Vorteil bereit, dass, wenn die Antriebswellen gedreht werden, die
oberen und unteren Exzenterwellen sich um ortsfeste Achsen drehen, und
aufgrund der Drehung der Exzenterwellen bewegen sich die oberen
und unteren Pressformen in Kreisbahnen, während sie geöffnet und
geschlossen werden. Als ein Ergebnis dessen können die oberen und unteren
Pressformen das zu pressende Material in Richtung der Durchlaufstrecke
transportieren, während
das Material reduziert wird, indem die Geschwindigkeit der Pressengestelle
in Richtung der Durchlaufstrecke mit der Geschwindigkeit des zu pressenden
Materials durch die Synchron-Exzenterwellen während des Pressens mit den
Pressformen synchronisiert wird. Auf diese Art und Weise wird die Reduktionsmenge
durch die Exzentrizität
der Exzenterwellen ohne jegliche Einschränkung von spitzen Winkeln etc.
bestimmt, so dass Hochreduktionspressen ausgeführt werden kann.
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Bei
dieser Vorrichtung widerstehen nur die Exzenterwellen (Doppel-Exzenterwellen),
die sich um die Achsen der ortsfesten Wellen drehen, Lasten während des
Pressens und nur ziemlich geringe Lasten, die lediglich die an den
Pressengestellen wirkenden Momente ausgleichen, werden an den Verbindungsabschnitten
angelegt, und da außerdem
die an den oberen und unteren Pressengestellen angelegten Momente
einander ausgleichen, werden die Lasten weiterhin reduziert. Deshalb
gibt es wenige Komponententeile; ist der Aufbau einfach; gibt es
nur eine geringe Anzahl von Gleitstellen, welche während des Pressens
belastet sind; und kann die Vorrichtung unter starker Belastung
bei einer hohen Betriebsfrequenz betätigt werden.
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Weitere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich
bei Betrachtung der nachfolgenden Zeichnung.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Walzstraße zum Warmwalzen.
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2 ist
eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für eine Verkleinerungsformung
in Richtung der Plattendicke eines zu formenden Materials unter Verwendung
von Pressformen zeigt.
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3 ist
eine schematische Ansicht eines Beispiels einer höhenverstellbaren
Pressmaschine.
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4 ist
eine strukturelle Ansicht eines herkömmlichen Beispiels einer stark
verkleinernden Pressmaschine.
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5 ist
eine Ansicht, die eine herkömmliche
verstellbare Verkleinerungspressmaschine zeigt.
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6 ist
eine Ansicht, die ein Beispiel für den
Aufbau einer Verkleinerungspressmaschine unter Verwendung herkömmlicher
langer Pressformen zeigt.
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7 ist
eine Darstellung des Betriebes der Vorrichtung gemäß 6.
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8 zeigt
ein Verfahren zum Verkleinern der Dicke, das beim Warmpressen zum
Einsatz kommt.
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9 zeigt
den Aufbau der Presseinrichtung, die mit der Plattenpressvorrichtung
gemäß der Erfindung
vorgesehen ist.
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10 ist
eine Seitenansicht der Plattenpressvorrichtung, wie in 9 gezeigt.
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11 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 10.
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12 ist
eine schematische Ansicht, die die Bahnen zeigt, in welchen sich
die Pressformen bewegen.
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13 ist eine Ansicht, die die Bewegung der
Pressformen in Richtung nach oben und nach unten relativ zu der
Winkelposition θ der
Antriebswellen zeigt.
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14 zeigt
den Aufbau einer Walzanlage, die mit der Plattenpressvorrichtung
gemäß der zehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
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15 ist
eine Seitenansicht der Plattenpressvorrichtung, wie in 14 gezeigt.
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16 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 15.
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17 ist
eine schematische Ansicht, die die Bahnen, in welchen sich die Pressformen
bewegen, zeigt.
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18 ist
ein Diagramm, das das Plattenpressverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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19 zeigt
den Aufbau einer Walzanlage, die mit der Vorrichtung der elften
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
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20 ist
eine Seitenansicht der Plattenpressvorrichtung wie in 19 gezeigt.
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21 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 20.
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22 ist
eine schematische Ansicht, die die Bahnen, in welchen sich die Pressformen
bewegen, zeigt.
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23 ist
eine Ansicht, die die Bewegung der Pressformen in Richtung nach
oben und nach unten relativ zu der Winkelposition θ der Synchron-Exzenterwellen
zeigt.
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24 zeigt
den Aufbau der zwölften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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25 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie X-X gemäß 24.
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26 zeigt
einen Arbeitszyklus eines Schiebers.
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27 zeigt
einen Arbeitszyklus eines Schiebers und des zu pressenden Materials.
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28 zeigt
den Aufbau der dreizehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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29 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie Y-Y gemäß 28.
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30 ist
eine schematische Ansicht, die die Bahnen, in welchen sich die Pressformen
bewegen, zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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9 zeigt
den Aufbau eines Walzwerkes, das zusammen mit der Plattenpressvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung betrieben wird. Bei dieser Figur wird eine Um führungseinheit 506 nachgelagert
zu der Plattenpressvorrichtung 510 gemäß der vorliegenden Erfindung
vorgesehen und ein End-Walzwerk 505 ist weiter nachgelagert
installiert. Die Umführungseinheit 506 hält ein Material,
das gepresst wird, in einen schlaffen Abschnitt auf und der schlaffe
Abschnitt gleicht jeden Unterschied der Durchlaufgeschwindigkeit
der Plattenpressvorrichtung 510 und des End-Walzwerkes 505 aus.
-
10 ist
eine Seitenansicht der Plattenpressvorrichtung wie in 9 gezeigt
und 11 ist eine Schnittansicht entlang der Line A-A
gemäß 10.
Wie in den 10 und 11 gezeigt,
ist die Plattenpressvorrichtung 510 gemäß der vorliegenden Erfindung
mit oberen und unteren Antriebswellen 512, die einander
gegenüberliegend
oberhalb und unterhalb eines zu pressenden Materials 1 angeordnet
sind und gedreht werden, oberen und unteren Pressengestellen 514,
wobei ein Ende von jedem (rechtes Ende gemäß 31 (Anmerkung
des Übersetzers: 10))
mit einer der Antriebswellen 512 auf eine frei gleitbare
Art und Weise in Eingriff ist und deren anderen Enden 514b (linkes
Ende in der Figur) miteinander auf eine frei drehbare Art und Weise
verbunden sind, eine horizontale Führungseinheit 516, die
die Verbindungsabschnitte 514c der Pressengestelle 514 derart
stützt,
dass sie in die horizontale Richtung bewegt werden können und
obere und untere Pressformen 518, die an einem Ende der
oberen und unteren Pressengestelle 514 gegenüberliegen des
zu pressenden Materials montiert sind, vorgesehen. 511 in 10 bezeichnet
den Hauptrahmen der Einheit.
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Die
oberen und unteren Antriebswellen 512 sind mit Exzentervellen 512a an
beiden Enden in Seitenrichtung vorgesehen, welche unterschiedliche Phasenwinkel
haben. Außerdem
sind sphärische
Sitze 515 an den Stellen vorgesehen, an welchen die Exzenterwellen 512a mit
den Pressengestellen 514 in Eingriff gelangen und die Pressengestelle 514 können um
die Achse X der Antriebswellen, wie durch die Pfeile A angedeutet,
gedreht werden. Die Kontaktflächen
zwischen den Pressformen 518 und dem zu pressenden Material 1 sind
Kreisbögen
und sind hin zu dem zu pressenden Material konvex und können das
Material gleichmäßig pressen,
wenn die Pressengestelle sich drehen.
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Wie
in 11 gezeigt, sind Antriebseinheiten 520 vorgesehen,
die die Antriebswellen 512 antreiben und drehen. Diese
Antriebseinheiten 520 werden durch einen Geschwindigkeitsregler 522 geregelt
und die Drehgeschwindigkeit der Antriebseinheiten 520 kann
frei geregelt werden. Bei dieser Ausführungsform sind Höheneinstellplatten 524 zwischen
den Pressformen 518 und den Pressengestellen 514 vorgesehen
und durch Än dern
der Dicke der Höheneinstellplatten 524 werden
die Höhen
der Pressformen 518 geändert.
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12 zeigt
schematisch die Bahnen, in welchen sich die Pressformen bewegen;
(A) zeigt die allgemeine Bewegung der Pressformen 518 und
der Pressengestelle 514 und (B) zeigt die Bewegung von nur
den Pressformen 518. 13 zeigt
die Verschiebungen der Pressformen 518 in Richtung nach
oben und nach unten in Bezug auf den Drehwinkel θ der Antriebswellen. Wie in
den 12 und 34 (Anmerkung
des Übersetzers: 13) gezeigt, drehen sich die entsprechenden
Exzenterwellen 512a in Kreisen mit einem Durchmesser gleich
zu der doppelten Exzentrizität
e der Welle, wenn sich jede Antriebswelle 512 dreht, wodurch
die oberen und unteren Pressengestelle 514 dazu bewirkt
werden, sich auf solch eine Art und Weise zu bewegen, dass während sich
der linke Endabschnitt 514b sich rückwärts und vorwärts in Richtung
der Durchlaufstrecke bewegt, der rechte Endabschnitt 514a (in 10)
sich nach oben und unten bewegt. Demzufolge bewegt sich jede der
oberen und unteren Pressformen 518, wie in 12 gezeigt,
in Kreisbahnen mit einem Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität e der
Exzenterwellen 512a und gleichzeitig werden die Pressformen
geöffnet
und geschlossen und in die seitliche Richtung gedreht. Deshalb kann
das zu pressende Material 1 transferiert werden, während es
verringert wird, da die oberen und unteren Pressfarmen 518 sich
in Richtung der Durchlaufstrecke, während sie geschlossen werden,
bewegen. Da außerdem
die oberen und unteren Pressformen 518 sich mit einer Walzwirkung
schließen
können
die Lasten während des
Pressens verringert werden. Die Reduktionsmenge wird durch die Exzentrizität e der
Exzenterwellen 512a bestimmt, deshalb kann Hochreduktionspressen
durchgeführt
werden, ohne durch einen spitzen Winkel etc. beschränkt zu werden.
Da außerdem
das zu pressende Material 1 während es reduziert wird, transferiert
wird, kann ein höhenverstellbarer
Pressvorgang erzielt werden.
-
Wie
in 12(B) gezeigt, sind die Pressformen 518 unter
einem geringen Winkel zu den Pressengestellen 514 montiert,
wenn die Pressformen geöffnet
sind (gezeigt durch die durchgehenden Linien in der Figur), so dass
die parallelen Abschnitte 518 während des Pressens parallel
zueinander werden (gezeigt durch die doppelt Strichpunktierte Linie in
der Figur). Zu diesem Zeitpunkt wird der während eines Zyklus gepresste
Bereich durch die schraffierte Fläche in der Figur gezeigt.
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Wie
in 13 gezeigt, sind das Paar von Exzenterwellen 512a,
die an den beiden Enden in Seitenrichtung angeordnet sind, relativ
zueinander phasenverschoben und demzufolge sind die Bereiche, in welchen
die zwei Enden das zu pressende Material 1 pressen, unterschiedlich
zueinander und weil die oberen und unteren Pressformen 518 sich
mit einer Walzwirkung schließen,
können
die Lasten während des
Pressens verringert werden.
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Der
Geschwindigkeitsregler 522 der Antriebseinheiten 520 bestimmt
außerdem
die Drehgeschwindigkeit der Antriebswellen 512, so dass,
wenn die Pressformen 518 pressen, die Geschwindigkeit der
Pressformen in Richtung der Durchlaufstrecke im Wesentlichen der
Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials 1 gleicht.
Bei dieser Anordnung ist es möglich,
die Geschwindigkeit der Pressformen 518 in Richtung der
Durchlaufstrecke im Wesentlichen mit der Zufuhrgeschwindigkeit des
zu pressenden Materials 1 anzugleichen, weshalb die Lasten
an den Antriebseinheiten 520, die die Antriebswellen 512 antreiben
und drehen, verringert werden können.
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Auf
diese Art und Weise stellt die Plattenpressvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung unterschiedliche Vorteile bereit, wie beispielsweise (1)
höhenverstellbarer
Pressvorgang wird ermöglicht, indem
ein zu pressendes Material während
es transferiert wird, reduziert wird, (2) die Anzahl der Bauteile ist
gering und der Aufbau einfach, (3) eine geringe Anzahl von Bauteilen
müssen
unter Belastung während
des Pressens gleiten, (4) starke Belastung und hohe Arbeitszyklen
sind möglich,
(5) die Dicke des zu pressenden Materials kann durch Einstellen
der Position der Pressformen durch Nutzung eines einfachen Verfahrens
justiert werden, usw.
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Zweite Ausführungsform
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14 zeigt
den Aufbau einer Walzanlage, die zusammen mit der Plattenpressvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung benutzt wird. In dieser Figur ist eine Umführungseinheit 606 an
der nachgelagerten Seite der Vorrichtung 610 zum Pressen
von heißen
Brammen gemäß der vorliegenden Erfindung
installiert und weiter nachgelagert zu dieser ist ein End-Walzwerk 605 vorgesehen.
Die Umführungseinheit 606 hält ein zu
pressendes Material in einen schlaffen Abschnitt auf, so dass die
schlaffe Länge
des Materials jegliche Unterschiede zwischen der Durchlaufsteckengeschwindigkeiten
der Vorrichtung 610 zum Pressen der heißen Bramme und des End-Walzwerkes 605 ausgleicht.
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15 ist
eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Pressen der heißen Bramme,
wie in 14 gezeigt, und 16 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 15. Wie
in den 15 und 16 gezeigt,
umfasst die Vorrichtung 610 zum Pressen der heißen Bramme
gemäß der vorliegenden
Erfindung obere und untere Kurbelwellen 612, die gegenüberliegend
voneinander oberhalb und unterhalb des zu pressenden Materials 1 angeordnet sind
und zum Drehen ausgebildet sind, obere und untere Pressengestelle 614,
wobei ein Ende 614a (das rechte Ende in der Figur) von
jeder mit einer der Kurbelwellen 612 auf eine frei gleitbare
Art und Weise in Eingriff ist und die anderen Enden 614b (linkes
Ende) miteinander auf eine frei drehbare Art und Weise verbunden
sind, und eine horizontale Führungseinheit 616 zum
Stützen
der Verbindungsabschnitte 614c der Pressengestelle 614,
so dass diese sich horizontal bewegen können, und obere und untere
Pressformen 618, die an einem Ende von jedem der unteren und
oberen Pressengestelle 614 hin zu dem zu pressenden Material 1 montiert
sind. Bei dieser Figur bezeichnet 611 den Rahmen der Haupteinheit.
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Wie
in 16 gezeigt, sind Antriebseinheiten 620 zum
Antreiben und Drehen der Kurbelwellen 612 vorgesehen und
die Antriebseinheiten 620 werden durch einen Geschwindigkeitsregler 622 derart gesteuert,
dass die Drehgeschwindigkeit der Antriebseinheiten 620 frei
kontrollierbar ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind Höheneinstellplatten 624 zwischen
den Pressformen 618 und den Pressengestellen 614 vorgesehen
und durch Ändern
der Dicke der Höheneinstellplatten 624 können die
Höhen der
Pressformen 618 justiert werden.
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17 zeigt
schematisch die Wege, gemäß welchen
sich die Pressformen bewegen; (A) zeigt die allgemeine Bewegung
der Pressformen 618 und der Pressengestelle 614 und
(B) zeigt nur die Bewegungen der Pressformen 618. Wie in 17 gezeigt, wenn
sich die Kurbelwellen 612 drehen, dreht sich jede der Kurbelwellen 612 in
einem Kreis mit einem Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität e der
Welle, und dieser Bewegung folgend, bewegen sich die oberen und
unteren Pressengestelle 614 auf solch eine Art und Weise,
dass während
sich der linke Endabschnitt 614b in Richtung der Durchlaufstrecke
rückwärts und
vorwärts
bewegt, die rechten Endabschnitte 614a (in
-
15)
sich nach oben und unten bewegen. Deshalb bewegt sich jeder der
oberen und unteren Pressformen 618, wie in dieser Figur
gezeigt, in einer Kreisbahn mit einem Durchmesser gleich zu der
doppelten Exzentrizität
e von einer der Kurbelwellen 612 und während sich die oberen und unteren
Pressformen 618 in Richtung der Durchlaufstrecke bewegen, während sie
geschlossen werden, kann das zu pressende Material 1 transferiert
werden, während
es gepresst wird. Die Reduktionsmenge ist von der Exzentrizität e der
Kurbelwellen 612 abhängig
und ein hoher Reduktionspressvorgang kann erzielt werden, ohne dass
dieser durch einen spitzen Winkel etc. beschränkt wird. Außerdem kann
ein höheneinstellbares
Presssystem realisiert werden, da das zu pressende Material 1,
während
es reduziert wird, gepresst wird.
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Wie
in 17(B) gezeigt, sind die Pressformen 618 an
den Pressengestellen 614 unter einem kleinen Winkel daran
montiert, wenn die Pressformen geöffnet sind (durchgehende Linien
in der Figur), so dass die parallelen Abschnitte 618a während des
Pressens parallel zueinander sind (doppelpunktgestrichelte Linie
in der Figur). Für
diesen Aufbau wird der während
eines Zyklus gepresste Bereich in der Figur durch die schraffierte
Fläche
gezeigt.
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Der
Geschwindigkeitsregler 622 der Antriebseinheiten 620 bestimmt
außerdem
die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwellen 612, um die Geschwindigkeit
der Pressformen 618 in Richtung der Durchlaufstrecke während des
Pressens im Wesentlichen in Übereinstimmung
mit der Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials 1 festzulegen. Bei
diesem Aufbau kann die Geschwindigkeit der Pressformen 618 in
Richtung der Durchlaufstrecke im Wesentlichen identisch zu der Zufuhrgeschwindigkeit
des zu pressenden Materials 1 festgelegt werden, so dass
Lastvariationen an den Kurbelwellen, verursacht durch Unterschiede
bei der Geschwindigkeit, verringert werden können.
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18 ist
ein Diagramm, das zeigt, wie eine warme Bramme gemäß der vorliegenden
Erfindung gepresst wird. Bei dieser Figur bezeichnet die Abszisse
und die Ordinate jeweils den Kurbelwinkel und die Geschwindigkeit
in Richtung der Durchlaufstrecke. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung ist die Geschwindigkeit zum Zuführen eines zu pressenden Materials
variierbar und wird gleich zu der maximalen Geschwindigkeit der
Pressformen in Richtung der Durchlaufstrecke festgelegt. Insbesondere
sollte die Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials auf
solch eine Art und Weise variiert werden, so dass die Geschwindigkeit
am Anfang des Pressens größer als
die oben genannte maximale Geschwindigkeit ist und danach bei einer
Zwischenzeit während
des Pressens verringert wird. Demzufolge können die an den Presskurbelwellen angelegten
Lasten, die durch Variationen der Massenkraft und Geschwindigkeiten
des zu pressenden Materials verursacht werden, verringert werden.
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Wie
aus der obigen Beschreibung nachzuvollziehen ist, stellen die Vorrichtung
zum Pressen der warmen Bramme und die Pressverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung hervorragende praktische Vorteile bereit, enthaltend (1)
ein höheneinstellbares
Presssystem kann zum Pressen eines Materials, während es transferiert wird,
bereitgestellt werden, (2) es gibt wenige Bauteile und der Aufbau
ist einfach, (3) es gibt wenige Teile, die unter Last während des
Pressens gleiten, (4) das System kann bei hohen Lasten mit schnellen
Arbeitszyklen betrieben werden, (5) die Position der Pressformen
kann durch Nutzen eines einfachen Verfahrens geändert werden, und die Dicke
des zu pressenden Materials kann korrigiert werden, usw.
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Dritte Ausführungsform
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19 zeigt
den Aufbau einer Walzanlage, die zusammen mit der Plattenpressvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung benutzt wird. Bei dieser Figur ist eine Umführungseinheit 706 an
der nachgelagerten Seite zu der Plattenpressvorrichtung 710 gemäß der vorliegenden
Erfindung installiert und weiter nachgelagert zu dieser ist ein
End-Walzwerk 706 vorgesehen.
Die Umführungseinheit 706 hält ein Material,
das gepresst wird, in einen schlaffen Abschnitt, so dass der schlaffe
Abschnitt des Materials jegliche Unterschiede hinsichtlich der Geschwindigkeit
der Durchlaufstrecke der Plattenpressvorrichtung 710 und
des End-Walzwerkes 705 ausgleicht.
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20 ist
eine Seitenansicht der Plattenpressvorrichtung wie in 19 gezeigt
und 21 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie
A-A gemäß 20.
Wie in den 20 und 21 gezeigt, ist
die Plattenpressvorrichtung 710 gemäß der vorliegenden Erfindung
mit oberen und unteren Exzenter-Antriebswellen 715, die
gegenüberliegend
voneinander oberhalb und unterhalb eines zu pressenden Materials 1 angeordnet
sind und durch Antriebseinheiten 720b angetrieben und gedreht
werden, obere und untere Synchron-Exzenterwellen 713, die durch
die Exzenter-Antriebswellen 715 gedreht werden, obere und
untere Pressengestelle 714, wobei ein Ende 714a von
jedem mit einem der Synchron-Exzenterwellen 713 auf eine
frei gleitbare Art und Weise im Eingriff ist und die anderen Enden 714 sind
miteinander auf eine frei drehbare Art und Weise verbunden, und
obere und untere Pressformen 718, die gegenüberliegen
voneinander an einem Ende von jedem der oberen und unteren Pressengestelle 714 montiert
sind, vorgesehen. Bei dieser Figur bezeichnet 711 den Rahmen
der Haupteinheit.
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Bezug
nehmend auf 21 werden die oberen und unteren
Pressformen 718 durch Drehen der oberen und unteren Exzenter-Antriebswellen 715 geöffnet und
geschlossen, und wenn die Pressformen 718 Pressen, wird
die Geschwindigkeit der Pressengestelle 714 in Richtung
der Durchlaufstrecke mit der Geschwindigkeit, bei weicher das zu
pressende Material in Richtung der Durchlaufstrecke durch die Synchron-Exzenterwellen 713 transferiert
wird, während das
Material gepresst wird, synchronisiert.
-
Die äußeren Peripherien
der Synchron-Exzenterwellen 713 sind mit Zahnradverzahnungen ausgebildet
und die Wellen werden durch die Antriebseinheiten 720a durch
die kleinen Zahnräder 712a,
die an den Antriebswellen 712 montiert sind, angetrieben
und gedreht. Wie in 21 gezeigt, kann jede Welle
mit den Antriebseinheiten 720a, 720b durch Universalgelenke
etc. verbunden werden, oder, obwohl nicht veranschaulicht, jede
Welle kann durch eine Differenzialeinheit angetrieben werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind auch Höheneinstellplatten 724 zwischen
den Pressformen 718 und den Pressengestellen 714 positioniert,
so dass durch Ändern
der Dicken der Höheneinstellplatten 724 die
Höhen der
Pressformen 718 justiert werden können.
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22 zeigt
schematisch die Bahnen, in welchen sich die Pressformen bewegen;
(A) zeigt die allgemeine Bewegung der Pressformen 718 und
der Pressengestelle 714 und (B) zeigt die Bewegungen von
nur den Pressformen 718. 23 zeigt
die Verschiebung der Pressformen 718 in die nach oben und nach
unten verlaufende Richtung in Bezug auf den Drehwinkel θ der Synchron-Exzenterwellen.
Wie in den 22 und 23 veranschaulicht,
wenn die Antriebswellen 712 gedreht werden, drehen sich
die oberen und unteren Synchron-Exzenterwellen 713 um die
Exzenter-Antriebswellen 715 herum, und deshalb bewegen
sich die Synchron-Exzenterwellen 715 in einem Kreis mit
einem Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität e davon
und die äußeren Peripherien
davon bewirken, dass die oberen und unteren Pressengestelle 714 auf
solch eine Art und Weise bewegt werden, dass das linke Ende 714b in
Richtung der Durchlaufstrecke rückwärts und
vorwärts bewegt
wird, während
das rechte Ende 714a (in 20) sich
nach oben und unten bewegt. Demzufolge, wie in 22(B) gezeigt,
bewegt sich jede der oberen und unteren Pressformen 718 in
einer Kreisbahn mit einem Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität e der
Synchron-Exzenterwellen 712a, während sie geöffnet und
geschlossen werden.
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Wie
auch in 23 gezeigt, die das Geschwindigkeitsverhältnis zeigt,
das aus der Kombination der Exzentrizität E der Exzenter-Antriebswellen 715 und
der Exzentrizität
e der Synchron-Exzenterwellen 713 resultiert, kann eine
konstante Pseudogeschwindigkeit über
einen Bereich erzeugt werden, indem das Geschwindigkeitsmuster verändert wird. Die
Reduktionsmenge zu diesem Zeitpunkt ist von der Exzentrizität e der
Synchron-Exzenterwellen 713 abhängig, demzufolge kann eine
hohe Reduktionsarbeit durchgeführt
werden, ohne dass diese durch einen spitzen Winkel etc. beschränkt wird.
Da außerdem
das zu pressende Material 1 durch die Synchron-Antriebseinheiten 716 während es
reduziert wird, gepresst wird, kann ein höhenverstellbarer Pressvorgang
auf einfache Art und Weise durchgeführt werden.
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Außerdem widerstehen
nur die Synchron-Exzenterwellen 713 (Doppelsynchron-Exzenterwellen),
die durch die Exzenter-Antriebswellen 715 gedreht werden,
Lasten während
des Pressvorgangs und die Verbindungsabschnitte 714c und
die Synchron-Antriebseinheiten 716 müssen nur ziemlich kleinen Lasten
widerstehen, die nur die an dem Pressengestell 714 wirkenden
Momente ausgleichen und außerdem
gleichen die an den oberen und unteren Pressengestellen 714 wirkenden
Momente einander aus, so dass die Lasten an dem Verbindungsabschnitt
und den Antriebseinheiten weiterhin verringert werden. Als ein Ergebnis
dessen gibt es nur eine geringe Anzahl von Bauteilen; ist die Konstruktion einfach;
gibt es wenige Abschnitte, die unter Belastung während des Pressens gleiten;
und kann das System unter hohen Lasten bei einer hohen Betriebsgeschwindigkeit
betrieben werden.
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Wie
in 22(B) gezeigt, sind die Pressformen 718,
wenn die Pressformen geöffnet
sind (durchgezogene Linien in der Figur) an den Pressengestellen 714 unter
einem geringen Winkel dazu montiert, so dass während des Pressens (doppelt strichpunktierte
Linien in der Figur) die parallelen Abschnitte 718a parallel
zueinander sind. Zu diesem Zeitpunkt wird der während eines Zyklus gepresste Bereich
durch die schraffierte Fläche
in der Figur veranschaulicht.
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Aus
der obigen Beschreibung ist offensichtlich, dass die Plattenpressvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung hervorragende Vorteile bereitstellt, enthaltend (1) ein
zu pressendes Material kann durch einen höhenverstellbaren Pressvorgang gepresst
werden, bei welchem das Material während es transferiert wird,
reduziert wird, (2) es gibt nur wenige Bauteile und der Aufbau ist
einfach, (3) eine geringe Anzahl von Teilen gleiten während des
Pressens unter Belastung und (4) das System kann unter hohen Lasten
bei einer hohen Betriebsgeschwindigkeit betrieben werden.
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Vierte Ausführungsform
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24 zeigt
den Aufbau der Plattenpressvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und 25 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie X-X gemäß 24. Obere und
untere Pressformen 802 sind oberhalb und unterhalb eines
zu pressenden Materials 1 vorgesehen. Kühlwasser wird zu der Innenseite
der Pressformen 802 zum Kühlen der Pressformen zugeführt. Kühlwasser
kann andererseits auch von außerhalb
gesprüht
werden. Die Pressformen 802 sind an Schiebern 803 durch
Pressformenhalter 804 auf eine lösbare Art und Weise montiert.
Zwei Kurbelwellen 805 sind mit den Schiebern 803 in
die seitliche Richtung des zu pressenden Materials 1 auf
eine freie schiebbare Art und Weise im Eingriff, wobei diese in
Richtung des Materialflusses (Vorwärtsrichtung) in Reihe angeordnet
sind. Die Kurbelwellen 805 umfassen Exzenterwellen 805b,
die mit den Schiebern 803 im Eingriff sind und Stützwellen 805a,
die an beiden Enden der Exzenterwellen 805b in die axiale
Richtung davon verbunden sind und eines der Enden der Stützwellen 805a ist
mit einer nicht veranschaulichten Antriebseinheit verbunden, die
die Kurbel 805 antreibt und dreht. Die Stützwellen 805a und
die Exzenterwellen 805b sind derart verbunden, so dass
die Mittellinien davon voneinander versetzt sind, wodurch die Exzenterwellen 805b exzentrisch
um die Stützwellen 805a gedreht
werden.
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Gegengewichte 806 sind
an jedem Ende der Stützwellen 805a der
Exzenterwellen 805b angebracht. Die Gegengewichte 806 sind
mit deren Schwerpunkt versetzt zu den Mittellinien der Stützwellen 805a montiert
und der Winkel der Versetzung ist 180° von der Richtung der Exzentrizität der Exzenterwellen 805b in
Bezug zu den Stützwellen 805a.
Die Massenkraft (nicht balancierte Kräfte) aufgrund der Exzentrizität der Gegengewichte 806 gleichen
im Wesentlichen die Massenkräfte
aufgrund der Schieber 803, der Press formen 802 und
der Pressformenhalter 804 aus, so dass die Vibration der
Vorrichtung wesentlich verringert werden kann.
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Die
Pressformen 802, die Schieber 803, die Pressformenhalter 804,
die Kurbelwellen 805 und die Gegengewichte 806 sind
symmetrisch oberhalb und unterhalb des zu pressenden Materials 1 angeordnet und
zu einem Körper
durch die Haupt-Rahmeneinheit 808 ausgebildet. Die Exzenterwellen 805b sind an
den Schiebern 803 auf eine frei drehbare Art und Weise
durch die Lager 807 verbunden und die Stützwellen 805a sind
durch die Lager 807, die an der Haupt-Rahmeneinheit 808 vorgesehen
sind, auf eine frei drehbare Art und Weise gestützt.
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Als
nächstes
wird die Arbeitsweise beschrieben. 26 zeigt
einen Arbeitszyklus der Schieber 803. 27 veranschaulicht
die Bewegungen der Schieber 803 und des zu pressenden Materials 1 während eines
Arbeitszyklus. In 26 bei einer Zykluszeiterhöhung in
der Sequenz t1-t2-t3-t4-t1 und das Material wird während der
Periode ta-tb, welche t2 enthält,
gepresst. In 27 entspricht t1-t4 zu t1-t4
von 26. Bei t1 werden die Schieber 803 zu einer
Zwischenposition angehoben und sind an der am weitesten entfernten
Position in Rückwärtsrichtung
angeordnet. Bei t2 wird der Zustand während des Pressens gezeigt
und die Schieber sind in einer Zwischenposition in Rückwärts- und
Vorwärtsrichtung
angeordnet. Bei t3 sind die Schieber teilweise angehoben und an
der am weitesten entfernten Position in Vorwärtsrichtung. Die Schieber 803 bewegen sich
somit während
der Periode t1-t2-t3, wie durch die Pfeile gezeigt, nach vorne,
und bewegen sich mit der maximalen Geschwindigkeit bei t2 während des Pressens.
Demzufolge wird das zu pressende Material 1 durch die Klemmwalzen 809 gemäß der Geschwindigkeit
der Schieber bewegt, wenn die Schieber 803 pressen, wodurch
das Material kontinuierlich bei einer Geschwindigkeit, die zum Pressen
am meisten geeignet ist, bewegt werden kann, sogar während einer
Pressperiode. Weil die Gegengewichte 806 mit Phasenwinkeln
versetzt durch 180° von denen
der Schieber 803 bewegt werden, wird die durch die Schieber 803 verursachte
Vibration reduziert. Außerdem
wirken die Gegengewichte auch als Schwungräder, die zu einer Reduktion
der von den Antriebseinheiten verlangten Leistung beitragen.
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Fünfte Ausführungsform
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Die
dreizehnte (Anmerkung des Übersetzers:
fünfte)
Ausführungsform
wird als nächstes
beschrieben. 28 zeigt den Aufbau der Plattenpressvorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform und 29 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie Y-Y gemäß 28, die
nur die Hälfte
einer Seite der Quer-Mittellinie des zu pressenden Materials 1 zeigt, weil
der gesamte Aufbau symmetrisch um die Mittellinie ist. Wie in den 28 und 29 gezeigt,
umfasst diese Ausführungsform
der Plattenpressvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung obere und untere Kurbelwellen 815, die gegenüberliegend voneinander
oberhalb und unterhalb des zu pressenden Materials 1 angeordnet
sind und angetrieben und gedreht werden, obere und untere Pressengestelle 813,
wobei ein Ende 813a (rechtes Ende in der Figur) von jedem
mit einer der Kurbelwellen auf eine frei drehbare Art und Weise
im Eingriff ist und die anderen Enden 813b (linke Enden)
miteinander auf eine frei drehbare Art und Weise verbunden sind,
horizontale Führungseinheiten 819,
die die Verbindungsabschnitte 813c der Pressengestelle 813 führen, damit sie
horizontal bewegt werden können,
obere und untere Pressformen 812, die an einem Ende 813a von jedem
der oberen und unteren Pressengestelle 813 montiert sind
und dem zu pressenden Material 1 gegenüberliegen, Gegengewichte 816,
die an den Kurbelwellen 815 installiert sind und eine Haupt-Rahmeneinheit 818,
die die Kurbelwellen 815 stützt. Die Pressformen 812 sind
an den Enden 813a durch die Höheneinstellplatten 814 montiert.
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Die
horizontale Führungseinheit 819 ist
entweder ein hydraulischer Zylinder, ein Kurbelmechanismus oder
ein Servomotor, der die Verbindungsabschnitte 813c, an
welchen die oberen und unteren Pressengestelle 813 verbunden
sind, in die Förderrichtung
des zu pressenden Materials bewegt, wenn die Kurbelwellen 815 sich
drehen.
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Die
Kurbelwellen 815 sind in 29 gezeigt und
umfassen Exzenterwellen 815b, die mit den Enden 813a der
Pressengestelle 813 im Eingriff sind und Stützwellen 815a,
die an beiden Enden der Exzenterwellen 815b mit deren Axialmittellinien
versetzt zueinander angebracht sind. Die Stützwellen 815a sind
durch die Haupt-Rahmeneinheit 818 durch Lager 817 gestützt und
die Exzenterwellen 815b sind an den Enden 813a durch
die Lager 817 verbunden. An den Stützwellen 815a, außerhalb
der Haupt-Rahmeneinheit 818, sind Gegengewichte 816 montiert, deren
Schwerpunkt versetzt zu den axialen Mittelinien der Stützwellen 815a sind,
und der Winkel der Versetzung ist 180° von der Richtung der Exzentrizität der Exzenterwellen 815b relativ
zu den Stützwellen 815a.
Eine Antriebseinheit 820 ist an dem Ende einer Stützwelle 815a,
die mit einem Gegengewicht 816 ausgerüstet ist, vorgesehen und durch
eine Steuereinheit 822 gesteuert.
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Die
Arbeitsweise der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend
beschrieben. 30 zeigt schematisch die Bahn,
in welcher sich die Pressformen 812 bewegen; (A) zeigt
die generellen Bewegungen der Pressformen 812 und der Pressengestelle 813 und
(B) zeigt die Bewegungen von nur den Pressformen 812. Wenn
die Kurbelwellen 815 gedreht werden, dann werden die oberen
und unteren Exzenterwellen 815 durch die Stützwellen 815a gedreht
und die Exzenterwelle 815b dreht sich in einem Kreis mit
einem Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität e davon
und die äußere Peripherie
davon bewirkt, dass die oberen und unteren Pressengestelle 813 sich
derart bewegen, dass die anderen Enden 813b in Richtung
des Flusses des zu pressenden Materials sich hin und herbewegen,
während die
Enden 813a sich nach oben und unten bewegen. Demzufolge
bewegen sich die oberen und unteren Pressformen 813 wie
in 30(B) gezeigt nach oben und unten,
während
sie in einer Kreisbahn mit einem Durchmesser gleich zu der doppelten
Exzentrizität
e der Exzenterwellen 815b bewegt werden.
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Wie
in 28 gezeigt, ermöglicht die horizontale Führungseinheit 819 es
den Verbindungsabschnitt 813c der Pressengestelle 813 sich
in die Richtung des Flusses des zu pressenden Materials zu bewegen,
wenn die Pressformen 812 pressen, wodurch die oberen und
unteren Pressformen 812 in die Richtung des Flusses des
zu pressenden Materials bewegt werden können, während die Pressformen das Material
pressen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Reduktionsmenge von der Exzentrizität e der
Exzenterwellen 815b abhängig
und deshalb kann Hochreduktionspressen durchgeführt werden, ohne durch einen spitzen
Winkel etc. beschränkt
zu sein. Weil die horizontale Führungseinheit 819 es
dem zu pressenden Material 1 erlaubt bewegt zu werden,
während
es gepresst wird, können
höhenverstellbare
Pressvorgänge
auf einfache Art und Weise ausgeführt werden. Wenn die Gegengewichte 816 sich
mit einer Winkelversetzung von 180° zu der Bewegung der Enden 813a bewegen,
gleichen sie die Vibrationen aufgrund der Enden 813a aus,
wodurch die Vibrationen als Ganzes reduziert werden. Die Gegengewichte
können
auch als Schwungräder
funktionieren, welche zum Reduzieren der von den Antriebseinheiten
verlangten Leistung beitragen.
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Wie
aus der obigen Beschreibung nachvollziehbar ist, kann die vorliegende
Erfindung ein höhenverstellbares
Reduktionspresssystem bereitstellen, bei welchem ein zu pressendes
Material verringert wird, während
es transferiert wird, indem die Enden der Schieber oder Pressengestelle
durch Exzenter an den Kurbelwellen direkt gedreht werden. Wenn Gegengewichte
an den Kurbelwellen vorgesehen sind, kann die Vibration des Systems
außerdem
verringert werden und weil die Gegengewichte als Schwungräder wirken,
kann die von den Antriebseinheiten verlangte Leistung verringert
werden. Da außerdem
die Pressformen in Richtung des Flusses des zu pressenden Materials
während
der Pressperiode bewegt werden können,
ist dank der Exzenterbewegung der Kurbelwellen kein Mechanismus
zum Bewegen der Pressformen in die Richtung des Flusses des zu pressenden
Materials während
des Pressens notwendig, so dass der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht
wird.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine Anzahl bevorzugter
Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, ist einsichtig, dass der Schutzumfang der Ansprüche und
der Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll vielmehr alle
Abwandlungen, Änderungen
und dergleichen mehr umfassen, solange diese in den Schutzbereich
der nachfolgenden Ansprüche fallen.