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Mit unveränderter Geschwindigkeit durchlaufende Schere zum Unterteilen
von in Bewegung befindlichem Walzgut Gegenstand der Erfindung ist eine ununterbrochen
mit gleichförmiger Geschwindigkeit durchlaufende Schere zum Unterteilen von in Bewegung
befindlichem Walzgut, wobei die Geschwindigkeit desselben wie auch die Länge der
Teilstücke in gewissen Grenzen beliebig veränderlich sein können. Diese Anforderungen
bedingen, daß die einzelnen Schnitte desto schneller aufeinanderfolgen, je größer
einerseits die Laufgeschwindigkeit des Walzgutes ist und je kürzer andererseits
die Teilstücke werden sollen.
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Man hat diese Aufgabe durch sogenannte fliegende Scheren bis zu einem
gewissen Grad gelöst. Dieselben bestehen aus zwei Hebeln mit festen Messern an einem
Ende, deren anderes Ende sich auf Drehpunkte stützt, deren Lage so verändert werden
kann, daß die Messer der beiden Hebel zur überschneidung kommen, wenn man beide
Hebel zum Durchschwingen in der Bewegungsrichtung des Walzgutes bringt. Beim Zurückschwingen
in die Ausgangsstellung ruß zum mindesten der Stützpunkt eines der Hebel so weit
verlagert werden, daß die Messerschneiden weiter voneinander entfernt bleiben, als
die Dicke des Walzgutes ausmacht. Zu dem Zweck ist der Drehpunkt vielfach nur eines
der Hebel meist auf dem Zapfen einer Kurbel gelagert, die so schnell in Umlauf gesetzt
wird, daß sich bei der jeweiligen Geschwindigkeit des Walzgutes die gewünschte Länge
der Teilstücke ergibt.
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Die Geschwindigkeit, mit der die Messer entsprechend der jeweiligen
Geschwindigkeit des Walzgutes
durch das Überschneidungsgebiet schwingen
müssen, wird den Messerhebeln durch Schubstangen erteilt, die an Schwinghebeln angelenkt
sind, die im feststehenden Scherengehäuse gelagert sind. Diese werden durch mit
der Hauptkurbelwelle in Verbindung stehende Kurbeltriebe zum Schwingen gebracht,
und zwar entweder mit der Umlauffrequenz der Kurbeln, auf die sich die Messerhebel
stützen, oder mit einem ganzzahligen Vielfachen derselben, wobei dafür Sorgegetragen
ist, daß die Schwinghebel jeweils Höchstgeschwindigkeit haben, wenn die Messerhebel
beim Schneiden ihre Totpunktlage erreichen. Durch Verschiebung des Anlenkpunktes
der Schubstangen an den Schwinghebeln sowie durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses
zwischen dem die Messerhebel- bewegenden Kurbeltrieb und dem die Schwinghebel angreifenden
kann' die Geschwindigkeit der Messerhebel im Schneidegebiet der jeweiligen Geschwindigkeit
des Walzgutes weitmöglichst angepaßt werden.
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Ein erheblicher Nachteil dieser Scherenart besteht darin, daß die
Messer am Ende der Messerhebel. starr befestigt sind, wodurch sie den Schritt mit
desto größerer Verkantun@g beginnen, je dicker das Walzgut gegenüber der Länge der
Messerhebel ist. Da einerseits der Schneidwinkel der Messer aus Festigkeitsgründen
nicht kleiner als 75' gemacht werden darf und da andererseits auch - das
beim Schneiden vorauslaufende Messer keinesfalls mit der Hinterkante zuerst auf
das Walzgut auftreffen darf, kommt man bei dickerem Walzgut zu solch beträchtlicher
Länge der Messerhebel, daß die Schere ungewöhnliche Abmessungen annehmen würde.
Man hat aus diesem Grunde wohl durchlaufende Scheren dieser Art nur zum Schneiden
von verhältnismäßig dünnem Walzgut, im wesentlichen für Bleche, ausgeführt.
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Die genannte Verkantung der Messer mit ihrer die Abmessungen der Schere
ungünstig beeinflussenden Wirkung bzw. die Beschränkung der Schere auf die Verwendung
für dünneres Walzgut werden vermieden, wenn man die Messer derart führt, daß.sie
sich beim Schneiden parallel zueinander bewegen. So sind beispielsweise Bauarten
von Scheren bekanntgeworden, bei denen die Messer in Führungen senkrecht zur Laufrichtung
des Wa'lzgütes durch Nocken oder ähnliche Bauteile zwecks Ausführung des Schnittes
bewegt-werden. Dabei befinden sich diese Führungen der Messer selbst wieder auf
Bauteilen, .die in der Laufrichtung des Walzgutes auf Gleitbahnen geführt werden.
Die Verschiebung der so gebildeten Messerschlitten erfolgt hier durch Kurbeln mit
beliebig veränderbarem Radius zwecks Einstellung der Messer auf die jeweilige Walzgutgeschwindigkeit,
wobei diese Kurbeln von den gleichen Bauteilen getrieben werden, welche die Messer
auf- und abwärts bewegen, so daß beide Bewegungsarten im gleichen Takt und mit der
erforderlichen zeitlichen Phasenverschiebung von 9o° erfolgen.
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Die doppelten Führungen der Messer auf Gleitbahnen stellen gegenüber
der einfachen Führung der Messerhebel durch Kurbelzapfen eine Verteuer@ung der Schere
dar, die nur dadurch; tr agbar wird, daß mit der Schere Walzgut wesentlich größerer
Dicke geschnitten werden kann als mit der Messerhebelschere, wobei nicht übersehen
werden darf, daß die -Bauteile, welche die Messer gegeneinanderbewegen, für den
gleichen Schnittdruck zu bemessen sind wie bei der letzteren, der beim Schneiden
von Knüppeln bis zu zoo t betragen kann.
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Die Schere nach der Erfindung stellt insofern einen Fortschritt gegenüber
der letztgenannten dar, als bei ihr die Bewegung der Messer senkrecht zur Laufrichtung
des Walzgutes nicht auf Gleitbahnen erfolgt, sondern daß diese parallel zueinander
dadurch in dieser Richtung bewegt werden, daß sie auf Verbindungsbolzen angeordnet
werden, die von je zwei Kurbeln gegensinnig zueinander in Umlauf gesetzt werden.
Die Messer selbst werden auf Schlitten angeordnet, welche auf Gleitbahnen der Holme
in der Laufrichtung des Walzgutes geführt werden, wodurch eine der beiden Geradführungen
mit ihrem verhIltnis.mäßig .größeren Wartungsbedürfnis vermieden wird. Die Bewegung
der Messer entsprechend der jeweiligen Walzgutgeschwindigkeit wird durch Schubstangen
bewirkt, die ihrerseits durch Kurbeln mit veränderbarem Radius bewegt werden, die
im Gegensatz zu den bisher genannten Scherenarten nicht im Scherengehäuse gelagert
sind, sondern sich unmittelbar auf den umlaufenden Holmen befinden, wo sie durch
Räder angetrieben werden, die auf den durchgehenden Zapfen einer der Kurbelwellen
aufgekeilt sind. Auf den Vorzug dieser Anordnung wird bei der Beschreibung der Schere
nach der Erfindung näher ein: gegangen.
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Es sind zwar Ausführungen von Scheren bekanntgeworden, bei denen zwecks
Parallelführung der Messer diese ebenfalls auf Holmen angeordnet sind; die in gleicher
Art von je zwei Kurbelzapfen in Umlauf gesetzt werden. Die Messer sind bei diesen
Ausführungen jedoch fest auf den Holmen angeordnet, so daß mit diesen Scheren im
gleichförmigen Durchlaufbetrieb nur Teilstücke geschnitten werden können, die dem
Umfang des Kreises entsprechen, welchen die Achse der Kurbelzapfen beschreibt.
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Die Zeichnung stellt als Ausführungsbeispiel eine Schere nach der
Erfindung im wesentlichen schematisch dar.
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Die Schere besteht aus den Messerholmen r und 2, welche durch die
Kurbeln 3 und q: bzw. 5 und 6 parallel zueinander im gegenläufigen Sinn gleich schnell
in Umlauf gesetzt werden, was durch Kupplung der Wellen der Kurbeln q. und 6 durch
die Zahnräder 7 und 8 gleichen Durchmessers erreicht wird. Der Antrieb der Kurbeln
erfolgt über diese Zahnräder durch das Zahnrad g, welches beispielsweise von einem
Elektromotor getrieben wird, dessen Drehzahl in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
des Walzgerüstes gebracht ist, aus dein das Walzgut zur Schere hin austritt.
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Die Messer zo und rz sind auf Schlitten. 12, und 13 befestigt, welche
in Führungen in den Holmen in der Bewegungsrichtung des Walzgutes gleiten
können.
Sie werden durch Schubstangen 14 und 15 gegenüber den Holmen verschoben. Die Schubstangen
sind an Zapfen 31 und 32 angelenkt, die in Nuten 33 und 34 der Kurbeln 26 und 27
verschoben werden können. Diese Kurbeln sind auf Verlängerungen 39 und 4o der Holme
gelagert und werden durch ebenfalls darauf gelagerte Zwischenräder 37 und 38, die
mit den Rädern 29 und 3o auf den Kurbelwellen im Eingriff stehen, von Zahnrädern
35 und 36 gedreht, die auf den durchgeführten Zapfen der Kurbeln 6 und 4 aufgekeillt
sind. Wie durch eingezeichnete Pfeile angedeutet ist, drehen sich bei dieser Antriebsart
der Kurbeln 26 und 27 diese im gleichen Sinn wie die Kurbeln 3 bis 6, also wie die
Holme selbst, und zwar laufen sie bei einer Übersetzung von i : i zwischen den Rädern
29 und 35 bzw. 30 und 36 gleich schnell mit den Holmen um.
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In der Zeichnung sind die Zapfen 31 und 32 in einem solchen Abstand
vom Kurbelmittelpunkt gezeichnet, der etwa um 1/3 größer ist als der Radius der
Kurbeln 3 bis 6. Hierdurch würde den Messerschlitten 14 und 15 durch die Schubstangen
eine Geschwindigkeit erteilt, die gegenüber den Holmen um 1/3 größer ist als deren
eigene im Raum und dieser gleichgerichtet. Die Relativgeschwindigkeit der Schlitten
addiert sich also zu jener der Holme, so daß in der betrachteten Stellung der Kurbelzapfen
31 und 32 Teilstücke geschnitten würden, die um 4/3 länger sind ails der Umfang,des
Kreises der Kurbelzapfen 3 bis 6. Diese Teillänge bleibt unverändert, wenn sich
die Geschwindigkeit des Walzgutes ändert, der entsprechend die Umlaufzahl der Kurbeln
3 bis 6 einzustellen ist, was selbsttätig dadurch geschieht, daß sich voraussetzungsgemäß
die Drehzahl des Scherenmotors mit der des letzten Walzgerüstes ändert.
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Werden die Zapfen 31 und 32 gegen die Mitte der Kurbeln hin verschoben,
so nimmt die Relativgeschwindigkeit der Messerschlitten entsprechend ab, und sie
bleiben unbeweglich auf den Holmen stehen, wenn die Zapfen im Mittelpunkt der Kurbeln
angelangt sind. Die Messer würden sich dabei nur noch mit der Geschwindigkeit der
Holme bewegen, also Kreisbahnen beschreiben, so daß die Schere Teilstücke von der
Länge des Umfangs des Kreises der Kurbeln 3 bis 6 schneiden würde.
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Werden die Zapfen 31 und 32 über den Mittelpunkt der Kurbeln hinaus
verschoben, so wird die Bewegung der Messerschlitten den Holmen gegenüber rückläufig;
ihre Geschwindigkeit im Raum subtrahiert sich also von der der Holme. Bei einer
Verschiebung der Zapfen in dieser Richtung auf die Hälfte der Radien der Kurbeln
3 bis 6 würden die Messerschlitten nur halb so schnell durch den Schneidebereich
gehen wie die Holme. Es würden daher Teilstücke von der Hälfte des Umfangs des Kreises
der Kurbeln 3 bis 6 geschnitten.
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Die Verschiebung der Zapfen 31 und 32 nur in den betrachteten Grenzen
ergibt somit bereits die Möglichkeit, Teilstücke zu schneiden, deren Länge in den
Grenzen i : 42/3 wechselt. Dieser Bereich kann leicht durch Verlängerung der Arme
der Kurbeln 26 und 27 erweitert werden, weil die Länge der Kurbelarme bei deren
Anordnung auf den umlaufenden Holmen um die Radien der Kurbeln 3 bis 6 kleiner sein
kann als bei Scheren, bei denen die Kurbeln 26 und 27 in bekannter Weise im Scherengehäuse
gelagert sind. Auf diesen Vorzug, der sich günstig auf die Abmessungen wichtiger
Bauteile der Schere auswirkt, wurde bereits hingewiesen.
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Der Unterschied in den erreichbaren Schnittlängen kann in bekannter
Weise weiterhin noch vergrößert, beispielsweise verdoppelt werden, daß man die Räder
29 und 35 bzw. 3o und 36 durch Zwischenräder kuppelt, die eine Übersetzung von i
: 2 herstellen, wobei das Zwischenglied aus zwei Rädern bestehen würde, deren Durchmesser
sich wie :2 : i verhält. Die Zwischenglieder könnten in einfacher bekannter Art
durch Parallelverschiebung gegeneinander ausgetauscht werden.
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Auch bei der beschriebenen Anordnung der Kurbeln 26 und 27 ist dafür
Sorge getragen, daß die Messerschlitten ihre Höchstgeschwindigkeit in der Laufrichtung
des Walzgutes erreichen, wenn deren Bewegung senkrecht hierzu den Umkehrungspunkt
durchläuft.