DE1752661A1

DE1752661A1 - Rotierende Schere

Info

Publication number: DE1752661A1
Application number: DE19681752661
Authority: DE
Inventors: Dieter Nowak; Gerhard Steck
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1968-06-29
Filing date: 1968-06-29
Publication date: 1971-05-19
Also published as: US3561311A; SE371594B; AT290950B; CH486286A; FR2011785A1; GB1269552A; NL6906451A; BE731922A

Description

26. Juni 1968

H/il

- 5376 -

DEMAQ Aktiengesellschaft

41 Duisburg Wolfgang-Reuter-Platz

Rotierende Schere

Die Erfindung betrifft eine rotierende Schere zum Schneiden von mit hoher Geschwindigkeit laufenden Walzgutes beliebigen Querschnitts mit in den umlaufenden Messertrommeln verschiebbar angeordneten Messern, die beim Schnitt aus ihrer Ruhelage herausbewegt und nach dem Schnitt in der Ausgangsstellung wieder zum Stillstand kommen, wobei die Verschiebebewegung der drehschlüssig miteinander gekuppelten Messer durch mit diesen verbundene mechanische Glieder erfolgt, die elektromagnetisch gesteuert oder durch gleichartig wirkende mechanische Mittel beeinflußt werden, und zum Pesthalten der Messer in der Ruhestellung eine Bremse vorgesehen ist.

Es ist bereits eine rotierende Schere zum Schneiden laufenden Walzgutes beliebigen Querschnittes mit in den umlaufenden Meesertrügern befindlichen, seitlich verschiebbaren Messern vorgeschlagen worden.

109821/0505

5376 - H/ii

Die seitliche Verschiebbarkeit der Messer dieser Schere erfolgt dabei durch mit den Messern verbundene Hebelgestänge« Zahneegmente oder dergleichen, die elektromagnetisch gesteuert oder durch gleichartig wirkende mechanische Antriebsmittel beeinflußt werden.

Abgesehen davon« daß jedes Messer der vorgeschlagenen Schere über ein separates HebeIgestange mit je einen gesonderten Elektromagneten verbunden 1st» was einen nicht unerheblichen mechanischen und elektrischen Aufwand im Oefolgt hat« sind auch die bei dieser Konstruktion erforderlichen Oestänge-Oelenke und die Elektromagnet e vor allem dann einem recht beträchtlichen Verschleiß unterworfen« wenn die Walzgut- und Schnittgeschwindigkeit groß, d.h. 50 m/see und mehr, ist. Ein derartiger Verschleiß erfordert neben ständiger Wartung und Pflege auch - wenigstens von Zelt zu Zelt - den Austausch der verschlissenen Teile gegen neue. Ist schon dieser Austausch zwangsläufig mit gewissen unvermeidlichen Betriebestillständen verbunden, so wirken sich jedoch plötzlich und unvorhergesehen eintretende Defekte« etwa Bruch eines Oelenkes oder Ausfall eines der beiden Magnete« Überaus hinderlich aus, well sie zum Stillstand der ganzen Walzlinie Anlaß geben, Innerhalb welcher die Schere liegt. Es liegt klar auf der Hand, daß mit derart unliebsamen Betriebsstörungen auch ein Produktionsausfall verbunden ist, der das Walzgut dann spürbar verteuert, wenn die Betriebsstörungen wiederholt auftreten.

Vorgeschlagen wurde weiterhin auch schon eine Einrichtung an rotierenden Soheren mit gemeinsamen Antriebsmotor für die beiden umlaufenden Messerträger, Bei dieser Einrichtung werden die Messer zum Durchschneiden des durchlaufenden Walzgutes aus der Ruhelag· herausbewegtj nach erfolgtem Schnitt kommen sie in der Ausgangsstellung wieder zum Stillstand.

109821/0505

5376 - H/il 26. 6. 1968

Zu diesem Zwecke sind zwei Bremsbandkupplungen vorgesehen, die durch ein sie zwangsläufig wechselweise bedienendes HebeIgestange miteinander verbunden sind und von denen die eine als Getriebekupplung , die zweite hingegen als Getriebebremse arbeitet. Das auf das freie Ende des einen Federbandee einwirkende Glied, etwa ein in seinem Durchmesser relativ groß bemessener Teller, des die Federbandkupplungen verbindenden Hebelgestänges steht unter der Wirkung zusätzlicher federnder Teile, die das Bestreben haben, das Federbandende der jeweiligen Federbandkupplung freizugeben.

Auch bei diesem Vorschlag ist ein recht erheblicher mechanischer Aufwand erforderlich: Außer den das Ein- und Ausrücken der Kupplung bzw. Bremse bewirkenden HebeIgestangen mit ihren diversen, hohem Verschleiß unterworfenen Lager- und Gelenkstellen, wird auch der ständig nur Jeweils für kurze Zeit anlaufende Stellmotor außerordentlich stark belastet. Diese Belastung erweist sich dann besonders nachteilig, wenn die Schere, wie dies heute die Regel ist, mit hohen Schnittgeschwindigkeiten betrieben wird. Selbstverständlich unterliegen auch die Bremsbandkupplungen einem relativ hohem Verschleiß. Es ist verständlich, daß derartige Scheren auf die Dauer dem rauhen Walzwerksbetrieb nioht gewachsen sein können, so daß auch hier zwangsläufig eintretende und das Walzprodukt verteuernde Betriebastillstände zum überholen bzw. zum Austausch der Scherenelemente in Kauf genommen werden müssen.

Zur Vermeidung dieser und ähnlicher Unzulänglichkeiten hat sich die vorliegende Erfindung demgegenüber die Aufgabe gestellt, eine in ihrem Aufbau recht einfache und durch Anwendung nur weniger Einzelteile auch verschleißarme rotierende Trommelschere zu schaffen, mit

109821/0505

5376 - H/il 26. 6. I968

welcher walzwarmes Gut bei hoher Walzgeschwindigkeit, beispielsweise zwischen v. ■ 50 ... 60 m/sec, geschöpft und/oder In konstante Teillängen zerteilt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch« daß die von einem durchlaufenden Antriebsmotor über Zahnräder-Vorgelege ständig auf die der Geschwindigkeit des Walzgutes entsprechenden Drehzahl gehaltenen Messertrommeln Ihre Lagerung auf Hohlwellen haben» durch welche die der Verschiebebewegung der Messer dienenden Zugstangen hlndurchgeführt sind, die mit einer vertikal das Scherengehäuse durchsetzenden einzigen Exzenterwelle in Verbindung stehen, an deren vorzugsweise oberen . Ende eine mit einem zweiten Vorgelege zusammenwirkende Schaltkupplung vorgesehen ist, mittels welcher die Exzenterwelle zu- bzw. abkuppelbar ist, während zur Verhinderung des Nachlaufens der ausgekuppelten Massen eine verzögerungsfrei einfallende und die Messer in der Jeweiligen Endstellung festhaltende Bremse auf der Exzenterwelle angeordnet ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung'ist einem anderen Merkmal zufolge vorgesehen, daS die als hohlkörper ausgebildeten Messertrommeln je eine Führung haben, in welcher die die Schneidmesser trägenden Halter gegenläufig axial verschiebbar geführt sind.

Nach der vorgeschlagenen Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die die drehschlüsslge Verbindung der Messertrommeln bewirkenden Zahnräder des diesen Trommeln benachbarten Vorgeleges auf den der Führung der Zugstangen dienenden Hohlwellen gelagert sind.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht auch darin, daß der Antriebsmotor mittels einer an eich bekannten elastischen Kupplung mit der Schere in Verbindung steht.

1098^1/0505■

5376 - H/Hft 26.6.1968

Das den Messertrommeln benachbarte Vorgelege steht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mittels an sich bekannter starrer Kupplungen mit den Hohlwellen in Verbindung.

Sinnvoll ergänzt wird die vorgeschlagene Erfindung schließlich auch noch dadurch, daß die Schaltkupplung nach Austritt der Messer aus dem Schnittbereich das ihr benachbarte zweite Vorgelege abkuppelt.

Mit der vorgeschlagenen Erfindung gehen beträchtliche Vorteile einher :

Die Schere ist überaus einfach im Aufbau; sie besteht aus nur relativ wenigen, gut übersichtlichen und zudem leicht zugänglichen Einzelteilen. Dadurch, daß die mit der Exzenterwelle verbundenen Zugstangen durch die Hohlwellen der Messertrommeln hindurchgeführt Bind, baut die Schere relativ kurz, so daß sie innerhalb einer Walzllnle nur wenig Bauraüm beansprucht. In vorteilhafter und ebenfalls raumsparender Weise werden die Hohlwellen auch zugleich als Träger für das eine Zahnrädervorgelege benutzt, während das andere Vorgelege funktionsgerecht zwischen Schaltkupplung und den die Messer tragenden Zugstangen angeordnet ist

Die gegenläufige Verschiebbewegung der drehechlüssig miteinander gekuppelten Messer wird über Zugstangen von einer das Scherengehäuse vertikal durchsetzenden einzigen Exzenterwelle abgeleitet. Durch Benutzung einer derartigen Exzenterwelle werden nicht nur eine Anzahl von Übertragungsgliedern, wie etwa Hebolgestänge oder dergleichen, eingespart, sondern es wird zudem auch der mit solchen Übertragungsgliedern im Regelfall einhergehende Verschleiß auf ein vertretbares Mindestmaß beschränkt. Infolgedessen, daft zur Lagerung der Exzenterwelle teilbare Lager vorgesehen sind, läÄt sich diese Welle bei Bedarf leicht und schnell aus- und auch wieder einbauen.

109821/0505

5376 - H/Hß " 26.6.196R

Mittels der oberhalb der Exzenterwelle vorgesehenen Schaltkupplung, die selbstverständlich auch elektromagnetischer oder elektropneumatischer Art sein kann, läßt sich die Exzenterwelle auf einfachste Weise zu- bzw. abkuppeln. . Der Schnitt des Walzgutes kann hierdurch nach Jeder vorbestimmten Umdrehung erfolgen; mit der erfindungsgemäßen Scheren läßt sich somit schöpfen, hacksein und zugleich Jede dem Vielfachen des Messertrommelumfanges entsprechende Walzgut-Teillänge schneiden.

Von besonderem Vorteil ist schließlich auch das ftbersetzungs· verhältnis zwischen den Messertrommeln und Exzenterwelle, das bei einer Walzgutgeschwindigkeit von beispielsweise v_w = 60 m/sec. i = Ί:1 beträgt. Dies bedeutet, daß eine relativ klein bemessene Schaltkupplung anzuwenden ausreicht, da eine solche infolge des gewählten Übersetzungsverhältnisses nicht für eine Walzgutgeschwindigkeit von v_w = 60 m/sec. ausgelegt zu werden braucht, sondern nur für deren vierten Teil, also v_w = 15 m/sec. Hierdurch wird eine lange Lebensdauer der Kupplung gewährleistet.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungs- » beisplel dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 die Schere im Vertikalschnitt entlang der Linie II...II von Flg. 2,

Fig. 2 die Schere in Vorderansicht, und schließlich Fig. 3 das Arbeitsdiagramm der Schere.

In dem vorzugsweise als Schweißkonstruktion ausgebildeten Scherengehäuee 1 sind in waagerechter Ebene zwei zueinander parallele Hohlwellen 2, 2a gelagert. Diese dienen zum einen der Aufnahme der Messertrommeln 3, 3a und zum anderen den Durchtritt der Zugstangen Ί, ¹Ia, an deren vor-

109821/0505

5376 - H/Hß. 26.6.1968 ■

— 7 —

deren, außerhalb des Scherengehäuses 1 liegenden Enden die Träger 5, 5a für die in Hohlwellen-Achsrichtung verschiebbaren Schneidmesser 6, 6a angeordnet sind. Außerdem dienen die zueinander parallelen Hohlwellen 2, 2a zugleich zur Lagerung der Zahnräder 7j 7a, die die Hohlwellen drehschlüssig miteinander verbinden.

Die im Scherengehäuse 1 endenden Zugstanpen 4, ^a sind über Drehausgleichglieder 20 und Pleuelstangen 8, 8a mit der Exzenterwelle 9 verbunden, die ihrerseits in vertikaler Richtung das.Scherengehäuse 1 durchsetzt. Ihre Lagerung findet die Exzenterwelle 9 in den Laocerstellen 10, 10a und 10b. Diese Lager können zum Zwecke leichten Aus- bzw. Einbaues geteilt ausgeführt sein. Vorzugsweise oberhalb der Exzenterwelle 9 ist koaxial zu dieser eine Schaltkupplung 11 angeordnet und mit dem Kegelrad oder der?l. verbunden, das beim Einfall der Kupplung 11 von den zu ihm korrespondierenden Kegelrad oder derccl. 12a außer Eingriff gebracht wird, wodurch zugleich auch das zweite, aus den Zahnrädern 13, 13a bestehende Vorgelege abgeschaltet wird.

Zur Verhinderung des Nachlaufens der ausgekuppelten Massen, was vor allem dann eintritt, wenn die Hesser 6, 6a nach erfolgtem Schnitt aus dem Bereich des Walzgutes I¹J herausgefahren, ist an der Exzenterwelle 9 eine Bremse installiert. Diese fällt unmittelbar nach den Auskuppeln der Schaltkupplung 11 ein und hält die Messer 6, 6a in der ,jeweiligen Endstellung fest.

Sowohl die Kupplung 11 als auch die Bremse 15 können beliebiger, so beispielsweise auch elektropneumatischer Bauart sein. Sie müssen lediglich die Forderung erfüllen, innerhalb kürzester Zeit anzusprechen und wirksam zu werden.

109821/0 505 bad

5376 - H/Hß. 26.6.1968

Außerhalb der Schere ist der ständig durchlaufende Antriebsmotor 16, etwa ein Oleichstrommotor, angeordnet. Dieser Motor, ist über die elastische Kupplung 17 mit der Welle 18 verbunden, auf der das Zahnrad 19 (PlR. 2) befestigt ist, das seinerseits mit dem Zahnrad 13a in Eingriff steht.

Aus dem in Fig. 3 schematisch dargestellten Kreisdiagramm ist der Arbeitsablauf eines Schneidmessers zu erkennen : Nach dem Einfall der Schaltkupplung 11 (Pig. I) im Bereich zwischen 0°...l80° erfolgt sodann im Bereich von 18O°...27O° der zum Schneiden des Walzgutes Ii erforderliche Hub des Messers 6 bzw. 6a. Im Bereich zwischen 270°*..330° durchläuft das Walzgut 14 die Schnittstellunp; des bzw. der Messer. Ab etwa 330° fällt nach Entkupplung des Vorgeleges 13, 13a von der Exzenterwelle 9 die auf dieser installierte Bremse 15 ein und verhindert dadurch das Nachlaufen der abgekuppelten Massen. Der für einen Schnitt erforderliche Arbeitsweg des bzw. der Messer liegt also im Bereich von 180°...36O⁰.

Die Messer 6, 6a werden durch die Drehbewegung"der Kurbelwelle 9 innerhalb von zwei Umdrehungen der Meeöiertrommeln 3, 3a aus der Freistellung durch die Schnittstellung (nach einer Umdrehung) in die gegenüberliegende Freistellung bewegt.

Mit der erfindungsgemäßen Schere lassen sich Walzgut-Geschwindigkeiten bewältigen, die etwa in der Größenordnung von ν = 50...60 m/sec. und höher liegen. Die erreichbare Schnittkraft hängt im wesentlichen von der Auslegung der Schere ab, sie kann maximal bei etwa 15 t liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften : Deutsche Patentschrift No. 511 Ί06

Deutsche Patentschrift Mo. 624 55" 109821/0505

Patentansprüche

Claims

Patentansprüche

1. Rotierende Schere zum Schneiden von mit hoher Geschwindigkeit laufenden Walzgutes beliebigen Querschnittes mit in den umlaufenden ^Messertrommeln verschiebbar angeordneten bessern, die beim Schnitt au3 ihrer Ruhelage herausbewegt und nach dem Schnitt in der Ausgangsstellung wieder zum Stillstand kommen, wobei die Verschiebbewegung der drehschlüssig miteinander gekuppelten Messer durch mit diesen verbundene mechanische Glieder erfolgt, die elektromagnetisch gesteuert oder durch gleichartig wirkende mechanische Mittel beeinflußt v/erden und zum Pesthalten der Messer in der Ruhestellung eine Bremse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,

da^> die von einem durchlaufenden Antriebsmotor (16) über Zahnr^?!dervorgelege (IQ; 13, 13a; 7, 7a) ständig auf die der Geschwindigkeit des Walzgutes (1*0 entsprechenden Drehzahl gehaltenen "Tessertrommein (3, 3a) ihre Lagerung auf Hohlwellen (?, 2a) haben, durch welche die der ■Verschiebbewegung der Messer (6, 6a) dienenden Zugstangen (4, i|a) hindurchgeführt sind, die mit einer vertikal das Scherengehäuse (1) durchsetzenden einzigen Exzenterwelle (9) In Verbindung stehen, an deren vorzugsweise oberen Ende eine nit einem zweiten Vorgelege (13, 13a) zusammenwirkende Schaltkupplung (11) vorgesehen ist, mittels welcher die Exzenterwelle (9) zu- bzw. abkuppelbar ist, während zur Verhinderung des Hachlaufens der aus-gekuppelten Massen eine verzögerungsfrei einfallende und die Messer (6, 6a) in der jeweiligen Endstellung festhaltende Bremse (15) auf der Exzenterwelle (9) angeordnet ist.

2. Rotierende Schere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die al3 Hohlkörper ausgebildeten Mesaertrommein (3»3a) Je eine Führung haben, in welcher die die Schneidmesser (6,6a) tragenden Halter (5, 5a) gegenläufig axial verschiebbar geführt sind.

109821/0505 ^ ο onc — _L

. -10-

3. Rotierende Schere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die die drohschlüssige Verbindung der Messertroraneln (3, 3a) bewirkenden Zahnräder (7, 7a) des diesen Trommeln benachbarten Vorgeleges auf den der Führung der Zugstangen (¹J, iJa) dienenden Hohlwellen gelagert sind.

4. Rotierende Schere nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der Antriebsmotor (l6) mittels einer an sich bekannten elastischen Kupplung (17) mit der Schere in Verbindung steht.

5. Rotierende Schere nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das den Messertrommein (3, 3a) benachbarte Vorgelege ( 7, 7a) mittels an sich bekannter starrer Kupplungen mit den Hohlwellen (2, 2a) in Verbindung steht.

6. Rotierende Schere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Schaltkupplung (11) nach Austritt der Messer (6, 6a) aus dem Schnittbereich das ihr benachbarte zweite Vorgelege (19; 13, 13a) abkuppelt.

BAD ORIGINAL

109821/0505