DE569533C

DE569533C - Steuerung fuer diskontinuierlich betriebene Scheren zum Schneiden von in Bewegung befindlichem Walzgut

Info

Publication number: DE569533C
Application number: DES96983D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Stepken
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1931-02-27
Filing date: 1931-02-27
Publication date: 1933-02-04

Description

AUSGEGEBEN AM
4. FEBRUAR 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49 c GRUPPE 13oi

S 96983 I j 49 c'¹ '

befindlichem Walzgut

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Februar 1931 ab

Bei Feineisenstraßen für Rund-, Ouadrat- und Profileisen in Verbindung mit automatischen Kühlbetten sind Vorrichtungen erforderlich, die das in Bewegung befindliche WaIzgut nach dem Verlassen der letzten Walzen in Kühlbettlängen unterteilen. Die Durchführung dieses Schneidvorganges erscheint, mechanisch-technologisch gesehen, sehr einfach, weil zum Schneiden des Walzgutes nur geringe Kräfte erforderlich sind. Die zum Unterteilen benutzten Scheren bieten daher im wesentlichen nur steuerungstechnische Schwierigkeiten, sowohl bezüglich der Steuerung des eigentlichen Schneidvorganges in

»5 Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Walzgutes als auch bezüglich der Steuerung des Zeitpunktes, in dem der Schnitt stattfinden soll.

Für den Schnitt ist Bedingung, daß gerade

ao und senkrecht zur Walzader stehende Schnittflächen entstehen und daß jedes Stauchen und Ziehen des Walzgutes vermieden wird. Man benutzt daher beispielsweise parallel geführte Schneidmesser, die während des Schnittes mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, die derjenigen des Walzgutes zwangsläufig gleich ist. Der Zeitpunkt der einzelnen Schnitte muß so einstellbar sein, daß jede beliebige Anfangslänge und jede beliebige Unterteilung der Walzader erreicht werden kann. Der Verschnitt soll dabei möglichst gering sein, und nach Ablauf einer Walzader muß die Schneidvorrichtung zur Aufnahme und Unterteilung einer neuen Walzader bereit sein.

Gegenstand der Erfindung ist eine Scherensteuerung, mit deren Hilfe alle vorgenannten Forderungen erfüllt werden können. Durch eine Steuerung nach der Erfindung wird bewirkt, daß das zum Unterteilen benutzte Schneidwerkzeug im wesentlichen nur während des Schnittes mit einer in Abhängigkeit von der W^Talzenstraße gesteuerten Antriebsvorrichtung gekuppelt ist, die ihm zwangsläufig eine der Walzgutgeschwindigkeit entsprechende Geschwindigkeit erteilt, daß dieses Schneidwerkzeug vor dem Schnitt dagegen durch eine besondere, unabhängig steuerbare Vorrichtung vom Stillstand auf eine Geschwindigkeit beschleunigt wird, die der Walzgutgeschwindigkeit entspricht oder zumindest annähernd entspricht. Als unabhängig steuerbare Antriebsvorrichtung kann dabei zweckmäßig ein Elektromotor, im folgenden kurz Steuermotor genannt, verwendet werden. Die Bewegung des Schneidwerkzeuges wird nach der Erfindung also durch zwei voneinander getrennte Antriebsvorrichtungen gesteuert. Für Scheren, deren Schneidwerkzeuge beim Schnitt eine Bewegung ausführen, die derjenigen des Walzgutes nach Größe und Richtung gleich ist, sogenannte fliegende Scheren, bedeutet das folgendes: Der von der Drehzahl der Walzenstraße unabhängige und

*) Von dem- Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Gerhard Stepken in Berlin-Wilmersdorf.

daher unempfindliche Steuermotor beschleunigt das Schneidwerkzeug bis in die Nähe der Walzgutgeschwindigkeit, und ein anderer, in Abhängigkeit von der Walzenstraße gesteuerter Antrieb, in folgendem Gleichlaufrad genannt, wird dann mit dem Schneidwerkzeug gekuppelt und erteilt diesem eine Geschwindigkeit, die der Walzgutgeschwindigkeit genau gleich ist. Diese Unterteilung der Steuerung in zwei Abschnitte hat den Vorteil, daß die Geschwindigkeit des mit der Walzenstraße zusammenhängenden Antriebes, d. h. hier des Gleichlaufrades, die für einen ordnungsmäßigen Schnitt stets der Walzgutgeschwindigkeit und damit der Drehzahl der Walzenstraße genau entsprechen muß, durch den Kupplungsvorgang mit der Schneidvorrichtung in keiner Weise gestört wird. Denn beim Kuppeln sind nur noch sehr geringe Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen Gleichlaufrad und Schneidvorrichtung vorhanden, so daß keine Stöße auf das Rad ausgeübt werden. Ferner bietet die beliebige Einstellung des Schnittzeitpunktes keinerlei Schwierigkeiten mehr, weil der verhältnismäßig kleine Steuermotor in beliebigen Zeitabständen je nach den Betriebserfordernissen ein- und ausgeschaltet werden kann, ohne daß die übrigen Walzenstraßenantriebe irgendwie davon berührt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Antriebes für eine fliegende Schere im Aufriß, Fig. 2 im Grundriß.. Das Walzgut 1 verläßt in Richtung des Pfeiles das letzte Walzgerüst 2 einer Walzenstraße. Zum Abtrennen des Walzgutes wird ein Schneidwerkzeug 3 mit möglichst parallel geführten Messern 4 und 5 benutzt. Das Schneidwerkzeug 3 wird in Richtung des Walzgutes 1 in Bewegung gesetzt, so daß ein am Obermesser 5 angebrachtes Ansatzstücke gegen eine Rolle7 läuft, die an einem Hebel 8 pendelnd aufgehängt ist. Durch die Rolle 7 wird das Obermesser nach unten gedrückt. Sobald die Schneidvorrichtung über die Rolle 7 hinwegbewegt ist, wird das Obermesser 5 durch die Feder 9 in seine Ausgangslage zurückverstellt. Beim Rücklauf der Schneidvorrichtung findet kein Schnitt statt, weil der Hebel 8 ungehindert nach links ausschlagen kann.

Das Schneidwerkzeug 4 wird über einen

Kurbeltrieb 10, 11 angetrieben. Der Kurbelarm 11 wird durch ein Gewicht 12 in der in der Zeichnung dargestellten Lage gehalten, solange die Schneidvorrichtung in Ruhe ist.

Soll ein Schnitt vorgenommen werden, so wird die Schneidvorrichtung zunächst durch einen Steuermotor 13 vom Stillstand auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die der Walzgutgeschwindigkeit gleich oder annähernd gleich ist. Der Kurbelarm 11 durchläuft während dieser Beschleunigungsperiode einen Raumwinkel von etwas weniger als 90⁰. Während der eigentlichen Schneidbewegung wird das Schneidwerkzeug 3 nicht von dem Steuermotor 13, sondern von einem Rad 14 angetrieben, das als Gleichlaufrad zwangsläufig mit einer Drehzahl umläuft, die der Walzgutgeschwindigkeit genau entspricht. An dem Ende des Kurbelarmes 11 ist zum Zwecke der Kupplung der Treibstange 10 mit dem Gleichlaufrad 14 ein Ansatzstück 15 angebracht, das während des eigentlichen Schnittes mit dem Rad 14 mechanisch gekuppelt wird. Der Kurbelarm 11 ist zu dem Gleichlaufrad 14 derart exzentrisch gelagert, daß das Schneidwerkzeug 3 nur während der kurzen Zeit des eigentlichen Schnittes mit dem Rad 14 gekuppelt ist und mit einer Geschwindigkeit läuft, die der Walzgutgeschwindigkeit genau gleich ist. Die Kupplung zwischen dem Ansatzstück 15 und dem Gleichlaufrad kann durch Verzahnung oder durch Reibung erfolgen. Mechanische Beschädigungen beim Kuppeln sind nicht zu befürchten, da der Geschwindigkeitsunterschied während des Kuppeins sehr gering ist. Nach dem Schnitt verläßt das Absatzstück 15 das Gleichlaufrad; der Kurbelarm 11 pendelt infolge der Schwerkraft des Gegengewichtes 12 wieder in die Ausgangslage zurück. Das Gewicht kann durch einen federnden Anschlag oder einen Richtmagneten in dieser Lage festgehalten werden.

Oberhalb des Gleichlaufrades 14 wird zweckmäßig noch ein Gegenrad 16 angeordnet, das mit dem Gleichlaufrad zusammen einen der Schneidvorrichtung unmittelbar vorgeschalteten Treibapparat bildet. Bei Nichtvorhandensein dieses Treibapparates würde die Walzgutgeschwindigkeit vor und hinter der Schere mit der Walzgeschwindigkeit der Walzenstraße unter Umständen infolge von Schlingenbildung in den Zulaufrinnen nicht übereinstimmen. Die Kontrolle der Walzgeschwindigkeit vor der Schneidvorrichtung ist besonders bei großen Entfernungen zwischen Walzenstraße und Schere von n₀ großer Bedeutung. Das Gleichlaufrad 14 wird durch einen Elektromotor 17 angetrieben, der mit einem Walzwerksmotor 18 elektrisch in Gleichlaufschaltung gekuppelt ist.

Zur Steuerung des Steuermotors 13 und damit des Zeitpunktes für den Schnitt dient eine Steuervorrichtung 19, die über ein veränderliches Getriebe 20 von dem Elektromotor 17 angetrieben wird. Die Steuervorrichtung 19 (Fig. 3 und 4) besteht aus einem ständig mit dem Übersetzungsgetriebe 20 gekuppelten Glied, beispielsweise einer

Scheibe 21, die mit einem unabhängigen Glied, beispielsweise einem Steuernocken 22, derart gekuppelt werden kann, daß dieser mit der gleichen Geschwindigkeit umläuft wie die Scheibe 21. Durch den Steuernocken 22 werden Nockenschalter 23 und 24 betätigt, die das Ein- und Ausschalten des Steuermotors 13 bewirken. Diese Nockenschalter sind längs des Umfanges der Steuervorrichtung

ίο verstellbar, so daß der Steuermotor je nach der Stellung der Nockenschalter um eine größere oder kleinere Zeit nach dem Einrükken des¹ Steuernockens eingeschaltet wird. Das Ein- und Ausrücken des Steuernockens 22 geschieht durch den Hubmagneten 25, der über einen Winkelhebel 26 den Nocken gegen die Steuerscheibe 21 bewegt, die zum Mitnehmen des Xockens mit einem Zahnkranz versehen ist. Der Steuernocken 22 ist auf

ao der Welle der Steuerscheibe 21 beweglich gelagert, so daß er nach dem Ausrücken infolge der Schwerkraft wieder in die Ruhelage, d. h. in seine untere Stellung, zurückkehrt. Diese Stellung kann · durch einen federnden Anschlag, eine leichte mechanische Bremse oder einen Richtmagneten fixiert werden.

Der aus dem Gleichlaufrad 14 und dem Gegenrad 16 gebildete Treibapparat kann gleichzeitig als Kommandogeber für das Schneiden des Walzgutes dienen. Gleichlaufrad und Gegenrad werden zu dem Zweck in den Stromkreis des Hubmagneten 25 geschaltet (Fig. 5), der zum Einrücken des Steuernockens 22 dient. Der Stromkreis für den Hubmagneten wird dann in dem Augenblick geschlossen, in dem das Walzgut in den Treibapparat eintritt. Das Schalten des Hubmagneten 25 kann statt durch den Treibappa- !40 rat auch durch einen vom Walzgut betätigten besonderen Steuerschalter vorgenommen werden.

In Fig. 5 ist noch ein Prinzipschaltungsschema für den Walzenstraßenantriebsmotor 18, den Antriebsmotor 17 des Treibrades 14 und den Steuermotor 13 dargestellt. Die Motoren 13, i" und 18 werden von einem Drehstromnetz 27 gespeist. Die Antriebsmotoren 17 und 18 werden von dem Gleichstromnetz 28 erregt.

Als Steuermotor 13 dient beispielsweise ein Asynchronmotor, der durch ein Schütz 23° eingeschaltet wird, während er durch ein Schütz 24" mit dem Gleichstromnetz 28 verbunden und dadurch abgebremst wird. Die beiden Schütze 23« und 24° werden durch die Nockenschalter 23, 24 gesteuert.

Der Schneidvorgang geht wie folgt vor sich: Wenn das ankommende Walzgut 1 vom Treib- und Meßapparati4,16 gefaßt ist, wird der Hubmagnet 25 eingeschaltet und damit der Steuernocken 22 eingerückt. Je nach der Stellung des Nockenschalters 2^ wird nach längerer oder kürzerer Zeit der Steuermotor 13 eingeschaltet und der erste Schnitt gemacht. Die Anfangslänge kann durch Verschieben des Nockenschalters 23 beliebig eingestellt werden. Bei Betätigung des Nockenschalters 24 wird der Steuermotor 13 wieder abgeschaltet und in seine Anfangsstellung zurückgebracht. Nach einer weiteren Umdrehung des Steuernockens 22 erfolgt jeweils der nächstliegende Schnitt. Die Länge der Schnitte kann durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 20 zwischen dem Motor 17 und dem Steuerapparat 19 eingestellt werden, wodurch sich die Umlaufgeschwindigkeit des Steuernockens 22 ändert. Wenn die Walzader den Treib- und Meßapparat durchlaufen hat, wird der Magnet 23 stromlos, so daß der Steuernocken 22 in seine Anfangslage zurückgestellt wird. Die Vorrichtung steht für den folgenden Schnitt bereit. Die Steuervorrichtung kann noch durch Anbringung weiterer Nockenschalter dazu benutzt werden, um Aushebevorrichtung, Rechenantrieb o. dgl. zu steuern.

Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen hat eine Steuerungseinrichtung nach der Erfindung noch den Vorteil, daß durch die Einschaltung eines Treibapparates unmittelbar vor der Schaltvorrichtung eine genaue Einstellung der Schnittlänge möglich ist. Ferner sind bei der Steuerung der Bewegungen für die Schneidvorrichtung nur geringe Massen zu beschleunigen, nämlich nur der Steuernocken und die Schneidvorrichtung mit dem Kurbelantrieb, die bei den geringen Kräften, die das eigentliche Schneiden erfordert, sehr leicht gehalten werden können. Infolgedessen sind für beide Vorgänge, das Einrücken des Steuernockens und die Beschleunigung der Schneidvorrichtung nur Bruchteile von Sekunden erforderlich. Die Zeit, die für das Einrücken des Nockens und für das Beschleunigen der Schneidvorrichtung erforderlich ist, kann ohne weiteres bei der Einstellung berücksichtigt werden, so daß die Genauigkeit des Schneidens nur von der Genauigkeit der Einstellung abhängt.

Claims

Patentansprüche:

i. Steuerung für diskontinuierlich betriebene Scheren zum Schneiden von in Bewegung befindlichem Walzgut, bei denen die Schneidwerkzeuge vor jedem Schnitt vom Stillstand derart in Bewegung versetzt werden, daß sie während des Schneidens eine nach Größe und Richtung der Walzgutgeschwindigkeit gleiche Geschwindigkeit haben, dadurch gekennzeichnet, daß eine unabhängig steuerbare Antriebsvorrichtung das Schneidwerk-

zeug vom Stillstand zunächst auf eine der Walzgutgeschwindigkeit genau oder annähernd genau entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt, während nach Erreichen dieser Geschwindigkeit, jedoch noch vor dem Schnitt, eine Kupplung der Schneidwerkzeuge mit einer zwangsläufig im Gleichlauf mit der Walzenstraße betriebenen Antriebsvorrichtung erfolgt.
ίο 2. Steuerung nach Anspruch ι, dadurch

gekennzeichnet, daß die Beschleunigung des Schneidwerkzeuges (3) durch einen Elektromotor (13) (Steuermotor) erfolgt.

3. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine von der Drehzahl des Gleichlaufrades (14) abhängige Steuervorrichtung (19) zum Schalten des Steuermotors (13).

4. Steuerung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein über ein veränderliches Übersetzungsgetriebe (20) ständig mit dem Gleichlaufrad (14) gekuppeltes Steuerglied, beispielsweise eine Steuerscheibe (21), und ein mit diesem kuppelbares unabhängiges Glied, beispielsweise einen Steuernocken (22), zur Betätigung von Steuerschaltern (23, 24) für den Steuermotor (13).

5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitabstand zwischen dem Einrücken des Steuernockens (22) in die Steuerscheibe (21) und dem durch diesen bewirkten Einschalten des Steuermotors (13) einstellbar ist.

6. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken (22) noch weitere, anderen Zwecken dienende Steuerschalter betätigt.

7. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung des Steuernockens (22) mit der Steuerscheibe (21) elektrisch, beispielsweise durch Elektromagneten (25) oder durch Elektromotor, erfolgt.

8. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichlaufrad (14) durch Anordnung eines Gegenrades (16) als Treibapparat für das Walzgut ausgebildet ist, der der Schere unmittelbar vorgeschaltet ist.

9. Steuerung nach Anspruch 8, dadurch ^ gekennzeichnet, daß der Treibapparat (14,

16) bei Auf treffen des Walzgutes den Schaltvorgang elektrisch einleitet.

10. Steuerung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzgut durch seinen Eintritt in den Treibapparat einen Stromkreis schließt, der die Kupplung des Steuernockens (22) mit der Steuerscheibe (21) bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen