JP2006510498A - 厚板を偏心駆動機構により横方向切断するためのシャー - Google Patents

Abstract

本発明は、偏心駆動機構（８）を用いてローリング切断運動を行い、かつカッタ担持体１内に保持された上側カッタ（３）と、シャーフレーム（２）内に固定されて設けられた下側カッタ（４）とを備えた、特に鋼の厚板を横方向に切断するためのシャーであって、この場合、上側カッタ担持体（１）が、枢着するように支承された案内要素（５）により、シャーに取付けられているシャーフレーム（２）のスタンド（６）と可動に連結しており、所定の鋼板の縦方向寸法を周期的に送り込むための装置が、特に少なくとも一つの駆動ユニットの形でシャーに所属している様式のシャーに関する。シャーの安定性とそれに関連して切断の品質は、シャーが、各々上側トラバース（７）と下側トラバース（７‘）により閉鎖されて形成されたシャーフレーム（２）の、側方のスタンド（６，６’）の間に設けられており、このシャーフレームの上側領域内には、上側カッタ（３）の偏心駆動機構（８，８‘）が不動に固定され、そしてこのシャーフレームの下側領域内には、下側カッタテーブル（９）がスタンド（６，６‘）間で不動に固定され、
ならびに下側駆動ローラ（１２，１２’）の支承部（１０，１０‘）と駆動機構（１１）が設けられていることにより改善される。

Description

本発明は、偏心駆動機構を用いてローリング切断運動を行い、かつカッタ担持体内に保持された上側カッタと、シャーフレーム内に固定されて設けられた下側カッタとを備えた、特に鋼の厚板を横方向切断するためのシャーであって、
この場合、上側カッタ担持体は、枢着するように支承された案内要素により、シャーに取付けられているシャーフレームのスタンドと可動に連結しており、
所定の鋼板の縦方向寸法を周期的に送り込むための装置が、特に少なくとも一つの駆動機構の形でシャーに所属している様式のシャーに関する。

前述の構造の円弧形カッタ横方向切断シャーとその工程フローは公知である。その機能は以下の通りである。

切断されるべき板材はローラテーブルを介してシャーの手前に達する。駆動機構は整向条片に抗して第一の切断前に板材を押圧する。その後、板材は駆動機構をシャーの前方で閉じる第一切断位置内に走入する。第一の切断が行われる。スクラップ片と試料条片（Probenstreifen）は排出されかつ場合によっては粉砕される。

他の切断に関して、測長ローラ（Langenmessrollen）は、プログラムされた板材の長さに対応して駆動機構を制御する。切断後、板材はシャーの上下動により接続ローラテーブル上に移送される。

横方向切断シャーは、湾曲形状の上側カッタと直線のカッタを備えている。横方向切断用シャーは、以下のローリング切断の原理に従って働く。上側カッタはローリング運動を行う。湾曲形状カッタがこのようにローリング運動を行うことで、直線の下側カッタに対するわずかなオーバーラップが生じ、板材はそれにより実際横方向の湾曲がなくなっており、かつ他の移送に対して即座に、カッタから解放される。それ以上に、ただシャーの上下動装置の短い行程だけが必要である。切り離された板材は、わずかな高さから落下し、それにより騒音を著しく下げることができる。

上側カッタは、直流モーターにより、伝動機構とクランク軸と押圧セパレータ（Druckstelze）とを介して駆動される。伝動機構ボックスは水平に分割可能であり、したがってメンテナンス目的に関してはアクセスが容易になる。

板材の縁部をきれいに保つために、上側カッタと下側カッタとの間の間隙は、切断されるべき材料の厚さと品質に対応して、無段階で調節される。板材保持装置は、シャーの支持部と協働して板材のサイズを保証する。

少なくともシャーの走行側において、板材幅に調節可能な駆動ローラが設けられている。この駆動ローラが縦方向測定システムと接続して、予め選ばれた切断プログラムの切断長さの値に適合した板材の正確な移送をもたらす。

駆動ローラを調節可能な自在軸受に配設することにより、方向が安定した移送が保証され、従って横方向に分割された板材の平行な切断縁部も保証される。駆動ローラが板材縁部で開放された場合、押圧ローラは板材の移送を支持する。

仕上げ長さ−圧延板材内の−が、頻繁に変更となる自動的に実行される切断プログラムに関しては、測長ローラを使用するのが好ましい。この測長ローラは板材を移送する際の駆動ローラを制御する。

特許文献１は圧延板材、特に厚い板材用の縦切断シャーを記載しており、この縦切断シャーはローリング切断運動を実行する、円弧状の上側カッタと、固定されかつ直線の下側カッタを備え、この場合上側カッタは下側カッタに抗して、様々な板材の厚さに対応して様々な侵入深さまで予備調節可能である。上側カッタ担持体の上側カッタの挿入端部（Eintauchende）の手前で、回転体が支承されており、この回転体は上側カッタの切断縁部の上方へほんのわずかに突出している。回転体はローラであるのが好ましく、このローラは上側カッタの切断縁部に対して横方向に整向された軸線を中心にして自在に回転可能に支承されている。下側カッタの前方端部において、例えば上側カッタ担持体にあるローラの下方には担持ローラが支承されており、この担持ローラは下側カッタの切断縁部上方へほんのわずかに突出している。従って運転中の、移動する板材と上側カッタとのスリップは防止できる。

特許文献２は板材をトリミングあるいは分割するためのシャーを記載している。このシャーは、固定された下側カッタと、カッタ担持体に設けられ、かつ湾曲状の切断縁部を有する上側カッタとを備えており、このカッタ担持体はローリング切断運動を行うために駆動可能であり、この場合ハウジングに固定された案内部により、カッタ長手方向に移動しないように保護されている。案内部は切断平面に横方向に延びている垂直な案内面により形成され、この案内面は上側カッタ担持体でカッタ中央において回転可能に支承されたスライドブロックを案内面間で収容しており、このスライドブロックの延長された回転軸線は上側カッタ切断縁部を通って延びている。

特許文献３は、固定カッタと、この固定カッタと協働する可動カッタとを備え、この可動カッタが偏心機構により、固定のカッタに抗して、揺動切断運動あるいはローリング切断運動を引起させる様式の切断装置を開示している。液圧駆動式の駆動装置は、可動カッタがその切断運動の際に駆動され、かつ往復運動するように連結される。

特許文献４は、対向フレームに不動に固定された対向カッタと、カッタに揺動運動を与えている偏心機構と接続している、上側カッタホルダに取付けられた下方に向かって円弧状のカッタとを有しており、この場合上側カッタホルダはその端部において各々枢着するように支承された連接棒により、切断の起点側に所属しているシャーフレームと接続している様式のするローリングカット式シャーを記載している。このローリングカット式シャーの要点は、実質的に上側カッタの長手方向中心点に相当する、上側カッタホルダの長手方向中心点が、連接棒を介して、この点が一定の半径を有する円弧に沿って運動可能であり、また連接棒が実質的に下側カッタに対して平行に延びている様式で、シャーフレームと接続していることである。

特許文献５は、動作中心点の周りで振動するように運動可能な、偏心駆動機構を備えた上側カッタと、直線の下側カッタ、並びに支持部を備えた板材用のシャーを開示している。
ドイツ国特許出願公開第２３２９０９５号明細書 ドイツ国特許発明第１７７７０１４号明細書 ドイツ国特許出願公開第２４５７２２２号明細書 ドイツ国特許出願公開第２６５８１３７号明細書 米国特許発明第１９８６６８５号明細書

前述の従来技術から出発して、本発明の根底をなす課題は、シャーを圧延ラインの増大した性能に合わせ、かつシャーが寸法安定性、平面度及び板材の表面状態、ならびに設備の保守点検のし易さの向上と保守パーツ調達への増大する要求を満たすようにシャーを設計するために、請求項１の上位概念に記載された構造のシャーを体系的にさらに改善することである。

上記の課題は、本発明により、シャーが、各々上側トラバースと下側トラバースにより閉鎖されて形成されたシャーフレームの、側方のスタンドの間に設けられており、このシャーフレームの上側領域内には、上側カッタの偏心駆動機構が不動に固定され、
そして
このシャーフレームの下側領域内には、下側カッタテーブルがスタンド間で不動に固定され、ならびに下側駆動ローラの支承部と駆動ローラが設けられていることにより解決される。

有利な構造的特徴は、スタンドが閉鎖されることによる、横切断シャーの特別な剛性と、シャースタンド間の下側カッタテーブルのクランプである。同時に、シャースタンド間の下側伝動ボックスと端面板がクランプされる。さらに切断力はシャースタンド内に直接導入され、それにより直接の動力伝達が行われる。

シャー構造の実施形態は、この構造が駆動機構を備えていることであり、上側カッタの前方に、上側駆動機構押圧ローラを備えた駆動機構が、そして上側カッタの後方に、上側駆動機能押圧ローラを備えた駆動機構が、各々存在している。

他の実施形態では、下側カッタテーブルに伝動ボックスが所属しており、この伝動ボックスは下側駆動ローラの支承部に対して付加的に中間支承部を有している。

シャー構造の他の実施形態では、駆動機構押圧ローラに、サーボ機構を備えたガイドレールが所属しており、このガイドレールは部分板幅の寸法に適合させるために、ローラ支承部を調節するのを可能にする。

さらに、シャーの構造の改善された実施形態では、シャーカッタの前方にある到来駆動機構が（Einlauftreiber）、カッタに対して最短距離をおいて、できるだけ長い移送が到来駆動機構により行われるように設けられている。この場合、到来駆動機構は、例えばこれまでの１．６５０ｍｍから８００ｍｍまでの通常の間隔を短縮することで、さらにシャーカッタに近づけられる。

さらに本発明により、後方駆動機構が、部分切断の際、部分板を、角度ずれを防止するための支持部に対して付加的に保持するように、形成されかつ設けられていることが提案される。

さらに、到来駆動機構の押圧ローラが、レバー構造部に設けられており、このレバー構造部が、液圧シリンダを経由して移送押圧力を下側駆動ローラに伝達する。

後方駆動機構が駆動される下側駆動ローラを備え、この下側駆動ローラがコンソールに支承されており、同時にローラテーブルローラの機能を引き継ぐことが有利である。

シャーカッタの特に確実な案内は、下側カッタテーブルと下側端面板が、シャースタンド間で、直接の動力伝達を形成するための切断力が、シャースタンド内に直接導入されるように取付けられていることにより達せられる。

後方押圧ローラはローラを備えたキャリッジ（Schlitten）に案内されており、かつピニオンとラックを備えたＥ−ギヤードモーターを介して、その都度部分板幅に調節される。後方押圧ローラは、前方押圧ローラのように、液圧シリンダを介して部分板材上に取付けられる。部分板材の移送中に、キャリッジは後方押圧ローラと液圧で締め付けられる。新しい構造の特徴により、特に駆動機構のコストは著しく削減され、かつ製品の品質は改善される。

以下に、本発明による横方向切断用シャーを図に基づき詳しく説明する。

図１は端面板が取外された際の横切断シャーの正面図を示す。それにより露出したシャーの内部は、上側カッタ３を備えたカッタ担持体１を表わしている。偏心駆動機構８は駆動ユニットとして働き、この偏心駆動機構の回転により発生した揺動運動は、下方に向けられたプランジャーを経由してカッタ担持体１に伝達され、この場合この担持体をローリング切断運動させる。

カッタ担持体１は、案内要素５に補助されて、シャーフレーム２の固定されたスタンド６と可動に連結されており、従ってカッタ担持体１の側面方向へのずれを防止する。

さらに、下側カッタ４がスタンド６，６‘間で固く取付けられていることは識別できる。それにより、シャーフレーム２の構造全体はどの方向においても安全な強度を有するようになる。

シャーフレームの下方領域で、下側カッタテーブル９が同時にスタンド６，６‘と両側で固くネジ止めされていることにより、なおさらにシャーフレーム２の強度は増大する。

図２はシャーフレーム２上に取付けられた端面板２８を備えた正面図において、動力導入のために設けられた液圧シリンダを備えた支持部２７の列を示す。前方の端面板２８は、見ての通り、ネジ止めによりスタンド６上に設置されており、従って端面板は、内部にある駆動装置部のメンテナンスを行うのには扱いやすくかつ、短時間で分解できる。

図３は側面図において窓２５を備えたシャーのフレーム２を示しており、この窓により側面方向へのシャーカッタの交換を問題なく行うことができる。参照符号２６により上側カッタ伝動装置の偏心支承部のための開口部が示されており、この上側カッタ伝動装置は偏心駆動機構８を備えている。参照符号２４により下側端面板が指示されており、この下側端面板はシャーのケーシングのための固定された土台として設けられている。

図４には、駆動機構の配設を示しており、特に上側カッタ３の前方で上側駆動機構押圧ローラ１３を備えた駆動機構と、駆動される駆動機構１２が協働可能に設けられている。

図５は二つの駆動ローラ１２，１２‘を駆動するための下側伝動ボックスを備えた下側カッタテーブル９の上方で、中間支承部１６を備えた駆動される下側駆動ローラ１２，１２’の配設を示す。

図６はレバー構造２０における後側の押圧ローラ１４を示しており、このレバー構造は液圧シリンダ２１を介して移送押圧力を下側ローラに伝達する。

最後に図７は、サーボ駆動３０を備えたガイドレール１７が調節可能な駆動機構押圧ローラ２９に所属しており、このガイドレールは部分板幅の寸法に適合させるために、固定側の駆動機構押圧ローラ１３と間隔をおいて、ローラ支承部を調節するのを可能にする。

冒頭でふれたように、下側カッタテーブル９と下方端面板２４は、シャースタンド６，６‘間で、直接的動力伝達を形成するための切断力がシャースタンド６，６’内に直接導入される様式で固定されている。

端面板が取外された状態の横方向切断シャーの正面図および上側カッタ駆動ユニット図である。 横方向切断シャーの正面図である。 横方向切断シャーの側面図である。 横方向切断シャーの前方の、駆動ローラの配置を示す側面図である。 シャーの前方の駆動ローラ対を示す正面図及び部分断面図である。 支承部を含めた駆動ローラの断面図である。 板幅に適合させるための、サーボ駆動及び調節可能な駆動ローラである。

符号の説明

１ カッタ担持体
２ シャーフレーム
３ 上側カッタ
４ 下側カッタ
５ 案内要素
６ スタンド
７ 上側トラバース／下側トラバース
８ 偏心駆動機構
９ 下側カッタテーブル
１０ 支承部
１０‘ 支承部
１１ 駆動機構
１２ 下側駆動ローラ
１３ 前方の駆動機構押圧ローラ
１４ 後方の駆動機構押圧ローラ
１５ 下側伝動ボックス
１６ 中央支承部
１７ ガイドレール
１９ 駆動軸
２０ レバー機構
２１ 液圧シリンダ
２２ コンソール
２４ 端面板
２５ 窓
２６ 偏心支承部のための開口部
２７ 支持部
２８ 前方の端面板
２９ 調節可能な駆動機構押圧ローラ
３０ サーボ機構

Claims (10)

1. 偏心駆動機構（８）を用いてローリング切断運動を行い、かつカッタ担持体（１）内に保持された上側カッタ（３）と、シャーフレーム（２）内に固定されて設けられた下側カッタ（４）とを備えた、特に鋼の厚板を横方向に切断するためのシャーであって、
   この場合、上側カッタ担持体（１）が、枢着するように支承された案内要素（５）により、シャーに取付けられているシャーフレーム（２）のスタンド（６）と可動に連結しており、
   所定の鋼板の縦方向寸法を周期的に送り込むための装置が、特に少なくとも一つの駆動ユニットの形でシャーに所属している様式のシャーにおいて、
   シャーが、各々上側トラバース（７）と下側トラバース（７‘）により閉鎖されて形成されたシャーフレーム（２）の、側方のスタンド（６，６’）の間に設けられており、このシャーフレームの上側領域内には、上側カッタ（３）の偏心駆動機構（８，８‘）が不動に固定され、そしてこのシャーフレームの下側領域内には、下側カッタテーブル（９）がスタンド（６，６‘）間で不動に固定され、
   ならびに下側駆動ローラ（１２，１２’）の支承部（１０，１０‘）と駆動機構（１１）が設けられていることを特徴とするシャー（図４〜６）。
2. 上側カッタ（３）の前方に、上側駆動機構押圧ローラ（１３）を備えた駆動機構が、そして上側カッタ（３）の後方に、上側駆動機構押圧ローラ（１４）を備えた駆動機構が、各々設けられていることを特徴とする請求項１記載のシャー。（図４，図６）
3. 下側カッタテーブル（９）に伝動ボックス（１５）が所属しており、この伝動ボックスが下側駆動ローラ（１２，１２‘）の支承部（１０，１０’）に対して付加的に中間支承部（１６）を有していることを特徴とする請求項１記載のシャー。（図５）
4. 駆動機構押圧ローラ（２９）に、サーボ機構を備えたガイドレール（１７）が所属しており、このガイドレールが部分板幅の寸法に適合させるために、ローラ支承部を調節するのを可能にするように構成されていることを特徴とする請求項１記載のシャー。
5. カッタ（３，４）の前方にある到来駆動機構（１３）が、カッタに対して最短距離をおいて、できるだけ長い移送が到来駆動機構（１３）により行われるように設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のシャー。
6. 後方駆動機構が、部分板材を部分切断する際に、角度ずれを防止するために付加的に固く保持するように形成されており、かつ設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のシャー。
7. 到来駆動機構の押圧ローラ（１３）が、レバー構造部（２０）に設けられており、このレバー構造部が、液圧シリンダ（２１）を経由して移送押圧力を下側駆動ローラに伝達するように構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のシャー。
8. 後方駆動機構が駆動される下側駆動ローラ（１４）を備え、この下側駆動ローラがコンソール（２２）に支承されており、同時にローラーテーブルローラの機能を引き継ぐように構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のシャー。
9. 下側カッタテーブル（９）と下側端面板（２４）が、シャースタンド（６，６‘）間で、直接の動力伝達を形成するための切断力が、シャースタンド（６，６’）内に直接導入されるように取付けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のシャー。
10. 調節可能な押圧ローラ（２９）がサーボ機構（３０）と連結され、好ましくはローラを備えたキャリッジに案内されており、かつピニオンとラックを備えたＥ−ギヤードモーターを介して、その都度部分板幅に調節可能であること、及び
    押圧ローラ（２９）が、液圧シリンダを介して部分板材上に取付け可能であり、部分板材の移送中に、キャリッジが後部押圧ローラと液圧で締め付けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のシャー。

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