JPH03154708A - 圧延材剪断機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧延材を切断するための切断システムが剪断
機スタンド内に配置され、切断システムが上刃担持体と
下刃担持体とを備え、該上刃担持体と下刃担持体とがそ
れぞれ切断駆動装置、特に偏心軸により切断されるべき
圧延材のほうへ移動可能になっている圧延材剪断機に関
するものである。

〔従来の技術と問題点〕

圧延された帯材や異形材の寸法精度、平面性。

及び表面特性に対しては高い要求が課せられるが、圧延
機を新規開発して改善するには至っていない。

特に剪断機を備えた仕上げ装置を接続してもまだ開発改
善の余地があった。圧延材を切断するために最も頻繁に
使用されるのはドラム式剪断機、クランク式剪断機、振
り子式剪断機である。これらの剪断機は切断エツジの形
状、カッターの寿命。

分離の確実性、剪断機を通過するための広い通路、及び
切断精度に関しては優れた結果をもたらす。

振り子式剪断機のような小型の剪断機は圧延材を静止さ
せて切断するものではなく、圧延材が通過する間に該圧
延材を切断するものである。その際所望の切断長さを得
るようにし、且つ切断端部が湾曲または変形したり、剪
断機が不当に強く荷重されないようにカッターを切断中
実内するためには、切断を正確な時点で行うことが重要
である。

振り子式剪断システムを備えた定置の剪断機は、”　Ｋ
ｌｅｐｚｉｇ−Ｆａｃｈｂｅｒｉｃｈｔｅ”　１９６６
年３月。

第１００頁、第１図から知られている。この剪断機は移
動している鋳造ストランドを剪断するものである。剪断
機のカッターは切断過程中鋳造ストランドの移動に強制
的に追従する。このため定置の剪断機スタンド内にレバ
ーシステムが枢着されている。レバーシステムは上刃担
持体と下刃担持体とを支持している。上刃担持体は切断
シリンダにより鋳造ストランドに対しほぼ垂直に接近し
、再び鋳造ストランドから離れる。下刃担持体には、鋳
造ストランドのための供給軌道と、切断された鋳造スト
ランドのための排出軌道とが設けられている。上刃担持
体と下刃担持体とは、支持台に回動可能に保持されてい
る液圧シリンダと連結されているので、振り子運動を行
う。この構成では、鋳造ストランドの持ち上げ、圧迫、
引張りをほとんど回避できず、また振り子運動と切断運
動とを同期させることが困難である。

振り子穴切断システムを備えた他の定置の剪断機はドイ
ツ特許第２７１３５０１号公報から知られている。この
剪断機も同様に上刃と下刃を備えた振り子式剪断機を有
しており、一方の刃は切断時に圧延材からほぼ垂直方向
に他の刃に対して移動する。また、振り子が振り子運動
をする際に前記他の刃をほぼ水平方向に移動させるため
偏心装置が設けられている。上刃担持体と下刃担持体と
は定置の支持部に回動可能に懸架されている。この定置
の支持部と回動可能な剪断機フレームとの間には、圧延
材の移動方向に作用を及ぼすピストン・シリンダユニッ
トが設けられ、シリンダの一端は前記支持部に枢着され
ている。振り子式剪断機の回動運動と振り子式剪断機の
回動軸線の持ち上げ運動とが形状拘束的に連動するので
、切断時の前記回動運動と持ち上げ運動とを強制的に同
期させることができる。しかし切断時に刃を鉛直方向に
案内させることは不可能である。

上記２つの振り子式剪断機の共通の欠点は、移動してい
る圧延材しか切断できないことである。

また、切断の品質を十分なものにして正確な仕上げ長さ
で静止している圧延材または移動している圧延材を選択
的に切断することができない。

種々の横断面棒材を静止状態で切断するための剪断機は
ドイツ特許公開第２９１１７６５号公報から知られてい
る。この圧延材剪断機は、上記の移動している圧延材を
切断する剪断機に比べて全く別の構成をとっている。こ
の剪断機発ねに移動しているクランク軸を有し、該クラ
ンク軸の偏心体は上刃担持体を持ち上げるための第２の
偏心体を有している。この第２の偏心体は２つの終端位
置の間で切り換え可能で、一方の切り換え位置は非切断
位置である。クランク軸の偏心ストロークは切断される
べき圧延材の高さよりもかなり低い。

下刃担持体は駆動されず、単に上刃担持体のほうへ位置
調整可能になっているにすぎない。この種の圧延材剪断
機は静止している圧延材の切断にしか適しておらず、移
動している圧延材と静止している圧延材を選択的に切断
することは不可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、冒頭で述べた構成の圧延材剪断機を次
のように構成すること、即ち移動している圧延材または
静止している圧延材を選択的に。

特に線材用の圧延機、小さな横断面用の圧延機、または
中程度の横断面用の圧延機で高品質で切断するために適
しているように構成すること、簡潔な構成にすること、
連続的な作業により生産を向上できるように構成するこ
とである。さらに、静止している圧延材を切断する際の
圧延方向における。また、は逆の方向における剪断機の
刃の運動を最小限に抑えて、優れた切断面が得られるよ
うにするとともに刃の寿命を長くさせるように構成する
ことも課題とするものである。

〔課題を解決するための手段及び効果〕本発明は、上記
課題を解決するため、切断システムの下刃担持体が剪断
機スタンド内に偏心して構成され支持される制御軸と連
結され、制御軸の偏心率の回転位置が駆動軸の偏心率の
回転位置に対して可変に調整可能であることを特徴とす
るものである。

本発明によれば、構造が同一の剪断機を圧延設備におい
て静止している圧延材を切断するためにも移動している
圧延材を切断するためにも使用することができる。従っ
て剪断機の使用範囲が広くなり、圧延設備内の全装置の
生産効率が向上する。

剪断機を移動している圧延材を切断する剪断機から静止
している圧延材を切だする剪断機へ転換させるための手
間は最小限である。静止している圧延材を切断する際の
圧延方向またはその逆の方向における刃の移動は、優れ
た品質で申し分のない切断面が保証されるように限定す
ることができる。

これはとりわけ回転位置の修正が問題なく行われるため
である０本発明による剪断機は１例えば移動している圧
延材を切断する際従来のクランク式剪断機に比較して同
程度の切断品質でより構造を簡潔にすることができ、且
つ規格化することができ、このことはかなりのコスト節
減につながる。

本発明の実施態様によれば、切断駆動装置が、複数回折
り曲げられて剪断機スタンド内に支持されている駆動軸
を有し、該駆動軸の偏心率により上刃担持体の移動と下
刃担持体の移動とを制御可能であり、制御軸の偏心率の
回転位置が下刃担持体のための駆動軸の偏心率の回転位
置に対して１８０’！Ｉｌ！可能である。この２つの構
成要件を組み合わせる二とにより、移動している圧延材
を剪断するための剪断機から静止している圧延柱を剪断
するための剪断機へ簡単に転換させることができる。と
いうのも、制御軸の調整と位置決めとを２つの正確に決
定可能な回転位置の間で行えばよいからである。この２
つの回転位置の固定は、従来の簡単な手段を用いて手動
で１例えばねじまたはクランプを用いて行うことができ
る。

例えばエンドスイッチ、または非接触式発信器等を介し
て、駆動軸に対する制御軸の回転位置をサーボモータに
より可変にすると特に合目的である。このように構成す
ると、制御軸を、剪断機が静止している圧延材を剪断す
る角度位置と、移動している圧延材を剪断する角度位置
の２つの角度位置に調整することができる。

サーボモータはその技術的な課題に応じて、剪断機を、
静止している圧延材を剪断する機能から移動している圧
延材を剪断する機能へ転換させる場合にのみ必要である
ので、本発明の他の有利な実施態様によれば、サーボモ
ータがクラッチ装置を用いて制御軸と連結可能である。

この場合、サーボモータを剪断機スタンドに配置すると
剪断機をコンパクトに構成することができる。

本発明の他の有利な実施態様によれば、駆動軸と制御軸
とが、駆動軸の回転運動を制御軸に同期するように伝動
する少なくとも１つの伝動要素により連結されている。

このように構成することにより、「静止している圧延材
」の作動状態から「移動している圧延材」の作動状態へ
切り換えられる剪断機を上刃担持体と下刃担持体の移動
に関し１００％同期させることができる。この強制的な
同期により、作動状態の調整のたびに剪断機の上刃と下
刃とを、圧延材の切断端部が湾曲しないように、且つ常
に優れた切断が得られるように。

即ち圧延材の横断面や異形性に関係なく切断することが
できるように位置調整することができる。

しかも圧延材が静止しているか移動しているかに関係な
く、圧延材に対して垂直に切断を行うことができる。

本発明の他の有利な実施態様によれば、伝動要素が剪断
機スタンドに配置されるスリップのないベルト伝動装置
、有利には形状拘束的に伝動させる歯付きベルト伝動装
置またはチェーン伝動装置であるように構成して、上刃
担持体と下刃担持体とが機械的に同期するようにするの
が合目的である。

本発明の技術的処置は、下刃担持体のための駆動軸の偏
心率の回転位置と下刃担持体のための制御軸の偏心率の
回転位置とをそれぞれ下死点に調整し、また下刃担持体
のための駆動軸の偏心率の回転位置を下死点に調整し、
下刃担持体のための制御軸の偏心率の回転位置を上死点
に調整すると、最適になる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。

第１図は、移動せしめられる圧延材２を切断するために
、或いは例えば直径がほぼ５０＋ｎｍの丸く圧延された
棒材等の静止している圧延材を切断するために圧延機に
使用可能な剪断機１の簡略図である。３は圧延ラインで
、４は圧延材２の移動方向である。

定置の剪断機１は、基台６を備えた剪断機スタンド５を
有している。剪断機スタンド５内には圧延材２を切断す
るための切断システムが設けられている。切断システム
は、上刃８を担持している上刃担持体７と、下刃１ｏを
担持している下刃担持体９とから構成されている。上刃
担持体７と下刃担持体９は、案内棒１１と連結レバー１
２を介して、３回折り曲げられた駆動軸１５と、適当な
上刃担持体用支持部１３と下刃担持体用支持部１４とに
より連結されている。駆動軸１５は剪断機スタンド５の
領域において適当な軸受１９で回転可能に保持され、伝
動装置１６とクラッチ１７とを介して一定回転数のモー
タ１８により駆動される。

切断システムの下刃担持体９は、偏心して構成され剪断
機スタンド５内に支持されている（軸受２１）制御軸２
０と連結されている。偏心して構成される軸部分の領域
で下刃担持体９は軸受２２で支持されている。制御軸２
０は連結装置２３を介してサーボモータ２４、例えばギ
アモータによって訃動可能である。サーボモータ２４は
保持部２５によって剪断機スタンド５の基台６上に配置
されている。駆動軸１５と制御軸２０とは伝動要素２６
を用いて、有利にはスリップのないベルト伝動装置を用
いて連結されている。伝動要素２６は駆動軸１５の回転
運動を制御軸２ｏへ同期して伝動させる。駆動するプー
リ２７′は駆動軸１５に取付けられ、クラッチ２８を用
いて駆動軸１５から連結解除可能である。駆動されるプ
ーリ２７”は制御軸２０に取付けられ、ベルト伝動装置
全体は剪断機スタンド５の外部に配置されている。

駆動軸１５が回転すると、その偏心率Ｅ７により上刃担
持体７は上から圧延材２のほうへ動かされる。また駆動
軸１５が回転すると、その偏心率Ｅ９により同時に下刃
担持体９も下から圧延材２のほうへ動かされる。

移動せしめらける圧延材に対して剪断機を構成するため
、下刃担持体９に対する駆動軸１５の偏心率Ｅ９の回転
位置Ｄ９と、制御軸２０に対する偏心率Ｅ２０の回転位
ｆｉＤ２０とは、それぞれ下死点に調整される。これは
次のような作用を引き起こす。駆動軸１５の回転位置Ｄ
９が下死点に達すると、この回転位置はクラッチ１７に
作用する保持ブレーキによって固定され、クラッチ２８
が操作される。その結果ベルト伝動装置１２６は駆動軸
１５から連結解除される。このときサーボモータ２４の
クラッチ２３が連結され、その結果サーボモータ２４と
制御軸２０とが連結される。サーボモータ２４により制
御軸２０は、該制御軸２０の偏心率Ｅ２０の回転位置Ｄ
２０も同様に下死点に達するまで回転する。次にサーボ
モータ２４はクラッチ２３により制御軸２０から連結解
除され、一方駆動軸１５のクラッチ２８が連結され、そ
の結果駆動軸１５とギアモータ１６．１８とが連結され
るばかりでなく、駆動軸１５と制御軸２０もベルト伝動
装置２６により同期して機械的に連結される。

第２図は、このように構成された圧延材剪断機において
、圧延材２に対する上刃８と下刃１０の移動を説明する
ための説明図である。この説明図から明らかなように、
上刃８と下刃１０とは圧延材２の移動方向４に追従する
ことができる。２９はベルト伝動装置２６の回転方向を
示す。駆動軸１５と制御軸２０の回転位置Ｄ９とＤ２０
は３６０°のクランク円内に示した。同様に、その都度
の回転位置Ｄ９またはＤ２０における圧延ライン３から
の上刃８と下刃９の距離をも示した。

静止している圧延性を切断するための剪断機を構成する
ため、制御軸２０の偏心率Ｅ２０の回転位置Ｄ２０を駆
動軸１５の偏心率Ｅ９の回転位置Ｄ９に対して１８０＠
調整する。このため１Ｍ！動軸１５の回転位置Ｄ９を下
死点に調整し、制御軸２０の回転位置Ｄ２０を上死点に
調整する１回転位置Ｄ９とＤ２０の調整は、前記したよ
うに、伝動装置１６とモータ１８とを用いて駆動軸１５
を。

偏心率Ｅ２０の回転位置Ｄ９が下死点に達するまで回転
させる９次にクラッチ２８をはずす。その結果回転位１
０９は下死点に留まる６次にクラッチ２３を入れてサー
ボモータ２４と制御軸２０とを連結させる。サーボモー
タ２４により１回転位置Ｄ２０が上死点に達するまで制
御軸２０を時計方向へ１８０＠回転させる１次にクラッ
チ２８を操作して駆動軸１５と回転装置１６．１８を連
結させる。クラッチ２３をはずしてサーボモータ２４と
制御軸２０との連結を解除する。このような処置により
、ベルト伝動装置２６を用いて駆動軸１５と制御軸２０
とを正確に且つ同期して連結させることができる。第２
ａ図は、いかにして駆動軸１５の回転位置Ｄ９が不変に
維持され、−力制御軸２０の回転位置Ｄ２０がサーボモ
ータ２４により時計方向へ下死点から上死点へ回転され
るかを示したものである。

第３図は、静止している圧延材に対する上刃８と下刃１
０の移動を説明する図で、この図から明らかなように、
上刃８と下刃９が切断過程の当初圧延材に対して直角に
係合し、圧延材に優れた切断面が生じるように小さなア
ンダーカットを有している。第４図は第３図の部分Ａの
拡大図である。

上述したように１本発明にしたがって構成された圧延材
切断機は、同一の剪断機によって移動する圧延材または
静止している圧延性を切断することができ、しかも構成
が簡単で切断特性に優れている。

次に、本発明の実施態様を列記しておく。

（１）切断駆動装置が、複数回折り曲げられて剪断機ス
タンド（５）内に支持されている駆動軸（１５）を有し
、該駆動軸（１５）の偏心率（Ｅ７．Ｅ９）により上刃
担持体（７）の移動と下刃担持体（９）の移動とを制御
可能であることと、制御軸（２０）の偏心率（Ｅ２０）
の回転位置（Ｄ２０）が下刃担持体（９）のための駆動
軸（１５）の偏心率（Ｅ９）の回転位置（Ｄ９）に対し
て１８０°調整可能であることを特徴とする請求項１に
記載の圧延材剪断機。

（２）駆動軸（１５）に対する制御軸（２０）の回転位
置をサーボモータ（２４）により可変であることを特徴
とする請求項１または上記第１項に記載の圧延材剪断機
。

（３）サーボモータ（２４）がクラッチ装置（２３）を
用いて制御軸（２０）と連結可能であることを特徴とす
る請求項１、上記第１項または第２項に記載の圧延材剪
断機。

（４）サーボモータ（２４）が剪断機スタンド（５）に
配置されていることを特徴とする、上記第１項に記載の
圧延材剪断機。

（５）駆動軸（１５）と制御軸（２０）とが、駆動軸（
１５）の回転運動を制御軸（２０）に同期するように伝
動する少なくとも１つの伝動要素（２６）により連結さ
れていることを特徴とする請求 第４項までのいずれか１つに記載の圧延材剪断機。

（６）伝動要素（２６）が剪断機スタンド（５）に配置
されるスリップのないベルト伝動装置（２７）、有利に
は形状拘束的に伝動させる歯付きベルト伝動装置または
チェーン伝動装置であることを特徴とする、上記第１項
に記載の圧延材剪断機。

（７）駆動軸（１５）と制御軸（２０）とが互いに動機
可能な別個の駆動モータ（１８）を備えていることを特
徴とする、請求項１または上記第１項から第４項までの
いずれか１つに記載の圧延材剪断機。

（８）下刃担持体（９）のための駆動軸（１５）の偏心
率（Ｅ９）の回転位！　（Ｄ９）と下刃担持体（９）の
ための制御軸（２０）の偏心率（Ｅ２０）の回転位置（
Ｄ２０）とをそれぞれ下死点に調整することにより、移
動せしめられる圧延材を剪断するようにしたことを特徴
とする請求項１または上記第１項から第７項までのいず
れか１つに記載の圧延材剪断機。

（９）下刃担持体（９）のための旺動軸（１５）の偏心
率（Ｅ９）の回転位置（Ｄ９）を下死点に調整し、下刃
担持体（９）のための制御軸（２ｏ）の偏心率（Ｅ　２
０）の回転位置（Ｄ２０）を上死点に調整することによ
り、静止している圧延材を剪断するようにしたことを特
徴とする請求項１または上記第１項から第７項までのい
ずれか１つに記載の圧延材剪断機。

【図面の簡単な説明】

第１図は移動している圧延材または静止している圧延材
を切断するための本発明による剪断機の簡略図、第２図
は移動している圧延材の切断過程を説明する図、第２ａ
図は恥動軸の回転位置が不変に維持され、−力制御軸の
回転位置がサーボモータにより時計方向へ下死点から上
死点へ回転される作動態様を説明する図、第３図は静止
している圧延材を切断するための切断過程を説明する図
、第４図は第３図の拡大図である。 １・・・・・剪断機 ２・・・・・圧延材 ５・・・・・剪断機スタンド ７・・・・・上刃担持体 ９・・・・・下刃担持体 １５・・・・駆動軸 ２０・・・・制御軸

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）圧延材を切断するための切断システムが剪断機ス
   タンド内に配置され、切断システムが上刃担持体と下刃
   担持体とを備え、該上刃担持体と下刃担持体とがそれぞ
   れ切断駆動装置、特に偏心軸により切断されるべき圧延
   材のほうへ移動可能になっている圧延材剪断機において
   、 切断システムの下刃担持体（９）が剪断機 スタンド（５）内に偏心して構成され支持される制御軸
   （２０）と連結され、制御軸 （２０）の偏心率（Ｅ９）の回転位置 （Ｄ２０）が駆動軸（１５）の偏心率（Ｅ９）の回転位
   置（Ｄ９）に対して可変に調整可能であることを特徴と
   する圧延材剪断機。