(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに向かい合って位置する２つのドラム（６、７）の一方に配設されている少なくとも１つの、カッター、又はカッティングエッジを備えたチゼルカッター（１、２）を有する高速シヤーであって、カッター又はチゼルカッターは切断されるべき圧延ストリップ（４）の送り速度に加速可能でありかつドラム（６、７）は切断を実施するために互いに位置調整可能であり、その際ドラムはドラムに付設された少なくとも１つの駆動装置によって切断されるべき圧延ストリップ（４）の速度に相応する周速度に加速可能であり、そしてドラム（６、７）の少なくとも１つに別個に制御可能な位置調整装置（３６）が付設され得る、前記高速シヤーにおいて、
カッタードラム（６）のカッター又はチゼルカッター（１）は切削円（４０）から金敷（２４）又は金敷として作用するドラム（７）のジャケット領域に対して突き出てかつ予め設定可能な復元力を有する少なくとも１つのばね要素に抗して可撓的に支持可能に支承されていることを特徴とする前記高速シヤー。
【請求項２】
カッター又はチゼルカッター（１）がカッタードラム（６）のラジアル案内（９）中に可撓的に支持可能に支承されている、請求項１に記載のシヤー。
【請求項３】
カッター又はチゼルカッター（１）が、スイングレバー上に可撓的に支持可能に支承されており、その際スイングレバーの回転軸はカッタードラム（６）にある、請求項１に記載のシヤー。
【請求項４】
カッター又はチゼルカッター（２）をカッタードラム（６）に非可撓的にクランプする手段が設けられており、そして、支承部を備えたカッタードラム（６）を収容する位置調整装置（３６）が予め設定可能な復元力によってばね要素（２９、３０）に抗して可撓的に支持可能に支承されている、請求項１に記載のシヤー。
【請求項５】
カッタードラム（６）の１つがカッター又はチゼルカッター（１）を、そして、他のドラム（７）がカッター又はチゼルカッター（１）と協働する金敷（２４）を備えている、請求項１から３までのうちのいずれか一項に記載のシヤー。
【請求項６】
ドラム（６）の１つが金敷として作用する第２ドラム（７）のジャケット領域と協働するカッター又はチゼルカッター（１）を備えている、請求項１から３までのうちのいずれか一項に記載のシヤー。
【請求項７】
カッター又はチゼルカッター（１）が、ラジアル案内（９）中で板ばね（１２）又は板ばねセットに抗して支持可能に支承されている、請求項１又は２に記載のシヤー。
【請求項８】
ばね路程及び又はばね（１２）の少なくとも一方のばね力が、調整装置（１７、３３）によって変更可能である、請求項１又は２に記載のシヤー。
【請求項９】
カッター又はチゼルカッター（１）がラジアル案内（９）中にガス圧縮ばね（２１）に抗して支持可能に支承されている、請求項１又は２に記載のシヤー。
【請求項１０】
カッター又はチゼルカッター（１）がエラストマークッションに抗して支持可能に支承されている、請求項１又は２に記載のシヤー。
【請求項１１】
カッター又はチゼルカッター（１）が蓄圧器（１８）と協働する液柱（３５）に抗して支持可能に支承されている請求項１又は２に記載のシヤー。
【請求項１２】
支承部を備えたカッタードラム（６）を収容する位置調整装置（２２、２３；２５、２６）が、機械的、空気圧的又は液圧的に可撓的な収容部、又はばね脚（２９）によって弾性的に支持されている、請求項１又は４に記載のシヤー。
【請求項１３】
カッター又はチゼルカッター（１）と金敷（２４）との間の設定された切断隙間の保持のためにドラム（６、７）がその周移行速度と互いに並びにストリップ送り速度と同期可能である、請求項１から１２までのうちのいずれか一項に記載のシヤー。
【請求項１４】
位置調整装置（２２、２３、３６）が、ドラム（６、７）の回転によって、カッター又はチゼルカッター（１）又は金敷（２４）の少なくとも一方の通過の際に、位置調整運動が終了しかつ通過後に戻される、請求項１から１３までのうちのいずれか一項に記載のシヤー。
【請求項１５】
同期が電気的又は電子的に行われる、請求項１３又は１４に記載のシヤー。
【請求項１６】
同期が伝動技術的に行われる、請求項１３又は１４に記載のシヤー。
【請求項１７】
カッター又はチゼルカッター（１）がラジアル案内（９）中で直線状列の弾性的支持要素によって可撓的に支承されている、請求項１から１６までのうちのいずれか一項に記載のシヤー。
【請求項１８】
カッター又はチゼルカッター（１）が一体的に形成されておりかつカッターとしてカッタードラム（６）のラジアル方向に弾性的に作用しかつセグメント状のばね要素（１２’’）によって支持可能に支承されている、請求項１から１７までのうちのいずれか一項に記載のシヤー。
【請求項１９】
カッター及び又はチゼルカッター（１）がカッターセグメント（１’）によって多部分から形成されており、その際個々の又は複数のカッターセグメント（１’）が圧縮されてセグメント状のばね要素（１２’’）に抗して支持可能に支承されている、請求項１から１７までのうちのいずれか一項に記載のシヤー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに向かい合って位置する２つのドラムの一方に配設されている少なくとも1 つのカッター、特に切断刃を備えたチゼルカッター（Ｍｅｉｓｓｅｌｍｅｓｓｅｒ）を有する高速シヤーであって、カッターは切断されるべき圧延ストリップの送り速度に加速可能でありかつドラムは切断を実施するために互いに位置調整可能であり、その際ドラムはドラムに付設された少なくとも1 つの駆動装置によって切断されるべき圧延ストリップの速度に相応する周速度に加速可能であり、そしてドラムの少なくとも1 つのに別個に制御可能な位置調整装置が付設され得る、前記高速シヤーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱間幅広ストリップの製造の際に、どんどん無端に圧延することに移行している。使用材料は素材ストリップの溶接によって又は鋳造機械で製造される。しかし熱間幅広ストリップは、無潤滑圧延法の例によっても製造され、その際使用材料はローラコンベヤ、ローラ加熱炉又はコイルボックスに中間貯蔵され得る複数倍の素材長さを有し得る。
【０００３】
仕上げストリップは、熱間圧延工程後に必要なコイル重量に相応するストリップ長さに切断されなければならない。切断は連続運転中に、即ち圧延速度で行われる。切断は従って５ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓまで、好ましくは１０ｍ／ｓ〜２０ｍ／ｓで行われなければならない。ストリップ厚さはその際０. ５ｍｍ〜３０ｍｍまでの間、好ましくは０. ５ｍｍ〜１. ５ｍｍの間である。
【０００４】
熱間幅広ストリップの切断に使用される公知のドラムシヤー又はクランクシヤーは、そのような高いストリップ速度になっていない。しかし冷間圧延−タンデム列に続いて使用されるフライングシヤーも今日通常の方法で０. ６ｍ／ｓのストリップ速度までのみ作動しここでも著しく大きな速度への要求が存在する。
切断用のカッタードラムが３０ｍ／ｓまでのストリップ速度に加速されかつ続いて再び制動されなければならない公知の切断方法は、そのような高いストリップ速度では最早代替可能なコストでは実現できない。
【０００５】
補助のために既に、ストリップ速度へのカッタードラムの加速又はストリップ速度のカッタードラムの運転がストリップに対して垂直に行われる運動とは別個に制御可能で、かつこのためにドラムの少なくとも1 つの別個に制御可能な接近装置が付設されていることが提案された。
その際ドラムの一方にカッターが、そして他方のドラムにカッターと協働する金敷又は金敷として作用するジャケット領域が付設され得る。
【０００６】
しかしシヤーのこの構成では、切断刃と金敷又は対抗ドラムのジャケット領域との間の切断隙間がゼロである場合にのみ、ストリップの確実かつ正確な切断が保証される。そうでなければ、−例えばカッターの過剰長さでは−カッター及び金敷は破壊されるまで過負荷を受け、そしてカッターの過剰長さでは切断は不完全に行われる。
【０００７】
しかし「ゼロ」の切断隙間の調整は熱膨張、磨耗、位置調整装置の弾性的作用、加速力、仕上げ公差等の１つ又は複数の影響値に基づいて達成されないか又は必要な安全度では達成されない。従って、カッターをストリップの効果的に信頼性される切断のために切断円から突き出させる必要がある。しかしこの交差は、切断力の急速な上昇従って切断要素、ドラムの支承部までの位置調整装置の全ての構成部分の磨耗現象を作用する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、技術水準から出発して、問題とされる困難性及び技術的限界を回避して熱間ストリップ及び冷間ストリップの切断のための高速シヤーを、正確な切断が、３０ｍ／ｓまでのストリップ速度で、最小ストリップ厚さでも保証され、即ちカッター、金敷又は対抗ドラムのジャケット領域並びにドラムの位置調整機構及び支承部の過負荷及び又は不完全な切断を回避して確実に保証されるように構成することを課題の基礎とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この課題の解決のために、特許請求の範囲第１項の上位概念に記載された種類の高速シヤーではカッタードラムのカッターが切削円から金敷又は金敷として作用する第２ドラムのジャケット領域に対して突き出てかつ予め設定可能な復元力に抗して可撓的に支持可能に支承されていることが提案される。
【００１０】
この際カッターはカッタードラムのラジアル案内中に可撓的に支持可能に支承されていることが提案される。ラジアル方向案内の代わりに、カッターがスイングレバ上に可撓的に支持可能に支承されており、その際スイングレバの回転軸はカッタードラム上にあることが提案され得る。
しかし選択的な解決によっても使用され得、その際カッターはカッタードラムにおいて非可撓的にクランプされかつその支承部を備えたカッタードラムを収容する位置調整装置は予め設定可能な復元力に抗して可撓的に支持可能に支承されている。
【００１１】
両技術的解決によって、即ち先ず切削円から突き出るカッターは、切断工程において金敷又は金敷として作用する第２ドラムのジャケット領域に来た時に、切断力の許容されない上昇と、それに伴う切断要素又はドラムの支承部までの位置調整装置の全ての構成部分での磨耗現象が確実に回避される程度に撓わむことができるという同様な成果が達成可能である。
【００１２】
本発明による構成は、カッターを備えたドラムの一方及び他方のドラムがカッターと協働する金敷を備えることが提案される。しかし選択的に、ドラムの一方がカッターを備え、カッターは金敷として作用する第２ドラムのジャケット領域と協働するという措置も使用され得る。
総括して、本発明によって、ドラムの回転の際にカッターがストリップ上に到来し、ストリップを切断しそして金敷又は金敷として作用する第２ドラムのジャケット領域に支持され、続いて撓められ又は弾性的に支持されることが達成される。
【００１３】
カッターと金敷との協働の際に、両ドラムの周速度の同期が特別に正確に行われる必要がないという利点が得られる。反対に、カッターと金敷ドラムとの間の周速度の相違の際に金敷ドラムの全周とカッターと協働して利用され得、それによって磨耗分配が達成されかつシヤーの利用可能性が良好に改良される。
そのために記載の原理は最高ストリップ速度のための熱間圧延におけるラフな運転にとって好適である。
【００１４】
本発明の他の構成は従属請求項に相応して構成されている。
本発明の詳細、特徴及び利点を、図面に図式的に表された単一の実施形態の次の説明から明らかにする。
【００１５】
【実施例】
図１は、カッタードラム６とこれと圧延ストリップ４を切断するために協働する金敷ドラム７とを備えたフライング高速シヤーを示す。両ドラム６、７は図示しない駆動装置によって切断されるべき圧延ストリップ４の送り速度に加速可能でありかつ切断の実施のために公知の位置調整装置３６（図５）によって互いに調整可能である。そのような位置調整装置によって両ドラム６、７は切断の実施のために位置調整装置とは無関係に、切断されるべきストリップ４の送り速度に相応する周速度にされかつその後の運転持続の間この周速度に保持され、一方所定のストリップ切断長さにこのシヤーによって切断されずに通過させるために、切断のための位置調整は実施された切断の直後に再び開放された中立位置に戻される。
【００１６】
本発明によれば、カッタードラム６のカッター１は切削円４０から金敷２４（図５）又は金敷として作用するドラム７のジャケット領域に対して突き出てかつ予め設定可能な復元力を有する板ばねセット１２に抗して可撓的に支持可能に支承されている。その際カッター１はカッタードラム６のラジアル方向案内９中を可撓的に支持可能に支承され得る。図１によるカッター支承部のそのような構成では、ラジアル方向案内９はラジアル方向においてそのシャフト１１によってカッター１を案内可能である。シャフト１１にはフランジ１０があり、フランジに対して板ばねセット１２が支持されかつそれによってカッター１はその突き出ている切断位置で所定の復元力によって可撓的に支持される。フランジ１０は閉鎖要素８によってラジアル方向に保持され、その際閉鎖要素８はねじ２０によってドラム６に固定されている。この方法でカッター１は、切断刃３又は金敷ドラム７の損傷が回避される限り、例えば、ばね力は切断工程の際に圧延ストリップ４の切断後にドラム中心の方向に可撓的に元に戻される。その他金敷ドラム７は、カッター１を傷つけないために、比較的柔らかい材料から成ることができる。
【００１７】
別々に制御可能な位置調整装置３６は、図１及び図２の表示では、図式的に二重矢印として示されている。その実施形態は当業者に公知である。例えば図５に、位置調整偏心体２２、２３によって作動可能なスイングレバ２５、２６を備えた位置調整装置３６が示されている。位置調整装置は本発明の選択的な実施形態を有し、その際カッター２はカッタードラム６に非可撓的にクランプされておりかつその支承部を備えたカッタードラム６を収容する位置調整装置３６は予め設定可能な復元力をもってばね脚２９に抗して可撓的に支持可能に支承されている。
【００１８】
この実施形態でもカッター２は、予め設定されたピーク負荷に達した際に金敷２４に対して弾性的に撓められ、その際カッター２、ばね２４及びドラム６及び７を含めて残りの全ての構成部分の過負荷を回避するために、スイングレバ２５は相応した値だけばね３０の力に抗して持ち上げられる。
図３には図１による本発明の実施形態が拡大して示されている。同一の要素には同一の符号を付す。そこでは切断刃３がカッタードラム６の円形の周囲に対して過剰寸法Ｕｅだけ突出していることが示される。カッター軸１１が板ばねセット１２に抗して可撓的に弾性的に支持される実施形態では、カッター軸１１は押圧棒１６と共に上方に延ばされている。押圧板１５はカッター軸１１の二重矢印により図式的に示された移動路の制限に役立つ。押圧棒１６は、板ばねセット１２の予圧力の調整を可能にするナット１７にねじ込まれている。
【００１９】
図１及び図３による本発明の目的物の選択的な変形において、図２及び図４は１つの構成を示し、その際チゼルカッター１はラジアル方向案内中をガス圧縮ばね２１に抗して支持可能に支承されている。ガス圧縮ばねはシリンダ１４中に案内されているピストン１３上に押圧力を伝達し、ピストンはチゼルカッター１のための予め設定された切断力をフランジ１０を介してかつカッター軸１１中で切断刃３上に伝達される。相異なるばね要素１２又は２１では、その選択が当業者に委ねられる同様な手段を原理的には対象としている。
【００２０】
図４の拡大図において、圧力室１８の閉鎖部材１９も示されており、閉鎖部材によって圧力室１８のガス圧又は負荷が圧縮ガスによって実施されかつ変えられ得る。下方の圧力室は選択的な方法で液圧液体３５又は圧縮ガスを付勢され得る。さもなければ、図２及び図４中の装置の機能は原理的に等しくかつ予め設定された課題を充足する。
【００２１】
ここで示された実施形態は可能な実施形態の例に過ぎない。カッターを弾性的にする他の実施形態も有り得る。可動質量の弾性化及び減衰のためのエラストマー、ガス状媒体及び液圧媒体の組合せ、液圧装置等におけるピストン蓄圧器の場合のように公知である。
図５において、既に述べた本発明の選択的な実施形態が図式的に表されている。その際カッタードラム６は、金敷ドラム７の金敷２４と協働して圧延ストリップ４を位置調整装置３６の相応した位置調整の際に切断によって裁断する非可撓的にクランプされたカッター２を有する。位置調整装置３６の位置調整偏心体２２、２３は不変の偏心体路程を描くので、値ゼロの切断隙間の達成のために、金敷２４に対するカッター２の過剰状態Ｕｅが必要とされる。このことは、切断刃３と金敷２４、従って偏心体、ドラム及びジョイント２７、２８のスイングレバ２５、２６への支承部を含めた全位置調整装置３６との間の力作用の自然発生的な上昇に必然的に繋がる。ここで本発明の思想により予め設定可能な復元力を有するばね要素に抗してカッターの支持による全ての構成要素の過負荷を防止するために、例えばスイングレバ２５はそのジョイント２８によって例示されたコイルばね３０に抗して弾性的に支持されている。その際ばね脚２９は案内セグメント３１中の線状案内を引き受け、そしてばね脚２９はその下方への運動を調整ねじ３２によって制限可能である。
【００２２】
切断位置におけるチゼルカッター１の可撓的な支承の本発明思想の利用のために、復元力を作用する要素を直接カッタードラム６に設けることは必ずしも必要ない。使用される同様に作用する手段の選択の際にこのために好適なばね要素が、例えば図５による位置調整装置におけるように、高速シヤーの他の構成部分にも組み込むことは、多分当業者の予測範囲にあると思われる。純粋に原理的に、位置調整装置の他の構成部分を可撓的に支持可能に支承しかつこのために例えばドラム６、７の支承部又は位置調整偏心体２２、２３の支承部又は位置調整偏心体２２、２３又はスイングレバ２７、２８の支承部を関与させることも可能にする。いかなる場合も、カッター２と金敷２４との間に有効な力が予め設定された最大寸法を越え得ないことが保証されなければならない。
【００２３】
選択的な他の実施形態を図６が示す。カッタードラム６においてラジアル方向案内中にチゼルカッター１が支承されている。このことは一列の更ばねセット１２’により必要な切断力を得るために、ラジアル方向に可撓的に弾性的に支承されている。斜めの楔面を備えたクランプされた一連の楔を有する調整機構３３によって、調整路程３４によってばね予圧従ってばね路程及びばね力が変えられることができる。ドラム６の支承は、両側のストローク軸受３７、３８中で円筒ローラ転動体によって行われる。その際磨耗の均一化のために僅かな軸線方向の自由度を有するカッタードラム６が軸線方向において往復移動され得る。
【００２４】
ストリップ幅に亘る一定の切断力を得るために、カッターは小さい曲げ剛性を有する（図７）。選択的にチゼルカッターはカッターセグメント１’によってセグメント状にされ得る（図８）。こうしてカッタードラム６と金敷ドラム７の変形部へのカッターの適合が可能になる。明確にするためにカッタードラム６及び金敷ドラム７の変形は著しく誇張されて表されている。
【００２５】
セグメントに形成されたばね１２はチゼルカッター１への代わりに金敷ドラム７にも付設され得る。カッターのセグメント弾性化された原理は例えば、チゼルカッターではなくむしろ「正しい」切削カッターを有するたのシヤーで使用される過負荷保護部としても使用されることができる。
本発明は最適な方法で、特に切断されるべき３０ｍ／ｓまでの搬送速度でシヤーの構成部分の過負荷なしに綺麗な切断を得つつ高速シヤーを最適な方法で改良する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は金敷ドラムと協働するカッタードラムの部分断面側面図である。
【図２】図２は、金敷ドラムと協働するカッタードラムの他の実施例の部分断面側面図である。
【図３】図３は、弾性的に支持されたチゼルカッターを備えたカッタードラムの回転軸線に対して垂直の拡大断面図である。
【図４】図４は、空気圧的／液圧的に支持されたチゼルカッターを備えたカッタードラムの断面図及び金敷と協働する状態を表わす図である。
【図５】図５は、チゼルカッターと、作動ビームの弾性的支持部を備えた金敷ドラムの位置調整装置の側面図である。
【図６】図６は、弾性的な多数の支持要素によって支持可能なカッタードラムのカッターの部分断面側面図である。
【図７】図７は、負荷の下に変形されたカッタードラムと弾性チゼルカッターを備えた金敷ドラムの図式図である。
【図８】図８は、セグメント化されたチゼルカッターを備えた図７による図式図である。
【符号の説明】
１    チゼルカッター
２    チゼルカッター
３    切断刃
４    圧延ストリップ
６    チゼルドラム
７    金敷ドラム
２４    金敷
３６    位置調整装置
４０    切削円
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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