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Gleichlaufvorrichtung für entlang einer Führung bewegliche Verschiebeschilde
bzw. -lineale Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufvorrichtung für jeweils mittels
Hydraulikzylinder betriebene, entlang einer Führung bewegliche Verschiebeschilde
bzw. -lineale zum Ausrichten und/oder kantengleichen Stapeln von Brammen. Es ist
bekannt, den Gleichlauf gegeneinander verschobener Verschiebeschilde bzw. -lineale
durch den Antrieb über Getriebe und Kurbelschwingen mittels einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung
zu erzwingen. Derartige Verschiebeeinrichtungen haben sich für gering beanspruchte
Richteinrichtungen, beispielsweise zum Ausrichten von Papierbogen, bewährt; für
Verschiebeschilde zum Ausrichten und/oder Stapeln von Brammen sind aber robuste
Konstruktionen erforderlich, die einen relativ hohen Platzbedarf aufweisen, und
die erforderlichen umfangreichen Getriebe sind störungsanfällig.
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Daher werden häufig als Druckmittelzylinder ausgebildete Antriebsvorrichtungen
verwendet, die jeweils direkt an die angetriebenen Verschiebeschilde angreifen,
so daß besondere zusätzliche, für die volle Kraft der Antriebsvorrichtung ausgelegte
Übertragungsmittel entfallen. Zur Erzielung des erforderlichen Gleichlaufes sind
hierbei besondere Gleichlaufvorrichtungen vorgesehen. Bei der Anwendung von Hydraulikzylindern
können besondere, auf die Steuerventile einwirkende Regel- bzw. Steuervorrichtungen
vorgesehen sein, die ein gleichmäßiges Vorschieben der Antriebskolben bewirken.
Derartige Einrichtungen erfordern einen hohen Aufwand und erweisen sich im rauhen
Betrieb als störungsanfällig.
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Es ist auch bekannt, die Verschiebeschilde vermittels von hintereinander
geschaltet wirksamen Hydraulikzylindern, sogenannten Gleichlaufzylindern, anzutreiben.
Auch hier erweist sich der erforderliche Aufwand als relativ hoch, da, beispielsweise
zum Ausgleich der Leckverluste, zusätzliche Einrichtungen erforderlich sind. Wie
bei den vorbeschriebenen Antriebs- und Gleichlaufvorrichtungen führen Ausfälle,
im letzten Fall beispielsweise durch Leckwerden einer Dichtung eines Hydraulikzylinders,
zum Ausfall der gesamten Anordnung.
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Es ist zum Verschieben bzw. Ausrichten von Brammen auch schon bekannt,
bei direkt an jedem der Verschiebeschilde angreifenden Hydraulikzylindem den Gleichlauf
zu bewirken, indem die Verschiebeschilde mit Zahnstangen ausgestattet sind, die
zur Erzielung zwangläufig gleicher gegenläufiger Verschiebungen durch ein Ritzel
miteinander verbunden sind. Eine derartige Gleichlaufvorrichtung hat einen relativ
großen Raumbedarf und ist insbesondere für zwei senkrecht zueinander wirksame, über
Gleichlaufvorrichtungen verbundene Verschiebeschildpaare in Richtmaschinen nur unter
Inkaufnahme konstruktiver Schwierigkeiten anwendbar: Infolge des zur Erzielung der
erforderlichen geringen Breite der Gleichlaufvorrichtung kleinen Durchmessers des
die Zahnstangen verbindenden Ritzels steht im allgemeinen nur jeweils ein Zahn des
Ritzels mit einer Zahnstange in Eingriff, so daß ein durch die Beanspruchung gegebener
Durchmesser des Ritzels nicht unterschritten werden kann, und die Beanspruchungen
hinsichtlich der Flächenpressung der Zahnfianken sowie Belastung des Zahnes hierbei
relativ hoch ausfallen.
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Entsprechend belastbar und damit stark dimensioniert sind auch die
in das Ritzel eingreifenden Zahnstangen auszubilden. Wegen des kritischen Raumbedarfes
ist die über die Zahnstangen bewirkte Verbindung hierbei nur entsprechend den während
des Vorschubes der Schilde auftretenden bzw. möglichen Differenzkräfte ausgelegt.
Beim Ausfall eines der antreibenden Druckmittelzylinder muß der Betrieb eingestellt
werden, da die über die Zahnstangen bewirkte Verbindung nicht in der Lage ist, den
gesamten Kraftbedarf des mit dem ausgefallenen Zylinder verbundenen Verschiebeschildes
zu decken.
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Um dem Betrage nach gleich große, gegenläufige Verschiebebewegungen
bei geringen aufzubringenden Leistungen zu bewirken, ist ferner eine Antriebsvorrichtung
einer Zentrieranordnung bekannt (USA.-Patentschrift 2815111), die einen an das eine
der zu verschiebenden Bauteile angreifenden Druckmittelzylinder aufweist, und bei
der zur Übertragung der Antriebsleistung auf den zweiten der zu verschiebenden Bauteile
jeder derselben mit einem Trum eines in sich geschlossenen, über Umlenkrollen geführten
Seiles verbunden sind. Eine derartige An-
triebsvorrichtung ist
jedoch den beim Ausrichten oder Stapeln von Brammen auftretenden schweren Belastungen
nicht gewachsen.
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Die Nachteile der bekannten Gleichlaufvorrichtungen werden vermieden,
und insbesondere die Gestehungskosten und der Raumbedarf gesenkt, sowie die Aufrechterhaltung
des Betriebes auch bei Ausfall eines Zylinders gesichert, indem bei Anwendung von
an jeden der Verschiebeschilde bzw. -lineale angreifenden Hydraulikzylindern gemäß
der Erfindung beidseitig in der Verlängerung der Bewegungsbahn der Schilde Umlenkrollen
vorgesehen und die Schilde miteinander durch zwei zum Aufnehmen von Differenzkräften
ausgelegte Zugmittel verbunden werden, die mit mindestens einem flexiblen Bereich
über jeweils eine der Umlenkrollen geführt sind. Dabei werden die Querschnitte der
Zugmittel so ausgelegt, daß sie die halbe installierte Antriebskraft auch als höchste
auftretende Differenz aufzunehmen vermögen, so daß im Falle des Ausfalles eines
der Zylinder der Betrieb allein mit dem anderen mit entsprechend verringerter Leistung
weitergeführt werden kann.
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Es ist nicht erforderlich, die Zugmittel in ihrer gesamten Länge
flexibel auszubilden; bewährt hat es sich, Zugstangen vorzusehen und nur die über
die Umlenkrollen laufenden Bereiche durch Anwendung von Seilen oder Laschenketten
flexibel auszuführen.
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Mit Vorteil werden den Zugmitteln, insbesondere den Zugstangen, Spannvorrichtungen
zugeordnet.
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Zur Erstellung einer Richtmaschine hat sich die paarweise Anwendung
der erfindungsgemäßen Gleichlaufvorrichtung als vorteilhaft erwiesen; die zwei einer
Arbeitsfläche zugehörigen Verschiebeschildepaaren zugeordneten Gleichlaufvorrichtungen
werden hierbei senkrecht zueinander wirksam.
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Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung an Hand der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles sowie der Zeichnungen erläutert. Es zeigt
hierbei F i g. 1 schematisch-perspektivisch die Anordnung der Zugmittel, F i g.
2 die Aufsicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Brammenrichtmaschine, und F i
g. 3 vergrößert einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 2.
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In der das Prinzip der Erfindung erläuternden Fig. 1 sind zwei im
Gleichlauf gegeneinander verfahrbare Verschiebeschildel und 2 dargestellt, die durch
in beiden Richtungen wirksame Druckmittelzylinder 3 und 4 entlang in F i g. 1 nicht
dargestellter Führungen verschiebbar sind. Mit dem Verschiebeschild 1 sind über
Spannschlösser 5 und 6 flexible Zugmittel 7 und 8, beispielsweise Ketten oder Seile,
verbunden, die mittels der auf Welle 9 vorgesehenen Umlenkrollen 10 und 11 um 1800
umgelenkt werden, und deren Enden an einer Traverse 12 befestigt sind. An die Mitte
der Traverse ist eine Zugstange 13 angelenkt, deren anderes Ende am Verschiebeschild
2 befestigt ist.
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Von diesem Verschiebeschild 2 führt eine ähnliche Anordnung zurück
zum Verschiebeschild 1. Unter Zwischenschaltung von Spaunschlössern 14 und 15 sind
flexible, mittels Welle 18 und Umlenkrollen 19 und 20 um 1800 umgelenkte, zur Traverse
21 führende Zugmittel 16 und 17 vorgesehen. Zwischen dem Verschiebeschild 1 und
der Traverse 21 sind zwei Zugstangen 22 und 23 angeordnet. Um einen
zur Mittellinie
des Verschiebeschildes symmetrischen Angriff der Zugstangen zu erreichen, müssen
diese entweder, wie im Falle der einzelnen Zugstange 13, innerhalb der Mittellinie
angreifen; ist dies nicht möglich, so müssen zwei in gleichen Abständen von der
Mittellinie angreifende Zugstangen wie die Stangen 22 und 23 angeordnet werden.
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Bei Beaufschlagung der Druckmittelzylinder 3 und 4 im Sinne des Zusammenfahrens
der Verschiebeschilde 1 und 2 nimmt jedes Verschiebeschild über die ihm zugeordneten
Zugmittel im Gleichlauf auch das andere mit, so daß die jeweiligen Beträge der Verschiebewege
zwangläufig stets gleich sind. Wird, etwa durch das Auftreffen auf einen Brammenstapel,
z. B. der Verschiebeschild 1 stärker belastet, so wirkt die im Hydraulikzylinder
4 entwickelte Kraft nur zum Teil im Sinne eines Vorschubes des Verschiebeschildes
2 selbst; ein Teil der Kraft wird über die Zugmittel 14 bis 17 und die Stangen 21
bis 23, durch die Umlenkrollen 19 und 20 umgelenkt, dem Verschiebeschildl zugeführt
und hilft, das Hindernis, beispielsweise in Gestalt des Brammenstapels, zu verschieben.
Selbst im Falle des Ausfallens eines der Zylinder besteht bei entsprechender Dimensionierung
noch die Möglichkeit des Aufrechterhaltens des Betriebes. In diesem Falle, z. B.
bei Ausfall des Hydraulikzylinders 4, wird mittels des Hydraulikzylinders 3 der
Verschiebeschild 1 bewegt, und über die Zugmittel 5 bis 8 und die Stangen 12 und
13 wird der Verschiebeschild 2 ebenfalls um entsprechende Wegbeträge vorwärts gezogen.
Die hier verwendeten Zugmittel lassen sich ohne erheblichen Mehraufwand dieser wesentlich
höheren Belastung entsprechend bemessen. Bei den bekannten Zahnstangen-Gleichlaufgetrieben
ist dies nicht ohne weiteres möglich, und bei stärkerer Auslegung wachsen in jedem
Falle die Maße der Verzahnung sowie insbesondere der Ritzeldurchmesser, so daß,
abweichend von den erfindungsgemäß ausgebildeten Gleichlaufantrieben, die Baubreite
erheblich anwächst und den Konstrukteur von Stapel-Richtmaschinen infolge dieser
erforderlichen größeren Baubreite vor schwierige Aufgaben stellt. Die gemäß der
Erfindung ausgebildete Gleichlaufvorrichtung mit der geringen erforderlichen Baubreite
dagegen erlaubt ohne besonderen konstruktiven Aufwand die Zusammenstellung zweier
senkrecht zueinander auf den gleichen Stapel wirkender Verschiebeeinrichtungen,
wie solche in F i g. 2 dargestellt sind. Dem Arbeitstisch 24 am Kopfende einer Kranbahn
25 sind zum Ausrichten von mittels des Kranes zu übernehmender Brammen zwei solcher
senkrecht zueinander wirksamer Verschiebeschildsätze 1, 2 und 26, 27 zugeordnet.
Zur Erleichterung des Notbetriebes bei Ausfall von Hydraulikzylindern sind dem Arbeitstisch
24 Rollen 28 und 29 zugeordnet, welche den Kraftbedarf zur Verschiebung des ganzen
Brammenstapels wie auch den Verschleiß des Arbeitstisches 24 erheblich herabsetzen.
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Im einzelnen ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Gleichlaufvorrichtung
in F i g. 3 dargestellt, die einem Schnitt entlang der Linie A-A der F i g. 2 entspricht.
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Die die Schilde 1 und 2 antreibenden Hydraulikzylinder 3 und 4 sind
in ihrem Aufbau an Hand des geschnitten dargestellten Zylinders 3 erkenntlich.
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Während die zum Vorschub unter Last benötigte große Kraft durch Beaufschlagung
der Stirnfläche des Plungers 30 erwirkt wird, genügt zum Rückfahren die Beaufschlagung
der relativ kleinen kreisringförmigen
Fläche, die sich als Differenz
des Zylinder-und Plungerquerschnittes ergibt. Gleichzeitig werden hierbei sowohl
eine höhere Rücklaufgeschwindigkeit als auch ein geringer Druckmittelverbrauch während
des Rücklaufes erreicht.
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Mit einer Konsole 31 des den Verschiebeschild 1 aufweisenden, entlang
als Laufflächen vorgesehener Profile 32 vermittels von Rädern 33 verfahrbaren Wagens
34 sind die Spannschlösser, beispielsweise Spannschloß 5, verbunden, an die ihrerseits
als flexible Zugmittel Laschenketten angreifen. Zur Umlenkung um 1800 ist die innerhalb
eines Gliedes eine Mehrzahl parallel die Kräfte übernehmender Laschen aufweisende
Kette um die auf Welle 12 laufende Umlenkrolle 10 gelegt. Ihr Ende greift an eine
Zugstange 13 an, die mit dem am Wagen des Verschiebeschildes 2 vorgesehenen Bock
35 verbunden ist.
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Durch die Wahl der erfindungsgemäß angegebenen Gleichlaufvorrichtung
ergeben sich bei höherer Belastbarkeit und geringerer Baubreite wesentlich geringere
Anlagekosten als bei bisherigen, Zahnstangen und Ritzel aufweisenden Ausführungen,
so daß ohne Bedenken auch die starken Kräfte übertragen werden können, die sich
bei nur einseitigem Antrieb ergeben, so daß im Bedarfsfalle nur ein Antriebsaggregat
aufweisende unsymmetrische Antriebe vorgesehen sein können oder aber bei symmetrischem
Antrieb nach Ausfall eines Antriebsaggregates mit dem anderen der Betrieb behelfsweise
fortgesetzt werden kann.
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Darüber hinaus kann ohne weiteres bei Antrieb durch rotierende Arbeitsmaschinen
der Vorschub der Verschiebeschilde durch entsprechenden Antrieb der Wellen 12 und/oder
18 bewirkt werden.