DE3115558A1

DE3115558A1 - Verfahren zum schneiden von stahlplattenmaterial

Info

Publication number: DE3115558A1
Application number: DE19813115558
Authority: DE
Inventors: Yoji Kohsaka; Chiaki Ohuchi; Hiroyoshi Yokohama Kanagawa Suenaga
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1980-04-28
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1982-02-18
Also published as: FR2481152A1; AU542881B2; CA1149724A; US4417493A; JPS56152513A; AU6988281A; FR2481152B1; GB2074922A; GB2074922B; DE3115558C2

Description

Henkel, Kern, Feiler &Hänzel ^ Patentanwälte

Registered Representatives

before the

European Patent Office

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha, ..„·.

MohlstraBe 37

Tokio, Japan D-βΟΟΟMünchen 80

Tel.: 0 89/98 20 85-67

Telex: 05 29 802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

AP-108

16, April 1981

Verfahren zum Schneiden von Stahlplattenmaterial

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden von
Stahlplattenmaterial zu Stücken der gewünschten bzw.
vorgesehenen Größe sowie mit hoher Leistung bei hoher
Schneidgeschwindigkeit und niedriger Schneidkraft.

Für die Herstellung einer warmgewalzten Stahlplatte mit
den gewünschten Abmessungen, d.h. gewünschter Dicke, Breite und Länge, muß ein Ausgangsmaterial mit den entsprechenden Abmessungen verwendet werden. Zu diesem Zweck sind
bereits die folgenden Verfahren bekannt:

1. Ein Verfahren zum Abschneiden oder Abscheren eines Gußstrangs gemäß JA-AS 42 732/78 (14.11.1978). Dieses Verfahren besteht darin, daß

(i) der Querschnitt eines Gußstrangs beim Stranggießen unmittelbar nach dem Durchlauf des Strangs durch
die Abziehwalzen oder die Begradigungs- bzw. Richtwalzen in einer StranggieSanlage von oben und unten

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her mittels zweier Walzen reduziert wird, die im Mittelteil einen Ringbund von V-förmigem Querschnitt besitzen, um in Längsrichtung des Gußstrangs an seiner Ober- und Unterseite je eine V-förmige Rille auszubilden;

(ix) der mit der V-förmigen Rille versehene Abschnitt des Gußstrangs in dessen Längsrichtung mittels einer "stationären" Brennschneid- bzw. Schneidbrenneranordnung geschnitten wird; und

(iii) die beiden so erhaltenen Stücke mittels Brennschneideinrichtungen auf vorbestimmte Länge geschnitten werden.

Mit diesem Verfahren ist es möglich, einen Gußstrang in Längs- und Breitenrichtung zu schneiden. Da der Guß'strang jedoch mittels Schneidbrennern geschnitten (gas-cut) wird, ist das Ausbringen bzw. die Arbeitsleistung (yield) niedrig, und der auf der Schnittfläche entstehende Zunder muß entfernt werden. Außerdem schränkt dabei die Verwendung zweier Walzen zur Ausbildung der V-förmigen Rille im Gußstrang dessen Schnittbreite ein.

2. Ein Verfahren zum Brennschneiden eines Stahlblechs bzw. einer Stahlplatte, mit dem Stücke der gewünschten Breite und Länge hergestellt werden können. Hierbei ist jedoch das Ausbringen, d.h. die Arbeitsleistung, niedrig, und es muß ebenfalls der Zunder von der Schnittfläche entfernt werden.

3. Ein Verfahren zum Abscheren einer Stahlplatte, mit dem Stücke der gewünschten Breite und Länge hergestellt werden können. Bei diesem Verfahren ist jedoch die Plattendicke, die noch geschnitten werden kann, auf höchstens 40 mm beschränkt, und es ist schwierig, lange Stahlplatten

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oder -bleche in Längsrichtung zu schneiden.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines Verfahrens zum Schneiden von Stahlplattenmaterial zu Stücken der gewünschten Breite und Länge, mit hohem Ausbringen bzw. Arbeitsleistung und hoher Schneidgeschwindigkeit unter Gewährleistung.glatter Schnittflächen.

Dieses Verfahren soll speziell das Schneiden einer Stahlplatte unter Vermeidung einer Verformung derselben in der Weise, daß das Warmwalzen nicht beeinträchtigt wird, gewährleisten.

Zudem soll mit diesem Verfahren das Schneiden einer Stahlplatte in einer Warmwalzanlage mit einer der Walzgeschwindigkeit entsprechenden Schneidgeschwindigkeit möglich sein.

Insbesondere soll dabei das Schneiden eines im Strangguß hergestellten Strangs möglich sein.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Stahlplatte auf eine Schneidtemperatur von 950 - 1400⁰C erwärmt wird, daß die Stahlplatte sodann auf einen waagerechten Rollentisch aufgelegt wird, daß die erwärmte Stahlplatte in einer vorgesehenen Position so ausgerichtet wird, daß sich ihre eine Seite auf dem Rollentisch mit der Schneidkante mindestens eines Schneid-Messers in Berührung befindet, dessen Schneidkantenwinkel im Bereich von 10 - 45° liegt, und daß das Messer mit einer Schneidgeschwindigkeit von 10 - 1000 cm/min waagerecht relativ zur erwärmten Stahlplatte vorgeschoben bzw. bewegt und dabei die Stahlplatte durchgeschnitten wird.

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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Versuchs-schneidvorrichtung für erwärmtesStahlplattenmaterial /

Fig. 2 eine graphische Darstellung der mittels der Vorrichtung nach Fig. 1 ermittelten Beziehung zwischen der mittels eines Schneidmessers auf eine heiße Stahlplatte ausgeübten maximalen Schneidkraft und der Schneidgeschwindigkeit,

Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4 eine Fig. 3 ähnelnde Darstellung einer abgewandelten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung noch einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Erfindungsgemäß durchgeführte Versuche mit dem Ziel der Lösung der angegebenen Erfindungsaufgabe führten zu folgenden Ergebnissen:

I) Es wurde eine in Fig. 1 dargestellte Versuchs-Schneidvorrichtung zum Schneiden von heißem Stahlplattenmaterial hergestellt.

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Fig. 1 zeigt dabei eine Stahlplatte 1 mit einer Breite W von 60 mm, einer Länge L von 100 mm und einer Dicke von 20 mm mit einer noch zu beschreibenden chemischen Zusammensetzung sowie eine Stahlplatten-Trageinrichtung 2 aus einem Feuerfestmaterial. Die Trageinrichtung 2 weist zwei parallele Führungen 2a für die beiden Seiten der Stahlplatte 1, zwei Tragplatten 2b für die Führungen 2a und ein unter den Führungen 2a angeordnetes V-förmiges Messer 2c mit einem Schneidkantenwinkel θ von 30° auf. Die Stahlplatte 1 ist dabei lotrecht verschiebbar zwischen den beiden Führungen 2a geführt. Auf die Oberseite der Stahlplatte 1 wird ein Block 3 gesetzt, der einen praktisch der Stahlplatte 1 entsprechenden waagerechten Querschnitt besitzt. Die beiden Führungen 2a, die beiden Tragplatten 2b, das Messer 2c und der Block 3 sind aus einem im wesentlichen aus hochdichtem Siliziumkarbid bestehenden Feuerfestmaterial hergestellt. Auf beiden Seiten des Messers 2c befinden sich Freiräume 4, in welche die geschnittenen Stükke der Stahlplatte 1 hineinfallen können, über den beiden Führungen 2a ist eine nicht dargestellte Presse angeordnet, um die zwischen den Führungen 2a befindliche Stahlplatte 1 über den Block 3 in Richtung des Pfeils A in Fig. 1 nach unten zu pressen. Die beschriebene Tragvorrichtung mit der Stahlplatte 1 wird in einen nicht dargestellten Elektroofen eingesetzt.

Es wurden mehrere Stahlplatten 1 aus zwei Stählen (a) und (b) mit folgenden chemischen Zusammensetzungen hergestellt:

(a) 0,15 Gew.-% Kohlenstoff (C), 0,32 Gew.-% Silizium (Si), 1,55 Gew.-% Mangan (Mn) und 0,046 Gew.-% Niob (Nb);

(b) 0,14 Gew.-% C, 0,26 Gew.-% Si und 1,24 Gew.-% Mn.

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Die einzelnen Stahlplatten 1 wurden zwischen den beiden Führungen 2a in einem Elektroofen (nicht dargestellt) auf die unten angegebenen Temperaturen erwärmt und dann über den Block mittels einer nicht dargestellten Presse mit einer Schneidgeschwindigkeit von 1 cm/min nach unten gepreßt. Hierbei wurden die einzelnen Stahlplatten 1 mittels des Messers 2c mit der in den folgenden Tabellen angegebenen maximalen Schneidkraft geschnitten·

Tabelle I Stahlplatten der chemischen Zusammensetzung (a)

Erwärmungstemperatur (⁰C) Maximale Schneidkraft (kg)

1380	Tabelle II	420
1250	680
1100	1420
950	2700

Stahlplatten der chemischen Zusammensetzung (b) Erwärmungstemperatur (⁰C) Maximale Schneidkraft (kg)

1250 380

1100 620

950 2350

Alle hergestellten Schneidstücke der Stahlplatten 1 besaßen jeweils glatte Schnittflächen. Hierdurch wurde belegt, daß es möglich ist, mittels des Messers 2c Stahlplatten

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aus den Stählen der chemischen Zusammensetzung (a) und (b) unter Gewährleistung glatter Schnittflächen zu schneiden. Beim beschriebenen Versuch zeigte es sich außerdem, daß diese Stahlplatten 1 bei zunehmender Erwärmungstemperatur mit jeweils niedrigerer Schneidkraft geschnitten werden konnten.

Die einzelnen Stahlplatten 1 aus dem Stahl der chemischen Zusammensetzung (a) wurden in einem Elektroofen (nicht dargestellt) zwischen den beiden Führungen 2a auf 1100⁰C bzw. 1200°C erwärmt und dann über den Block 3 mittels einer nicht dargestellten Presse nach unten gepreßt und durch das Messer 2c mit verschiedenen Schneidgeschwindigkeiten geschnitten. Die Beziehung zwischen der am Messer 2c erforderlichen maximalen Schneidkraft für die verschiedenen Stahlplatten 1 und der Schneidgeschwindigkeit ist in Fig. 2 dargestellt. In Fig. stehen die ausgezogene Linie a für die auf 1100⁰C und die gestrichelte Linie b für die auf 1200⁰C erwärmten Stahlplatten 1. Gemäß Fig. 2 wurde für die auf 1100⁰C und 1200⁰C erwärmten Stahlplatten festgestellt, daß eine höhere Schneidgeschwindigkeit eine größere maximale Schneidkraft bedingt.

II) Ein eine vorgegebene Größe besitzendes Werkstück für das Warmwalzen wird vor dem Warmwalζvorgang in einem Glüh- bzw. Nachwärmofen auf eine zweckmäßige Temperatur erwärmt. Auf die vorstehend unter (I) beschriebene Weise ist es dabei möglich, die Stahlplatten 1 mittels des Messers 2c bei der Warmwalztemperatur mit einer der Warmwalzgeschwindigkeiten entsprechenden Schneidgeschwindigkeit zu schneiden. Auf diese Weise ist es möglich, die Stahlplatte mittels eines Messers an der Austrittsseite des Glühofens vor der Warmwalzanlage und/oder zwischen bestimmten Walzengerüsten der Warmwal zanlage zu schneiden. ' ·

Die Erfindung beruht nun auf den vorstehend beschriebenen Untersuchungen.

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Erfindungsgemäß sind die Stahlplattentemperaturen beim Schneidvorgang, der Schneidkantenwinkel des Messers sowie die Schneidgeschwindkeit der Stahlplatte aus den im folgenden angegebenen Gründen auf die oben genannten Werte begrenzt:

1. Stahlplattentemperatur beim Schneiden:

Bei einer Stahlplattentemperatur von unter 950⁰C wird die maximale Schneidkraft am Messer zu groß. Infolgedessen ist das Messer einer seine Betriebslebensdauer beträchtlich einschränkenden Bruchgefahr ausgesetzt. Die Stahlplattentemperatur sollte beim Schneiden daher mindestens 950⁰C betragen. Bei einer Stahlplattentemperatur von mehr als 1400⁰C wird andererseits die maximale Schneidkraft am Messer außerordentlich klein. Es ist jedoch schwierig, ein Messer vorzusehen, das bei dieser Temperatur zufriedenstellende Wärme- und Reaktionsbeständigkeit besitzt. Die Stahlplattentemperatur beim Schneiden sollte daher auf höchstens 1400⁰C begrenzt werden.

2. Schneidkantenwinkel des Messers:

Bei einem Schneidkantenwinkel von unter 10° besitzt das Messer eine ungenügende Festigkeit, so daß es leicht bricht. Der Schneidkantenwinkel sollte daher mindestens 10° betragen. Bei einem Schneidkantenwinkel von über 45° wird andererseits wegen der erhöhten maximalen Schneidkraft das Schneiden der Stahlplatten schwierig, wobei auch die Stahlplatte durch das Schneiden derart verformt wird, daß sie nicht mehr für das Warmwalzen geeignet ist. Der Schneidkantenwinkel solltedaher höchstens 45° betragen.

3. Schneidgeschwindigkeit der Stahlplatte:

Bei einer Schneidgeschwindigkeit unter 10 cm/min ist zwar die maximale Schneidkraft für das Schneiden der Stahlplatte

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am Messer klein, doch ist es schwierig, die Stahlplatte bis zum Abschluß des Schneidvorgangs auf der vorgeschriebenen Temperatur zu halten. Die Schneidgeschwindigkeit sollte daher mindestens 10 cm/min betragen. Bei einer Schneidgeschwindigkeit von mehr als 1000 cm/min steigt andererseits die maximale Schneidkraft am Messer auf solche Werte an, bei denen ein Bruch des Messers zu befürchten ist. Die Schneidgeschwindigkeit sollte daher auf höchstens 1000 cm/ min begrenzt werden.

Für das Schneidmesser sind folgende Werkstoffe am besten geeignet:

a) Feuerfestmaterialien:

Beispielsweise ein im wesentlichen aus hochdichtem Siliziumkarbid bestehendes Feuerfestmaterial oder ein im wesentlichen aus gesintertem Aluminiumoxid bestehendes Feuerfestmaterial.

b) Keramikmaterialien:

Beispielsweise ein hauptsächlich aus einer intermetallischen Verbindung von Nickel und Aluminium bestehendes Keramikmaterial.

c) Im wesentlichen aus hochschmelzenden Siliziumkarbiden bestehende Hartmetalle:

Beispielsweise ein im wesentlichen aus Titankarbid oder Wolframkarbid bestehendes Hartmetall.

Figur 3 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Schneidvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Figur 3 zeigt eine zu schneidende Stahlplatte 5,

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die in einem nicht dargestellten Glüh- bzw. Nachwärmofen erwärmt worden ist, einen aus zwei parallel zueinander angeordneten Rollengruppen 6a bestehenden Rollentisch zur Aufnahme der Stahlplatte 5, der in der Mitte seiner Breite einen nicht dargestellten Freiraum aufweist und an dessen Ende eine feste Wand 7 angeordnet ist, sowie zwei an den beiden Enden des Rollentisches 6 angeordnete Positionier- bzw. Ausrichteinrichtungen 8. Jede Positioniereinrichtung 8 umfaßt mehrere auf der Länge des Rollentisches 6 angeordnete Halteelemente 8a, ein sich in Richtung der Länge des Rollentisches erstreckendes Gehäuse 8b sowie mehrere in das Gehäuse 8b eingebaute Hydraulikzylinder in einer der Zahl der Halteelemente 8a entsprechenden Zahl. Der nicht dargestellte Zylinderkörper jedes Hydraulikzylinders ist in das Gehäuse 8b eingebaut, während die Kolbenstangen 8c dieser Hydraulikzylinder jeweils mit den Halteelementen 8a verbunden sind. Die Kolbenstangen 8c sind dabei über dem Rollentisch 6 in dessen Querrichtung vorwärts und rückwärts bewegbar. Die Halteelemente 8a sind mittels der zugeordneten Kolbenstangen 8c quer zum Rollentisch 6 und- über diesem ausfahrbar und zurückziehbar.

Gemäß Fig. 3 ist ein Messer 9 mittels einer nicht dargestellten, ersten Antriebseinrichtung durch den genannten Freiraum hindurch in Längsrichtung des Rollentisches 6 verschiebbar. Die erste Antriebseinrichtung ist feststellbar. Das Messer besteht aus einem sich in Längsrichtung des Rollentisches 6 erstreckenden flachen Hauptteil 9a und einer Arbeitsfläche 9b, die an seinem einen Ende die Schneidkante bildet. Der Schneidkantenwinkel θ des Messers 9 liegt im Bereich von 10 bis 45°. Im unwirksamen Zustand ist das Messer 9 mittels einer an der ersten Antriebseinrichtung vorgesehenen, nicht dargestellten ersten Hubeinrichtung unter den Rollentisch 6 abfahrbar, während es im Betriebszustand so hochfahrbar ist, daß sein oberes Ende zumindest über die

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Oberseite des Rollentisches 6 hinausragt. Das Messer 9 ist an einer an der ersten Hubeinrichtung vorgesehenen ersten Presse angebradht, so daß es auf die durch den Pfeil B in Fig. 3 angedeutete Weise in Richtung auf die feste Wand 7 vorschiebbar ist. Die erste Antriebseinrichtung, die erste Hubeinrichtung und die erste Presse sind gegen eine Verschiebung in Richtung der Breite des Rollentisches 6 festgelegt, so daß auch das Messer 9 in dieser Richtung nicht bewegbar ist.

Wenn das Messer 9 herabgefahren ist, kann die Stahlplatte 5 über ihm auf den Rollentisch 6 geschoben und mit dem einen Ende in Berührung mit der festen Wand 7 gebracht werden. Sodann werden die Halteelemente 8a der beiden Positioniereinrichtungen 8 an die beiden Seiten der Stahlplatte 5 angedrückt, wobei die Lage der Stahlplatten 5 in Richtung ihrer Breite relativ zum Messer 9 entsprechend der Verschiebungsgröße der einzelnen Halteelemente 8a auf beiden Seiten des Rollentisches 6 bestimmt werden kann.

Mittels der beschriebenen Vorrichtung erfolgt das Schneiden der Stahlplatte 5 wie folgt: Zunächst wird die Stahlplatte 5 in einem nicht dargestellten Glüh- bzw. Nachwärmofen so erwärmt, daß sie beim Schneiden eine Temperatur im Bereich von 950 bis 1400⁰C besitzt, worauf sie bei herabgefahrenem Messer 9 auf den Rollentisch 6 aufgelegt wird. Anschließend wird die Stahlplatte 5 auf dem Rollentisch mit ihrem einen Ende in Berührung mit der festen Wand 7 verschoben. Sodann werden die Halteelemente 8a mit einem vorbestimmten Druck gegen die beiden Seiten der auf dem Rollentisch 6 ruhenden Stahlplatte 5 angedrückt, indem die Kolbenstangen 8c der in das Gehäuse 8b eingebauten' Hydraulikzylinder entsprechend ausgefahren werden; hierbei wird die Stahlplatte 5 relativ zum Messer ausgerichtet. Anschließend wird das V-förmige Messer 9 hochgefahren, und

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die ersten Antriebs- und Hubeinrichtungen werden festgelegt. Schließlich wird das Messer 9 mittels der ersten Presse in Richtung auf die feste Wand 7 vorgeschoben, so daß es die Stahlplatte 5 (der Länge nach) durchschneidet, wobei ein Schneidstück 5a der Stahlplatte, dessen Schnittfläche mit der Arbeitsfläche 9b des Messers 9 in Berührung steht, die an ihm angreifenden Halteelemente 8a zurückdrängt, wobei die Arbeitsfläche 9b des Messers 9 einen vorbestimmten Winkel zur Vorschubrichtung des Messers festlegt und sein Hauptteil bzw. Hauptkörper 9a eine vorbestimmte Dicke besitzt. Auf diese Weise wird die Stahlplatte 5 mittels des Messers 9 (der Länge nach) durchgeschnitten.

Figur 4 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Schneidvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß Fig. 4 ist das Messer 9 mittels einer nicht dargestellten Antriebs- oder Vorschubeinrichtung in dem nicht dargestellten Freiraum im Mittelbereich des Rollentisches 6 in dessen Längsrichtung verschiebbar. Das Messer 9 ist mittels einer an der Antriebseinrichtung vorgesehenen Hubeinrichtung zumindest über die Oberseite des Rollentisches 6 hinaus hochfahrbar und unter die Unterseite des Rollentisches 6 herabfahrbar. Die Antriebseinrichtung und die Hubeinrichtung für das Messer 9 sind jeweils feststellbar. Das Messer 9 kann somit im Betrieb in seiner höchsten Stellung festgestellt werden.

Gemäß Figur 4 ist eine Pressenplatte 10 mittels einer anderen, nicht dargestellten Antriebseinrichtung über dem RoI-lentisch 6 in Richtung seiner Länge und Breite verschiebbar. In <4r betrieblichen Stellung ist die Pressenplatte 10 in eine Position dicht über der Oberseite des Rollentisches 6 herabfahrbar, so daß sie dem über die Oberseite des Rollentisches 6 hinausragenden Messer 9 gegenübersteht, während sie im Ruhezustand so weit hochfahrbar ist, daß sie mit der Oberseite des Rollentisches 6 einen Zwischenraum festlegt,

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durch den die auf dem Rollentisch 6 befindliche Stahlplatte hindurchschiebbar ist. Die Pressenplatte 10 ist mit der Kolbenstange 11 einer nicht dargestellten, an einer anderen Hubeinrichtung (nicht dargestellt) angeordneten Presse verbunden. Die Kolbenstange 11 ist dabei in Längsrichtung des Rollentisches 6 ausfahrbar und einfahrbar. Antriebs- und Hubeinrichtung für die Pressenplatte sind (in ihrer Lage) feststellbar.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung kann die auf dem Rollentisch 6 befindliche Stahlplatte mittels der Halteelemente 8a der beiden Positioniereinrichtungen 8 auf beiden Seiten des Rollentisches mit einem vorbestimmten Druck verspannt und relativ zum V-förmigen Messer 9 ausgerichtet werden. Die Positioniereinrichtung 8 ist an einer zugeordneten, nicht dargestellten Antriebseinrichtung angeordnet, so daß sie im Gleichlauf mit der Pressenplatte 10 in dieselbe Richtung wie diese verschiebbar ist.

Das Schneiden der Stahlplatte 5 mit der Vorrichtung gemäß Fig. 4 geschieht wie folgt: Zunächst wird die Stahlplatte 5 in einem nicht dargestellten Nachwärmofen auf eine Schneidtemperatur von 950 bis 1400⁰C erwärmt. Sodann wird die Stahlplatte 5 bei herabgefahrenem Messer 9 auf den Rollentisch 6 aufgelegt und auf dem Rollentisch zwischen der seiner Oberseite angenäherten Pressenplatte 10 und dem Messer 9 ausgerichtet, worauf das Messer 9 über die Oberseite des Rollentisches 6 hochgefahren wird und die verschiedenen Halteelemente 8a zum Verspannen der Stahlplatte 5 unter einem vorbestimmten Druck gegen diese vorgeschoben werden und hierbei die Querausrichtung der Stahlplatte 5 relativ zum Messer bestimmt wird. Anschließend wird-das Messer 9 mittels der zugeordneten Vorschub- bzw. Antriebseinrichtung relativ zur Stahlplatte 5 verschoben und in Berührung mit ihrem einen Ende gebracht, worauf die Pressenplatte 10 mittels der zugeordneten Vorschub- bzw. Antriebseinrichtung

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an das andere Ende der Stahlplatte 5 herangeführt und die Antriebseinrichtung der Pressenplatte festgestellt wird. Die' Pressenplatte 10 wird hierauf durch die zugeordnete Presse in Richtung" des Pfeiles C in Figur 4 vorgeschoben, wobei die beiden Positioniereinrichtungen 8 mittels der zugeordneten Antriebseinrichtung in derselben Richtung wie die Pressenplatte 10 und mit derselben Geschwindigkeit wie diese verschoben werden. Hierbei schneidet das feststehende bzw. festgestellte Messer 9 die sich auf dem Rollentisch 6 verschiebende Stahlplatte 5 entsprechend der Vorschubbewegung der Pressenplatte 10, wobei ein an der Arbeitsfläche 9b des Messers 9 anliegendes Schneidstück 5a der Stahlplatte 5 die mit ihm in Berührung stehenden Halteelemente 8a zurückdrängt, weil die Arbeitsfläche 9b des Messers 9 einen vorbestimmten Winkel zur Vorschubrichtung der Pressenplatte festlegt und der Hauptkörper 9a des Messers 9 eine vorbestimmte Dicke besitzt. Die Stahlplatte 5 wird auf diese Weise durch das Messer 9 (der Länge nach) in zwei Stücke geschnitten.

Figur 5 veranschaulicht noch eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß Figur 5 sind zwei Messer 9 in Richtung der Breite des Rollentisches 6 mittels einer nicht dargestellten, im Raum zwischen zwei in Längsrichtung des Rollentisches 6 einander benachbarten Rollen 6a angeordneten Presse aufeinander zu und auseinander bewegbar. Bei auseinandergezogenen Messern 9 kann somit die Stahlplatte 5 ungehindert auf dem Rollentisch 6 verschoben werden. Die Arbeitsfläche 9b jedes Messers 9 ist der Bewegungsrichtung der Stahlplatte 5 auf dem Rollentisch 6 zugewandt. In der Endstellung des Schneidvorgangs kommen die Schneidkanten der beiden Messer 9 in Berührung miteinander.

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Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 5 sind zwei nicht dargestellte, den Positioniereinrichtungen 8 gemäß Figuren 3 und 4 ähnelnde Positioniereinrichtungen auf beiden Seiten des Rollentisches 6 den Messern 9 in Bewegungsrichtung der Stahlplatte 5 nachgeschaltet. Die auf dem Rollentisch 6 liegende Stahlplatte 5 kann dabei durch die Halteelemente .(nicht dargestellt) der beiden Positioniereinrichtungen unter einem vorbestimmten Druck verspannt werden. Gemäß Figur 5 ist außerdem ein nicht dargestellter Anschlag vorgesehen, der in der Betriebsstellung in einer vorbestimmten Position in Längsrichtung des Rollentisches 6 an die Oberseite desselben heranfahrbar ist, um eine Verschiebung der Stahlplatte auf dem Rollentisch 6 zu verhindern, während er im unwirksamen bzw. zurückgezogenen Zustand die Bewegung der Stahlplatte auf dem Rollentisch 6 nicht behindert. Die Längsposition der Stahlplatte 5 auf dem Rollentisch 6 wird daher durch die Lage des nicht dargestellten Anschlags in Längsrichtung des Rollentisches 6 bestimmt.

Das Schneiden der Stahlplatte 5 mit der Vorrichtung gemäß Fig. 5 geschieht wie folgt: Die in einem nicht dargestellten Glüh- bzw. Nachwärmofen auf eine Schneidtemperatur von 950 bis 14 00⁰C erwärmte Stahlplatte 5 wird bei auseinanderbewegten Messern 9 auf den Rollentisch 6 aufgelegt und auf diesem gegen den hinter den Messern 9 an die Oberseite des Rollentisches herabgefahrenen, nicht dargestellten Anschlag verschoben. Hierauf werden die nicht dargestellten Halteelemente gegen beide Seiten der Stahlplatte 5 auf dem Rollentisch 6 vorgeschoben und angedrückt, wodurch die Längsposition der Stahlplatte 5 relativ zu den beiden Messern 9 festgelegt wird. Anschließend'werden die beiden Messer 9 mittels der zugeordneten, nicht dargestellten Presse in Richtung des Pfeils D gemäß Figur 5 relativ zur Stahlplatte 5 vorgeschoben, wobei die Arbeitsflächen 9b der beiden Messer 9 die Stahlplatte 5 in Richtung

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ihrer Breite durchschneiden. Gemäß Figur 5 erfolgt das Schneiden der Stahlplatte 5 in Querrichtung durch Zusammenfahren bzw. Schließen der beiden Messer 9, doch kann ..die Stahlplatte auch durch Verschiebung nur des einen Messers 9 über die Breite der Stahlplatte 5 geschnitten werden.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde eine Schneidvorrichtung mit dem Aufbau gemäß Fig. 3 verwendet. Sie bestand aus einem Hartmetall aus 85 Gew.-% Wolframkarbid, 4 Gew.-% Titankarbid, 1 Gew.-% Tantalkarbid und 10 Gew.-% Kobalt, W& das Messar besaß eine Schneidkante mit einem Winkel von 30°. Geschnitten werden sollte eine Stahlplatte 5 mit einer Breite von 1600 mm, einer Länge von 4000 mm und einer Dicke von 250 mm.

Die Stahlplatte 5 wurde in einem Glüh- bzw. Nachwärmofen auf 1200⁰C erwärmt und sodann augenblicklich bei herabgefahrenem Messer 9 auf den Rollentisch aufgelegt. Auf dem Rollentisch 6 wurde die Stahlplatte 5 sofort mit ihrem einen Ende mit der festen Wand 7 in Berührung gebracht. Unmittelbar anschließend wurden die Halteelemente 8a der beiden Positioniereinrichtungen 8 mit einem vorbestimmten Druck gegen die Seiten der Stahlplatte 5 angepreßt, wobei die Ausfahrgröße der Elemente 8a aus dem Gehäuse 8b entsprechend ge'regelt wurde. Die Lage der Stahlplatte 5 relativ zum Messer 9 wurde so festgelegt, daß das Messer 9 die Stahlplatte 5 der Länge nach in zwei gleich große Stücke schneiden konnte, worauf die Stahlplatte 5 auf dem Rollentisch 6 verspannt wurde. Hierauf wurde das Messer 9 in die Schneidstellung hochgefahren und mit einer Schneidgeschwindigkeit von 100 cm/min in Richtung auf die feste

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Wand (Widerlagerwand) 7 vorgeschoben. Hierbei wurde die Stahlplatte 5 mit einer maximalen Schneidkraft von 30 t am Messer in zwei gleich große Stücke geschnitten. Nach Abschluß des Schneidvorgangs besaß die Stahlplatte 5 eine Temperatur von 1180⁰C. Die beiden geschnittenen Stücke der Stahlplatte 5 zeigten glatte Schnittflächen. Das beim Schneidvorgang mit der Arbeitsfläche 9b des Messers 9 in Berührung stehende Schneidstück 5a der Stahlplatte 5 drückte (beim Schneidvorgang) die mit ihm in Berührung stehenden Halteelemente 8a zurück.Die auf diese Weise geschnittenen Stücke der Stahlplatte 5 besaßen eine maximale Dickenverformung von 38 mm, so daß sie sich anschließend ohne weiteres warmwalzen ließen.

Beispiel 2

Bei diesem Beispiel wurden eine Schneidvorrichtung mit dem Aufbau gemäß Fig. 4 sowie ein Messer 9 mit der in Beispiel 1 angegebenen chemischen Zusammensetzung und dieselbe Stahlplatte wie in Beispiel 1 verwendet.

Die Stahlplatte 5 wurde in einem Glüh- bzw. Nachwärmofen auf 1200⁰C erwärmt und sodann unmittelbar bei herabgefahrenem Messer 9 auf den Rollentisch 6 aufgelegt und auf diesem zwischen dem Messer 9 und der Pressenplatte 10 ausgerichtet. Unmittelbar darauf wurden die Halteelemente 8a der beiden Positioniereinrichtungen 8 unter Steuerung ihrer Ausfahrgröße aus dem Gehäuse 8b mit einem vorbestimmten Druck gegen beide Seiten der Stahlplatte angedrückt, und die Lage der Stahlplatte 5 relativ zum Messer 9 wurde so festgelegt, daß das Messer 9 die Stahlplatte 5 der Länge nach in zwei gleich große Stücke schneiden konnte. Hierauf wurde das Messer 9 in die Schneidstellung hochgefahren, bis zur Anlage an das eine Ende der Stahlplatte 5 in Richtung auf dia Pressenplatte 5 vorge-

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schoben und sodann in dieser (an der Stahlplatte) anliegenden .Stellung festgestellt. Danach wurden cUe Pressenplatte 10 und die beiden Positioniereinrichtungen 8 mit einer Schneidgeschwindigkeit von 1°0 cm/min in Richtung auf das Messer 9 vorgeschoben. Hierbei wurde die Stahlplatte 5 unter einer maximalen Schneidkraft von 30 t am Messer 9 in zwei gleich große Stücke geschnitten. Nach Abschluß des Schneidvorgangs besaß die Stahlplatte 5 eine Temperatur von 118O°C. Die beiden geschnittenen Stücke der Stahlplatte zeigten glatte Schnittflächen. Wie in Verbindung mit Beispiel 1 beschrieben, drückte das Schneidstück 5a der Stahlplatte 5, dessen Schnittfläche mit der einen Arbeitsfläche 9b des Messers 9 während des Schneidvorgangs in Berührung stand, die an ihm anliegenden Halteelemente 8a zurück. Die geschnittenen Stücke der Stahlplatte 5 besaßen eine maximale Dickenverformung von 38 mm, und sie ließen sich anschließend ohne Schwierigkeit warmwalzen.

Beispiel 3

Bei diesem Beispiel wurde eine Schneidvorrichtung mit dem Aufbau gemäß Fig. 5 verwendet. Außerdem wurden zwei Messer 9 mit der chemischen Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 sowie dieselbe Stahlplatte 5 wie in Beispiel 1 verwendet.

Nach der Erwärmung auf 1200⁰C in einem Glüh- oder Nachwärmofen wurde die Stahlplatte 5 sofort bei auseinandergezogenen Messern 9 auf den Rollentisch 6 aufgelegt und auf diesem mit dem einen Ende in Berührung mit dem bis nahe an die Oberseite des Rollentisches 6 herabgefahrenen Anschlag gebracht. Unmittelbar darauf wurden die Halteelemente der beiden Positioniereinrichtungen unter einem vorbestimmten Druck an die beiden Seiten der Stahlplatte 5 angepreßt, wodurch die Position der Stahlplatte 5 relativ zu dem

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Messer 9 festgelegt wurde. Die beiden Messer 9 wurden anschließend mit einer Schneidgeschwindigkeit von 100 cm/min gegen die Stahlplatte 5 vorgeschoben. Die Stahlplatte 5 wurde dabei in Richtung ihrer Breite unter einer maximalen Schneidkraft von 25 t an den V-förmigen Schneidkanten geschnitten. Nach Abschluß des Schneidvorganges besaß die Stahlplatte 5 eine Temperatur von 1190⁰C. Die beiden geschnittenen Stücke der Stahlplatte 5 besaßen glatte Schnittflächen. Sie zeigten eine maximale Dickenverformung von 38 mm und ließen sich ohne Schwierigkeit anschließend warmwalzen.

Mit dem vorstehend im einzelnen beschriebenen Verfahren gemäß der Erfindung ist es somit möglich, eine Stahlplatte mit hoher Arbeitsleistung und hoher Schneidgeschwindigkeit unter Vermeidung einer wesentlichen Verformung zu Stücken der gewünschten Breite und Länge zu schneiden. Die geschnittenen Stücke besitzen dabei glatte Schnittflächen. Die Schneidgeschwindigkeit kann der Warmwalzgeschwindigkeit im Warmwalzwerk angepaßt sein. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch für das Schneiden bzw. Durchtrennen eines in einem Stranggießverfahren hergestellten Gußstrangs anwendbar. Die Erfindung bietet somit einen großen industriellen Nutzeffekt.

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AP-108

16. flprif |98f

Verfahren zum Schneiden von Stahlplattenmaterial

Patentansprüche

Λ Verfahren zum Schneiden von Stahlplattenmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stahlplatte auf eine Schneidtemperatur von 950 - 1400⁰C erwärmt wird, daß die Stahlplatte sodann auf einen waagerechten Rollentisch aufgelegt wird, daß die erwärmte Stahlplatte in einer vorgesehenen Position so ausgerichtet wird, daß sich ihre eine Seite auf dem Rollentisch mit der Schneidkante mindestens eines Schneid-Messers in Berührung befindet, dessen Schneidkantenwinkel im Bereich von 10 bis 45° liegt, und daß das Messer mit einer Schneidgeschwindigkeit von 10 bis 1000 cm/min waagerecht relativ zur erwärmten Stahlplatte vorgeschoben bzw. bewegt und dabei die Stahlplatte durchgeschnitten wird.

130087/0753
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlplatte auf dem Rollentisch festgelegt bzw. verspannt wird und daß das Messer in Längsrichtung der Stahlplatte bewegt bzw. vorgeschoben und dabei die Stahlplatte in Längsrichtung geschnitten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneid-Messer festgestellt und die Stahlplatte in Längsrichtung vorgeschoben und dabei der Länge nach geschnitten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlplatte auf dem Rollentisch festgelegt bzw. verspannt wird und daß das Messer in Richtung der Breite bzw. in Querrichtung der Stahlplatte vorgeschoben und diese dabei in Querrichtung geschnitten wird.

13QQ67/G7S3