DE3100271C2 - Round knife scissors for cutting a warm piece of metal into narrow sections - Google Patents

Abstract

Mit Hilfe eines Paars angetriebener, übereinander angeordneter Messerwalzen mit ringförmigen Keilen wird ein relativ warmes Metallstück mit rechteckigem Querschnitt in drei oder mehr schmalere Abschnitte zerschnitten. Die ringförmigen Keile greifen in das in seine Längsrichtung transportierte Metallstück ein und bilden dort V-förmige Nuten aus. Der Winkel zwischen der Flanke, die näher an der Gußseite des zu zerschneidenden Metallstücks ist und auf die die Schnittkraft einwirkt, und einer Senkrechten zur Walzachse ist größer als der Winkel zwischen der anderen Flanke und der gleichen Senkrechten. Dadurch ist der Querschnitt des ringförmigen Keils asymmetrisch gegenüber der durch den Keilscheitel verlaufenden und sich senkrecht zur Walzachse erstreckenden Fläche.A relatively warm piece of metal with a rectangular cross-section is cut into three or more narrow sections with the aid of a pair of driven knife rollers arranged one above the other with annular wedges. The ring-shaped wedges engage in the piece of metal transported in its longitudinal direction and form V-shaped grooves there. The angle between the flank, which is closer to the cast side of the metal piece to be cut and on which the cutting force acts, and a perpendicular to the rolling axis is greater than the angle between the other flank and the same perpendicular. As a result, the cross section of the annular wedge is asymmetrical in relation to the surface running through the wedge apex and extending perpendicular to the rolling axis.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rundmesserschere gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei den Metallstükken kann es sich beispielsweise um Strangguß-Stahlbrammen handeln.The invention relates to circular knife scissors according to the preamble of claim 1. In the case of the metal pieces it can be, for example, continuously cast steel slabs.

Beim Stranggießen von Stahlbrammen hat man nicht die Möglichkeit zur Herstellung verschiedener Breiten, wenn man nicht die verwendete Kokille wechselt oder verstellt. Man stellt daher beim Stranggießen zunächst ein breites Stahlstück her und zerschneidet es dann später in schmalere Abschnitte. Hierzu ist es bekannt, in einer Rundmesserschere mit einem Paar horizontaler, übereinander angeordneter Messerwellen, die jeweils mindestens einen ringförmigen Vorsprung aufweisen, eine oder mehrere Nuten mit V-förmigem (keilförmigem) Querschnitt in jede Oberfläche des Stücks einzuschneiden. Durch Wiederholen dieses Vorgangs werden die oberen und unteren Nuten allmählich vertieft, bis die innersten Punkte der Nuten zum Abschluß des Schnittvorgangs zusammentreffen.With the continuous casting of steel slabs one does not have the possibility to produce different widths, if you do not change or adjust the mold used. One therefore sets first in continuous casting a wide piece of steel and then later cut it into narrower sections. For this purpose it is known in a circular knife scissors with a pair of horizontal, stacked knife shafts, each have at least one annular projection, one or more grooves with V-shaped (wedge-shaped) Cut a cross section into each surface of the piece. By repeating this process will be the upper and lower grooves gradually deepened until the innermost points of the grooves to complete the cutting process meet.

Zerschneidet man ein langgestrecktes Metallstück, beispielsweise eine Stahlbramme, in Längsrichtung gleichzeitig in drei oder mehr schmalere Abschnitte, indem man ein Paar horizontaler Messerwellen mit mehreren Rundmessern verwendet, so erhält man Abschnitte, die im Querschnitt annähernd wie ein asymmetrischer Hundeknochen aussehen, der über die Breite gesehen in der Dicke variiert. Wenn ein derartiger Abschnitt zur Dickenreduktion mittels gepaarter, horizontaler Walzen gewalzt wird, so ist das erhaltene Produkt stark gewölbt, da das Metall an verschiedenen Stellen in Breitenrichtung unterschiedlich verlängert wird. Diese Wölbung erschwert nicht nur das anschließende Walzen, sondern verschlechert auch die Qualität des Fertig-Drodukts. If you cut an elongated piece of metal, for example a steel slab, lengthways simultaneously into three or more narrower sections by cutting a pair of horizontal cutter blocks with several Round knives are used, so you get sections, which in cross-section approximately like an asymmetrical one Dog bones that vary in thickness when viewed across the width. If such a section is rolled for thickness reduction by means of paired, horizontal rollers, the product obtained is strongly arched, as the metal is lengthened differently at different points in the width direction. These Curvature not only makes the subsequent rolling more difficult, but also worsens the quality of the finished product.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rundmesserschere gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß ein unerwünschtes Verformen der Teilstücke beim Teilen vermieden wird, um insbesondere das anschließende Walzen nicht zu behindern und die Qualität des Fertigprodukts nicht zu verschlechtern.In contrast, the invention is based on the object of providing circular knife scissors according to the preamble of claim 1 in such a way that undesired deformation of the parts during sharing is avoided in order not to hinder the subsequent rolling and the quality of the finished product not to deteriorate.

Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöstThis object is achieved with the features in the characterizing part of claim 1

Beim Schnitt eines Rohblocks mit der erfindungsgemäßen Rundmesserschere gilt für den Abschnitt mit einer Gußseite des Rohblocks, daß die Schnittseite dieses Abschnitts, d. h. die der Gußseite des Stücks gegenüberliegende Seite, durch die mit größerem Flankenwinkel versehenen Rundmesser gewalzt wird. Dadurch erhält man eine Platte, die dann in üblicher Weise weiter gewalzt wird. Im Bereich der Rundmesser fließt das Metall in Längsrichtung des Abschnitts, so daß eine Dickenzunahme verhindert wird und die Dicken in Breitenrichtung nur minimal variiertWhen cutting an ingot with the circular knife scissors according to the invention, the following applies to the section with a Cast side of the ingot that the cut side of this section, d. H. the opposite of the cast side of the piece Side through which the circular knife with a larger flank angle is rolled. This gets a plate, which is then rolled further in the usual way. The metal flows in the area of the circular knives in the longitudinal direction of the section, so that an increase in thickness is prevented, and the thicknesses in the width direction varies only minimally

Daher erfährt auch der eine Gußseite aufweisende Abschnitt des Rohblocks praktisch keine Krümmung beim üblichen Walzen. Dies vermindert die Zahl der erforderlichen Walzdurchläufe und erhöht die Produktivität Der begrenzte Metallfluß in Breitenrichtung erhöht die SchnittgenauigkeitTherefore, the section of the ingot having a cast side also experiences practically no curvature with the usual rolling. This reduces the number of rolling passes required and increases productivity The limited metal flow in the width direction increases the cutting accuracy

Die beiden Seiten eines mittleren Abschnitts, der keine gegostene Seite des Rohblocks aufweist, werden durch die andere Flanke der Rundmesser gewalzt, deren Flankenwinkel kleiner oder spitzer ist Daher wird in diesen Bereichen Metall aufgebaut. Dieser Metallaufbau ist im wesentlichen symmetrisch zur Längsachse eines derartigen Abschnitts, so daß sich bei der anschließenden Dickenreduktion durch übliches Walzen keine nachteilige Krümmung ergibtThe two sides of a central section that does not have a cast side of the ingot are made rolled through the other flank of the circular knife, the flank angle of which is smaller or more acute built up of metal in these areas. This metal structure is essentially symmetrical to the longitudinal axis such a section, so that in the subsequent reduction in thickness by conventional rolling none disadvantageous curvature results

Die DE-OS 18 15 380 beschreibt eine Spaltkerb vorrichtung zum gratlosen Trennen von Blechen mittels Einkerbrollen auf beiden Seiten des Bleches entlang der Trennlinie. Dieses Trennen erfolgt in zwei Schritten und zwar durch Einkerben der Oberfläche des zu schneidenden Materials in Längsrichtung und anschließendes Abknicken des Materials entlang den Kerblinien. Dabei können die Flankenwinkel auf den beiden Seiten der Kerbrollen asymmetrisch sein, jedoch ist die obere Kerbrolle nicht symmetrisch zur entsprechenden unteren Kerbrolle. Zweck der asymmetrischen Ausführung der bekannten Kerbrollen ist dabei die Standzeit der Kerbrollen insbesondere bei harten im bearbeitenden Werkstoffen zu erhöhen.DE-OS 18 15 380 describes a split notch device for burr-free separation of sheets by means of notching rollers on both sides of the sheet along the parting line. This separation takes place in two steps, namely by notching the surface of the material to be cut in the longitudinal direction and then bending the material along the notch lines. The flank angles on both sides of the notch rollers can be asymmetrical, but the upper notch roller is not symmetrical to the corresponding lower notch roller. Purpose of the asymmetrical design of the known notching rollers is to increase the service life of the notching rollers especially hard in the processed materials.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer bekannten Rundmesserschere,Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a known circular knife scissors,

F i g. 2 eine Querschnittsansicht dreier Abschnitte, die unter Verwendung der Rundmesser gemäß F i g. 1 von einem breiten Metallstück abgeschnitten worden sind,F i g. FIG. 2 is a cross-sectional view of three sections which are cut using the circular knives according to FIG. 1 of have been cut off from a wide piece of metal,

F i g. 3 eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung, wie erfindungsgemäß ein Metallstück in schmalere Abschnitte zerschnitten wird,F i g. 3 is a schematic cross-sectional view to explain how, according to the invention, a metal piece in FIG narrower sections are cut,

F i g. 4a und 4a' einen Querschnitt bzw. eine Draufsicht eines Abschnitts in geschnittenem Zustand,F i g. 4a and 4a 'show a cross section and a plan view of a portion in the cut state,

F i g. 4b und 4b' einen Querschnitt bzw. eine Draufsicht des gleichen Abschnitts, bei dem die beiden Seiten besäumt sind,F i g. 4b and 4b 'show a cross-section and a plan view, respectively, of the same section in which the two sides are trimmed

Fig.4c und 4c' einen Querschnitt bzw. eine Draufsicht des gleichen Abschnitts nach dem Flachwalzcn durch ein Paar Horizontalwalzen,Figures 4c and 4c 'show a cross section and a plan view, respectively the same section after flat rolling by a pair of horizontal rolls,

Fig.5 einen Querschnitt einer erfindungsgemäüen5 shows a cross section of an inventive

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Ausführungsform einer Messerwelle,Embodiment of a knife shaft,

F i g. 6 eine detaillierte Querschnittsansicht in vergrößertem Maßstab einer erfindungsgemäßen Messerwelle mit einem keilförmigem Rundmesser,F i g. 6 is a detailed cross-sectional view, on an enlarged scale, of a knife shaft according to the invention with a wedge-shaped circular knife,

Fig.7 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig.6 eines keilförmigen Rundmessers, bei dem die Kontur der einen Flanke durch eine abgeknickte Linie gebildet wird und die Außenflanke einen größeren Neigungswinkel als die Abschnitte der inneren Flanke aufweist,7 shows a cross-sectional view similar to FIG Wedge-shaped circular knife in which the contour of one flank is formed by a kinked line and the outer flank has a greater angle of inclination than the sections of the inner flank,

F i g. 8a und 8b Querschnittsansichten von keilförmigen Rundmessern, wobei die Konturen der Flanken durch gekrümmte Linien gebildet werden, und zwar mit konvexen Außen- und Innenflanken (F i g. 8a) bzw. konkaver Außenflanke und konvexer Innenflanke (F i g. 8b), F i g. 9 eine Vorderansicht einer Rundmesserschere.F i g. 8a and 8b cross-sectional views of wedge-shaped circular knives, the contours of the flanks be formed by curved lines, with convex outer and inner flanks (Fig. 8a) or concave Outer flank and convex inner flank (FIG. 8b), FIG. 9 is a front view of a circular knife scissors.

F i g. 1 zeigt die übliche Technik beim Zerschneiden eines heißen Metallstücks in schmalere Abschnitte. Ein an einer Messerwelle 21 vorgesehener, ringförmiger Vorsprung 22 hat im Querschnitt die Form rines keilförmigen Rundmessers, dessen beide Flanken unter dem gleichen Winkel θ geneigt sind. Das Rundmesser 22 ist somit im Querschnitt symmetrisch. Es sind zwei derartige, übereinander angeordnete und angetriebene Messerwellen 21 vorgesehen, und ein in seiner Längsrichtung transportiertes Metallstück 1 wird zwischen den gepaarten Messerwellen 21 hindurchgeführt Dadurch schneiden die Rundmesser in die Ober- und die Unterseite des Metallstücks und bilden dort V-förmige Nuten 2. Im allgemeinen wird das Metallstück 1 wiederholt durch die Wellen 21 geführt, so daß die Nut 2 bis zum vollständigen Durchschneiden schrittweise vertieft wird. Dieser Schnitt erfolgt bei hoher Temperatur. Wenn das Metallstück aus Stahl besteht, so beträgt die Schnittemperatur beispielsweise 700 bis 1300⁰C.F i g. Figure 1 shows the common technique of cutting a hot piece of metal into narrower sections. An annular projection 22 provided on a knife shaft 21 has the shape of a pure wedge-shaped circular knife in cross section, the two flanks of which are inclined at the same angle θ. The circular knife 22 is thus symmetrical in cross section. Two such driven knife shafts 21, arranged one above the other, are provided, and a metal piece 1 transported in its longitudinal direction is passed between the paired knife shafts 21. In general, the metal piece 1 is repeatedly passed through the shafts 21 so that the groove 2 is gradually deepened until it is completely cut through. This cut is made at a high temperature. If the metal piece is made of steel, the cutting temperature is, for example, 700 to 1300 ^° C.

Fig.2 zeigt die Querschnittsform von drei Abschnitten, in die ein breites Metallstück mit Hilfe der gepaarten Messerwellen mit den keilförmigen Rundmessern gemäß F i g. 1 unterteilt wird. Der Mittelabschnitt 4 weist im wesentlichen eine symmetrische Dikkenvariation bezüglich seiner Mittelachse auf. Im Vergleich hierzu liegt eine Dickenänderung bei den abgeschnittenen Seitenabschnitten 5, die jeweils eine Seite 3 des ursprünglichen Metallstücks aufweisen, auf die keine Schnittkraft eingewirkt hat (nachstehend als freie Seite 3 bezeichnet), mit einer Zunahme zur Schnittseite 7 vor. Diese unsymmetrische Dickenvariation wird verstärkt, wenn das Metallstück in der vorstehenden üblichen Weise geschnitten wird.Fig. 2 shows the cross-sectional shape of three sections, into a wide piece of metal with the help of the paired knife shafts with the wedge-shaped circular knives according to FIG. 1 is divided. The middle section 4 has essentially a symmetrical variation in thickness with respect to its central axis. In comparison, there is a change in thickness for the cut ones Side sections 5, each having a side 3 of the original metal piece on which none Cutting force has acted (hereinafter referred to as free side 3), with an increase towards the cutting side 7 before. This asymmetrical variation in thickness is amplified if the metal piece is in the above usual manner Way is cut.

Untersuchungen haben gezeigt, daß beim Zerschneiden eines breiten Metallstücks, beispielsweise einer Stahlbramme oder Platte, in drei oder mehr schmalere Stücke gemäß F i g. 1 die Schnittwirkung des keilförmigen Rundmessers 22 das Metall versetzt, um eine V-förmige Nut zu bilden. Das versetzte Metall fließt in Längsrichtung des Metallstücks 1 und verstärkt sich gleichzeitig in Dickenrichtung. Durch diese Dickenverstärkung werden die beiden seitlichen Abschnitte 5 mit jeweils freier Seite 3 an der Schnittseite 7 dicker, an der der Schnitt erfolgt, und an der freien Seite 3 dünner.Research has shown that when cutting a wide piece of metal, such as a Steel slab or plate, into three or more narrow pieces as shown in FIG. 1 the cutting effect of the wedge-shaped Circular knife 22 offset the metal to form a V-shaped groove. The offset metal flows lengthways of the metal piece 1 and increases at the same time in the thickness direction. Through this thickness reinforcement the two lateral sections 5 are thicker with each free side 3 on the cut side 7 on which the Cut is made, and 3 thinner on the free side.

Eine derartige unausgeglichene Dickenvariation kann dadurch ausgeschlossen werden, daß die Querschnittsform des keilförmigen Rundmessers 32, das den Abschnitt der freien Seite 3 abschneidet, gemäß Fig.3 asymmetrisch ist. Bei dieser Ausführungsform hat jede Messerwelle zwei keilförmige Rundmesser 32, um das Metallstück 1 in drei Abschnitte zu zerschneiden. Die Flankenwinkel θ\ und ft zwischen den Flanken 34 und 35 und einer vertikalen Linie m, die durch das spitze Ende 33 des Profils des Rundmessers 32 verläuft und sich senkrecht zur Achse /der Messerwelle 31 erstreckt, sind unterschiedlich. Der Winkel θ\ der Flanke nahe der freien Seite 3 (nachstehend als Außenflanke 34 bezeichnet) ist größer als der Winkel ft der benachbarten, gegenüberliegenden Flanke (nachstehend als Innenflanke 35 bezeichnet).Such an unbalanced thickness variation can be excluded in that the cross-sectional shape of the wedge-shaped circular knife 32, which cuts off the section of the free side 3, is asymmetrical according to FIG. In this embodiment, each knife shaft has two wedge-shaped circular knives 32 in order to cut the metal piece 1 into three sections. The flank angles θ \ and ft between the flanks 34 and 35 and a vertical line m, which runs through the pointed end 33 of the profile of the circular knife 32 and extends perpendicular to the axis / knife shaft 31, are different. The angle θ \ of the flank near the free side 3 (hereinafter referred to as outer flank 34) is greater than the angle ft of the adjacent, opposite flank (hereinafter referred to as inner flank 35).

Die Horizontalkomponente der Berührungslinie L zwischen dem Rundmesser 32 und dem Teilstück ist ίο L · sin θ\ oder L - sin ft. Daher ist bei den vorstehenden Rundmessern 32 die Horizontalkomponente der Kontaktlänge größer für die Außenflanke 34 als für die Innenflanke 35. Daher ergibt der Teil des Teilstücks, der die Außenflanke 34 berührt, eine Platte, die wie zwisehen üblichen Horizontalwalzen gewalzt ist Bekannt-' lieh Hießt bei üblichen Plattenwalzen das Metall hauptsächlich in Walzrichtung. Durch Vergrößern des Winkels θ\ der Außenflanke 34 fließt mehr Metall in die Richtung, in die sich die Nut 2 erstreckt, wo die Außenflanke 34 die Platte berührt, so daß die Verstärkung der Dicke des Metallstücks 1 vermindert wird. Daher kann die unausgeglichene Dickenvariation soweit vermindert werden, daß beim nachfolgenden Walzen zur Dickenverminderung keine erhebliche Krümmung auftritt Dank des kleinen Innenflankenwinkels ft führt der mittlere Abschnitt 4 zu einem wesentlich stärkeren Metallaufbau. Dieser Metallaufbau ergibt sich im wesentlichen symmetrisch zur Breite, so daß man keine Krümmung erhält, wenn der Abschnitt 4 durch horizontale Walzen zur Verminderung der Dicke gewalzt wird.The horizontal component of the line of contact L between the circular knife 32 and the section is ίο L · sin θ \ or L - sin ft Part of the section which touches the outer flank 34, a plate which is rolled as between conventional horizontal rolls known- 'borrowed in conventional plate rolls, the metal is mainly in the rolling direction. By increasing the angle θ \ of the outer flank 34, more metal flows in the direction in which the groove 2 extends where the outer flank 34 contacts the plate, so that the reinforcement of the thickness of the metal piece 1 is reduced. The unbalanced thickness variation can therefore be reduced to such an extent that no significant curvature occurs during the subsequent rolling to reduce the thickness. Thanks to the small inside flank angle ft, the middle section 4 leads to a considerably stronger metal structure. This metal structure is essentially symmetrical to the width, so that no curvature is obtained when the section 4 is rolled by horizontal rollers to reduce the thickness.

Nach dem Schneiden eines heißen, breiten Metall-Stücks, beispielsweise einer Stahlbramme, in schmalere Abschnitte erfolgt ein Stauchen, um die Seite des Abschnitts mit einem Vorsprung aufgrund des Schnittvorgangs abzuflachen. Dann wird der stauchgewalzte Abschnitt zur Verringerung der Dicke mittels gepaarter Horizontalwalzen flach gewalzt. F i g. 4 zeigt diese Arbeitsschritte bei einem Außenabschnitt 5, der bei dieser Darstellung ein Abschnitt von der rechten Seite in Fig.2istAfter cutting a hot, wide piece of metal, for example a steel slab, into narrower ones Sections are upset to the side of the section with a protrusion due to the cutting process to flatten. Then, the upset-rolled portion is paired to reduce the thickness by means of Horizontal rolling rolled flat. F i g. 4 shows these working steps in the case of an outer section 5, which in this case Representation is a section from the right side in Figure 2

F i g. 4a ist ein Querschnitt eines Abschnitts 5 unmittelbar nach dem Schneiden mit einer Schnittseite 8 mit einem Vorsprung 9 und einer flachen freien Seite 3. In diesem Fall ist der Abschnitt 5 gemäß F i g. 4a' stark gekrümmt.F i g. 4a is a cross-section of a section 5 immediately after cutting with a cut side 8 a projection 9 and a flat free side 3. In this case, the section 5 is shown in FIG. 4a 'strong curved.

F i g. 4b ist ein Querschnitt eines Abschnitts 10 nach dem Besäumen an beiden Seiten 3 und U mittels eines Paares vertikaler Walzen zur Beseitigung des Vorsprungs 9. Da die beiden Seiten 3 und 8 gestaucht werden, verlängert sich die flache freie Seite 3 als die Schnittseite 8 mit dem Vorsprung 9. Dadurch wird die Krümmung des gestauchten Abschnitts gemäß F i g. 4b' gegenüber dem Abschnitt gemäß F i g. 4a' umgekehrt.F i g. 4b is a cross-section of a section 10 after trimming on both sides 3 and U by means of a Pair of vertical rollers to remove the protrusion 9. Since the two sides 3 and 8 are compressed, the flat free side 3 extends as the cut side 8 with the projection 9. This is the Curvature of the compressed section according to FIG. 4b 'compared to the section according to FIG. 4a 'vice versa.

Fig.4c ist der Querschnitt eines Abschnitts 12 mit gleichförmiger Dicke aufgrund der Verringerung der Dicke durch Walzen des gestauchten Abschnitts 10 mit Hilfe eines Paars horizontaler Walzen. Bei dtesem Walzen wird der dickere Teil stärker verlängert als der dünnere Teil, so daß die Krümmung des flachgewalzten Abschnitts 12 gemäß F i g. 4c' ebenfalls gegenüber dem Abschnitt gemäß F i g. 4b' umgekehrt wird.Fig.4c is the cross section of a section 12 with uniform thickness due to the reduction in thickness by rolling the upset portion 10 with With the help of a pair of horizontal rollers. With this rolling, the thicker part is lengthened more than the thinner part Part so that the curvature of the flat-rolled portion 12 according to FIG. 4c 'also opposite the Section according to Fig. 4b 'is reversed.

Für eine effiziente Produktion muß die unsymmetrische Dickenvariation in dem Abschnitt 5 soweit vermindert werden, daß die Krümmung in diesem Zustand, d. h.For efficient production, the asymmetrical thickness variation in section 5 must be reduced to that extent become that the curvature in this state, i.e. H.

in den F i g. 4c und 4c' im wesentlichen auf Null vermindert werden kann. Durch Auswahl geeigneter Flankenwinkel θ\ und ft für das Rundmesser wird es möglich, die Symmetrieabweichung hinsichtlich der Dickenvaria-in Figs. 4c and 4c 'can be reduced to substantially zero. By selecting suitable flank angles θ \ and ft for the circular knife, it is possible to determine the symmetry deviation with regard to the thickness variance

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tion in der gewünschten Weise zu vermindern.tion in the desired manner.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf eine Ausführungsform, bei der das Metallstück in drei Teilabschnitte unterteilt wird. Das gleiche gilt in den Fällen, in denen das Metallstück in vier oder mehr Abschnitte unterteilt wird. Das Rundmesser, das den äußeren Abschnitt mit einer freien Seite abschneidet, erhält einen größeren Flankenwinkel an der Außenseite als an der Innenseite. Das Rundmesser, das einen Abschnitt mit zwei Schnittseiten abschneidet, hat gleichwinkelige Außen- und Innenflanken. F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Messerwelle. Zum Schneiden eines Metallstücks in Abschnitte weist diese Messerwelle 41 zwei äußere Rundmesser 42 an den einander gegenüberliegenden Endabschnitten und zwei dazwischen liegende, innere Rundmesser 43 auf. Bei jedem äußeren Rundmesser 42 ist der äußere Flankenwinkel θ\ größer als der innere Flankenwinkelft. Bei den inneren Rundmessern 43 ist der Winkel ft sowohl der Außen- als auch der Innenflanke gleich dem Innenflankenwinkel ft der äußeren Rundmesser 42.The above description relates to an embodiment in which the metal piece is divided into three sections. The same is true in cases where the metal piece is divided into four or more sections. The circular knife that cuts off the outer section with one free side has a larger flank angle on the outside than on the inside. The circular knife, which cuts a section with two cutting sides, has outer and inner flanks of the same angle. F i g. 5 shows an embodiment of such a cutter shaft. In order to cut a piece of metal into sections, this knife shaft 41 has two outer circular knives 42 on the opposite end sections and two inner circular knives 43 lying between them. For each outer circular knife 42, the outer flank angle θ \ is greater than the inner flank angle ft. In the case of the inner circular knives 43, the angle ft of both the outer and inner flanks is equal to the inner flank angle ft of the outer circular knives 42.

F i g. 6 zeigt eine detaillierte Querschnittsansicht eines Rundmessers zum Abscheiden eines Abschnitts mit freier Seite. Zur Verbesserung der angestrebten Wirkung sollte der äußere Flankenwinkel θ\ möglichst groß sein, vorausgesetzt, daß der Winkel χ am Keilscheitel ( = ft + ft) 30° bis 90° beträgt. Wenn der Keilscheitelwinkel λ 90° übersteigt, wird die Höhe (h in F i g. 2) des dachartigen Vorsprungs an der Schnittseite so groß, daß viele Stauchdurchläufe erforderlich sind, um bei der nachfolgenden Bearbeitung diesen Vorsprung auszuschalten. Wenn ferner der Schnitt mit einem derartigen Rundmesser erfolgt, wird die Messerwelle einer derartig großen Reaktionskraft ausgesetzt, daß die Rundmesserschere, um dem zu widerstehen, sehr groß sein muß. Außerdem kann die gewünschte V-förmige Nut erst ausgebildet werden, wenn das Metailstück mehrere Male zwischen den Messerwellen hindurchgelaufen ist; dies verschlechtert den Arbeitswirkungsgrad. Wenn andererseits der Keilscheitelwinkel oc kleiner als 30° ist, hat das keilförmige Rundmesser keine ausreichende Festigkeit und nutzt rasch ab.F i g. 6 shows a detailed cross-sectional view of a circular knife for separating a section with a free side. To improve the desired effect, the outer flank angle θ \ should be as large as possible, provided that the angle χ at the wedge apex (= ft + ft) is 30 ° to 90 °. If the wedge apex angle λ exceeds 90 °, the height (h in FIG. 2) of the roof-like projection on the cutting side becomes so great that many upsetting passes are required in order to eliminate this projection in the subsequent machining. Furthermore, if the cut is made with such a circular knife, the knife shaft is subjected to such a large reaction force that the circular knife scissors must be very large in order to withstand this. In addition, the desired V-shaped groove can only be formed when the Metailstück has passed several times between the cutter shafts; this worsens the working efficiency. On the other hand , if the wedge apex angle oc is smaller than 30 °, the wedge-shaped circular knife does not have sufficient strength and wears out quickly.

Der Keilscheitelwinkel α im Bereich von 30° bis 90° wird in den Außenflankenwinkel θ\ und den Innenflankenwinkel ft unterteilt Diese Winkel müssen derart gewählt werden, daß die erhaltene Dickenvariation bei dem abgeschnittenen Stück gering genug ist, damit der Abschnitt 12 im gewalzten Zustand gemäß F i g. 4c' keine erhebliche Krümmung erfährt Der Winkel ft sollte zweckmäßigerweise 032 oc bis 032 λ betragen.The wedge apex angle α in the range from 30 ° to 90 ° is subdivided into the outer flank angle θ \ and the inner flank angle ft.These angles must be selected in such a way that the thickness variation obtained in the cut piece is small enough for the section 12 in the rolled state according to F. i g. 4c 'does not experience any significant curvature. The angle ft should expediently be 032 oc to 032 λ .

Wenn die maximale Dicke des Metallstücks H ist so erhält man einen hohen Schnittwirkungsgrad, wenn die Breite ε der abgeflachten Keilspitze kleiner oder gleich 0,05 Hbis 0,04 //beträgtWhen the maximum thickness of the metal piece is H , a high cutting efficiency is obtained when the width ε of the flattened wedge tip is less than or equal to 0.05 H to 0.04 //

Gemäß vorstehender Beschreibung sind die Keilflanken in ihrer Kontur geradlinig, jedoch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt So kann beispielsweise die Flankenform auch geknickt oder gekrümmt sein. F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform mit geknickter Flanke. Die Fig.8a und 8b zeigen Ausfuhrungsformen mit gekrümmten Flanken. Der Keilflankenwinkel bei diesen Ausführungsformen (nachstehend als äquivalenter Keilflankenwinkel bezeichnet) wird in der nachstehenden Weise definiert In dem Querschnitt des Rundmessers wird ein Liniensegment q in der Weise abgeleitet daß die Fläche, die durch ein Liniensegment m durch das spitze Ende des Rundmessers (Mittelpunkt von ε in F i g. 6) und senkrecht zur Walzachse, durch die Kontur η der Keilflanke, die durch die geknickte oder gekrümmte Linie gebildet wird, und durch eine Basislinie ρ der Keilflanke begrenzt wird, gleich der Fläche ist, die durch die Linien m, q und ρ definiert ist. Der zwischen dem Liniensegment q und dem Liniensegment m senkrecht zur Walzachse gebildete Winkel wird als äquivalenter Keilflankenwinkel θ_ε\ oder Θ& definiert. Bei den Ausführungsformen gemäß Fig.7 ist der äußere Keilflankenwinkel ft größer als der äquivalente Innenkeil· flankenwinkel Θλ- Bei den Ausführungsformen der F i g. 8a und b ist der äquivalente Außenflankenwinkel 6_e\ größer als der äquivalente lnnenkeilflankenwinkel θα- Bei dem Rundmesser gemäß F i g. 8a sind sowohl die Innen- als auch die Außenflanke konvex. Der Ringkeil gemäß Fig.8b hat eine konkave Außenflanke und eine konvexe Innenflanke.According to the description above, the contour of the wedge flanks is straight, but the invention is not limited to this. For example, the flank shape can also be kinked or curved. F i g. 7 shows an embodiment with a kinked flank. FIGS. 8a and 8b show embodiments with curved flanks. The wedge flank angle in these embodiments (hereinafter referred to as equivalent wedge flank angle) in the following manner defined in the cross-section of the circular blade, a line segment is q in the manner deduced that the area defined by a line segment of the circular knife m by the pointed end (center of ε in Fig. 6) and perpendicular to the rolling axis, through the contour η of the wedge flank, which is formed by the kinked or curved line, and is delimited by a base line ρ of the wedge flank, is equal to the area which is defined by the lines m, q and ρ is defined. The angle formed between the line segment q and the line segment m perpendicular to the rolling axis is defined as the equivalent wedge flank angle θ _ε \ or Θ & . In the embodiments according to FIG. 7, the outer wedge flank angle ft is greater than the equivalent inner wedge · flank angle Θλ- In the embodiments in FIGS. 8a and b, the equivalent outer flank angle 6 _e \ is greater than the equivalent inner wedge flank angle θα- In the case of the circular knife according to FIG. 8a, both the inner and outer flanks are convex. The ring wedge according to FIG. 8b has a concave outer flank and a convex inner flank.

Das zu schneidende Metallstück muß auf hoher Temperatur gehalten werden, so daß das Rundmesser zur Bildung einer keilförmigen Nut in dem Metallstück leicht plastische Deformation verursachen kann. Wenn das Metallstück aus Stahl besteht, beträgt die Schnitttemperatur vorzugsweise etwa 700 bis 1300° C. Wenn das Metallstück stranggegossen ist, wird dieses direkt aus der Stranggußanlage der Schneidvorrichtung zugeführt, so daß es vor dem Erkalten geschnitten werden kann. Falls es abgekühlt ist, sollte das Metallstück z. B. in einem Tiefofen wieder auf eine zum Schneiden geeignete Temperatur erwärmt werden.
F i g. 9 zeigt eine Vorderansicht mit Einzelheiten einer Rundmesserschere 51. Die übereinander angeordneten, gepaarten Messerwellen 53 und 54 sind mittels Lagern 62 und 63 in einem Gehäuse 61 drehbar gehaltert, so daß sie auf- und abbewegt werden können. Die Messerwellen 53 und 54 weisen jeweils drei Rundmesser 64, 65 und 66 auf. Bei den beiden seitlichen Rundmessern 65 und 66 ist der Außenflankenwinkel größer als der Innenflankenwinkel gemäß vorstehender Beschreibung. Bei dem mittleren Rundmesser 64 sind der Außen- und der Innenflankenwinkel gleich und ferner gleich dem Innenflankenwinkel bei den äußeren Rundmessern 65 und 66. Das rechte Ende 67 der Walze dient als Antriebszapfen.The metal piece to be cut must be kept at a high temperature so that the circular knife can easily cause plastic deformation to form a wedge-shaped groove in the metal piece. If the metal piece is made of steel, the cutting temperature is preferably about 700 to 1300 ° C. If the metal piece is continuously cast, it is fed directly from the continuous casting plant to the cutting device so that it can be cut before cooling. If it has cooled down, the piece of metal should e.g. B. be reheated to a temperature suitable for cutting in a deep oven.
F i g. 9 shows a front view with details of a circular knife scissors 51. The paired knife shafts 53 and 54, which are arranged one above the other, are rotatably supported in a housing 61 by means of bearings 62 and 63 so that they can be moved up and down. The cutter shafts 53 and 54 each have three circular cutters 64, 65 and 66. In the case of the two lateral circular knives 65 and 66, the outer flank angle is greater than the inner flank angle as described above. In the case of the middle circular knife 64, the outer and inner flank angles are the same and, furthermore, equal to the inner flank angle in the outer circular knives 65 and 66. The right end 67 of the roller serves as a drive pin.

Der Abstand der Messerwellen oder die Schnittiefe der keilförmigen Rundmesser 64,65 und 66 in dem Teilstück wird durch eine an dem Gehäuse 61 befestigte Anstellvorrichtung 71 eingestellt Diese weist eine Schneckenradmutter 76 auf, die entweder mit Hilfe eines Motors 72 über eine Kettentransmission 73 mit einem Untersetzungsgetriebe oder mit Hilfe eines Motors 75 mit einem Untersetzungsgetriebe angetrieben wird. Durch Anheben und Absenken einer Schaube 77 bewegt die Mutter 76 die mit der Schraube 77 verbundenen Lager nach oben und nach unten. An jeder Seite ist eine Mutter 76 vorgesehen, die durch eine Verbihdungsstange 78 miteinander verbunden sind.The distance between the knife shafts or the depth of cut of the wedge-shaped circular knives 64, 65 and 66 in the section is adjusted by an adjusting device 71 attached to the housing 61. This has a Worm nut 76, either with the help of a motor 72 via a chain transmission 73 with a Reduction gear or with the aid of a motor 75 is driven with a reduction gear. By raising and lowering a screw 77, the nut 76 moves those connected to the screw 77 Bearings up and down. A nut 76 is provided on each side through a connecting rod 78 are connected to each other.

Beispielexample

Eine Bramme (Dicke 200 mm, Breite 1,5 m, Länge 6 m) aus reinem Kohlenstoffstahl wurde bei 1000°C in drei Abschnitte zerschnitten. Die Flankenwinkel der keilförmigen Rundmesser betrugen:A slab (thickness 200 mm, width 1.5 m, length 6 m) made of pure carbon steel was in cut up three sections. The flank angles of the wedge-shaped circular knives were:

a) erfindungsgemäßes
Rundmesser
entsprechend der Form
gemäß F ig. 7;a) according to the invention
Circular knife
according to the shape
according to Fig. 7;

(ft > ft)(ft> ft)

31 OO31 OO

Äußerer Keilflanken-Outer wedge flank 6>i = 25°6> i = 25 ° winkelangle Innerer KeilflankenInner wedge flanks ft = ²¹°ft = ²¹ ° winkelangle (Äquivalenter Winkel) 5(Equivalent angle) 5 \θ\ = Θι) \ θ \ = Θι) übliches Rundmesserusual round knife Äußerer KeilflankenOuter wedge flanks Cl = ^JCl = ^ J winkelangle Innerer KeilflankenInner wedge flanks 0₂ = 23° ίο 0 ₂ = 23 ° ίο winkelangle

Bei vier Durchläufen betrug die jeweilige Schnittiefe (Ober- und Unterseite zusammen) 70 bzw. 60 bzw. 40 bzw. 28 mm.With four passes, the respective depth of cut was (Top and bottom together) 70 or 60 or 40 or 28 mm.

Die Tabelle zeigt die Schnittergebnisse.The table shows the cutting results.

Form des Aufbau am AufbauForm of construction on construction

keilförmigen Mittelabschnitt an den beidenwedge-shaped middle section on the two

Rundmessers (mm) SeitenabschnittenCircular knife (mm) side sections

(mm)(mm)

2020th

Erfindung 9,8Invention 9.8

Stand der Technik 9,6Prior art 9.6

6,0 8,56.0 8.5

2525th

Wie sich aus der Tabelle ergibt, wird der metallische Dickenaufbau (din Fig.2) stark vermindert, wenn der äußere Keilflankenwinkel θ\ größer ist als der innere Keilflankenwinkel θ* Bei dem vorliegenden Beispiel nimmt der Metallaufbau um 29% ab, wenn der äußere Keilflankenwinkel θ\ von 23° auf 25° erhöht wird.As can be seen from the table, the metallic thickness build-up (din Fig. 2) is greatly reduced if the outer wedge flank angle θ \ is greater than the inner wedge flank angle θ * In the present example, the metal build-up decreases by 29% if the outer wedge flank angle θ \ is increased from 23 ° to 25 °.

Beim Flachwalzen durch die gepaarten horizontalen Walzen (vgl. die F i g. 4c und 4c') weist der nach dem Stand der Technik erhaltene Abschnitt eine Krümmung von 300 mm auf, während die Krümmung bei dem erfindungsgemäß erhaltenen Abschnitt lediglich 50 mm beträgt. Diese geringe Krümmung stellt beim anschließenden Walzen keinerlei Problem dar.When rolling flat through the paired horizontal rollers (cf. FIGS. 4c and 4c '), the after Prior art obtained section has a curvature of 300 mm, while the curvature in the invention received section is only 50 mm. This slight curvature represents the subsequent Rollers are not a problem.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

•0• 0 «5«5

Claims (3)

31 OO Patentansprüche:31 OO claims: 1. Rundmesserschere zum Zerschneiden eines langgestreckten, warmen Metallstücks mit rechtekkigem Querschnitt in drei oder mehr schmalere Abschnitte, mit einem Paar übereinander angeordneter, drehbarer Messerwellen, die jeweils mehrere über die Länge der Messerwellen verteilte, einander gegenüberstehende, im Querschnitt keilförmige Rundmesser aufweisen, deren Flanken mit der durch die Keilspitze verlaufenden, zur Achse der Messerwelle senkrechten Ebene je einen Flankenwinkel einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß bei den den Enden der Messerwellen benachbarten is Rundmessern (Außenmesser) (32; 42; 65, 66) der Flankenwinkel {θ\) der zum Wellenende weisenden Ranke (34) größer ist als der P.ankenwinkel (&) der anderen Flanke (35).1.Round knife scissors for cutting an elongated, warm piece of metal with a rectangular cross-section into three or more narrower sections, with a pair of rotatable knife shafts arranged one above the other, each having several opposing circular knives with a wedge-shaped cross-section distributed over the length of the knife shafts each include a flank angle with the plane running through the wedge tip and perpendicular to the axis of the knife shaft, characterized in that the flank angle {θ \) of the is circular knives (outer knife) (32; 42; 65, 66) adjacent to the ends of the knife shafts the tendril (34) pointing towards the end of the shaft is larger than the pank angle (&) of the other flank (35). 2. Rundmesserschere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelwinkel « der Außenmesser (32; 42; 65, 66) als Summe der beiden Flankenwinkel (θ\ + O₂) 30° bis 90° beträgt und der Flankenwinkel (θ{) der zum Wellenende weisenden Flanke (34) 0,52 «. bis 0,92 <* beträgt2. Round knife shears according to claim 1, characterized in that the apex angle "of the outer knife (32; 42; 65, 66) as the sum of the two flank angles (θ \ + O ₂ ) is 30 ° to 90 ° and the flank angle (θ {) the flank (34) pointing towards the end of the shaft 0.52 «. to 0.92 <* 3. Rundmesserschere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze jedes Außenkeils abgeflacht ist, und daß die Breite «dieser Abflachung 0,01 bis 0,04 der maximalen Dicke des zu zerschneidenden Metallstücks (1) beträgt3. Round knife scissors according to claim 1 or 2, characterized in that the tip of each outer wedge is flattened, and that the width «of this flattening is 0.01 to 0.04 of the maximum thickness of the one to be cut Metal piece (1) is