HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Plattenpressvorrichtung,
die eine Bramme transferiert und verringert und Verfahren, die die Nutzung davon
betreffen.
Stand der Technik
1. 1 zeigt ein Beispiel für eine
Vorwalzstraße, die zum Warmwalzen verwendet wird, und die mit Arbeitswalzen
2a, 2b, die vertikal einander gegenüberliegend an gegenüberliegenden
Seiten einer ein zu formendes brammenartiges Material 1 im Wesentlichen
horizontal durchleitenden Durchlaufstrecke S angeordnet sind, und mit Stützwalzen
3a, 3b, die mit den Arbeitswalzen 2a, 2b an
der der Durchlaufstrecke entgegengesetzten Seite in Kontakt stehen, versehen ist.
In der vorstehend genannten Vorwalzstraße erfolgt die Drehung
der Arbeitswalze 2a oberhalb der Durchlaufstrecke S im Gegenuhrzeigersinn,
während die Drehung der Arbeitswalze 2b unterhalb der Durchlaufstrecke
S im Uhrzeigersinn erfolgt, sodass das zu formende Material 1 zwischen
den beiden Arbeitswalzen 2a, 2b eingeschlossen ist, wobei durch
ein nach unten erfolgendes Pressender oberen Stützwalze 3a das zu
formende Material 1 von der vorgeordneten Seite A der Durchlaufstrecke
zu der nachgeordneten Seite B der Strecke bewegt wird, und das zu formende Material
in Richtung der Dicke der Bramme gepresst und geformt wird. Für den Fall, dass
der Anpresswinkel &thgr; des zu formenden Materials 1 beim Eintritt in
die Arbeitswalzen 2a, 2b nicht kleiner als ungefähr 17°
ist, erfolgt jedoch ein Durchdrehen zwischen den Ober- und Unterseiten des zu formenden
Materials 1 und den Außenflächen der beiden Arbeitswalzen
2a, 2b, sodass die Arbeitswalzen 2a, 2b nicht
mehr in der Lage sind, mit dem zu formenden Material in Eingriff zu treten und dieses
zu verkleinern.
Insbesondere für den Fall, dass der Durchmesser D der Arbeitswalzen
2a, 2b bei 1200 mm liegt, beträgt die Verkleinerung &Dgr;t
bei einem einzelnen Walzdurchgang in Entsprechung zu der vorstehend genannten Bedingung
für den Anpresswinkel &thgr; bei den Arbeitswalzen 2a,
2b ungefähr 50 mm, sodass beim Walzen eines zu formenden Materials
1 mit einer Dicke T0 von 250 mm die Dicke T1 der Bramme nach der Verkleinerung
und Formung durch die Vorwalzstraße ungefähr 200 mm beträgt.
Entsprechend dem Stand der Technik wird das zu formende Material
1 daher in einer Umkehrwalzstraße gewalzt, in der das Material rückwärts
und vorwärts bewegt wird, während sich die Dicke der Platte allmählich
verringert, woraufhin, wenn die Dicke des zu formenden Materials 1 auf
ungefähr 90 mm verringert ist, das Material 1 einer Fertigwalzstraße
zugeleitet wird.
Ein weiteres aus dem Stand der Technik bekanntes System zur Verkleinerung
und Formung eines zu formenden Materials 1 ist in 2
gezeigt; Pressformen 14a, 14b mit Profilen, die der ebenen Form
der Pressformen einer Spannpressmaschine entsprechen, sind einander gegenüberliegend
oberhalb und unterhalb einer Durchlaufstrecke S angeordnet, wobei beide Pressformen
14a, 14b derart ausgelegt sind, dass sie sich in einer Richtung
senkrecht zur Bewegungsrichtung des Materials 1 durch die Wirkung einer
Hin- und Herbewegungsvorrichtung, so beispielsweise durch die Wirkung von Hydraulikzylindern,
abgestimmt auf den Durchlauf des Materials 1 aneinander annähern und
voneinander entfernen, während eine Verkleinerung und Formung des zu formenden
Materials 1 in Richtung der Plattendicke erfolgt.
Die Pressformen 14a, 14b sind mit flachen Formungsflächen
19a, 19b, die sich von der vorgeordneten Seite A der Durchlaufstrecke
zu der nachgeordneten Seite B der Strecke hin allmählich abschrägen, sowie
mit flachen Formungsflächen 19a, 19b ausgestattet, die sich
von den vorstehend genannten Formungsflächen 19c, 19d weg
in einer Richtung parallel zu der Durchlaufstrecke S und an gegenüberliegenden
Seiten derselben anschließen.
Die Breite der Pressformen 14a, 14b ist entsprechend
der Plattenbreite (ungefähr 2000 mm oder mehr) des zu formenden Materials
1 festgelegt.
Wird das zu formende Material 1 mittels des Umkehrverfahrens
unter Verwendung der in 1 gezeigten Vorwalzstraße
gewalzt, so ist jedoch sowohl an dem vorgeordneten Ende A der Durchlaufstrecke S
der Vorwalzstraße wie auch an dem nachgeordneten Ende B derselben ein Zwischenraum
zum Herausziehen des zu formenden Materials beim Austritt aus der Vorwalzstraße
erforderlich, weshalb die Maschine lang und groß ausgestaltet sein muss.
Wird das zu formende Material 1 in Richtung seiner Plattendicke
unter Verwendung der in 2 gezeigten Pressformen
14a, 14b verkleinert und geformt, so sind die mit dem zu formenden
Material 1 in Kontakt stehenden Flächen der Formungsflächen
19a, 19b, 19c und 19d erheblich länger
als diejenigen der Pressformen einer Spannpressmaschine, wobei die Kontaktflächen
noch größer werden, wenn sich die Pressformen 14a,
14b der Durchlaufstrecke S nähern, wodurch während der Verkleinerung
eine große Belastung auf jede Pressform 14a, 14b einwirkt.
Darüber hinaus müssen die Kraftübertragungselemente,
so beispielsweise Exzenterwellen und Stangen, zum Bewegen der Pressformen
14a, 14b, des Gehäuses und dergleichen, ausreichend hart
sein, um den vorstehend genannten Belastungen beim Verkleinern standzuhalten, weshalb
jedes dieser Elemente und auch das Gehäuse groß ausgestaltet sein müssen.
Wird das zu formende Material 1 in Richtung seiner Plattendicke
unter Verwendung der Pressformen 14a, 14b verkleinert und geformt,
so wird darüber hinaus ein Teil des Materials 1 in Abhängigkeit
von seiner Form sowie dem Hub der Pressformen 14a, 14b zurück
zu der vorgeordneten Seite A der Durchlaufstrecke gedrängt, weshalb es schwierig
ist, das zu formende Material 1 der nachgeordneten Seite B der Durchlaufstrecke
zuzuleiten.
Wird das zu formende Material 1 unter Verwendung der in
2 gezeigten Pressformen 14a, 14b
in Richtung seiner Plattendicke verkleinert und geformt, so ist die Höhe der
Unterseite des Materials 1 nach der Verkleinerung durch die Pressformen
14a, 14b größer als die Höhe der Unterseite des
Materials 1 unmittelbar vor der Verkleinerung durch die Pressformen, und
zwar in einem Ausmaß, das der Verringerung der Dicke entspricht.
Infolgedessen neigt das führende Ende des zu formenden Materials
1 dazu, schlaff herabzuhängen, weshalb (nicht dargestellte) Registerwalzen,
die an der nachgeordneten Seite B der Durchlaufstrecke S zum Tragen des geformt
werdenden Materials 1 angeordnet sind, mit dem führenden Ende des
Materials 1 in Eingriff geraten können, was gegebenenfalls zu einer
Beschädigung der Registerwalzen wie auch des geformt werdenden Materials
1 führt.
In jüngster Zeit wurde eine in 3
gezeigte höhenverstellbare Pressmaschine (flyingsizing press machine) entwickelt.
Die höhenverstellbare Pressmaschine umfasst ein Gehäuse
4, das an einer Durchlaufstrecke S derart angeordnet ist, dass eine Bewegung
des zu formenden Materials 1 möglich wird, einen oberen Weilenkasten
6a und einen unteren Wellenkasten 6b, die in Fensterabschnitten
5 des Gehäuses 4 einander gegenüberliegend an gegenüberliegenden
Seiten der Durchlaufstrecke S angeordnet sind, obere und untere Drehwellen
7a, 7b, die sich im Wesentlichen horizontal in einer Richtung
senkrecht zu der Durchlaufstrecke S erstrecken und von dem oberen Wellenkasten
6a beziehungsweise dem unteren Wellenkasten 6b durch (nicht dargestellte)
Lager an den Nichtexzenterabschnitten gehalten werden, Stangen 9a,
9b, die oberhalb und unterhalb der Durchlaufstrecke S angeordnet und mit
Exzenterabschnitten der Drehwellen 7a, 7b durch Lager
8a, 8b an den Endabschnitten hiervon verbunden sind, Stangenhalterungskästen
11a, 11b, die mit Zwischenabschnitten der oberen und unteren Stangen
9a, 9b durch Lager 10a, 10b mit sphärischen
Flächen verbunden und in den Fensterabschnitten 5 des Gehäuses
4 untergebracht sind sowie frei vertikal gleiten können, Pressformenhalter
13a, 13b, die mit den oberen Abschnitten der Stangen
9a, 9b über Lager 12a, 12b mit sphärischen
Flächen verbunden sind, Pressformen 14a, 14b, die an den
Pressformenhaltern 13a, 13b angebracht sind, sowie hydraulische
Zylinder 15a, 15b, deren Zylindereinheiten mit Zwischenstellen
entlang der Länge der Stangen 9a, 9b durch Lager verbunden
sind, wobei die Spitzen der Kolbenstangen mit den Pressformenhaltern 13a,
13b durch Lager verbunden sind.
Die Drehwellen 7a, 7b sind mit der (nicht dargestellten)
Ausgabewelle eines Motors über eine Universalkupplung sowie ein Geschwindigkeitsverringerungsgetriebe
verbunden, wobei sich, sobald der Motor startet, die oberen und unteren Pressformen
14a, 14b abgestimmt auf den Durchlaufvorgang aneinander annähern
und von der Durchlaufstrecke S wegbewegen.
Die Pressformen 14a, 14b umfassen flache Formungsflächen
16a, 16b, die sich von der vorgeordneten Seite A der Durchlaufstrecke
zu der nachgeordneten Seite B der Durchlaufstrecke hin allmählich abschrägen
und sich hierdurch der Durchlaufstrecke S annähern, sowie weitere flache Formungsflächen
17a, 17b, die sich von den vorstehend genannten Formungsflächen
16a, 16b weg in einer Richtung parallel zu der Durchlaufstrecke
S anschließen.
Die Breite der Pressformen 14a, 14b ist durch die
Plattenbreite (ungefähr 2000 mm oder mehr) des zu formenden Materials
1 festgelegt.
Eine Positionseinstellschraube 18 ist an der Oberseite des
Gehäuses 4 vorgesehen, um zu ermöglichen, dass der obere Wellenkasten
6a auf die Durchlaufstrecke S zu oder von dieser weg bewegt wird, wobei
durch eine Drehung der Positionseinstellschraube 18 um ihre Achse die Pressform
14a über die Drehwelle 7a, die Stange 9a und den
Pressformenhalter 13a angehoben und abgesenkt werden kann.
Wird das zu formende Material 1 in Richtung der Plattendicke
unter Verwendung der in 3 gezeigten höhenverstellbaren
Pressmaschine verkleinert und geformt, so wird die Positionseinstellschraube
18 geeignet gedreht, um die Position des oberen Wellenkastens
6a derart einzustellen, dass der Abstand zwischen den oberen und unteren
Pressformen 14a, 14b entsprechend der Plattendicke
des durch Verkleinern und Formen in Richtung der Plattendicke zu formenden Materials
1 festgelegt ist.
Anschließend wird der Motor gestartet, um die oberen und unteren
Drehwellen 7a, 7b in Drehung zu versetzen, woraufhin das zu formende
Material 1 zwischen die oberen und unteren Pressformen 14a,
14b eingeführt sowie mittels der oberen und unteren Pressformen
14a, 14b, die sich mit Blick auf die Durchlaufstrecke S auf diese
zu und von dieser wegbewegen, verkleinert und geformt wird, während eine Bewegung
in Richtung der Durchlaufstrecke S entsprechend der Verschiebung der Exzenterabschnitte
der Drehwellen 7a, 7b erfolgt.
Zu diesem Zeitpunkt wirkt ein geeigneter hydraulischer Druck auf die
hydraulischen Kammern der hydraulischen Zylinder 15a, 15b ein,
wobei die Winkel der Pressformenhalter 13a, 13b derart geändert
werden, dass sich die Formungsflächen 17a, 17b der oberen
und unteren Pressformen 14a, 14b an der nachgeordneten Seite B
der Durchlaufstrecke stets parallel zu der Durchlaufstrecke S erstrecken.
Die höhenverstellbare Pressmaschine gemäß
3 weist allerdings im Vergleich zu den Pressplatten
einer Plattenverkleinerungspressmaschine erheblich größere Kontaktflächen
zwischen den Formungsflächen 16a, 16b, 17a und
17b der Pressformen 14a, 14b und dem zu formenden Material
1 auf. Aufgrund der Tatsache, dass sich die vorstehend genannten Kontaktflächen
vergrößern, wenn sich die Pressformen 14a, 14b der Durchlaufstrecke
S nähern, wirkt während der Verkleinerung notwendigerweise eine große
Belastung auf die Pressformen 14a, 14b ein.
Darüber hinaus müssen die Pressformenhalter 13a,
13b, die Stangen 9a, 9b, die Drehwellen 7a,
7b, die Wellenkästen 6a, 6b, das Gehäuse
4 und dergleichen ausreichend hart sein, um der auf die Pressformen
14a, 14b einwirkenden Belastung standhalten zu können, weshalb
diese Elemente groß ausgestaltet werden.
Zudem kann bei der in 3 gezeigten höhenverstellbaren
Pressmaschine das Problem auftreten, dass die führenden und nacheilenden Enden
des verkleinert und geformt werdenden Materials örtlich nach links oder rechts
gebogen werden, oder dass eine Querwölbung entsteht, wodurch bei der Formung
eines langen Materials 1 im Allgemeinen eine Verwindung erfolgt, es sei
denn, die Mitten der Verkleinerungskräfte von den Pressformen 14a,
14b auf das zu formende Material 1 sind in genauer Ausrichtung
befindlich, wenn das Material 1 durch die oberen und unteren Pressformen
14a, 14b verkleinert und geformt wird.
2. Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten herkömmlichen
Walzstraße, bei der Material zwischen zwei Arbeitswalzen gewalzt wird, liegt
die Grenze des Verkleinerungsverhältnisses üblicherweise bei ungefähr
25%, was durch Begrenzungen beim Anpresswinkel bedingt ist. Aus diesem Grunde ist
es nicht möglich, die Dicke eines Materials in großem Umfang (so beispielsweise
eine Verkleinerung des Materials von einer Dicke von ungefähr 250 mm auf 30
bis 60 mm) in einem einzigen Walzdurchlauf zu verringern, weshalb drei oder vier
Walzstraßen in Tandemanordnung in einem Tandemwalzsystem bereitstehen müssen,
oder weshalb das zu walzende Material in einem Umkehrwalzsystem vorwärts und
rückwärts gewalzt wird. Allerdings treten bei diesen Systemen praktische
Probleme auf, so beispielsweise die Notwendigkeit, dass die Walzstraße lang
sein muss.
Dem steht gegenüber, dass die Planetenwalzstraße, die Sendzimir'sche
Walzstraße und die Mehrwalzenwalzstraße und dergleichen mehr als Vorrichtung
zum Pressen entwickelt wurden, um eine große Verkleinerung bei einem Walzdurchlauf
zu ermöglichen. Bei diesen Walzstraßen pressen jedoch kleine Walzen das
zu walzende Material bei hoher Drehgeschwindigkeit, was zu einem großen Impuls
führt, weshalb die Lebensdauer der Lager und dergleichen mehr derart kurz ist,
dass diese Walzstraßen für Anlagen der Massenfertigung nicht geeignet
sind.
Darüber hinaus wurden verschiedene Pressvorrichtungen entwickelt,
die Abwandlungen herkömmlicher Spannpressmaschinen darstellen, siehe beispielsweise
das japanische Patent 014139 (1990), die ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen
222651 (1986), 175011 (1990) und andere.
Ein Beispiel für eine höhenverstellbare Pressvorrichtung
entsprechend der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 175011
(1990) ist in 4 gezeigt. Hierbei sind Drehwellen
22 an den Ober- und Unterseiten oder den linken und rechten Seiten einer
Durchlaufstrecke Z eines zu formenden Materials angeordnet, wobei Formungsvorsprünge
von Stangen 23 mit geeigneter Form mit Exzenterabschnitten der Drehwellen
22 und darüber hinaus an gegenüberliegenden Seiten der Durchlaufstrecke
des zu formenden Materials angeordnete Pressformen 24 mit den Spitzen der
Stangen 23 verbunden sind. Erfolgt eine Drehung der Drehwellen
22, bewirken die mit den Exzenterabschnitten der Drehwellen gekoppelten
Stangen 23, dass die Ober- und Unterseiten des zu formenden Materials
1 durch die Pressformen 24 gepresst werden, wodurch die Dicke
des zu formenden Materials verringert wird.
Bei den vorstehend genannten Vorrichtungen mit starker Verkleinerung
treten jedoch Probleme auf, so beispielsweise die nachfolgenden:
(1) ein zu verkleinerndes Material kann unter Verwendung einer höhenverstellbaren
Vorrichtung, in der das Material verkleinert wird, nicht einfach verkleinert werden,
da gleichzeitig der Durchlauf (der Bramme) erfolgt, (2) die Vorrichtungen sind kompliziert
und weisen zahlreiche Bauteile auf, (3) viele Bauteile müssen unter starken
Belastungen eine Gleitbewegung ausführen, (4) die Vorrichtungen sind nicht
für häufige Betriebszyklen unter Schwerlast ausgelegt und dergleichen
mehr.
Bei herkömmlichen aus dem Stand der Technik bekannten Pressvorrichtungen
mit starker Verkleinerung wird mittels einer Schraube, eines Keiles, eines hydraulischen
Zylinders und dergleichen Einfluss auf die Position der Pressformen genommen, um
die Dicke des zu pressenden Materials festzulegen, weshalb im Ergebnis praktische
Probleme dahingehend auftreten, dass die Maschinen groß, kostenintensiv und
kompliziert sind sowie stark vibrieren.
3. Üblicherweise wird zum Walzen einer Bramme eine Vorwalzstraße
eingesetzt. Die zu walzende Bramme weist eine Länge von ungefähr 5 bis
12 m auf, wobei das Walzen der Bramme mittels einer Vielzahl von Vorwalzstraßen
oder Umkehrwalzstraßen erfolgt, in denen die Bramme während des Walzens
vorwärts und rückwärts geführt wird. Darüber hinaus werden
Verkleinerungspressmaschinen verwendet. Aufgrund der Tatsache, dass in jüngster
Zeit vermehrt lange Brammen auf den Markt kamen, die in kontinuierlichen Gusssystemen
hergestellt wurden, besteht die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Durchleitung
der Bramme hin zu einem nachgeschalteten Presssystem. Wird ein Material unter Verwendung
einer Vorwalzstraße vorgewalzt, so muss ein minimaler Anpresswinkel (ungefähr
17°) eingehalten werden, weshalb die Verkleinerungsgrenze &Dgr;t pro Walzdurchgang
bei ungefähr 50 mm liegt. Da die Bramme kontinuierlich ist, kann dies nicht
mittels Umkehrwalzen erfolgen, sodass zum Erhalten der gewünschte Dicke eine
Mehrzahl von Vorwalzstraßen in Reihe angeordnet werden muss, oder für
den Fall, dass eine einzelne Vorwalzstraße zum Einsatz kommt, der Durchmesser
der Arbeitswalzen sehr groß sein muss.
Infolgedessen werden Verkleinerungspressmaschinen verwendet.
5 zeigt ein Beispiel für eine solche Maschine,
bei der die Pressformen von Gleitern gepresst werden, sodass sich eine höhenverstellbare
Maschine ergibt, die eine sich bewegende Bramme pressen kann. Die oberhalb und unterhalb
der Bramme 1 vorgesehenen Pressformen 32 sind an den Gleitern
33 angebracht, wobei die Gleiter 33 mittels Kurbelmechanismen
34 nach oben oder unten bewegt werden. Die Pressformen 32, Gleiter
33 und Kurbelmechanismen 34 werden in Richtung der Durchleitung
der Bramme mittels Zuleitkurbelmechanismen 35 hin- und herbewegt. Die Förderung
der Bramme 1 erfolgt mittels Förderwalzen 36 und Durchleitregistern
37. Bei Verkleinerung der Bramme werden die Pressformen 32, die
Gleiter 33 und die Kurbelmechanismen 34 in Richtung der Durchleitung
der Bramme mittels der Zuleitkurbelmechanismen 35 bewegt, wobei die Förderwalzen
36 die Bramme abgestimmt auf deren Durchleitgeschwindigkeit durchleiten.
Darüber hinaus kann ein Start-Stopp-System eingesetzt werden. Die Bramme
1 wird hierbei angehalten, wenn das System als Verkleinerungspressmaschine
betrieben und die Bramme verkleinert wird, wobei nach der vollendeten Verkleinerung
die Bramme um eine Länge weitergefördert wird, die einer Presslänge
entspricht, woraufhin das Pressen wiederholt wird.
Es ergeben sich hierbei jedoch Probleme bei der konstruktiven Ausgestaltung
und den Herstellungskosten der vorstehend erläuterten Vorwalzstraße mit
Walzen großen Durchmessers, wobei die Verwendung von Walzen großen Durchmessers
zu kürzeren Lebensdauern der Walzen führt, was durch die geringe Walzgeschwindigkeit
sowie die Schwierigkeiten bei der Kühlung der Walzen bedingt ist. Bei der Gleiter
und Zuleitkurbelmechanismen nach 5 einsetzenden Verkleinerungspressmaschine
sind die Kosten für die Maschinen hoch, da die Mechanismen zum Hin- und Herbewegen
der Gleiter und dergleichen in Richtung der Bewegung der Bramme kompliziert und
groß sind. Darüber hinaus vibrieren die Gleiter stark in vertikaler Richtung.
Bei einer Verkleinerungspressmaschine mit einem Start-Stopp-System muss die Bramme
wiederholt aus dem Stillstand auf die Durchleitgeschwindigkeit beschleunigt und
von der Durchleitgeschwindigkeit in den Stillstand abgebremst werden. Die Bramme
wird unter Verwendung von Förderwalzen und Durchleitregistern durchgeleitet,
wobei diese Vorrichtungen aufgrund der hohen Beschleunigung und Abbremsung groß
ausgestaltet sind.
4. Bei einer starken Verkleinerung eines Materials entsprechend dem
Stand der Technik wurden früher lange Pressformen zur Verkleinerung des Materials
verwendet, während dieses in einem oder mehreren Pressvorgängen in Längsrichtung
durch die Pressformen geleitet wurde. Unter der Voraussetzung, dass die Längs-
und Querrichtungen als Richtung, in der das gepresste Material bewegt wird, beziehungsweise
als Richtung senkrecht zur Längsrichtung definiert werden, wird das stark in
Längsrichtung zu pressende Material in einem einzigen Pressvorgang oder in
mehreren Pressvorgängen von in Längsrichtung lang ausgebildeten Pressformen
gepresst, während es in Längsrichtung zugeleitet wird. 6
zeigt ein Beispiel der vorstehend erwähnten Verkleinerungspressmaschine, während
7 den Betrieb derselben darstellt. Die Verkleinerungspresse
umfasst Pressformen 42 oberhalb und unterhalb eines zu
pressenden Materials 1, hydraulische Zylinder 43 zum Niederpressen
der Pressformen 42 und ein Gestell 44 zum Halten der hydraulischen
Zylinder 43. Ein Pressvorgang wird nachstehend unter Verwendung der Symbole
L für die Länge der Pressformen 43, T für die ursprüngliche
Dicke des zu pressenden Materials 1 und t für die Dicke des Materials
nach der Pressung beschrieben. 7(A) zeigt den Zustand der Pressformen
42, die an einer Stelle mit der Dicke T an einem Abschnitt des als nächstes
zu pressenden Materials angrenzend an einen bereits gepressten Abschnitt mit der
Dicke t angeordnet sind. 7(B) zeigt den Zustand, in dem die Pressformen
ausgehend von dem Zustand (A) nach unten gepresst sind. 7(C) ist
der Zustand, in dem die Pressformen 42 von dem zu pressenden Material
1 getrennt wurden, das in Längsrichtung um die Presslänge L bewegt
wurde, und das in Gänze für den nächsten Pressvorgang bereitsteht,
der wiederum dem Zustand (A) entspricht. Die Vorgänge (A) bis (C) werden so
lange wiederholt, bis sämtliches Material auf die erforderliche Dicke verkleinert
ist.
Je länger die Pressformen sind, desto größer ist die
Kraft, die für die Verkleinerung erforderlich ist, weshalb die Verkleinerungspressmaschine
groß ausgestaltet sein muss. Bei einer Pressmaschine wird der Pressvorgang
üblicherweise mit hoher Geschwindigkeit wiederholt. Wird eine Vorrichtung großer
Masse mit großer Geschwindigkeit hin- und herbewegt, so ist ein großer
Energieaufwand notwendig, um die Vorrichtung zu beschleunigen und abzubremsen, weshalb
das Verhältnis zwischen der für das Beschleunigen und Abbremsen erforderlichen
Energie und der für die Verkleinerung des zu pressenden Materials aufzuwendenden
Energie derart groß ist, dass sehr viel Energie einfach nur für den Antrieb
der Vorrichtung eingesetzt werden muss. Wird das Material verkleinert, so muss das
Volumen, das dem dünn gemachten Abschnitt entspricht, in Längs- oder Querrichtung
verschoben werden, da die Volumina des Materials vor und nach der Verkleinerung
im Wesentlichen gleich sind. Für den Fall, dass die Pressformen lang sind,
ist das Material eingezwängt, sodass es in Längsrichtung verschoben wird
(dieses Phänomen wird auch Materialfluss genannt), wodurch der Pressvorgang
insbesondere für den Fall, dass die Verkleinerung stark ist, schwierig wird.
Wird ein zu walzendes Material auf herkömmliche Weise in einer
horizontalen Walzstraße verkleinert, so ist der Abstand zwischen den Walzen
der horizontalen Walzstraße derart gewählt, dass die Walzen in der Lage
sind, mit dem zu walzenden Material unter Berücksichtigung der Dicke des Materials
nach der Formung in Eingriff zu treten, weshalb die für einen einzigen Durchgang
zulässige Verkleinerung der Dicke begrenzt ist, sodass für den Fall, dass
eine starke Verkleinerung der Dicke gewünscht wird, eine Mehrzahl von horizontalen
Walzstraßen in Reihe angeordnet werden muss, oder das Material durch die eine
horizontale Walzstraße vorwärts und rückwärts bewegt werden
muss, während sich die Dicke allmählich verringert, wie dies im Stand
der Technik der Fall ist. Darüber hinaus wurde ein weiteres System in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung 175011 (1990) vorgeschlagen. Hier sind Exzenterabschnitte
in Drehwellen vorgesehen, wobei die Bewegung der Exzenterabschnitte unter Verwendung
von Stangen in eine Aufwärts-Abwärts-Bewegung umgewandelt wird, und das
zu pressende Material mittels dieser Aufwärts-Abwärts-Bewegungen immer
weiter verkleinert wird.
Bei dem System mit mehreren horizontalen Walzstraßen, die in
Tandemanordnung (in Reihe) angeordnet sind, treten Probleme dahingehend auf, dass
die Maschinen groß und kostenintensiv sind. Bei dem System für eine rückwärts
und vorwärts erfolgende Durchleitung eines zu pressenden Materials durch eine
horizontale Walzstraße treten Probleme dahingehend auf, dass die einzelnen
Abläufe kompliziert sind, und eine lange Walzzeit erforderlich ist. Bei dem
in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 175011 (1990) offenbarten
System tritt zudem eine Schwierigkeit dahingehend auf, dass große Maschinen
zum Einsatz kommen müssen, da ein vergleichsweise großes Drehmoment auf
die Drehwellen einwirken muss, um die erforderliche Verkleinerungskraft zu erzeugen,
wenn die Bewegung der Exzenterabschnitte der Drehwellen in eine Aufwärts-Abwärts-Bewegung
umgewandelt werden soll, um die notwendige Verkleinerungskraft zu erzeugen.
5. Üblicherweise werden Vorwalzstraßen zum Pressen von Brammen
verwendet. Die zu pressende Bramme weist eine Länge von 5 bis 12 m auf. Um
eine bestimmte Dicke zu erhalten, sind mehrere Vorwalzstraßen vorgesehen, oder
die Bramme wird vorwärts und rückwärts bewegt, während sie im
Umkehrwalzverfahren gepresst wird. Andere ebenfalls verwendete Systeme greifen üblicherweise
auf eine höhenverstellbare Pressmaschine, die eine Bramme während der
Pressung durchleitet, sowie auf eine Start-Stopp-Verkleinerungspressmaschine zurück,
die mit der Durchleitung des Materials aufhört, wenn dieses gepresst wird,
und das Material während einer Zeitspanne, in der keine Pressung erfolgt, durchleitet.
Da lange Brammen auf kontinuierlichen Gussformungsmaschinen hergestellt
werden, besteht in der Praxis die Notwendigkeit, dass die Bramme einer nachfolgenden
Pressvorrichtung kontinuierlich zugeführt wird. Wird eine Bramme in einer Vorwalzstraße
vorgewalzt, so besteht eine Beschränkung hinsichtlich des Anpresswinkels (ungefähr
17°), weshalb die Verkleinerung pro Walzdurchgang nicht allzu groß werden
kann. Da die Bramme kontinuierlich ist, kann sie nicht mittels Umkehrwalzen gewalzt werden,
weshalb zum Erhalten der bevorzugten Dicke mehrere Vorwalzstraßen in Reihe
angeordnet sein müssen, oder für den Fall der Verwendung einer einzelnen
Walzstraße der Durchmesser der Arbeitswalzen außerordentlich groß
gewählt werden muss. Es ergeben sich Schwierigkeiten mit Blick auf die konstruktive
Ausgestaltung sowie die Kosten bei der Herstellung einer derartigen Vorwalzstraße
mit Walzen großen Durchmessers, wobei die Walzen großen Durchmessers beim
Walzen einer Bramme mit kleiner Geschwindigkeit betrieben werden, weshalb die Walzen
nicht einfach gekühlt werden können, und die Lebensdauer der Walzen abnimmt.
Da eine höhenverstellbare Presse eine starke Verkleinerung der Dicke ermöglicht
und zudem in der Lage ist, das Material während dessen Förderung zu verkleinern,
kann die Presse das gepresst werdende Material einer nachgeordneten Walzstraße
kontinuierlich zuführen. Es ist allerdings schwierig, die Geschwindigkeit des
zu pressenden Materials derart einzustellen, dass die höhenverstellbare Presse
und die nachgeordnete Walzstraße gleichzeitig arbeiten können, um das
Material zu verkleinern und zu walzen. Zudem war es bislang unmöglich, eine
Start-Stopp-Verkleinerungspressmaschine und eine Walzstraße in Tandemanordnung
anzuordnen, um eine Bramme kontinuierlich zu verkleinern. Bei der Start-Stopp-Verkleinerungspresse
wird das zu pressende Material während des Pressens angehalten und erst durchgeleitet,
wenn kein Pressen mehr erfolgt.
Ein weiteres in der Praxis verwendetes System stellt ein verstellbares
System („flying system") dar, bei dem Gleiter, die eine Bramme nach unten
drücken, abgestimmt auf die Durchleitgeschwindigkeit der Bramme nach oben und
nach unten bewegt werden.
Bei einem Start-Stopp-System wird die schwere Bramme in jedem Arbeitszyklus
aus dem Stillstand auf die maximale Geschwindigkeit Vmax beschleunigt beziehungsweise
im umgekehrten Fall abgebremst, weshalb das Leistungsvermögen der Durchleiteinrichtungen,
so beispielsweise der Förderwalzen und Registerwalzen, groß sein muss.
Aufgrund des diskontinuierlichen Betriebes ist es schwierig, weitere Betriebsschritte
auf einer nachgeordneten Pressmaschine auszuführen. Das verstellbare System
setzt eine Vorrichtung mit hohem Leistungsvermögen voraus, um die Hin- und
Herbewegung zu ermöglichen, und um die schweren Gleiter in Abstimmung auf die
Geschwindigkeit der Bramme zu beschleunigen und abzubremsen. Ein weiteres Problem
bei diesem System besteht darin, dass die Vorrichtungen mit hohem Leistungsvermögen
zur Erzeugung der Hin- und Herbewegung starke Vibrationen in der Pressmaschine verursachen.
Ein weiteres Problem bei diesem System besteht darin, dass für
den Fall, dass die Geschwindigkeit der Bramme von derjenigen der Gleiter abweicht,
Risse in der Bramme entstehen können, oder die Maschine beschädigt werden
kann.
Kürzlich wurde eine Pressmaschine mit starker Verkleinerung entwickelt,
die eine dicke Bramme (zu pressendes Material) in einem einzigen Verkleinerungsvorgang
auf nahezu ein Drittel der ursprünglichen Dicke verkleinern kann.
8 zeigt ein Beispiel für eine derartige Verkleinerungsmaschine,
die zum Warmwalzen verwendet wird. Bei dieser Verkleinerungspressmaschine sind Pressformen
52a, 52b einander gegenüberliegend vertikal an gegenüberliegenden
Seiten der Durchlaufstrecke S angeordnet und werden gleichzeitig auf das zu pressende
Material 1 zu beziehungsweise von diesem weg bewegt, wobei das Material
entlang der Durchlaufstrecke S unter Einwirkung von Hin- und Herbewegungsvorrichtungen
53a, 53b bewegt wird, und letztere Exzenterachsen, Stangen und
hydraulische Zylinder aufweisen, durch die ein Material mit einer Dicke von beispielsweise
250 mm in einem einzigen Verkleinerungsvorgang auf eine Dicke von 90 mm verkleinert
werden kann.
Allerdings beträgt die Verkleinerung der vorstehend genannten
stark verkleinernden Pressmaschine bis zu 160 mm, das heißt, die Verkleinerung
hinsichtlich einer Seite beträgt bis zu 80 mm. Entsprechend dem Stand der Technik
tritt eine kleine Dickendifferenz vor und nach der Pressung auf, weshalb die Durchleitmengen
der Durchleitvorrichtungen einer Pressmaschine auf den Einlass- und Auslassseiten
im Wesentlichen gleich sind. Bei der vorstehend genannten stark verkleinernden Pressmaschine
tritt jedoch das Problem auf, dass das zu pressende Material 1 gebogen
wird, wenn die Übertragungsmengen gleich sind. Ein weiteres Problem bei dieser
Maschine betrifft die Überbelastung der Durchleitvorrichtung.
Der Stand der Technik EP 0 381 919
offenbart eine Plattenpressvorrichtung mit den Merkmalen wie in dem Oberbegriff
von Anspruch 1 definiert.
Der Stand der Technik US 3,955,391
bezieht sich auf Walzwerke, die zum Erzielen einer hohen Reduzierung konzipiert
sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde unter den vorstehend aufgeführten
Umständen gemacht und die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
eine Plattenpressvorrichtung mit (1) der Kapazität einer höhenverstellbaren
Pressvorrichtung, die ein zu pressendes Material während es bewegt wird, reduzieren
kann, (2) einer geringen Anzahl an Bauteilen und einem einfachen Aufbau, (3) einer
verringerten Anzahl an Abschnitten, die unter Belastung gleiten, (4)
der Fähigkeit zum Betreiben unter einer starken Belastung bei einer hohen Betriebsrate,
und (5) einfach konstruierten Mitteln zum Einstellen der Positionen der Pressformen
und Korrigieren der Dicke eines zu pressenden Materials bereitzustellen.
Die obigen Aufgaben werden mit einer Plattenpressvorrichtung, wie
in Anspruch 1 oder Anspruch 13 definiert, erzielt. Bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen
definiert.
Gemäß dem Aufbau der bevorzugten Ausführungsform wie
in dem abhängigen Anspruch 5 definiert, bewegen sich die oberen und unteren
Pressformen in einer Kreisbahn, wenn die Antriebswellen gedreht werden, während
sie gleichzeitig seitlich Walzen und durch das Paar von Exzenterwellen geöffnet
und geschlossen werden, deren Phasenwinkel relativ zueinander phasenverschoben sind.
Demzufolge kann das zu pressende Material transferiert werden, während es gepresst
wird, weil die oberen und unteren Pressformen in Richtung der Durchlaufstrecke bewegt
werden, während sie geschlossen werden. Da außerdem die oberen und unteren
Pressformen sich mit einer Walzwirkung schließen, kann die Last während
des Pressens verringert werden. Die Reduktionsmenge wird durch die Exzentrizität
der Exzenterwellen bestimmt, so dass Hochreduktionspressen möglich ist, ohne
durch einen spitzen Winkel (nip angle) etc. beschränkt zu werden. Da außerdem
gemäß der Erfindung das zu pressende Material während es transferiert
wird, reduziert wird, wird die Vorrichtung als eine höhenverstellbare Presse
(flying press) betrieben.
Gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie in
Anspruch 1 definiert, widerstehen nur die Exzenterwellen Lasten während des
Pressens und auf die horizontale Führungseinheit wird nur durch eine relativ
geringe Last eingewirkt, die nur das an den Pressengestellen angelegte Moment ausgleichen
und außerdem gleichen die an den oberen und unteren Pressengestellen angelegten
Momente einander aus, so dass die auf die horizontale Führungseinheit einwirkende
Belastung weiterhin reduziert wird. Deshalb kann der Aufbau mit einer geringen Anzahl
von Bauteilen und mit einer geringen Anzahl von Abschnitten, die unter Last während
des Pressens gleiten, vereinfacht werden und als ein Ergebnis dessen, kann die Vorrichtung
unter starker Belastung bei einer hohen Betriebsfrequenz betrieben werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Plattenpressvorrichtung,
wie in Anspruch 6 angegeben, kann die Geschwindigkeit der Pressformen in Richtung
der Durchlaufstrecke derart festgelegt werden, dass sie im Wesentlichen gleich zu
der Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials (einer Bramme) ist, so dass
die Last an der Antriebseinheit, die die Antriebswellen dreht und antreibt, verringert
werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wie in Anspruch
7 angegeben, kann eine Umführungseinheit Abweichungen zwischen der Geschwindigkeit
der Pressformen in Richtung der Durchlaufstrecke und der Zufuhrgeschwindigkeit des
zu pressenden Materials auffangen, so dass die Geschwindigkeit der Durchlaufstrecke
mit einem End-Walzwerk, das nachgelagert angeordnet ist, synchronisiert werden kann.
Die Plattenpressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
wie in Anspruch 1 definiert, stellt obere und untere Pressformen bereit, welche
sich in einer Kreisbahn bewegen, wenn die Kurbelwellen sich drehen, und öffnen
und schließen sich. Während die oberen und unteren Pressformen sich in
Richtung der Durchlaufstrecke bewegen, während sie geschlossen werden, kann
das zu pressende Material demzufolge transferiert werden, während es reduziert
wird. Die Reduktionsmenge wird durch die Exzentrizität der Kurbelwellen bestimmt
und deshalb ist hohes Reduktionspressen möglich, ohne dass es durch einen spitzen
Winkel etc. beschränkt wird. Die Vorrichtung wird außerdem als eine höhenverstellbare
Presse betrieben, da das zu pressende Material transportiert wird, während
es reduziert wird.
Außerdem widerstehen nur die Kurbelwellen Belastungen während
des Pressens und weil auf die horizontalen Führungseinheiten nur mit relativ
geringen Lasten eingewirkt wird, die nur dazu ausreichen, um die an den Pressengestellen
wirkenden Momente auszugleichen, und auch weil außerdem die an den unteren
und oberen Pressengestellen angelegten Momente einander ausgleichen, werden die
an den horizontalen Führungseinheiten angelegten Lasten noch geringer. Als
ein Ergebnis dessen wird der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht mit nur wenigen
Bauteilen und mit einer geringen Anzahl von Bauteilen, die unter Belastung während
des Pressens gleiten, so dass die Vorrichtung unter starker Belastung bei einer
hohen Betriebsfrequenz arbeiten kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wie in Anspruch
2 angegeben, kann die Geschwindigkeit der Pressformen in Richtung der Durchlaufstrecke
im Wesentlichen gleich zu der Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials
(eine Bramme) festgelegt werden, so dass die Belastung an der Antriebseinheit, die
die Kurbelwellen dreht und antreibt, verringert werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform, wie in Anspruch 4 definiert,
stellt den Vorteil bereit, dass durch Austauschen dieser Höheneinstellplatten,
die Höhen der Pressformen frei justiert werden können, so dass im Vergleich
zu einem konventionellen Schraubmechanismus etc. der Aufbau der
Vorrichtung stabiler, einfacher und kompakter als ein konventioneller ausgebildet
werden kann. Demzufolge vibriert die Vorrichtung weniger und neigt nicht so oft
zu Defekten, wie eine konventionelle Maschine, so dass die Vorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung einfacher gewartet werden kann, während die Kosten
verringert werden.
Die Plattenpressvorrichtung, wie in Anspruch 13 definiert, stellt
den Vorteil bereit, dass, wenn die Antriebswellen gedreht werden, die oberen und
unteren Exzenterwellen sich um ortsfeste Achsen drehen, und aufgrund der Drehung
der Exzenterwellen bewegen sich die oberen und unteren Pressformen in Kreisbahnen,
während sie geöffnet und geschlossen werden. Als ein Ergebnis dessen können
die oberen und unteren Pressformen das zu pressende Material in Richtung der Durchlaufstrecke
transportieren, während das Material reduziert wird, indem die Geschwindigkeit
der Pressengestelle in Richtung der Durchlaufstrecke mit der Geschwindigkeit des
zu pressenden Materials durch die Synchron-Exzenterwellen während des Pressens
mit den Pressformen synchronisiert wird. Auf diese Art und Weise wird die Reduktionsmenge
durch die Exzentrizität der Exzenterwellen ohne jegliche Einschränkung
von spitzen Winkeln etc. bestimmt, so dass Hochreduktionspressen ausgeführt
werden kann.
Bei dieser Vorrichtung widerstehen nur die Exzenterwellen (Doppel-Exzenterwellen),
die sich um die Achsen der ortsfesten Wellen drehen, Lasten während des Pressens
und nur ziemlich geringe Lasten, die lediglich die an den Pressengestellen wirkenden
Momente ausgleichen, werden an den Verbindungsabschnitten angelegt, und da außerdem
die an den oberen und unteren Pressengestellen angelegten Momente einander ausgleichen,
werden die Lasten weiterhin reduziert. Deshalb gibt es wenige Komponententeile;
ist der Aufbau einfach; gibt es nur eine geringe Anzahl von Gleitstellen, welche
während des Pressens belastet sind; und kann die Vorrichtung unter starker
Belastung bei einer hohen Betriebsfrequenz betätigt werden.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen
sich bei Betrachtung der nachfolgenden Zeichnung.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels einer
Walzstraße zum Warmwalzen.
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für
eine Verkleinerungsformung in Richtung der Plattendicke eines zu formenden Materials
unter Verwendung von Pressformen zeigt.
3 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels einer
höhenverstellbaren Pressmaschine.
4 ist eine strukturelle Ansicht eines herkömmlichen
Beispiels einer stark verkleinernden Pressmaschine.
5 ist eine Ansicht, die eine herkömmliche verstellbare
Verkleinerungspressmaschine zeigt.
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau
einer Verkleinerungspressmaschine unter Verwendung herkömmlicher langer Pressformen
zeigt.
7 ist eine Darstellung des Betriebes der Vorrichtung
gemäß 6.
8 zeigt ein Verfahren zum Verkleinern der Dicke, das
beim Warmpressen zum Einsatz kommt.
9 zeigt den Aufbau der Presseinrichtung, die mit der
Plattenpressvorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen ist.
10 ist eine Seitenansicht der Plattenpressvorrichtung,
wie in 9 gezeigt.
11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in
10.
12 ist eine schematische Ansicht, die die Bahnen zeigt,
in welchen sich die Pressformen bewegen.
13 ist eine Ansicht, die die Bewegung der Pressformen in Richtung
nach oben und nach unten relativ zu der Winkelposition &thgr; der Antriebswellen
zeigt.
14 zeigt den Aufbau einer Walzanlage, die mit der Plattenpressvorrichtung
gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen
ist.
15 ist eine Seitenansicht der Plattenpressvorrichtung,
wie in 14 gezeigt.
16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß
15.
17 ist eine schematische Ansicht, die die Bahnen, in
welchen sich die Pressformen bewegen, zeigt.
18 ist ein Diagramm, das das Plattenpressverfahren
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 zeigt den Aufbau einer Walzanlage, die mit der Vorrichtung
der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
20 ist eine Seitenansicht der Plattenpressvorrichtung
wie in 19 gezeigt.
21 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß
20.
22 ist eine schematische Ansicht, die die Bahnen, in
welchen sich die Pressformen bewegen, zeigt.
23 ist eine Ansicht, die die Bewegung der Pressformen
in Richtung nach oben und nach unten relativ zu der Winkelposition &thgr; der Synchron-Exzenterwellen
zeigt.
24 zeigt den Aufbau der zwölften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
25 ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X gemäß
24.
26 zeigt einen Arbeitszyklus eines Schiebers.
27 zeigt einen Arbeitszyklus eines Schiebers und des
zu pressenden Materials.
28 zeigt den Aufbau der dreizehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
29 ist eine Schnittansicht entlang der Linie Y-Y gemäß
28.
30 ist eine schematische Ansicht, die die Bahnen, in
welchen sich die Pressformen bewegen, zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend
anhand der Zeichnung beschrieben.
Erste Ausführungsform
9 zeigt den Aufbau eines Walzwerkes, das zusammen mit
der Plattenpressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben
wird. Bei dieser Figur wird eine Umführungseinheit 506 nachgelagert
zu der Plattenpressvorrichtung 510 gemäß der vorliegenden Erfindung
vorgesehen und ein End-Walzwerk 505 ist weiter nachgelagert installiert.
Die Umführungseinheit 506 hält ein Material, das gepresst wird,
in einen schlaffen Abschnitt auf und der schlaffe Abschnitt gleicht jeden Unterschied
der Durchlaufgeschwindigkeit der Plattenpressvorrichtung 510 und des End-Walzwerkes
505 aus.
10 ist eine Seitenansicht der Plattenpressvorrichtung
wie in 9 gezeigt und 11
ist eine Schnittansicht entlang der Line A-A gemäß 10.
Wie in den 10 und 11 gezeigt,
ist die Plattenpressvorrichtung 510 gemäß der vorliegenden Erfindung
mit oberen und unteren Antriebswellen 512, die einander gegenüberliegend
oberhalb und unterhalb eines zu pressenden Materials 1 angeordnet sind
und gedreht werden, oberen und unteren Pressengestellen 514, wobei ein
Ende von jedem (rechtes Ende gemäß 31 (Anmerkung des
Übersetzers: 10)) mit einer der Antriebswellen
512 auf eine frei gleitbare Art und Weise in Eingriff ist und deren anderen
Enden 514b (linkes Ende in der Figur) miteinander auf eine frei drehbare
Art und Weise verbunden sind, eine horizontale Führungseinheit 516,
die die Verbindungsabschnitte 514c der Pressengestelle 514 derart
stützt, dass sie in die horizontale Richtung bewegt werden können und
obere und untere Pressformen 518, die an einem Ende der oberen und unteren
Pressengestelle 514 gegenüberliegen des zu pressenden Materials montiert
sind, vorgesehen. 511 in 10 bezeichnet den
Hauptrahmen der Einheit.
Die oberen und unteren Antriebswellen 512 sind mit Exzentervellen
512a an beiden Enden in Seitenrichtung vorgesehen, welche unterschiedliche
Phasenwinkel haben. Außerdem sind sphärische Sitze 515 an den
Stellen vorgesehen, an welchen die Exzenterwellen 512a mit den Pressengestellen
514 in Eingriff gelangen und die Pressengestelle 514 können
um die Achse X der Antriebswellen, wie durch die Pfeile A angedeutet, gedreht werden.
Die Kontaktflächen zwischen den Pressformen 518 und dem zu pressenden
Material 1 sind Kreisbögen und sind hin zu dem zu pressenden Material
konvex und können das Material gleichmäßig pressen, wenn die Pressengestelle
sich drehen.
Wie in 11 gezeigt, sind Antriebseinheiten
520 vorgesehen, die die Antriebswellen 512 antreiben und drehen.
Diese Antriebseinheiten 520 werden durch einen Geschwindigkeitsregler
522 geregelt und die Drehgeschwindigkeit der Antriebseinheiten
520 kann frei geregelt werden. Bei dieser Ausführungsform sind Höheneinstellplatten
524 zwischen den Pressformen 518 und den Pressengestellen
514 vorgesehen und durch Ändern der Dicke der Höheneinstellplatten
524 werden die Höhen der Pressformen 518 geändert.
12 zeigt schematisch die Bahnen, in welchen sich die
Pressformen bewegen; (A) zeigt die allgemeine Bewegung der Pressformen
518 und der Pressengestelle 514 und (B) zeigt die Bewegung von
nur den Pressformen 518. 13 zeigt die Verschiebungen der
Pressformen 518 in Richtung nach oben und nach unten
in Bezug auf den Drehwinkel &thgr; der Antriebswellen. Wie in den 12
und 34 (Anmerkung des Übersetzers: 13) gezeigt,
drehen sich die entsprechenden Exzenterwellen 512a in Kreisen mit einem
Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität e der Welle, wenn sich jede
Antriebswelle 512 dreht, wodurch die oberen und unteren Pressengestelle
514 dazu bewirkt werden, sich auf solch eine Art und Weise zu bewegen,
dass während sich der linke Endabschnitt 514b sich rückwärts
und vorwärts in Richtung der Durchlaufstrecke bewegt, der rechte Endabschnitt
514a (in 10) sich nach oben und unten bewegt.
Demzufolge bewegt sich jede der oberen und unteren Pressformen 518, wie
in 12 gezeigt, in Kreisbahnen mit einem Durchmesser
gleich zu der doppelten Exzentrizität e der Exzenterwellen 512a und
gleichzeitig werden die Pressformen geöffnet und geschlossen und in die seitliche
Richtung gedreht. Deshalb kann das zu pressende Material 1 transferiert
werden, während es verringert wird, da die oberen und unteren Pressfarmen
518 sich in Richtung der Durchlaufstrecke, während sie geschlossen
werden, bewegen. Da außerdem die oberen und unteren Pressformen 518
sich mit einer Walzwirkung schließen können die Lasten während des
Pressens verringert werden. Die Reduktionsmenge wird durch die Exzentrizität
e der Exzenterwellen 512a bestimmt, deshalb kann Hochreduktionspressen
durchgeführt werden, ohne durch einen spitzen Winkel etc. beschränkt zu
werden. Da außerdem das zu pressende Material 1 während es reduziert
wird, transferiert wird, kann ein höhenverstellbarer Pressvorgang erzielt werden.
Wie in 12(B) gezeigt, sind die Pressformen
518 unter einem geringen Winkel zu den Pressengestellen 514 montiert,
wenn die Pressformen geöffnet sind (gezeigt durch die durchgehenden Linien
in der Figur), so dass die parallelen Abschnitte 518 während des Pressens
parallel zueinander werden (gezeigt durch die doppelt Strichpunktierte Linie in
der Figur). Zu diesem Zeitpunkt wird der während eines Zyklus gepresste Bereich
durch die schraffierte Fläche in der Figur gezeigt.
Wie in 13 gezeigt, sind das Paar von Exzenterwellen
512a, die an den beiden Enden in Seitenrichtung angeordnet sind, relativ
zueinander phasenverschoben und demzufolge sind die Bereiche, in welchen die zwei
Enden das zu pressende Material 1 pressen, unterschiedlich zueinander und
weil die oberen und unteren Pressformen 518 sich mit einer Walzwirkung
schließen, können die Lasten während des Pressens verringert werden.
Der Geschwindigkeitsregler 522 der Antriebseinheiten
520 bestimmt außerdem die Drehgeschwindigkeit der Antriebswellen
512, so dass, wenn die Pressformen 518 pressen, die Geschwindigkeit
der Pressformen in Richtung der Durchlaufstrecke im Wesentlichen der Zufuhrgeschwindigkeit
des zu pressenden Materials 1 gleicht. Bei dieser Anordnung ist es möglich,
die Geschwindigkeit der Pressformen 518 in Richtung der Durchlaufstrecke
im Wesentlichen mit der Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials
1 anzugleichen, weshalb die Lasten an den Antriebseinheiten 520,
die die Antriebswellen 512 antreiben und drehen, verringert werden können.
Auf diese Art und Weise stellt die Plattenpressvorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Vorteile bereit, wie beispielsweise
(1) höhenverstellbarer Pressvorgang wird ermöglicht, indem ein zu pressendes
Material während es transferiert wird, reduziert wird, (2) die Anzahl der Bauteile
ist gering und der Aufbau einfach, (3) eine geringe Anzahl von Bauteilen müssen
unter Belastung während des Pressens gleiten, (4) starke Belastung und hohe
Arbeitszyklen sind möglich, (5) die Dicke des zu pressenden Materials kann
durch Einstellen der Position der Pressformen durch Nutzung eines einfachen Verfahrens
justiert werden, usw.
Zweite Ausführungsform
14 zeigt den Aufbau einer Walzanlage, die zusammen
mit der Plattenpressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt
wird. In dieser Figur ist eine Umführungseinheit 606 an der nachgelagerten
Seite der Vorrichtung 610 zum Pressen von heißen Brammen gemäß
der vorliegenden Erfindung installiert und weiter nachgelagert zu dieser ist ein
End-Walzwerk 605 vorgesehen. Die Umführungseinheit 606 hält
ein zu pressendes Material in einen schlaffen Abschnitt auf, so dass die schlaffe
Länge des Materials jegliche Unterschiede zwischen der Durchlaufsteckengeschwindigkeiten
der Vorrichtung 610 zum Pressen der heißen Bramme und des End-Walzwerkes
605 ausgleicht.
15 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Pressen
der heißen Bramme, wie in 14 gezeigt, und
16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß
15. Wie in den 15 und
16 gezeigt, umfasst die Vorrichtung 610 zum
Pressen der heißen Bramme gemäß der vorliegenden Erfindung obere
und untere Kurbelwellen 612, die gegenüberliegend voneinander oberhalb
und unterhalb des zu pressenden Materials 1 angeordnet sind und zum Drehen
ausgebildet sind, obere und untere Pressengestelle 614, wobei ein Ende
614a (das rechte Ende in der Figur) von jeder mit einer der Kurbelwellen
612 auf eine frei gleitbare Art und Weise in Eingriff ist und die anderen
Enden 614b (linkes Ende) miteinander auf eine frei drehbare Art und Weise
verbunden sind, und eine horizontale Führungseinheit 616 zum Stützen
der Verbindungsabschnitte 614c der Pressengestelle 614, so dass
diese sich horizontal bewegen können, und obere und untere Pressformen
618, die an einem Ende von jedem der unteren und oberen Pressengestelle
614 hin zu dem zu pressenden Material 1 montiert sind. Bei dieser
Figur bezeichnet 611 den Rahmen der Haupteinheit.
Wie in 16 gezeigt, sind Antriebseinheiten
620 zum Antreiben und Drehen der Kurbelwellen 612 vorgesehen und
die Antriebseinheiten 620 werden durch einen Geschwindigkeitsregler
622 derart gesteuert, dass die Drehgeschwindigkeit der Antriebseinheiten
620 frei kontrollierbar ist.
Bei dieser Ausführungsform sind Höheneinstellplatten
624 zwischen den Pressformen 618 und den Pressengestellen
614 vorgesehen und durch Ändern der Dicke der Höheneinstellplatten
624 können die Höhen der Pressformen 618 justiert werden.
17 zeigt schematisch die Wege, gemäß welchen
sich die Pressformen bewegen; (A) zeigt die allgemeine Bewegung der Pressformen
618 und der Pressengestelle 614 und (B) zeigt nur die Bewegungen
der Pressformen 618. Wie in 17 gezeigt, wenn
sich die Kurbelwellen 612 drehen, dreht sich jede der Kurbelwellen
612 in einem Kreis mit einem Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität
e der Welle, und dieser Bewegung folgend, bewegen sich die oberen und unteren Pressengestelle
614 auf solch eine Art und Weise, dass während sich der linke Endabschnitt
614b in Richtung der Durchlaufstrecke rückwärts und vorwärts
bewegt, die rechten Endabschnitte 614a (in
15) sich nach oben und unten bewegen. Deshalb bewegt
sich jeder der oberen und unteren Pressformen 618, wie in dieser Figur
gezeigt, in einer Kreisbahn mit einem Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität
e von einer der Kurbelwellen 612 und während sich die oberen und unteren
Pressformen 618 in Richtung der Durchlaufstrecke bewegen, während
sie geschlossen werden, kann das zu pressende Material 1 transferiert werden,
während es gepresst wird. Die Reduktionsmenge ist von der Exzentrizität
e der Kurbelwellen 612 abhängig und ein hoher Reduktionspressvorgang
kann erzielt werden, ohne dass dieser durch einen spitzen Winkel etc. beschränkt
wird. Außerdem kann ein höheneinstellbares Presssystem realisiert werden,
da das zu pressende Material 1, während es reduziert wird, gepresst
wird.
Wie in 17(B) gezeigt, sind die Pressformen
618 an den Pressengestellen 614 unter einem kleinen Winkel daran
montiert, wenn die Pressformen geöffnet sind (durchgehende Linien in der Figur),
so dass die parallelen Abschnitte 618a während des Pressens parallel
zueinander sind (doppelpunktgestrichelte Linie in der Figur). Für diesen Aufbau
wird der während eines Zyklus gepresste Bereich in der Figur durch die schraffierte
Fläche gezeigt.
Der Geschwindigkeitsregler 622 der Antriebseinheiten
620 bestimmt außerdem die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwellen
612, um die Geschwindigkeit der Pressformen 618 in Richtung der
Durchlaufstrecke während des Pressens im Wesentlichen in Übereinstimmung
mit der Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials 1 festzulegen.
Bei diesem Aufbau kann die Geschwindigkeit der Pressformen 618 in Richtung
der Durchlaufstrecke im Wesentlichen identisch zu der Zufuhrgeschwindigkeit des
zu pressenden Materials 1 festgelegt werden, so dass Lastvariationen an
den Kurbelwellen, verursacht durch Unterschiede bei der Geschwindigkeit, verringert
werden können.
18 ist ein Diagramm, das zeigt, wie eine warme Bramme
gemäß der vorliegenden Erfindung gepresst wird. Bei dieser Figur bezeichnet
die Abszisse und die Ordinate jeweils den Kurbelwinkel und die Geschwindigkeit in
Richtung der Durchlaufstrecke. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
ist die Geschwindigkeit zum Zuführen eines zu pressenden Materials variierbar
und wird gleich zu der maximalen Geschwindigkeit der Pressformen in Richtung der
Durchlaufstrecke festgelegt. Insbesondere sollte die Zufuhrgeschwindigkeit des zu
pressenden Materials auf solch eine Art und Weise variiert werden, so dass die Geschwindigkeit
am Anfang des Pressens größer als die oben genannte maximale Geschwindigkeit
ist und danach bei einer Zwischenzeit während des Pressens verringert wird.
Demzufolge können die an den Presskurbelwellen angelegten Lasten, die durch
Variationen der Massenkraft und Geschwindigkeiten des zu pressenden Materials verursacht
werden, verringert werden.
Wie aus der obigen Beschreibung nachzuvollziehen ist, stellen die
Vorrichtung zum Pressen der warmen Bramme und die Pressverfahren gemäß
der vorliegenden Erfindung hervorragende praktische Vorteile bereit, enthaltend
(1) ein höheneinstellbares Presssystem kann zum Pressen eines Materials, während
es transferiert wird, bereitgestellt werden, (2) es gibt wenige Bauteile und der
Aufbau ist einfach, (3) es gibt wenige Teile, die unter Last während des Pressens
gleiten, (4) das System kann bei hohen Lasten mit schnellen Arbeitszyklen betrieben
werden, (5) die Position der Pressformen kann durch Nutzen eines einfachen Verfahrens
geändert werden, und die Dicke des zu pressenden Materials kann korrigiert
werden, usw.
Dritte Ausführungsform
19 zeigt den Aufbau einer Walzanlage, die zusammen
mit der Plattenpressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt
wird. Bei dieser Figur ist eine Umführungseinheit 706 an der nachgelagerten
Seite zu der Plattenpressvorrichtung 710 gemäß der vorliegenden
Erfindung installiert und weiter nachgelagert zu dieser ist ein
End-Walzwerk 706 vorgesehen. Die Umführungseinheit 706 hält
ein Material, das gepresst wird, in einen schlaffen Abschnitt, so dass der schlaffe
Abschnitt des Materials jegliche Unterschiede hinsichtlich der Geschwindigkeit der
Durchlaufstrecke der Plattenpressvorrichtung 710 und des End-Walzwerkes
705 ausgleicht.
20 ist eine Seitenansicht der Plattenpressvorrichtung
wie in 19 gezeigt und 21
ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A gemäß 20.
Wie in den 20 und 21 gezeigt,
ist die Plattenpressvorrichtung 710 gemäß der vorliegenden Erfindung
mit oberen und unteren Exzenter-Antriebswellen 715, die gegenüberliegend
voneinander oberhalb und unterhalb eines zu pressenden Materials 1 angeordnet
sind und durch Antriebseinheiten 720b angetrieben und gedreht werden, obere
und untere Synchron-Exzenterwellen 713, die durch die Exzenter-Antriebswellen
715 gedreht werden, obere und untere Pressengestelle 714, wobei
ein Ende 714a von jedem mit einem der Synchron-Exzenterwellen
713 auf eine frei gleitbare Art und Weise im Eingriff ist und die anderen
Enden 714 sind miteinander auf eine frei drehbare Art und Weise verbunden,
und obere und untere Pressformen 718, die gegenüberliegen voneinander
an einem Ende von jedem der oberen und unteren Pressengestelle 714 montiert
sind, vorgesehen. Bei dieser Figur bezeichnet 711 den Rahmen der Haupteinheit.
Bezug nehmend auf 21 werden die oberen
und unteren Pressformen 718 durch Drehen der oberen und unteren Exzenter-Antriebswellen
715 geöffnet und geschlossen, und wenn die Pressformen 718
Pressen, wird die Geschwindigkeit der Pressengestelle 714 in Richtung der
Durchlaufstrecke mit der Geschwindigkeit, bei weicher das zu pressende Material
in Richtung der Durchlaufstrecke durch die Synchron-Exzenterwellen 713
transferiert wird, während das Material gepresst wird, synchronisiert.
Die äußeren Peripherien der Synchron-Exzenterwellen
713 sind mit Zahnradverzahnungen ausgebildet und die Wellen werden durch
die Antriebseinheiten 720a durch die kleinen Zahnräder 712a,
die an den Antriebswellen 712 montiert sind, angetrieben und gedreht. Wie
in 21 gezeigt, kann jede Welle mit den Antriebseinheiten
720a, 720b durch Universalgelenke etc. verbunden werden, oder,
obwohl nicht veranschaulicht, jede Welle kann durch eine Differenzialeinheit angetrieben
werden.
Bei dieser Ausführungsform sind auch Höheneinstellplatten
724 zwischen den Pressformen 718 und den Pressengestellen
714 positioniert, so dass durch Ändern der Dicken der Höheneinstellplatten
724 die Höhen der Pressformen 718 justiert werden können.
22 zeigt schematisch die Bahnen, in welchen sich die
Pressformen bewegen; (A) zeigt die allgemeine Bewegung der Pressformen
718 und der Pressengestelle 714 und (B) zeigt die Bewegungen von
nur den Pressformen 718. 23 zeigt die Verschiebung
der Pressformen 718 in die nach oben und nach unten verlaufende Richtung
in Bezug auf den Drehwinkel &thgr; der Synchron-Exzenterwellen. Wie in den
22 und 23 veranschaulicht,
wenn die Antriebswellen 712 gedreht werden, drehen sich die oberen und
unteren Synchron-Exzenterwellen 713 um die Exzenter-Antriebswellen
715 herum, und deshalb bewegen sich die Synchron-Exzenterwellen
715 in einem Kreis mit einem Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität
e davon und die äußeren Peripherien davon bewirken, dass die oberen und
unteren Pressengestelle 714 auf solch eine Art und Weise bewegt werden,
dass das linke Ende 714b in Richtung der Durchlaufstrecke rückwärts
und vorwärts bewegt wird, während das rechte Ende 714a (in
20) sich nach oben und unten bewegt. Demzufolge, wie
in 22(B) gezeigt, bewegt sich jede der oberen und unteren Pressformen
718 in einer Kreisbahn mit einem Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität
e der Synchron-Exzenterwellen 712a, während sie geöffnet und
geschlossen werden.
Wie auch in 23 gezeigt, die das Geschwindigkeitsverhältnis
zeigt, das aus der Kombination der Exzentrizität E der Exzenter-Antriebswellen
715 und der Exzentrizität e der Synchron-Exzenterwellen
713 resultiert, kann eine konstante Pseudogeschwindigkeit über einen
Bereich erzeugt werden, indem das Geschwindigkeitsmuster verändert wird. Die
Reduktionsmenge zu diesem Zeitpunkt ist von der Exzentrizität e der Synchron-Exzenterwellen
713 abhängig, demzufolge kann eine hohe Reduktionsarbeit durchgeführt
werden, ohne dass diese durch einen spitzen Winkel etc. beschränkt wird. Da
außerdem das zu pressende Material 1 durch die Synchron-Antriebseinheiten
716 während es reduziert wird, gepresst wird, kann ein höhenverstellbarer
Pressvorgang auf einfache Art und Weise durchgeführt werden.
Außerdem widerstehen nur die Synchron-Exzenterwellen
713 (Doppelsynchron-Exzenterwellen), die durch die Exzenter-Antriebswellen
715 gedreht werden, Lasten während des Pressvorgangs und die Verbindungsabschnitte
714c und die Synchron-Antriebseinheiten 716 müssen nur ziemlich
kleinen Lasten widerstehen, die nur die an dem Pressengestell 714 wirkenden
Momente ausgleichen und außerdem gleichen die an den oberen und unteren Pressengestellen
714 wirkenden Momente einander aus, so dass die Lasten an dem Verbindungsabschnitt
und den Antriebseinheiten weiterhin verringert werden. Als ein Ergebnis dessen gibt
es nur eine geringe Anzahl von Bauteilen; ist die Konstruktion einfach; gibt es
wenige Abschnitte, die unter Belastung während des Pressens
gleiten; und kann das System unter hohen Lasten bei einer hohen Betriebsgeschwindigkeit
betrieben werden.
Wie in 22(B) gezeigt, sind die Pressformen
718, wenn die Pressformen geöffnet sind (durchgezogene Linien in der
Figur) an den Pressengestellen 714 unter einem geringen Winkel dazu montiert,
so dass während des Pressens (doppelt strichpunktierte Linien in der Figur)
die parallelen Abschnitte 718a parallel zueinander sind. Zu diesem Zeitpunkt
wird der während eines Zyklus gepresste Bereich durch die schraffierte Fläche
in der Figur veranschaulicht.
Aus der obigen Beschreibung ist offensichtlich, dass die Plattenpressvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung hervorragende Vorteile bereitstellt,
enthaltend (1) ein zu pressendes Material kann durch einen höhenverstellbaren
Pressvorgang gepresst werden, bei welchem das Material während es transferiert
wird, reduziert wird, (2) es gibt nur wenige Bauteile und der Aufbau ist einfach,
(3) eine geringe Anzahl von Teilen gleiten während des Pressens unter Belastung
und (4) das System kann unter hohen Lasten bei einer hohen Betriebsgeschwindigkeit
betrieben werden.
Vierte Ausführungsform
24 zeigt den Aufbau der Plattenpressvorrichtung gemäß
der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 25
ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X gemäß 24.
Obere und untere Pressformen 802 sind oberhalb und unterhalb eines zu pressenden
Materials 1 vorgesehen. Kühlwasser wird zu der Innenseite der Pressformen
802 zum Kühlen der Pressformen zugeführt. Kühlwasser kann
andererseits auch von außerhalb gesprüht werden. Die Pressformen
802 sind an Schiebern 803 durch Pressformenhalter 804
auf eine lösbare Art und Weise montiert. Zwei Kurbelwellen 805 sind
mit den Schiebern 803 in die seitliche Richtung des zu pressenden Materials
1 auf eine freie schiebbare Art und Weise im Eingriff, wobei diese in Richtung
des Materialflusses (Vorwärtsrichtung) in Reihe angeordnet sind. Die Kurbelwellen
805 umfassen Exzenterwellen 805b, die mit den Schiebern
803 im Eingriff sind und Stützwellen 805a, die an beiden
Enden der Exzenterwellen 805b in die axiale Richtung davon verbunden sind
und eines der Enden der Stützwellen 805a ist mit einer nicht veranschaulichten
Antriebseinheit verbunden, die die Kurbel 805 antreibt und dreht. Die Stützwellen
805a und die Exzenterwellen 805b sind derart verbunden, so dass
die Mittellinien davon voneinander versetzt sind, wodurch die Exzenterwellen
805b exzentrisch um die Stützwellen 805a gedreht werden.
Gegengewichte 806 sind an jedem Ende der Stützwellen
805a der Exzenterwellen 805b angebracht. Die Gegengewichte
806 sind mit deren Schwerpunkt versetzt zu den Mittellinien der Stützwellen
805a montiert und der Winkel der Versetzung ist 180° von der Richtung
der Exzentrizität der Exzenterwellen 805b in Bezug zu den Stützwellen
805a. Die Massenkraft (nicht balancierte Kräfte) aufgrund der Exzentrizität
der Gegengewichte 806 gleichen im Wesentlichen die Massenkräfte aufgrund
der Schieber 803, der Pressformen 802 und der Pressformenhalter
804 aus, so dass die Vibration der Vorrichtung wesentlich verringert werden
kann.
Die Pressformen 802, die Schieber 803, die Pressformenhalter
804, die Kurbelwellen 805 und die Gegengewichte 806 sind
symmetrisch oberhalb und unterhalb des zu pressenden Materials 1 angeordnet
und zu einem Körper durch die Haupt-Rahmeneinheit 808 ausgebildet.
Die Exzenterwellen 805b sind an den Schiebern 803 auf eine frei
drehbare Art und Weise durch die Lager 807 verbunden und die Stützwellen
805a sind durch die Lager 807, die an der Haupt-Rahmeneinheit
808 vorgesehen sind, auf eine frei drehbare Art und Weise gestützt.
Als nächstes wird die Arbeitsweise beschrieben. 26
zeigt einen Arbeitszyklus der Schieber 803. 27
veranschaulicht die Bewegungen der Schieber 803 und des zu pressenden Materials
1 während eines Arbeitszyklus. In 26
bei einer Zykluszeiterhöhung in der Sequenz t1-t2-t3-t4-t1 und das Material
wird während der Periode ta-tb, welche t2 enthält, gepresst. In
27 entspricht t1-t4 zu t1-t4 von 26.
Bei t1 werden die Schieber 803 zu einer Zwischenposition angehoben und
sind an der am weitesten entfernten Position in Rückwärtsrichtung angeordnet.
Bei t2 wird der Zustand während des Pressens gezeigt und die Schieber sind
in einer Zwischenposition in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung angeordnet.
Bei t3 sind die Schieber teilweise angehoben und an der am weitesten entfernten
Position in Vorwärtsrichtung. Die Schieber 803 bewegen sich somit
während der Periode t1-t2-t3, wie durch die Pfeile gezeigt, nach vorne, und
bewegen sich mit der maximalen Geschwindigkeit bei t2 während des Pressens.
Demzufolge wird das zu pressende Material 1 durch die Klemmwalzen
809 gemäß der Geschwindigkeit der Schieber bewegt, wenn die Schieber
803 pressen, wodurch das Material kontinuierlich bei einer Geschwindigkeit,
die zum Pressen am meisten geeignet ist, bewegt werden kann, sogar während
einer Pressperiode. Weil die Gegengewichte 806 mit Phasenwinkeln versetzt
durch 180° von denen der Schieber 803 bewegt werden, wird die durch
die Schieber 803 verursachte Vibration reduziert. Außerdem wirken
die Gegengewichte auch als Schwungräder, die zu einer Reduktion der von den
Antriebseinheiten verlangten Leistung beitragen.
Fünfte Ausführungsform
Die dreizehnte (Anmerkung des Übersetzers: fünfte) Ausführungsform
wird als nächstes beschrieben. 28 zeigt den Aufbau
der Plattenpressvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform und
29 ist eine Schnittansicht entlang der Linie Y-Y gemäß
28, die nur die Hälfte einer Seite der Quer-Mittellinie
des zu pressenden Materials 1 zeigt, weil der gesamte Aufbau symmetrisch
um die Mittellinie ist. Wie in den 28 und
29 gezeigt, umfasst diese Ausführungsform der
Plattenpressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung obere und untere
Kurbelwellen 815, die gegenüberliegend voneinander oberhalb und unterhalb
des zu pressenden Materials 1 angeordnet sind und angetrieben und gedreht
werden, obere und untere Pressengestelle 813, wobei ein Ende
813a (rechtes Ende in der Figur) von jedem mit einer der Kurbelwellen auf
eine frei drehbare Art und Weise im Eingriff ist und die anderen Enden
813b (linke Enden) miteinander auf eine frei drehbare Art und Weise verbunden
sind, horizontale Führungseinheiten 819, die die Verbindungsabschnitte
813c der Pressengestelle 813 führen, damit sie horizontal
bewegt werden können, obere und untere Pressformen 812, die an einem
Ende 813a von jedem der oberen und unteren Pressengestelle 813
montiert sind und dem zu pressenden Material 1 gegenüberliegen, Gegengewichte
816, die an den Kurbelwellen 815 installiert sind und eine Haupt-Rahmeneinheit
818, die die Kurbelwellen 815 stützt. Die Pressformen
812 sind an den Enden 813a durch die Höheneinstellplatten
814 montiert.
Die horizontale Führungseinheit 819 ist entweder ein
hydraulischer Zylinder, ein Kurbelmechanismus oder ein Servomotor, der die Verbindungsabschnitte
813c, an welchen die oberen und unteren Pressengestelle 813 verbunden
sind, in die Förderrichtung des zu pressenden Materials bewegt, wenn die Kurbelwellen
815 sich drehen.
Die Kurbelwellen 815 sind in 29
gezeigt und umfassen Exzenterwellen 815b, die mit den Enden 813a
der Pressengestelle 813 im Eingriff sind und Stützwellen
815a, die an beiden Enden der Exzenterwellen 815b mit deren Axialmittellinien
versetzt zueinander angebracht sind. Die Stützwellen 815a sind durch
die Haupt-Rahmeneinheit 818 durch Lager 817 gestützt und
die Exzenterwellen 815b sind an den Enden 813a durch die Lager
817 verbunden. An den Stützwellen 815a, außerhalb der
Haupt-Rahmeneinheit 818, sind Gegengewichte 816 montiert, deren
Schwerpunkt versetzt zu den axialen Mittelinien der Stützwellen 815a
sind, und der Winkel der Versetzung ist 180° von der Richtung der Exzentrizität
der Exzenterwellen 815b relativ zu den Stützwellen 815a.
Eine Antriebseinheit 820 ist an dem Ende einer Stützwelle
815a, die mit einem Gegengewicht 816 ausgerüstet ist, vorgesehen
und durch eine Steuereinheit 822 gesteuert.
Die Arbeitsweise der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend
beschrieben. 30 zeigt schematisch die Bahn, in welcher
sich die Pressformen 812 bewegen; (A) zeigt die generellen Bewegungen der
Pressformen 812 und der Pressengestelle 813 und (B) zeigt die
Bewegungen von nur den Pressformen 812. Wenn die Kurbelwellen
815 gedreht werden, dann werden die oberen und unteren Exzenterwellen
815 durch die Stützwellen 815a gedreht und die Exzenterwelle
815b dreht sich in einem Kreis mit einem Durchmesser gleich zu der doppelten
Exzentrizität e davon und die äußere Peripherie davon bewirkt, dass
die oberen und unteren Pressengestelle 813 sich derart bewegen, dass die
anderen Enden 813b in Richtung des Flusses des zu pressenden Materials
sich hin und herbewegen, während die Enden 813a sich nach oben und
unten bewegen. Demzufolge bewegen sich die oberen und unteren Pressformen
813 wie in 30(B) gezeigt nach oben und unten, während
sie in einer Kreisbahn mit einem Durchmesser gleich zu der doppelten Exzentrizität
e der Exzenterwellen 815b bewegt werden.
Wie in 28 gezeigt, ermöglicht die
horizontale Führungseinheit 819 es den Verbindungsabschnitt
813c der Pressengestelle 813 sich in die Richtung des Flusses
des zu pressenden Materials zu bewegen, wenn die Pressformen 812 pressen,
wodurch die oberen und unteren Pressformen 812 in die Richtung des Flusses
des zu pressenden Materials bewegt werden können, während die Pressformen
das Material pressen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Reduktionsmenge von der Exzentrizität
e der Exzenterwellen 815b abhängig und deshalb kann Hochreduktionspressen
durchgeführt werden, ohne durch einen spitzen Winkel etc. beschränkt zu
sein. Weil die horizontale Führungseinheit 819 es dem zu pressenden
Material 1 erlaubt bewegt zu werden, während es gepresst wird, können
höhenverstellbare Pressvorgänge auf einfache Art und Weise ausgeführt
werden. Wenn die Gegengewichte 816 sich mit einer Winkelversetzung von
180° zu der Bewegung der Enden 813a bewegen, gleichen sie die Vibrationen
aufgrund der Enden 813a aus, wodurch die Vibrationen als Ganzes reduziert
werden. Die Gegengewichte können auch als Schwungräder funktionieren,
welche zum Reduzieren der von den Antriebseinheiten verlangten Leistung beitragen.
Wie aus der obigen Beschreibung nachvollziehbar ist, kann die vorliegende
Erfindung ein höhenverstellbares Reduktionspresssystem bereitstellen, bei welchem
ein zu pressendes Material verringert wird, während es transferiert wird, indem
die Enden der Schieber oder Pressengestelle durch Exzenter an den Kurbelwellen direkt
gedreht werden. Wenn Gegengewichte an den Kurbelwellen vorgesehen sind, kann die
Vibration des Systems außerdem verringert werden und weil
die Gegengewichte als Schwungräder wirken, kann die von den Antriebseinheiten
verlangte Leistung verringert werden. Da außerdem die Pressformen in Richtung
des Flusses des zu pressenden Materials während der Pressperiode bewegt werden
können, ist dank der Exzenterbewegung der Kurbelwellen kein Mechanismus zum
Bewegen der Pressformen in die Richtung des Flusses des zu pressenden Materials
während des Pressens notwendig, so dass der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht
wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine Anzahl
bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist einsichtig, dass der
Schutzumfang der Ansprüche und der Beschreibung der vorliegenden Erfindung
nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt
ist. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll vielmehr alle Abwandlungen,
Änderungen und dergleichen mehr umfassen, solange diese in den Schutzbereich
der nachfolgenden Ansprüche fallen.