PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69838079T2 25.10.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001676650
Titel Plattenpressvorrichtung und Verfahren
Anmelder Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd., Tokyo, JP
Erfinder Narushima, Shigeki, Yokosuka-shi Kanagawa 239-0827, JP;
Ide, Kenichi, 1-1, Toyosu 3-cho Koto-ku Tokyo 135-8710, JP;
Dodo, Yasushi, Kouza-gun Kanagawa 253-0112, JP;
Sato, Kazuyuki, 1-1, Toyosu 3-cho Koto-ku Tokyo 135-8710, JP;
Tazoe, Nobuhiro, 1-1, Toyosu 3-cho Koto-ku Tokyo 135-8710, JP;
Sato, Hisashi, Yokohama-shi Kanagawa 235-0041, JP;
Fujii, Yasuhiro, Yokohama-shi Kanagawa 245-0067, JP;
Imai, Isao, Fujisawa-shi Kanagawa 251-0032, JP;
Obata, Toshihiko, Yokohama-shi Kanagawa 247-0014, JP;
Masuda, Sadakazu C/o JFE Steel Corporation, Tokyo 100-0011, JP;
Yamashina, Shuichi C/o JFE Steel Corporation, Tokyo 100-0011, JP;
Ikemune, Shozo C/o JFE Steel Corporation, Tokyo 100-0011, JP;
Murata, Satoshi C/o JFE Steel Corporation, Tokyo 100-0011, JP;
Yokoyama, Takashi C/o JFE Steel Corporation, Tokyo 100-0011, JP;
Sekine, Hiroshi C/o JFE Steel Corporation, Tokyo 100-0011, JP;
Motoyashiki, Yoichi C/o JFE Steel Corporation, Tokyo 100-0011, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69838079
Vertragsstaaten AT, DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.09.1998
EP-Aktenzeichen 060068343
EP-Offenlegungsdatum 05.07.2006
EP date of grant 11.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.10.2007
IPC-Hauptklasse B21B 1/02(2006.01)A, F, I, 20060606, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B21B 15/00(2006.01)A, L, I, 20060606, B, H, EP   B21B 39/04(2006.01)A, L, I, 20060606, B, H, EP   B21B 39/12(2006.01)A, L, I, 20060606, B, H, EP   B21J 1/04(2006.01)A, L, I, 20060606, B, H, EP   B21J 7/08(2006.01)A, L, I, 20060606, B, H, EP   

Beschreibung[de]
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.


Anspruch[de]
Eine Plattenpressvorrichtung (510, 610, 710), umfassend:

obere und untere Antriebswellen, die einander gegenüberliegend oberhalb und unterhalb eines zu pressenden Materials (1) angeordnet sind und um sich zu drehen angetrieben werden,

obere und untere Pressengestelle (514, 614, 813),

eine Antriebseinheit (520, 620, 820) zum Antreiben und Drehen der Antriebswellen, und

obere und untere Pressformen (518, 618, 812), die an den Enden der oberen und unteren Pressengestelle (514, 614, 813) montiert sind und dem zu pressenden Material (1) gegenüberstehen, wobei sich die Antriebswellen bei Betrieb drehen, um die oberen und unteren Pressformen (518, 618, 812) zu öffnen und zu schließen und das zu pressende Material (1) zu pressen, während das Material (1) transferiert wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Ende (514a, 614a, 813a) von jedem der oberen und unteren Pressengestelle (514, 614, 813) mit einer der Antriebswellen in Eingriff ist, so dass jede der Antriebswellen sich dreht während sie das entsprechende Pressengestell berührt und die anderen Enden (514b, 614b, 813b) miteinander auf eine frei drehbare Art und Weise durch Verbindungsabschnitte (514c, 614c, 813c) um ein Gelenk gelagert sind, wobei horizontale Führungseinheiten (516, 616, 819) die Verbindungsabschnitte (514c, 614c, 813c) der Pressengestelle (514, 614, 813) auf eine horizontal bewegliche Art und Weise stützen, und

die oberen und unteren Antriebswellen ein Paar von Exzenterwellen umfassen, die an beiden Seitenenden angeordnet sind.
Die Plattenpressvorrichtung (610) gemäß Anspruch 1, bei welcher bei Betrieb die Drehgeschwindigkeit der Antriebseinheit (620) variierbar und derart bestimmt ist, dass die Geschwindigkeit der Pressformen (618) in die Richtung der Durchlaufstrecke während des Pressens im Wesentlichen gleich zu der Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials (1) ist. Die Plattenpressvorrichtung (610) gemäß Anspruch 1, die ferner eine Umführungseinheit (606) umfasst, die einen schlaffen Abschnitt in dem zu pressenden Material (1) auf der nachgelagerten Seite ausbildet und das Material aufhält. Die Plattenpressvorrichtung (610) gemäß Anspruch 1, die ferner Höheneinstellplatten (624) umfasst, die zwischen den Pressformen (618) und den Pressengestellen (614) beibehalten werden und die Höhen der Pressformen (618) einstellen. Eine Plattenpressvorrichtung (510) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die oberen und unteren Antriebswellen (512) ein Paar von Exzenterwellen (512a) umfassen, die an beiden Seitenenden mit einem Phasenwinkelunterschied zwischen beiden angeordnet sind, und

die oberen und unteren Pressformen (518) mit einer Drehbewegung durch Drehen der Antriebswellen (512) geöffnet und geschlossen werden und das zu pressende Material (1) transferiert wird, während das Material durch einen Walzvorgang gepresst wird.
Die Plattenpressvorrichtung (510) gemäß Anspruch 5, bei welcher die Drehgeschwindigkeit der Antriebseinheit (520) variierbar ist, und die Drehgeschwindigkeit derart bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit der Pressformen (518) in die Richtung der Durchlaufstrecke während des Pressens im Wesentlichen gleich der Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials (1) ist. Die Plattenpressvorrichtung (510) gemäß Anspruch 5, die eine Umführungseinheit (506) umfasst, die einen schlaffen Abschnitt in dem zu pressenden Material (1) an der nachgelagerten Seite ausbildet und das Material (1) aufhält. Eine Plattenpressvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswellen (815) Exzenter-Kurbelwellen (815b), die mit den Enden der Pressengestelle (813) in Eingriff sind, und Stützwellen (815a), die an beiden Seiten der Exzenter-Kurbelwellen (815b) mit den Mittellinien der Welle exzentrisch zu den Mittellinien der Wellen der Exzenter-Kurbelwellen (815b) angeordnet sind, umfassen, und

wenigstens eine der Stützwellen (815a) mit einem Gegengewicht (816) vorgesehen ist, das zu einer Exzenter-Mittellinie im Wesentlichen unter einem Winkel von 180 ° zu der Richtung der Exzentrizität der Exzenter-Kurbelwellen (815b) versetzt ist.
Die Plattenpressvorrichtung gemäß Anspruch 8, bei welcher das Gegengewicht (816) eine Masse hat, die ausreicht, um Rotationsenergie zu speichern und auch als ein Schwungrad wirken kann. Die Plattenpressvorrichtung gemäß Anspruch 8, bei welcher die Trägheitskraft aufgrund der Exzentrizität des Gegengewichts (816) derart bestimmt wird, dass die durch eine der Pressengestelle (813) erzeugte Massenkraft im Wesentlichen ausgeglichen wird. Ein Verfahren zum Betreiben der Plattenpressvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welchem die Zufuhrgeschwindigkeit eines zu pressenden Materials (1) abhängig von der maximalen Geschwindigkeit der Pressformen (618) in Richtung der Durchlaufstrecke variierbar eingestellt wird. Das Verfahren gemäß Anspruch 11, bei welchem die Zufuhrgeschwindigkeit des zu pressenden Materials (1) derart variierbar ist, dass am Anfang des Pressens die Geschwindigkeit höher als die maximale Geschwindigkeit und bei einer Zwischenzeit der Pressperiode niedriger eingestellt wird. Eine Plattenpressvorrichtung (710), umfassend:

obere und untere Exzenter-Antriebswellen (715), die einander gegenüberliegend oberhalb und unterhalb eines zu pressenden Materials (1) angeordnet sind und um sich zu drehen angetrieben werden,

obere und untere Synchron-Exzenterwellen (713), die sich um die Exzenter-Antriebswellen (715) drehen,

obere und untere Pressengestelle (714), wobei ein Ende (714a) von jedem mit einer der Synchron-Exzenterwellen (713) in Eingriff ist, so dass jede der Antriebswellen sich dreht während sie das entsprechende Pressengestell berührt und die anderen Enden (714b) dieser miteinander auf eine frei drehbare Art und Weise um ein Gelenk gelagert sind.

eine Antriebseinheit zum Antreiben und Drehen der Exzenter-Antriebswellen (715), und

obere und untere Pressformen (718), die an Enden der oberen und unteren Pressengestelle (714) montiert sind und dem zu pressenden Material (1) gegenüberliegen, bei welchen die oberen und unteren Exzenter-Antriebswellen (715) aus einem Paar von Synchron-Exzenterwellen (713) bestehen, die an beiden Seitenenden angeordnet sind, wobei die oberen und unteren Pressformen (718) während des Betriebs durch die Drehung der oberen und unteren Exzenter-Antriebswellen (715) geöffnet und geschlossen werden, und wenn das zu pressende Material (1) von den Pressformen (718) gepresst wird, die Synchron-Exzenterwellen (713) die Geschwindigkeit der Pressengestelle (714) in Richtung der Durchlaufstrecke mit der Geschwindigkeit des zu pressenden Materials (1) in die Richtung der Durchlaufstrecke synchronisieren.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com