Mechanischer Schälentbarter zum Entfernen von Sauerstoffschneidbärten und -schneidperlen nach dem thermochemischen Querteilen oder Längsteilen von stählernen Werkstücken wie Brammen, Blöcken und Knüppeln

Abstract

 Durch Geräte und Maschinen sowie Hilfseinrrichtungen zum Abschälen von Sauerstoffschneidbärten an Werkstücken aus Stahl wird das Entbarten gegenüber den bisher bekannten Maschinen zum Abdrücken, Abschlagen oder Abscheren sicherer mit höherem Entbartungsgrad, geringerem Aufwand und mit besseren, günstigeren Wartungs- und Verschleißteilumständen. Der Abschälvorgang erfolgt, selbst wenn begrenzt, Punkt für Punkt aufeinanderfolgend, sich jeder Höhenlage des Sauerstoffschneidbartes anpassend, ständig mit bei geigneter Anstellung von oben nach unten bewegtem Werkzeug.

Beschreibung

[0001] Im Zusammenhang mit der weltweiten Zunahme von Stahlstranggießanlagen, der überwiegenden Verwendung von Sauerstoffbrennschneiden zum Unterteilen oder Längsteilen und der Rationalisierung und Verbesserung bestehender Anlagen kommt dem maschinellen oder gar automatischen Entbarten oder dem Entperlen, das heißt dem Entfernen der Sauerstoffschneidbärte üblicherweise an den Unterkanten von Brammen, Blöcken und Knüppeln und dem Entfernen der Sauerstoffschneidperlen üblicherweise an den Oberkanten derselben, möglichst nach dem brennschneidenden Querteilen oder solchen Längsteilen eine immer grössere Bedeutung zu. Insbesondere preiswerte, sichere, wartungsgünstige und leicht einplanbare Entbarter mit hoher Entbartungsrate sind unerläßlich für hohe Produktionsleistungen moderner Anlagen.
Es gibt zwar inzwischen eine große Anzahl gut arbeitender Entbarter aber die Kosten, Entbartungsraten, der Wartungsaufwand, vorteilhafte Einbauorte (im Produktionsablauf) und vor allem Verletzungsgefahren und hohe Lärmpegel lassen noch viel zu wünschen übrig.
Bei allen bekannten und auch im beigefügten Literaturverzeichnis aufgeführten Ausführungen von Entbartern, die soweit erfolgreich im Einsatz sind, gelten folgende Entbartungsprinzipien mit zugehörigen wesentlichen Bauteilen und die inzwischen beklagten Mängel und Nachteile.

Entbartungsprinzipien :

[0002] Die Werkstücke liegen ortsfest mit dem vorderen oder dem hinteren Schneidbart über dem Entbarter zum Entbarten aus dem Werkstück heraus und werden durch Verschieben mittels Rollgang, Treibrollen oder Schiebeeinrichtung entbartet.
Die Werkstücke liegen ortsfest mit dem vorderen oder hinteren Sauerstoffschneidbart über dem Entbarter zum Entbarten aus dem Werkstück heraus und werden durch Verschieben des Entbarters oder durch das Drehen seiner Trommel gegen das fixierte Werkstück vom Sauerstoffschneidbart befreit.
Die Werkstücke werden mit Arbeits- oder Transportgeschwindigkeit auf einem Rollgang bewegt, der vordere und der hintere Sauerstoffschneidbart werden aus dem Werkstück heraus durch überholendes und danach durch gegenlaufendes Verschieben des Entbarters entfernt.
Die Werkstücke werden mit Arbeits- oder Transportgeschwindigkeit auf einem Rollgang bewegt, der vordere und der hintere Sauerstoffschneidbart werden aus dem Werkstück heraus durch überholendes oder gegenläufiges Drehen eines Entbarterrotors abgeschlagen.

[0003] Dazu sind die stehenden oder verschiebenden Entbarter der drei ersten Systeme mit geraden, horizontalen Scherleisten oder mit nebeneinander liegenden, vielleicht auch elastisch heb- und senkbaren, viereckigen oder runden Scherklötzen ausgestattet.
Die Entbarter des vierten Systems verwenden zum Entbarten am ganzen Umfang und an der ganzen Länge des Rotors verteilt gelenkig befestigte, kleine Hämmer, die sich bei hohen Drehzahlen des Rotors durch Fliehkraft aufstellen und so den darüber hinweglaufenden Sauerstoffschneidbart in vielen kleinen Stücken abschlagen.

[0004] Eine soweit ebenfalls erfolgreiche aber von den obigen Systemen weiter abweichende Ausführung eines Entbarters ist eine längs zum Sauerstoffschneidbart mit einer Vorschubgeschwindigkeit verfahrende Maschine, die ein tellerartiges Scherwerkzeug an einem Hebel von unten gegen die Unterfläche des Werkstücks drückt und den Schneidbart durch pendelndes Hin- und Herschwingen des Hebels in der Wagerechten abschlägt oder abschert. Diese Ausführung, überwiegend an ruhig liegenden Werkstücken eingesetzt, ist wegen der beschränkten Größe des Scherwerkzeuges nur von ebenfalls beschränkter Produktion, dazu nur unter bestimmten, einschränkenden Umständen, wie hohem Zeitbedarf, großem Platzbedarf, besonders hohen Installationskosten einsetzbar.
Die drei aus heutiger Sicht erfolgreichsten Entbarter sind nachfolgend kurz erläutert.
Ein ortsfest oder verschiebbar eingesetzter Entbarter mit einem Kolbenkörper, aus dem nebeneinander liegende preßluftbetriebene Kolben, die Scherkappen als Werkzeug tragen, hochschieben und gegen die Unterfläche der Werkstücke drücken und den Sauerstoffschneidbart je nach Materialzusammensetzung und Temperatur abscheren oder abdrücken, wenn der Entbarter oder das Werkstück verschoben werden. Der Hauptnachteil dieses Entbarters ist sein beschränkter oder nur umständlicher Einsatz bei ständig bewegten Werkstücken, seine vielen bewegten Teile und die zeitweise geringe Entbartungsrate (unter 99%), das heißt, es bleiben nach dem Entbarten noch kleine Reste des Sauerstoffschneidbartes am Werkstück oder sie werden nur hochgeklappt. Auch können sich kleine Stücke des Sauerstoffschneidbartes zwischen benachbarte Kolben und Scherkappen klemmen und die Wirksamkeit des Entbarters sehr herabsetzen. Auch das verringert die Entbartungsrate. Zugänglichkeit, Sicherheit, Verfügbarkeit und geringer Arbeitslärm gehören zu den Vorteilen dieses Entbarters.

[0005] Ortsfest und mit genau über ihm posioniertem Werkstück arbeitet ein Trommelentbarter oder auch Rotationsentbarter, auf dessen Trommel nebeneinander und am Umfang verteilt ringförmige oder runde und auch federnd aufgebrachte Scherwerkzeuge zu finden sind. Die Trommel wird hydraulisch angehoben und langsam gedreht, dabei wird der genau über ihr befindliche Sauerstoffschneidbart abgeschert oder abgedrückt. Die robuste und kraftvolle Arbeitsweise dieses Entbarters erlauben sicheres Arbeiten auch bei größeren Schneidsauerstoffbärten aber Lärm und Zeitbedarf (Stillstand und Positionieren) sowie schlechte Entbartungsraten sind neben dem doch hohen Aufwand die Nachteile dieses Entbarters.

[0006] Ein kippbarer Entbarter mit vorderer und hinterer, gerade durchgehender Scherleiste ist die einfachste und kostengünstigste Ausführung eines Entbarters. Wenngleich beim jeweiligen Kippen eine Scherleiste gut gegen die Unterfläche des Werkstücks angedrückt wird, so sind die schlechte Entbartungsrate bei geneigter, konvexer oder konkaver Unterfläche und das unvermeidbare Hin- und Herfahren die unverzeihlich großen Nachteile dieses Entbarters, auch wenn die Entbartungskräfte durch eine schräge, gleichmäßig zunehmend angreifende Scherleiste und damit auch der Arbeitslärm sehr gering gehalten werden.

[0007] Der bisher zweifelsfrei günstigste Entbarter für ein zeitunabhängiges, schnelles Entbarten an ohne Stopp durchlaufendem Werkstück mit geringstem Platzbedarf im Rollgang zum Beispiel hinter einer Stahlstranggießanlage in einer Rollgangslücke ist der Rotationsentbarter mit dem schnelldrehenden mit Hämmern bestückten Rotor. Natürlich sind Kraftaufwand und Anlagekosten sehr hoch, aber Schräglage des Werkstücks, konvexe und konkave Unterfläche und unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten sind in Grenzen keine Schwierigkeiten für diesen Entbarter, wenn der allerdings knapp bemessene Toleranzabstand zur Unterfläche eingehalten wird.

Dafür sind andere Probleme aber sehr herausragend:

[0008] Da der Sauerstoffschneidbart durch die vielen kleinen Hämmer oft und ungleichmäßig mit großer Kraft und großer Geschwindigkeit durchbrochen wird, entsteht ein sehr großer Lärm. Der Verschleiß ist unverhältnismäßig hoch und oft kommt es zu Zerstörungen von Hämmerchen, ebensooft oder öfter kommt es zum Hochklappen und somit zum Nichtentfernen von Bartteilen.

[0009] Der Wartungsaufwand ist durch den Austausch oder Ersatz der kleinen Hämmer und den notwendigen Ab- und Wiederanbau von Schutzblechen besonders hoch, zumal letztere gegen mit hoher Energie wegfliegende Bartreste oder Hammerteile sehr sorgfältig befestigt werden müssen. Sonst kommt es zu schweren Verletzungen oder Beschädigungen durch weit wegfliegende Metallteile.

[0010] Viel leiser und sicherer ist ein Entbarter der mit langsamerer, zum Beispiel höchstens mit Rollgangsgeschwindigkeit arbeitet. Dazu wird ein balkenförmiger Kolbenkörper, unter dem Werkstück angeordnet und mit preßluftbetätigten Entbartungskolben bestückt, nach dem Andrücken gegen die Unterfläche gegen den ruhenden oder nur langsam bewegten Brennschneidbart zum Entbarten verschoben. Auch kann das Werkstück mit dem Sauerstoffschneidbart gegen den fest stehenden Entbarter verschoben werden und das geschieht zweimal pro Werkstück an jedem Ende aus dem Werkstück heraus zum jeweiligen Ende hin und darüber hinaus. Dabei fliegen zwar keine Metallteile gefährlich umher, auch wenn keine umständliche Schutzverkleidung vorhanden ist, aber das Werkstück muß zeitraubend und mehr Platz brauchend hin und her gefahren werden. Aber auch bei dieser Ausführung kommt es zum Hochklappen von Teilen des Sauerstoffschneidbartes .

Neue zum Schutz angemeldete Entbarterausführung :

[0011] Die im Folgenden beschriebene und vorstehend als schutzwürdige Neuheit beanspruchte Ausführung eines Schälentbarters (1) wie in den Bildern 1, 1a, 1b und 1c wird grundsätzlich gekennzeichnet durch eine Konstruktion und eine Wirkungsweise, die einem Schäler beziehungsweise einem Schälen entsprechen; das heißt, ein Sauerstoffschneidbart (2) oder Schneidperlen (2) an einem Werkstück (3) werden abgeschält und zwar in einer gleichmäßig fortlaufenden, ziemlich langsamen Bewegung von etwa 3m/min bis etwa 150m/min über der Bartgeschwindigkeit einer möglichst bartlangen, wenn auch aus Schälmesserstücken von 20 mm bis 500 mm zusammengesetzten Schneide des sogenannten Schälmessers (4) ununterbrochen, am Werkstück (3) entlang gegen den Sauerstoffschneidbart (2) drückend. Dabei steht das Schälmesser (4) unter 15° zum Sauerstoffschneidbart (2) und unter 75° zur Vorwärtsbewegungsrichtung des Schälmessers (4). Dieses Schälmesser (4) mit einem Schneidwinkel = Meiselwinkel = Arbeitswinkel von 30 bis 90 ° ist als Schälmesserwendel (4) oder als doppelte Schälmesserwendel (4) mit Barteinlauf-gerechtem Abstand ausgeführt, das heißt, als Längsspirale mit einem großen Durchmesser und einer großen Steigung am Mantel einer Entbarterwalze (1) oder eines Entbarter-Walzensegmentes (1), wie in Bild 3 gezeigt.

[0012] Damit kommt bei einer Drehung immer nur ein Punkt des Schälmessers (4) in Berührung mit dem Werkstück (3) und dem Sauerstoffschneidbart (2), sowohl in Vorwärts- als auch in Aufwärtsrichtung, wobei letztere durch ein elastisches gedämpftes Hochschieben auf mindestens einer Seite entsteht, wenn die andere auf das Niveau der Unterfläche eingestellt und drehbar gelagert ist. Dieses Hochschieben beziehungsweise ein zugehöriges Drehen auf der anderen Seite kann natürlich auch im Bereich der Auflager am Fundament konstruktiv vorgesehen sein.

[0013] Der dafür vorgeschlagene Schälentbarter (1 bis 18) besteht aus folgenden Bauteilen mit den zugehörigen Aufgaben (Bilder 1 bis 1d) : Die Entbarterwalze (1) trägt zum Abschälen des Sauerstoffschneidbartes (2) vom Werkstück (3) ein Schälmesserwendel (4), das aus mehreren 20 mm bis 500 mm langen Schälmesserstücken (4) in wendelgerechter Form gebogen und verdreht besteht und ist mit ihren Achsstummeln (5) in Schiebelagern (6) die höhenverstellbar in entsprechenden Lagerböcken (7) geführt sind und über Getriebe (8) von Motoren (9) gedreht werden. Eine Höhenverstellung zum Andrücken der Entbarterwalze (1) mit dem jeweils oben befindlichen Teil des Schälmesserwendel (4) an das auf einem Rollgang (12) fahrende Werkstück (3) von unten erfolgt durch Balgzylinder (10) unter den Schiebelagern (6) in den Lagerböcken (7). Zwischen den Getrieben (8) und den Lagerböcken (7) bzw. den Schiebelagern (6) sind Drehmomentstützen (11) zum Verhindern von Drehungen des Antriebs vorgesehen. Es ist sinnvoll, das eine Schiebelager (6) gemäß der normalen Lage der Unterfläche des Werkstückes (3) einzustellen, festzusetzen und nur mit einem ständig anpassenden Schiebelager (6) zu arbeiten.
Ebenfalls ist in den Bildern 1 bis 1d die erfindungsgemäße Ausführung der Schälmesser (4), als Schälmesserwendel (4) in T- oder Schwalbenschwanz-Nuten im Mantel der Entbarterwalze (1) aus hintereinander eingeschobenen Schälblöcken (4) mit leicht einsetz- und herausnehmbaren Klemmstücken (13) mit einer Klemmfeder (14) bestehend zu erkennen. Nach dem Einführen der Schälblöcke (4) in die als eine Wendel mit geeigneter Steigung, wie vorgeschlagen 15 °, um die Entbarterwalze (1) herum eingearbeitete Nut, wird zum Schluß ein passend abschließendes Klemmstück (14), das mit einer Klemmfeder versehen ist, hineingedrückt. Zum Herausnehmen von Klemmstück (13) und Schälblöcken (4) zum schnellen und leichten Austausch muß damit nur das erstere mit einem einfachen Werkzeug, einem Schraubendreher zum Beispiel, mit Hilfe der in den Mantel der Entbarterwalze eingearbeiteten Rampe herausgehebelt werden.

[0014] Während Bild 1 (bis 1d) den Schälentbarter (1 -18) mit einer Schälmesserwendel (4), die fortlaufend um den Mantel der Entbarterwalze (1) je nach Steigung und Durchmesser sowie Länge der letzteren herumgelegt wurde, zeigt, kann man in der erfindungsgemäßen Ausführung nach Bild 2 bis 2d leicht erkennen, daß statt einer umlaufenden Schälmesserwendel nun mehrere derselben als Teilstücke aber vollständig mit Klemmstücken und abwechselnd in Gegenrichtung umlaufend angeordnet sind. Dafür gibt es mehrere Gründe:

• trotz der durch das Schälen vollständigen Entbartung werden besser zu entsorgende Bartstücke erzeugt
• der erforderliche Walzenbereich zum Überholen des Sauerstoffschneidbartes (2) ist kleiner und die Bewegungsverhältnisse sind leichter anzupassen
• im Reparaturfall sind einzelne Schälklötze (4) schneller auszuwechseln
• bei breiten Werkstücken (3) wie Brammen werden keine zu großen Entbarterwalzen (1)Durchmesser erforderlich.

[0015] Diese Überlegungen führten schließlich auch zu einer zum Schutz beanspruchten Ausführung eines Schälentbarters (1-20) wie in den Bild 3 (bis 3d) dargestellt. Anstelle einer zylindrischen Walze mit großem Durchmesser wird nur ein Entbarter-Walzensegment (1) mit einem großen Radius des Grundzylinders eingesetzt und höhenverschiebbar im Entbarter-Hebelrahmen (15) angeordnet. Der Hebelrahmen (15) in Drehlagern (16) auf einer Grundplatte (17) angeordnet, wird durch einen Antriebszylinder (18) aus einer Startstellung X über eine Mittelstellung Y in eine Endstellung Z, den Kopf des ankommenden Werkstücks (3) mit dem Sauerstoffschneidbart (2) überholend und entbartend. Eine entgegengesetzte, entbartende Bewegung findet statt, wenn der Fuß des Werkstücks (3) in den Entbartungsbereich kommt. Das Entbarter-Walzensegment (1) ist mittels Hubzylindern (19) und Hubschlitten (20) in schlitzartigen Führungen an den oberen Enden des Entbarter-Hebelrahmens höhenverstellbar ausgeführt, damit Höhenbewegungen und konkave oder konvexe Formen der Unterfläche der Werkstücke (3) ausgeglichen werden können.
Weitere Ausführungshinweise- können von vorstehenden und nachfolgenden Beschreibungsteilen abgeleitet werden.

[0016] Ähnlich wirkt der in Bild 4 als Möglichkeit im Rahmen des Schutzbegehrens vorgeschlagene Schälentbarter für schmalere Werkstücke (3) zum Beispiel Blöcke oder Knüppel, für die ein Entbarterhebel (15) mit Achsstummeln (5) in Lagerböcken (7) dreht und der am oberen Ende in einer T- oder Schwalbenschwanz-Nut ein mittels Hubfeder (21) andrückbares Schälmesser mit der idealen Entbarterwalze angepaßter Schneide trägt.

[0017] Die Tiefe der Schälmessernut erlaubt ein geführtes Eindrücken des Schälmessers (4). Seitlich ist die Schälmessernut von keilförmig zugeschnittenen Halteblechen (23) eingeschlagenen in passende Knacken (24) begrenzt und die in Führungsbohrungen sitzenden Hubfedern (21) tragen eine Druckplatte (22), die ein seitliches Einschieben des Schälmessers (4) nach dem Niederdrücken leichter macht.
An einem verlängerten Achsstumel (5) sitzt ein Antriebsritzel (26), das mit dem Zahnstangenanteil der Schub-/Zugstange (27) kämmt, in der Schubstangenführung (28) auf der Lagerplatte (18) läuft und vom Antriebszylinder (17) in Übereinstimmung mit der jeweiligen Bewegung des Sauerstoffschneidbartes (2) verfahren wird. Auch könnte ein gelenkig angebrachter Antriebszylinder direkt auf den Entbarterhebel wirken.

[0018] Anspruchsgemäß ist in Bild 5 (bis 5f) ein Schälentbarter (1 - 30) gezeigt, der die Grundzüge des schälenden Entbartens für endlosen Einsatz, in der Praxis für lange, längs brenngeschnittene Werkstücke (3) anwendet.
Auf einer nur leicht zur Senkrechten in Transportrichtung des Werkstücks (3) geneigten Grundplatte (18) sitzt ein mittels Achstummel (5) mit einem Getriebe (8) und einem Antrieb (9) verbundener Entbarterteller (30). Dieser ist an seiner Oberseite entsprechend der gewählten Neigung der Lagerplatte (18) kegelig ausgeführt, so daß er in seiner Mittelachse auf der Ablaufseite des Werkstücks (3) parallel zu dessen Unterfläche ist und damit auch die Schneide eines Schälmessers (4). In diesen Kegelflächen sitzen die Schälmesser (4) wechselweise und seitlich versetzt parallel neben einem Mittelachsenpaar, wodurch beim Drehen gegen den Sauerstoffschneidbart (2) dieser zuerst vom inneren, zur Mitte des Entbartertellers hin liegenden, scharfkantigen Teil des Schälmessers (4) erfaßt und durchbrochen wird; danach erfolgt das Abschälen dieses Teiles eines Sauerstoffschneidbartes (2) mit der Schneide des Schälmessers (4). Bei entgegengesetzter Drehrichtung des Entbartertellers (30), dabei sind auch Anordnungen von Schälmessern auf den Mittelachsen möglich, würde ein Stück für Stück fortlaufendes Abschälen eines dann vielleicht ununterbrochenen Sauerstoffschneidbartes erfolgen.
Abgesehen von der bekannten Ausführung, Scherkappen mittels nach oben drückender Kolben in Preßluftzylindern gegen die Unterfläche des Werkstücks zu legen, erlaubt das drehende Anheben der Schälmesser (4) durch die geneigte Anordnung des Entbartertellers (30) auch eine federgelagerte Ausführung des Schälmessereinbaus. Wie zuvor beschrieben, sitzt das Schälmesser (4) in einer T- oder Schwalbenschwanznut (auf den Kopf gestellt) auf einer Druckplatte (22) über den eindrückbaren Hubfedern (21). Die nur einseitig offene Nut ist mit einem durchschlagbaren Stift (29) für einfachen Austausch verschlossen.

[0019] Die Ausführung der Schälmesser (4) kann zur Verstärkung der Durchschlagwirkung durch den Sauerstoffschneidbart (2) zum teilweisen Abschälen zwecks besserer Entsorgung durch Verbreiterung des innen liegenden Teiles, also zu einem parallelogrammförmigen Schälblock (4) ergänzt werden. Auch die besondere Ausbildung der inneren, zuerst angreifenden Ecken durch meiselartige Vorsprünge ist möglich, wenn diese unter einem Winkel von 90° bis 150° angebracht sind. Auch sind scherkappenähnliche, runde Schälblöcke (4) möglich, die zum Schälen jedoch nur in dem dem Sauerstoffschneidbart (2) zugewandten Umfangsviertel arbeiten sollen und über der runden, meiselartigen Schneide noch mit vertikalen Schneiden, wie in Bild 5e zu sehen, zum Brechen des abzuschälenden Sauerstoffschneidbartes versehen sind. Solche Schälblöcke (4) mit runden Schneiden und überstehenden vertikalen Schneiden zum Brechen des Bartes sind auch eng nebeneinander wie in Bild 5f gezeigt einsetzbar, damit die zahnartigen, vertikalen Schneiden zahnradmäßig ineinander greifen und sich keine Reste zwischen die Schälblöcke (4) klemmen können; vor allem gilt dies beim Quer-Sauerstoffschneidbart nach dem Querteilen.

[0020] In Anlehnung an die Ausführungen nach den Bildern 1, 2, 3, 4 und den jeweils zugehörig folgenden, besteht die ebenfalls als Schutzrecht beanspruchte Möglichtkeit, einen Schälentbarter (1-37) für quergeteilte Werkstücke (3) zu bauen, der keinen motorischen, pneumatischen oder hydraulischen von außen versorgten und gesteuerten Antrieb braucht, sondern nur von der Schubkraft und den Bewegungen des Werkstückes betrieben wird. Das ist nur sinnvoll und möglich, weil das Schälentbarten je nach Materialqualität und Temperatur des Werkstücks (3) zusammen mit der eingsetzten Sauerstoffschneiddüse, das heißt bei normalen Betriebsbedingungen, nur einen Bruchteil der Entbartungskraft wie beim Entbarten durch Abdrücken oder Abschlagen oder gleichzeitigem Abscheren mit mehreren Schermessern. Natürlich muß auch das Werkstück lang, dick, breit und damit schwer genug sein, um genügend Reibungskraft vom Rollgang zu übernehmen und sie in Entbartungsenergie zu verwandeln.
Ein solcher selbstwirkender und selbststeuernder, stranggetriebener Schälentbarter (1-38) besteht aus einem Triebhebelpaar (31) mit einer in ihm drehbar gelagerten Triebrolle (32) in Ausgangsstellung auf dem Niveau des Werkstücks (3), das am unteren Ende in Lagerböcken (7) auf einer Lagerplatte (18) drehbar angeordnet ist und an diesem Ende ein Zahnrad (33) besitzt, das bei Bewegung durch das Werkstück (3) ein ebenfalls drehbar auf einem Achsstummel (5) im Lagerbock (18) gelagertes Zahnradpaar (34) zur Drehrichtungsumkehr und zur Geschwindigkeitserhöhung antreibt, das seinerseits ein weiteres Zahnrad (35) am Entbarterhebel (15) zum Überholen des Sauerstoffschneidbartes (2) am Kopf des Werkstücks (3) und damit zum Entbarten durch ein walzenförmig ausgeformtes Schälmesser (4) am oberen Ende des Entbarterhebels (15) dreht. Diese letztere Ausführung mit Hubfeder (21), Druckplatte (22) und Halteblech (23) mit Halteknacken (24) an einem Entbarter-Walzensegment (1) wurde vorstehend bereits beschrieben.
Am Triebhebel (31) ist ein Federzugelement (35) angelenkt, das ein zweites, gegen die Transportrichtung abgeschwenktes Triebhebelpaar (31) mitzieht, wenn das erste vom Werkstück (3) bewegt wird, und zwar bis es unter der Unterfläche des Werkstücks (3) andrückt, von wo an das Federzugelement gespannt wird, bis das Ende des Werkstücks (3) über die Triebrolle (32) läuft und das Triebhebelpaar (31) freigibt. Mit der Kraft des Federzugelementes, abgestützt durch das erste Triebhebelpaar (31), das auf der Ablaufseite gegen die Unterfläche des Werkstücks drückt, steigt das zweite Triebhebelpaar (31) auf der Einlaufseite nach oben und zieht einen vor ihm fest angebrachten und genau eingestellten Entbarterhebel (15) in bekannter Ausstattung in eine Arbeitstellung zum gegenlaufenden Entbarten. Triebhebelpaar (31) und Entbarterhebel sind durch den Bolzen (36) in geeigneter Lage zueinander verbunden und das Zuggewicht (37) zieht die ganze Maschine zurück in Ausgangsstellung, wenn das Werkstück (3) den Entbartungsbereich völlig überlaufen hat.

[0021] In Ergänzung vorstehend beschriebener Maschinen und Einrichtungen zum Entfernen von Sauerstoffschneidbärten sind noch folgende je nach Materialzusammensetzung des jeweiligen Werkstücks (3) und je nach Entbartungsart folgende zum Schutz beanspruchte Einrichtungen ohne Vorbild sinnvoll einsetzbar:

[0022] Bei zähen Stählen und beim Längs-Entbarten nach einem Längsteilen eines Werkstücks (3) können trotz aller anderen bekannten und vorgeschlagenen Maßnahmen unbegrenzt lange, zumindest unbestimmt lange Stücke abgeschälten Sauerstoffschneidbartes anfallen, die nur schwer zu entfernen sind, ja unter Umständen die Anlagen verstopfen und verklemmen können.
Daher wird wie in Bild 7 (bis 7c) vorgesehen ein Kerbmeisel (38), der von zwei Amboßscheiben (39) begleitet wird und mit ihm auf einem an einem Ende drehbar gelagerten Kerbhebel sitzt, mittels eines darunter angebrachten Schlagzylinders (17) auf einer gemeinsamen Lagerplatte (18) in regelmäßigen Abständen von unten einkerbend gegen den Sauerstoffschneidbart (2) geschlagen, wobei die Amboßscheiben eine Beschädigung der Unterfläche des Werkstücks (3) durch den Kerbmeisel verhindern, dazu siehe auch Bild 7a.

[0023] Eine selbsttätige und ungesteuerte Ausführung nach den Bildern 7, 7b und 7c zeigt einen Preßluftzylinder (17) (oder eine Schraubenfeder). Der Preßluftzylinder (17) sitzt unter einem Kerbhebel (40) und drückt eines der beiden Kerbräder (41) neben dem Kerbmeisel (38) gegen die Unterfläche des Werkstücks (3) . Durch Reibung wird das Kerbrad (41) mitgenommen und gedreht, so daß durch dessen spiralige Form der Kerbhebel (40) und der Antriebszylinder (17) oder eine Schraubenfeder niedergedrückt werden, und diese Vorspannung dann hochspringend und einkerbend gelöst wird, wenn der höchste Punkt am Kerbrad (41) vom Werkstück (3) überfahren wird und der Kerbhebel (40) durch den Absatz am Kerbrad (41) hochgehen kann.

[0024] Wenn das Werkstück (3) aus hartem, d.h. höher kohlenstoffhaltigen Stahl besteht, kann es auch mal vorkommen, daß kleine Reste des Sauerstoffschneidbartes nach dem Entbartungsvorgang noch mehr oder weniger fest am Grundmaterial anhaften. Wie in Bild 8 dargestellt, können diese Reste mit einem erfindungsgemäßen Schaberblatt (44) aus gehärtetem Federstahl, das mit Hilfe eines Schaberblockes (45) und einer Klemmplatte (46) und einigen Schrauben an einem Halter (42) befestigt ist, der eine Führungsrolle (43) trägt, die ihrerseits immer gegen die Sauerstoffschneidfläche angedrückt wird, zum Beispiel dadurch daß diese Einrichtung auf der Entbartungsmaschine für ein Längsentbarten sitzt.

Legende

1 - 13 Schälentbarter, - 20 Schälentbarter mit Walzensegment, - 28 Schälentbarter für schmale Werkstücke, - 30 Schälentbarter mit Entbarterteller, - 37 stranggetriebener Schälentbarter

[0025] 

1

Entbarterwalze oder Entbarter-Walzensegment

2

Sauerstoffschneidbart oder Sauerstoffschneidperle

3

Werkstück ( Knüppel, Block, Bramme, Grobblech )

4

Schälmesser, Schälblock oder Schälmesserwendel

5

Achsstummel

6

Schiebelager

7

Lagerbock

8

Getriebe

9

Antrieb

10

Balgzylinder

11

Drehmomentenstütze

12

Rollgang

13

Klemmstück

14

Klemmfeder

15

Entbarterhebel oder Entbarter-Hebelrahmen

16

Drehlager

17

Antriebszylinder, Schlagzylinder

18

Lagerplatte

19

Hubzylinder

20

Hubschlitten

21

Hubfeder

22

Druckplatte

23

Halteblech

24

Halteknacke

25

Schutzblech

26

Antriebsritzel

27

Schub-/Zugstange

28

Schubstangenführung

29

Stift

30

Entbarterteller

31

Triebhebel

32

Triebrolle

33

Zahnrad

34

Zahnradpaar

35

Federzugelement

36

Bolzen

37

Zuggewicht

38

Kerbmeisel

39

Amboßscheiben

40

Kerbhebel

41

Kerbrad

42

Halter

43

Führungsrolle

44

Schaberblatt

45

Schaberblock

46

Klemmplatte

Ansprüche

1. Mechanischer Schälentbarter zum Entfernen von Sauerstoffschneidbärten und - schneidperlen nach dem thermochemischen Querteilen oder Längsteilen von stählernen Werkstücken wie Brammen, Blöcken und Knüppeln in heißem und kalten Zustand, ruhend oder sich auf einem Rollgang bewegend, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine waagerecht gelagerte Entbarterwalze oder ein Entbarter-Walzensegment an ihren oder an seinen waagerechten Achsstummeln oder

- ein leicht zur Waagerechten geneigter, gelagerter Entbarterteller an seinem leicht zur Senkrechten geneigten Achsstummel

mittels eines elektromotorischen oder hydraulischen Antriebs oder vom verfahrenden Werkstück über Treibhebel und Getriebe angetrieben drehbar sind, ihre Lagerböcke, ihre Halterung für die Schälmesser oder die Schälmesser selbst federnd nachgebend anhebbar sind und

- der Mantel der Entbarterwalze oder des Entbarter-Walzensegmentes mit ganz oder teilweise umlaufenden Schälmesser wendeln oder

- der Entbarterteller auf seiner Oberfläche speichenartige oder wie exzentrischen Speichen schräg oder parallel angeordnete Schälmesserstreifen, auch zu rechteckigen oder paralellogramm-förmigen Schälblöcken zusammengesetzt oder auch runde Schälblöcke besitzt,

wobei die Schälmesser oder Schälblöcke unter einem Winkel von etwa 10° bis 80° zum Sauerstoffschneidbart diesen angreifen und fortlaufend oder stückweise abschälen können. Dabei wird der runde Schälblock nur mit einem dem abzuschälenden Sauerstoffschneidbart zugewandten Viertel zum Herausschälen desselben aus der Unterfläche des Werkstücks heraus eingesetzt.
Ein besonderes Kerbrad ist nahe bei oder an dem Schälentbarter zum Einkerben der Schneidbärte bei Werkstücken aus zähem Werksoff angeordnet und dreht in einem unter dem Schneidbart gelagerten schwenkbaren Kerbhebel und besteht aus einem oder mehreren neben einem mehrschneidigen Kerbmeisel liegenden Stufenrädern zum Tragen des Kerbmeisels und die durch Reibung vom Werkstück oder durch einen besonderen Antrieb gedreht werden.
Der Kerbhebel ruht mit dem Ende, das das Stufenrad trägt auf der Kolbenstange eines Preßluftzylinders, der beim Drehen des Stufenrades eingedrückt wird und nach dessen Stufe hochspringen kann.
In einem Scheibenrollgang sind in die Lücken zwischen den Scheiben Schalen auf die Achse aufgeklemmt, die die zwischen den Scheiben durchlaufenden Sauerstoffschneidbärte auf höchstens 3 mm Hochstand gegenüber der Unterfläche des Werkstücks zum besseren Einkerben vor dem Entbarten zusammenwalzen. Die Schalen in konischer Ausführung legen höhere Sauerstoffschneidbärte über etwa 10 mm beim Zusammenwalzen auch auf eine Seite, verbessern damit die Einkerbung und damit die Unterbrechung des ganzen Sauerstoffbartes beim Entbarten. Auch sind die Schalen mit Meiselschneiden ausgestattet, zum direkten Einkerben des Schneidsauerstoffbartes einsetzbar.
Zum Abkratzen kleiner, vom Entbarter hoch geklappter Reste des Schneidbartes ist nach dem Entbarter ein Federschaber vorgesehen, der aus einer Blattfeder oder Spiralfeder, einem Federhalter und einem Schaber besteht und der gegen die Schabrichtung oder im rechten Winkel oder einem anderen ähnlichen nachgeben kann.

2. Mechanischer Schälentbarter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schälmesserwendel einfach oder mehrfach die Entbarterwalze ganz oder teilweise umwinden, wobei zwischen den Wendeln gleichmäßige oder ungleichmäßige Abstände vorgesehen sind, und zwar so, daß der abzuschälende Sauerstoffschneidbart in ganzer Breite oder Länge über die Entbarterwalze oder über den Entbarterteller einlaufen kann, ohne die Schälmesserwendel oder die Schälmesserspeichen zu berühren und diese danach den Sauerstoffschneidbart überholend oder gegenlaufend abschälen können. Auch können die Schälmesserwendel gegenläufig, also auch kreuzend einfach oder mehrfach, ganz oder mehrfach umwindend angeordnet sein.

3. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) und 2.), dadurch gekennzeichnet, daß am Ende einer Schälmesserwendel oder einer Schälmesserspeiche ein einem Schälmesserstück ähnliches Teil, ein sogenannter Trennmeisel, unter einem Winkel von 90° bis 150° angebracht ist, um den Sauerstoffschneidbart vor dem vollständigen Abschälen für ein besseres Abtransportieren zu unterteilen.

4. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) bis 3.), dadurch gekennzeichnet, daß die Schälmesserwendel oder Schälmesserspeichen aus in Schwalbenschwanz- oder T-Nuten im Entbarterwalzenmantel oder in der Entbartertelleroberfläche eingeschobene Schälmesserstücken bestehen, die zwischen 20 mm und 500 mm lang sind und einen Querschnitt wie ein auf dem Kopf stehendes T oder wie ein Trapez oder eine Verbindung beider haben. Dazu sind sie in ihrer Längsrichtung verdreht oder gebogen.

5. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) bis 4.), dadurch gekennzeichnet, daß der runde Schälblock im runden Querschnitt mit einer meiselartigen Horizontalschneide zum Berühren der Unterfläche des Werkstücks ausgestattet ist, über der in geringem Abstand der Schälblock als Vielkant mit Vertikalschneiden ausgebildet ist.

6. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) bis 5.), dadurch gekennzeichnet, daß der runde Schälblock aufgrund der Geschwindigkeitsverhältnisse Werkstück- und damit Sauerstoffschneidbart-Durchlaufgeschwindigkeit zu Entbarterteller-Umlaufgeschwindigkeit im Bereich der Schälblöcke immer nur mit dem dem Sauerstoffschneidbart zugewandten Viertel seiner runden Schneide arbeitet, um den Schäleffekt zu erzielen.

7. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) bis 6.), dadurch gekennzeichnet, daß die entbartende Schälgeschwindigkeit als Unterschied zwischen der notwendigen Bewegungsgeschwindigkeit der Schälmesserwendel oder der Schälmesserspeichen gegenüber der jeweiligen Bewegungsgeschwindigkeit des zu trennenden Sauerstoffschneidbartes an Bramme, Block oder Knüppel zwischen 3 bis 150 m/min beträgt, wobei dieser Unterschied möglichst klein, nämlich nur das zwei- bis fünffache der Bewegungsgeschwindigkeit des Sauerstoffschneidbartes oder der Sauerstoffschneidperlen zur Vermeidung von Lärm und umherfliegenden, gefährlichen Bart-, Perlen- oder Werkzeugteilen beträgt.

8. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) bis 7.), dadurch gekennzeichnet, daß die Schälentbarterwalze in zwei unabhängig voneinander höhenverstellbaren Lagerböcken ruht, die ihrerseits verschiedene Schräglagen der Schälentbarterwalze an der Unterfläche des Werkstücks sowohl in Winkellage als auch in Höhenveränderung auszugleichen erlaubt, und daß die Lagerböcke drehbar gelagert sind.
Diese höhenverstellbaren Lagerböcke, zumindest einer, sitzen auf federnd wirkenden, pneumatischen Hubzylindern, die die Schälentbarterwalze gegen die zu entbartende Fläche von Bramme, Block oder Knüppel heben und in Nähe des Sauerstoffbartes andrücken kann, und dieses gerade bevor oder während die Schälentbarterwalze dreht.

9. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) bis 8.) dadurch gekennzeichnet, daß ein Entbarterhebel mit einem Entbarter-Walzensegment und einem Schälmesserwendel am oberen Ende leicht geneigt zur Senkrechten unter dem Werkstück steht und zwar in einem Lager, wo es über ein verzögerndes Getriebe mit einem auf gleicher Achse sitzenden Triebhebel verbunden ist, der senkrecht nach oben in die Rollgangslücke ragt und auf der Höhe des Werkstücks eine drehgelagerte Rolle zum Anstoßen, Weiterschieben und Herunterdrücken des Treibhebels trägt. Dabei kann der Sauerstoffschneidbart am vorderen Ende des Werkstücks abgeschält werden.
Im gleichen Lagerbock ist vor dem Triebhebel 1 ein zweiter Triebhebel 2 mit einem Zuggewicht waagerecht liegend angeordnet und fest mit einem mitdrehenden, schräg vor und über ihm liegenden Entbarterhebel mit dessen Schälmesserwendel verbunden. Zwischen den Triebhebeln 1 und 2 ist ein Federzugelement vorgesehen, das eine waagerechte Lage des Triebhebels 2 bei senkrechter Stellung des Triebhebels 1 mit Hilfe eines Zuggewichtes am Triebhebel 1 ermöglicht. Damit kann auch der Triebhebel 2 mit seinem Entbartungshebel unter das Werkstück gezogen werden, wo es bis zum Ende des Werkstücks abrollt, wo es von Federkraft hochgezogen hochspringt und den Entbarterhebel mit seinem Schälmesserwendel vor den hinteren Sauerstoffschneidbart stellt und dieser sich mit der Energie des ablaufenden Werkstücks abschälen kann.

10. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) bis 8.) dadurch gekennzeichnet, daß das oder ein Teil des Schälmessers an zumindest zwei Stellen, wenn nicht gar über seine ganze Länge federnd aufliegt und damit Höhenunterschiede und Schräglagen der Unterfläche des Werkstücks ausgleicht.

11. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1) bis 9.) dadurch gekennzeichnet, daß die Achsstummel des Entbarter- Walzensegmentes abgeflacht und höhenverschiebar in den den Stirnflächen der Entbarterwalze entsprechenden Segmenthebeln angeordnet sind und auf Hubzylindern zum Andrücken an die Werkstückunterfläche ruhen.

12. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) bis 10.), dadurch gekennzeichnet, daß der Schälentbarterteller auf axial und radial wirkenden Lagerböcken ruht, deren Traggehäuse höhenverstellbar auf federnd wirkenden pneumatischen Hubzylindern sitzt, die den Schälentbarterteller mit den rechteckigen, parallelogramm-förmigen oder runden Schälblöcken gegen die zu entbartende Fläche des Werkstückes in der Nähe des Sauerstoffschneidbartes heben und andrücken kann, und dieses gerade bevor oder während der Schälentbarterteller dreht.

13. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) bis 11.) dadurch gekennzeichnet, daß ein Kerbmeisel zum Einkerben und damit zum stückweisen Abschälen eines sonst bei zähen Materialien beliebig langen, abgeschälten Sauerstoffschneidbartes eingesetzt ist, und daß dieser Kerbmeisel mittig und mit Amboßscheiben auf kräftigem Kerbhebel gelagert und unter dem darüber hinweg laufenden Werkstück von einem Schlagzylinder getragen wird, bis ein plötzlicher Schlag des Schlagzylinders den Kerbhebel und die Kerbschneide hochschlagen läßt. Der Kerbmeisel hat neben seiner Schneide eine oder zwei Amboßscheiben, die zur Verhinderung eines Einkerbens in die neben dem Sauerstoffschneidbart befindliche Unterfläche des Werkstückes dienen. Die Amboßscheiben können auch spiralig mit Absatz ausgeführte Kerbräder sein, die an die Werkstücks -Unterfläche angelegt durch Reibung drehen, einen Preßluftzylinder oder eine Feder durch die Spiralform eindrücken, die beim Überlaufen des Absatzes nach oben springen und den Kerbschlag in regelmäßigem Abstand bewirken.

14. Mechanischer Schälentbarter nach einem der Ansprüche 1.) bis 12.), dadurch gekennzeichnet, daß zum Abkratzen von Resten der Sauerstoffschneidbärte nach dem Entbarten ein federnd an das Werkstück andrückender Bartschaber eingesetzt, wird der aus einem in Schaberichtung an seinen Enden vorwärts und ansonsten rückwärts gebogenen Federblatt als Schaberblatt, einem abgeschrägten Schaberbock und einer Klemmplatte mit Klemmschrauben besteht. Die als Schaberschneiden dienenden Enden des Schaberblattes sind gehärtet oder mit harten und das Schaberblatt gegen mechanische und wärmende Belastungen schützenden Schneiden verstärkt und weisen durch die Schräge des Schaberbockes in Schaberichtung von unten nach oben.
Eine andere Ausführung des Bartschabers besteht aus einer Druckfeder als Schaberfeder mit einer aufgesetzten Schaberschneide gelagert in einem schellenartigen Schaberbock.

Zeichnung