(19)
(11) EP 0 671 230 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
13.09.1995  Patentblatt  1995/37

(21) Anmeldenummer: 94103765.7

(22) Anmeldetag:  11.03.1994
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6B22D 11/12, B22D 19/00, B08B 7/02
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT DE GB NL

(71) Anmelder: HORST K. LOTZ Feuerschutzbaustoffe
D-65719 Hofheim (DE)

(72) Erfinder:
  • Lotz, Horst K.
    D-65719 Hofheim (DE)
  • Lotz, Mattias
    D-65719 Hofheim (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Stahlstranggiessanlage mit angeschlossenem oder nachgeschaltetem Entbartungssystem für Sauerstoffschneidbärte und Schneidperlen an Strängen, Brammen und Blöcken


    (57) Einer Stahlstranggießanlage ist ein Entbartungssystem für beim thermochemischen Unterteilen der Stränge entstandene Schneidbärte angeschlossen oder nachgeschaltet, bei dem in einem geneigt zum Werkstück einstellbaren, rohrartigen Kolbenkörper zylindrische Scherkolben zum Anlegen vor dem Schneidbart vorgesehen sind und dieser durch eine Bewegung zwischen Entbarter und Werkstück, zum Beispiel durch einen drehenden Hebel abgeschert wird.




    Beschreibung


    [0001] Beim Brennschneiden mit Sauerstoff, insbesondere in Stranggießanlagen, entstehen an den beiden unteren Brennschnittkanten, also am Anfang und am Ende eines jeden abgetrennten Werkstückes, durch die ablaufende und z. T. abkühlende Schneidschlacke mehr oder weniger große Bärte aus einem Gemisch spröder Eisenoxyde und hartem bis elastischem Stahl. Zum Teil hängen diese Bärte tief von den Kanten wie Eiszapfen hinunter, zum Teil bilden sich relativ flache Wulste an den Kanten benachbarter Teile der Werkstückunterflächen, zum Teil gibt es beliebig geformte und beliebig große Zusammensetzungen derselben. Alle sind von der Materialzusammensetzung, der Materialtemperatur und den chemo-physikalischen Arbeitswerten der Schneidgeräte abhängig. In jedem Fall stört die Anwesenheit dieser Bärte sehr bei der Weiterbearbeitung, wenn nicht schon beim Transport.

    [0002] Die Vermeidung solcher Schneidbärte wäre wünschenswert, ist aber nicht zu verwirklichen. Eine wesentliche Verkleinerung ist je nach Umstand möglich, aber der Bart nicht in seiner Größe verbindlich vorher festlegbar und damit unter Umständen ohne Nacharbeit zuzulassen.

    [0003] Es gibt daher eine Reihe von Arbeitsweisen und Verfahren, um die Bärte schon möglichst bald nach dem Brennschneiden zu entfernen, und zwar
    • durch Abschmelzen, Abbrennen oder Abflämmen mit einem Hand-Sauerstoffbrenner
    • durch Abschmelzen, Abbrennen oder Abflämmen mit einer Sauerstoffbrenner-Maschine
    • durch Abschlagen bzw. Abmeißeln von Hand
    • durch Abschlagen, Abdrücken, Abscheren mit Maschinen, die mit hammerartigen, meißelartigen oder scherblattartigen Werkzeugen bestückt sind.


    [0004] Während die flämmtechnischen Entbartungsarten vor allem durch hohe Entbartungsgeschwindigkeit Vorteile zeigen, so sind sie durch Rauchgasanfall, Schlackespritzer, Granulierwasserbedarf und Feuer- bzw. Explosionsgefahr erheblich benachteiligt. Daher wendet sich der Bedarf mehr den mechanischen Entbartungsmöglichkeiten zu, bei denen außer dem Aufwand an mechanischen Einrichtungen und Energie nur der erhebliche Zeitaufwand und der Abtransport der abgetrennten Bärte berücksichtigt werden muß. Ein Teil des Zeitaufwandes liegt im Ausrichten von Bart und Entbarter zueinander, auch dadurch, daß der Bart nur von der Werkstückfläche zur Kante hin entfernt werden kann. Ein zweiter Teil des Zeitaufwandes wird für eine langsam fortschreitende, zumeist auch wiederholende, schrittweise Vorgehensweise benötigt. Diese ist bei den konkav oder konvex ausgebildeten Unterflächen z. B. bei stranggegossenen Brammen, erforderlich, um den Bart völlig zu entfernen und nicht nur in der Mitte bei konvexem Querschnitt oder zu den Außenseiten hin bei konkavem Querschnitt. Diese sind, wie auch Schräglagen und Verdrehungen des Werkstückes, Folgen der inneren und äußeren Abkühlungsumstände am Strang.

    [0005] Der einfachste, bekannte, mechanische Entbarter besteht aus einer um eine Drehachse mit einer Scherkante gegen die Unterfläche der Bramme und den bei Bewegung derselben auf sie zufahrenden Bart drückende Scherwippe (EPA 87301501.0). Mit der wippenartigen Ausführung und Drehung werden durch das andrückende Hochdrehen Höhenunterschiede zur Brammenunterfläche hin ausgeglichen; ballige Verformungen der Unterfläche werden vor allem bei flachen Bärten kaum ausgeglichen, der gute Entbartungserfolg ist auf geometrisch ebene Unterflächen begrenzt.

    [0006] Aufwendiger ist eine Maschine (Anmelder Fa. Interstahl) mit an einem nach oben gedrückten Arm bei gleichzeitigem Vorschub hin und her schlagendem Scherblatt. Dieses schlägt entsprechend seiner Scherblattabmessung Bartstücke schrittweise ab. Die Kragarmausführung von doch beachtlicher Länge und die Zahl und Art der Bewegungen ergeben einen langsamen, wenn auch erfolgreich arbeitenden Entbarter, der natürlich einen hohen Wartungsaufwand und auf einer Werkstückseite einen hohen Platzbedarf hat.

    [0007] Als dritte erfolgreiche Entbartungsmethode wird durch einen walzenförmigen Entbarter (Anmelder Fa. Plakoma) mit aufgeschweißten Scherringen dargestellt. Bei überlaufender Bramme wird diese Walze hochgedrückt und die nebeneinander und am Walzenkörper verteilt liegenden Scherringen heben die Bramme an und scheren den Bart stückchenweise ab. Dabei kann immer nur ein Scherring auf der Walze arbeiten, bevor nach dem Absetzen des Werkstücks auf der Walze ein erneutes Anheben und Abscheren eines Bartstückes durch den nächsten Scherring erfolgt. Dieses Verfahren ist sehr laut und bedingt eine genaueste Lage des Werkstückes zum Entbarten, wenn es gute Ergebnisse zeitigen soll. Zudem ist es insgesamt sehr zeitaufwendig.

    [0008] Ein besonders schnelles aber auch lautes Entbarten erfolgt mit am Umfang einer schnell drehenden Walze befestigten Hämmern, die den Bart an der Unterkante des über die Walze laufenden Werkstückes mit hoher Schlagzahl in kleinen Stücken abschlagen. Hoher Verschleiß und erforderlicher Schutz gegen wegfliegende Bart- und Hammerteile sowie gegen Lärm sind neben den Anlagekosten die wesentlichen Nachteile.

    [0009] Alle vorbeschriebenen Einrichtungen haben zusätzlich den Nachteil der Beschränkung auf einfache Querschnitte, d.h. auf im wesentlichen geradlinige Bärte.

    [0010] Diesen vorgenannten Verfahren bzw. Maschinen steht eine mechanische Entfernungseinrichtung für Sauerstoffschneidbärte EPA 90 11 20 27.9 gegenüber, die sicherer und vollständiger entbartet, wenig Platz braucht, keinen Lärm verursacht und relativ schnell arbeitet. Eine solche Einrichtung ist in Bild 1 dargestellt und wird da Entbartungsmaschine (10) bezeichnet.
    Auf diesem Bild 1 sieht man unter und vor dem Ende eines Werkstückes (1) (z. B. eine Bramme) mit einem Schneidbart (2) einen schräg angeordneten Scherbalken (3) mit einer Reihe von individuell betätigten Scherkolben (4). Der Scherbalken (3) ruht beidseitig auf Scherschlitten (5), die auf den Schiebebahnen (6) mittels der hydraulischen Scherzylinder (7) zum Entbarten vor und zurückbewegt werden. Alle vorstehenden Teile ruhen auf zwei Hauptrahmen (8) auf beiden Seiten des Werkstücks (1), die jeweils mit zwei Hubzylindern (9) angehoben werden können.
    Bei einem Entbarten durch Bewegen des Werkstücks kann auf die Bewegungs- und Antriebsteile Scherschlitten (5), Schiebebahnen (6) und Scherzylinder (7) verzichtet werden. Ein normaler Betriebsablauf mit dieser Entbartungsmaschine (10) geht wie folgt vor sich: Die Werkstücke (1 bzw. 1a) fahren über bzw. zurück vor den Scherbalken (3) in den Arbeitsbereich der Entbartungsmaschine (10), gegebenenfalls mit Unterstützung eines heb- und senkbaren Anschlages (11). Die Hubzylinder (9) heben über die Hauptrahmen (8), Scherschlitten (5), Schiebebahnen (6) den Scherbalken (3) in eine Arbeitsstellung knapp unter das Werkstück (1). Dann werden die Scherkolben (4) einzeln mit ihren Andrückzylindern nach oben gegen die mehr oder weniger ebene Unterfläche des Werkstücks (1) in Nähe des Schneidbartes (2) gedrückt. Nun drücken die Scherzylinder (7) den leicht schräg zum Schneidbart (2) liegenden Scherbalken (3) mit seinen Scherkolben (4) einen nach dem andern gegen den Schneidbart (2) und schert diesen ab. Die nach diesem Vorgang hinter dem Werkstück (1) hoch springenden Scherkolben (4) werden in den doppelt wirkenden Andrückzylindern (12) wieder runtergezogen. Der Scherbalken (3) wird nun unter das Ende eines zweiten Werkstückes (1a) geschoben, die Scherkolben (4) werden wieder einzeln nach oben angedrückt und ein Schervorgang in entgegengesetzter Richtung durchgeführt. Danach senken die Scherkolben (4) und der Scherbalken (3) jeweils wieder ab und die Werkstücke (1 und 1a) fahren ab, bzw. in eine neue Arbeitsstellung.

    [0011] Diese Entbartungsmaschine (10) arbeitet zuverlässig und erfolgreich, ist jedoch schwer und aufwendig, wie auch nicht besonders leicht zu warten; der Austausch der Scherkolben (4) ist schwierig und zeitraubend. Weiterhin sind Bärte an Längsteilschnitten oder nicht einfachen Querschnittsflächen nicht oder nur sehr umständlich entfernbar.

    [0012] In Bild 2 ist der Querschnitt eines bisherigen Scherbalkens (3) vorstehend beschriebenen Entbartungsmaschine (10) zum besseren Verständnis der nachstehend beschriebenen Erfindung dargestellt und wird hiermit erläutert. Das Scherbalkengehäuse (13) aus allseitig bearbeitetem Vollmaterial ist mit entsprechend vielen Führungsbohrungen (14) mit dem Andrückzylinder (12) versehen, in denen Scherkolben (4) mit ihren aufgeschraubten Scherkappen (16) einzeln versorgt auf- und ab bewegt werden können. Dabei muß der Druck der Preßluft im Andrückzylinder (12) so groß sein, daß die hochfeste Scherkante (15) der Scherkappe (16) mit ihrer Oberfläche von ca. 20 cm² so fest gegen die Unterfläche eines Werkstückes (1) gedrückt wird, damit sie nicht beim Entbarten über einen flachen, festen Schneidbart (2) rutscht.

    [0013] Durch vorgenannten hohen Druck entsteht beim Entbarten eine der Entbartungsbewegung entgegenwirkende Reibung zwischen Oberfläche der Scherkante (15) und Unterfläche des Werkstückes (1), die sich zur eigentlich erforderlichen Scherkraft hinzufügt und die Flächenpressung zwischen Scherkolben (4) und Führungsbohrung (14) auch mit den erkennbar schlechten Hebelverhältnissen erheblich erhöht und die Führungsbohrung (14) verformt oder sehr start verschleißt. Dagegen sind die Länge des Scherkolbens (4) zu vergrößern und austauschbare, hochfeste Führungsbuchsen (nicht dargestellt) einzusetzen.

    [0014] Noch kritischer wird diese Situation dann, wenn die Scherkante (15) auf den flachen Schneidbart (2) aufläuft, dieser mit einem sehr ungünstig kleinen Keilwinkel die Scherkraft in eine der Andrückkraft entgegenwirkenden, große Senkrechtkraft verwandelt. Dagegen wiederum muß die Andrückkraft von vorn herein sehr groß bemessen werden, um ein sicheres Entbarten bei sich verschleißender Scherkante (15) zu ermöglichen. Damit werden auch die Scherkraft und die Flächenpressungen am Scherkolben (4) wieder unerwünscht größer. Die Gefahr des Auflaufens der Scherkante (15) auf den Schneidbart (2) ist vor allem auch dann gegeben, wenn die ebene Ringfläche der Scherkante (15) auf rückspringende oder vorragende Formen des Werkstückes (1) vor dem Schneidbart (2) aufdrücken und dieser dann in die verbleibenden Lücken daneben keilförmig hineinrutschen kann.

    [0015] Eine erläuternde Beispielsrechnung der erforderlichen max. Entbartungskraft für diesen Fall wäre dann:




    Das bedeuted, daß sich unter vorstehenden Bedingungen der Bart löst, wenn die max. Entbartungskraft FE = 159.000 N die Schubdehnung von 15% des Hubweges von ca. 1,5 mm metallischer Bindung zwischen Bart und Werkstück erzeugt hat und dabei gegen etwa 10,5 mm Bartbreite drückt. Dabei bliebe eine Bartverformung unberücksichtigt.

    [0016] Während die Lage der Werkstücke zum Entbarten bei dieser Entbartungsmaschine (10) je nach geplantem Scherweg weniger genau sein muß, erfordern aber die leichten Werkstücke (1) Niederhalter beim Entbarten der normalerweise sich unten befindlichen Schneidbärte. Auch sind die großen Anpreßkräfte zum Entbarten wegen Verschleiß und Bemessung, besonders aber auch beim schnellen Entbarten sehr nachteilig. Die Betriebssicherheit bei vielen einzeln versorgten und gesteuerten Entbartungszylindern gilt es auch zu verbessern, ebenso die vereinfachte Wartung durch leichten Scherkolbenaustausch von einer Seite aus und die bessere Ausnutzung des Scherkantenumfanges des Scherkolbens (3). Die Entbartungsmaschine (10) ist daher weiter zu entwickeln bezüglich Anwendungsmöglichkeiten, Aufwand für die Entbartungsmaschine selbst und für ihre Nebeneinrichtungen, verbesserte Wartung und einfacheren Betrieb.

    [0017] Die nachstehend beschriebene Erfindung besteht beispielsweise gemäß den aufgeführten Ansprüchen nach Bild 3 aus einer einseitigen oder zweiseitigen Schiebebahn (6) mit durch Scherzylinder (7) in Achse des Werkstückes (1) bewegbarem Scherschlitten (5), die über luftbetätigte Hubzylinder (9.1) begrenzt höhenverstellbare Hubrahmen (17) tragen. In diesen sind auf weiteren Hubzylindern (9.2) die Drehlager (18) für den unteren Kolbenkörper (19) angeordnet, während die Drehlager (20) für den oberen Kolbenkörper (21) am oberen Teil des Hubrahmens (17) sitzen. Zwischen den verschiebbaren Drehlagern (18) des unteren Kolbenkörpers (19) und dem oberen Kolbenkörper (21) sitzen weitere Hubzylinder (9.3), die zusammen mit den Hubzylindern (9.1) zwischen Scherschlitten (5) und unterem Hubrahmen (17) die Kolbenkörper (19 und 21) auseinander und den Hubrahmen (17) nach oben in Ausgangsstellung fahren. Ist ein Werkstück (1) an seinem Ende unten mit Schneidbart (2) und oben mit Schneidperlen (22) behaftet, in den zur Unterscheidung nun so genannten Entbarter (23) eingefahren, dann drücken die Hubzylinder (9.2) im Hubrahmen (17) unter den Drehlagern (18) des unteren Kolbenträgers (19) diesen nach oben gegen die Unterfläche des Werkstücks (1) zum Entbarten und gleichzeitig den Hubrahmen (17) mit dem oberen Kolbenkörper (21) nach unten auf die Oberfläche des Werkstücks (1) zum Entperlen durch Bewegung der Scherschlitten (5) mit den hydraulischen Scherzylindern (7). Sollte das Werkstück (1) aus Transportgründen umgedreht, d.h. mit dem Schneidbart (2) nach oben und den Schneidperlen (22) in den Entbarter (23) kommen, so kann auch so sicher entbartet und entperlt werden. Auf jeden Fall entfällt bei diesem Entbarter (23) ein Niederhalter, sollte der Anpreßdruck von unten höher als das anteilige Brammengewicht sein. Daher ist ein zweiter Kolbenkörper (21), gegebenenfalls mit Gleitkappen, Gleitschuhen, Rollen oder selbst als Niederhalterrolle (21) ausgeführt, vorteilhaft bei leichten Werkstücken (1) vorzusehen.

    [0018] Zwischen unterem und oberem Drehlager (19, 21) sind Dickensteine (24) eingesetzt, um eine kleinste Durchgangsöffnung für das Werkstück (1) gegen die Hubzylinder (9) zu bestimmen. Damit wirkt beim Entbarten nur der Druck in den Kolbenkörpern (19, 21) auf die Scherkolben (4).

    [0019] Auf den Drehlagern (18 bzw. 20) sitzt ein Drehantrieb (25) bzw. Drehanschlag (26) zum Einstellen oder zur Begrenzung eines Einstellwinkels zwischen Scherkolben (4) und Werkstück (1). Der Antrieb kann auch zum Drehen der Kolbenkörper (19 bzw. 21) in eine Reparatur- oder Reinigungsstellung dienen.

    [0020] Bild 4 zeigt den gleichen Entbarter (23) als Kragarmausführung, die einseitig angeordnet werden kann, dann aber auf dieser Seite mehr Platzbedarf hat.

    [0021] In den Bildern 5, 6 und 7 sind eine Vorderansicht, eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Lagerseite eines vereinfachten Entbarters (23), nämlich nur aus beidseitigen Drehlagern (18) in beidseitigen Hubrahmen (17) über 4 Hubzylinder (9) hebbar auf den Grundplatten (27) mit Hubführungen (28) für den Kolbenkörper (19) bestehend, dargestellt.
    Dieser Entbarter (23) entbartet im Stillstand mit von unten gegen ein Werkstück (1) angepreßten Scherkolben (4), wenn das Werkstück (1) über den Kolbenkörper (19) hinweggezogen wird. Über die Luftleitung (29) wird der ganze Kolbenkörper (19) unter Druck gesetzt und alle Kolben (4) zusammen ausgefahren.

    [0022] Wichtig dabei ist, daß erfindungsgemäß alle Scherkolben (4) mit geringerem Luftdruck ausgefahren sind oder werden und sich beim Anheben des Kolbenkörpers (19) durch die Hubzylinder (9) vor jedem Schervorgang an die Unterfläche des Werkstücks (1) der Form der Unterfläche folgend anlegen.

    [0023] Aus dem Bild 8 ist erkennbar, daß der erfindungsgemäße Kolbenkörper (19), dem früheren Scherbalken (3) entsprechend, nun aus einem an sich unbearbeiteten, dickwandigen Rohr besteht, das als unbearbeiteter Zylinderraum für abgesetzte Scherkolben (4) wirkt. Dazu ist der Scherkolben (4) einteilig aus Scherkopf (30) mit Scherkante (15), Arbeitskolben (31) und Kolbenschaft (32) bestehend hergestellt und mit einem von einem Sprengring (33) gehaltenen Pufferring (34) aus elastischem Material gegen ein Hinausschieben versehen. Die Unterschiedsfläche zwischen Arbeitskolben (31) und Kolbenschaft (32) stellt die wirksame Druckfläche (35) zum Andrücken des Scherkopfes (30) gegen die Unterfläche des Werkstücks (1) dar.

    [0024] Geführt wird der Scherkolben (4) in der oberen Kolbenbuchse (36) und der unteren Kolbenbuchse (37), die mit Innensechskantschrauben (38) in gleich großen Durchgangsbohrungen des Kolbenkörpers (19) befestigt sind. Dichtringe (39) in den Kolbenbuchsen (36, 37), die auch in Ringnuten am Arbeitskolben (31) oder am Kolbenschaft (32) angeordnet sein können, dichten den mit Druckluft gefüllten Innenraum des Kolbenkörpers (19) gegen Druckverlust am hin- und her gehenden Scherkolben ab.
    Die Durchmesser der verschiedenen Bauteile im Scherkolbenbereich sind so gewählt, daß der Scherkolben (4) am Scherkopf (30), also von einer Seite aus, ganz herausgezogen werden kann, wobei höchstens die obere Kolbenbuchse (36) gelöst und mit herausgezogen wird.

    [0025] In Bild 9 ist dargestellt, daß der Scherkopf (30) mit Scherkante (15) so gefertigt ist, daß er in eine zurückspringende (konkave) oder auch vorragende (konvexe) Form des Werkstücks (1) paßt und in oder an dieser entlanggleitend einen Schneidbart (2) am Ende des Werkstückes (1) abschert.

    [0026] Bild 10 zeigt erfindungsgemäß den vorbeschriebenen Scherkolben (4), der sich durch Drehbarkeit des Kolbenkörpers (19) um einen Winkel in Scherrichtung vorwärts oder rückwärts gegen die Unterfläche des Werkstücks (1) bis gegen den Drehanschlag (26) einstellt oder durch den Drehantrieb (25) eingestellt werden kann, damit die Vorderkante des Scherkopfes (30) bzw. der Schneidkante (15) mit möglichst geringer Fläche und mit stumpfem

    die Unterfläche des Werkstückes (1) drückt, und durch die runde Form des Scherkopfes erst nur auf beschränkter Breite gegen den Bart abscherend drückt.

    [0027] Entsprechende Versuche haben bestätigt, daß die selbsttätige, durch Anschlag begrenzte Winkeleinstellung der runden Schneidkante (15) eine wesentliche Verringerung der Anpreßkraft, ein sicheres, weil begrenztes Angreifen der vorragenden, sichelförmigen Schneide ohne Einfluß einer eventuellen Unebenheit der Fläche des Werkstückes (1) und damit auch eine geringste Scherkraft erfordert. Auch wurde festgestellt, daß größere Anstellwinkel α ab etwa 2° zum mehr Scherkraft fordernden, weil ruckenden Gleiten des Scherkopfes in Scherrichtung durch zu tiefes Eindrücken der Schneidkante (15) in die durch Rost, Zunder oder höhere Temperatur nachgiebige Fläche des Werkstückes (1) vor und unter dem Bart (2) führt.

    [0028] Durch entsprechend größere Anstellwinkel kann sich der Spalt zwischen Schneidkante (15) vom vordersten Punkt nach seitlich außen am Scherkopf (30) über dem Werkstück (1) so sehr vergrößern, daß der ursprünglich eingehakte Eingriff hinter den Bart (2) in die Mitte des Scherkopfes (30) durch ein keilförmiges Eindringen des Bartes (2), die Kraftverhältnisse entscheidend verändernd, aufgehoben wird. Nun tritt ein Zustand ein, der, wie vorstehend mit Beispielsrechnung dargestellt, hohe Anpreßkräfte des Scherkolbens (4) gegen das Werkstück (1) und den Bart (2) und damit noch höhere Scherkräfte benötigt, um nicht über den Restbart zu rutschen und diesen doch noch abzuschieben.
    Gelingt es aber, den Anstellwinkel klein genug, d.h. unter 2° zu halten, um diesen vorbeschriebenen Spalt klein genug zu machen und das Rucken zu vermeiden, dabei aber durch den Anstellwinkel nur die Vorderkante des Scherkopfes (30) mit kleinster Aufdruckfläche vor dem Bart (2) anzupressen und hinter den Bart (2) zu haken, dann verhindert man ein Aufschieben der Schneidkante auf den Bart (2) und es sind außer den geringsten Andrückkräften auch geringste Scherkräfte und damit ruhiges, leichtes und schnelles Entbarten bei geringsten Betriebsmitteldrücken und Bauteilbemessungen zu erzielen.

    [0029] Eine Beispielsberechnung für diesen Fall sähe, bei ansonsten gleichen Voraussetzungen wie bei der ersten, vorstehenden Beispielsrechnung, wie folgt aus:

    [0030] Berechnung der Entbartungskraft


    Es entfällt die die Reibung erhöhende, senkrechte Kraftkomponente gegen die Unterfläche des Werkstücks (1) aus der Entbartungskraft.


    Diese beanspruchte Scherkraft FEmax liegt um den Faktor 10 niedriger als das Ergebnis der Beispielsrechnung für den flächig liegenden Scherkopf (30).
    Die in Versuchen mit solchen und ähnlichen Voraussetzungen wie berechnet gemessenen Scherkräfte lagen bei flächiger Auflage mit Anpreßdruck


    bei kantiger Auflage mit Anpreßdruck


    um sicher eine Breite von 124 mm und mehr an kaltem Werkstück mit kaltem Bart (2) zu entbarten.

    [0031] Ebenfalls wird in Bild 10 in zwei Ansichten und zwei Schnitten gezeigt, wie der Scherkolben (4) und seine Führung in den Kolbenbuchsen (36, 37) erfindungsgemäß verdrehsicher und herausspringsicher geführt einseitig und ohne Ausbau anderer Teile wie z. B. Kolbenbuchse (36, 37), von Hand herausgenommen werden kann.
    Dazu ist der Kolbenschaft (32) im für die Führung nicht benötigten Teil des Kolbenkörpers (19) mit einem quer durchgesteckten Lagebolzen (40) versehen und die untere Kolbenbuchse (37) nach innen in den Kolbenkörper (19) hinein über den Führungs- und Flächenpressungsbedarf hinaus verlängert. Diese Verlängerung hat einen inneren Durchmesser der größer als der Durchmesser des Kolbenschaftes (32) ist und bis an den Führungsbereich reicht. Über dem Boden dieser aufgebohrten Verlängerung, ein Maß abgestimmt auf die Länge und Federweg einer Lagefeder (48), befindet sich eine Ringnut (42), in der sich der quer im Kolbenschaft (32) sitzende Lagebolzen (40) drehen läßt. Die für den Lagebolzen (40) als Führung dienenden Lagenuten (45) sind vorzugsweise kreuzweise, von außen her fensterartig in die untere Kolbenbuchse (39) bis zur inneren Bohrung eingefräst und am oberen Ende geschlossen. Das verhindert ein Herausspringen des Scherkolbens (4) bei entsprechendem Druck im Innenkörper (19). Ein weiteres Paar sogenannter Einführungsnuten (47) sind an der innen liegenden, oberen Endfläche der Kolbenbuchse (37) offen genauso tief wie der Lagenuten (45) niedergebracht. Durch einen Druck auf den Scherkolben (4) gegen die Lagefeder (48) wird der Lagebolzen (40) auf die Höhe der Ringnut (42) gebracht und durch eine Drehung aus der senkrechten Einführnut (47) unter eine Lagenut (45) gebracht. Ohne den Druck beim Einführen hebt sich der Scherkolben (4) mit seinem Lagebolzen (40) in die Lagenut (45), die oben geschlossen ist.
    Zum Herausnehmen muß der Scherkolben (4) mit Druck gegen die Lagefeder (48) in die Ringnut (42) geschoben und dann unter die Einführungsnut (47) gedreht werden.

    [0032] Betrachtet man das Bild 11, so sieht man zuerst, daß nur etwa die untere Hälfte eines Scherkolbens (4) im Kolbenkörper (19) mit unterer Kolbenbuchse (37) mit einer anderen Art den Scherkolben (4) in eine Lagenut (45) zu bringen dargestellt ist. Ruht der an der Oberfläche mit Lagerillen (43) für die gewünschten Einführ- und Arbeitsstellungen des Lagebolzens (40) versehene, an der Unterseite Lagefedern (48) tragende Lagering (41) auf dem Boden der Verlängerung der unteren Kolbenbuchse (37), so ragt ihre mit Rillen (43) versehene Oberseite mit der Tiefe der Rillen (43) in die Ringnut (42) hinein und verhindert ein Verdrehen des Kolbenschaftes (32) mit Lagebolzen (40) ohne eine zwar kleine, aber bestimmte Drehkraft. Gesichert wird der Lagering (41) gegen eine eigene Verdrehung durch mindestens einen Lageringstift (44), der durch eine vorhandene Lagenut (45) zur Längsführung des Kolbenschaftes (32) mittels seines Lagebolzens (40) oder durch eine eigene Haltenut in den Lagering (41) geschraubt ist. Diese müssen dazu ausreichend weit unter die Ringnut (42) reichen.

    [0033] Durch die Führungsnuten (47) werden die Lagebolzen (40) mit dem Kolbenschaft (32) bis auf den federnden Lagering (41) niedergeschoben, eine Drehung bis zum Einrasten in die gewünschten Rillen (43) bringt den Kolbenschaft (32) in die gewünschte Stellung mit dem Lagebolzen (40) unter den zugehörigen Lagenuten (45). Mit ansteigendem Luftdruck im Kolbenkörper (19) wird der Scherkolben (4) dann hoch und der Lagebolzen (40) in seine Lagenuten (45), gegebenenfalls bis gegen ihr oberes Ende, gehoben. Ohne Druck fällt der Scherkolben (4) wieder ab und mit bewußter Drehung kann er mit dem Lagebolzen (40) unter die Einführungsnuten (47) gebracht und herausgezogen werden.

    [0034] Nur für den Fall eines hängenden Scherkolbens (4) oder wenn seine Schwerkraft nicht zur Rückstellung bei Druckablaß ausreicht, kann der Scherkolben (4) durch eine Rückschubfeder (49) am äußeren Ende des Kolbenschaftes (32) mittels Rückschubdeckel (50) befestigt, in seine Ruhestellung zurückgeschoben werden. Zusätzlich kann eine Schutzkappe (51) auf der Außenseite der Kolbenbuchse (37) angebracht werden.

    [0035] In Bild 12 ist ein Scherkolben (4) zu sehen, dessen Kolbenschaft (32) außerhalb des Arbeits- bzw. Dichtungsbereiches und im außerhalb des Kolbenkörpers (19) liegenden Teil der unteren Kolbenbuchse (37) eine eingefräste Führungsfläche (52) aufweist, die einem Lagebolzen (40) in der unteren Kolbenbuchse (37) entspricht und ein Verdrehen oder Herausspringen des Scherkolbens (4) aus dem Kolbenkörper (19) verhindert. Diese einfache und billigere Ausführung hat nur den Nachteil, daß zum Herausnehmen des Scherkolbens (4) zuerst der auf der unteren Seite befindliche Lagebolzen (40) entfernt werden muß. Ein Deckel (53) sichert vor Verletzungen beim Hinaus- und Herausfahren des Scherkolbens (4) in die und aus der Kolbenbuchse (40).

    [0036] Als Maßnahme gegen den Verschleiß des Scherkopfes (30) wird gemäß Bild 13 vorgeschlagen, daß auf einen kegelig ausgearbeiteten Scherkopf (30) ein innen mit passendem Kegel ausgestatteter Scherring (54) als Schneidkante (15) sitzt, der mit einem Stift (55) gesichert ist, aber zum Austauschen mit einem üblichen Keiltreiber (nicht dargestellt) durch die Nut (56) nach dem Herausnehmen des Stiftes (55) abgelöst werden kann.

    [0037] Bild 14 zeigt ein Werkzeug, Scherringsetzer (56) genannt, mit dessen Klammern (57) der Schering (54) glatt und rechtwinkelig am unteren Rand des Setzergehäuses (58) gehalten wird. Der Scherringsetzer (56) wird mit seiner Setzerplatte (59) am Setzerkolben (60) auf den Scherkopf (30) gesetzt und Hammerschläge auf den Schlagdeckel (61) der Kolbenhülse (62) drücken den Scherring (54) gegen die Feder (63) auf den Kegelstumpf des Scherkolbens (30). Die grundsätzliche Ausführung eines einfachen Entbarters (23) zum Beispiel für quadratische oder rechteckige Blöcke ist in Bild 15 dargestellt.

    [0038] Unter dem Werkstück (1) mit dem Schneidbart (2) befindet sich ein in Entbartungsrichtung um einen gewünschten Winkel drehbar gelagerter Kolbenkörper (19) mit den erforderlich vielen Scherkolben (4). Der Kolbenkörper (19) ist in einem Gehäuse (64) gelagert, das auf Hubzylindern (9) sitzt und am Anfang eines Entbartungsvorganges gegen das Werkstück (1) gehoben wird.

    [0039] In Bild 16 sieht man ein spießkant liegendes Werkstück (1) quadratischen Querschnitts mit an zwei schräg liegenden Kanten befindlichen Schneidbärten (2). Entsprechend schräg angeordnete und in Entbartungsrichtung hintereinander liegende Scherkolben (4) sind in geeignet ausgeführten, beidseitigen Kolbenkörpern (19.1 bzw. 19.2) untergebracht. Die Kolbenkörper sind fest auf einer Grundplatte (65) angebracht und ein Anheben derselben mittels Hubzylindern (9) gegen Anschläge (66) vor dem Entbarten ergibt den gewünschten Anstellwinkel für die hintereinander liegenden Scherkolben (4).

    [0040] Gleiches wie vorstehend beschrieben gilt auch für den in Bild 17 dargestellten Entbarter (23) für runde Werkstücke (1), wozu der Kolbenkörper (19) und die Lage der Scherkolben (4) entsprechend angepaßt wurde. Durch eine Anordnung der Scherkolben hintereinander können sich die Scherkolben (4) überlappen und für mehrere benachbarte Durchmessergröße von Werkstücken (1) eingesetzt werden.

    [0041] Das ist auch in Bild 18 zu sehen, wo ein ganzer Entbarter (23) für runde Werkstücke (1) auch mit Gegenhaltung dargestellt ist. Auf 4 Hubzylindern (9.1) ruht ein Hubrahmen (17), der auf einem oder mehr Hubzylinder (9.2) ein am Hubrahmen (17) verschiebbares, längs oder quer zum Werkstück (1) angeordnetes doppeltes Drehlager (18) trägt. In diesem Drehlager (18) ruht ein Kolbenkörper (19) mit den Scherkolben (4) und mit vielleicht einem Drehantrieb (25) oder nicht dargestellten Drehanschlag (26) ausgerüstet. Am oberen Ende des Hubrahmens (17) befinden sich ein oder zwei Niederhalterrollen (21), die beim Anheben des Drehlagers (18) mit dem Kolbenkörper (19) und den um das Werkstück (1) im Bereich eines Schneidbartes (2) herum angeordneten Scherkolben (4) durch den Hubzylinder (9.2) kraftausgleichend nach unten auf das Werkstück (1) gezogen werden. Danach werden die Scherkolben (4) gegen das Werkstück (1) gefahren und durch reibungsbedingtes Mitdrehen gegen die nicht gezeichneten Drehanschläge (26) auf einen geeigneten Arbeitswinkel wie beansprucht eingestellt, wenn dieses nicht schon durch einen Drehantrieb (25), wie dargestellt, geschehen ist.

    [0042] Durch Anschläge (66) können das Drehlager (8) oder auch der Hubrahmen (17) (nicht dargestellt) in ihrem Hub nach oben begrenzt werden. Diese Hubbegrenzung kann auch eingesetzt werden, um einen Arbeitswinkel in Scherrichtung für die Scherkolben (4) vorzugeben.

    [0043] In Bild 19 wird nur ein Kolbenkörper (19) mit Scherkolben (4) dargestellt, der mit Hilfe von 4 Haltelaschen auf ein entsprechend vorbereitetes Drehlager (18) bei Formatwechsel des Werkstückes aufgesetzt oder abgenommen werden kann.
    Der Kolbenkörper besteht aus mehreren innen luftdurchlässig zusammengeschweißten und außen luftdicht verschlossenen Rohren, die in ihrer Lage der jeweilig benötigten Stellung der Scherkolben (4) entsprechen. Die Scherringe (54) bzw. die Scherköpfe (30) der Scherkolben (4) sind in ihrer Oberfläche dem Durchmesser des Werkstückes (1) angepaßt.

    [0044] In Bild 20 erscheint der Kolbenkörper (19) weiter entwickelt mit einem wirtschaflticher und platzsparender auszuführendem Gehäuse aus Gußeisen oder Stahlguß, das auch Haltelaschen (67) (nicht dargestellt) oder Achsaufnahmen (68) für drehbare Aufhängung vorsieht.
    Die Größe des Kolbenkörpers (19) wird durch Anzahl und Größe der Scherkolben (4), dem Durchmesserbereich der Werkstücke (1) und dem Bereich des Anfalls von Schneidbärten (2) bestimmt. Während letzterer im allgemeinen mit den unteren mittleren 120° Bereich des Kreisquerschnittes angenommen werden kann, erfolgt eine Beschränkung auf einen Durchmesserbereich an Werkstücken (1), der durch den Durchmesser des Scherkopfes (30) bzw. Scherrings (54) und seiner ans runde Werkstück (1) angepaßten Form bestimmt wird. Auf einen größten Durchmesser D₁ eines Werkstückes (1) angelegter und geformter Scherkopf (30) läßt sich durch Hintereinander-Anordnung der Scherkolben (4) überlappend auch an die Mantelfläche eines kleineren Werkstückes anlegen, jedoch berührt er das kleinere Werkstück (1) nur an einem mittleren Punkt seines Aufhanges und bleibt an seinen äußeren Seiten ein Maß x entfernt vom Mantel des Werkstückes (1), das den Unterschied der Durchmesser der vorgesehenen größten und kleinsten Werkstücke (1) und der nicht überlappten Breite bzw. Durchmesser des Scherkopfes (30) bestimmt.
    Bei entsprechender Lage und Form des Schneidbartes kann dieser Abstand oder dieses Maß x sein, das dem gleichen Abstand eines Scherkopfes (30) von 120 mm Durchmesser unter einen Winkel von 0,2° bis 2° gegen eine ebene Fläche gedrückt entspricht, und somit nur von Material und Temperatur des geschnittenen Werkstückes (1) und dem Schneidverfahren beeinflußt wird. Praktische Versuche bestimmen dann diesen Abstand, ab dem ein hohe Kräfte erforderndes Aufgleiten an den Seiten des Scherkopfes (30) auf den Schneidbart (2) sicher nicht erfolgt. Mit diesem Abstand ist der Durchmesser D₂ des kleinsten Werkstückes (1) gegenüber dem größten leicht geometrisch bestimmbar. Für andere Durchmesserbereiche sind dann andere Auslegungsdaten für Lage, Anzahl, Durchmesser und Hubwege der Scherkolben (4) zu wählen.
    Eine grundsätzliche schräge Anstellung der Scherkolben (4) um 0,2° bis 2° zur Unterfläche eines Werkstücks (1) ist wie bei flachen Produkten auch beim untersten Scherkolben (4) anwendbar. Je nach Lage der Drehachse des Kolbenkörpers (19) bewegen sich aber die höher angeordneten Scherkolben (4) zur Drehachse hin um ein geringeres Maß. Dafür aber kommt es anteilig zu einer leichten, aber gleichwertigen Verschränkung zwischen der ballig rückspringenden Oberflächenform des Scherkopfes (30) und der Mantelfläche des Werkstückes. Zudem sind die Schneidbärte (2) in diesen Bereichen schwächer bzw. leichter entfernbar.

    [0045] Gleiche und ähnliche Feststellungen gibt es auch für den in Bild 21 dargestellten Entbarter für Werkstücke (1) mit waagerecht liegendem Doppel-T-Profil. Wie auch bei runden Werkstücken (1) gibt es hier senkrecht oder schräg nach oben zeigende Scherkolben (4). Für die ebenen Flächen an den unteren Seiten und inneren schrägen Seiten der senkrechten Flansche und an der Unterseite des Steges werden die üblichen oben flachen, zylindrischen Scherköpfe (30) eingesetzt, in den abgerundeten Ecken zwischen Steg und Flanschen vorspringend abgerundete Scherköpfe (30). Hier ist beispielsweise die Einstellung des Anstellwinkels α der Scherkolben (4) von 0,2° bis 2° in beide Arbeitsrichtungen vor und zurück für Front- und Endschneidbärte (2) durch wahlweise lageveränderliche Anschläge (66) vorgesehen.

    [0046] Außer zum Entfernen von Querbärten durch paralleles Verschieben des Kolbenkörpers (19) an flachen Werkstücken (1), z.B. Brammen, lassen sich diese auch durch Verschwenken des Kolbenkörpers (19) unter einem Werkstück (1) mittels Schwenklager (69) und Schwenkantrieb (70) auf Hauptrahmen (8) entfernen, so wie dies in Bild 22 dargestellt ist.
    Wichtig dabei ist nur, daß der Schwenkwinkel auf der Seite des Schwenklagers (69) mögliche Lageunterschiede des Schneidbartes (2) genügend abdeckt.

    [0047] Von dieser Ausführung ausgehend, lassen sich wie in Bild 23 zeichnerisch erläutert, auch längs verlaufende Schneidbärte (2), wie sie beim Längsteilen von Brammen durch Brennschneiden entstehen, mit diesem Entbartungssystem entfernen.

    [0048] Dazu liegen Schwenklager (69) und Schwenkantrieb (70) des Längsteil-Entbarters unter der Längsmittelachse eines vielleicht beidseitig mit einem Schneidbart (2) angelieferten Werkstückes (1) , und kann nach Anhebung der Hauptrahmen (8) durch die Hubzylinder (9) und Ausfahren der Scherkolben (4) einmal zur einen dann zur anderen Seite hin je ein Teilstück des Schneidbartes (2) je Seite abscheren. Nach Absenken des Entbarters und Weiterschieben des Werkstückes (1) um einen sogenannten Scherschritt erfolgt ein neuer Entbartungszyklus.

    [0049] Es ist bekannt, daß zum Entbarten mit geringen Kräften am Schneidbart (2), z.B. beim Abflämmen, Abbrennen, Abschlagen oder Abmeißeln keine Maßnahmen erforderlich sind, um das Werkstück (1) in Lage zu halten. Auch, daß zum Entbarten mit größeren Kräften wie Abdrücken und Abscheren, die Werkstücke (1) entweder gut festgehalten werden müssen mit einem zusammengefaßten Niederhalter/Vorstoß (71) oder durch einen Treibrollensatz (nicht dargestellt), der wie ein Walzgerüst das Werkstück (1) einklemmt, festhält und bei Rollendrehung verfährt.

    [0050] Erfindungsgemäß ist in Bild 24 eine neuartige Einrichtung zur Lagebestimmung, Festsetzung und Bewegung des Werkstücks (1) über dem bzw. den Entbarter, aus erfindungsgemäßem Kolbenkörper (19) mit Scherkolben (4) bestehend, dargestellt.
    Auf beispielsweise den gleichen Laufbahnen (72) wie eine Brennschneidmaschine (73) über einem Werkstück (1) verfährt ein Entbartungswagen (74) mit einem heb- und senkbaren, unten beidseitig abgesetzten Halteschubstempel (75), mit dem ein Werkstück (1a) angehalten, niedergedrückt und verschoben werden kann, und zwar zum Transport und Entbarten des Werkstückes (1a), zum Entbarten im Stillstand (Entbarter verfährt) und zum verfahrenden Entbarten (Entbarter steht); einsetzbar für den Front- und den Endbart. Dazu ist der Entbartungswagen nicht nur mit einem starken Motor und einem Zahnrad-/Zahnstangenantrieb an der Laufbahn (72) ausgerüstet, sondern hebt und senkt seinen Halteschubstempel (75) mit einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder (76).

    [0051] Da auf gleicher Laufbahn (72) wie die Brennschneidmaschine (73) verfahrend, kann der Entbartungswagen auch als mechanischer Anschlag für eine Längenmaßeinrichtung dienen, wobei der Entbartungswagen (74) um die gewünschte Stücklänge von der Brennschneidmaschine (73) entfernt, das ankommende Werkstück (1) stoppt.

    [0052] Schließlich zeigt Bild 25 einen ortsfesten Entbartungspendel (77), der über dem Entbarter mit Scherkolben (4), Kolbenkörper (19) und Drehlager (18) angeordnet ist und aus einem an einem Gerüst (80) drehbar gelagerten Halteschubstempel (75) mit aufdrückenden Zylinder (76) und angeschweißten (abgerundeten) Absätzen am unteren Ende besteht. Ein zweiter hydraulischer Zylinder (78) am Gerüst (77) dreht über einen Hebel (79) den Halteschubstempel (75) zum entbartenden Verfahren durch den pneumatischen Zylinder (76) aufgedrückter Stellung über die Scherkolben (4) des Entbarters unterhalb des Werkstückes (1a), das auf einem üblichen, nicht dargestellten, Rollengang ruht. Dieser liefert das jeweilige Werkstück (1a) an und bringt es durch irgendwelche Grenzschalter oder Lichtschranken gesteuert im Entbartungsbereich zum Stehen. Hier übernimmt der Halteschubstempel (75) zum Entbarten des End- und Schneidbartes (2), der Halteschubstempel (75) schwenkt oder zieht hoch, das Werkstück (1a) läuft auf dem Rollengang zurück und der Front-Schneidbart (2) wird mit Hilfe des Halteschubstempels (75) des Entbartungspendels (77) rückwärts entbartet. Anfällige Längenunterschiede des Halteschubstempels (75) werden vom pneumatischen Zylinder (76) aufgenommen bzw. ausgeglichen.

    [0053] Beim Transport eines runden Werkstückes (1) zum und über den Entbarter kann sich dieses Werkstück (1) so verdrehen, daß der zu entfernende Schneidbart (2) sich nicht mehr in einer zum Entbarten geneigten Lage, z. B. nach unten zeigend befindet, bzw. nicht mehr in den Entbartungssektor des Rundentbarters paßt. In nächster Nähe bzw. über dem Entbarter muß das runde Werkstück so gedreht werden, daß beim nachfolgenden Entbarten alle störenden Bartteile von den vorgesehenen Scherkolben (4) erfaßt werden. Wie in Bild 26 erfindungsgemäß dargestellt, sind zu diesem Zweck vor und hinter dem Entbarter (zum Entbarten eines Front- und Endflächen-Schneidbartes (2)) je eine Entbarter-Drehvorrichtung (81-87) angeordnet, die, je nach den möglichen Längen der runden Werkstücke, aus zwei oder mehr Doppelkeilstangen (84) mit je zwei aufeinander geneigten Reibflächen an der Oberseite auf Tragerollen (83) im Rollgangsrahmen (82) des mit Kegelstumpfrollen (81) ausgeführten Transportrollganges besteht. Gleichlaufend betriebene und gesteuerte Spindelantriebe (87) bewegen mittels Spindel (86) und Spindelmutter (85) an den Doppelkeilstangen (84) diese unter dem Werkstück (1) je nach gewünschter Drehrichtung hin oder her. Dabei schieben und heben die Doppelkeilstangen (84) das runde Werkstück (1) gegen die geneigten Flächen der Kegelstumpfrollen (81), was ein Drehen desselben bewirkt, bis die gewünschte Lage erreicht ist. Ein Zurückziehen der Doppelkeilstangen (84) gibt das Werkstück (1) dann wieder frei, das nun entbartend verfahren werden kann.

    Legende



    [0054] 
    1
    Werkstück
    1a
    Werkstück
    2
    Schneidbart
    3
    Scherbalken
    4
    Scherkolben
    5
    Scherschlitten
    6
    Schiebebahn
    7
    Scherzylinder
    8
    Hauptrahmen
    9, 9.1, 9.2, 9.3
    Hubzylinder
    10
    Entbartungsmaschine
    11
    Anschlag
    12
    Andrückzylinder
    13
    Scherbalkengehäuse
    14
    Führungsbohrungen
    15
    Scherkante
    16
    Scherkappe
    17
    Hubrahmen
    18
    Drehlager
    19
    Kolbenkörper
    20
    oberes Drehlager
    21
    oberer Kolbenkörper / Niederhalterrolle
    22
    Schneidperle
    23
    Entbarter
    24
    Dickenstein
    25
    Drehantrieb
    26
    Drehanschlag
    27
    Grundplatte
    28
    Hubführung
    29
    Luftleitung
    30
    Scherkopf
    31
    Arbeitskolben
    32
    Kolbenschaft
    33
    Sprengring
    34
    Puffering
    35
    Druckfläche
    36
    obere Kolbenbuchse
    37
    untere Kolbenbuchse
    38
    Innensechskantschraube
    39
    Dichtring
    40
    Lagebolzen
    41
    Lagering
    42
    Ringnut
    43
    Rillen
    44
    Lageringstift
    45
    Lagenut
    46
    Haltenut
    47
    Einführungsnuten
    48
    Lagefeder
    49
    Rückschubfeder
    50
    Rückschubdeckel
    51
    Schutzkappe
    52
    Führungsfläche
    53
    Deckel
    54
    Scherring
    55
    Stift
    56
    Scherringsetzer
    57
    Klammer
    58
    Setzergehäuse
    59
    Setzerplatte
    60
    Setzerkolben
    61
    Schlagdeckel
    62
    Kolbenhülse
    63
    Feder
    64
    Gehäuse
    65
    Grundplatte
    66
    Anschlag
    67
    Haltelaschen
    68
    Achsaufnahme
    69
    Schwenklager
    70
    Schwenkantrieb
    71
    Niederhalter / Vorstoß
    72
    Laufbahn
    73
    Brennschneidmaschine
    74
    Entbartungswagen
    75
    Halteschubstempel
    76
    pneumatischer Zylinder
    77
    Entbartungspendel
    78
    hydraulischer Zylinder
    79
    Hebel
    80
    Gerüst
    81
    Kegelstumpfrollen
    82
    Rollgangsrahmen
    83
    Tragerollen
    84
    Doppelkeilstange
    85
    Spindelmutter
    86
    Spindel
    87
    Spindelantrieb



    Ansprüche

    1. Stahlstranggießanlage mit angeschlossenem oder nachgeschaltetem Entbartungssystem für Sauerstoffschneidbärte (2) und Schneidperlen (22) an rechteckigen, runden und sondergeformten Strängen, Brammen und Blöcken (1) nach dem Unterteilen oder Längsteilen durch Sauerstoff-Brennschneiden mit einzelnen durch Luft andrückbaren Entbartungssegmenten und stillstehenden oder verfahrbaren Einsatz, abwechselnd für den Front- und den Endbart, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem von mindestens 3 elastisch wirkenden nach oben oder unten begrenzten Hub- oder Senkeinrichtungen getragenen, einseitig oder zweiseitig neben der Werkstückauflage oder in einer Lücke derselben angeordneten Hubrahmen (17) mit oder ohne Längsverfahrschienen, Fahrwerk und Verfahrantrieb bzw. Schwenklager (69) und Schwenkantrieb (70) drehbare, rohrartige Kolbenkörper (19) in Portal- oder Auslegerausführung quer oder längs zur Transportrichtung des Werkstücks (1) mit einer Reihe nur einseitig eingesteckter, einzeln eindrückbarer, unter Druck im Kolbenkörper (19) nicht herausspringender, zylindrischer Scherkolben (4) mit austauschbaren, ringförmigen Scherringen (50) am Scherkopf (30) unter und über dem Werkstück (1) (Strang, Bramme oder Block) schwach um 0,2° bis 2° geneigt zur Entbartungsfläche eingestellt angeordnet sind und daß beim einseitigen Entbarten die Scherkolben (4) der anderen Seite durch Rollen oder Gleitschuhe ersetzt oder ergänzt sind. Über diesem Entbarter (23) ist eine vor und zurück verfahrbare Schubeinrichtung angeordnet, deren heb- und senkbarer Stempel zum Entbarten auf und vor oder hinter das Werkstück (1) niedergebracht dieses nieder hält und über den Entbarter (23) schiebt.
     
    2. Stahlstranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entbarter (23) aus einem mit Hubzylinder (9.1) hebbaren Rahmen (17) besteht, der auf Grundplatten (27) ruht und an dem der untere, drehbare Kolbenkörper (19) im Drehlager (18) verschiebbar, der obere Kolbenkörper (21) in Drehlager (20) fest angebracht ist, sich unter dem Hubrahmen (17) Hubzylinder (9.1) befinden, zwischen Hubrahmen (17) und unterem Kolbenkörper (19) bzw. Drehlager (18) Hubzylinder (9.2) als Arbeitszylinder vorgesehen und zwischen den Drehlagern (18 und 20) weitere Hubzylinder (9.3) zum Öffnen des Durchgangs zwischen unterem Kolbenkörper (19) und oberem Kolbenkörper (21) angeordnet sind.
     
    3. Stahlstranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem unteren und oberen Kolbenkörper (19 bzw. 21) bzw. den ihnen entsprechenden Bauteilen wie Drehlager (18 bzw. 20) oben und unten der Dicke des Werkstückes (1) entsprechende, austauschbare Dickensteine (25) angeordnet sind, um eine engste Durchgangsöffnung für einen schwimmenden Rahmen aus oberen und unteren Kolbenkörpern (21 bzw. 19) festzulegen.
     
    4. Stahlstranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Kolbenkörper (21) entfällt, wodurch nur noch der Hubrahmen (17) mit unterem Kolbenkörper (19) mit Hubzylinder (9.1) auf einem Scherschlitten (5) oder auf einer Grundplatte (27) sitzen, wobei der Hubrahmen (17) und Kolbenkörper (19) oder auch der Kolbenkörper allein durch Abheben und Aufsetzen leicht ausgetauscht werden können.
     
    5. Stahlstranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Kolbenkörper (21) als Niederhalter dient, indem er als Rolle ausgeführt ist, Gleitrollen oder Gleitschuhe, gegebenenfalls auch als Kappen über den oberen nach unten zeigenden Scherkolben (4) trägt.
     
    6. Stahlstranggießanlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkörper (19) am Hubrahmen (17) begrenzt drehbar gelagert ist, so daß er sich durch Reibungskräfte oder mittels Antrieb auf einen Winkel zwischen Werkstück (1) und Scherkolben (4) einstellt, der einer schwachen Neigung des Scherkopfes (30) der Scherkolben (4) unter der Entbartungsfläche entspricht.
     
    7. Stahlstranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkörper (19) als ein während der Entbartungsarbeit ständig mit Druckluft gefülltes, rundes oder eckiges Rohr oder als ein anderer, der zu entbartenden Profilform entsprechender Hohlkörper ausgeführt ist, der entsprechend oft durchbohrt und pro Bohrung mit 2 Kolbenbuchsen (36, 37) zur Aufnahme der mindestens einmal abgesetzten Scherkolben (4) versehen ist.
     
    8. Stahlstranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der einteilige Scherkolben (4) aus den Anteilen Scherring (50), Scherkopf (30), Arbeitskolben (31), Kolbenschaft (32) und dessen Druckfläche aus dem Unterschied zwischen den Querschnittsflächen von Arbeitskolben (31) und Kolbenschaft (32) besteht.
     
    9. Stahlstranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechte Projektion der zylindrischen Scherköpfe (30) in ihrer Scherrichtung eine gerade oder eine der Profilform des Werkstückes entsprechende Linie ergeben und daß die Scherkolben (4) je nach Größe und Form des Werkstückquerschnittes in Anzahl, Scherkolbendurchmesser und Scherkopfprofil beliebig zusammensetzbar sind.
     
    10. Stahlstranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine in den Kolbenkörper (19) hineinragende, verlängerte untere Kolbenbuchse (37) mindestens zwei vom inneren Ende her durchgehende, offene Einführungsnuten (46) bis zu einer vor der eigentlichen Kolbenbuchse (37) liegenden Ringnut (42) und versetzt mindestens zwei am inneren Ende geschlossene, bis zur Ringnut reichende Lagenuten (45) für einen quer im Kolbenschaft (32) des Scherkolbens (4) sitzenden Lagebolzen (40) aufweist. Tiefer unter der Ringnut (42) liegt ein federnd ausweichender Lagering (41) mit Rillen (43).
     
    11. Stahlstranggießanlage nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß eine in den Kolbenkörper (19) hineinragende, nach außen verlängerte untere Kolbenbuchse (37) in diesem äußeren Bereich von einem Lagebolzen (40) durchdrungen ist und dem eine Führungsfläche (52) des Kolbenschaftes (32) entspricht, und daß zwischen dem in einem Deckel (51) begrenzten, äußeren Ende des Kolbenschaftes außerhalb des Kolbenkörpers (19) und der Außenseite der unteren Kolbenbuchse (37) eine Druckfeder (52) zum Rückschieben des Scherkolbens (4) angeordnet ist.
     
    12. Stahlstranggießanlage nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß vor und nach dem Entbarter eine aus je zwei auf im Rollgangsrahmen (82) angebrachten Tragerollen (83) verschiebbar gelagerten Doppelkeilstangen (84) mit Spindelmutter (85), Spindel (86) und Spindelantrieb (87) bestehende Entbarter-Drehvorrichtung (81-87) angeordnet ist, und deren rauhe, geneigte Oberflächen durch Verschieben und Heben eines runden Werkstückes (1) gegen die seitlichen Kegelflächen der Kegelstumpfrollen (81) ein Drehen desselben zur Ausrichtung des Schneidbartes am Entbarter bewirken.
     




    Zeichnung















































































    Recherchenbericht