Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entbartervorrichtung zum mechanischen Entfernen eines beim Autogenbrennschneiden an der Unterseite eines stranggegossenen Werkstückes ent- stehenden Bartes.

Mit dem zunehmenden Einsatz von Sauerstoffbrennschneiden in Stahlstranggießanlagen zum Unterteilen oder Längsteilen des heißen Stahlstranges in Werkstücke, wie Brammen, Blöcke und Knüppel, kommt dem maschinellen Entbarten eine große Bedeu ^¬ tung zu.

Beim Brennschneiden mit Sauerstoff entstehen an den beiden unteren Brennschnittkanten, also am Anfang und am Ende ei- nes jeden vom Gießstrang abgetrennten Werkstückes durch die ablaufende und 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 hinunter oder es bilden sich relativ flache Wulste an den Kanten benachbarter Teile der Werkstückunter ^¬ flächen. Die Anwesenheit dieser Bärte stört sehr bei der Weiterbearbeitung und beim Transport der Werkstücke.

Es gibt daher eine Reihe von Verfahren, um die Bärte schon möglichst bald nach dem Brennschneiden zu entfernen, und zwar durch Abschmelzen oder Abbrennen, durch Abflämmen mit Hand-Sauerstoffbrenner oder Sauerstoffbrenner-Maschine, durch Abschlagen bzw. Abmeißeln von Hand oder Abschlagen, Abdrücken, Abscheren mit Maschinen, die mit hammer-, mei- ßel- oder scherblattartigen Werkzeugen bestückt sind.

Während die Flämmentbartung vor allem durch eine hohe

Entbartungsgeschwindigkeit Vorteile zeigt, so ist sie durch Rauchgasanfall, Schlackespritzer und Feuer- bzw. Explosi ^¬ onsgefahr erheblich benachteiligt. Daher wendet sich der Bedarf mehr den mechanischen Entbartungsverfahren zu. Der einfachste, aus der EP-2 401 30-A bekannte mechanische Entbarter besteht aus einer um eine Drehwelle mit einer Scherkante gegen die Unterfläche des Werkstückes und den bei Bewegung der Drehwelle auf sie zufahrenden Bart drü ^¬ ckenden Scherwippe. Mit der wippenartigen Ausführung und Drehung werden durch das Andrücken und Hochdrehen Höhenun ^¬ terschiede zur Werkstückunterfläche ausgeglichen. Ballige Verformungen der Unterfläche werden vor allem bei flachen Bärten aber kaum ausgeglichen. Eine gute Entbartung ist je ^¬ doch auf eine geometrisch ebene Unterflächen begrenzt.

Aufwendiger ist eine Maschine mit an einem nach oben ge ^¬ drückten Arm bei gleichzeitigem Vorschub hin und her schla ^¬ gendem Scherblatt. Dieses schlägt entsprechend seiner

Scherblattabmessung Bartstücke schrittweise ab. Die Krag- armausführung von beachtlicher Länge und die Zahl und Art der Bewegungen ergeben einen langsam arbeitenden Entbarter, der einen hohen Wartungsaufwand und einen hohen Platzbedarf hat .

Bei einer weiteren Entbartungsvorrichtung wird ein walzen förmiger Entbarter mit aufgeschweißten Scherringen verwen det . Bei vorbeilaufenden Werkstück wird die Walze hochge ^¬ drückt und die nebeneinander und am Walzenkörper verteilt liegenden Scherringe heben das Werkstück an und scheren den Bart stückweise 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. Zudem ist es insgesamt sehr zeitaufwendig . Ein besonders schnelles aber auch lautes Entbarten gemäß der EP-198 768-B1 erfolgt mit am Umfang einer schnell dre ^¬ henden Walze befestigten Hämmern, die den Bart an der Un ^¬ terkante des über die Walze laufenden Werkstückes mit hoher Schlagzahl in kleinen Stücken abschlagen. Hoher Verschleiß und erforderlicher Schutz gegen wegfliegende Bart- und Ham ^¬ merteile sowie gegen Lärm sind neben den Anlagekosten die wesentlichen Nachteile. Alle vorgenanten Methoden haben zu ^¬ sätzlich den Nachteil der Beschränkung auf einfache Quer ^¬ schnitte .

Der effektivste Entbarter für ein schnelles Entbarten an ohne Stopp durchlaufendem Werkstück mit geringstem Platzbe ^¬ darf im Rollgang ist der Rotationsentbarter mit dem

schnelldrehenden, mit Hämmern bestückten Rotor. Da aber der Bart am Werkstück durch die vielen kleinen Hämmer oft und ungleichmäßig mit enormer Kraft und Geschwindigkeit durch ^¬ brochen wird, entsteht ein sehr großer Lärm. Der Verschleiß ist unverhältnismäßig hoch und oft kommt es zu Zerstörungen von Hämmern. Häufig kommt es zum Hochklappen und somit zum Nichtentfernen von Bartteilen. Der Wartungsaufwand ist durch den Austausch oder Ersatz der kleinen Hämmer und das erneute Anbringen von Schutzblechen gegen mit hoher Energie wegfliegenden Bartresten oder Hammerteilen besonders hoch. Es ist Aufgabe der Erfindung, Entbartervorrichtung der ein ^¬ gangs genannten Art zu schaffen, die herstellungstechnisch einfach und kostengünstig ist und für vielseitig ausgeführ- te geometrische Flächen von Werkstücken anwendbar ist, wo ^¬ bei die Austauschbarkeit der Entbarter ebenso einfach und kostengünstig sein soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass auf einer rotierenden Welle mindestens ein Rotationskörper an ^¬ geordnet ist, an dessen Umfang eine Mehrzahl zueinander beabstandete, radial nach außen gerichtete schalen-, fas ^¬ sen- oder topfartige Halterungen mit jeweils einem Innenge ^¬ winde angeordnet sind und in jede dieser Halterungen eine spiralförmige Druckfeder bestimmter Länge mit viereckigem Federdrahtquerschnitt radial nach außen gerichtet einge ^¬ setzt ist, wobei die Form, Abmessungen und Steigung des In ^¬ nengewindes der Halterung der Form, Abmessungen und Stei ^¬ gung des Federdrahtes der Druckfeder entspricht.

Bei der Herstellung der Druckfeder wird diese aus Feder ^¬ draht, nicht wie üblich mit kreisrundem Querschnitt, son ^¬ dern mit viereckigem Querschnitt gewickelt. Dadurch ergibt sich an der radial äußersten Windung durch die Kanten des viereckigen Querschnittsprofils eine scharfe Schlagkante, die bei der Rotation des Rotationskörpers kraftvoll und wirkungsvoll auf den Schneidbart des Werkstückes trifft und diesen entfernt. Durch die unter einer definierten Vorspannkraft stehende elastische Druckfeder wird das komplette rotierende Massen ^¬ trägheitsmoment aller Komponenten des Rotationskörpers auf stets die eine, jeweils entbartende Druckfeder übertragen. Dabei wird erreicht, dass die durch diese konstruktive Ver ^¬ bindung von Halterung und Druckfeder entstandene

Entbartungsschlagkraft für die Bartentfernung eine deutlich geringere Rotordrehzahl gegenüber beispielsweise schräg oder spiralförmig angeordneten Schlagmessern erfordert und damit die abgeschlagenen Bartstücke geringer beschleunigt werden .

Das in der Halterung vorhandene Innengewinde und die dazu korrespondierende Druckfeder mit gleicher Form, Abmessung und Steigung ermöglicht einen festen Sitz der Druckfeder in der Halterung, welche mit dem Rotationskörper beispielswei ^¬ se verschraubt oder verschweißt ist, insbesondere weil der viereckige Querschnitt des Innengewindes der Halterung und des Federdrahtes der Druckfeder durch deren Formschluss ei ^¬ ne extrem hohe Reibung erzeugen.

Nach einer Weiterbildung der Entbartervorrichtung weisen alle Halterungen mit den Druckfedern am Rotationskörper im ^¬ mer den gleichen Axialabstand zueinander auf. Dadurch ent ^¬ steht ein gleichmäßig gutes Entbartungsergebnis am Werk ^¬ stück .

Um die Scharfkantigkeit der Druckfeder, falls erforderlich, zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass die radial äußere Windung der Druckfeder eine eben Fläche aufweist. Diese kann beispielsweise durch Schleifen der radialen Außenflä ^¬ che erreicht werden.

Zum Erreichen einer Festigkeit der Verbindung und um ein selbstätiges Herausdrehen der Druckfeder aus der Halterung zu verhindern, ist die Druckfeder mit mindestens einem zu ^¬ sätzlichen mechanischen Befestigungselement an der schalen , tassen- oder topfartige Halterung und/oder dem Rotations ^¬ körper befestigt. Hierbei kann die Druckfeder also unmit ^¬ telbar an der Halterung und/oder am Rotationskörper zusätz ^¬ lich befestigt werden. Als zusätzliche Befestigungselement können eine Schraube, ein Stift, eine Stiftschraube oder dergleichen verwendet werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Entbartervor ^¬ richtung besteht darin, dass die Druckfeder in der Halte- rung bzw. die Halterung im Rotationskörper einzeln unabhän ^¬ gig voneinander montierbar, demontierbar oder austauschbar sind .

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbei ^¬ spiels, das in den Zeichnungen dargestellt sind, näher be ^¬ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Entbartervorrichtung zum mechanischen Entfernen eines beim Autogenbrenn ^¬ schneiden an der Unterseite eines stranggegosse nen Werkstückes entstehenden Bartes,

Fig. 2 eine Draufsicht der Entbartervorrichtung gemäß

Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der hydraulisch betätigten

Entbartervorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 4 eine Seitenansicht der hydraulisch oder pneuma ^¬ tisch betätigten Entbartervorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 5 eine vergrößerte Teilvorderansicht der Entbarter ^¬ vorrichtung gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine vergrößerte Teilseitenansicht der Entbarter ^¬ vorrichtung gemäß Fig. 4,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines mit Entbartern bestück ^¬ ten Rotationskörpers der Entbartervorrichtung und

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen der Entbarter.

Die in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Entbartervorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer linken Tragsäule 2 und einer dazu beabstandeten rechten Tragsäule 3. Eine Welle 4 ist zwischen den beiden Tragsäulen 2 und 3 gelagert, die von einem Antriebsmotor 5 über eine von einem Schutzkasten 6 umgebenen Antriebswelle 7 rotierbar angetrieben wird. Zwischen den beiden Tragsäulen 2 und 3 verläuft quer dazu ein Rollengang 8 einer nicht näher dargestellten Strang ^¬ gießanlage. In dieser wird der heiße gegossene Stahlstrang durch eine nicht gezeigte autogene Sauerstoff- Brennschneidmaschine in Werkstück 9, wie Blöcke, Brammen oder Knüppel, unterteilt. Dabei bildet sich an der Unter ^¬ kante des Werkstückes 9 ein Sauerstoffschneidbart 10, nach ^¬ folgend als „Bart" bezeichnet, wie in Fig. 7 dargestellt.

Seitlich des Rollenganges 8 ist in Transportrichtung des Werkstückes 9 vor der Entbartervorrichtung 1 ein Erken ^¬ nungssystem 11 angeordnet, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist. Dieses besteht vorzugsweise aus einer an sich bekannten La ^¬ ser-Triangulation-Messeinrichtung in Kombination mit einer 3-Dimensionalkamera . Auf der Welle 4 sind eine Mehrzahl von Rotationskörpern 12 angeordnet und zwar so viele, dass diese die Breite des zu entbartenden Werkstückes 9 abdecken. Die Rotationskörper 12 sind vorgesehen, den Bart 10 am Werkstück 9 abzuschlagen.

Die Tragsäulen 2, 3 weisen gemäß den Fig. 4 bis 6 einen va ^¬ riablen Anschlag 13 auf, der in vertikaler Richtung

elektromotorisch, hydraulisch 14 oder pneumatisch über den gesamten Bearbeitungsbereich, d.h. den Entbartungsbereich, verstellbar ist. Der Anschlag 13 kann stufenlos oder schrittweise in vertikaler Richtung verschoben werden.

Der in den Tragsäulen 2, 3 integrierte Antrieb kann hydrau ^¬ lisch 15, pneumatisch oder motorisch die die Rotationskör- per 12 tragende Welle 4 in vertikaler Richtung Y bewegen, um die Rotationskörper 12 relativ zum zu entbartenden Werk ^¬ stück 9 stufenlos oder schrittweise zu positionieren, und zwar sowohl in Vorpositionen als auch in Bearbeitungsposi ^¬ tion .

Der Rotationskörper 12 gemäß Fig. 7 weist an seinem Außen ^¬ umfang eine Mehrzahl zueinander beabstandete

Entbarterkörper auf. Diese bestehen jeweils aus einer radi ^¬ al nach außen gerichtete schalen-, fassen- oder topfartige Halterung 16 mit jeweils einem Innengewinde 17. In jede dieser Halterungen 17 ist eine spiralförmige Druckfeder 18 bestimmter Länge mit viereckigem Federdrahtquerschnitt ra ^¬ dial nach außen gerichtet eingesetzt. Hierbei entsprechen die Form, Abmessungen und Steigung des Innengewindes 17 der Halterung 16 der Form, Abmessungen und Steigung des Feder ^¬ drahtes der Druckfeder 18. Die radial äußere Windung der Druckfeder 18 weist eine eben Fläche 19 auf. Wie in Fig. 7 am mittleren Entbarterkörper schematische dargestellt ist, ist die Druckfeder 18 mit mindestens einem zusätzlichen mechanischen Befestigungsele- ment in Form eines Stiftes 20 bzw. einer Schraube 21 an der schalen-, fassen- oder topfartige Halterung 16 und/oder dem Rotationskörper 12 befestigt.

Liste der Bezugszeichen

1 Entbartervorrichtung

2 linke Tragsäule

3 rechte Tragsäule

4 Welle

5 Antriebsmotor

6 Schutzkasten

7 Antriebswelle

8 Rollengang

9 Werkstück

10 Bart

11 ErkennungsSystem

12 Rotationskörper

13 Anschlag

14 Hydraulik

15 Hydraulik

16 Halterung

17 Innengewinde

18 Druckfeder

19 Ebene Fläche

20 Stift

21 Schraube