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Verfahren und Vorrichtung zum autogenen Brennschneiden von metallischen, gegebenenfalls in Stranggiessanlagen erzeugten
Hohlblöcken
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen von starkwandigen metallischen Hohlkörpern, die 1m Stranggiessverfahren oder auch auf eine andere Ant hergestellt sein kön- nen. Sie weisen zumeist eine runde oder vielkantige Querschnittsform auf. An ihre äussere und innere Oberfläche werden besondere Anforderungen gestellt, da sie oftmals einer Weiterverarbeitung zugeführt werden. Es ist daher notwendig, besonders die langgestreckten, im Stranggiessverfahren erzeugten Hohlblöcke in verarbeitungsfählge kurze Stücke aufzuteilen.
Das kann sowohl im warmen als auch Im kalten
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äusseren Oberfläche ansetzende Schweissschlacke verhältnismässig leicht wieder zu entfernen Ist, ist es von erheblicher Bedeutung, dass insbesondere die Oberfläche der inneren Hohlung möglichst frei von mit Stahl versetzten Schweissschlacken bleibt, da diese nur schwer und mit besonderem Aufwand wieder zu entfernen sind und sich in beachtlicher Menge ansetzen, wenn derartige Hohlkörper in der bisher üblichen Weise mit dem Schneidbrenner getrennt werden.
Bei dieser Art des Trennens treibt bekanntlich die Brennerflamme das aufgeschmolzene und zum Teil verschlackte Material vor sich her und bei Hohlkörpern im entsprechenden Bereich in die Höhlung, wo es sich in starken, tropfenförmigen Wulsten ansetzt, die unter Umständen die Höhlung am jeweiligen Ende völlig zusetzen.
Zur Vermeidung dieses erheblichen Nachteiles wird nunmehr erfindungsgemäss vorgeschlagen, beim Abtrennen von starkwandigen Hohlkörpern so zu verfahren, dass zunächst mit einem oder mehreren, auf einer Kreisbahn um den runden odervielkantigenBlock umlaufenden Brennern die Masse der Wandung tangential anschneidend herausgebrannt wird, u. zw. so, dass nur noch ein dünnwandiger, die Höhlung ringförmig umgebender, geschlossener Rest der Wandung stehen bleibt, der das Einlaufen von Schweissschlacke in die Bohrung verhindert. Dieser Rest wird erst dann durchgebrannt, wenn die Masse des Wandmaterials bzw. der Schweissschlacke mit Hilfe des oder der Brenner weggebrannt und nach aussen abgetrieben wurde.
Da der stehenbleibende Wandungsrest relativ dünn gehalten werden kann, kann auch nur ein verhältnismässig kleiner Teil der Schweissschlacke überhaupt in die Höhlung gelangen'und sich dort ansetzen.
Um aber auch diese Menge so gering als nur möglich zu halten, wird weiterhin vorgeschlagen, den oder die Brenner so zu fahren, dass auch der verbliebene Wandungsrest tangential angeschnitten wird, so dass tatsächlich nur noch ein Bruchteil der anfallenden Schweissschlacke in die Höhlung gelangt.
Diesen Erkenntnissen entsprechend ist auch die zugehörige Vorrichtung ausgebildet. Sie besteht im wesentlichen aus einem oder mehreren, vorzugsweise zwei, der bekannten Schneidbrenner, die einander gegenüberliegend in einem den Hohlblock umgebenden zylindrischen Gehäuse schwenkbar undaaf einer Kreisbahn umlaufend angeordnet sind. Servomotore bewirken sowohl die Schwenkung der Brennerdüsen als auch den Umlauf der Brenner und des Gehäuses, das gegebenenfalls auf seiner dem Hohlblock zugewendeten Seite mit einem von Kühlmittel durchströmten Mantel versehen ist. Die Ausstattung des Gebäumt soll so getroffen sein, dass es sowohl in der Vertikalen als auch in der Horizontalen zum Einsatz gebracht werden kann.
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Fig. 1 und 2 zeigen die Vorrichtung in senkrechten Schnitten (a - a und b - b nach Fig. 3) in zwei verschiedenen Ebenen.
Fig. 3 zeigt einen Horizontal-Schnitt und
Fig. 4 verschiedene Stellungen (a bis g) der Brenner während des Umlaufes.
In dem den Strang 2 umgebenden Gehäuse, das aus dem äusseren, feststehenden und tragenden Mantel 4 und dem inneren, umlaufenden Teil 6 besteht, sind die beiden Brenner 8 und 10 mit abgewinkelten und auf denStrang 2 gerichteten Brennerdüsen einandergegenüberliegend angeordnet. Der Mantel 4 ist im vorliegendenFall mit Gleitstücken 12 in Führungen 14 geführt und auf die jeweilige Höhe einstellbar. Von den weiter im Gehäuse untergebrachten Motoren 16 und 18 (Fig. 2) hat der Motor 18 die Aufgabe, die Brenner 8 und 10 über den Zahnkranz 20 in einem bestimmten Bereich zu schwenken, während der Motor 16 über denZahnkranz 22 den Umlauf des inneren Teiles 6 und der eingeschwenkten Brenner 8 und 10 (Fig. 3) bewirkt.
Der umlaufende Teil 6 trägt auf seiner dem Strang 2 zugewendeten Seite einen Doppelmantel 24, der von einem Kühlmittel durchströmt ist. Im übrigen soll dieser gekühlte Mantel 24 in seiner Länge so bemessen sein, dass die Zuführungsschläuche für die Brenner, die Stromzuführung für die Motoren
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kommen, wenn sie sich bei der Umlaufbewegung auf dem Mantel aufwickeln.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Zum Abtrennen eines Abschnittes von dem in den Zeichnungen dargestellten Rundstrang 2 werden die beiden einander gegenüberliegenden Brenner 8 und 10 (in Fig. 3 bzw. 28 und 30 in Fig. 4) mit Hilfe des Motors 18 und des Zahnkranzes 20 soweit verschwenkt, dass ihre Brennerflamme 32 und 34 tangential am Strang 2 anliegen. Nach erfolgtem Anwärmen werden beide Brenner weiter geschwenkt, bis der Strang auf beiden Angriffsseiten bis auf eine dünne Wand zur Höhlung hin durchgebrannt ist (Fig. 4a). Damit ist die Schwenkbewegung der Brenner beendet, und es setzt nun, bewirkt durch den Motor 16 über den Zahnkranz 22, die Umlaufbewegung der Brenner 8 und 10 ein, durch die die Brenner auf einer Kreisbahn um je 1800 um den Strang 2 ge führtw erden.
Aufdiese Weise, wie inden Fíg. 4b und c gezeigt, wird die Masse des Wandungsmaterials weggebrannt und nach aussen abgeführt, wobeischliesslich-in der Endstellung beider Brenner (s. Fig. 4d) - nur noch der dünnwandige, die Höhlung ringförmig umgebende Rest 36 stehenbleibt. Nunmehr wiederholt sich im kleinen der vorstehend geschilderte Vorgang, indem zunächst die beiden Brenner, deren Flammen den ringförmigen Rest tangieren, um wenige Grade mit Hilfe des Motors 18 über den Zahnkranz 20 geschwenkt werden, bis die Höhlung angeschnitten ist. Sodann setzt der Rücklauf, bewirkt durch den Mo- tor 16 über den Zahnkranz 22, ein (Fig. 4f) und führt die Brenner 28 und 30 in ihre Ausgangsstellung (Fig. 4g) zurück, die dabei den Wandungsrest 36 wegbrennen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann innerhalb einer Stranggiessanlage in an sich bekannter Weise so angeordnet sein, dass sie mit dem Strang abwärts geführt wird, während der Schneidvorgang erfolgt.
Die Steuerung der umlaufenden Teile und der Brenner kann manuell oder mechanisch mit Hilfe von an sich bekannten Stellmotoren, Sollwertgebern und/oder anderen Steuer- und Kontrollgeräten erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum autogenen Brennschneiden von metallischen, gegebenenfalls in Stranggiessanlagen erzeugten Hohlblöcken, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines cdermehrerer auf einerKreisbahn umlaufender Schneidbrenner vorerst die Masse der Wandung bis auf einen dünnwandigen, die Höhlung des Blockes ringförmig umgebenden Rest und anschliessend dieser Rest durchtrennt wird.