AT510876A1 - Vorrichtung für das entgraten von metallteilen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Entraten von Metallteilen, wobei die Vorrichtung einen um eine Rotordrehachse (1) angetrieben drehbaren Rotor aufweist, an welchem Hämmer (4) an Wellen (3) schwenkbar und radial verschiebbar angeordnet sind, wobei die Wellen (3) parallel zur Rotordrehachse (1) und in einem Radialabstand zu dieser angeordnet sind und wobei ein Hammer (4) eine Schlagkante (4.2) aufweist, die dann, wenn die Längsrichtung des Hammers (4) von der Rotordrehachse (1) radial nach außen ausgerichtet ist, die Kante zwischen jener radialen Fläche (4.4) des Hammers, welche bei der Drehbewegung des Rotors vorne liegt, und der bei der Drehbewegung des Rotors radial äußeren Stirnfläche (4.3) des Hammers bildet. Bei von der Rotordrehachse (1) radial nach außen ausgerichteter Längsrichtung eines Hammers (4) ist die Schlagkante (4.2) des Hammers (4) gegenüber einer zur Rotordrehachse (1) parallelen Ausrichtung um mehrere Winkelgrade vorwiegend in Umfangsrichtung der Drehbewegung um die Rotordrehachse (1) ausgelenkt.

Description

Bes chreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Entgraten von Metallteilen, vorzugsweise von Stranggießbrammen.

Typischerweise wird in einem Stahlwerk eine kontinuierlich horizontal stranggegossene Stranggießbramme mit etwa rechteckiger Querschnittsfläche horizontal entlang ihrer Längsrichtung auf Rollenbahnen bewegt und durch Brennschneiden in Stücke bestimmter Länge aufgeteilt, welche später gewalzt werden. An der unteren Kante der Schnittfläche kommt es durch das Brennschneiden zu einem stark vorstehenden Schnittgrad, welcher vor dem Auswal·zen der Bramme entfernt werden muss, da er ansonsten eine erhebliche Fehlerquelle darstellen würde.

Die Veröffentlichungen EP 198 768 Bl, DE 37 00 207 C2, JP 4270044 A und EP 654 313 Bl zeigen Maschinen die für das Entfernen derartiger Grate gut geeignet sind. Unterhalb der Stranggießbramme ist ein Rotor angebracht, welcher um eine zur unteren Fläche der Bramme parallel liegende und zur Brammenlängsrichtung normal liegende Achse zu Drehung antreibbar ist. In einem Radialabstand zu seiner eigenen Drehachse weist der Rotor mehrere zu dieser Drehachse parallel liegende kreiszylindrische Wellen auf, an welchen axial nebeneinander Hämmer, sogenannte Entbartungshämmer schwenkbar gelagert angeordnet sind. Ein Entbartungshämmer weist an einem Ende ein Lagerauge auf, also eine durchgehende Bohrung, mit welchem er die Welle an der er schwenkbar befestigt ist, umfasst. Das zweite Ende des Entbartungshammers ist mit einem Hammerkopf ausgestattet, dessen von der Welle abgewandte Stirnseite an den zur Richtung der Rotordrehachse parallelen Seitenkanten Schlagkanten aufweist. Bei Drehung des Rotors werden die Entbartungshämmer durch Fliehkraft so geschwenkt, dass sie radial abstehen. Der Rotor wird am abgeschnittenen Ende der Bramme an die Unterseite der zu entgratenden Bramme herangeführt sodass die Entbartungshämmer im Schnittkantenbereich an die Bramme anschlagen. Der

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Drehsinn des Rotors ist dabei so, dass die Entbartungshämmer von der Unterseite der Bramme her an deren Schnittfläche gelangen und nicht umgekehrt. Indem das Lagerauge des Entbartungshammers zumindest in Längsrichtung des Entbartungshammers einen größeren Durchmesser aufweist als die umfasste Welle, ist der Entbartungs-haramer gegenüber der Welle nicht nur schwenkbar beweglich, sondern auch radial verschiebbar. Gegenüber einer Ausführung mit nicht derartig radial verschiebbaren Entbartungshämmern ist die Vorrichtung besonders robust und funktionstüchtig. Als Nachteile verbleiben, dass die Entbartungshämmer dennoch oft auszutauschen sind, dass die Antriebsmechanik durch viele harte Stöße stark beansprucht ist und dass die Arbeit der Vorrichtung mit extremer Lärmentwicklung verbunden ist.

Die DE 43 21 345 CI und die DE 10 2008 050 118 Al beschreiben ebenfalls ein Gerät für das Entfernen von Gußgraten von Werkstücken. Die Geräte weisen hammerartige Teile auf, welche auf Wellen ausschließlich schwenkbar befestigt sind, wobei auch hier die Wellen an einem Rotor in einem radialen Abstand zu dessen Drehachse und parallel zu dieser angeordnet sind. Die hammerartigen Teile weisen jeweils eine vordere Schlagfläche und eine knapp dahinter liegende, radial vorspringende Schneidfläche eines separaten, eingesetzten Schneidkörpers auf. Die Geräte sind deutlich weniger robust, als die zuvor beschriebenen Vorrichtungen bzw. in gleich robuster Ausführung unwirtschaftlich teuer. Für bezüglich Robustheit weniger anspruchsvolle Einsatzfälle können die Geräte vorteilhaft sein.

Die WO 2010/102799 Al zeigt ebenfalls eine Vorrichtung für das Entgraten von Metallteilen. Auch diese Vorrichtung weist hammerartige Teile auf, welche auf Wellen ausschließlich schwenkbar befestigt sind, wobei die Wellen an einem Rotor in einem radialen Abstand zu dessen Drehachse und parallel zu dieser angeordnet sind. Die hammerartigen Teile weisen je Umfangsrichtung jeweils zwei hintereinander liegende Schlagkanten auf, die jeweils paral-

Seite 2 lei zur Drehachse des Rotors ausgerichtet sind, wobei die hintere Schlagkante radial über der vorderen Schlagkante vorsteht. Durch die Verwendung von zwei Schlagkanten anstatt nur einer einzigen wird der Entgratungsvorgang bei ansonsten gleichen Bedingungen weniger stoßartig, allerdings sind damit die hammerartigen Teile in Anschaffung und je Wartungsvorgang auch etwas teurer. Die Vorrichtung ist insgesamt nicht so robust, wie die weiter oben beschriebenen Vorrichtungen, bei denen die Hämmer gegenüber dem Rotor nicht nur schwenkbar sondern auch radial bewegbar sind.

Von diesem Stand der Technik ausgehend besteht die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgaben darin, eine für das Entraten von Brennschneidflächen an Stranggießbrammen einsetzbare Vorrichtung zu schaffen, welche bei gleicher Arbeitsleistung unter wirtschaftlichen Rahmenbedingungen noch robuster funktioniert wie die Vorrichtungen entsprechend den eingangs vorgestellten Schriften EP 198 768 Bl, DE 37 00 207 C2, JP 4270044 A und EP 654 313 Bl.

Zum Lösen der Aufgabe der Aufgabe wird von der Bauweise entsprechend den besagten Schriften ausgegangen, also davon, dass Hämmer an Wellen an e.ineiru-zu. Drehung antreibbaren Rotor schwenkbar und radial verschiebbar angeordnet sind, wobei die Wellen parallel zur Drehachse des Rotors und in einem Radialabstand zu dieser angeordnet sind. Als erfindungsgemäße Verbesserung dazu wird vorgeschlagen, die Schlagkanten der Hämmer nicht parallel zur Rotordrehachse auszurichten, sondern geneigt dazu, wobei die Auslenkung aus der Parallelen zur Rotordrehachse vorwiegend in Umfangsrichtung der Drehbewegung der Hämmer (und weniger oder gar nicht radial) ausgerichtet ist.

Durch diese einfache, annähernd kostenlose Maßnahme werden an Vorteilen gegenüber Bauweisen entsprechend dem Stand der Technik erzielbar: - Schnelleres Entgraten

Seite 3 - Sanfterer Einschlag der Hämmer auf dem zu entratendem Werkstück und dadurch - Schonung der Antriebsmechanik - Reduzierte Lärmentwicklung - Verlängerung der Lebensdauer von Hämmern und Antriebsteilen - Sauberere Kanten am Werkstück - Reduzierter Wartungsaufwand - Höhere Schüttdichte des vom Werkstück abgetrennten Materials

Die Erfindung wird an Hand von stilisierten Zeichnungen zu einer beispielhaften erfindungsgemäßen Anlage veranschaulicht:

Fig. 1: zeigt in seitlicher Teilschnittansicht an einem zu be arbeitenden Werkstück eine beispielhafte erfindungsgemäße Anlage. Es sind nur die für das Verständnis wesentlichen Teile dargestellt. Die Blickrichtung liegt dabei parallel zur Rotordrehachse.

Fig. 2: zeigt mehrere Hämmer 4 der Anlage von Fig. 1 in gegen über Fig. 1 vergrößerter Darstellung. Die Blickrichtung liegt dabei parallel zur Längsrichtung der Hämmer und damit normal zur Rotordrehachse.

Der Rotor der erfindungsgemäßen Anlage gemäß Fig. 1 besteht aus einer zentralen Rotorachse 1, mehreren Flanschen 2 und mehreren Wellen 3. Die Flansche 2 sind kreisringförmige oder teilkreisringförmige Platten, welche starr mit der Rotorachse 1 verbunden sind und in Achsrichtung zueinander einen Abstand aufweisen. Zwischen mehreren Flanschen 2 erstrecken sich als kreiszylinderför-mige Stangen ausgebildete Wellen 3. Die Wellen 3 sind in einem Radialabstand zur Rotordrehachse 1 und parallel zu dieser ausgerichtet. Die Weilen 3 sind starr mit den Flanschen 3 verbunden. In den zwischen Flanschen 2 verlaufenden Längsbereichen der Wel-

Seite 4 len 3 sind Hämmer 4 aufgefädelt, indem sie mit jeweils einem Lagerauge 4.1, welches eine durchgehende Langlochbohrung ist, die Welle 3 umfassen.

In Fig. 1 ist auch ein zu bearbeitendes Werkstück, typischerweise eine Stranggießbramme 5, skizziert. Der sich im Drehsinn gemäß dem gekrümmten Pfeil in Fig. 1 drehende Rotor wird soweit angehoben, dass die länglichen Hämmer 4, deren Längsrichtung durch Fliehkraft radial ausgerichtet ist, an den Grat 5.1 am unteren Rand der Stirnfläche der Stranggießbramme anschlagen und diesen abschlagen oder abschneiden.

Die Kante 4.2 eines Hammers 4, an welcher die äußere radiale Fläche 4.4 des Hammers, die in ümfangsrichtung der Drehbewegung vorne liegt, und die vom Lagerauge 4.1 abgewandte Stirnfläche 4.3 aneinander angrenzen, bildet bei der abtragenden Arbeit des Hammers 4 dessen Schlagkante.

Da der Rotor der Vorrichtung, je nachdem an welcher der beiden Stirnflächen der Bramme zu bearbeiten ist, in unterschiedlichem Drehsinn angetrieben wird, weisen die Hämmer 4 jeweils zwei Schlagkanten 4.2 auf, welche an der Stirnfläche 4.3 des Hammers zueinander gegenüber liegen.

Wie in Fig. 1 erkennbar, weisen alle Punkte einer Schlagkante 4.2 im Wesentlichen den gleichen Radialabstand zur Welle, an dem der betreffende Hammer gehalten ist. auf. Wie insbesondere in Fig. 2 gut erkennbar, liegen die Schlagkanten 4.2 aber nicht parallel zur Welle 3 und damit zur Rotordrehachse 1, sondern sie sind demgegenüber um mehrere Winkelgrade normal zur Längsrichtung der Hämmer ausgelenkt. Bei durch Fliehkraft radial ausgerichteten Hämmern, ist damit die Auslenkung bezüglich der Rotordrehung in Umfangsrichtung ausgerichtet und nicht radial dazu. Sehr gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Winkel α der besagten Auslenkung 7° beträgt. Brauchbar gute Ergebnisse sind jedenfalls erzielbar, wenn der Winkel α in einem Bereich von etwa 3° bis etwa 25° liegt.

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Durch die „schräge" Anordnung der Schlagkanten 4.2 anstatt der bisher angewandten „geraden" Anordnung wird erreicht, dass das Auftreffen eines Hammers am Grad 5.1 nicht mehr so sehr ein kurzer, harter Schlag ist, sondern eher ein zeitlich leicht gedehnter Schnittvorgang. Das Ergebnis sind die Vorteile gemäß weiter oben stehender Auflistung.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Schlagkanten 4.2 von zwei benachbarten Hämmern 4, welche an einer Welle 3 nebeneinander angeordnet sind, spiegelbildlich zueinander angeordnet, wobei die Spiegelebene die Berührungsebene zwischen den beiden Hämmern 4 ist. Gegenüber anderen Anordnungsfolgen wird damit bei weniger Lärm ein ebenmäßigeres Abtragungsergebnis erzielt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die vom Lagerauge 4.1 abgewandte Stirnfläche 4.3 eines Hammers 4 eine ebene Fläche, welche normal zur Längsrichtung des Hammers 4 und parallel zur Rotordrehachse 1 und damit zu den Wellen 3 ausgerichtet ist. Damit ergibt sich bei gutem Abtragungsergebnis eine gute Herstell-barkeit des Hammers.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die vom Lagerauge 4.1 abgewandte Stirnfläche 4.3 eines Hammers 4 durch zwei Schlagkanten 4.2 begrenzt, welche zueinander spiegelsymmetrisch angeordnet sind, wobei die Spiegelebene parallel zur Längsrichtung des Hammers 4 und zur Richtung der Rotordrehachse 1 liegt. Gegenüber einer nicht-spiegelsymmetrischen Anordnung der Schlagkanten 4.2 wird Verschleiß an der Berührungsfläche zwischen Lagerauge 4.1 und Welle 3 verringert.

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Claims (4)

1. Patentansprüche 1. Vorrichtung für das Enjraten von Metallteilen, wobei die Vorrichtung einen um eine Rotordrehachse (1) angetrieben drehbaren Rotor aufweist, an welchem Hämmer (4) an Wellen (3) schwenkbar und radial verschiebbar angeordnet sind, wobei die Wellen (3) parallel zur Rotordrehachse (1) und in einem Radialabstand zu dieser angeordnet sind, wobei ein Hammer (4) eine Schlagkante (4.2) aufweist, die dann, wenn die Längsrichtung des Hammers (4) von der Rotordrehachse (1) radial nach außen ausgerichtet ist, die Kante zwischen jener radialen Fläche (4.4) des Hammers, welche bei der Drehbewegung des Ro- I ' 1 ' tors vorne liegt, und der bei der Drehbewegung des Rotors radial äußeren Stirnfläche (4.3) des Hammers bildet, dadurch gekennzeichnet, dass bei von der Rotordrehachse (1) radial nach außen ausgerichteter Längsrichtung eines Hammers (4), die Schlagkante (4.2) des Hammers (4) gegenüber einer zur Rotordrehachse (1) parallelen Ausrichtung um mehrere Winkelgrade vorwiegend in Umfangsrichtung der Drehbewegung um die Rotordrehachse (1) aus-gelenkt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagkanten (4.2) von zwei an einer gemeinsamen Welle (3) benachbart angeordneten Hämmern (4), spiegelbildlich zueinander angeordnet sind, wobei die Spiegelebene die normal zur Welle (3) ausgerichtete Berührungsebene zwischen den beiden Hämmern (4) ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Stirnfläche (4.3) eines Hammers (4) eine ebene Fläche ist, welche normal zur Längsrichtung des Hammers (4) und parallel zur Rotordrehachse (1) ausgerichtet ist. Seite 7
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (4.3) eines Hammers (4) durch zwei Schlagkanten (4.2} begrenzt ist, welche zueinander spiegelsymmetrisch angeordnet sind, wobei die Spiegelebene parallel zur Längsrichtung des Hammers (4) und zur Richtung der Rotordrehachse (1) liegt. Seite 8