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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Vorrichtung zum Reinigen
von Auflageleisten für thermisch bearbeitete Werkstücke
mit einer Vorschubeinrichtung, die die Leisten der Reinigungsvorrichtung
zuführt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch
ein Verfahren zum Reinigen solcher Auflageleisten.
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Aus
der
DE 20 2004
015 922 U1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art bekannt, bei welcher die Auflageleisten zwischen zwei angetriebenen
Walzen durchgeführt werden, die einerseits den Vorschub
der Leiste bewirken und andererseits die anhaftende Schlacke ablösen
sollen. Aufgrund der großen Unterschiede von der Dicke
und Festigkeit der Schlacke ist das Reinigungsergebnis nicht unter
allen Umständen befriedigend.
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Aus
der
DE 10 2004
060 085 A1 ist eine weitere Reinigungsvorrichtung bekannt,
bei welcher die Schlacke mithilfe einer Schlageinheit von den Leisten entfernt
werden soll. Eine solche Vorrichtung ist geräuschintensiv
und kann vorzeitigen Verschleiß der Leisten bedingen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
zum Reinigen von Auflageleisten zu schaffen, die auf schonende Art
und Weise ein gutes Reinigungsergebnis erzielt.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Reinigungsvorrichtung
zwei parallel zueinander angeordnete Scherkanten aufweist, die zwischen
sich einen Spalt von unge fähr der Stärke der Auflageleisten
ausbilden, wobei die Vorschubeinrichtung die Leisten durch den Spalt
fördert.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den Vorteil,
dass die durch den ihrer Stärke entsprechenden Spalt geschobenen
Auflageleisten nahezu rückstandsfrei von Schlackeresten
gereinigt werden. Die Scherkanten scheren dabei die an den Leisten anhaftenden
Schlackereste ab, wobei die durch die drehbare Lagerung ermöglichte
Drehbewegung der Scheiben das Reinigungsergebnis begünstigt.
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Vorzugsweise
weist die Reinigungsvorrichtung zwei drehbar gelagerte scheibenförmige
Elemente mit umlaufenden Rändern auf, welche die Scherkanten
bilden. Die Ausbildung der Scherkanten an Scheibenrändern
erleichtert das Lösen der Schlackereste von den Leisten.
Die Ausbildung als umlaufende Ränder erlaubt eine beliebige
Fortsetzung der Drehbewegung in beliebigen Richtungen, wobei immer
gewährleistet ist, dass die Auflageleisten mit den anhaftenden
Schlackeresten auf die Scherkanten treffen wobei die durch die drehbare
Lagerung ermöglichte Drehbewegung der Scheiben das Reinigungsergebnis
begünstigt. Da der Spalt der Breite der Auflageleiten im
wesentlichen entspricht, ist gewährleistet, dass die Schneidkanten
die Auflageleisten nicht beschädigen, sondern lediglich
die Schlackereste von diesen lösen.
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Besonders
bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher die Scherkanten
kreisringförmig ausgebildet sind, wobei die Scherkanten
vorzugsweise an ringscheibenförmigen Elementen in der Form von
Wendeschneidringen ausgebildet sind, welche mit den scheibenförmigen
Elementen verbunden sind. Die Ausbildung mit Ringscheiben hat den
Vorteil, dass die kreisförmigen Scherkanten die Drehbewegung
begünstigen und die mittige Aussparung in den Ringscheiben
verhindert, dass im Bereich des Spaltes Schlackereste angesammelt
werden, die den Reinigungsvorgang behindern könnten.
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In
einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
dass ein scheibenförmiges Element in axialer Richtung federnd
nachgiebig gelagert ist. Eine solche Nachgiebigkeit bietet den Vorteil,
dass im Falle besonders hartnäckig anhaftender Schlackereste
ein Ausweichen eines scheibenförmigen Elements möglich
ist, um ein Verklemmen der Leiste zwischen den Scheiben zu verhindern. Eine
Einstellbarkeit der Spaltbreite lässt sich bei einer solchen
Ausführungsform dadurch realisieren, dass in einer noch
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das scheibenförmige
Element gegen einen einstellbaren Endanschlag vorgespannt ist.
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Um
die Auflageleisten ohne Schwierigkeiten in den ihrer Stärke
angepassten Spalt zwischen den beiden scheibenförmigen
Elementen zuführen zu können, ist in bevorzugter
Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass auf der Zufuhrseite
der scheibenförmigen Elemente ein Paar parallel zueinander ausgerichteter
Führungswalzen oder starrer Führungsgleitflächen
angeordnet ist, die im Falle von Walzen drehbar gelagert sind. Die
beiden Führungswalzen oder Führungsgleitflächen
sorgen dafür, dass die Stirnseite einer neu zugeführten
Auflageleiste exakt den Spalt zwischen den beiden scheibenförmigen Elementen
trifft und nicht mit ihrer Stirnseite gegen eines der scheibenförmigen
Elemente stößt. Dabei ist es von Vorteil, wenn
eine der Führungswalzen bzw. eine Führungsgleitfläche
radial gegen eine Rückstellkraft einer Feder nachgiebig
gelagert ist, da die Dicke der Leiste mit der anhaftenden Schlacke wenigstens
in Teilbereichen kaum vorhersehbar ist. Die Rückstellkraft
der Führungswalze bzw. Gleitflächen wird erheblich
niedriger liegen als die Rückstellkraft des scheibenförmigen
Elementes, da lediglich dafür gesorgt werden soll, dass
die Leiste sicher zwischen den beiden Führungswalzen geführt
ist. Es ist auch nicht notwendig, im Ausgangszustand einen Spalt
zwischen den Führungswalzen vorzusehen, da diese durch
die einlaufende Auflageleiste leicht auseinander geschoben werden
können. Die Federspannung kann einstellbar sein, um an
verschiedene Umstände angepasst zu werden. Insbesondere
beim Einsatz von Führungsgleitflächen ist der
Einsatz gehärteter Oberflächen zweckmäßig,
um vorzeitigem Verschleiß vorzubeugen.
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Die
radial nachgiebig gelagerte Führungswalze bzw. Gleitfläche
ist vorzugsweise vor dem axial nachgiebig gelagerten scheibenförmigen
Element angeordnet, so dass die feststehende Führungswalze
bzw. Gleitfläche und das feststehende scheibenförmige
Element, die vorzugsweise als Auflagebereiche unterhalb der vorbeigeführten
Auflageleiste liegen, eine gemeinsame Auflageebene bilden.
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Die
Vorrichtung besitzt vorzugsweise eine Führung für
die Auflageleisten an den Schmalseiten, wobei vorzugsweise im Bereich
stärkerer Verschmutzungen, in dem meist eine Sägezahnstruktur
vorgesehen ist, ein Festanschlag und auf der gegenüberliegenden
Seite vorzugsweise ein einstellbares Führungselement vorgesehen
sind.
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Die
Vorschubeinrichtung besteht vorzugsweise aus einem ersten Antriebsteil,
der auf der Zufuhrseite der Reinigungsvorrichtung die Auflageleisten
zu dieser hinschiebt, und einem zweiten Antriebsteil, der hinter
der Reinigungsvorrichtung angeordnet ist und die Auflageleisten
von der Reinigungsvorrichtung wegzieht. Eine solche Anordnung bewerkstelligt einen
gleichmäßigen Transport der Auflageleisten durch
die Reinigungsvorrichtung und erlaubt ein automatisches Einziehen
und Ausführen einzelner Leisten.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Reinigen von
Auflageleisten für thermisch zu bearbeitende Werkstücke.
Bei solchen Vorgängen thermisch bearbeiteter Werkstücke, beispielsweise
dem thermischen Schneiden von Werkstoffen, entsteht flüssiges
Material, welches durch den Schnittspalt gravitationsbedingt nach
unten abfließt und in der Regel im oberen Bereich der Auflageleisten
erkaltet und anheftet. Die Auflageleisten sind in der Regel an den
Auflagestellen sägezahnförmig ausgebildet, um
das Werkstück punktuell auflegen zu können. Gerade
im Bereich dieser Sägezahnstruktur kommt es aber zu besonders
hartnäckigen Anhaftungen der erkalteten Schlackereste.
Erfindungsgemäß sieht das Verfahren vor, dass
die Auflageleisten durch einen Spalt zwischen parallelen Scherkanten,
vorzugsweise gebildet durch zwei frei drehbar gelagerte, umlaufende
Scheiben, geschoben werden, dessen Breite ungefähr der
Breite der Auflageleisten entspricht, wobei die Schlackeverunreinigungen
von den Auflageleisten abgeschert werden. Das erfindungsgemäße
Verfahren bietet den Vorteil, dass durch das Abscheren in dem entsprechend
angepassten Spalt eine vergleichsweise gründliche Reinigung
der Auflageleisten erfolgt, wobei die Auflageleisten selbst geschont
werden, nur relativ geringe Antriebskräfte erforderlich
sind und eine niedrige Geräuschentwicklung zu erwarten
ist.
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Besonders
bevorzugt ist eine Ausführungsform bei welcher die Scheiben
von den Auflageleisten mit den anhaftenden Schlackeresten gedreht werden,
so dass die Ränder der Scheiben einem gleichmäßigeren
Verschleiß ausgesetzt sind und der Vorgang des Abscherens
begünstigt wird.
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Wie
bereits zuvor erwähnt, bestehen die Scheiben aus jeweils
kreisscheibenförmigen Ringen mit äußeren
Schneidkanten, die die Verunreinigungen abscheren. Besonders zweckmäßig
ist eine Weiterbildung des Verfahrens, bei welcher die Leisten mit ihren
Bereichen stärkerer Verunreinigung außermittig in
den Spalt zwischen den Scheiben eingeschoben werden. In der Regel
sind diese Bereiche die sägezahnförmigen Auflagebereiche,
wobei das außermittige Einschieben eine vergleichsweise
gleichmäßige Rotation der Scheiben bewirkt, was
wiederum den Verschleiß mindert und dem Reinigungsergebnis
zugute kommt.
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Nachfolgend
wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher
auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Reinigungsvorrichtung ohne Vorschubeinrichtung;
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2 einen
Querschnitt der Reinigungsvorrichtung aus 1;
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3 einen
Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung.
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Die
Reinigungsvorrichtung 10 dient zum Entfernen von Schlackeresten
von Auflageleisten, die beispielsweise in Maschinen zum thermischen Schneiden
von Werkstücken eingesetzt werden. Die Auflageleisten besitzen
eine längliche, flache Form und sind in ihren Auflagebereichen
mit einem Sägezahnmuster versehen, das eine punktuelle
Auflage der Werkstücke ermöglicht. Gerade dieser
Bereich der Auflageleisten setzt sich mit den noch unten fallenden
erstarrenden Schlackeresten zu und muss von Zeit zu Zeit mithilfe
einer Vorrichtung gereinigt werden, um eine ordnungsgemäß Auflage
der Werkstücke sicherzustellen. Die Auflageleisten (nicht
gezeigt) werden der Reinigungsvorrichtung 10 liegend durch
eine geeignete Vorschubeinrichtung zugeführt und hinter
der Reinigungsvorrichtung abgezogen. Die Vorschubeinrichtung ist
nicht gezeigt und kann in jeder geeigneten Weise beschaffen sein.
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Die
Reinigungsvorrichtung 10 besitzt einen kastenartigen Rahmen 12 mit
einem unteren Rahmenteil 14, einem oberen Rahmenteil 16 und
zwei Seitenwänden 18. Die Rahmenteile bestehen
jeweils aus massiven Wandelementen. In dem unteren Rahmenteil 14 ist
ein unteres Scheibenelement 20 drehbar gelagert, wobei
eine Lagerbuchse 22 in dem unteren Rahmenteil 14 sitzt
und das Scheibenelement einstückig mit einem Schaft 24 (siehe 2)
ausgebildet ist, das in zwei Kegelrollenlagern 26 drehbar gelagert
ist. Das Scheibenelement ist frei drehbar gehalten, d. h. es ist
kein Antrieb vorgesehen, um Momente auf das Scheibenelement 20 einwirken
zu lassen.
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In
gleicher Weise ist in dem oberen Rahmenteil 16 eine Lagerbuchse 28 vorgesehen,
die wiederum zwei Kegelrollenlager 30 aufnimmt, in denen
ein Schaft 32 drehbar gelagert ist, der mit einem oberen Scheibenelement 34 drehstarr,
im gezeigten Fall einstückig verbunden ist. Im Unterschied
zu dem unteren Scheibenelement ist das obere Scheibenelement 34 gegen
die Federspannung eines vorgespannten Tellerfederpaketes 36 axial
verlagerbar, das zwischen dem unteren Kegelrollenlager 30 und
einem Absatz 38 im Übergangsbereich vom Schaft
auf das obere Scheibenelement 30 eingespannt ist. Als Anschlag
dienen eine Einstellmutter 40 und eine Kontermutter 42,
die auf ein Außengewinde auf dem Schaft 32 an
dessen hinterem Ende aufgedreht sind und sich an dem oberen Kegelrollenlager
abstützen. Durch Verdrehen der Einstellmutter 40 und
anschließendes Sichern mithilfe der Kontermuttter 42 lässt sich
die Höhenlage des oberen Scheibenelements 34 einstellen.
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Die
beiden Scheibenelemente 20, 34 sind an ihrer Stirnseite
jeweils mit einem Wendeschneidring 44 versehen, die jeweils
in einer Ringnut 46 sitzen und mit dem jeweiligen Scheibenelement 20, 34 verschraubt
sind. Die Wendeschneidringe 44 stehen geringfügig über
das jeweilige Scheibenelement 20, 34 hervor und
bilden zwischen sich einen Spalt 48, dessen Breite im wesentlichen
der Stärke der zu reinigenden Auflageleisten entspricht.
Mithilfe der Einstellmutter 40 lässt sich die
Spaltbreite an die jeweilige Materialstärke der Auflageleisten
anpassen.
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Um
die Auflageleisten exakt in den Spalt einführen zu können,
sind auf der Zuführseite zwei ebenfalls nicht angetriebene
Führungswalzen 50, 52 vorgesehen, wobei
die untere Führungswalze 50 über einen
Lagerbock 54 an dem unteren Rahmenteil 14 derart
abgestützt ist, dass ihre höchste Umfangsstelle
mit der durch den unteren Wendeschneidring 44 definierten
Ebene fluchtet.
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Die
obere Führungswalze 52 ist an einem Halter 56 drehbar
gelagert, der über einen Distanzausgleichsstößel 58 gegen
eine vorgespannte Schraubenfeder 60 abgestützt
ist. Der Ausgleichsstößel 58 ist in einer
Führungsbohrung 62 in einer Ausgleichsbuchse 64 mit
engem Spiel beweglich geführt.
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Die
Schraubenfeder 60 drückt die obere Führungswalze 52 gegen
die untere Führungswalze 50 an, solange keine
Auflageleiste in die Reinigungsvorrichtung 10 eingeführt
wird. Es ist aber auch möglich, einen Anschlag vorzusehen,
der dafür sorgt, dass im Ruhezustand die obere Führungswalze 52 mit
Abstand zu der unteren Führungswalze 50 liegt,
wobei dieser Abstand in der Regel kleiner oder gleich der Stärke
der Führungsleisten ist.
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Zum
Reinigen der Auflageleisten werden diese so zugeführt,
dass ihre Bereiche stärkerer Verschmutzung, wobei es sich
in der Regel um die sägezahnförmigen Vorsprünge
im Auflagebereich handelt, außermittig bezüglich
der Drehachse der beiden Scheibenelemente 20, 34 liegen.
Die obere Führungswalze 52 kann dabei problemlos
nach oben, d. h. radial bezüglich ihrer Drehrichtung ausweichen,
so dass auch durch Schlackeanhaftungen stark verdickte Bereiche
die Führungswalzen problemlos passieren können.
Die Auflageleiste gelangt dann in den Spalt 48 zwischen
den beiden Wendeschneidplatten 44, wobei bedingt durch
das außermittige Auftreffen der Schlackereste diese in
eine leichte Rotationsbewegung versetzt werden. Unter Zusammenwirken der
fortgesetzten Vorschubbewegung der Auflageleisten in Kombination
mit der wenigstens gelegentlich erfolgenden Rotation der beiden
Scheibenelemente 20, 34 scheren nun äußere
Scherkanten 70 der Wendeschneidringe 44 die Schlackereste
von den Auflageleisten ab, wobei der Vorgang für die Auflageleisten
schonend unter geringer Geräuschentwicklung erfolgt. Die
Schlackereste können nach unten in einen geeigneten Behälter
fallen. Da die Auflageleisten durch den Spalt zwischen den beiden Scheibenelementen,
d. h. genauer gesagt zwischen den beiden Wendeschneidringen durchgeführt
werden, werden sie gleichzeitig auch gerichtet, so dass beispielsweise
leicht deformierte Auflageleisten durch die Reinigungsvorrichtung 10 begradigt
werden können.
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Sowohl
auf der Eintrittsseite als auch auf der Austrittsseite der Reinigungsvorrichtung 10 können Antriebsteile
einer Vorschubeinrichtung vorgesehen sein, welche die Auflageleisten
sicher der Reinigungsvorrichtung 10 zuführen und
von dieser weg leiten. Diese können mit Walzenbahnen oder ähnlichen
Auflagen zusammenarbeiten, die einen sicheren Transport der länglichen
Auflageleisten ermöglichen.
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In 3 ist
eine modifizierte Reinigungsvorrichtung 10 gezeigt, die
im Bereich der scheibenförmigen Elemente 20, 34, 44 mit
den Scherkanten 70 der zuvor beschriebenen Ausführungsform
entspricht und entsprechend mit gleichen Bezugszei chen versehen
worden ist. Abweichend von der zuvor gezeigten und beschriebenen
Ausführungsform sind aber die Führungswalzen auf
der Zufuhrseite der Schervorrichtung durch starre, gehärtete
Führungsgleitflächen 150, 152 ersetzt.
Die untere Führungsgleitfläche 150 ist
zu den scheibenförmigen Elementen hin kontinuierlich ansteigend
ausgeführt und endet auf einem Niveau, welches der Höhenlage
der unteren Scherkante 70 entspricht. Die obere Führungsgleitfläche 152,
die unmittelbar an der Unterseite eines Distanzausgleichsstößels 158 ausgebildet
ist, besitzt eine schräge Einlaufführung auf der
Einlaufseite, welche in einen parallel zu der Scherkante 70 des
oberen Wendeschneidrings ausgerichteten Abschnitt übergeht.
Der Distanzausgleichsstößel 158 ist wiederum
an einer Schraubenfeder 160 beweglich abgestützt,
so dass der Distanzausgleichsstößel 158 mit seiner
Führungsgleitfläche bei Dickenunterschieden der
Schlackeanhaftungen leicht nach oben ausweichen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202004015922
U1 [0002]
- - DE 102004060085 A1 [0003]