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Vorrichtung zum Bürsten von Metallstreifen, -bändern od. dgl. Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bürsten von Metallstreifen, -bändern
od. dgl. mit mehreren hintereinander angeordneten, sich paarweise gegenüberstehenden,
rotierenden Bürstwalzen, zwischen denen das Werkstück hindurchbewegt wird. Hierbei
wird bezweckt, in noch wesentlich verbessertem Maße als bisher bekannt, das Werkstück
von Grat, Walzhaut, Zunder und anderen dicht anhaftenden Überzügen, kleinen Splittern
od. dgl. zu befreien, scharfe Kanten abzurunden und Kratzer sowie Unebenheiten auszugleichen.
Die Bearbeitung kann so weit getrieben werden, daß das Werkstück in polierter Form
die Vorrichtung verläßt und etwaige Oberflächenspannungen ausgeglichen sind.
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Nach der Erfindung erfolgt die Durchführung des Metallbandes od. dgl.
in Zickzackform über selbstangetriebene rotierende Bürsten derart, daß an den umgelenkten
Stellen beidseitig eine Bürsteinwirkung erfolgt.
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Es wurde bereits früher erkannt, daß durch Bürsten der konvex gebogenen
Fläche eines kontinuierlich bewegten Arbeitsstückes, wie eines Blechbandes, bestimmte
Vorteile erreicht werden, und zwar im wesentlichen durch die Reckung der äußeren
Schicht, wodurch Zunder und Grat gebrochen werden und die Aufrichtung von Splittern
od. dgl. erfolgt. Außerdem ist es auch bekannt für die Anwendung verschiedener Schleifmittelarten,
die konkaven Flächen eines gebogenen Bandes zu bürsten, um so den Schleifmitteln
eine breitere Angriffsfläche zu geben. Schließlich sind auch Bürstensätze bekanntgeworden,
die aus paarweise einander gegenüberstehenden Bürsten bestehen, die aber einen geradlinig
zwischen den Bürsten verlaufenden Streifen bearbeiten.
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Bei den an sich bekannten Führungen in Zickzackform war bislang jedoch
jeweilig nur an der konvexen Stelle eine einzelne Bürste vorgesehen, der jeweils
eine Stützwalze gegenüberstand. Demzufolge fand an diesen Stellen auch kein gleichzeitiges
Bürsten des Streifens von der konkaven und der konvexen Seite her statt, sondern
der Streifen oder das Bandmetall wurde immer nur abwechselnd an einer Umbiegestelle
von der einen und an der nächstfolgenden von der anderen Seite, und zwar immer in
gerecktem Zustande, gebürstet. Auch sind bereits Anordnungen bekanntgeworden, bei
denen die Bürsten versetzt zueinander angeordnet sind, so daß eine gewisse Ablenkung
des Werkstückes von der geraden Durchlaufbahn erzielt wird, doch wird auch bei dieser
Ausbildung das Band an jeder Umlenkstelle stets nur von der einen Seite, und zwar
ausschließlich von der konkaven Seite her, gebürstet. Demgegenüber betrifft die
Erfindung die Bearbeitung von Metallstreifen, -bändern od. dgl. mit mehreren hintereinander
angeordneten, sich paarweise gegenüberstehenden, rotierenden Bürstwalzen, zwischen
denen das Werkstück hindurchgezogen wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Bürstwalzenpaare in an sich bekannter Weise derart versetzt zueinander angeordnet
sind, daß das zwischen den Bürstwalzenpaaren hindurchbewegte Werkstück zickzackförmig
geführt ist.
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Als weiteres Erfindungsmerkmal ist jede Bürstwalze der Bürstwalzenpaare
kraftgetrieben, und zwar mit abweichender Umfangsgeschwindigkeit als die Vorzugsgeschwindigkeit
des Metallstreifens, sei es vorlaufend oder nachlaufend. Es besteht natürlich auch
die Möglichkeit, die auf der konkaven Seite angreifende Bürstwalze nach der erfindungsgemäßen
Ausbildung mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie die Vorzugsgeschwindigkeit des
Bandes laufen zu lassen, wodurch jedoch wesentliche Vorteile in der Bürstbehandlung
entfallen. Nach dieser jedoch auch erfindungsgemäßen Ausführung wird aber vermieden,
daß Splitter oder Gratansammlungen auf der konkaven Seite, wie bisher bei Verwendung
von glatten Abstützwalzen, wieder angedrückt oder fest eingewalzt werden auf Grund
der Beschaffenheit der Oberfläche von den Stützbürsten.
Weitere
Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen,
wobei insbesondere darauf hingewiesen wird, daß die Bürstwalzenpaare nach der Erfindung
in ihrer Stellung zum Banddurchlauf winklig angesetzt werden können, zur Vermeidung
von Verwindungen des Werkstückes in diesem Falle gewisse axiale Neigung aufweisen
sollen und ferner gegebenenfalls eine Breite besitzen, die um 25 bis 100 % die Bandbreite
übersteigt, wodurch eine periodisch umkehrbare axiale Hin- und Herführung der bearbeiteten
Bürsten ermöglicht wird. Auch sind die einzelnen kraftgetriebenen Bürsten reversierbar
in ihrer Drehrichtung, um in erster Linie die Bürsteinwirkung immer in wirksamer
Form zu halten bzw. in der einen Richtung abgestumpfte Kanten durch die Umkehrung
wieder anzuschärfen.
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Insbesondere beruht die erhöhte Einwirkung der Bürstenpaare jedoch
auf dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß ein durch die Vorrichtung gezogenes Band
in den Wendestellen der Zickzackführung durch mit abweichender Geschwindigkeit arbeitende
Bürsten behandelt wird derart, wie nämlich festgestellt wurde, daß sich die Bürsteinwirkung
wesentlich erhöht, indem das Bürsten derselben Fläche gleichzeitig sowohl an den
Stellen der konkaven als auch an den Stellen der konvexen Umlenkung vorgenommen
wird, und zwar gegenüber den bekannten Bearbeitungsmethoden, nach welchen dieselbe
Fläche nur der gleichen Anzahl von Bürstvorgängen dort unterworfen wird, wo sie
konvex gebogen oder nicht gebogen ist. Gerade das gegenüberstehende gleichzeitige
Bearbeiten der gekrümmten Werkstückteile bewirkt nicht nur eine bestimmte bessere
Reinigung der Werkstückoberfläche, sondern bereitet diese auch zu einer noch besseren
Einwirkung für die folgenden Bürstungen vor, bei welchen die diesmal konkav gebogene
Fläche nunmehr in dem direkt folgenden konvexen Zustand bearbeitet wird bzw. umgekehrt.
Die Einwirkung ist hierbei so, daß auf der konkaven Seite gegenüber der konvexen
Seite eine wesentlich größere Fläche erfaßt wird, was sich auf die gestauchte Schicht
besonders günstig auswirkt, so daß sich abhebende Splitter od. dgl. zur Entfernung
erfaßt werden, im Gegensatz zu einer Niederwalzung bei glatten Stützwalzen. Bei
sehr dünnen Streifen kann unter Beibehaltung des gegenseitigen Andrucks der Walzen
die konkav einwirkende Bürstwalze um ein geringes vor- oder nachversetzt sein, um
eine noch bessere Bürstwirkung zusätzlich auf einer glatten Fläche des Streifens
auszuüben.
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In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform nach der
Erfindung wiedergegeben; es zeigt Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Anfangsteiles
einer kontinuierlichen Strecke mit Bürstvorrichtungen gemäß der Erfindung, Fig.
2 die Fortsetzung der Ansicht nach Fig. 1, aus welcher die Hauptbürststellen ersichtlich
sind, Fig. 3 eine ähnliche Ansicht des Endteiles der Strecke, Fig. 4 eine schematische
Draufsicht auf die in Fig. 2 wiedergegebene Strecke, aus der die Art ersichtlich
ist, in welcher die Bürststellen bzw. -ständer um einen Winkel zur Bewegungsrichtung
des Arbeitsstückes geschwenkt bzw. gedreht werden können.
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Wie aus den Zeichnungen, insbesondere Fig. 1 bis 3 ersichtlich, beginnt
die Bürststreeke in einer Abhaspelvorrichtung 1, von der aus der Metallstreifen
S entlang eines Förderbandes bis zu einem Ständer bzw. Gestell geführt wird, in
dem Klemmwalzen 3 und gleichfalls kraftgetriebene Brechwalzen 4 vorgesehen sind,
so daß der Zunder oder Grat durch diesen Brecher vorgebrochen wird. Der nächste
Ständer 5 besitzt ein Paar angetriebener zylindrischer Reinigungsbürsten, zwischen
welchen das vorlaufende Metallband von losen Teilchen auf seinen Flächen gesäubert
wird; bevor es in einen weiteren entgegengesetzt wirkenden Brecher 6 eingeführt
wird. Dem Ständer 6 folgt wieder ein Reinigungsaggregat 7 mit Reinigungsbürsten
sowie nochmals ein Brecher 8 und ein drittes Reinigungsbürstenaggregat 9. Hierauf
anschließend wird das insoweit gebrochene und gesäuberte Band dem nächsten Ständer
zugeführt, der mit Klemmrollen 10 das Band erfaßt und durch eine Richtstrecke mit
Walzen 11 hindurchbefördert. Hierauf folgt nochmals ein Reinigungsaggregat 12, von
wo aus das Band wieder durch Klemmwalzen 13 erfaßt und in eine Schlitzvorrichtung
14 gegebenenfalls in einzelne Stränge aufgeteilt wird. Die Auftrennung des Bandes
vor dem Durchlauf durch die einzelnen Bürstenständer (Fig. 2) an dieser Stelle empfiehlt
sich, um auch die durch das Aufteilen bewirkten scharfen Karten oder Grate in der
weiteren Bürstbehandlung gleich mitzurunden bzw. zu entfernen. In Fig. 2 sind als
Fortsetzung der Strecke A sechs Bürstenständer 15 bis 20 gezeigt, in welchen der
Streifen S durch verschiedene Höhenlagerung der Bürstwalzenpaare zickzackförmig
hindurchbewegt wird. Die Ständer sind so ausgebildet und gelagert, daß die einzelnen
Bürstwalzenpaare periodisch in ihrer Achsrichtung langsam hin- und herbewegt werden
können, und außerdem auch in ihrer Achsrichtung so verschwenkt werden können, daß
sie einen mehr oder weniger großen Winkel gegenüber der Senkrechten zur Banddurchzugsrichtung
einnehmen können. Bei einer solchen diagonalen Anordnung der Bürstenachsen und im
Hinblick darauf, daß die aufeinanderfolgenden Ständer abwechselnd in höheren und
niedrigeren Lagen angeordnet sind, hat das durchlaufende Band das Bestreben, beim
Biegen in winklig angestellten Bürstwalzenpaaren sich nach der einen und in dem
nächsten Ständer nach der anderen Seite zu winkeln oder zu verwinden. Das Band würde
demgemäß von oben gesehen einem schwach zickzackförmigen Weg folgen. Diese unerwünschte
Folge kann durch entsprechendes Kippen der Ständer oder vorzugsweise allein der
Bürstwalzenpaare unterbunden und ausgeglichen werden.
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Das Band S wird zunächst um die in dem Gestell 15
vorgesehene
Walze 21 umgebogen, wobei die untere Bürste 22 die konvexe Fläche bearbeitet. In
gleicher Weise erfolgt die weitere Führung in den abwechselnd höher und tiefer gelagerten,
folgenden Ständern bis zum Ständer 20 durch die oberen Walzen 24, 25, 26 und unteren
Walzen 30 und 32 auf der konvexen Seite und die Walzen 23, 29, 27, 31 und 28 auf
der jeweiligen konkaven Seite.
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Da etwaige Splitter, Grate od. dgl. durch die vorgängige Behandlung,
soweit noch nicht entfernt, parallel zur Durchzugsrichtung des Bandes liegen, empfiehlt
es sich, einige oder alle Walzenpaare der Ständer 15 bis 20 diagonal zur bearbeiteten
Bandbreite anzustellen, um durch diese Schrägwirkung solche Einpressungen besser
zu erfassen und abzubürsten. Außerdem können, wie gesagt, die Bürsten hierbei axial
hin- und herbewegt werden. Schließlich
sind die Antriebe auch reversibel,
so daß eine ständige Neuschärfung der Enden in den Bürsten durch die Bearbeitung
sich selbsttätig vollzieht. Zum Ausgleich etwaiger Verwindungen sind die Bürstwalzenpaare
außerdem etwas zu kippen.
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Fig. 3 zeigt den weiteren Verlauf der Bandstrecke und weist zunächst
ein weiteres Klemmwalzenpaar 33 zum Abzug des Bandes auf, von dem aus das Band über
einen Förderer 34 zu einer Rückstoßvorrichtung 35 und dann zum Abwurfförderband
36 geführt wird. Gegebenenfalls ist an geeigneter Stelle eine Schervorrichtung einzufügen,
um etwaige gewünschte Bandlängen zu erhalten.
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Zum kontinuierlichen Durchsatz empfiehlt es sich, den Anfang eines
jeden jeweilig folgenden Bandabschnittes an das hintere Ende des vorhergehenden
Bandes anzuschweißen. Zur Durchführung solcher Verbindungen ist der Strecke ein
an sich bekannter Speicher vorgeschaltet.
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Bei verhältnismäßig dünnen Bandblechen hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, die Bürstwalzen, welche die konkaven Umlenkstellen bearbeiten, gegenüber
der die konvexe Seite bearbeitenden Bürstwalze etwas vor- oder zurückzuversetzen,
da auf diese Weise durch die Bürstung einer geraden Fläche eine bessere Säuberung
erzielt wurde.
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Bei der Verwendung mehrerer aufeinanderfolgender Ständer
15 bis 20 mit gegen die Durchlaufrichtung des Bandes schräg gestellten
Rotationsachsen der Bürstwalzenpaare empfiehlt es sich, die äußersten bzw. letzten
Ständer, also im vorliegenden Falle die Ständer 15 und 20, nur in einem verhältnismäßig
kleinen Winkel von etwa 5° zur Bandrichtung einzustellen, während die dazwischen
befindlichen Ständer größere Abweichungen zwischen 10 bis 30° aufweisen können,
in gewissen Fällen sogar bis zu etwa 45°. Hierbei können die Winkelabweichungen
von der Normalen in den aufeinanderfolgenden Ständern auch entgegengesetzt gerichtet
sein.
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Zur Erreichung eines wirksamen Bürstens kann beispielsweise ein warmgewalztes,
etwa 1,5 bis 3,8 mm starkes und etwa 150 bis 1400 mm breites oder noch breiteres
Stahlband durch die Strecke mit 6,1 m/Min. eingeführt und danach bei einer Geschwindigkeit
von etwa 30 bis 90 m/Min. im wesentlichen kontinuierlich behandelt werden. Eine
solche Bandrolle hat ein Gewicht von etwa 134 kg je cm Breite. Die Bürsten sind
dann mit einer hohen Umlaufgeschwindigkeit von etwa 3050 m/Min. anzutreiben und
ihre Rotationsrichtung soll beispielsweise nach einer Bürst- ; dauer von etwa drei
Minuten periodisch umgekehrt werden. Wenn die Bürsten wesentlich länger als die
Breite des zu bürstenden Streifens sind und, wie oben beschrieben, quer zum Streifen
hin- und herbewegt werden, kann die Zeit zwischen den Umkehrungen der Bürstenrotation
proportional verlängert werden. Auf die Länge der Perioden zwischen den Umkehrungen
wirken sich natürlich auch die Schneid- und Abnutzungseigenschaften des Bürstenmaterials,
aus welchem die Bürste hergestellt ist, aus. Die Länge der Bürstfiäche soll aewünschtenfalls
um etwa 25 bis 100 1/o größer als die wirksame Breite des Arbeitsstückes sein und
die Bürste soll langsam quer zum Arbeitsstück schwingen, um die jeweiligen Enden
der Bürste abwechselnd dicht an die entsprechenden Seitenränder des Arbeitsstückes
heranzubringen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die gewöhnlich stärker
gegrateten Randteile durch das Bürstenmaterial gebürstet werden, das an dem Arbeitsstück
nicht immer angreift und daher durchschnittlich vor der Umkehr zum Bürsten weniger
stumpf geworden ist.
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Als Rotationsbürsten sind die üblichen entwickelten neuzeitlichen
Bürsten zu verwenden, wobei diese auch Abriebmaterial zwischen den Borsten enthalten
können, welches die Dämpfung der Borstenschwingungen günstig beeinflußt und außerdem
zum besseren Schleifen, Polieren od. dgl. mit Zusatzstoffen versehen sein können.