DE2307319C3

DE2307319C3 - Verfahren zum streifenweisen Flammhobeln von Metallflächen

Info

Publication number: DE2307319C3
Application number: DE2307319A
Authority: DE
Inventors: James The Delves Consett Durham Taggart
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1972-02-15
Filing date: 1973-02-14
Publication date: 1981-12-17
Also published as: BE795404A; US3850704A; DE2307319A1; AU5202073A; DE2307319B2; CA985136A; AU471735B2; JPS4889860A; ES411662A1; GB1409262A; FR2172269A1; FR2172269B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum streifenweisen Flammhobeln von Metallflächen mittels eines Brenners der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einem solchen, aus der DE-OS 19 37 089 bekannten Verfahren wird zur Entfernung von Schlacke und Verunreinigungen von der Metallfläche sowie aus der Bewegungsbahn des Brenners ein Luft- oder Sauerstoffstrahl auf den jeweils gerade der Bearbeitung unterworfenen Streifen gerichtet.

Dabei wird zunächst die oberflächennahe Schicht entlang der Randkantenzone abgetragen. Anschließend wird die Außenbahn bearbeitet. Hieran schließt sich die Bearbeitung der gegenüberliegenden Außenbahn, als auf der anderen Seite der Metallfläche, an, der wiederum die gegenüberliegende Bahn folgt, die sich neben der ersten Außenbahn befindet. Im Anschluß daran wird die gegenüberliegende Bahn bearbeitet, bis schließlich die gesamte Metallfläche im gewünschten Maße abgetragen worden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Flammhobeln von Metallflächen der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die weggeblasene Schlacke bzw. Verunreinigungen die weitere Bearbeitung nicht behindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren erbringt im Vergleich mit dem bekannten Verfahren die folgenden Vorteile: Die Bearbeitung der Metallfläche erfolgt immer von derselben Seite her, die Bedienungsperson muß also nicht ständig die Seite der Metallfläche wechseln, wie es bei dem bekannten Verfahren der Fall ist, bei dem abwechselnd von beiden Seiten her gearbeitet werden muß. Insbesondere bei größeren Kokillen, die im allgemeinen durch Flammhobeln bearbeitet werden, macht sich dieser ständige Wechsel ίο und damit verbundene Gehen um die Kokillen herum sehr nachteilig bemerkbar. Weiterhin kann sich das Werkstück immer wieder abkühlen, wenn es von beiden Seiten abwechselnd bearbeitet wird, so daß für das jeweils erforderliche, erneute Aufheizen zusätzliche Zeit und Energie benötigt werden, die bei dem ^rfindungsgemäßen Verfahren eingespart werden können.

Und schließlich kann durch die hier vorgeschlagene Reihenfolge der Bearbeitung der einzelnen Streifen die bearbeitete Oberfläche immer direkt beobachtet werden, die Bedienungsperson also sofort erkennen, wenn die reine Meialifläche freigelegt ist. Auch dadurch ergibt sich eine Vereinfachung des Verfahrensablaufs sowie gleichzeitig eine Einsparung an Zeitaufwand und Energie.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Teilschnittansicht einer Brammenkokille, jo wobei der untere Teil ihrer Innenseite zu erkennen ist,

Fig.2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1,

F i g. 3 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie III-I1I in Fig. 1,

F i g. 4 eine F i g. 1 entsprechende Ansicht während des Flammhobelns,

Fig.5 eine weitere Fig. 1 entsprechende Ansicht nach dem Flammhobeln und nach dem teilweise Entfernen von Schlacke und Verunreinigungen von der gehobelten Oberfläche,

F i g. 6 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie VI-VI in F i g. 5 und

Fig. 7 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie VII-VII in F ig.5.

In einer bevorzugten Ausführungsform findet das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung zum Flammhobeln von Brammkokillen. Diese haben gewöhnlich die Form eines hohlen Pyramidenstumpfs mit etwa 250 bis 350 mm dicken Wandungen, einer Höhe von etwa 2400 mm und einer Breite von etwa 1500 mm am unteren Ende. Zur Erzielung einer guten Widerstandsfähigkeit gegen die Einwirkung der Stahlschmelze beim G'iß sind sie gewöhnlich aus hämatitischem Eisen gefertigt. Nach dem Guß von mehreren Brammen in einer Kokille neigen deren Innenwandungen zu Erosion und Lochbildung. Diese Schäden können ersthafte Folgen nach sich ziehen, falls sie nämlich so stark werden, daß sich eine gegossene Bramme nicht mehr aus der Kokille entfernen läßt, weil der Stahl in die ho Unebenheiten der Wandungen eingedrungen ist und derart eine Verzahnung eingegangen ist.

Um solche Störungen zu vermeiden ist es üblich, die Innenflächen von Brammkokillen in gewissen Zeitabständen zu hobeln oder abzubrennen, wobei an den Innenflächen Metall abgetragen und die Pyramidenstumpfform der Kokille wieder hergestellt wird.

Fig.) zeigt das untere Teil 10 der Wandung 11 einer Brammenkokille 12. Dieses weist einen schraffiert

gezeichneten, erodierten und unebenen Bereich 13 auf. Gewöhnlich sind alle vier Wandungen der Kokille 12 in der gleichen Weise angegriffen. Entsprechende Erosionsflächen 14 und 15 sind in F i g. 2 und 3 zu erkennen. Wie man in F i g. 2 erkennt, geht die Erosion gewöhnlich an einer Stelle in gewissem Abstand vom unteren Rand 16 der Kokille 12 am tiefsten, nämlich an einer Stelle, die zu Beginn des Gusses am meisten von aufspritzender Stahlschmelze beaufschlagt wird. Beim Auftreffen auf einer (nicht gezeigten) Fußplatte, auf welcher die Kokille 12 ruht, spritzt die Stahlschmelze auf und schlägt gegen die Wandungen der Kokille 12. In den oberen Bereichen der Kokille 12 ist das Aufspritzen durch das schon in der Kokille befindliche Metall verringert, so daß die oberen Teile der Kokillenwandungen vergleichsweise wenig beansprucht werden.

Vor dem Flammhobeln wird die Kokille 12 so umgelegt, daß die zu bearbeitende Wandung 11 von dem breiteren unteren Ende aus abwärts geneigt ist (F i g. 2, 7). Dadurch ist sichergestellt, daß die Schlacke beim Anschmelzen des Flächenteils 10 von der Flamme weg und nicht zurück auf bereits gehobelte Bereiche Hießt.

Zum Flammhobeln entzündet eine erste Bedi8nungsperson einen in F i g. 4 schematisch dargestellten Brenner 17. Dieser hat eine Düse 18 von etwa 25 mm Durchmesser und ein Griffteil 19 mit daran sitzenden Bedienungsorganen 20, 21 und 22, und ist an flexiblen Zufuhrschläuchen 23, 24 für ein Brenngas, etwa Propan, und Sauerstoff angeschlossen. Die Bedienungsorgane 20 m und 21 sind Ventile zum Steuern der Zufuhr von Brenngas und Sauerstoff. Das Bedienungsorgan 22 dient zum Überlagern der Funktion des Bedienungsorgans 21 zu einem im folgender, beschriebenen Zweck. Nach dem Entzünden des Brenners 17 richtet die erste Bedienungsperson die Flamme an einer Seite, beispielsweise der linken, des Flächenteils 13 auf die Fläche 10 der Wandung 11, um diese bis zum Schmelzen des Metalls zu erhitzen. Sobald dies eintritt, betätigt der Bedienungsmann das Bedienungsorgan 22 und bewirkt damit eine Umgehung des Ventils 21. Dadurch wird nun der gesamte verfügbare Sauerstoff unter einem Druck von etwa 8 bar auf das Metall gerichtet, so daß dessen Oberfläche schnell abbrennt und unter der Flamme selbst eine reine Metallfläche zum Vorschein kommt, während sich Schlacke, Verunreinigungen und Eisenoxide vor der Flamme ansammeln.

Ein zweiter Bedienungsmann hält ein in Fig. 4 schematisch dargestelltes Blasrohr 25, welches aus einem Düsenteil 26 und einem mit einem Ventil 28 versehenen Griffteil 27 geoildet und an einem flexiblen Luft- oder Sauerstoffschlauch angeschlossen ist.

Während der erste Bedienungsmann das Bedienupgsorgan 22 betätigt, öffnet der zweite Bedienungsmann das Ventil 28 und richtet einen Luftstrahl unter einem Druck von etwa 8 bar auf das von der Flamme gerade erhitzte Flächenteil. Der Luftstrahl wird in einem Winkel zur Richtung des Brenner? 17 auf die Fläche gerichtet, so daß die Ansammlung von Schlacke, Verunreinigungen und Eisenoxiden auf die der Flamme so zur Linken benachbarte saubere Metallfläche geblasen wird. Dabei bleibt auf dem noch nicht gehobelten Teil der Fläche 10 keine Schlacke mehr zurück, so daß der erste Bedienungsmann die Flamme nun etwa parallel zu einer benachbarten Seitenwandung über die Fläche 10 fortbewegen kann. Der zweite Bedienungsmann bewegt das Blasrohr in gleicher Weise fort, wobei er die Richtung und die Stärke des Luftstrahls jeweils so einstellt, daß Schlacke usw. wirksam entfernt wird. Durch diese gemeinsame Fortbewegung entsteht ein gehobelter Streifen 29 mit einem Schlackenband 30 zu-Linken desselben.

Bei Erreichen der sauberen Metallfläche läßt man den Streifen 29 auslaufen und hobelt dann einen zweiten Streifen 31 in genau der gleichen Weise, wobei dann die von diesem Streifen abgeblasene Schlacke ein Band 32 auf dem Streifen 29 bildet. Dieses Verfahren wird quer über die gesamte erodierte Fläche 13 fortgesetzt, bis diese von einer Anzahl Hobelstreifen vollständig überzogen ist. Die Schlacke läßt sich von den Streifen mühelos entfernen, beispielsweise durch abklopfen oder -kratzen, wie dies an den Streifen 34 rechts in Fig. 5 gezeigt ist. Falls irgendeine Stelle, beispielsweise die Stelle 33 in F i g. 3 besonders stark angegriffen ist, dann müssen alle Bereiche zwischen einer solchen Stelle und dem unteren Rand 16 der Kokille 12 bis wenigstens auf diese Tiefe abgetragen werden, um das Festsetzen einer gegossener Bramme in der Kokille auszuschließen.

Dies läßt sich klar aus F i g. 7 entnehmen. Wie man am deutlichsten in Fig.6 sieht, sind di : Grenzlinien zwischen zwei Streifen jeweils als Kämme 38 ausgebildet, welche jedoch beim Ausformen einer Bramme aus der Kokille nicht stören. Gegebenenfalls können die Kämme- 38 jedoch auch eingeebnet werden, indem man sie unter Anwendung des beschriebenen Verfahrens in Längsrichtung flammhobelt.

F i g. 7 zeigt in Verbindung mit F i g. 5 einen weiteren Verfahrensschritt, welcher sich nach uem vorstehend beschriebenen Flammhobeln der Streifen als notwendig erweisen kann. Der an den unteren Rand 16 angrenzende Bereich der Fläche 10 ist gewöhnlich nicht sehr stark angegriffen oder erodiert. Andererseits ist es nicht immer möglich, mit dem Hobeln der Streifen unmittelbar an der Kante 16 zu beginnen, weil dabei die Flamme zum Bedienungsmann zurückschlagen könnte. Dadurch kann dann entlang der unteren Kante ein einspringender Rand 35 stehen bleiben (F i g. 7). Dieser läßt sich durch Hobeln eines weiteren, in F i g. 5 gestrichelt dargestellten Streifens 35 entfernen, so daß eine in Fig. 7 gestrichelt eingezeichnete Profilform 37 entsteht.

Das beschriebene Verfahren wird an allen vier Seitenwandungen der Kokille durchgeführt. Die mit dem enindungsgemäßen Verfahren erzielte Oberfläche weist eine befriedigende Güte auf und trägt zu einer beträchtlichen Verlängerung der Lebensdauer der Kokille bei. Durch nachträgliche gründliche Entfernung der Schlacke ist sogar eine blanke Metalloberfläche erzielbar.

Anstelle von Druckluft kann auch Sauerstoff über das Blasrohr zugeführt we-den, wenngleich dies auch wenifur Wirksam ist. Immerhin läßt sich auch damit ein befriedigendes Flammhobeln durchführen. Das Verfahren gemäß der Erfi; dung ist nicht auf das Flanmhobeln von Brammenkokillen beschränkt, sondern läßt sich an allen Metallflächen anwenden, beispielsweise an Stahlbrammen vor dsm Walzen. Dies stellt sogar eine besonders wichtige Anwendung dar, da vor dem Walzen an einer Staiilbramme sitzende Schlacke oder Verunreinigungen sonst in das Metall eingewalzt werden Können, wodurch sich dann am Fertigerzeugnis schwache Stelle ausbilden.

Der Brenner braucht nicht mit Propan und Sauerstoff betrieben zu werden, sondern es sind auch Brenner für andere geeignete Arten von Brenngasen verwendbar.

Somit schafft die Erfindung ein Verfahren zum

Flammhobeln von Metallischen, beispielsweise den Innenflächen von Brammenkokillen, bei welchem die Oberfläche unter Verwendung eines Brenners angeschmolzen und ein zusätzlicher Luft- oder Sauerstoffstrahl auf den jeweils erhitzten Bereich gerichtet wird, um Schlacke und Verunreinigungen von dem jeweils in Bearbeitung befindlichen Bereich und aus der Bewegungsbahn des Brenners zu entfernen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum streifenweisen Flammhobeln von Metallflächen mittels eines Brenners, wobei zur Entfernung von Schlacke und Verunreinigungen von der Metallfläche sowie aus der Bewegungsbahn des Brenners ein Luft- oder Sauerstoffstrahl auf den jeweils gerade der Bearbeitung unterworfenen Streifen gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Flammhobeln des ersten Streifens die Schlacke und Verunreinigungen zu einer Seite des Streifens geblasen werden, daß dann ein zweiter Streifen auf der anderen Seite des ersten Streifens flammgehobelt wird, wobei die Schlacke und die Verunreinigungen von dem zweiten Streifen auf den ersten Streifen geblasen werden, und daß diese Schritte bis zur Flammhobelung der gesamten Metallfläche wiederholt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen nebeneinanderliegenden Streifen verbleibende Kämme durch weiteres Fiammhobein daran entlang eingeebnet werden.

3. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man deh Luft- oder Sauerstoffstrah! über ein mit einem Bedienungsorgan zum Vei-ändern der Strömungsmenge versehenes Blasrohr zuführt.

4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anwendung zum Flammhobeln des unteren Bereichs der Innenflächen einer Brammenkokille ein quer zu den r-brigen Streifen entlang dem unteren Rand einer Wandung verlaufender weiterer Streifen gehobelt wird, um einen gegebenenfalls stehengebliebenen einspringenden Rand zu entfernen.