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Brennschneidmaschine zum Zerteilen von
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Strangguß Die Erfindung betrifft eine Brennschneidmaschine mit mindestens
einem pendelartig um eine Querachse drehbar gelagerten Schneidbrenner zum Zerteilen
stranggegossener Knüppel- oder Blockstränge auf einem Rollgang.
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Zum Zerteilen rechteckiger Stranggußquerschnitte sind gelegentlich
bei Breiten von etwa 400 bis 800 mm zwei pendelartig nebeneinander gelagerte Schneidbrenner
so oberhalb des mit seiner Breitseite auf dem Rollgang aufliegenden Gießstranges
bzw, Werkstücks angeordnet und geführt, daß sie im Zuge einer gemeinsamen und gegenlSau.fig
geführten Schwenkbewegung jeweils die unter ihnen liegende Hälfte des Werkstücks
überstreichen und dabei durchtrennen.
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Die Durchführung eines solchen Trennschneivorgangs mit einer bekannten
Brennschneidmaschine an einem flachliegenden Werkstück
M, welches
mit seiner Bre:itseiLe fliegt, ist in Fig. 1 der anliegenden Zeichnung dargestellt,
auf die hiermit verwiesen wird. Bei dieser bekannten Bren-nschneidmaschine sind
zwei Schneidbrenrer 10a und 10b um je eine parallele Querachse 12 in einem Vertikalabstand
y oberhalb der Unterkante des Werkstücks M schwenkbar gelagert. Die oberhalb des
Werkstücks M liegenden Querachsen 12 sind um einen Horizontalabstand x voneinander
entfernt, der etwa der halben Werkstückbreite entspricht. Bei der Durchführung des
gemeinsamen Trennschnittes werden die beiden Schneidbrenner 10a, 10b zunächst scherenartig
nach außen bewegt und dann zueinander geführt. Während des Trennschnittes durchläuft
jeder der beiden Schneidbrenner zunächst einen Anfangsinkel W1 mit einer relativ
niedrigen Winkelgeschwindigkeit, weil in diesem Bereich W1 der vom Schneidstrahl
zu durahtrennende Werkstückanteil kühler ist. Sobald die Schneidstrahlen die Werkstück-Unterkante
erreicht haben, wird mit erhöhter Schwenkgeschwindigkeit ein Hauptwinkel W2 durchlaufen,
bis sich beide Brennstrahlen an der Werkstückunterkante fast berühren. Schließlich
durchläuft einer der beiden Schneidbrenner noch einen Restwinkel W3, bis der Trennschnitt
vollendet ist.
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Beim Trennschneiden mit der bekannten Brennschneidmaschine besteht
folglich der Nachteil, daß sich die Abstände der Scheidbrennerdüsen von der Werketückoberkante
während des Trennschnittes in weiten Grenzen verändern. Dadurch wird
eine
schlechte Schnittqualität erzielt. Ferner treten während des Trennschnitts stark
unterschiedliche Schwenkgeschwindigkeiten auf, die berücksichtigt und reguliert
werden müssen. Außerdem behindern sich Pendelbrenner beim Gegenschneiden im Bereich
der Werkstückraitte, so daß ihr vorteilhafter Einsatz nur bei großen Breiten (ca.
400 bis 800 mm) gegeben war.
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Ferner muß bei der bekannten Maschine auf die Rollenabstände und andere
Gegebenheiten des Rollgangs Rücksicht genommen erden. Kurze Teilstücke lassen sich
damit nur schwierig herstellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennsclmeidw maschine
der eingangs genanten Art so auszubilden, daß insbesondere auch kurze Teilstücke
mit rundem, quadratischem oder rechteckigem Querschnitt (Knüppel, Blöcke oder Brammen)
bei kleinen Breiten einfach, wirtschaftlich und mit hoher Qualität abgetrennt werden
können.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist im Patentanspruch angegeben; vorteilhafte
Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unter ansprüchen gekennzeichnet.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, durch Ansetzen
zweier Schneidbrenner bei !erkstücken mit kleiner Breite den jeweils notwendigen
Schwenkwinkel beim Durchtrennen
weitgehend zu verringern. Auf diese
Weise wird nicht nur der Abstand zwischen den Brennerdüsen und der Werkstückoberk'nte,
sondern auch die Schwenkgeschwindigkei-\: des Schneidstrahls während des Trennschnitts
weitgehend an Werkatückober- und -unterfläche gleichgehalten.
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Dadurch wird ein schnelles, sicheres Schneiden und gute Schnittqualität
erzielt. Ferner wird durch die erfindun£sgemäße Rollenverteilung des Rollganges
nicht nur ein möglichst unterbrechungsfreier Schneidvorgang erzielt, sondern zusätzlich
erreicht, daß auch kurze Werkstücke jeweils an denjenigen Stellen vollständig abgetrennt
werden, an denen sie optimal abtransportiert werden können. Bekanntlich ist bei
kurzen Werkstücken die Gefahr des einseitigen Abkippens auf einer Rolle oder dergleichen
besonders groß.
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Vorzugsweise ist das Verhältnis zwischen dem Abstand zwischen den
beiden Querachsen der Schneidbrenner zu dem Vertikalabstand der Querachsen von der
Werkstück-Unterkante etwa 1:5 gewählt. Bei diesen Verhältnissen brauchen die Schneidbrenner
bei der Durchführung des Schneidvorganges nur einen sehr geringen Schwenkwinkel
zurückzulegen und können dabei im wesentlichen eine gleichförmige Vorschub- bzw
Winkelgeschwindigkeit beibehalten. Der Abstand der Querachsen über der Werkstücks
Unterkante kann beispielsweise 800 mm oder größer gewählt sein, während der gegenseitige
Abstand der Schwenkachsen vorzugsweise zwischen 200 bis 250 mm gewählt ist.
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Aufgrund der günstigen Relationen bzwe Parameter ist es ohne weiteres
möglich, den Schneidvorgang auch nur mit einem einzigen Schneidbrenner durchzuführen.
Auf diese Weise können Betriebsausfälle vermieden werden.
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Vorzugsweise werden die Schneidbrenner während des Trennschneidens
automatisch oder halbautomatisch durch eine Steuereinheit geführt. Diese kann beispielsweise
auch den Schneidvorgang unterbrechen, wenn eine Rolle des Rollgangs überlaufen wird.
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Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Rollgang im Arbeitsbereich
der Brennschneidmaschine eine Schneidlücke hat, die so lang ist, daß möglichst alle
vorkommenden Werkstückquerschnitte bei den ihnen entsprechenden Gießgeschwindigkeiten
einwandfrew geschnitten werden können. Dabei verhindert die Steuereinheit das Zurückfallen
kurzer Stücke durch Unterbrechen oder Verzögern des Fertigschneidvorgangs. Ferner
kann ein Signalgeber vor der Schneidlücke angeordnet sein, der das Schneiden bzw.
Durchtrennen unterbricht bzw. verzögert, wenn sich das Strangende der Schneidlücke
nähert. Dadurch wird ein Abkippen von Werkstücken in die Schneidlücke verhindert.
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Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn eine zweite Schneidlücke, die
auch als Notschneidlücke bezeichnet werden kann, der ersten Schneidlücke nachgeordnet
und von dieser durch wenigstens
eine feststehende, ggf. angetriebene
Stützrolle getrennt ist. Dadurch is ?5 möglich, beispielsweise bei Brennerstörungen
oder dergleichen den Schneidvorgang über der zweiten Schmeidlücke sicher und ohne
Nachteile zu vollenden.
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Darüber hinaus l-e.nn es vorteilhaft sein, zur Unterteilung des Strangrestes
oder zum Schopfen eine weitere sich anschließende Restschneidlücke im Rollgang vorzusehen.
Dadurch wird ein Abkippen sehr geringer Stücklängen verhindert; Nachstehend wird
ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausfühn'ngsbeispiel unter Bezugnahrne
auf eine Zeichnung, in der auch der Stand der Technik schematisch dargestellt ist,
näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung zum Abtrennen
flachliegender Stranggußstücke in Verbindung mit einer bereits in der Beschreibungseinleitung
erläuterten bekannten, zwei Pendel-Schneidbrenner aufweisenden Brennschneidmaschine;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen, zwei pendelartig
gelagerte Schneidbrenner aufweisenden Brennschneidmaschine
und
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines an die Brennschneidmaschine von Fig.
2 bzw. 3 angepaßten Rollgang-Abschnitts.
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Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Brennschneidvorgang mittels
einer konventionellen Brennschneidmaschine ist bereits in der Beschreibungseinleitung
eingehend erläutert worden, erübrigt sich somit an dieser Stelle.
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Die in Fig. 2 schematisch dargestellte erfindungsgemäß ausgebildete
Brennschneidmaschine 1 besitzt einen oberhalb eines mit R bezeichneten Rollganges
mittels Rädern 14 auf Schienen 15 geführten Wagen, der mit einem auf dem Rollgang
R aufliegenden Gießstrang bzw. Werkstück N senkrecht zur Zeichnungsebene mitbewegbar
ist. Die Schienen 15 sind auf feststehenden Trägern 16 befestigt.
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Auf der Stirnseite des Wagens der Brennschneidmaschine 1 sind auf
zueinander parallelen und in einem h"orizontalabstand x voneinander angeordneten
Querachsen 12 zwei Schneidbrenner 10a bzw. 10b pendelartig gelagert und mittels
nicht dargestellter Antriebs einrichtungen quer zur Werkstück-Vorschubrichtung vers
chwenkbar. Der Vertik alab stand y zwischen den Querachsen 12 und der Werkstück-Unterkante
bzw. Rolle
Oberkante betrgt vor@ugsweise 800 mm oder mehr, während
der Horizontalabstand x zwischen den Querachsen 12 mindestens 100 mm, vorzug@sise
zwischen 200 und 250 mm groß gewählt ist. Auf diese Weise beträgt das Verhältnis
der Strecke x zur Strecke y (s. Fig. 2) vorzugsweise etwa 1:5.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Stand der Technik beträgt das Verhältnis
x:y dagegen etwa 1:3.
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Aus dem erfindungsgemäß mit etwa 1^5 gewählten Verhältnis von y zu
y ergeben sich insbesondere in Verbindung mit einem quadratischen oder hochkant
stehenden Werkstückquerschnitt (Fig. 2 bzw. 3) folgende Vorteile: Der Schwenkwinkel
w der Schneidbrenner 1Oa, 10b wird gegenüber dem Stand der Technik (Fig. 1) wesentlich
reduziert, ferner bleibt der Abstand zwischen Schneidbrennerdüse und Werkstück-Oberkante
während des gesamten Trennschnittes im wesentlichen gleich.
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Dadurch wird ein sicheres und gleichmäßiges Schneiden erzielt.
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Der mit 18 bezeichnete Heizbohrungsring der Schneidbrenner 10a, 10b
hat erfindungsgemäß einen Durchmesser, der etwa gleich oder kleiner. als 20 mm ist.
Ferner ist erfindungsgemäß der Abstand zwischen Düsenunterkante und Werkstück-Oberkante
etwa gleich oder größer als 75 mm gewählt. Daraus ergibt sich ein Verhältnis zwischen
dem Außendurchmesser des Heizbohrungsringes 18 und dem Düsenabstand von der Werkstück-
Oberkante
von gleich oder weniger als 1:3. Dies trägt zur besseren Mäherung beider Brenner
über der Werkstückmitte bei.
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Während des Trennschneidens werden die beiden Schneidbrenner 10a und
10b in Fig. 2 gegenläufig durch eine Steuereinheit 20 gesteuert und geführt. Gleichzeitig
werden dabei die Zufuhr von Heizgas und Heizsauerstoff gesteuert. Für die Erfassung
der Position der Anschneidkante für jeden Schneidbrenner ist ein nicht dargestellter
Taster vorgesehen. Die Düsen der Schneidbrenner sind so ausgebildet, daß keine zusätzlichen
Anschneidhilfen erforderlich sind.
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Wie eingangs erwähnt, ist die erfindungsgemäße Brennschneidmaschine
insbesondere zum Abteilen kurzer Werkstücke geeignet.
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Zu diesem Zweck besitzt der Rollgang R einen in Fig. 3 schematisch
dargestellten besonderen Abschnitt, an dem die Brennschneidmaschine von Fig. 2 arbeitet.
In diesem Rollgang-Abschnitt ist zwischen einer drehbaren Rolle R1 und einer nicht
absenkbaren, angetriebenen Rolle R2 ein mit S1 bezeichneter,vergrößerter Abstand
gebildet, der als Hauptschneidlücke dient. Während der Gießstrang bzw. das Werkstück
N in Pfeilrichtung über den Rollgang R bewegt wird, führt die Bremischneidmaschine
1 im Bereich der Hauptschneidlücke S1 ihren Schneidvorgang durch. Die Hauptschneidlücke
S1 ist so lang gewählt, daß alle vorkommenden Stranggußquerschnitte bei den ihnen
entsprechenden Gießgeschwindigkeiten sicher abgetrennt werden können.
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1':-" 1 die Goiahr des Zurückfallens kurzer Stücke besteht, unterbricht
bzw. verzögert die Steuereinheit (nicht dargestellt) den cnnsc; 1 dvorgang in der
Weise, daß das kurze Stück an der richtigen Stelle abgetrennt wird.
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Ferner kann ein nicht dargestellter Signalgeber vor der Hauptschneidlücke
Si angeordnet sein, der das Schneiden bzw.
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Durchtrennen unterbricht, bzw. verzögert, wenn sich das Strangende
der Schneidlücke nähert. Dadurch wird ein Abkippen in die Schneidlücke verhindert.
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Gemäß Big. 3 ist der Hauptschneidlücke S1 hinter der nicht absenkbaren,
angetriebenen Rolle R2 eine zweite Lücke bzw.
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Zusatzschneidlücke S2 nachgeordnet. Sie ermöglicht beispielsweise
bei auftretenden Brennerstörungen und dergleichen die rechtzeitige Vollendung des
Trennschnittvorganges.
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Gemäß Fig. 3 folgt der Zusatzschneidlücke S2 hinter einer mit R3 bezeichneten,
nicht absenkbaren, angetriebenen Rolle eine Restschneidlücke S3. Sie kann zum Zerteilen
eines Strangrestes oder beispielsweise zum sogenannten Schopfen benutzt werden.
Der Abstand zwischen der Rolle R3 und der darauf folgenden Rolle R4 ist kleiner
als der zwischen R2 und R3. Dadurch wird das Abkippen sehr kurzer Stücke wirksam
verhindert.
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Beim Überfahren der zwischen den verschiedenen Schneidlücken befindlichen
Rollen unterbricht die nicht dargestellte Steuereinheit den Schneidvorschub, die
Schneidsauerstoffzufuhr und gegebenenfalls auch die Heizflanune.