DE3690756C2 - Vorrichtung zum Entzundern von Flachstahl - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entzundern von Flachstahl mit einer Kammer für ein ferro­ magnetisches Schmirgelpulver, die Schlitze für den Eintritt und Austritt des zu behandelnden Flachstahls und Fenster zum Ein- und Austragen des Schmirgelpulvers hat, mit Elektromagne­ ten, deren Pole längs der Durchgangszone für den Durchgang des zu reinigenden Flachstahls angeordnet sind und die mit ihrem Magnetfeld auf das Schmirgelpulver (2) einwirken, und mit we­ nigstens zwei Mechanismen (10) zum Verdichten des Schmirgelpul­ vers, von denen jeder eine Welle und eine Schaufel enthält, deren Arbeitsfläche zur Durchgangszone des Flachstahls hin gerichtet ist und die mit einem Ende an der Welle angelenkt ist und deren freies Ende sich der zu reinigenden Oberfläche des Flachstahls nähern kann, um einen Druck des Schmirgelpulvers auf diese Fläche zu erzeugen.

Eine solche Vorrichtung ist aus der Druckschrift DE 34 90 715 bekannt.

Diese bekannte Vorrichtung ist durch einige Vorteile gekenn­ zeichnet, zu denen gehört, daß es beim Entzundern zu keinerlei Verschmutzung der Umgebung kommt. Außerdem kommt es nicht zu Oberflächenverfestigungen der zu entzundernden Flachstähle auf Grund übermäßiger Druckeinwirkung auf diese. Schließlich ist die bekannte Vorrichtung von guter Lebensdauer, da sie keine schnellverschleißenden Bauteile aufweist.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung jedoch, daß die Elektromagnete in einiger Entfernung von den Wellen und Schau­ feln angebracht sind, wodurch die Pole ihrer Magnetleiter durch einen ausgedehnten Luftraum geschlossen werden. Das verursacht erhebliche Verluste an magnetischer Energie und schwächt die Wirkung des Magnetfelds auf das den Flachstahl reinigende Schmirgelpulver ab, wodurch die Wirksamkeit der Reinigung der Oberfläche des Flachstahls sinkt.

Die in der Walzblecherzeugung sonst noch bekannten Vorrichtungen zum Entzundern von Flachstahl sind in anderer Weise nachteilig.

So ist aus der JP-Patentanmeldung Nr. 50-25 893 eine chemische und mechanische Maßnahmen anwendende Anlage zum Entzundern von Flachstahl bekannt, die eine Ätzwanne hat, in der sich der Zunder auflöst, sowie eine Ausrüstung zum mechanischen Entfernen der unlöslichen Verbindungen des Zunders.

Diese Anlage benötigt erhebliche Produktionsflächen von 100 bis 200 m Länge, die mit einer Vielzahl von Ausrüstungs­ einheiten besetzt ist. Außerdem entstehen beim chemischen Ent­ zundern schädliche Dämpfe, die die Umwelt belasten. Dazu kommt noch, daß für die Regenerierung der Ätzlösungen erhebliche Mittel eingesetzt werden müssen.

Das Ätzen hochgekohlter, legierter, rostfreier und anderer Spezialflachstähle ist ein sehr langwieriger Prozeß; der Flachstahl durchläuft die Ätzwanne mit geringer Geschwindig­ keit, weshalb die Leistung einer Wanne gering ist.

Verschiedene Anlagen mit mechanischen Entzunderungsmitteln, nämlich hydraulische Abschmirgel-, Nadelfräsen-, Pulverschmir­ gelmittel u. a. sind bekannt aus der JP-Patentanmeldung 53-47 053, der DE-Anmeldung 25 56 221, der FR-Anmeldung 24 38 507, der JP-Anmeldung 54-9 974 oder dem US-Patent 37 75 180. Alle diese Anlagen enthalten jedoch schnellver­ schleißende Elemente, die die Betriebszuverlässigkeit verringern. Außerdem erfordert der Betrieb dieser Anlagen eine zuverlässige Isolierung von der Umwelt, um die Normen des Umweltschutzes für Industrieanlagen in bezug auf Staubent­ wicklung nicht zu übertreten. Dazu kommt, daß beim Betrieb dieser Anlagen auf die zu behandelnden Oberflächen erhebliche dynamische Belastungen einwirken, die eine Oberflächenverfesti­ gung des zu behandelnden Werkstoffs und als Folge davon Ab­ weichungen von den vorgegebenen Festigkeitswerten des Flach­ stahls verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs ge­ nannte Vorrichtung zum Entzundern von Flachstahl derart zu verbessern, daß durch Verkleinerung des Luftzwischenraums zwischen den Polen der Elektromagnete die Wirksamkeit des Entzunderns erheblich gesteigert wird.

Die Qualität und Wirksamkeit des Entzunderns von Flachstahl soll besonders auch dann verbessert werden, wenn der Zunder fest an der Oberfläche des Flachstahls haftet. Ferner soll eine Verkürzung der Stillstandzeiten und eine Verringerung des Aufwands für die Bedienung der Vorrichtung möglich werden. Die Vorrichtung soll auch für Fließstraßen mit hoher Bewegungs­ geschwindigkeit des Flachstahls und hoher Leistung gut ge­ eignet sein.

Ausgehend von der vorausgesetzten Vorrichtung wird diese Auf­ gabe dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung jede Welle im Querschnitt eine Nut mit einer Aussparung für die Unterbringung des Elektromagnets aufweist, daß jeder Elektromagnet mit einer Nut zwischen den Polen versehen ist, die zur Durchgangszone des Flachstahls hin offen ist, und daß das an jeder Welle an­ gelenkte Ende der Schaufel in der Nut der Welle untergebracht ist.

Eine solche Ausbildung ermöglicht eine maximale Annäherung des Elektromagnets mit seinen Polen an die Durchgangszone des Flachstahls, weil die Welle und der Elektromagnet eine ein­ heitliche Montagegruppe bilden und somit erheblich den Luft­ zwischenraum zwischen den Polen des Magnetleiters verringern. Die gemeinsame Anordnung der Welle und des Elektromagnets er­ möglicht eine maximale Annäherung des Elements für die Be­ festigung der Schaufel an der Welle an den Elektromagnet und somit ein Andrücken des Pulvers mit Hilfe der Schaufel an die zu reinigende Oberfläche des Flachstahls gerade an der Stelle, wo der Luftzwischenraum zwischen den Polen des Magnet­ leiters minimal ist und wo folglich der Elektromagnet mit seinem Magnetfeld maximal auf das Schmirgelpulver einwirkt. Auf diese Weise kommt es zu einem höchstmöglichen Zusammen­ wirken der magnetischen und mechanischen Behandlung der zu reinigenden Oberfläche des Flachstahls durch das Pulver. Da­ durch wird wesentlich die Wirksamkeit des Entzunderns ver­ bessert.

Außerdem wird bei dieser Ausführung des Elektromagnets und der Welle und der Anbringung des befestigten Endes der Schaufel an der Welle erreicht, daß erstens der Arbeitsab­ schnitt der Schaufel unmittelbar einem auf einer Seite von der Nut befindlichen Pol des Elektromagnets gegenüberliegt und so auf die einfachste Weise ein Andrücken des Pulvers gerade in der Zone erreicht wird, wo das Magnetfeld maximal auf das Pulver einwirkt, und zweitens das Magnetfeld, das von dem anderen, jenseits der Nut befindlichen Pol des Elektro­ magnets erzeugt wird, die mit dem Pulver ausgefüllte Arbeits­ zone zwischen der Schaufel und der zu reinigenden Oberfläche des Flachstahls blockiert wird. Dies bewirkt eine Magnetver­ dichtung, die ein Herausfallen der Pulverteilchen aus der Arbeitszone beim Entzundern verhindert, was besonders wichtig ist bei senkrechter Lage und Bewegung des zu behandelnden Flachstahls, wenn das Pulver unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten fallen kann.

Wegen dieses Haltens des Pulvers in der Arbeitszone bleiben dort die Bedingungen für die Einwirkung des Pulvers auf die zu reinigende Oberfläche unverändert (Dichte, Druck), wodurch die Qualität und Wirksamkeit des Entzunderns verbessert werden. Wenn in Bewegungsrichtung des Flachstahls mehrere (z. B. zwei) Schaufelpaare angeordnet sind, die abwechselnd auf den zu rei­ nigenden Flachstahl einwirken, um ein kontinuierliches Ent­ zundern ohne Unterbrechungen zum Erneuern des verbrauchten Pulvers zu gewährleisten, macht die betrachtete Magnetver­ dichtung unter jedem Schaufelpaar die Anbringung von Trenn­ wänden mit Schlitzen im Innern der Kammer zur Unterteilung der Kammer in Sektionen überflüssig, wodurch die Konstruktion der Vorrichtung einfacher und billiger wird.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ausbildung mit Hydraulikzylindern, deren Kolbenstangen mit den freien Enden der entsprechenden Schaufel gelenkig verbunden sind, ist es zweckmäßig, wenn das Gehäuse des Hydraulikzylinders mit der Wand der Kammer gelenkig verbunden ist, und zwar zur Aus­ führung einer von der Drehung der Welle unabhängigen Bewegung des freien Endes der Schaufel hin zu der zu reinigenden Ober­ fläche des Flachstahls.

Wenn die durch die Drehung der Welle erzeugte Krafteinwirkung der Schaufel auf das Pulver nicht ausreicht zum Zerstören des Zunders auf der Oberfläche des zu reinigenden Flachstahls, bietet der Hydraulikzylinder die Möglichkeit, eine zusätzliche Kraft zu erzeugen. Diese bewegt die Schaufel zusätzlich in Richtung zu dem zu reinigenden Flachstahl hin bei unbeweglicher Welle, der Druck auf das Pulver und dessen Druck auf den Flachstahl nimmt zu und der Zunder zerfällt. Das erhöht die Wirksamkeit des Entzunderns von Flachstählen besonders bei erhöhter mechanischer Festigkeit des Zunders und fester Haftung an der Metalloberfläche, was für rostfreie und le­ gierte Flachstähle kennzeichnend ist.

Es ist zweckmäßig, wenn die Schaufeln in ihrer Länge aus Sektionen zusammengesetzt sind, wobei die in der Nähe der Seitenränder des zu reinigenden Flachstahls liegenden Sektionen unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche des Flachstahls an­ geordnet werden.

Dadurch kann an den Seitenrändern ein größerer Druck des Pulvers auf den Flachstahl als im Mittelteil bewirkt werden, weil die äußeren, gegenüber den seitlichen Rändern des Flach­ stahls unter einem spitzen Winkel angeordneten Schaufelsektio­ nen eine allmähliche Zunahme des Drucks des Pulvers auf den Flachstahl in Richtung zum seitlichen Rand des Flachstahls hin zur Folge haben. Das verbessert die Qualität und erhöht die Wirksamkeit des Entzunderns der Flachstähle, da gewöhnlich an den Seitenrändern der Zunder fester am Metall haftet und auch eine höhere Festigkeit besitzt als in der Mitte des Flachstahls.

Durch die zusammengesetzte Ausführung der Schaufeln aus Sektio­ nen kann man bei einer Änderung der Breite des zu behandelnden Flachprofils schnell die äußeren Schaufelsektionen auswechseln und so die Länge der Schaufeln der Breite des Flachstahls an­ passen. Das verbessert die Qualität des Entzunderns, da beim Entzundern eines schmalen Flachstahls mit einer Schaufel, deren Länge wesentlich größer als die Breite des Flachstahls ist, ein Teil der Kraft der Schaufel für ein nutzloses Zusammen­ drücken des Pulvers in Bereichen verbraucht wird, in denen sich kein Flachstahl befindet, während die zum Andrücken des Pulvers an den Flachstahl wirksame Kraft kleiner wird.

Es ist zweckmäßig, in der Kammer zwischen jeder Schaufel und jedem Schlitz zum Austritt des Flachstahls auf dessen beiden Sei­ ten eine um ihre parallel zu der zu reinigenden Oberfläche des Flachprofils liegende Achse drehbare Rolle anzubringen, deren Oberfläche mit Schlitzen versehen ist, die längs der Achse der Rolle verlaufen.

Eine solche Rolle verhindert ein Austragen des Pulvers mit dem austretenden Flachstahl, das infolge Reibung und Restmagnetismus auftreten kann, und damit eine hierdurch verursachte Verringerung der Dichte des Pulvers in der Arbeitszone des Entzunderns des Stahls. Die Rolle dreht sich dem sich bewegenden Flachstahl ent­ gegen, erfaßt mit ihren Schlitzen das Pulver und bringt es in die Arbeitszone zwischen der Schaufel und dem Flachstahl zurück. Auf diese Weise kommt es nicht zum Austragen von Pulverteilchen und die Menge des Pulvers in der Arbeitszone und folglich dessen Dichte bleiben unverändert, wodurch die Qualität des Entzunderns des Flachstahls verbessert wird. Die Anbringung der Drehachse der Rolle parallel zur Oberfläche des zu bearbeitenden Flachprofils gewährleistet eine gleichmäßige Intensität der Rückführung des Pulvers in die Arbeitszone des Entzunderns auf der gesamten Breite des Flachstahls, wodurch ein sehr gleichmäßiges Entzundern des Flachprofils auf dessen gesamter Breite erzielt wird.

Es ist schließlich zweckmäßig, jede Schaufel an ihrer Welle mit Hilfe eines Zwischengelenks zu befestigen, dessen Hülse auf der gesamten Länge der Sitzfläche einen Schlitz hat und dessen Zapfen mit der Schaufel verbunden und mit einer Abflachung versehen ist, wobei die Breite des Schlitzes größer als die Differenz zwischen dem Durchmesser der Hülse und der Tiefe der Abflachung ist.

Bei einer solchen Ausbildung wird eine Befestigung der Schaufel an der Welle mit Hilfe von Schrauben entbehrlich, da dann, wenn die Abflachung gegenüber dem Schlitz zu liegen kommt, die Dicke des Zapfens kleiner ist als die Breite des Schlitzes, und die Schaufel sich leicht von der Welle lösen oder an ihr befestigen läßt. Wenn die Abflachung unter einem Winkel von 90° zum Schlitz liegt, d. h. in der Betriebsstellung der Schaufel, gleicht die Dicke des Zapfens seinem Durchmesser (da die Abflachung seitlich liegt), und die Schaufel ist fest mit der Welle verbunden. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Gelenkverbindung der Schaufel mit der Welle hergestellt, die auch schnell wieder gelöst werden kann. Das verringert den Zeit- und Arbeitsaufwand für Bedienung und Reparatur der Vorrichtung und erhöht deren Leistung durch Verkürzung der Stillstandszeiten.

Nachfolgend wird die Erfindung durch Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Entzundern von Flach­ stahl in einem senkrechten Schnitt, der rechtwinklig zur Durchgangsebene des Flachstahls verläuft;

Fig. 2 eine Ausführungsvariante des Mechanismus zum Verdichten des Pulvers mit einem an der Wand der Kammer und an der Schaufel ange­ lenkten Hydraulikzylinder in einem senkrechten Schnitt, der rechtwinklig zur Durchgangsebene des Flachstahls verläuft;

Fig. 3 zusammengesetzte Schaufeln im Querschnitt;

Fig. 4 eine Ausführungsvariante der Vorrichtung mit einer Rolle im Querschnitt;

Fig. 5 einen Verbindungsmechanismus der Schaufel mit der Welle im Querschnitt.

Die Vorrichtung zum Entzundern von Flachstahl besteht aus einer Kammer 1 für ein ferromagnetisches Schmirgelpulver 2, die aus einem unmagnetischen Werkstoff hergestellt ist, mit einem Schlitz 3 für den Eintritt und einem Schlitz 4 für den Austritt des zu entzundernden Flachstahls 5. Als Fenster zum Eintragen des Pulvers dient der Schlitz 4 und Fenster 6 zum Austragen des Pulvers sind mit Ventilen 7 versehen, mit deren Hilfe die Fenster 6 geöffnet und geschlossen werden können. An den einander gegenüberliegenden Außenwänden des Schlitzes 3 sind U-förmige Elektromagnete 8 ange­ bracht, die im Innern des Schlitzes 3 ein magnetisches Gleich­ feld erzeugen, das ein Herausfallen des ferromagnetischen Schmir­ gelpulvers 2 aus der Kammer 1 durch den Schlitz 3 verhindert.

Im Innern der Kammer 1 sind Paare von Elektromagneten 9 in Durchgangsrichtung des Flachstahls 5 in Pfeilrichtung A hintereinander angeordnet, wobei die Elektromagnete 9 jedes Paares auf beiden Seiten des Flachstahls 5 liegen und ihre Magnet­ felder so auf die beiden zu reinigenden Oberflächen des Flach­ stahls wirken.

In der Kammer 1 befinden sich auch zwei Paare von Mechanismen 10 zum Verdichten des Pulvers, deren jeder eine Welle 11 aufweist, die eine Schaufel 12 trägt, die mit ihrer Arbeitsfläche zur Durchgangszone des Flachstahls 5 hin gerichtet ist. Jede Schaufel 12 ist mit einem Ende an der Welle 11 mit Hilfe eines Gelenks 13 (Fig. 2) so befestigt, daß die Möglichkeit einer Annäherung ihres freien Endes an die zu reinigende Oberfläche des Flachstahls 5 besteht.

Jede Welle 11 hat eine Aussparung abcd, in der ein Elektromagnet 9 untergebracht ist, wobei die Befestigungsstelle der Schaufel 12, d. h. das Gelenk 13, unmittelbar im Raum zwischen den Polen N und S des Elektromagnets 9 liegt und somit maximal an den Elektromagnet 9 herausgeführt ist. Das ermöglicht eine maximale Annäherung der Pole N und S der Magnetleiter des Elektromagnets 9 an die Arbeitsfläche der Schaufel 12 und dadurch eine maximal mögliche Einwirkung des Magnetfelds auf das ferromagnetische Schmirgelpulver 2 in der von der Schaufel 12 und dem Flachstahl 5 begrenzten Arbeitszone. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Wirksamkeit des Entzunderns von Flachstählen.

Zur weiteren Erhöhung der Effektivität der Einwirkung des Magnet­ felds auf das Schmirgelpulver in der Arbeitszone ist jeder Elektromagnet 9 mit einer Nut 14 zwischen den Polen N und S ver­ sehen, die zur Durchgangszone des Flachstahls 5 hin gerichtet ist. Zu diesem Zweck sind die Magnetleiter des Elektromagnets 9 U-förmig ausgebildet, und die Welle 11 hat im Querschnitt eine Form, die der Form des Elektromagnets 9 derart entspricht, daß die Nut 15 der Welle 11 der Form der Nut 14 des Elektromagnets 9 entspricht. Dadurch kann das mit dem Gelenk 13 an der Welle 11 befestigte Ende der Schaufel 12 in der Nut 15 der Welle 11 unter­ gebracht werden, die mit der Nut 14 zwischen den Polen N und S des Elektromagnets 9 zusammenfällt. Bei dieser Ausbildung durchdringt der von einem der Pole des Elektromagnets 9 aus­ gehende Magnetfluß R ₁ (in Fig. 2 - vom Pol N) die Arbeitszone im mittleren Arbeitsteil der Fläche der Schaufel 12 und erhöht so maximal die Effektivität der Einwirkung des Pulvers 2 auf den Flachstahl 5. Gleichzeitig bildet der vom anderen Pol des Elektromagnets 9 ausgehende Magnetfluß R ₂ (in Fig. 2 - vom Pol S) an der unteren Grenze der Arbeitszone einen Stopfen aus Schmir­ gelpulver und blockiert so den Raum zwischen der Schaufel 12 und dem Flachstahl 5 und verhindert das Herausfallen des Pulvers 2 aus der Arbeitszone. Auch dies verbessert die Qualität des Entzun­ derns der Flachstähle. Durch die beschriebene Magnetfeld-Sperre zwischen den übereinanderliegenden Paaren der Mechanismen 10 zum Andrücken des Pulvers an das Flachprofil entfällt die Not­ wendigkeit, eine Trennwand in der Kammer 1 anzubringen, was die Konstruktion der Kammer 1 vereinfacht und ihr Gewicht verringert.

Bei der Ausbildung gemäß Fig. 1 ist das freie Ende jeder Schaufel 12 mit einem Federstoßdämpfer 16 verbunden, der dessen freien Gang in der Betriebsstellung der Schaufe begrenzt und den Me­ chanismus zum Andrücken des Pulvers an den Flachstahl bei Havarien vor Zerstörungen bewahrt (z. B. beim Abriß des Flachprofils und Aufschlagen seines Endes auf die Schaufelfläche).

Zur Reinigung von Flachstählen, an denen der Zunder überaus fest haftet, ist es zweckmäßig, einen Hydraulikzylinder 17 (Fig. 2) vorzusehen, dessen Gehäuse 18 durch ein Gelenk 19 mit der Wand 20 der Kammer 1 verbunden ist, während die Kolbenstange 21 über ein Gelenk 22 mit dem freien Ende der Schaufel 12 verbunden ist. Das ermöglicht eine Bewegung des freien Endes der Schaufel 12 zu dem zu reinigenden Flachstahl 5 hin unabhängig von der Drehung der Welle 11. Wenn die durch einen Pfeil angedeutete Kraft Q, mit der die Schaufel 12 auf das Pulver 2 nach Drehung der Welle 11 einwirkt, nicht ausreicht, um den Zunder auf der Oberfläche des Flachstahls 5 zu zerstören, wird im Hydraulikzylinder 17 der Flüssigkeitsdruck erhöht, wodurch die Kolbenstange 21 eine zusätzliche Kraft Δ Q auf die Schaufel 12 überträgt und eine zusätzliche, von der Drehung der Welle 11 unabhängige Ein­ wirkung auf das Pulver 2 ausübt und eine Bewegung des freien Endes (durch eine Strich-Punkt-Linie angedeutet) der Schaufel 12 zu dem zu reinigenden Flachstahl 5 hin ermöglicht.

Zur Verbesserung der Qualität des Entzunderns der Oberfläche des Flachstahls sind die Schaufeln 12 gemäß Fig. 3 in Längsrichtung aus Sektionen 23 und 24 zusammengesetzt, wobei sich die äußeren Sektionen 23 in der Nähe der Seitenränder 25 des Flachstahls 5 befinden und unter einem spitzen Winkel α zur Oberfläche desselben angebracht sind. Das gewährleistet ein allmähliches Anwachsen des Drucks des Pulvers 2 auf den Flachstahl 5 in Richtung zu dessen Seitenrändern 25, was notwendig ist, da der Zunder an den Seiten­ rändern 25 meistens eine höhere Festigkeit besitzt und fester haftet als im Mittelteil des Flachstahls 5.

Die Sektionen 23 und die an sie anschließenden Sektionen 24 der Schaufen 12 sind austauschbar und können mit unterschiedlicher Länge je nach der Breite des bearbeiteten Flachstahls angebracht werden. Das ermöglicht eine maximale Ausnutzung der Leistung der Hydraulikzylinder 26 (Fig. 1) zum Drehen der Wellen 11 mit den Schaufeln 12. Die Hebel, die die Kraft von den Hydraulikzylindern 26 auf die Wellen 11 übertragen, sind in Fig. 1 nicht abgebildet.

Zur Erhöhung der Wirksamkeit und Verbesserung der Qualität des Entzunderns des Flachstahls ist in der Kammer 1 zwischen den Schaufeln 12 und dem Schlitz 4 zum Austritt des Flachstahls 5 eine Rolle 27 (Fig. 4) installiert, die sich mit einer Winkel­ geschwindigkeit ω in Pfeilrichtung um ihre Achse dreht, die parallel zur Oberfläche des zu reinigenden Flachstahls 5 verläuft. Die Oberfläche der Rolle 27 ist mit Schlitzen P versehen, die ent­ lang ihrer Achse gerichtet sind. Beim Drehen entgegen dem sich bewegenden Flachstahl 5 kann die Rolle 27 mit ihren Schlitzen P das die Kammer 1 bis über die Oberfläche der Rolle 27 füllende Pulver 2 mitnehmen und es in die Arbeitszone hineindrücken, die von der unter der Rolle 27 gelegenen Schaufel 12 und dem Flach­ stahl 5 gebildet wird. Dieses Hineindrücken des Pulvers gleicht den Austrag eines Teils des Pulvers 2 aus, der infolge der Reibung und des Restmagnetismus des Flachstahls 5 von diesem mitgenommen wird. Die Drehgeschwindigkeit der Rolle 27 kann man so einstellen, daß die Masse des Schmirgelpulvers 2 in der Arbeitszone zwischen den Schaufeln 12 und dem Flachstahl 5 unverändert bleibt, was man nach dem Druck (Q + Δ Q) zwischen der Schaufel 12 und dem Schmirgelpulver 2 und nach der Qualität der Oberfläche des die Vorrichtung verlassenden Flachstahls beurteilen kann.

Beim Drehen der Rolle 27 kann ein Teil des Pulvers 2 durch den Zwischenraum t zwischen der Rolle 27 und dem Gehäuse 28 des Mechanismus 10 zum Andrücken des Pulvers an den Flachstahl ausgetragen werden. Dieser Austrag ist jedoch unerheblich, da die Schwerkraft und die Kraft des auf das Pulver 2 einwirkenden Magnetfelds entgegenwirkt. Gleichzeitig unterstützt die Schwer­ kraft das Hineindrücken des Pulvers 2 in die Arbeitszone zwischen den Schaufeln 12 und dem Flachstahl 5.

Zur Erleichterung der Bedienung der Vorrichtung, der Reparatur und des schnellen Auswechselns der Schaufeln 12 oder ihrer Sektionen 23 und 24 ist jede Schaufel 12 an ihrer Welle 11 mit Hilfe eines Zwischengelenks 29 (Fig. 5) befestigt, dessen Hülse 30 mit dem Durchmesser D einen Schlitz 31 mit der Breite n auf der gesamten Länge der Sitzfläche hat, wobei der Zapfen 32 dieses Zwischengelenks 29 mit der Schaufel 12 mit Hilfe einer Konsole 33 starr verbunden und mit einer Abflachung 34 versehen ist, die durch die Tiefe h gekennzeichnet ist. Dabei sind die Abmessungen des Schlitzes 31 der Hülse 30, der Abflachung 34 und des Zapfens 32 so ausgewählt, daß folgendes Verhältnis eingehalten wird:

H = D - h < n,

worin H - Dicke des Zapfens 32 an der Stelle, an der die Ab­ flachung 34 ausgeführt ist, bedeutet.

Diese Ausbildung gewährleistet ein schnelles Loslösen der Schaufel 12 von der Welle 11 bei deren Drehung um 90° relativ zur Betriebsstellung und gleichzeitig eine zuverlässige Verbin­ dung der Schaufel 12 mit der Welle 11, wenn sie sich in der Be­ triebsstellung befindet. Zum Schutz der Oberfläche der Hülse 30 und des Zapfens 32 vor herabfallenden Teilchen des Schmirgelpulvers 2 ist zwischen der Schaufel 12 und der Welle 11 eine dünne Platte 35 aus Federstahl angebracht, die mit der Welle 11 mit Hilfe einer Schraube 36 verbunden ist.

Der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung verläuft folgender­ maßen:
Den zu entzundernden Flachstahl 5 führt man durch die Schlitze 3 und 4 der Kammer 1. Mit Hilfe einer (nicht gezeigten) Be­ schickungseinrichtung wird die Kammer 1 mit einem ferromagnetischen Schmirgelpulver 2 gefüllt.

Sobald sich der Flachstahl 5 bewegt, werden die Hydraulikzylinder 26 zum Drehen der Wellen 11 in Betrieb gesetzt. Gleichzeitig legt man eine Spannung an die Spulen der Elektromagnete 9. Dabei entsteht ein Magnetfluß R ₁, der auf das Pulver 2 in der Arbeits­ zone zwischen den Schaufeln 12 und dem Flachstahl 5 einwirkt, und ein Magnetfluß R ₂, der auf das Schmirgelpulver 2 unterhalb der Schaufeln 12 im unteren Teil der Arbeitszone einwirkt.

Unter der Einwirkung des von diesen Magnetflüssen R ₁ und R ₂ erzeugten Magnetfelds verliert das Schmirgelpulver 2 seine Schütteigen­ schaften und wird zu einem relativ festen Körper.

Da die Befestigungsstellen der Schaufeln 12, d. h. die Gelenke 13, in maximaler Nähe der Elektromagnete 9 und in den Nuten 15 der Wellen 11 liegen, die den Nuten 14 zwischen den Polen N und S der Elektromagnete 9 entsprechen, ist der Luftzwischenraum zwischen den Polen N und S der einander auf beiden Seiten des Flachstahls 5 gegenüberliegenden Elektromagnete 9 minimal, und folglich ist die Leistung des von den magnetischen Flüssen R ₁ und R ₂ erzeugten Magnetfelds maximal. Das gewährleistet eine effektive Einwirkung des Magnetfelds auf das Pulver und einen höchstmöglichen Verlust seiner Schütteigenschaften.

Die Wellen jedes Paars drehen sich unter der Einwirkung der Zylinder 26 gleichlaufend gegeneinander. Gleichzeitig nähern sich die auf den Wellen 11 befindlichen Elektromagnete 9 und Schaufeln 12 dem Flachstahl 5. Die zum Flachstahl 5 hin gerichte­ ten Arbeitsflächen der Schaufeln 12 drücken das Schmirgelpulver 2 zusammen, das infolge des Verlustes seiner Schüttbarkeit nicht unter den Schaufeln 12 hervor zur Seite, nach oben und unten gedrückt, sondern an die Oberfläche des Flachstahls 5 angepreßt wird, wobei der Zunder durch die scharfen Kanten der Schmirgelteilchen zerstört wird.

Bei der Annäherung gegenüberliegender Schaufeln 12 aneinander nähern sich auch die entsprechenden Pole der gegenüberliegenden, hinter den Schaufeln 12 befindlichen Elektromagnete 9 einander, wodurch sich der Luftzwischenraum zwischen ihnen verringert und die Leistung des magnetischen Flusses R ₁ noch mehr zunimmt, was seine Einwirkung auf das Schmirgelpulver 2 weiter erhöht.

Bei der Bewegung des Flachstahls 5 durch die Kammer 1 zerstört und löst das unter der Einwirkung des Magnetfelds und des me­ chanischen Drucks stehende Schmirgelpulver 2 den Zunder von der Oberfläche des Flachstahls 5. Der Zunder wird in ein Pulver ver­ wandelt, dessen Teilchen 100- und mehr mal kleiner sind als die Teilchen des ferromagnetischen Schmirgelpulvers 2. Darum füllen die Teilchen des zerstörten Zunders die Poren zwischen den Schmir­ gelteilchen aus, während der vom Zunder befreite Flachstahl 5 durch den Schlitz 4 aus der Kammer 1 austritt. Dabei verhindert das vom magnetischen Fluß R ₂ unter den Schaufeln 12 erzeugte Magnetfeld das Herausfallen des Schmirgelpulvers 2 aus der Arbeits­ zone zwischen den Schaufeln 12 und dem Flachstahl 5, wodurch in der Arbeitszone ein konstanter Druck des Schmirgelpulvers 2 auf die Oberfläche des Flachstahls 5 erhalten bleibt, der eine auf der Länge des Flachstahls 5 unveränderte Qualität des Entzunderns gewährleistet.

Wenn die Kraft Q des Drucks der Schaufel 12 auf das Schmirgelpulver 2, die durch Drehung der Welle 11 vom Hydraulikzylinder 26 erzeugt wird, zur Zerstörung des Zunders nicht ausreicht und der Flachstahl 5 nicht vollständig entzundert austritt, wird der Hydraulikzylinder 17 durch eine Druckflüssigkeit beaufschlagt, so daß seine Kolben­ stange 21 ausfährt und das freie Ende der Schaufel 12 zur Ober­ fläche des Flachstahls 5 hin bewegt. So ergibt sich eine zu­ sätzliche Kraft zur Einwirkung der Schaufel 12 auf das Schmirgelpulver 2, wodurch die Wirksamkeit des Entzunderns erhöht wird.

Bei der gegenseitigen Annäherung von Schaufeln 12, die in der Länge aus Sektionen zusammengesetzt sind, nähern sich die äußeren, in der Nähe der Seitenränder 25 des Flachstahls 5 gelegenen und unter spitzen Winkeln α zur Oberfläche des Flachstahls 5 ange­ brachten Sektionen 23 dem Flachstahl 5 um einen kleineren Abschnitt als die mittleren Sektionen 24, wobei dieser Abschnitt umso kleiner wird, je mehr man sich den Seitenrändern 25 des Flachstahls 5 nähert. Dadurch wird auf den Flachstahl 5 in der Umgebung seiner Seitenränder 25 ein höherer Druck des Schmirgelpulvers 2 erzeugt als im Mittel­ teil. Da der Zunder an den Seitenrändern 25 des Flachstahls 5 gewöhnlich fester ist und fester haftet als im Mittelteil des Flachstahls, gewährleistet der höhere Druck des Schmirgelpulvers 2 in den Randzonen des Flachstahls 5 ein gleichmäßiges Entzundern des Flachstahls 5 über dessen gesamte Breite.

Zur Erzielung einer noch höheren Qualität des Entzunderns des Flachstahls 5 wird ein (nicht gezeigter) Drehantrieb der Rolle 27 eingeschaltet, die zwischen der Schaufel 12 und dem Schlitz 4 zum Austritt des Flachstahls 5 gelagert ist. Die Drehrichtung der Rolle 27 wird so gewählt, daß ihre oben gelegenen Schlitze P sich dem sich fortbewegenden Flachstahl 5 entgegen bewegen (in Fig. 4 - im Uhrzeigersinn).

Dabei wird das von den oberen Schlitzen der Rolle 27 erfaßte Schmirgelpulver in den Raum zwischen der Rolle 27 und dem Flachstahl 5 hineingedrückt und fällt durch die Schwerkraft in die Arbeitszone zwischen den Schaufeln 12 des oberen Paars und dem Flachstahl 5. Dadurch wird der teilweise Austrag des Schmirgelpulvers 2 aus der Arbeits­ zone mit dem sich bewegenden Flachstahl 5 ausgeglichen, der durch die Reibung und den Restmagnetismus des Flachstahls verursacht wird. Dadurch bleibt die Menge des Pulvers in der Arbeitszone zwischen den Schaufeln 12 des oberen Paars und dem Flachstahl 5 und folglich der Druck des Schmirgelpulvers auf die zu reinigende Ober­ fläche des Flachstahls 5 konstant.

Nach einem bestimmten durch die Verfahrensführung festgelegten Zeitabschnitt beendet man die Einwirkung der Schaufeln 12 des oberen Paars auf das Schmirgelpulver 2 und beginnt mit der Einwirkung der Schaufeln 12 des unteren Paars auf das Schmirgelpulver 2. Zu diesem Zweck wird der Druck in den Hydraulikzylindern 26 und der Strom in den Spulen der Elektromagnete 9 des oberen Paars allmählich verringert, während in den Hydraulikzylindern 26 und in den Spulen der Elektromagnete 9 des unteren Paars der Druck bzw. der Strom allmählich gesteigert wird. So sind in einer Übergangs­ periode beim Umschalten des Betriebs von den Schaufeln 12 des oberen Paars auf die Schaufeln 12 des unteren Paars gleichzeitig die Hydraulikzylinder 26 und die Elektromagnete 9 beider Paare eingeschaltet. Mit der Zunahme des Drucks in den Hydraulikzylindern 26 des unteren Paars sinkt der Druck in den Hydraulikzylindern des oberen Paares, so daß die Summe der Drücke in den Zylindern beider Paare konstant bleibt. Wenn in den Hydraulikzylindern 26 des unteren Paars der maximale Betriebsdruck erreicht ist, ist er in den Hydraulikzylindern 26 des oberen Paars bis auf Null gesunken. Dabei werden die Elektromagnete 9 des oberen Paars abgeschaltet und die Elektromagnete 9 des unteren Paars auf volle Leistung ge­ schaltet. Der Zyklus der Entzunderung des Flachstahls 5 ist so auf die Arbeitszone zwischen den Schaufeln 12 des unteren Paars und dem Flachstahl 5 übergegangen, wobei alle oben beschriebenen Arbeits­ gänge in gleicher Weise unten ablaufen, wie vorher in der Arbeits­ zone zwischen den Schaufeln 12 des oberen Paars und dem Flach­ stahl 5.

Jetzt werden die Ventile 7 kurzzeitig geöffnet und geben die Fenster 6 zum Austragen einer Portion des Schmirgelpulvers 2 aus der Kammer 1 frei. Da das Schmirgelpulver 2 in der Arbeitszone zwischen den Schaufeln 12 des unteren Paars und dem Flachstahl 5 zusammengedrückt ist und durch das Magnetfeld blockiert wird, bleibt es an seinem Ort, während das durch Zunder verunreinigte Schmirgelpulver 2, das sich zwischen den Schaufeln 12 des oberen Paars und dem Flachstahl 5 befindet, durch die Schwerkraft nach unten in den Raum der Kammer 1 fällt, der dadurch entsteht, daß ein Teil des Schmirgelpulvers 2 aus den Fenstern 6 herausfällt.

In den freigewordenen Raum der Arbeitszone zwischen den Schaufeln 12 des oberen Paars wird mit Hilfe der Beschickungseinrichtung von oben eine neue Portion Schmirgelpulver 2 geschüttet. Damit ist diese Arbeitszone betriebsbereit und es kann wieder umge­ schaltet werden. Der Zyklus wiederholt sich. Auf diese Weise wird der ohne Unterbrechung durchlaufende Flachstahl 5 abwechselnd zwi­ schen den Schaufeln 12 des einen oder des anderen Paares und in den Übergangsperioden gleichzeitig zwischen den Schaufeln 12 beider Paare entzundert.

Bei der Bewegung des Flachstahls 5 durch die Klammer 1 sind die Elektromagnete 8 ständig eingeschaltet und blockieren das im Schlitz 3 befindliche Pulver, das so einen Pfropfen bildet und am Herausfallen aus der Kammer 1 gehindert ist. Das durch Zunder verunreinigte und durch das Fenster 6 ausgetragene Schmirgelpulver 2 gelangt in eine (nicht gezeigte) Zirkulations- und Klassierungsanlage, wo aus dem Schmirgelpulver 2 der trockene Zunder abgeschieden wird, wonach das gereinigte Pulver wieder zum Schlitz 4 zur wiederholten Verwendung gefördert wird.

Wenn vorbeugende Wartungsarbeiten, Reparaturen der Vorrichtung oder Arbeiten zum Auswechseln der äußeren Sektionen 23 der Schaufeln 12 in Zusammenhang mit einer Änderung der Breite des Flachstahls 5 ausgeführt werden müssen, wird der Abbau und Ausbau folgendermaßen durchgeführt:
Durch Öffnen der Ventile 7 läßt man das Schmirgelpulver 2 aus der Kammer 1 durch die Fenster 6 auslaufen. Dann wird mit Hilfe eines Transportmechanismus eine Hälfte der Kammer 1 zur Seite ge­ bracht, z. B. die in der Zeichnung rechte Kammerhälfte, wodurch man Zugang zu den Schaufeln 12 bekommt. Dann schraubt man die Schraube 36 ab und entfernt die dünne Federstahlplatte 35. Im Uhrzeigersinn dreht man die Schaufeln 12 um 90°, bis der Zapfen 32 des Zwischengelenks 29 eine Lage einnimmt, in der sich seine Ab­ flachung 34 in annähernd waagerechter Stellung befindet. Jetzt ist die Dicke H des Zapfens 32 an der Stelle der Abflachung 34 kleiner als die Breite n des Schlitzes 31 in der Hülse 30 und der Zapfen 32 mit der Schaufel 12 kann leicht aus der Verbindung mit der Welle 11 gelöst werden.

Die Verbindung der Schaufel 12 mit der Welle 11 geschieht in umgekehrter Reihenfolge. Solch eine Verbindung verkürzt die Stillstandszeiten der Vorrichtung.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Entzundern von Flachstahl
mit einer Kammer (1) für ein ferromagnetisches Schmirgelpulver (2), die Schlitze (3, 4) für den Eintritt und Austritt des zu behandelnden Flachstahls (5) und Fenster zum Ein- und Austragen (6) des Schmirgelpulvers (2) hat,
mit Elektromagneten (9), deren Pole (N und S) längs der Durch­ gangszone für den Durchgang des zu reinigenden Flachstahls (5) angeordnet sind und die mit ihrem Magnetfeld auf das Schmirgel­ pulver (2) einwirken,
und mit wenigstens zwei Mechanismen (10) zum Verdichten des Schmirgelpulvers (2), von denen jeder eine Welle (11) und eine Schaufel (12) enthält, deren Arbeitsfläche zur Durchgangs­ zone des Flachstahls (5) hin gerichtet ist und die mit einem Ende an der Welle (11) angelenkt ist und deren freies Ende sich der zu reinigenden Oberfläche des Flachstahls (5) nähern kann, um einen Druck des Schmirgelpulvers (2) auf diese Fläche zu erzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Welle (11) im Querschnitt eine Nut (15) mit einer Aussparung (abcd) für die Unterbringung des Elektromagnets (9) aufweist,
daß jeder Elektromagnet (9) mit einer Nut (14) zwischen den Polen (N und S) versehen ist, die zur Durchgangszone des Flachstahls (5) hin offen ist,
und daß das an jeder Welle (11) angelenkte Ende der Schaufel (12) in der Nut (15) der Welle (11) untergebracht ist.

2. Vorrichtung zum Entzundern von Flachstahl mit Hydraulikzylin­ dern (17), deren Kolbenstangen (21) mit den freien Enden der entsprechenden Schaufel (12) gelenkig verbunden sind, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) des Hydraulikzylin­ ders (17) mit der Wand (20) der Kammer (1) gelenkig verbunden ist, zur Ausführung einer von der Drehung der Welle (11) unabhängigen Bewegung des freien Endes der Schaufel (12) hin zu der zu reini­ genden Oberfläche des Flachstahls (5).

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (12) in der Länge aus Sektionen zusammengesetzt sind, wobei die äußeren, in der Nähe der Seitenränder (25) des zu reinigenden Flachstahls (5) liegenden Sektionen (23) unter einem spitzen Winkel (α) zur Oberfläche des Flachstahls (5) angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (1) zwischen der Schaufel (12) und dem Schlitz (4) für den Austritt des Flach­ stahls (5) auf dessen beiden Seiten eine um ihre parallel zu der zu reinigenden Oberfläche des Flachstahls (5) liegende Achse drehbare Rolle (27) angebracht ist, deren Oberfläche mit Schlitzen (P) versehen ist, die längs der Achse der Rolle (27) ver­ laufen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaufel (12) an ihrer Welle (11) mit Hilfe eines Zwischengelenks (29) befestigt ist, dessen Hülse (30) auf der gesamten Länge der Sitzfläche einen Schlitz (31) hat und dessen Zapfen (32) mit der Schaufel (12) verbunden und mit einer Abflachung (34) versehen ist, wobei die Breite (n) des Schlitzes (31) größer ist als die Differenz zwischen dem Durchmesser (d) der Hülse (30) und der Tiefe (h) der Abflachung (34).