EP0943381B1 - Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen eines Bartes an einer Schnittkante eines stranggegossenen Halbzeugs - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen eines Bartes an einer Schnittkante eines stranggegossenen Halbzeugs Download PDF

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EP0943381B1
EP0943381B1 EP19990103857 EP99103857A EP0943381B1 EP 0943381 B1 EP0943381 B1 EP 0943381B1 EP 19990103857 EP19990103857 EP 19990103857 EP 99103857 A EP99103857 A EP 99103857A EP 0943381 B1 EP0943381 B1 EP 0943381B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotating body
pivot
burr
pressure
deburring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP19990103857
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0943381A1 (de
Inventor
Markus Schmid
Livio Jotti
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Concast Standard AG
Original Assignee
Concast Standard AG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0943381B1 publication Critical patent/EP0943381B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/005—Edge deburring or smoothing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/126—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cutting
    • B22D11/1265—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cutting having auxiliary devices for deburring

Definitions

  • the invention relates to a device for removing a beard a cut edge of a continuously cast semi-finished product according to the preamble of claim 1 and a method for removing a beard with the inventive Contraption.
  • a metal melt is continuously produced in a continuous casting mold solidified and continuously at least at his Solidified metal strand is conveyed out of the mold. At one end of the discharged strand is continuously a section after a is sufficiently solidified in the interior, separated.
  • the severed Strand sections form intermediate products, so-called semi-finished products, which is intended for further processing and - depending on the others Processing steps - must meet certain quality requirements.
  • beards When cutting off strand sections by means of cutting burning arise individual cut edges of the cut surfaces generated so-called beards the thermal and / or thermochemical caused by cutting Processes. These beards depend on a number of parameters - For example, the material of the strand, the temperature of the strand and the specific processes involved in the cutting process underlying - different material properties, for example different chemical compositions or different physical Characteristics. Deviating from the properties of the material inside of the strand, the beards can be composed of one material, that has a high oxide content or is highly brittle and / or porous is. The beards disturb because of their material properties and their size and Shape when handling the semi-finished product for transport purposes or when Further processing of the semi-finished product, for example when rolling. That is why wanted to avoid the formation of beards as much as possible and Beards immediately after cutting the still hot strand material to remove.
  • a device for removing a beard with all the features the preamble of claim 1 is known from DE 37 00 207.
  • this Document describes a deburring device that has at least one has a rotating body rotatable about an axis of rotation by means of a drive, that of a shaft with several oscillating side by side - movable fortified hammers is formed.
  • the rotating body is set in rotation and the strand section guided past the rotating body in such a way that the movement paths the hammers are tangent to the cutting edge to be exposed and be brought into contact with the beard.
  • This deburring device has a number of disadvantages.
  • a high rotational speed of the rotating body is required.
  • the hammers usually do not only meet the beard to be removed, but rather also to the cutting edge to be exposed or the side surfaces of the strand section.
  • the hammers break easily, so that additional protective measures against flying hammer parts are required. Can continue the cut edges and / or the side faces of the strand section are damaged become.
  • the direction of rotation of the rotating body selected so that a beard on a cutting edge on a End of the strand section is chipped in a direction which is from the Cut surface at the other end of the strand section points away.
  • the object of the invention is an apparatus and a method for removing a beard on a cut edge of a continuous cast To create semi-finished products in such a way that with less design effort for the device used and the semi-finished product more gentle deburring possible becomes.
  • the device according to the invention has a rotating body with an axis of rotation, whose position is changeable, and a means for pressing the surface of the rotating body with a predetermined contact pressure on the cutting edge with the beard on. If the beard is under pressure at one point, which is the mechanical load limit of the beard or connection of the beard to the cut edge, the beard material breaks at least piece by piece. Because the position of the axis of rotation can be changed and the Contact pressure can be specified, the stress on the device and the exposing strand section kept within tolerable, defined limits if the beard and / or the cut edge coincides with the surface of the Rotating body is brought into contact.
  • the deburring process is therefore particularly gentle. Because of the control the contact pressure can be with the device according to the invention in one Production plant a variety of strand sections with the same precision be deburred, even if the outer shape of the strand sections tolerances subject and the different beards to be removed a different Shape and / or size or different mechanical properties exhibit.
  • the contact pressure can optimized with regard to the material properties of the semi-finished product and / or the Bartes are given.
  • the means for pressing comprises one fluid mechanical drive, for example pneumatic or hydraulic can be operated.
  • a fluid mechanical drive enables simple Way the control of the position of the rotating body and the contact pressure by in a cavity filled with a pressure medium, the pressure of the pressure medium and thus the force on a movable by the application of the pressure medium, part interacting with the axis of rotation of the rotating body is checked.
  • the contact pressure with which the rotary body presses against the part to be exposed The cutting edge can be pressed during the entire deburring process with a device for controlling and / or regulating the pressure of the Check pressure medium in the cavity.
  • the device according to the invention for example, with a control and / or controllable valve and a corresponding device for control and / or regulation of the valve can be equipped according to predetermined rules.
  • the maximum achievable contact pressure can be determined by specifying the inlet pressure in a supply line with which the pressure medium can be introduced into the cavity is set specifically.
  • the Surface of the rotating body with ridges for example with bolts Carbide, provided.
  • the surface is a further development of the device according to the invention of the rotating body formed by an interchangeable casing.
  • This device is designed to be particularly easy to service, especially as a replacement a worn surface after a variety of deburring operations by changing the sheathing is possible.
  • the casing can be formed in one piece or consist of several segments.
  • the device according to the invention enables both the The top and bottom of the strand section each have the same direction of rotation of the rotating body. Particularly good results can be achieved if the strand section to be exposed and the rotating body before pressing of the rotating body relative to each other against the direction of rotation Surface, based on the contact point of the beard on the surface of the Body of revolution. This will avoid parts of the removed beard between the rotating body and a side surface of the Strand section and pressed against the surface of the strand. Peelings Beard material is thus always away from the surface of the strand section emotional.
  • the deburring takes appropriate measures to ensure that the beard to be removed is on a temperature below 800 ° C is brought. If necessary, it is advisable provide cooling, especially at the head end, which is usually has a higher temperature than the foot end of the strand section.
  • the strand sections that are continuously separated from a strand are usually not identical in their outer form.
  • the strand sections can be curved differently, for example.
  • the paths of different beards are therefore statistical Subject to fluctuations.
  • Cut edges checked with consistent quality to reveal it proves different with large statistical fluctuations of the orbits Beards as appropriate, the rotating body of the device before Impact of the beard on the rotating body with respect to the path of a beard to be positioned in a deburring position within specified tolerances.
  • the trajectories of different beards can be measured, wherein a device for controlling and / or regulating the deburring position is provided relative to a path within predetermined tolerances.
  • a device for removing a beard is provided, the path of the beard to measure and the position of the stop element within to adapt the specified tolerances to the path of the beard.
  • Another Embodiment is characterized in that the semi-finished product to be exposed even as a stop element for the holding device of the rotating body acts and the holding device is provided with a spacer, which is is shaped and arranged such that the rotary body when the Semi-finished product on the spacer from the moving semi-finished product in the intended Deburring position forced relative to the path of the beard to be removed becomes.
  • the device according to the invention is shown in a snapshot in FIG Removal of a beard 4 on a cut edge 3 of a cut surface on the foot side 2 of a strand section 1 is shown. It is believed that the Strand section 1 on a transport in the direction of arrow 5 in the longitudinal direction of strand section 1 is located. As a means of transport is, for example A roller table, not shown, is conceivable in a continuous caster.
  • the dashed Line 10 in FIG. 1 represents that which was passed during the transport of the strand section 1 Path of the cut edge 3.
  • the beard 4 in Fig. 1 has the shape of a narrow web connected to the cutting edge 3, in the direction of the head End of the strand section 1 facing bead.
  • the deburring device in FIG. 1 comprises a rotating body 21 in the form of a roller with a surface 26 and with an axis of rotation 22, a rotary drive (not shown) for the rotating body 21 and a means 20 for pressing the surface 26 perpendicular to the transport direction 5 of the strand section 1
  • Means 20 comprise a holding device 30, which can be pivoted about an axis of rotation 31, for the axis of rotation 22 of the rotating body 21 and a fluid-mechanical drive 35 which interacts with the holding device 30 via a coupling part 39 and enables the rotating body 21 to pivot about the axis of rotation 31 in the direction of the arrow 32 ,
  • the pivoting movement of the rotating body 21 in the direction of the web 10 of the cutting edge 3 to be revealed is restricted by a stop element 33.
  • the fluid mechanical drive 35 is designed as a linear drive which displaces the coupling part 39 and thus the axis of rotation 22 of the rotating body 21 relative to a foundation 37 of the drive 35 in the direction of arrow 38.
  • the drive 35 comprises a bellows 36 which can be filled with a pressure medium via a supply line 40.
  • the inlet pressure P of the pressure medium can be specified as required.
  • the amount of pressure medium in the bellows 36 can be checked with the aid of a valve 45.
  • the valve can be controlled and / or regulated.
  • An automatic control and regulating unit 46 which acts on the valve 45 via a control line 44, is used for the automatic operation of the valve 45.
  • the pressure P 1 in the bellows 36 depends not only on the amount of pressure medium inside the bellows 36 but also on the forces transmitted to the bellows 36 via the coupling part 39. A measurement of the pressure P 1 therefore also provides information about the reaction forces acting on the rotating body 21.
  • Pressure medium can be discharged from the bellows 36 via a second valve 48 that can be operated by the control and / or regulating unit 46 via a control line 49, thus reducing the pressure P 1 in the bellows 36.
  • the axis of rotation 22 is aligned parallel to the cutting edge 3 at the foot end 2 of the strand section 1.
  • the rotary body 21 is brought into a deburring position with the aid of the drive 35 before the deburring process is started, which is selected such that the cut edge 3 to be deburred comes into contact with the surface 26 of the rotary body 21 when the strand section 1 is transported in the direction of the arrow 5 comes. Since various strand sections are generally subject to certain tolerances in terms of their shape, the exact position of a cutting edge with respect to a transport path, for example the transport plane of a roller table, can only be predicted within certain tolerances.
  • the rotating body 21 In order to ensure that the strand section 1 strikes the rotating body 21, it is expedient to position the rotating body 21 before the deburring process begins so that the cut edge 3 on the foot side does not tangentially meet the surface 26 of the rotating body 21 within the tolerances to be expected.
  • the tangent 11 parallel to the path 10 of the cutting edge 3 on the rotary body 21 therefore has a distance ⁇ h> 0. 20 mm to 40 mm can be regarded as realistic values for ⁇ h.
  • An easy reproducibility of the deburring position is made possible by the stop element 33 against which the holding device 30 is pressed when the pressure P 1 in the bellows 36 exceeds a certain minimum value.
  • it is possible to implement different contact pressures by specifying different pressures P 1 and still work with the same deburring position.
  • the rotating body 21 When the cutting edge 3 with the beard 4 hits the rotating body 21, the rotating body 21 is pressed out of the initially selected deburring position due to the weight of the strand section 1 and ⁇ h is reduced.
  • the size of the contact pressure with which the rotating body 21 is pressed against the cutting edge 3 or the beard 4 depends essentially on P 1 and to what extent P 1 changes with ⁇ h.
  • valves 45 and 48 By suitable control and / or regulation of the valves 45 and 48, it is possible to keep P 1 and thus also the contact pressure within the desired limits.
  • the fluid mechanical drive 35 is designed as a pneumatic drive
  • the high compressibility of gaseous pressure medium means that P 1 changes significantly less as a function of ⁇ h when the valves 45 and 48 are closed than, for example, with a hydraulic pressure medium.
  • a pneumatic drive therefore reacts more softly when the strand section 1 strikes the rotary body 21 and permits particularly gentle debinding.
  • the beard 4 on the foot-side cut surface 2 can be particularly clean and gentle be removed when the rotating body 21 in the direction of arrow 25 in Rotation is set, i.e. when the surface 26 and the cutting edge 3 are move in opposite directions when they meet.
  • FIG. 2 shows the removal of a beard 8 on a cutting edge 7 on the head-side cutting surface 6 of the strand section 1 with the device according to the invention according to FIG. 1.
  • the deburring device By timely specifying a minimum value for the pressure P 1 , the surface 26 of the rotating body 21 is brought into contact with the beard 8 and the pressing force of the rotating body 21 is checked according to predetermined rules.
  • FIG. 2 there is also a cooling device consisting of a spray nozzle 50 and a coolant inlet 51.
  • the spray fan 52 of the spray nozzle 50 is aimed at the head-side beard 8.
  • spray cooling can be achieved be that the head beard 8 assume a temperature below 800 ° C. can. Beards above 800 ° C are usually too soft to wear high efficiency to be removed mechanically.
  • FIGS. 3 and 4 show further advantageous embodiments of the invention, which are characterized by special configurations of the surface 26 of the rotating body Award 21.
  • the surface 26 of the rotating body 21 in FIG. 3 has elevations 27, which improve the abrasive properties of the rotating body 21.
  • the increases 27 can, for example, wear-resistant hard metal bolts his.
  • the increases 27 may consist of items that are individually on Rotational body 21 are attached.
  • the increases 27 can also - as in Fig. 3 is indicated - be components of a sheath 24 covering the surface 26 of the rotating body forms.
  • the casing 24 is detachable on one Core 23 of the rotating body 21 attached and can wear after Surface 26 exchanged as a whole or in the form of individual segments become.
  • the rotating body 21 in FIG. 4 is a modification of the rotating body 21 in Fig. 3 and is characterized in that the ridges 27 piecewise along straight curves 28a, 28b are arranged, which consist of a plurality of curve pieces, which form an angle ⁇ ⁇ 180 °.
  • lines 28a and 28b offset from one another in the direction of the axis of rotation.
  • the shape and the arrangement of the elevations 27 the deburring efficiency optimized and the stress on the deburring device be minimized by wear-promoting effects.
  • Preferred values for the height of elevations made of hard metal are in the range 1-5 mm.
  • Efficient deburring is achieved with the device according to the invention, when the speed of the surface 26 of the rotating body 21 between 150 m / min and 400 m / min, with a speed for soft beards near the smaller of the two limits is sufficient.
  • the axis of rotation is 22 or the surface 26 of the rotating body 21 parallel to a cutting edge of strand section 1 aligned.
  • the invention Device can also be used effectively when the axis of rotation 22 is one Angles up to 45 ° with respect to the cutting edges to be exposed. This Configuration is advantageous, for example, for cut edges on large, curved ones Surfaces.
  • the device in FIG. 5 is a modification of the device according to FIG. 1, in which a control or regulation of the position of the stop element 33 is provided.
  • a device 90 detects the current arrangement L 1 of the strand section 1 moving relative to the rotating body 21, provides a prediction of the path 10 of the cutting edge 3 and, if necessary, causes the stop element 33 to be displaced in a direction of movement indicated by arrows 34 by means of a control signal S 34 that the holding device 30, caused by control signals S 46 of the device 90 acting on the control and / or regulating unit 46, is pressed against the stop element 33 by means of the drive 35 and the rotating body 21 adjusts the track 10 adapted to the predicted path 10 Deburring position within predetermined tolerances.
  • FIG. 6 shows an alternative possibility of controlling and / or regulating the deburring position of the rotating body 21 relative to the path 10 of the cutting edge 3.
  • the strand section 1 to be processed itself serves as a stop element for the holding device 30, in which the axis of rotation 22 of the rotary body 21 is mounted.
  • a control and / or regulating device 60 serves to record the current arrangement L 1 of the strand section 1, to predict the path 10 of the cutting edge 3 and to influence the position of the rotary body 21 by means of the control and / or Control unit 46 acting control signals S 46 .
  • the holding device 30 is provided with a spacer 69, which is arranged upstream of the axis of rotation 21 in the direction of movement 5 of the strand section 1.
  • the spacer 69 is before the impact of the cutting edge 3 on the surface 26 of the rotary body 21 under the control of the control device 60 using the drive 35 with the strand section 1 contacted.
  • the force with which the spacer 69 is pressed against the strand section 1 can be detected and controlled by means of the control and / or regulating unit 46.
  • the axis of rotation 22 is kept at a distance with respect to the path 10 of the cutting edge 3 such that the rotating body 21 automatically assumes a designated deburring position in which the angle ⁇ or the distance ⁇ h is reproduced within predetermined tolerances ,
  • a spacer 79 is provided, which on the Holding device 30 on the side opposite the spacer 69, is arranged with respect to the axis of rotation 22.
  • Function and structure of the spacer 79 correspond to the function and structure of the spacer 69, wherein it is assumed that for deburring the cutting edge 7 of the strand section 1 both the direction of movement of the strand section 1 relative to Rotating body 21 and the direction of rotation 25 of the rotating body 21, compared with the conditions when deburring the cutting edge 3 on the foot side, is reversed.
  • the spacers 69 and 79 can be expediently implemented in a variety of ways become.
  • the spacers can comprise a contact area, brought into sliding or rolling contact with the strand section 1 can be.
  • 6 is an embodiment with one for sliding Contact designed contact surface selected: the spacers 69 or 79 comprise runners 70 or 80 with curved sliding surfaces 71 or 81.
  • the curved sliding surfaces 71 and 81 enable precise positioning of the rotating body 21 after a rough prepositioning of the spacers 69 or 79 before the contact between the spacer and Strand section.
  • the spacers 69 and 79 only have to be pre-positioned in this way be that the strand section 1 with any location of the sliding surfaces 71st or 81 comes into contact to the rotational body 21 in a forced movement to force into its predetermined deburring position.
  • ⁇ in each case should be optimized for a certain steel grade Desired deferral position to be reproduced to about 20%, with harder steel grades, smaller values for ⁇ should be chosen than for softer steel grades. Under these conditions there will be a thorough deburring achieved without damaging the cutting edge.
  • FIGS. 5 and 6 immediately it can be seen that there is a geometric connection between one predetermined value for ⁇ and the characteristic for the deburring position Distance ⁇ h between the path 10 of the cut edge and the tangent 11 on the surface 26 of the rotating body 21 parallel to the path 10.
  • Optimized Values for ⁇ also depend on details of the structure of surface 26, for example the nature of any increases.
  • the runners are 70 and 80, respectively adjustable along arrows 73 and 83, depending on ⁇ or ⁇ h if necessary from the material properties of the strand sections - optimally adapt to can.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen eines Bartes an einer Schnittkante eines stranggegossenen Halbzeugs gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Entfernen eines Bartes mit der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Beim Stranggiessen wird kontinuierlich in einer Stranggiesskokille eine Metallschmelze zum Erstarren gebracht und kontinuierlich ein zumindest an seiner Oberfläche erstarrter Metallstrang aus der Kokille gefördert. An einem Ende des ausgeförderten Stranges wird fortlaufend jeweils ein Abschnitt, der nach einer hinreichend langen Abkühlphase im Innern durcherstarrt ist, abgetrennt. Die abgetrennten Strangabschnitte bilden Zwischenprodukte, sogenanntes Halbzeug, das für eine Weiterverarbeitung vorgesehen ist und - abhängig von den weiteren Verarbeitungsschritten - bestimmten Qualitätsanforderungen genügen muss.
Beim Abtrennen von Strangabschnitten mittels Schneidbrennens entstehen an einzelnen Schnittkanten der erzeugten Schnittflächen sogenannte Bärte infolge der durch das Schneidbrennen hervorgerufenen thermischen und/oder thermochemischen Prozesse. Diese Bärte haben abhängig von einer Reihe von Parametern - beispielsweise dem Material des Stranges, der Temperatur des Stranges und den spezifischen Prozessen, die dem verwendeten Schneidbrennverfahren zugrunde liegen - unterschiedliche Materialeigenschaften, beispielsweise unterschiedliche chemische Zusammensetzungen oder unterschiedliche physikalische Eigenschaften. Abweichend von den Eigenschaften des Materials im Innern des Stranges können die Bärte aus einem Material zusammengesetzt sein, das einen hohen Oxidanteil aufweist oder in hohem Masse spröde und/oder porös ist. Die Bärte stören wegen ihrer Materialeigenschaften und ihrer Grösse und Form bei der Handhabung des Halbzeugs zu Transportzwecken oder bei der Weiterverarbeitung des Halbzeugs, beispielsweise beim Walzen. Es ist deshalb erwünscht, die Entstehung von Bärten weitestgehend zu vermeiden und entstandene Bärte unmittelbar nach dem Schneiden des noch heissen Strangmaterials zu entfernen.
Ueblicherweise werden zur Entbartung von Schnittkanten mechanische Methoden verwendet. Eine Vorrichtung zum Entfernen eines Bartes mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist bekannt aus DE 37 00 207. In dieser Druckschrift ist eine Entbartungsvorrichtung beschrieben, die mindestens einen mittels eines Antriebes um eine Drehachse rotierbaren Rotationskörper aufweist, der von einer Welle mit mehreren daran nebeneinander pendelnd - beweglich befestigten Hämmern gebildet wird. Zur Entbartung einer Schnittkante eines Strangabschnitts wird der Rotationskörper in Rotation versetzt und der Strangabschnitt derart an dem Rotationskörper vorbeigeführt, dass die Bewegungsbahnen der Hämmer tangential zu der zu entbartenden Schnittkante verlaufen und mit dem Bart in Kontakt gebracht werden. Diese Entbartungsvorrichtung hat eine Reihe von Nachteilen. Um die erwünschte Entbartungseffizienz zu erreichen, ist eine hohe Drehzahl des Rotationskörpers erforderlich. Die Hämmer treffen in der Regel nicht ausschliesslich an den zu entfernenden Bart, sondern auch an die zu entbartende Schnittkante oder die Seitenflächen des Strangabschnitts. Dabei zerbrechen die Hämmer leicht, so dass zusätzlich Schutzmassnahmen gegen herumfliegende Hammerteile erforderlich sind. Weiterhin können die Schnittkanten und/oder die Seitenflächen des Strangabschnitts beschädigt werden. Um eine hohe Entbartungseffizienz zu erzielen, wird die Drehrichtung des Rotationskörpers so gewählt, dass ein Bart an einer Schnittkante an einem Ende des Strangabschnitts in eine Richtung abgeschlagen wird, die von der Schnittfläche am anderen Ende des Strangabschnitts weg weist. Die Entbartung der in Stranglaufrichtung vorauseilenden Seite des Strangabschnitts - der sogenannten Fussseite - erfordert deshalb eine andere Drehrichtung des Rotationskörpers als die Entbartung der in Stranglaufrichtung nacheilenden Seite des Strangabschnitts, der sogenannten Kopfseite. Zur Entbartung von Kopf- und Fussseite des Strangabschnitts mit einem Rotationskörper muss deshalb eine Möglichkeit zur Umkehrung der Drehrichtung vorgesehen werden. Alternativ ist es möglich - wie in DE 37 00 207 vorgeschlagen - für die Entbartung der Kopf- bzw. Fussseite jeweils verschiedene, in entgegengesetzten Richtungen rotierende Rotationskörper zu verwenden, die jeweils zu einem geeigneten Zeitpunkt in eine Entbartungsposition am Kopf bzw. Fuss des Strangabschnitts gebracht werden müssen.
Ausgehend von den genannten, aus dem Stand der Technik bekannten Problemen, stellt sich der Erfindung die Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen eines Bartes an einer Schnittkante eines stranggegossenen Halbzeugs derart zu schaffen, dass mit geringerem konstruktivem Aufwand eine für die verwendete Vorrichtung und das Halbzeug schonendere Entbartung möglich wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 15.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist einen Rotationskörper mit einer Drehachse, deren Position veränderbar ist, und ein Mittel zum Anpressen der Oberfläche des Rotationskörpers mit einer vorgegebenen Anpresskraft an die Schnittkante mit dem Bart auf. Wird der Bart an einer Stelle mit einer Anpresskraft belastet, die die mechanische Belastungsgrenze des Bartes oder der Verbindung des Bartes zur Schnittkante überschreitet, so bricht das Bartmaterial mindestens stückweise ab. Dadurch, dass die Position der Drehachse veränderbar und die Anpresskraft vorgebbar ist, kann die Beanspruchung der Vorrichtung und des zu entbartenden Strangabschnitts innerhalb tolerierbarer, definierter Grenzen gehalten werden, wenn der Bart und/oder die Schnittkante mit der Oberfläche des Rotationskörpers in Kontakt gebracht wird. Dadurch, dass die Anpresskraft während des Entbartungsvorgangs vorgegeben ist, können unvorhersehbare Belastungsspitzen, die zu erhöhtem Verschleiss an der Entbartungsvorrichtung oder Beschädigungen des Strangabschnitts führen, vermieden werden. Der Entbartungsvorgang ist deshalb besonders schonend durchführbar. Wegen der Kontrolle der Anpresskraft kann mit der erfindungsgemässen Vorrichtung in einer Produktionsanlage eine Vielzahl von Strangabschnitten mit der gleichen Präzision entbartet werden, selbst wenn die äussere Form der Strangabschnitte Toleranzen unterliegt und die verschiedenen, zu entfernenden Bärte eine unterschiedliche Gestalt und/oder Grösse oder unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen. Durch die Kontrolle der Anpresskraft ist stets für die gleichen, kontrollierten Entbartungsbedingungen gesorgt. Die Anpresskraft kann dabei optimiert bezüglich der Materialeigenschaften des Halbzeugs und/oder des Bartes vorgegeben werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Mittel zum Anpressen einen fluidmechanischen Antrieb, der beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden kann. Ein fluidmechanischer Antrieb ermöglicht auf einfache Weise die Kontrolle der Position des Rotationskörpers und der Anpresskraft, indem in einem mit einem Druckmittel gefüllten Hohlraum der Druck des Druckmittels und somit die Kraft auf ein durch Beaufschlagung mit dem Druckmittel bewegbares, mit der Drehachse des Rotationskörpers zusammenwirkendes Teil kontrolliert wird. Die Anpresskraft, mit der der Rotationskörper an die zu entbartende Schnittkante gepresst wird, kann während des gesamten Entbartungsvorgangs mit einer Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Drucks des Druckmittels im Hohlraum kontrolliert werden. Zur Kontrolle des Drucks im Hohlraum kann die erfindungsgemässe Vorrichtung beispielsweise mit einem steuer- und/oder regelbaren Ventil und einer entsprechenden Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Ventils nach vorgegebenen Regeln ausgerüstet werden. Die maximale erzielbare Anpresskraft kann durch Vorgabe des Eingangsdrucks in einer Versorgungsleitung, mit der das Druckmittel in den Hohlraum einleitbar ist, gezielt eingestellt werden.
In einer vorteilhaften Fortbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Oberfläche des Rotationskörpers mit Erhöhungen, beispielsweise mit Bolzen aus Hartmetall, versehen. Durch geeignete Wahl der Form der Erhöhungen, der Anordnung der Erhöhungen auf der Oberfläche des Rotationskörpers und des Materials, aus dem die Erhöhungen gebildet sind, kann die abrasive Wirkung des Rotationskörpers beim Entbarten optimiert werden.
Durch eine geeignete Anordrung der Erhöhungen können zusätzlich die beim Entbarten auf den Rotationskörper wirkenden Reaktionskräfte minimiert und somit die Lager der Drehachse des Rotationskörpers und der Antrieb, der den Rotationskörper in Rotation versetzt, vor übermässigem Verschleiss geschützt werden. Vorteilhaft ist beispielsweise eine Anordnung von benachbarten Erhöhungen längs Linien, die von einer Geraden parallel zur Drehachse des Rotationskörpers abweichen. Auf diese Weise kann die Zahl der Erhöhungen, die zur gleichen Zeit mit dem Bart längs der Schnittkante wechselwirken, so gering wie möglich gehalten werden und die beim Entbarten auf den Rotationskörper wirkenden Reaktionskräfte reduziert werden.
In einer weiteren Fortbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Oberfläche des Rotationskörpers von einer austauschbaren Ummantelung gebildet. Diese Vorrichtung ist besonders servicefreundlich gestaltet, zumal eine Erneuerung einer nach einer Vielzahl von Entbartungsvorgängen verschlissenen Oberfläche durch Austausch der Ummantelung möglich ist. Die Ummantelung kann einstückig ausgebildet sein oder aus mehreren Segmenten bestehen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht es, zur Entbartung sowohl der Kopfseite als auch der Fussseite des Strangabschnitts jeweils dieselbe Drehrichtung des Rotationskörpers vorzusehen. Besonders gute Resultate sind erzielbar, wenn der zu entbartende Strangabschnitt und der Rotationskörper vor dem Anpressen des Rotationskörpers relativ zueinander entgegen der Drehrichtung der Oberfläche, bezogen auf die Kontaktstelle des Bartes an der Oberfläche des Rotationskörpers, bewegt werden. Auf diese Weise wird vermieden, dass Teile des entfernten Bartes zwischen den Rotationskörper und eine Seitenfläche des Strangabschnitts geraten und an die Strangoberfläche gepresst werden. Abgelöstes Bartmaterial wird so stets von der Oberfläche des Strangabschnitts weg bewegt.
Zur Optimierung der Entbartung ist es weiterhin vorteilhaft, vor dem Entbarten durch geeignete Massnahmen sicherzustellen, dass der zu entfernende Bart auf eine Temperatur unterhalb 800° C gebracht ist. Gegebenenfalls ist es zweckmässig, eine Kühlung vorzusehen, insbesondere am Kopfende, das in der Regel eine höhere Temperatur aufweist als das Fussende des Strangabschnitts.
Die Strangabschnitte, die von einem Strang kontinuierlich abgetrennt werden, sind in ihrer äusseren Form in der Regel nicht identisch. Die Strangabschnitte können beispielsweise unterschiedlich gekrümmt sein. Bei einer Folge von Strangabschnitten, die nacheinander zu einer Entbartungsvorrichtung transportiert werden, sind deshalb die Bahnen verschiedener Bärte statistischen Schwankungen unterworfen. Um mit der erfindungsgemässen Vorrichtung verschiedene Schnittkanten kontrolliert mit gleichbleibender Qualität zu entbarten, erweist es sich bei grossen statistischen Schwankungen der Bahnen verschiedener Bärte als zweckmässig, den Rotationskörper der Vorrichtung vor dem Auftreffen des Bartes auf dem Rotationskörper bezüglich der Bahn eines Bartes innerhalb vorgegebener Toleranzen in einer Entbartungsstellung zu positionieren. Die Bahnen verschiedener Bärte können messtechnisch erfasst werden, wobei eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Entbartungsstellung relativ zu einer Bahn innerhalb vorgegebener Toleranzen vorgesehen ist.
Verschiedene Konzepte sind zur Steuerung und/oder Regelung der Entbartungsstellung des Rotationskörpers denkbar. Die Positionierung des Rotationskörpers in einer Entbartungsstellung ist beispielsweise dadurch realisierbar, dass die Drehachse des Rotationskörpers in einer bewegbaren Haltevorrichtung gelagert und die Haltevorrichtung gegen ein entsprechend angeordnetes Anschlagselement pressbar ist. Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Entfernen eines Bartes ist vorgesehen, die Bahn des Bartes messtechnisch zu erfassen und die Position des Anschlagselements innerhalb vorgegebener Toleranzen an die Bahn des Bartes anzupassen. Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das zu entbartende Halbzeug selbst als Anschlagselement für die Haltevorrichtung des Rotationskörpers wirkt und die Haltevorrichtung mit einem Abstandshalter versehen ist, der derart geformt und derart angeordnet ist, dass der Rotationskörper beim Auftreffen des Halbzeugs auf den Abstandshalter von dem bewegten Halbzeug in die vorgesehene Entbartungsstellung relativ zur Bahn des zu entfernenden Bartes gezwungen wird.
Im folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert anhand schematischer Figuren.
Es zeigen:
Fig. 1
eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Entfernen eines Bartes in Seitenansicht bei der Entbartung einer Schnittkante am Fussende eines Strangabschnitts;
Fig. 2
die Vorrichtung gerräss Fig. 1 bei der Entbartung einer Schnittkante am Kopfende eines Strangabschnitts;
Fig. 3
eine weitere Ausführungsform des Rotationskörpers der Vorrichtung gemäss Fig. 1 im Querschnitt;
Fig. 4
eine weitere Ausführungsform des Rotationskörpers der Vorrichtung gemäss Fig. 1 in Draufsicht senkrecht zur Drehachse;
Fig. 5
die Vorrichtung gemäss Fig. 1, mit einer zusätzlichen Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Positionierung des Rotationskörpers bezüglich der Schnittkante und
Fig. 6
eine Modifikation de Vorrichtung gemäss Fig. 5, mit einer anderen Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Positionierung des Rotationskörpers bezüglich der Schnittkante.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist in Fig. 1 in einer Momentaufnahme beim Entfernen eines Bartes 4 an einer Schnittkante 3 einer fussseitigen Schnittfläche 2 eines Strangabschnitts 1 dargestellt. Es wird angenommen, dass sich der Strangabschnitt 1 auf einem Transport in Richtung des Pfeiles 5 in Längsrichtung des Strangabschnitts 1 befindet. Als Transportmittel ist beispielsweise ein nicht dargestellter Rollgang in einer Stranggiessanlage denkbar. Die gestrichelte Linie 10 in Fig. 1 stellt die beim Transport des Strangabschnitts 1 durchlaufene Bahn der Schnittkante 3 dar. Der Bart 4 in Fig. 1 hat die Form eines über einen schmalen Steg mit der Schnittkante 3 verbundenen, in Richtung des kopfseitigen Endes des Strangabschnitts 1 weisenden Wulstes.
Die Entbartungsvorrichtung in Fig. 1 umfasst einen Rotationskörper 21 in Form einer Walze mit einer Oberfläche 26 und mit einer Drehachse 22, einen nicht dargestellten Drehantrieb für den Rotationskörper 21 und ein Mittel 20 zum Anpressen der Oberfläche 26 senkrecht zur Transportrichtung 5 des Strangabschnitts 1. Das Mittel 20 umfasst eine um eine Drehachse 31 schwenkbare Haltevorrichtung 30 für die Drehachse 22 des Rotationskörpers 21 und einen fluidmechanischen Antrieb 35, der mit der Haltevorrichtung 30 über ein Kupplungsteil 39 zusammenwirkt und eine Schwenkbewegung des Rotationskörpers 21 um die Drehachse 31 in Richtung des Pfeils 32 ermöglicht. Die Schwenkbewegung des Rotationskörpers 21 in Richtung auf die Bahn 10 der zu entbartenden Schnittkante 3 ist eingeschränkt durch ein Anschlagselement 33. Der fluidmechanische Antrieb 35 ist ausgelegt als Linearantrieb, der eine Verschiebung des Kupplungsteils 39 und somit der Drehachse 22 des Rotationskörpers 21 relativ zu einem Fundament 37 des Antriebs 35 in Richtung des Pfeils 38 ermöglicht. Der Antrieb 35 umfasst einen Balg 36, der über eine Versorgungsleitung 40 mit einem Druckmittel füllbar ist. Der Eingangsdruck P des Druckmittels ist je nach Bedarf vorgebbar. Die Menge des im Balg 36 befindlichen Druckmittels ist mit Hilfe eines Ventils 45 kontrollierbar. Das Ventil ist steuer- und/oder regelbar. Zur automatischen Bedienung des Ventils 45 dient eine automatische Steuer- und oder Regeleinheit 46, die über eine Kontrollleitung 44 auf das Ventil 45 wirkt. Bei geschlossenem Ventil 45 hängt der Druck P1 im Balg 36 ausser von der Menge des im Innern des Balgs 36 befindlichen Druckmittels auch von den über das Kupplungsteil 39 auf den Balg 36 übertragenen Kräften ab. Eine Messung des Drucks P1 gibt deshalb auch Auskunft über die auf den Rotationskörper 21 wirkenden Reaktionskräfte. Zur Steuerung der von dem Rotationskörper 21 übertragenen Anpresskräfte ist deshalb vorgesehen, den Druck P1 über eine entsprechende Druckmessleitung 47 mit in die Steuerung und/oder Regelung des Ventils 45 bei Bedarf einzubeziehen. Ueber ein zweites, von der Steuer- und/oder Regeleinheit 46 über eine Steuerleitung 49 bedienbares Ventil 48 kann Druckmittel aus dem Balg 36 abgeführt und so der Druck P1 im Balg 36 reduziert werden.
In der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist die Drehachse 22 parallel zur Schnittkante 3 am Fussende 2 des Strangabschnitts 1 ausgerichtet. Im Betrieb wird der Rotationskörper 21 vor Beginn des Entbartungsvorgangs mit Hilfe des Antriebs 35 in eine Entbartungsstellung gebracht, die so gewählt ist, dass die zu entbartende Schnittkante 3 beim Transport des Strangabschnitts 1 in Richtung des Pfeils 5 in Kontakt mit der Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 kommt. Da verschiedene Strangabschnitte in der Regel hinsichtlich ihrer Form gewissen Toleranzen unterworfen sind, ist die genaue Position einer Schnittkante bezüglich eines Transportpfades, beispielsweise der Transportebene eines Rollganges, nur innerhalb bestimmter Toleranzen vorhersagbar. Um ein Auftreffen des Strangabschnitts 1 auf den Rotationskörper 21 sicherzustellen, ist es zweckmässig, den Rotationskörper 21 vor Beginn des Entbartungsvorgangs so zu positionieren, dass die fussseitige Schnittkante 3 innerhalb der zu erwartenden Toleranzen nichttangential auf die Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 trifft. In der Entbartungsstellung es Rotationskörpers 21 gemäss Fig. 1 weist deshalb die zur Bahn 10 der Schnittkante 3 parallele Tangente 11 an den Rotationskörper 21 einen Abstand Δh > 0 auf. Als realistische Werte für Δh können 20 mm bis 40 mm angesehen werden. Eine leichte Reproduzierbarkeit der Entbartungsstellung wird ermöglicht durch das Anschlagselement 33, gegen das die Haltevorrichtung 30 gedrückt wird, wenn der Druck P1 im Balg 36 einen bestimmten Mindestwert überschreitet. Zusätzlich wird es möglich, durch Vorgabe unterschiedlicher Drücke P1 unterschiedliche Anpresskräfte zu realisieren und dennoch mit derselben Entbartungsstellung zu arbeiten.
Wenn die Schnittkante 3 mit dem Bart 4 auf den Rotationskörper 21 trifft, wird aufgrund des Gewichts des Strangabschnitts 1 der Rotationskörper 21 aus der anfänglich gewählten Entbartungsstellung gedrückt und Δh verkleinert. Die Grösse der Anpresskraft, mit der der Rotationskörper 21 an die Schnittkante 3 bzw. den Bart 4 gedrückt wird, hängt wesentlich ab von P1 und in welchem Masse sich P1 mit Δh verändert.
Durch geeignete Steuerung und/oder Regelung der Ventile 45 und 48 ist es möglich, P1 und somit auch die Anpresskraft in den gewünschten Grenzen zu halten.
Wird der fluidmechanische Antrieb 35 als pneumatischer Antrieb ausgelegt, so ergibt sich wegen der hohen Kompressibilität gasförmiger Druckmittel, dass sich P1 bei geschlossenen Ventilen 45 und 48 als Funktion von Δh wesentlich geringer verändert als beispielsweise bei einem hydraulischen Druckmittel. Ein pneumatischer Antrieb reagiert deshalb beim Auftreffen des Strangabschnitts 1 auf den Rotationskörper 21 weicher und erlaubt ein besonders schonendes Entbarten. Weiterhin sind geringere Anforderungen an eine Steuerung und/oder Regelung des Ventils 45 zu, stellen, um die Anpresskräfte in den erwünschten Toleranzen zu halten. In vielen Fälen genügt es, die Anpresskräfte nach Vorgabe des Eingangsdrucks P mit dem Ventil 45 geeignet einzustellen und während des Entbartens die Ventile 45 und 48 geschlossen zu halten.
Der Bart 4 an der fussseitigen Schnittfläche 2 kann besonders sauber und schonend entfernt werden, wenn der Rotationskörper 21 in Richtung des Pfeils 25 in Rotation versetzt wird, d.h. wenn die Oberfläche 26 und die Schnittkante 3 sich beim Aufeinandertreffen in entgegengesetzten Richtungen bewegen.
Fig. 2 zeigt die Entfernung eines Bartes 8 an einer Schnittkante 7 an der kopfseitigen Schnittfläche 6 des Strangabschnitts 1 mit der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss Fig. 1. Zur Vereinfachung ist von der erfindungsgemässen Entbartungsvorrichtung ledigilich der Rotationskörper 21 mit seinen Bewegungsfreiheitsgraden dargestellt. Durch eine zeitgerechte Vorgabe eines Mindestwertes für den Druck P1 wird die Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 mit dem Bart 8 in Kontakt gebracht und die Anpresskraft des Rotationskörpers 21 nach vorgegebenen Regeln kontrolliert. Um am kopfseitigen Ende 6 des Strangabschnitts 1 optimale Entbartungsergebnisse zu erzielen, ist es wie bei der Entbartung der fussseitigen Schnittkante 3 vorteilhaft, wenn die Oberfläche 26 und die Schnittkante 7 beim Aufeinandertreffen in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, wie in Fig. 2 durch die Angabe der Drehrichtung 25 für den Rotationskörper 21 und die Bewegungsrichtung 5 für den Strangabschnitt 1 angedeutet ist.
In Fig. 2 ist zusätzlich eine Kühlvorrichtung, bestehend aus einer Sprühdüse 50 und einem Kühlmitteleinlass 51 dargestellt. Der Sprühfächer 52 der Sprühdüse 50 ist auf den kopfseitigen Bart 8 gerichtet. Durch die Sprühkühlung kann erreicht werden, dass der kopfseitige Bart 8 eine Temperatur unterhalb 800° C annehmen kann. Oberhalb 800° C sind Bärte in der Regel zu weich, um mit einer hohen Effizienz mechanisch abgetragen zu werden.
Die Figuren 3 und 4 zeigen weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die sich durch spezielle Ausgestaltungen der Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 auszeichnen.
Die Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 in Fig. 3 weist Erhöhungen 27 auf, die die abrasiven Eigenschaften des Rotationskörpers 21 verbessern. Die Erhöhungen 27 können beispielsweise Bolzen aus verschleissbeständigem Hartmetall sein. Die Erhöhungen 27 können aus Einzelteilen bestehen, die einzeln am Rotationskörper 21 befestigt sind. Die Erhöhungen 27 können aber auch - wie in Fig. 3 angedeutet ist - Bestandteile einer Ummantelung 24 sein, die die Oberfläche 26 des Rotationskörpers bildet. Die Ummantelung 24 ist lösbar an einem Kern 23 des Rotationskörpers 21 befestigt und kann nach einem Verschleiss der Oberfläche 26 als Ganzes oder in Form von einzelnen Segmenten ausgetauscht werden.
Der Rotationskörper 21 in Fig. 4 ist eine Abwandlung des Rotationskörpers 21 in Fig. 3 und zeichnet sich dadurch aus, dass die Erhöhungen 27 längs stückweise geraden Kurven 28a, 28b argeordnet sind, die aus einer Vielzahl von Kurvenstücken, die einen Winkel  < 180° bilden, zusammengesetzt sind. Dadurch, dass benachbarte Erhöhungen 27 nicht auf einer Geraden parallel zur Drehachse 22 angeordnet sind, kann erreicht werden, dass die Zahl der Erhöhungen 27, die beim Entbarten zur gleichen Zeit mit einem Bart bzw. einer Schnittkante wechselwirken, möglichst gering gehalten wird, wenn die Drehachse 22 parallel zum Bart bzw. zur Schnittkante ausgerichtet ist. Weiterhin sind die Linien 28a und 28b in Richtung der Drehachse versetzt zueinander.
Bei solch einer Anordnung der Erhöhungen 27 können über die gesamte Länge des Rotationskörpers 21 beliebige Abschnitte eines am Rotationskörper 21 anliegenden Bartes zeitlich nacheinander von Erhöhungen getroffen werden. Durch Variation dieses Konzeptes kann bei geeigneter Wahl des die Erhöhungen 27 bildenden Materials, der Form und der Anordnung der Erhöhungen 27 die Entbartungseffizienz optimiert und die Beanspruchung der Entbartungsvorrichtung durch verschleissfördernde Einwirkungen minimiert werden. Bevorzugte Werte für die Höhe von Erhöhungen aus Hartmetall liegen im Bereich 1 - 5 mm.
Eine effiziente Entbartung mit der erfindungsgemässen Vorrichtung wird erzielt, wenn die Geschwindigkeit der Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 zwischen 150 m/min und 400 m/min liegt, wobei bei weichen Bärten eine Geschwindigkeit in der Nähe des kleineren der beiden Grenzwerte ausreichend ist.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung in Fig. 1 oder Fig. 2 ist die Drehachse 22 bzw. die Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 parallel zu einer Schnittkante des Strangabschnitts 1 ausgerichtet. Grundsätzlich ist die erfindungsgemässe Vorrichtung auch wirksam einsetzbar, wenn die Drehachse 22 einen Winkel von bis zu 45° bzgl. der zu entbartenden Schnittkanten einnimmt. Diese Konfiguration ist beispielsweise vorteilhaft bei Schnittkanten an grossen, gekrümmten Flächen.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung in Fig. 1 ist angenommen, dass das Anschlagselement 33 eine feste Position einnimmt. Bei aufeinanderfolgenden Entbartungen der Schnittkanten 3 bzw. 7 verschiedener Strangabschnitte 1 ist deshalb gewährleistet, dass der Rotationskörper 21 jeweils die gleiche, durch die Tangente 11 charakterisierte Entbartungsstellung einnimmt. In der Stranggiesspraxis kommt es vor, dass die Formen verschiedener Strangabschnitte 1 nicht identisch sind, so dass die Bahnen 10 verschiedener Schnittkanten 3 bzw. 7 jeweils unterschiedliche Abstände Δh von der Tangente 11 aufweisen. Ist die statistische Streuung des Abstands Δh bei einer Vielzahl von Entbartungsvorgängen zu gross, so können einerseits einzelne Schnittkanten 3 bzw. 7 unvollständig entlbartet werden oder anderseits auch Schnittkanten beschädigt werden, abhängig davon, in welchem Winkel α die jeweilige Schnittkante 3 bzw. 7 auf die Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 trifft.
Um verschiedene Schnittkanten 3 bzw. 7 mit gleichbleibender Qualität zu entbarten, ist es zweckmässig, die statistische Streuung des Abstandes Δh bzw. des Winkels α zu kontrollieren und mittels regelungstechnischer Massnahmen innerhalb vorgegebener Toleranzen zu halten, indem die Entbartungsstellung des Rotationskörpers 21 vor jedem Entbartungsvorgang an die jeweilige Bahn 10 oder zu entbartenden Schnittkanten 3 bzw. 7 angepasst wird. Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei verschiedene Varianten der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei denen eine Steuerung und/oder Regelung der Entbartungsstellung des Rotationskörpers 21 realisiert ist. Beispielhaft ist die Entfernung eines Bartes 4 an der fussseitigen Schnittkante 3 eines Strangabschnitts 1 dargestellt.
Die Vorrichtung in Fig. 5 ist eine Abwandlung der Vorrichtung gemäss Fig. 1, bei der eine Steuerung bzw. Regelung der Position des Anschlagselements 33 vorgesehen ist. Eine Vorrichtung 90 erfasst die momentane Anordnung L1 des sich relativ zum Rotationskörper 21 bewegten Strangabschnitts 1, sorgt für eine Vorhersage der Bahn 10 der Schnittkante 3 und bewirkt gegebenenfalls mittels eines Steuersignals S34 eine Verschiebung des Anschlagselements 33 in einer durch Pfeile 34 angedeuteten Bewegungsrichtung derart, dass die Haltevorrichtung 30, veranlasst durch auf die Steuer- und/oder Regeleinheit 46 einwirkende Steuer- bzw. Regelsignale S46 der Vorrichtung 90 mittels des Antriebs 35 gegen das Anschlagselement 33 gepresst wird und der Rotationskörper 21 dabei die an die vorhergesagte Bahn 10 angepasste Entbartungsstellung innerhalb vorbestimmter Toleranzen annimmt.
Fig. 6 zeigt eine alternative Möglichkeit, eine Steuerung und/oder Regelung der Entbartungsstellung des Rotationskörpers 21 relativ zur Bahn 10 der Schnittkante 3 vorzunehmen. Bei der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung zum Entfernen eines Bartes 4 an der Schnittkante 3 dient der zu bearbeitende Strangabschnitt 1 selbst als Anschlagselement für die Haltevorrichtung 30, in der die Drehachse 22 des Rotationskörpers 21 gelagert ist. Aehnlich wie in Fig. 5 dient eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung 60 einer Erfassung der momentanen Anordnung L1 des Strangabschnitts 1, einer Vorhersage der Bahn 10 der Schnittkante 3 und einer Beeinflussung der Position des Rotationskörpers 21 mittels auf die Steuer- und/oder Regeleinheit 46 einwirkenden Steuer- bzw. Regelsignalen S46. Die Haltevorrichtung 30 ist mit einem Abstandshalter 69 versehen, der bezüglich der Drehachse 21 in Bewegungsrichtung 5 des Strangabschnitts 1 vorgeordnet ist. Um den Bart 4 an der Schnittkante 3 am Fuss des Strangabschnitts 1 zu entfernen, wird der Abstandshalter 69 vor dem Auftreffen der Schnittkante 3 auf die Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 unter Kontrolle der Steuer- und oder Regelvorrichtung 60 mit Hilfe des Antriebs 35 mit dem Strangabschnitt 1 in Kontakt gebracht. Die Kraft, mit der der Abstandshalter 69 an den Strangabschnitt 1 gepresst wird, kann mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit 46 erfasst und kontrolliert werden. Bei einer geeigneten Form und Anordnung des Abstandshalters 69 wird die Drehachse 22 bezüglich der Bahn 10 der Schnittkante 3 derart auf Distanz gehalten, dass der Rotationskörper 21 automatisch eine vorgesehene Entbartungsstellung einnimmt, in der der Winkel α bzw. die Distanz Δh innerhalb vorgegebener Toleranzen reproduziert wird.
Zur Steuerung und/oder Regelung einer geeigneten Entbartungsstellung des Rotationskörpers 21 bei der Entbartung einer Schnittkante 7 am kopfseitigen Ende des Strangabschnitts 1 ist ein Abstandshalter 79 vorgesehen, der an der Haltevorrichitung 30 auf der dem Abstandshalter 69 gegenüberliegenden Seite, bezogen auf die Drehachse 22, angeordnet ist. Funktion und Aufbau des Abstandshalters 79 entsprechen Funktion und Aufbau des Abstandshalters 69, wobei angenommen ist, dass zur Entbartung der Schnittkante 7 des Strangabschnitts 1 sowohl die Richtung der Bewegung des Strangabschnitts 1 relativ zum Rotationskörper 21 als auch die Drehrichtung 25 des Rotationskörpers 21, verglichen mit den Verhältnissen bei der Entbartung der fussseitigen Schnittkante 3, umgekehrt wird.
Die Abstandshalter 69 bzw. 79 können auf vielfältige Weise zweckmässig realisiert werden. Beispielsweise können die Abstandshalter eine Kontaktfläche umfassen, die mit dem Strangabschnitt 1 in gleitenden oder rollenden Kontakt gebracht werden kann. In der Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel mit einer für gleitenden Kontakt ausgebildeten Kontaktfläche gewählt: Die Abstandshalter 69 bzw. 79 umfassen Kufen 70 bzw. 80 mit gekrümmten Gleitflächen 71 bzw. 81. Die gekrümmten Gleitflächen 71 bzw. 81 ermöglichen eine präzise Positionierung des Rotationskörpers 21 nach einer groben Vorpositionierung der Abstandshalter 69 bzw. 79 vor dem Kontakt zwischen Abstandshalter und Strangabschnitt. Die Abstandshalter 69 bzw. 79 müssen lediglich so vorpositioniert sein, dass der Strangabschnitt 1 mit irgendeiner Stelle der Gleitflächen 71 bzw. 81 in Kontakt gerät, um den Rotationskörper 21 in einer Zwangsbewegung in seine vorbestimmte Entbartungsstellung zu zwingen.
Experimente mit Strangabschnitten, die aus verschiedenen Stahlsorten gegossen sind, zeigen, dass bei der Wahl der optimalen Entbartungsstellung des Rotationskörpers 21 die chemische Zusammensetzung eines Strangabschnitts ein wesentlicher Parameter ist, der das Ergebnis eines Entbartungsvorgangs beeinflusst. Beispielsweise entstehen beim Brennschneiden von Stahlsträngen unterschiedlicher Stahlqualität jeweils Bärte, die eine unterschiedliche Grösse und - selbst bei gleicher Temperatur - verschiedene mechanische Eigenschaften haben. Abhängig von der Stahlsorte ergeben sich für den Winkel α, unter dem ein Bart bevorzugt auf die Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 treffen sollte, um eine gründliche Entfernung des Bartes, einhergehend mit einer möglichst schonenden Behandlung sowohl der zu bearbeitenden Schnittkante als auch des Rotationskörpers, zu ermöglichen, bevorzugte Werte zwischen 0.3° und 1,5°. Dabei sollte der für eine bestimmte Stahlsorte optimierte Wert für α in der jeweils angestrebten Entbartungsstellung auf ca. 20 % reproduziert werden, wobei bei härteren Stahlsorten jeweils kleinere Werte für α gewählt werden sollten als bei weicheren Stahlsorten. Unter diesen Bedingungen wird eine gründliche Entbartung erzielt, ohne die Schnittkante zu beschädigen. Wie aus Fig. 5 und 6 unmittelbar ersichtlich ist, besteht ein geometrischer Zusammenhang zwischen einem vorgegebenen Wert für α und dem für die Entbartungsstellung charakteristischen Abstand Δh zwischen der Bahn 10 der Schnittkante und der Tangente 11 an der Oberfläche 26 des Rotationskörpers 21 parallel zur Bahn 10. Optimierte Werte für α hängen auch ab von Details der Struktur der Oberfläche 26, beispielsweise der Beschaffenheit von möglicherweise vorhandenen Erhöhungen.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung in Fig. 6 sind die Kufen 70 bzw. 80 längs Pfeilen 73 bzw. 83 verstellbar, um α bzw. Δh gegebenenfalls - abhängig von den Materialeigenschaften der Strangabschnitte - optimal anpassen zu können.

Claims (18)

  1. Vorrichtung zum Entfernen eines Bartes (4, 8) an einer Schnittkante (3, 7) eines stranggegossenen Halbzeugs (1), mit einem Rotationskörper (21), der um eine Drehachse (22) rotierbar ist und eine Oberfläche (26) aufweist, die in Kontakt mit dem Bart (4, 8) bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Drehachse (22) veränderbar ist und ein fluidmechanischer Antrieb (35) zum Anpressen der Oberfläche (26) mit einer vorgegebenen Anpresskraft (P1) an die Schnittkante (3, 7) mit dem Bart (4, 8) vorgesehen ist, und dass der Antrieb (35) einen mit einem Druckmittel (40) füllbaren Hohlraum (36), ein durch Beaufschlagung mit dem Druckmittel (40) bewegbares, mit der Drehachse zusammenwirkendes Teil (35, 39) und eine Vorrichtung (45, 46, 48) zur Kontrolle des Drucks (P1) des Druckmittels im Hohlraum (36) umfasst.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmittel mit einem vorgegebenen Eingangsdruck (P) durch ein Ventil (45) in den Hohlraum (36) einleitbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (46) zur Steuerung und/oder Regelung des Drucks (P1) des Druckmittels im Hohlraum (36) vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (45) steuer- und/oder regelbar ist und mit der Vorrichtung (46) zur Steuerung und/oder Regelung des Drucks (P1) zusammenwirkt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (26) des Rotationskörpers (21) Erhöhungen (27) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (26) von einer austauschbaren Ummantelung (24) gebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen (27) aus Hartmetall gebildet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (1) relativ zur Drehachse (22) bewegbar ist und der Rotationskörper (21) bezüglich einer Bahn (10) der Schnittkante (3, 7) in einer Entbartungsstellung (11) positionierbar ist, in der die Bahn (10) die Oberfläche (26) schneidet.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (22) in einer bewegbaren Haltevorrichtung (30) gelagert ist und dass die Haltevorrichtung (30) zusammen mit der Drehachse (22) mittels des Antriebs bewegbar ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (60, 90) zur Steuerung und/oder Regelung der Entbartungsstellung (11) eine Vorrichtung zur Positionierung (34) eines Anschlagselements (33) umfasst.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als das Anschlagselement das Halbzeug (1) vorgesehen ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (30) einen Abstandshalter (69, 79) zum Halten eines Abstandes zwischen der Drehachse (22) und dem Halbzeug (1) umfasst.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (69, 79) eine Kontaktfläche (71) umfasst, die mit dem Halbzeug (1) in gleitenden oder rollenden Kontakt bringbar ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand anpassbar ist.
  15. Verfahren zum Entfernen eines Bartes (4, 8) an einer Schnittkante (3, 7) eines stranggegossenen Halbzeugs (1) mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 19, wobei die Vorrichtung einen Rotationskörper (21), der um eine Drehachse (22) rotierbar ist und eine Oberfläche (26) aufweist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (21) in Rotation um die Drehachse (22) versetzt wird und die Oberfläche (26) an den Bart (4, 8) und/oder die Schnittkante (3, 7) mit einer vorgegebenen Anpresskraft gepresst wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (1) und der Rotationskörper (21) vor dem Pressen relativ zueinander entgegen der Drehrichtung (25) der Oberfläche (26) bewegt werden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper an den Bart (4, 8) und/oder die Schnittkante (3, 7) mit einem fluidmechanischen Antrieb (35) gepresst wird, der einen mit einem Druckmittel (40) gefüllten Hohlraum (36) und ein durch Beaufschlagung mit dem Druckmittel (40) bewegbares, mit der Drehachse zusammenwirkendes Teil (35, 39) umfasst, und dass der Druck (P1) des Druckmittels (40) im Hohlraum (36) geregelt und/oder gesteuert wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (21) vor dem Auftreffen des Bartes (4, 8) auf die Oberfläche (26) in einer Entbartungsstellung (11) relativ zur Bahn (10) innerhalb vorgegebener Toleranzen (α, Δh) positioniert wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103286288A (zh) * 2013-06-20 2013-09-11 北京中远通科技有限公司 一种连铸去毛刺机旋转的控制方法
EP3459652B1 (de) * 2017-09-21 2020-05-06 Sarralle Equipos Siderurgicos, S.L. Stahlknüppelentgratungsmaschine
CN117123836B (zh) * 2023-10-23 2024-04-19 浙江摩多巴克斯科技股份有限公司 一种无动力激光焊管线钢带铣边装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62213914A (ja) * 1986-03-14 1987-09-19 Kobe Steel Ltd 鋼片のガス溶断スラグ除去装置
DE3700207C2 (de) * 1987-01-02 1995-05-18 Mannesmann Ag Verfahren zum Entfernen von Graten, vorzugsweise an Stranggießbrammen

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