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Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Schleifen
von Barren, Blöcken oder dergleichen Werkstücken aus Metall
oder Metallegierungen, welche nachstehend insgesamt mit
Rohmaterialien bezeichnet werden, bei dem Oberflächenfehler und
Oberflächenverunreinigungen im warmen Zustand des Rohmaterials
entfernt und/oder freigelegt werden, bevor nicht
fertigbearbeitete, durch Formung entstandene Zunderbildungen und
Oxidschichten sich ergeben könnten.
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Rohmaterialien aus Metall und Metallegierungen werden
hauptsächlich geschliffen, um das mögliche Vorhandensein von
Oberflächenrissen oder Haarrissen und Schlacken/Einschlüssen zu
erkennen, so daß das Rohmaterial örtlich bearbeitet und in
einen zufriedenstellenden Zustand vor dem Walzen gebracht
werden kann. Das Rohmaterial oder der Barren wird somit
geschliffen, um die Oberflächenschicht zu entfernen, welche
Schlacke und ähnliche Verunreinigungen enthält, welche zu der
Oberfläche aufsteigen, wenn das Rohmaterial gegossen wird.
Wenn kaltes Rohmaterial geschliffen wird, ist das Rohmaterial
unvermeidbar mit einer starken, Oxid enthaltenden Schicht
überzogen, welche sich beim Abkühlen des Rohmaterials bildet.
Diese Schicht muß daher zusammen mit den vorstehend
angegebenen Schlackeneinschlüssen entfernt werden.
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Wenn man eine Bearbeitung oder eine maschinelle Bearbeitung
nach Maßgabe der üblichen Methoden am Rohmaterial ausführt,
welches beispielsweise anschließend in einem Walzwerk gewalzt
wird, werden häufig grobe Schleifscheiben eingesetzt, und das
Rohmaterial wird in streifenähnlichen Mustern entlang einer
Mehrzahl von schmalen, wechselseitig parallelen Kanälen
geschliffen, wodurch man eine geringe Schleifleistung erhält.
Ferner bleibt bei dieser Schleifbearbeitung eine rauhe und
wellige Oberfläche zurück, und das Rohmaterial kann nicht
geschliffen werden, bis die Temperatur hiervon auf einen Wert
abgesunken ist, bei dem die Schleifscheibe nicht platzt.
Aufgrund der relativ langen Zeit, welche benötigt wird, um
diese Schleifbearbeitung abzuschließen, kühlt das Rohmaterial
auf eine noch niedrigere Temperatur ab. Folglich wird während
dieser Abkühlperiode eine relativ dicke Schicht aus Oxiden und
Zunder gebildet, welche sich nicht leicht maschinell
bearbeiten läßt, und die nur mit großen Schwierigkeiten und hohem
Energieaufwand abgeschliffen werden kann. Auch ist es
erforderlich, die Schicht durchzuschleifen, wodurch übergroße
Mengen an wertvollem, darunterliegendem Material entfernt
werden.
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Ferner ist das eingesetzte Schleifwerkzeug einem verstärkten
Abrieb ausgesetzt, wodurch die Wirtschaftlichkeit der üblichen
Verfahrensweisen in Frage gestellt wird, bei denen
Schleifscheiben, Schleifwalzen oder ähnliche Schleifwerkzeuge
eingesetzt werden.
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In US-A-689 512 ist ein Verfahren zum Entfernen und/oder
Freilegen von Oberflächenfehlern und Verunreinigungen
angegeben, bei dem das Stahlrohmaterial in einem warmen Zustand in
direkter Verbindung mit der Warmformgebung des Rohmaterials,
wie dem Gießen, dem Stranggießen, oder dem Walzen des
Rohmaterials, geschliffen wird.
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Ein weiteres Beispiel des Standes der Technik ist in DE-OS
3 600 144 angegeben, welche am 9. Juli 1987 veröffentlicht
ist. Diese Veröffentlichung beschreibt ein Verfahren zum
Entfernen von Zunder mit Hilfe von zwei wechselweise einander
gegenüberliegenden Schleifwalzen. Diese Veröffentlichung
zeigt, daß der Fachmann das Schleifen mit einem Schleifband in
der Form betrachtet, daß man ein ungenügendes Schleifergebnis
dadurch erhält, daß sich Schwierigkeiten beim Aufbringen eines
hohen Schleifdrucks ergeben, welcher erforderlich ist, um den
Zunder und die Oxidschicht zu entfernen, welche sich auf dem
gewalzten Rohmaterial beim Abkühlen bilden.
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Die bekannten Verfahren sind daher mit einer Anzahl von
Nachteilen behaftet. Diese Nachteile werden durch die vorliegende
Erfindung überwunden, die im Patentanspruch 1 angegeben ist.
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Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind in den abhängigen Ansprüchen 2 und 3 angegeben.
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Die Erfindung bringt mehrere Vorteile gegenüber den üblichen
Techniken mit sich, von denen eine Anzahl nachstehend
erläutert wird.
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- Oberflächenfehler und Oberflächenverunreinigungen werden
entfernt und/oder freigelegt, so daß sie gesondert sowohl
schnell als auch auf eine energiesparende Weise geschliffen
werden können.
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- Man erhält beträchtliche Energieeinsparungen, da das
Rohmaterial geschliffen wird, bevor der Zunder sich bildet und
eine Oxidschicht gebildet wird, wobei diese Zunder- und
Oxidschicht sowohl hart als auch schwierig zu entfernen ist.
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- Die Bildung von Oxid und Zunder wird herabgesetzt, so daß
die Oberflächenschicht dünner ist und sich leichter entfernen
läßt.
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- Da das Schleifband flexibel ist und eine breite
Auflagefläche auf dem Rohmaterial bildet, kann die
Rohmaterialoberfläche, die dem Band zugewandt ist, in ein und dem gleichen
Schleifschritt zusammen mit dem Teilen der Kanten der
Rohmaterialoberfläche geschliffen werden.
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- Die Schleifbreite des Bandes kann variiert werden,
beispielsweise innerhalb eines Bereiches von 10- 1400 mm,
vorzugsweise 150-900 mm (Einzelverbundband), wobei die Breite auf
die Abmessungen des Rohmaterials abgestimmt ist.
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- Das Schleifen mit Hilfe des Schleifbandes führt zu
wesentlich glatteren und feineren Rohmaterialoberflächen,
wodurch das Fehlersuchen erleichtert wird, und man eine bessere
Qualität erhält.
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- Weniger Material geht verloren, da es nicht erforderlich
ist, eine dicke Oxidschicht oder einen großen Teil des
darunterliegenden Materials aufgrund der herabgesetzten
Schleiftiefe abzuschleifen.
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- Die Herstellung ist einfacher und schneller.
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Bei der praktischen Durchführung der Erfindung werden die
Rohmaterialien im warmen Zustand, vorzugsweise direkt in
Verbindung mit dem Gießen, dem Stranggießen, dem Walzen oder
einer anderen Warmformgebung mit Hilfe eines endlosen
Schleifbandes geschliffen, wobei man den erforderlichen Schleifdruck
mit Hilfe einer einzigen Kontakteinrichtung erhält, welche
unter Fluiddruck gesetzt wird.
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Somit wird das Rohmaterial innerhalb eines Temperaturbereiches
bearbeitet, in welchem der Verformungswiderstand gering ist.
Es ist bekannt, daß der Bearbeitungswiderstand mit zunehmender
Temperatur kleiner wird, und daß die pro jeweilige
Mengeneinheit an bearbeiteter Fläche verbrauchte Energiemenge
ebenfalls kleiner wird. Dies trifft sowohl auf Stahl als auch
andere Metalle oder Metallegierungen zu, und auch auf Oxide
und Schlackensubstanzen, welche hierbei gebildet werden.
Folglich erhält man beträchtliche Energieeinsparnisse, wenn
das Schleifen bei hohen Temperaturen durchgeführt wird.
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Wenn man Stahlrohmaterialien bei üblichen Temperaturen, das
heißt bei Temperaturen unterhalb 200ºC, schleift, beläuft sich
die Leistung auf etwa 3 kg/kWh, während bei Temperaturen von
etwa 800 bis 1000ºC die Leistung etwa 8-10 kg/kWh beträgt.
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Somit ist es möglich, ein warmes Rohmaterial mit Erfolg in
einem Temperaturbereich zu schleifen, dessen unterer Grenzwert
durch die tiefste Temperatur bestimmt ist, bei der die
Temperatur des Metalls oder der Metallegierung dennoch ausreichend
hoch ist, damit sich keine Zunder- und Oxidschichten bilden.
Der obere Grenzwert ist durch die Zusammensetzung des
Schleifbandes bestimmt, das heißt durch die höchste Temperatur, bei
der das Band nicht nachteilig beeinträchtigt oder durch die
Wärme zerstört wird, welche vom Rohmaterial abstrahlt. Es kann
diesbezüglich erforderlich sein, die Geschwindigkeit zu
berücksichtigen, mit der sich das Band dreht.
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Wenn man daher eine Bearbeitung oder maschinelle Bearbeitung
des Stahlrohmaterials vornimmt, läßt sich ein
Temperaturbereich von 500 bis 1500ºC, vorzugsweise von 700 bis 1200ºC
und insbesondere von 800 bis 1100ºC wählen.
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Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß sich
Schleifbänder auf einfache Weise zum Schleifen von Rohmaterial
einsetzen lassen, deren Temperatur in den vorstehend angegebenen
Temperaturbereichen liegt. Das Schleifband weist ein Substrat,
ein Trägermaterial, beispielsweise ein Polyester- oder
Baumwollgewebesubstrat und Schleifpartikel oder Körner auf, welche
haftend mit dem Substrat mit Hilfe eines geeigneten
Bindemittels verbunden sind. Von den heutzutage zur Verfügung
stehenden Schleifbändern werden vorzugsweise solche Bänder
eingesetzt welche Zirkonium-Korund oder Korund aufweisen,
obgleich andere Materialien ebenfalls eingesetzt werden
können. Die Korngröße sollte in einem Bereich von 12 bis 100,
vorzugsweise 20-60, und insbesondere 24-50 Mesh liegen
(Korngrößenzahl gemäß FEPA). Die beste Bandabriebbetändigkeit hat
man bisher mit einer Korngröße von 24-30 Mesh erhalten.
Polyestergewebematerial wird als Substratmaterial bevorzugt, da
Polyestergewebematerial widerstandsfähiger als
Baumwollgewebematerial ist.
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Die Bandgeschwindigkeit sollte in einem Bereich von 10-50,
vorzugsweise 15-40, und insbesondere von 20-35 m/s liegen, so
daß das Band ausreichend gekühlt wird, um zu verhindern, daß
es zum Schmelzen kommt oder auf eine andere Weise durch die
Wärme zerstört wird, die von dem zu schleifenden Rohmaterial
abstrahlt. Die Bandgeschwindigkeit wird durch die gewünschte
Leistung bestimmt, und sie sollte nicht so niedrig sein, daß
ermöglicht wird, daß das Rohmaterial auf eine Temperatur
abgekühlt wird, bei der die vorstehend beschriebenen Vorteile
nicht mehr erzielbar sind.
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Um ferner eine zufriedenstellende Schleifwirkung zu erzielen,
wird das Schleifband mit einem Druck auf eine Weise
beaufschlagt, um den erforderlichen Schleifdruck zu erzielen. Dies
wird dadurch erzielt, daß ein Fluiddruck auf das Band zur
Einwirkung gebracht wird, wodurch der Schleifdruck unabhängig
von den Konturen des Rohmaterials im wesentlichen konstant
bleibt. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer
Drucklufteinrichtung, wie einer Kolben-Zylinder-Einrichtung, einer
Schalen- oder Balgkonstruktion oder auf eine hydraulische Weise
oder mit Hilfe einer Federeinrichtung oder einer
Gewichtsdruckbeaufschlagung erzielt werden.
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Die Erfindung wird nunmehr detailliert unter Bezugnahme auf
die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der gilt:
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Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Vorrichtung zum
Querschleifen von Rohmaterialien, welche eine
Schleifanordnung aufweist, welche zum Durchführen des
Verfahrens nach der Erfindung geeignet ist;
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten
Vorrichtung
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Fig. 3 ist eine Endansicht der in Fig. 1 gezeigten
Vorrichtung, wobei die Schleifanordnung in einer
Schnittansicht
entlang der Linie III-III in Fig. 2 gezeigt
ist; und
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Fig. 4 ist eine Draufsicht der Vorrichtung zum
Längsschleifen eines Rohmaterials mit Hilfe der
Schleifanordnung.
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Gleiche oder ähnliche Teile sind in den Figuren der Zeichnung
mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Figur 1 zeigt somit schematisch eine Vorrichtung zum Schleifen
von Rohmaterial, welches von einer Warmformgebungsanlage,
beispielsweise einem Walzwerk, kommt. Obgleich die Erfindung
auf zahlreichen unterschiedlichen Gebieten zum Einsatz kommen
kann, wird sie nachstehend unter Bezugnahme auf das Schleifen
eines Rohmaterials mit rechteckförmigem bzw. quadratischem
Querschnitt beschrieben, welches von einem Walzwerk kommt und
auf eine Temperatur erwärmt wird, welche im Walzwerk gegeben
ist, was in Wirklichkeit bedeutet, daß die Rohkörper glühend
heiß sind.
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Die dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Schleifanordnung,
eine Rahmenkonstruktion 2, an der die Schleifanordnung zur
Ausführung einer Vertikalbewegung angebracht ist, und eine
Betriebseinheit 3, welche an einem Schlitten angeordnet oder
stationär vorgesehen sein kann, und die auch einen
Bedienungsplatz 4 umfaßt. Bei der in Figur 1 dargestellten bevorzugten
Ausführungsform ist die Vorrichtung dazu bestimmt, ein
Rohmaterial 5 in Querrichtung zur Richtung seiner Längsachse zu
schleifen, während in Figur 4 eine Vorrichtung dargestellt
ist, welche dazu bestimmt und ausgelegt ist, daß das
Rohmaterial in Richtung der Längsachse geschliffen wird.
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Die Schleifanordnung 1 umfaßt einen Antriebsmotor 6 und ein
endloses Schleifband 7, welches in gebrochenen Linien in Figur
1 dargestellt ist, und welches in einem Bandgehäuse 8 läuft.
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Die Rahmenkonstruktion 2 umfaßt ein Rahmenteil, welches
beweglich an einer Betriebseinheit 3 angebracht ist, und das mit
Hilfe einer Kolben-Zylinder-Einrichtung 10 bewegt werden kann,
wie dies mit einem Pfeil 11 in der Figur dargestellt ist.
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Die Betriebseinheit 3 umfaßt eine Hydraulikeinheit 12, welche
dazu bestimmt ist, das Schleifband zu manövrieren, wie dies
nachstehend noch näher beschrieben wird. Die Betriebseinheit 3
umfaßt auch eine Anordnung zum Entfernen von Schleifstaub
mittels Absaugen, eine Drucklufteinheit zum Steuern der
Schleifanordnung, und gegebenenfalls Einrichtungen zum
Zuführen von Kühlluft zu dem Schleifband. Diese Einheit ist in der
Zeichnung nicht detailliert dargestellt.
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Bei der dargestellten Vorrichtung ist die Betriebseinheit an
einem Schlitten angebracht, welcher mit Rädern 13 (in
gebrochenen Linien) gezeigt versehen ist, welche auf Schienen 14
laufen. Die Schleifanordnung kann eingesetzt werden, um
Rohmaterial zu schleifen, welches auf einer Rollenbahn von einem
Walzwerk oder einer ähnlichen Anlage abtransportiert wird,
wobei der Schlitten und das hiervon getragene Rohmaterial
schrittweise derart bewegt werden, daß ermöglicht wird, daß
der Schlitten/Rohmaterial um einen Schritt in Gegenrichtung
bewegt werden kann. In diesem Zusammenhang ist es geeignet,
das Rohmaterial mit einer Überlappung von beispielsweise 20 %
zu dem vorausgehend geschliffenen Bereich zu schleifen.
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Figur 2 ist eine Seitenansicht der in Figur 1 gezeigten
Vorrichtung, welche dazu bestimmt ist, das Rohmaterial in einer
Querrichtung zu schleifen. Figur 2 verdeutlicht eine Anordnung
aus Antriebsmotor 6 und Schleifanordnung, wobei eine Hilfs-
Kolben-Zylindereinrichtung 5 zu Einstellung der Bandspannung
und zur Erzeugung des Antriebskontaktes mit dem endlosen
Schleifband 7 vorgesehen ist. Ferner wird hierdurch ein
Bandwechsel und dergleichen ermöglicht.
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Figur 3 ist eine Schnittansicht der Schleifanordnung zur
Verdeutlichung der wesentlichen Einzelheiten zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das endlose Schleifband 7
läuft über eine Antriebswalze 6, welche auf der Abtriebswelle
des Antriebsmotors 6 angebracht ist, und über Bandführungen 17
und 18. Wenigstens eine der Bandführungen 17 ist derart
ausgestaltet, daß sie Kräften entgegenwirkt, welche in Querrichtung
zum Band wirken, und sie ist mit einer Rolle 19 versehen,
welche einen schwenkbeweglichen Rollenhalter 20 hat, welcher
durch hydraulische Kolben-Zylinder-Einrichtungen 21
beaufschlagbar ist, wobei in der Figur der Zeichnung lediglich eine
derartige Einrichtung verdeutlicht ist. Die Bandspannung wird
mit Hilfe der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einrichtung 15
gesteuert, welche auf eine Platte 22 wirkt die den Motor 6
trägt, und welcher an einer Kante hiervon eine
Gelenkeinrichtung 23 zum schwenkbeweglichen Verbinden der Platte mit dem
Rahmenteil 9 hat.
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Das endlose Schleifband 7 wird auch durch eine
Kontakteinrichtung beaufschlagt, welche bei der dargestellten bevorzugten
Ausführungsform in Form einer Kontaktrolle 24 mit einem
kleinen Durchmesser ausgelegt ist. Die Kontaktrolle 24 ist
schwenkbeweglich hängend an einem Arm 25 an einem Halter 26
angeordnet, welcher an einem Gleitstück 27 zur Ausführung
einer horizontalen Bewegung in der Schleifanordnung gelagert
ist. Der Halter 26 wird hin- und hergehend mit Hilfe einer
hydraulischen Kolben-Zylinder-Einrichtung 28 derart bewegt
daß bewirkt wird, daß die Kontaktrolle 24 eine Pendelbewegung
ausführt. Die Kontaktrolle 24 wird auch durch eine
pneumatische Kolben-Zylinder-Einrichtung 29 aktiviert, welche mit
Hilfe eines Fluiddruckes zur Steuerung des Schleifdruckes
beaufschlagt werden kann.
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Die Schleifanordnung umfaßt auch Führungsrollen 30, 31, welche
vorzugsweise mittels Wasser gekühlt sind, und welche
eingesetzt werden können, um die Schleifanordnung und das
Rohmaterial 5 jeweils während eines Schleifvorganges zu führen. Das
Bandgehäuse umfaßt einen Saugkanal 32 mit einer Saugöffnung
33, welche in der Nähe des stromaufwärtigen Endes des Bandes
liegt, um Späne und Staub mittels Saugwirkung zu entfernen.
Dieser Kanal ist mit einem Gebläse bzw. einem Sauggebläse
verbunden, welches in der Betriebseinheit vorgesehen ist, und
über eine nicht dargestellte Schlauchleitung angeschlossen
ist.
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Die Rahmenkonstruktion 9 kann natürlich auf verschiedene
alternative Weisen ausgestaltet werden, und bei der
dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist sie eine Säule 34
auf, an welcher die Schleifanordnung mit Hilfe einer Kolben-
Zylinder-Einrichtung 35 bewegbar ist, wie dies mit einem Pfeil
36 in Figur 3 verdeutlicht ist.
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Die Vorrichtung und die Schleifanordnung, welche in Figur 4
dargestellt sind, sind dazu bestimmt, ein Rohmaterial mit
einem rechteckförmigen bzw. quadratischen Querschnitt in
Richtung der Längsachse zu schleifen, obgleich hinsichtlich
weiteren Einzelheiten die Vorrichtung im wesentlichen der
Vorrichtung entspricht, die in den Figuren 1 bis 3
verdeutlicht ist.
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Die Vorrichtung arbeitet auf die nachstehend beschriebene
Weise. Das Schleifband ist auf die korrekte Bandspannung mit
Hilfe der Kolben-Zylinder-Einrichtung 15 eingestellt, welche
auf die Platte 22 wirkt aüf der der Antriebsmotor 6 mit der
treibenden Rolle 16 angebracht ist. Der gewünschte
Schleifdruck wird auf die Kontaktrolle 24 über die Kolben-Zylinder-
Einrichtung 29 aufgebracht, und es wird bewirkt, daß die
Kontaktrolle durch die Kolben-Zylinder-Einrichtung 28 eine
oszillierende Bewegung ausführt. Die Länge des
Oszillationshubs ist derart eingerichtet, daß die Rolle über die Kanten
des Rohmaterials mit rechteckigem Querschnitt geht und daß
hierdurch bewirkt werden kann, daß wenigstens eine
Schleifbearbeitung über den halben Radius hinweg erfolgt. Im Falle
eines Rohmaterials mit einem rechteckförmigen Querschnitt kann
eine vollständige Schleifbearbeitung unter Einsatz von vier
Schleifanordnungen nach der Erfindung bewirkt werden, die
hintereinander in Bewegungsrichtung des Rohmaterials
angeordnet sind.
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Wie vorstehend angegeben ist, hat die Kontaktrolle 24 einen
kleinen Durchmesser und bewirkt eine möglichst schnelle
oszillierende Bewegung zusammen mit der Tatsache, daß das
Schleifband sich mit einer hohen Geschwindigkeit dreht. Hierdurch
wird zum Ausdruck gebracht, daß das Band nicht zum Erschmelzen
oder zum Abbrennen trotz der Tatsache gebracht wird, daß das
Rohmaterial glühend heiß ist.
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Bei der dargestellten Vorrichtung wird nur eine Kontaktrolle
eingesetzt. Wenn jedoch zwei oder mehrere Kontaktrolle
eingesetzt werden, kann hierdurch ermöglicht werden, daß die
Oszillationsrate vergrößert wird, indem die Länge des
Oszillationshubs auf einen Wert herabgesetzt wird, der geringfügig größer
als der regelmäßige Abstand zwischen den Kontaktrollen ist.
Bei einem Rohmaterial mit kleinen Abmessungen, von
beispielsweise bis zu 150 mm werden in geeigneter Weise zwei
Kontaktrollen eingesetzt, während bei einem Rohmaterial mit größeren
Abmessungen drei oder mehr Kontaktrollen eingesetzt werden
können. Diese Rollen können an einem gemeinsamen Wagen
angebracht werden.
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Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform werden
die Kontaktrollen durch eine Druckplatte ersetzt, welche über
ein Luftkissen auf das Schleifband einwirkt. Das Luftkissen
bewirkt eine effektive Kühlung des Bandes. Durch die
Kombination von Druckplatte und Kontaktrollen, die auf
gegenüberliegenden Seiten der Platte angeordnet sind, lassen sich die
Oberfläche des Rohmaterials, welche dem Schleifband zugewandt
ist, und wenigstens die halbe Krümmung der Kanten, welche die
Oberflächen begrenzen, gleichzeitig auf ein und dieselbe
vorteilhafte Weise schleifen. Bei der Anordnung ist es auch
möglich, daß die Druckplatte eine oszillierende Bewegung
ausführt, und die Kontaktrollen in Relation zu den Eckkanten
des Rohmaterials stationär bleiben, wobei in diesem Fall die
Rollen wassergekühlt sein müssen. In diesem Fall kann die
Druckplatte auswechselbar vorgesehen sein, so daß ermöglicht
wird, daß sich die Vorrichtung auf Rohmaterialien mit sich
ändernden Abmessungen anpassen läßt.
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Ferner kann die Schleifanordnung an Planetenrädern angebracht
werden, so daß ermöglicht wird, daß die Anordnung um das
gesamte Rohmaterial eine Drehbewegung ausführen kann, wodurch
ermöglicht wird, daß alle vier Seiten des Rohmaterials mit
rechteckförmigem Querschnitt gleichzeitig geschliffen werden
können.
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Die Erfindung ist nicht auf das Schleifen von Rohmaterial mit
rechteckförmigem Querschnitt beschränkt, sondern kann auch zum
Schleifen von rundem Rohmaterial oder zum Schleifen von
sogenannten Brammen, das heißt breiteren Rohmaterialien,
eingesetzt werden. Wenn die beschriebene Vorrichtung zum Schleifen
von rundem Rohmaterial eingesetzt wird, werden vorzugsweise
zwei wechselseitig einander gegenüberliegende
Schleifanordnungen vorgesehen, von denen jede eine zugeordnete Hälfte des
Rohmaterials schleift, und die jeweils eine oder mehrere,
oszillierende Kontaktrollen umfaßt. Vier Schleifanordnungen
können hintereinander angeordnet werden, und im Falle von
rundem Rohmaterial können zwei wechselweise einander
gegenüberliegende Anordnungen eingesetzt werden, um das Rohmaterial
zu schleifen, während die beiden restlichen Anordnungen
abgeschaltet sind. Um das Leistungsvermögen zu steigern, kann die
Schleifanordnung stationär angeordnet werden, und das
Rohmaterial kann an den Anordnungen vorbeigehen, so daß jede
Anordnung ein zugeordnetes Teil der Rohmaterialoberfläche
bearbeitet.
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Wenn das Rohmaterial quer zur Längsachse gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung geschliffen wird, wird
der Einfluß des Fluiddruckes auf die Kontakteinrichtung derart
genutzt, daß die Rohmaterialoberfläche, welche dem Schleifband
zugewandt ist, zusammen mit wenigstens der Halbkrümmung der
gebildeten Kanten der Oberfläche geschliffen wird, wodurch
ermöglicht wird, daß die Seitenflächen und die Kantenfläche
des Rohmaterials gleichzeitig und mit ein und demselben Teil
der Anlage bearbeitet werden können.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens läßt sich auf verschiedene Weise modifizieren, ohne
von dem Grundkonzept nach der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann die Schleifanordnung derart vorgesehen
werden, daß sie eine Drehbewegung um einen Winkel von 90º
ausführt, so daß das Rohmaterial in Querrichtung zur Längsachse
oder in Richtung der Längsachse geschliffen werden kann. Die
gegebenenfalls wassergekühlte Rohmaterial-Führungswalzen 30,
31 können genutzt werden, um die Schleifanordnung in
Abhängigkeit von dem Rohmaterial zu führen, so daß das Rohmaterial in
Eingriff mit dem Schleifband gebracht werden kann, oder daß
ermöglicht wird, daß das Rohmaterial frei durchgehen kann,
wenn dies erforderlich sein sollte.
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Somit kann die Erfindung das Auftreten von nicht leicht
bearbeitbaren Oxidschichten und/oder Zunderschichten dadurch
verhindern, daß diese Schichten und der Zunder bei einem
solchen Zustand abgeschliffen werden, in dem noch eine leichte
Bearbeitung möglich ist. Dies bedeutet, daß das Schleifen
bewirkt wird, wenn das Rohmaterial noch glühend heiß von einer
Warmformgebungsbearbeitung kommt, das heißt eine Temperatur
hat, welche höher als etwa 700ºC liegt. Somit wird eine
Stahlbearbeitung bei einer Temperatur oberhalb des Curie-Punktes
durchgeführt.
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Nachstehend wird kurz auf Versuche Bezug genommen, welche mit
Hilfe der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden.
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Das Testschleifen wurde an einem heißen Rohmaterial mit
rechteckförmigem Querschnitt auf die erfindungsgemäße Weise
vorgenommen,
wobei das Rohmaterial auf ein Rollenbett unmittelbar
nach der Walzbearbeitung liegt. Die Bandabmessungen beliefen
sich auf 50 x 1.500 mm, die Bandgeschwindigkeit auf etwa 40
m/s, und es wurde ein mit Riffelungen versehene Kontaktrolle
aus Kautschuk eingesetzt, welche eine Härte von 70 Durometer
hatte. Das Schleifen erfolgte entlang des Rohmaterials und in
Querrichtung zu der abgerundeten Kante des Rohmaterials.
Hierbei erhielt man die folgenden Ergebnisse:
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1. Schleifen mit einem Schleifband Slipnaxos X 898 No. 36
(insgesamt aus Kunststoff und Zirkonium-Korund-Baumwollgewebe
No. 36): Das Band war geringfügig mit weißen Funken
beschnitten, wie wenn man Blei schleifen würde. Man erhielt eine sehr
grobe Oberfläche. Das gleiche Band hatte kaum eine
Schleifwirkung in dem Fall, daß das Rohmaterial kalt war. Das Band
konnte nur mit Schwierigkeiten die Zunder, und die hierdurch
erzeugten dunkelroten Flecken durchdringen. Die
Oberflächenmessungen unter Einsatz von Bruel & Kjaer, Typ 16120, ergab Ra
3-5um bei warmer, geschliffener Oberfläche, 1-1,5 um bei einer
kalten, geschliffenen Oberfläche. Die Oberflächenwerte waren
der Schleifbarkeit zugeordnet, wobei eine grobe Oberfläche
einer leicht geschliffenen Fläche entspricht.
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2. Schleifen mit einem Schleifband Slipnaxos X 998 No. 60
(insgesamt Kunststoff mit
Zirkonium-Korund-Polyestergewebematerial No. 60): Das Schleifen ist im wesentlichen gleichwertig
wie No. 36, und man erhielt auf ähnliche Weise weiße Flecken.
Die Oberfläche war feiner. Das Band konnte die abgerundete
Kante beschleifen, und man konnte kein Anzeichen eines
Erschmmelzens des Polyestergewebematerials feststellen.
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3. Schleifen mit einem Schleifband Slipnaxos X 808 No. 50
(insgesamt Kunststoff mit Korund-Baumwollgewebematerial No.
50): Dieses Band führte zu ungünstigeren Schleifergebnissen
als das zweite Zirkonium-Korund-Band, und man erhielt gelbe
Flecken. Die Oberfläche war wesentlich feiner als die
Oberfläche,
die man bei den beiden vorangehend beschriebenen Test
erhielt.
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Aus diesen Tests lassen sich somit folgende Schlußfolgerungen
ziehen: Trotz Temperaturen von unmittelbar unterhalb 1000ºC
war die einzige Schwierigkeit, die von der Wärmeabstrahlung
von dem Rohmaterial ausgeht, darin zu sehen, daß die
Bedienungsperson hiervon beeinflußt wurde. Dieses Problem läßt sich
einfach dadurch überwinden, daß man eine geeignete Abschirmung
vorsieht. Die Maschine, das Schleifband und die Kontaktrollen
wurden durch die Wärme nicht beeinflußt. Die
Bandwirtschaftlichkeit ist gut, da sich das Material sehr einfach bei diesen
Temperaturen schleifen läßt.