用于非接触式的轧辊清洁的装置和方法与流程

在金属、特别是例如由钢、铝、镁或者其他非铁金属组成的金属带材的滚轧和整平过程中会不可避免地产生来自轧辊本身或者带材表面的细磨粒。为了使所述细磨粒不会例如通过污染或压印而在带材表面上产生质量缺陷，必须将其除去。

常见的方法是通过液体(比如水、乳剂或者类似物)的喷射而除去。在这种情况下人们常称之为湿轧或湿整平。但是，作为替代方案，特别是对于特殊的产品和质量要求而言，例如在特别易于受到腐蚀的产品，也可以在没有液体的条件下进行滚轧或整平。这种情况常称之为干轧或干整平。

为了轧辊清洁，现有技术中将机械的、接触式的方法用于干轧或干整平，比如刷和刮，这些方法将附着的颗粒或已牢固滚轧的污垢层从轧辊表面上除去。常规的清洁系统，例如基于接触式工作原理的刷装置。出于磨损的原因，必须经常更换和清洁这些系统并且导致轧辊表面的研磨性的磨损。因此通过接触式的系统的轧辊清洁是多故障且维护密集的。另外，在现有技术中得到的解决方案难以在已有的轧机或整平机补充安装并且在实际使用中磨损严重。因此，这些系统除了投资费用之外还与相对高的运行费用相关。

本发明的目的在于提供一种用于清洁带材加工设备(特别是轧机或整平机)的轧辊、特别是支承辊和/或工作辊的装置和方法。特别是用于干轧或干整平。在此特别是避免了现有技术中已知的解决方案的缺点(高磨损、维护密集、复杂的结构形状……)。

整平机或轧机通常有一对与带材表面直接接触的工作辊和支承辊对(所谓的四辊式轧机)或者多个支承辊的系统(例如六重式整平机或其他系统)，这些支承辊稳定化并驱动工作辊。

在干轧或干整平过程中会导致大量的降尘(“闪光金属片(Flitter)”或者“整平尘(Dressierstaub)”)，特别是来自带材和工作辊上落下的细磨粒，其使污垢层在轧辊表面的产生首先在支承辊上起作用。该污垢层可以剥落或者转移到工作辊上，由此导致压入带材表面。

技术实现要素：

按照本发明的设备或按照本发明的方法通过组合的吹吸装置用于连续地清洁轧辊。通过持续地吹净轧辊表面连续地除去在滚轧过程中产生的细磨粒并这样防止在轧辊表面上的污垢层的形成。通过与集成的抽吸装置的组合可以直接地排出轧尘。由此省略了轧机或整平机的完全包绕。

轧辊表面的吹净和灰尘(“闪光金属片”)的抽吸在共同的包绕(外罩)内进行，该包绕位于待清洁的表面附近，但并不触及该表面。

该外罩以及吹入的气体或流体(鼓风)的作用区域覆盖待清洁轧辊的整个工作宽度，该工作宽度至少等于金属带材的宽度。因此，鼓风以理想的方式通过缝隙式喷嘴或者有多个单个喷嘴组成的喷嘴梁喷出，这些喷嘴在轧辊的宽度方向上至少延伸经过带材的宽度。出于经济性方面的考虑，理想地使用空气或压缩空气作为气体。

对于最理想的运行而言，对流入和流出的流体的更准确的观察具有决定性的作用。因此必须这样对进入的气流这样定量，即，其导致在轧辊表面上附着的颗粒的脱落。在此，喷嘴形状也具有特殊的意义。在一个实施例中，所述喷嘴以文丘里喷嘴(Venturidüse)的形式实施，由此可以提高气流的量和速度。在另一个实施例中，喷嘴的几何形状这样形成，即，通过利用康达效应(Coanda-Effekt)使气流集中地对准表面。

必须这样设计外罩中的气流，以使得在外罩内部不会出现有利于平整灰在抽吸罩的壁上沉积的所谓的死区。一般通过修圆的边缘和过渡通道和/或流通连续的表面尽可能地确保层状的流动关系，即，尽可能地没有湍流。另外，必须调整外罩的抽吸，以便于可以将平整灰完全地从外罩中除去。

在此必须这样调整送气和排气，以便于在外罩中不会产生超压，该超压使颗粒由外罩和表面之间的间隙中甩出。

以下将描述本发明用于清洁用于加工带状材料的设备的轧辊的一个实施例，其中，设置有至少一个喷嘴，该喷嘴将流体流对准所述轧辊的表面，并且设置有至少一个抽吸通道。至少一个喷嘴和至少一个抽吸通道设置在一个共同的外罩中，其中，所述外罩覆盖所述轧辊的圆周的一部分。

至少一个设置在外罩中的抽吸通道的抽吸功率(即，体积流量)大于借助于至少一个设置在该外罩中的喷嘴所引入的流体流。在一个优选的实施方式中，排气的体积流量设置为比引入的气流大5％至50％。

至少一个喷嘴至少覆盖轧辊的宽度，该轧辊的宽度对应于带状材料的宽度。至少一个喷嘴相对于轧辊的表面上的垂线以+/-45°、优选+/-10°、特别是0°的角度并且以小于50mm、优选1mm至30mm的间距远离该轧辊的表面设置。

为了覆盖上述宽度，至少一个喷嘴作为缝隙式喷嘴或者作为具有多个相邻设置的单个喷嘴的喷嘴梁形成，其中，单个喷嘴本身可以以点状或缝隙状形成。

具有至少20m/s、优选大于40m/s的速度的流体流或气流从至少一个喷嘴中喷出。最大的喷嘴间隔取决于喷嘴开口和喷嘴形状以及由此所导致的流体速度。对于具有4mm开口的喷嘴而言，该喷嘴间隔约为50mm。在远离轧辊表面约1-30mm的喷嘴间隔的条件下实现了特别好的清洁作用。

为了提高清洁作用，在一个实施例中，在至少一个喷嘴或其输送管路中设置有用于将至少暂时磨损的颗粒带入到气流中的装置。例如在射流加工的领域中已知的在刚玉基上的颗粒。

针对维护目的以及轧辊更换和为了与不同的轧辊直径相适应，按照本发明的清洁装置以能够调整的方式安装在轧机上。

在另一个实施方式中，设置有至少一个另外的喷嘴，其优选在与带状材料宽度相对应的宽度上延伸并且在外罩外部在与相邻的轧辊或与带状材料的接触位置的范围中、优选在输出方向上设置。

附图说明

本发明的其他特点和特征可由附图和以下借助示意图的描述中得出。这些附图仅示意性地示出了举例的实施方式。相同的部分标记有同样的附图标记。

图1示出了沿轧辊宽度的方向观察的按照本发明的清洁装置。

图2示出了从轧辊表面的方向的观察的另一个按照本发明的清洁装置。

图3示出了从轧辊表面的方向的观察的另一个按照本发明的清洁装置。

图4示出了具有按照本发明的清洁装置的轧机。

具体实施方式

在图1中示出了一个具有附着在轧辊表面(2)上的污垢层(3)的轧辊(1)。按照本发明的外罩(4)靠近该轧辊表面(2)，其中并未触及该轧辊表面(2)。在该外罩(4)中沿宽度方向设置至少一个喷嘴(5),具有大于20m/s、优选大于40m/s的速度的气流(6)从该喷嘴中吹到具有污垢层(3)的轧辊表面(2)上。出于经济性方面的考虑，大于500m/s的速度不再是有意义的。另外，出于噪声防护的原因而优选低于300m/s的速度。通过气流(6)使污垢层(3)从轧辊表面(2)上脱落而且所产生的颗粒(7)通过至少一个抽吸通道(8)借助排气(9)而抽走。排气(9)的体积流量在此这样测定，即，其大于通过至少一个喷嘴(5)而提供的气流(6)的体积。

图2示出了从轧辊表面的方向上观察的外罩(4)，其中，至少一个喷嘴(5)实施为缝隙式喷嘴(5.1)。这类缝隙式喷嘴(5.1)或者浅缝隙式喷嘴作为气量计或气刀(Airknife)已知。缝隙式喷嘴(5.1)在外罩(4)的宽度上延伸并且在一个实施方式中大致设置在中间。在示出的实施方式中，在外罩(4)上设置两个抽吸通道(8)，其中从轧辊的旋转方向上观察第一抽吸通道8.1位于缝隙式喷嘴(5.1)之前并且在外罩(4)的宽度的大部分上延伸。额外地将第二抽吸通道(8.2)设置在缝隙式喷嘴(5.1)沿轧辊的旋转方向上观察在后的一侧上。在图2中示出的对称的结构并不是强制的，但是其具有这样的优点，即，可以不依赖于旋转方向而进行安装。

在另一种实施方式中仅仅设置两个抽吸通道(8.1)或(8.2)中的一个。由此可以实现外罩(4)更小的结构尺寸，这简化了外罩(4)的安装和可移动性。抽吸通道(8)也可以代替示出的宽度由多个单个的相邻设置的抽吸通道组成。

在图3中示出的实施例同样从轧辊表面的方向观察的。但是，在此至少一个喷嘴(5)以喷嘴梁(5.2)的形式形成，该喷嘴梁在宽度方向上有多个相邻设置的单个喷组组成。在喷嘴梁(5.2)在旋转方向上在前的一侧上设置其它额外的单个喷嘴(5.3)，通过该额外的单个喷嘴在喷嘴梁(5.2)之前已经使污垢层(3)破裂，由此可以进一步改善清洁作用。在额外的单个喷嘴(5.3)之前或之间设置多个抽吸通道(8.3)。如在图2中示出的实施例中，在喷嘴梁(5.2)之后设置第二抽吸通道(8.2)。当然，该第二抽吸通道(8.2)不必如图所示地作为大致在外罩(4)的整个宽度上延伸的单个通道而实施，而是也可以分为多个单个的抽吸通道(8.3)。

图4示意性地示出了一个具有两个工作辊(1.1)的轧机，待处理的带材(10)穿过这两个工作辊之间。这些工作辊(1.1)通过一对支承辊(1.2)而支承。在按照本发明的装置中，外罩(4)既能够设置在该工作辊(1.1)上也能够设置在该支承辊(1.2)上。在考虑质量要求的情况下进行外罩(4)的布设并因此优选在工作辊(1.1)上在带材(10)的进入侧上进行清洁。

在另一个实施方式中设置有用于抽吸游离颗粒的另外的抽吸通道(11)。该另外的抽吸通道(11)优选具有与带状材料的宽度相对应的宽度并且在该工作辊(1.1)与带材(10)的接触位置的区域中在输出方向上设置。另外的抽吸通道(11)可以额外地或选择性地设置在工作辊(1.1)和支承辊(1.2)之间的接触位置或支承辊(1.2)之间的接触位置附近。

附图标记

1 轧辊

1.1 工作辊

1.2 支承辊

2 轧辊表面

3 污垢层

4 外罩

5 喷嘴

5.1 缝隙式喷嘴

5.2 喷嘴梁

5.3 单个喷嘴

6 气流

7 颗粒

8 抽吸通道

8.1 第一抽吸通道

8.2 第二抽吸通道

8.3 单个的抽吸通道

9 排气

10 带材

11 另外的抽吸通道