专利名称：辊清洗刷的成形方法和按照该方法成形的清洗刷的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使一个具有一个刷子包覆物的辊清洗刷、特别是用于工作辊的辊清洗刷成形的方法，所述工作辊在金属、并尤其是在铝-带钢热轧机中使用，该辊清洗刷包括一个在端侧用轴承承载的基体连同在其上固定的刷子包覆物，为了得到清洗效果该包覆物以可调节的力或者以规定的浸入深度压向辊；并且本发明还涉及一种按照本方法制造的清洗刷。
在铝-带钢热轧机中，需要在轧制工艺中至少对工作辊进行清洗。为此目的，将旋转的刷子压向工作辊，以清除辊上的乳化剂残留物、凝结的轧制材料颗粒和氧化物颗粒等。
为了保证在轧制的钢带上具有令人满意的均匀的表面质量，对工作辊进行这样一种清洗是绝对必要的。
经常使用的刷子类型为钢刷。这种类型的刷子的包覆物具有比较高的刚性，因此它和辊的轮廓不能很完整的匹配。
所述钢刷由一个承载的基体和一个固定在其上的刷子包覆物、即所谓的镶边(Besatz)组成。这个刷子包覆物由波浪形的钢丝制成的刷毛组成。为了取得清洗效果，刷子以一定的力或者以钢丝的规定的浸入深度压向所述辊。在这种情况下，刷子自然地弯曲。在使用一种圆筒形的工作辊和一种圆筒形的刷子形状时形成一种压紧力，该压紧力由于刷子的弯曲而在边缘区域中较高、在中间较低。
然而，若在工作辊上安装上特殊的研磨部位(Sonderschliffe)，则在调整刷子在整个工作辊长度上的接触之前，在压紧刷子时必须首先克服在工作辊和钢刷之间的间隙。然而在这种情况下出现的压紧力肯定是不均匀的。在压紧力比较大的区域，刷毛的损耗可能比较大。而在压紧力比较小的区域则局部清除效果比较低，直到不接触。在每种情况下，在辊的辊身长度(Ballenlaenge)上的条件和使用持续时间是不均匀的，这在轧制许多铝合金和其它非铁金属时由于表面质量的原因是有缺陷的。因为随着形成轮廓的辊的调整区域的增大、并因此在工作辊的辊身长度上的直径差别的增大，所述问题或者不均匀性就大大增加。
热-和冷轧制带的一个主要目的在于，在以良好的带平整性的情况下生产出完全满足轧制成品要求的型材。然而带型材受到许多因素—例如热凸起(thermische Balligkeit)、轧制损耗和轧制力的影响。因此必须经常和工作辊的凸起(Balligkeit)相匹配。为此证明一种具有连续可变的凸起的辊是最合适的调节机构。在这种情况下，例如将工作辊研磨成大致为S形。两个工作辊具有相同的研磨部位(Schliff)。上辊的研磨部位相对于下辊的研磨部位错位180°，这样，它们相互补充，并且产生一个对称的轧辊间隙轮廓。
文献EP 0 605 833 B1公开了一种用于刷辊、特别是在用于热轧铝的轧机机架的工作辊上的调节装置，其中，刷辊可与工作辊旋转方向相反地旋转，并且平行于工作辊地可移动地推移，并且两端支承在可摆动的支架中。
每个刷辊-支架的摆动轴承设置在工作辊轴承座中。该支架具有一个播杆。该摇杆设置在一个可控制的操纵元件和一个可复位的支持元件之间，其中，该操纵元件设置在工作辊的平衡部件或者弯曲部件中，支持元件设置在工作辊轴承座上。
文献EP 0 394 873 B1描述一种在一个轧制装置中用于冷轧铝带的方法，该轧制装置具有至少一对工作辊和一对支持辊，其中，每个支持辊之所以如此设置，为的是和一个工作辊相接触。分别为每个支持辊设置一个清洗刷，该清洗刷设置在一个通道装置的开口端上，以接触支持辊，并且对其进行刷洗。该方法是由其它的步骤决定的—刷子沿与支持辊相反方向旋转；—将空气吸入通道装置的开口端，其中，空气吸入速度为至少5米/秒，其中，通道装置装配有阀门部件以及一个用于前移和复位的机构；—调节阀门部件的位置，以便按与支持辊的预先规定的距离保持通道装置的开口端。
文献EP 0 640 412 A1描述一种用于清洗和磨光一个辊的装置，该装置包括一个清洗辊，该清洗辊可旋转地设置在一个具有两个平行臂的支持元件上。该平行臂在一个内端部和一个外端部之间延伸，并且可在一个靠近清洗辊的位置和一个间隔距离的位置之间移动，以及具有用于控制旋转的装置。所述两个支持臂的外端部平行于辊的轴线，或者支承在两个对齐的固定轴承上，其中，旋转的辊由一个可在传动装置的轴上摆动的动力链驱动。
文献JP 9057313 A涉及一种待轧制板的表面质量的损坏问题和在轧制铝板时的粘结问题。为了解决这些问题建议，在一个冷轧机座中给工作辊附设刷辊，以通过此措施在与这些工作辊接触时将在工作辊表面上的附着层分离开。
文献JP 10034210 A涉及的任务是避免熔渣颗粒在工作辊上的粘结。为了完成此任务，建议设置一个用于清洗每个工作辊的刷辊。为此，刷辊具有一个用于使冷却液穿过的空心体，并且该空心体具有沿径向设置的从空心体出来的出口孔。
由上述的现有技术出发，本发明的任务是如此地造型或者研磨清洗刷，即只要工作辊具有一个任意成形的凸起形状就都可以在例如一个工作辊和清洗刷之间在整个辊身长度上调节出一种均匀的压紧力。
为了完成这一任务，在根据权利要求1的前序部分所述的、用于使一个在金属、特别是在铝-带钢热轧机中使用的、特别是一个工作辊清洗刷成形的方法中规定，清洗刷或者刷子包覆物的形状是按照所述辊的形状如此地与该辊相匹配的，即在整个辊身长度上、并且特别是在辊的带钢宽度范围内在辊和清洗刷之间调节出尽可能均匀的压紧力。
在这种情况下，该方法的一种方案规定，清洗刷或者刷子包覆物的形状在很大程度上如此地与辊的形状相匹配，即可为足够的清洗效果调节出一种最小的压紧力。
在这种情况下，在另一方案中可以采用下述措施，即刷子包覆物或者清洗刷的形状相应于辊的任意几何形状例如具有一个抛物线的研磨部位、具有一个根据一种任意的多项式的数学函数的研磨部位、具有一个指数函数的研磨部位、具有一个三角函数的研磨部位等。
此外，本方法具有下述特征是有利的，即刷子基体的根据经验的弯曲、以及辊的根据经验的热冠高(thermische Crown)通过刷子包覆物的一致的对称的凸起予以补偿，同时注意到刷子基体的刚性的影响。
最后根据本发明的方法还规定，在运行时，当工作辊轴向移动一个功能限定的长度单位时，为了保持清洗刷相对于辊的相对纵向位置以及该清洗刷的辊轧形状，该清洗刷也同方向地移动一个优选地相同的长度单位。在固定的刷子中压紧力一定要匹配。
在金属、特别是在铝-带钢热轧机中应用的、特别是用于执行根据本发明的方法的、且具有一个刷子包覆物的根据本发明的清洗刷有利地得到一个与辊的、特别是工作辊的轮廓相匹配的刷子包覆物的轮廓。
最后根据本发明的清洗刷如此形成，即该清洗刷至少在它的一个端部支承上具有用于沿它的轴向方向移动的装置，或者与可移动的工作辊相耦合。
在从属权利要求中对清洗刷的其它方案进行了说明。
从对于一个在附图中简要示出的实施例的下述说明中可以得到本发明的细节、特征和优点。这些附图是
图1两个圆筒形的工作辊与圆筒形的清洗刷共同作用的正视图；图2在与一个圆筒形的工作辊共同作用时圆筒形的清洗刷的弯曲情况；图2a根据图2的清洗刷的压紧力的曲线图；图3在形成一个S轮廓的工作辊与一个圆筒形的刷子共同作用时在工作辊和清洗刷之间的压紧力的不同强度；图3a根据图3的刷子的更高的损耗部位；图4在工作辊和清洗刷双方都形成S形轮廓的情况下所述的工作辊和清洗刷；图4a形成根据图4的工作压力的曲线图。
图1表示一对工作辊4，4’在辊缝中轧制一条轧制带8的情形。工作辊4，4’从辊缝8中出来的表面区域被相互相反旋转的清洗刷1，1a覆盖，并且清除掉如乳化剂残留物、凝结的轧制物和氧化物颗粒。该图分别表示工作辊4，4’以及清洗刷1，1a的正面。工作辊和清洗辊都是圆筒形的。
图2表示工作辊4与圆筒形的清洗刷1共同作用的侧视图。清洗刷在两侧以压紧作用力FB/2压向工作辊4，并且其中形成一个弯曲度D。此外如图2所示，清洗刷还包括一个优选地由钢制成的、具有一个刷子包覆物2的基体3。这个刷子包覆物由波浪形的钢丝制成。
图2a表示由于在工作辊4和清洗刷1之间可变化的压紧力而形成的弯曲的曲线图，确切地说是在一个软刷子1’和一个硬刷子、特别是一个钢丝刷1”时的比较图。
图3a的曲线图表示根据图3的一个S形形状的工作辊4与一个圆筒形的清洗刷1的组合时增加的压紧力的范围6、以及紧接着的降低的压紧力并且相应地降低的清洗效果的范围7。可以看出，这种组合是不合适的。
与此相反，曲线图4a表示在清洗刷1的长度上的均匀的压紧力。
在根据本发明设计的一种S形工作辊4与一种S形清洗刷1的共同作用达到了一种如此的最佳压紧力。
在这种情况下，刷子研磨部位5，5’的形状在很大程度上如此地与工作辊4的形状相匹配，即可以为了达到一种足够的清洗效果而选择最小的压紧作用力FB。
在这种情况下，刷子包覆物2的形状可相应于工作辊4的几何形状有选择地具有一种抛物线研磨部位、具有一种任意的多项式的研磨部位、具有一种指数函数的研磨部位、具有一种三角函数的研磨部位等。
在这种情况下特别有利的是，刷子基体3的根据经验的弯曲D以及工作辊4的根据经验的热冠高通过刷子包覆物2的一致的对称的凸起得到补偿，同时注意到刷子基体3的刚性的影响。
当运行时，工作辊4轴向移动一个功能限定的长度单位时，清洗刷为了保持它相对于工作辊的相对纵向位置以及该清洗刷的辊轧形状，也同方向地推移一个优选地相同的长度单位，和/或改变刷子的压紧力。在金属-特别是在铝-带钢热轧机中使用的清洗刷配设有一个由波浪形的钢丝制成的刷子包覆物2。
因为清洗刷的轮廓从一开始就和工作辊轮廓相匹配，并且这种匹配在工作辊的每个轴向移动位置中都有效，因此能始终保证在很大程度上均匀的压紧力，从而保证对工作辊的最佳清洗。
权利要求
1.用于使一个具有一个刷子包覆物(2)的辊清洗刷(1)、特别是用于工作辊的辊清洗刷的成形方法，所述工作辊在金属、特别是铝-带钢热轧机中使用，所述辊清洗刷包括一个在端侧用轴承承载的基体(3)连同所述固定在其上的刷子包覆物(2)，为了取得清洗效果该刷子包覆物以可调节的力或者以规定的浸入深度压向辊(4)，其特征在于，刷子包覆物(2)的形状、或者清洗刷(1)的形状按照辊(4)的形状如此地与这个辊相匹配使得在辊身长度上、最好在辊的带钢宽度范围内在辊和刷子包覆物或者清洗刷之间调节出一个在很大程度上均匀的压紧力(图4a)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，刷子包覆物(2)或者清洗刷(1)的形状与辊(4)的形状如此很大程度地相匹配，使得可以对于一种足够的清洗效果调节出一个最小的压紧作用力Fb。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，刷子包覆物(2)或者清洗刷(1)的形状相应于辊(4)的任意的几何形状例如具有一种抛物线的研磨部位、具有一种根据一个多项式的数学函数的研磨部位、具有一种指数函数的研磨部位、具有一种三角函数的研磨部位等。
4.按照权利要求1至3中任一项或者多项所述的方法，其特征在于，刷子基体(3)的根据经验的弯曲以及辊(4)的根据经验的热冠高通过刷子包覆物(2)的一致的对称的凸起予以补偿，其中注意到刷子基体(3)的刚性影响。
5.按照权利要求1至4中任一项或者多项所述的方法，其特征在于，在运行时，当工作辊(4)轴向移动一个功能限定的长度单位时，为了保持清洗刷(1)相对于辊的相对的纵向位置以及该清洗刷的辊轧形状，清洗刷(1)也同方向地移动一个优选地相同的长度单位。
6.按照权利要求1至4中任一项或者多项所述的方法，其特征在于，在工作辊(4)轴向位移时，清洗刷的压紧力与已改变的有效的辊轧几何形状相匹配。
7.在金属、特别是在铝-带钢热轧机中使用的、且具有一个包覆物(2)的、特别是用于执行按照前述权利要求所述的方法的清洗刷，其特征在于，该清洗刷或者它的刷子包覆物(2)具有一个与辊、特别是工作辊(4)的轮廓相匹配的轮廓。
8.按照权利要求7所述的清洗刷，其特征在于，清洗刷(1)或者它的刷子包覆物(2)具有一个根据一种抛物线的、一个根据一种任意的多项式的、一个根据一种指数函数的、一个根据一种三角函数的刷子形状(5)等。
9.按照权利要求7或者8所述的清洗刷，其特征在于，所述清洗刷至少在它的一个端部支承部位上具有用于沿它的轴向方向移动的装置，或者与可移动的工作辊相耦合。
10.按照权利要求9所述的清洗刷，其特征在于，清洗刷的移动装置与辊的、特别是工作辊的移动装置最好同步地相耦合。
全文摘要
本发明涉及一种用于使一个具有一个刷子包覆物(2)的辊清洗刷(1)、特别是用于工作辊的清洗刷成形方法，该工作辊在金属、特别是铝－带钢热轧机中使用，所述辊清洗刷具有一个在端侧用轴承承载的基体(3)连同固定其上的刷子包覆物(2)，为了取得清洗效果该刷子包覆物以一种可调节的力或者以规定的浸入深度压向辊(4)。为了取得均匀的压紧力，清洗刷(1)或者刷子包覆物(2)的形状按照工作辊(4)的形状如此地与该工作辊相匹配，即在辊与刷子包覆物、或者清洗刷之间在辊的整个辊身长度上调节出一种尽可能均匀的压紧力。此外，本发明还涉及一种具有相应轮廓的清洗刷(1)。
文档编号A46B9/02GK1826189SQ200480021186
公开日2006年8月30日 申请日期2004年6月23日 优先权日2003年7月22日
发明者H·霍夫, J·塞德尔 申请人:Sms迪马格股份公司