BRPI0412796B1 - Method for forming a brush for cleaning cylinders and brushes for cleaning cylinders formed in compliance with the procedure - Google Patents

Abstract

"procedimento para dar forma a uma escova para limpar cilindros e escovas para limpar cilindros formadas em conformidade com o procedimento". a presente invenção se refere a um procedimento para dar forma a uma escova de limpeza para cilindros (1), em particular, para cilindros trabalhadores, para ser utilizada em trens de laminação a quente de tiras de metal, especialmente em trens de laminação a quente de tiras de alumínio, apresentando um revestimento em escova (2) que compreende um corpo de base (3) portante e apoiado do lado da extremidade com um revestimento em escova (2) fixado nele, o qual é pressionado contra o cilindro (4) com uma força ajustável ou com uma profundidade de imersão determinada para obter um efeito de limpeza. para obter uma força de pressão homogênea, a forma da escova de limpeza (1) ou, eventualmente, do revestimento em escova (2) é ajustada à medida da forma do cilindro de tal maneira que é exercida, entre o cilindro e o revestimento da escova, isto é, a escova de limpeza, uma força de pressão a mais homogênea possível pelo comprimento total da mesa do cilindro. a presente invenção também se refere a uma escova de limpeza (1) apresentando um contorno correspondente.

Description

PROCEDIMENTO PARA DAR FORMA A UMA ESCOVA PARA LIMPAR CILINDROS Ξ ESCOVAS PARA LIMPAR CILINDROS FORMADAS EM CONFORMIDADE COM O PROCEDIMENTO A presente invenção se refere a um procedimento para dar forma a uma escova para limpar cilindros, em particular, para cilindros trabalhadores, para ser utilizada em trens de laminaçio de tiras de metal a quente, especialmente em trens de laminação de tiras de alumínio a quente, apresentando um revestimento em escova que compreende um corpo de base portante e apoiado do lado da extremidade com um revestimento em escova fixado nele, que é pressionado contra o cilindro com uma força ajustável ou com uma profundidade de imersão determinada para obter um efeito de limpeza, a uma escova de limpeza fabricada em conformidade com o procedimento, bem como a um processo de operação da escova de limpeza.

Nos trens de laminação de tiras de alumínio a quente, é necessário limpar pelo menos os cilindros trabalhadores durante o processo de laminação. Para este fim, escovas rotativas são pressionadas contra os cilindros trabalhadores, para manter os cilindros isentos de resíduos de emulsão, de partículas de óxido e de material a laminar, etc.

Uma limpeza dos cilindros trabalhadores deste gênero é imprescindível para garantir uma qualidade de superfície regular e satisfatória para a tira laminada. 0 tipo de escova frequentemente utilizado é a escova de aço. Os revestimentos deste tipo de escova apresentam uma rigidez relativamente grande e, por este motivo, eles só podem se ajustar de maneira extremamente imperfeita aos contornos dos cilindros. A escova de aço consiste de um corpo de base portante e de um revestimento em escova fixado nele, a assim chamada guarnição. Esta última é constituída de pelos da escova feitos de fios de aço ondulados. Para se obter o efeito de limpeza, a escova é pressionada contra o cilindro com uma força determinada ou com uma profundidade de imersão definida para os fios de aço. Neste contexto, naturalmente, a escova é flexionada. Quando são utilizados um cilindro trabalhador em forma de cilindro e uma forma de escova cilíndrica, ocorre uma força de pressão que, em função da flexão da escova é maior nas regiões das bordas e menor no centro.

Contudo, quando são aplicadas formas especiais de esmerilamento sobre os cilindros trabalhadores, então, ao se apertar a escova contra eles, deve-se primeiramente vencer um interstício formado entre o cilindro trabalhador e a escova de aço antes que se possa estabelecer um contato entre a escova e o total do comprimento do cilindro trabalhador. A força de pressão exercida neste contexto, entretanto, é obrigatoriamente irregular, Nas regiões em que é exercida uma força de pressão mais elevada, pode ocorrer um desgaste maior dos pelos da escova. Nas regiões em que é exercida uma força de pressão menor, em contrapartida, deve se contar com um efeito de limpeza localmente mais reduzido e até mesmo de não-contato. De qualquer maneira, as condições de atuação sobre o comprimento da mesa do cilindro e a duração da aplicação são irregulares, o que é desvantajoso para a laminação de muitas ligas de alumínio e de outros metais não ferrosos, em função da qualidade da superfície. Isto porque, conforme aumenta a faixa de ajuste de cilindros com contornos e cresce, de forma correlata, a diferença de diâmetro pelo comprimento da mesa dos cilindros trabalhadores, o problema, a saber, a irregularidade, aumenta substancialmente.

Um dos objetivos fundamentais da laminação a quente e a frio de tiras consiste no fato de produzir um perfil com boa lisura da tira e que preencha totalmente as exigências feitas ao produto laminado. Inclusive, o perfil da tira é influenciado por numerosos fatores, como, por exemplo, abaulamento térmico, desgaste dos cilindros e forças de laminação. Por este motivo existe a necessidade de ajustar correntemente o abaulamento dos cilindros trabalhadores. Para tanto, um cilindro com abaulamento que pode ser modificado de forma contínua (Continuously Variable) demonstrou ser o mecanismo de ajuste mais adequado. Neste contexto, especialmente os cilindros trabalhadores são esmerilados na forma aproximada de um S. Ambos os cilindros trabalhadores apresentam um esmerilamento idêntico: O esmerilamento do cilindro superior é desalinhado em 180 0 em relação ao cilindro inferior, de tal maneira que eles se completem mutuamente e que resulte daí um contorno simétrico do espaço entre os cilindros. O documento EP 0 605 833 BI trouxe ao conhecimento do público um dispositivo para ajustar um cilindro de escova, especialmente junto a um cilindro trabalhador de um montante de cilindros para laminar alumínio a quente, sendo que o cilindro de escova pode ser girado em sentido contrário à rotação do cilindro trabalhador e é apoiado de ambos os lados em dispositivos de fixação que podem ser girados, e é posicionado paralelo ao cilindro trabalhador de forma a poder ser deslocado em translação. 0 mancai giratório de cada dispositivo de fixação dos cilindros em escova está posicionado junto da ferragem dos cilindros trabalhadores. 0 dispositivo de fixação apresenta uma alavanca giratória que se encontra entre um elemento de acionamento regulável e um elemento de apoio que pode ser reposicionado, sendo que o elemento de acionamento está posicionado no bloco de balanceamento ou, eventualmente, no bloco de dobrar para os cilindros trabalhadores, e o elemento de apoio está posicionado junto da ferragem dos cilindros trabalhadores. 0 documento EP 0 394 873 BI descreve um procedimento para laminar uma tira de alumínio a frio num dispositivo para laminar que apresenta pelo menos um par de cilindros trabalhadores e um par de cilindros de apoio, sendo que cada cilindro de apoio está posicionado de tal maneira a estar em contato com um cilindro trabalhador. Está prevista a alocação de uma escova de limpeza para cada cilindro de apoio, sendo que esta está disposta na extremidade aberta de um mecanismo em canal, para que toque o cilindro de apoio, escovando-o. 0 procedimento é determinado pelos passos seguintes: • Rotação da escova num sentido oposto ao cilindro de apoio; • Aspiração de ar pela extremidade aberta do mecanismo em canal, sendo que a velocidade da aspiração do ar comporta pelo menos 5 m/sec e sendo que o mecanismo em canal é dotado de partes basculantes e de um mecanismo para ser empurrado para frente e ser puxado para trás; • Regulação das posições das partes basculantes, para manter a extremidade aberta do mecanismo em canal a uma distância predeterminada do cilindro de apoio. 0 documento EP 0 640 412 Al descreve um dispositivo para limpar e polir cilindros, o qual abrange um cilindro de limpeza que é disposto de forma a poder ser girado sobre um elemento de suporte apresentando dois braços paralelos que se estendem entre uma extremidade interna e uma extremidade externa e que são apoiados paralelos em relação ao eixo dos cilindros, respectivamente sobre dois mancais fixos alinhados, sendo que o cilindro rotativo é acionado por uma corrente cinemática que pode ser girada sobre o eixo da engrenagem. 0 documento JP 9057313 A se refere ao problema da destruição das superfícies de uma placa a ser laminada e ao problema de resíduos grudarem durante a laminação de placas de alumínio. Para solucionar esses problemas, o documento propõe posicionar cilindros de escovas junto dos cilindros trabalhadores num montante de cilindros para laminação a frio, fazendo com que, ao entrar em contato com os cilindros trabalhadores, ele s possam remover a camada que grudou sobre a superfície dos cilindros trabalhadores. O documento JP 10034210 A se refere à tarefa de evitar que partículas de escória grudem nos cilindros trabalhadores. Para solucionar essa tarefa, o documento propõe posicionar um cilindro de escova para limpar cada cilindro trabalhador. Para tanto, o cilindro de escova possui um corpo oco através do qual se pode conduzir um líquido para refrigeração, com orifícios de saída dispostos radialmente no corpo oco. 0 documento US-A 2,953,952 descreve uma escova de limpeza para limpar os cilindros de um montante de cilindros. Os cilindros são cilíndricos e o contorno externo da escova de limpeza apresenta a forma cilíndrica. Quando a escova de limpeza é pressionada contra os cilindros, surge uma carga irregular que tem como conseqüência um desgaste irregular. 0 documento JP 52 09 28 55 trouxe ao conhecimento do público uma escova de limpeza que pode ser ajustada a um cilindro trabalhador cilíndrico de um montante de cilindro que apresenta quatro cilindros, e que é atingida com forças de pressão ou de tração em suas extremidades de apoio.

Com isto, obtém-se um traçado de forças convexo ou, eventualmente, côncavo, pelo comprimento da escova de limpeza. Também é proposta a adoção de uma escova de limpeza com um revestimento da escova em forma de uma parábola. Não obstante, não é possível evitar que o revestimento da escova sofra um desgaste irregular.

Tomando como base o estado da arte na técnica conforme descrito anteriormente, a presente invenção tem como tarefa fundamental configurar ou, eventualmente, criar uma escova de limpeza de tal maneira que uma força de pressão homogênea seja estabelecida entre, por exemplo, um cilindro trabalhador e a escova de limpeza por todo o comprimento da mesa do cilindro, mesmo quando o cilindro trabalhador apresentar uma forma de mesa com um contorno qualquer.

Para solucionar a tarefa, a presente invenção prevê adotar um procedimento para dar forma a uma escova de limpeza, em particular, para cilindros trabalhadores, para ser utilizada em trens de laminação a quente de tiras de metal, especialmente em trens de laminação a quente de tiras de alumínio, em conformidade com o termo genérico da reivindicação 1. A presente invenção prevê que a forma do revestimento da escova, isto é, a escova de limpeza, seja configurada, de acordo com a geometria do cilindro, com um contorno em conformidade com as funções matemáticas de um polinômio, com uma função exponencial, com uma função angular ou outra forma similar, e apresente uma força de pressão mínima suficiente para produzir um efeito de limpeza.

Neste contexto, uma outra forma de execução da presente invenção prevê que a forma, ou seja, o contorno do revestimento da escova ou da escova de limpeza seja adequada à geometria do cilindro, em particular, do cilindro trabalhador e que seja configurada com um contorno em conformidade com a função matemática de um polinômio qualquer, com uma função exponencial, com uma função angular ou outra forma similar. E, por fim, a escova de limpeza em conformidade com a presente invenção é configurada de tal maneira que ela seja dotada de meios para ser deslocada no sentido de seu eixo, pelo menos em um dos apoios de suas extremidades, ou, eventualmente seja acoplada com os cilindros trabalhadores deslocáveis.

No que diz respeito à operação da escova de limpeza, a presente invenção prevê que a forma do revestimento da escova, ou seja, a forma da escova de limpeza, seja ajustada à forma do cilindro de modo tão extenso que seja exercida, entre o cilindro e o revestimento da escova, isto é, a escova de limpeza, uma força de pressão consideravelmente homogênea pelo comprimento da mesa do cilindro, de preferência, apresentando na região do cilindro que corresponde à largura da tira uma força de pressão mínima F& suficiente para obter o efeito de limpeza (figura 4a).

Ademais, o procedimento de operação é caracterizado pelo fato de que a flexão do corpo de base da escova bem como o abaulamento térmico do cilindro, que ocorrem na prática, são compensados por um correspondente arqueamento simétrico do revestimento em escova, levando-se em consideração a influência da rigidez do corpo de base da escova. E, por fim, o procedimento em conformidade com a presente invenção prevê que, no caso de o cilindro trabalhador sofrer um deslocamento axial, durante a operação, em uma determinada medida condicionada pela função, a escova de limpeza também será deslocada, preferencialmente em uma medida igual e no mesmo sentido, para que possa manter sua posição longitudinal e sua forma de cilindro em relação ao cilindro. No caso de escovas fixas, a força de pressão é que teria que sofrer um ajuste.

Outras formas de execução da escova de limpeza em conformidade com a presente invenção estão indicadas nas subreivindícações.

Detalhes, características e vantagens da presente invenção podem ser depreendidos a partir da explicação seguinte de um exemplo de execução representado esquematicamente nos desenhos.

Neles, são mostrados: Figura 1 Uma vista frontal de dois cilindros trabalhadores cilíndricos que atuam conjuntamente com escovas de limpeza cilíndricas;

Figura 2 A flexão de uma escova de limpeza cilíndrica quando utilizada de maneira a atuar conjuntamente com um cilindro trabalhador cilíndrico;

Figura 2a Um diagrama da força de pressão da escova de limpeza em conformidade com a ilustração da figura 2;

Figura 3 A diferente intensidade de uma força de pressão entre um cilindro trabalhador e uma escova de limpeza quando da utilização de um cilindro trabalhador configurado com um contorno em forma de S interagindo com uma escova cilíndrica;

Figura 3a A região de maior desgaste da escova em conformidade com a ilustração da figura 3; e Figura 4 Um cilindro trabalhador e uma escova de limpeza no caso de ambos, o cilindro trabalhador e a escova de limpeza, serem configurados com um contorno em forma de S.

Figura 4a Diagrama da configuração da pressão de operação em conformidade com a ilustração da figura 4. A ilustração da figura 1 mostra um par de cilindros trabalhadores 4, 4' durante a laminação de uma tira laminada 8 no espaço entre os cilindros. As regiões de superfície dos cilindros trabalhadores 4, 4' que saem do espaço entre os cilindros 8 são captadas por escovas de limpeza 1, la que giram em sentido contrário e são limpas de sujeiras como resíduos de emulsão, material laminado que aderiu a eles bem como partículas de óxido. A representação mostra os lados frontais dos cilindros trabalhadores 4, 4' bem como das escovas de limpeza 1, la. Os cilindros trabalhadores e os cilindros de limpeza são configurados em forma cilíndrica. A ilustração da figura 2 mostra uma vista lateral do cilindro trabalhador 4 interagindo com a escova de limpeza 1 em forma de cilindro. A escova de limpeza é pressionada de ambos os lados contra o cilindro trabalhador 4 com uma força de pressão Fb/2, e forma, neste contexto, uma flexão D. Conforme a ilustração da figura 2 também mostra, a escova de limpeza compreende um corpo de base 3, de preferência, de aço, com um revestimento em escova 2. Este último consiste de fios de aço ondulados. A ilustração da figura 2a mostra um diagrama da flexão em função da força de pressão variável entre o cilindro trabalhador 4 e a escova de limpeza 1, inclusive de modo comparativo entre uma escova macia 1' e uma escova dura, em particular, uma escova de fios de aço 1'' . 0 diagrama da ilustração da figura 3a mostra a região 6 de maior força de pressão bem como a região 7 contígua de menor força de pressão e, consequentemente de menor efeito de limpeza, quando for utilizada uma combinação de um cilindro de trabalho 4 configurado com um contorno em forma de S e uma escova de limpeza 1 em forma de cilindro em conformidade com a ilustração da figura 3.

No sentido oposto, o diagrama apresentado na ilustração da figura 4a mostra uma força de pressão homogênea sobre o comprimento da escova de limpeza 1.

Uma força de pressão ótima deste tipo é alcançada ao se adotar, em conformidade com a presente invenção, um cilindro trabalhador 4 configurado com um contorno em forma de S, interagindo com uma escova de limpeza 1 apresentando contorno em forma de S.

Neste contexto, a forma do esmerilamento da escova 5, 5' é ajustada de maneira tão extensa à forma do cilindro trabalhador 4 que se pode escolher uma força de pressão FB mínima para obter um efeito de limpeza suficiente.

Neste contexto, a forma do revestimento em escova 2 pode ser configurada, opcionalmente, com um esmerilamento parabólico, um esmerilamento de um polinômio qualquer, uma função exponencial, uma função angular e qualquer outra similar, de acordo com a geometria do cilindro trabalhador 4.

Demonstrou ser bastante vantajoso, neste contexto, que a flexão D do corpo de base da escova 3 bem como o abaulamento térmico do cilindro trabalhador 4, que ocorrem na prática, sejam compensados por um correspondente arqueamento simétrico do revestimento em escova 2, levando-se em consideração a influência da rigidez do corpo de base da escova 3.

No caso de o cilindro trabalhador 4 sofrer um deslocamento axial, durante a operação, em uma determinada medida condicionada pela função, a escova de limpeza também será deslocada, preferencialmente em uma medida igual e no mesmo sentido, para que possa manter sua posição longitudinal em relação ao cilindro trabalhador bem como e sua forma de cilindro, e / ou a força de pressão da escova será modificada. A escova de limpeza para ser utilizada um trens de laminação a quente de metal e, particularmente, em trens de laminação a quente de alumínio, é dotada de um revestimento da escova 2, formado de fios de aço ondulados.

Na medida em que o contorno da escova de limpeza se ajusta desde o inicio ao contorno dos cilindros trabalhadores e que este ajuste vale para qualquer posição de deslocamento axíal do cilindro trabalhador, está sempre garantida uma força de pressão substancialmente homogênea e, com isto, uma limpeza ótima dos cilindros trabalhadores.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1. Procedimento para dar forma a uma escova de limpeza para cilindros (1) , em particular, para cilindros trabalhadores, para ser utilizada em trens de laminação a quente de tiras de metal, especialmente em trens de laminação a quente de tiras de alumínio, apresentando um revestimento em escova (2) que compreende um corpo de base (3) portante e apoiado do lado da extremidade com um revestimento em escova (2) fixado nele, o qual é pressionado contra o cilindro (4) com uma força ajustável ou com uma profundidade de imersão determinada para obter um efeito de limpeza, CARACTERIZADO pelo fato de que a forma do revestimento em escova (2) é formada para se corresponder à geometria do cilindro (4) com um contorno conforme, de acordo com uma função matemática de um polinômio qualquer, uma função exponencial ou uma função angular, e que a forma do revestimento de escova (2) está ajustada à forma do cilindro (4) de tal maneira que uma força de pressão homogênea é estabelecida entre o cilindro (4) e o revestimento de escova (2) sobre o comprimento da mesa do cilindro.

2. Escova de limpeza para ser utilizada em trens de laminação a quente de tiras de metal, especialmente em trens de laminação a quente de tiras de alumínio, apresentando um revestimento em escova (2) fabricado em conformidade com a reivindicação 1, CARACTERI ΖΑΡΑ pelo fato de que a escova ou o seu revestimento de escova (2) apresenta um contorno que está ajustado ao contorno dos cilindros, em particular, dos cilindros trabalhadores (4) e que ela possui o contorno de um polinômio qualquer, de uma função exponencial ou de uma função angular.

3. Escova de limpeza, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIΖΑΡΑ pelo fato de que em um de seus assentos das extremidades, ela é dotada de meios para ser deslocada no sentido de seu eixo ou é acoplada aos cilindros trabalhadores (4) que podem ser deslocados.

4. Escova de limpeza, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, CARACTERI ΖΑΡΑ pelo fato de que os meios de deslocamento da escova de limpeza são acoplados aos meios de deslocamento do cilindro, em particular, do cilindro trabalhador, de preferência de modo sincronizado.

5. Procedimento para a operação de uma escova de limpeza, conforme definido na reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a forma do revestimento em escova (2) ou a forma da escova de limpeza (1) está ajustada de tal maneira à forma do cilindro (4) , que uma força de pressão homogênea é estabelecida entre o cilindro e o revestimento da escova ou a escova de limpeza pelo comprimento da mesa do cilindro, de preferência, na região que corresponde à largura da tira do cilindro, com uma força de pressão mínima Fb suficiente para obter o efeito de limpeza (figura 4a).

6. Procedimento, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERI ZADO pelo fato de que a compensação para a flexão do corpo de base (3) da escova bem como o abaulamento térmico do cilindro (4), que ocorrem na prática, é fornecida por um correspondente arqueamento simétrico do revestimento em escova (2), levando-se em consideração a influência da rigidez do corpo de base da escova (3).

7. Procedimento, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, CARACTERIZADO pelo fato de que no caso do cilindro trabalhador (4) sofrer um deslocamento axial, durante a operação, em uma determinada medida condicionada pela função, a escova de limpeza (1) também será deslocada, preferencialmente em uma medida igual e no mesmo sentido, para que possa manter sua posição longitudinal em relação ao cilindro e sua forma de cilindro.

8. Procedimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, CARACTERI ZADO pelo fato de que no caso do cilindro trabalhador (4) sofrer um deslocamento axial, a força de pressão da escova é ajustada à geometria modificada do cilindro.