EP1909982B1 - Vorrichtung zur anstellung einer bürste an eine rolle - Google Patents

Vorrichtung zur anstellung einer bürste an eine rolle Download PDF

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EP1909982B1
EP1909982B1 EP07786496A EP07786496A EP1909982B1 EP 1909982 B1 EP1909982 B1 EP 1909982B1 EP 07786496 A EP07786496 A EP 07786496A EP 07786496 A EP07786496 A EP 07786496A EP 1909982 B1 EP1909982 B1 EP 1909982B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brush
force
roller
placing
pivot lever
Prior art date
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Active
Application number
EP07786496A
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English (en)
French (fr)
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EP1909982A1 (de
Inventor
Reinhard BÖCKING
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Publication date
Application filed by SMS Demag AG filed Critical SMS Demag AG
Publication of EP1909982A1 publication Critical patent/EP1909982A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1909982B1 publication Critical patent/EP1909982B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B28/00—Maintaining rolls or rolling equipment in effective condition
    • B21B28/02—Maintaining rolls in effective condition, e.g. reconditioning
    • B21B28/04—Maintaining rolls in effective condition, e.g. reconditioning while in use, e.g. polishing or grinding while the rolls are in their stands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/001—Aluminium or its alloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53796—Puller or pusher means, contained force multiplying operator
    • Y10T29/53896—Puller or pusher means, contained force multiplying operator having lever operator

Definitions

  • the invention relates to a device for applying a brush to a roller, e.g. in rolling mills or strand guiding devices, in particular on the working and / or supporting roll of a rolling stand for hot rolling aluminum, according to the preamble of patent claim 1.
  • each brush roll holder is arranged on the work roll chock, furthermore, the holder has a pivot lever which is located between a controllable actuating element and a restoring support element, wherein the actuating element arranged in the balancing block or bending block for the work rolls and the support element on the work roll chock are.
  • the actuating element is a hydraulically double acted piston-cylinder unit whose piston shaft rests on the pivot lever.
  • the support element consists of the pivot lever abutting support rod and a support cylinder, wherein the support rod against a spring assembly in the support cylinder is submersed and the support cylinder is pivotally mounted (bearing block) on the work roll chock.
  • the actuating element is arranged for the pivot lever in the provided with at least one hydraulic cylinder balancing block for the work rolls, in another embodiment, it is provided that the actuating element for the pivot lever provided with at least one hydraulic cylinder fixed or displaceable bending block is arranged for the work rolls. It should be improved with such trained device for the employment of a brush roller, the previously used Bürstenanstellsysteme and in particular on such scaffolding, where the installation and conversion ratios are extremely cramped.
  • the advantage is to be achieved that there is no relative movement in the vertical plane between the brush holder and the chock. There is also no relative movement between the holder, the actuating element and the support element present. Compared to the previously known solutions, there is also no change in the lever ratios and, consequently, no change in the contact pressure of the brush roller to the work roll when changing the scaffold run. In addition, going to be a very space-saving Achieved design that could be integrated into existing structural elements of the rolling stand. In a work roll change no complex assembly or disassembly measures or additional adjustments are required.
  • the operation of the described embodiment is such that in a setting position for the brush roller, these brush roller and the work roll are preset to a Wegabstandshunt.
  • Superficial concern of the two parts can be effected by actuation of the piston-cylinder unit.
  • a hydraulic pressure medium is forced into the cylinder space of this actuating element, whereby the piston and the piston shaft is lowered in the direction of the roll chock.
  • the head of the piston rod pushes down the pivot lever of the holder at the contact surface against the spring force of the support member down, whereby the brush roller is moved to the work roll until it abuts against this.
  • the piston shaft of this unit moves upward and the spring-loaded support rod moves to the same extent upwards and acts on the pivot lever such that the holder of the brush roller and thus the brush roller itself to the pivot bearing pivots away down to a predetermined distance between the two rollers.
  • This distance is set by appropriate adjustment of a limiting element on the support rod adjustable.
  • the DE-OS 21 50 781 refers to a rotary brush adjusting device for cleaning the work rolls of a quarto scaffolding. It is envisaged that the bearings of the brushes are attached to rings which are rotatably mounted on the roller-side bearing caps of the backup roll chocks. In one embodiment, the rings are provided with an outer toothing, in which on the side facing away from the work roll, a drive pinion engages. It is further provided that the pinion is mounted on a shaft mounted in the chock, on whose exiting on the outside of the stator end an adjusting lever is rotatably disposed on which the piston rod of a mounted on the chock pressure cylinder is attached.
  • the brush bearings are intended to be guided exactly by the rings, wherein, as mentioned, the rings may be provided with an outer toothing, in which on the side facing away from the work roll, a drive pinion engages.
  • the piston rods engage each with an adjusting lever, which is anchored to the emerging on the outside of the chocks ends of the waves.
  • the present invention seeks to improve or further develop the known devices for the employment of a brush while maintaining the previous advantages in such a way that with simple means regardless of the roll diameters used and their working positions as well as regardless of the wear of the brush a constant contact force can be adjusted.
  • the adjusting device for the brush comprises at least one rotatably arranged in relation to the pivot lever adjusting element and a force transmission element for forming an operative connection between the pivot lever and the adjusting element; a monitoring device is provided for monitoring the angle of rotation of the Vestelliatas with respect to the pivot lever; and a control circuit is provided for keeping constant the adjusting force of the brush against the roller to a predetermined desired force F 0 by balancing or keeping constant the monitored by the monitoring device rotation angle via at least one actuator.
  • a device for hiring a brush is created for the first time by simple means, in which regardless of the roll diameters used and their Pakistanpositonen and also regardless of the wear of the brush, a constant contact force can be adjusted.
  • the parameters which change during, for example, rolling, such as roller wear (smaller diameter), brush wear or a changed position of the rollers have no influence on the amount of the setting force because their changes are automatically compensated by the construction according to the invention. This also applies to changing diameters or working positions when changing roles.
  • a very simple and functional control of the adjusting force is achieved when using only a few additional components, in particular no additional components such as an additional pneumatic or hydraulic control are required.
  • the brushes are used in particular for cleaning the rollers.
  • the force transmission element between the adjusting element and pivot lever is designed as a compression spring. This is a structurally simple embodiment.
  • the adjusting element arranged so as to be rotatable with respect to the pivoting lever is designed as an adjusting lever mounted rotatably about the pivoting axis.
  • Such a design allows a particularly simple detection of the rotation angle. It is recommended that the rotating brush device is mounted at one end of a pivot lever whose diametrically opposite end is also mounted in the pivot axis.
  • the actuator for the constant control of the contact force is designed as Hydraulikzvlinder. About this hydraulic cylinder a constant control of the contact force is easily possible. It is provided in a preferred embodiment that the actuator for the constant control of the contact force is formed as acting on the lever Hydraulikzvlinder.
  • the monitoring device for the angle of rotation is designed as a rotary encoder.
  • the force change is converted into a change in angle to determine the current actual value for the angle of rotation in a simple manner.
  • the specification for the desired force F 0 for the control loop is formed by the brush type dependent. It is further provided that the specification for the desired force F 0 is formed for the control loop of the roll width dependent.
  • the specification for the desired force F 0 is designed for the control loop of the roll material, further may optionally be provided according to a last feature of the present invention that the default for the desired force F 0 is designed for the control loop of the strip material dependent.
  • the inventive device for employment of a preferably rotating, generally designated 1 brush is intended for use on rollers, for example in rolling stands, in particular on a working and / or support roller of a roll stand for hot rolling of aluminum.
  • the device according to the invention can also be provided, for example, for use in rolls in a strand guide.
  • the main design features of a roll stand are known to those skilled in the art and therefore not shown in detail in the drawing.
  • the brushes are used to clean the rollers.
  • the preferably rotating brush 1 is rotatable against the roller rotation and mounted parallel to the roller 2 and translationally displaceable.
  • the rotating brush can be brought into contact with the rollers 2 via a setting device 3 that applies a positioning force, see FIG Fig. 1 or 2 .
  • this adjusting device 3 comprises a rotatable with respect to a pivot lever 12 arranged with the brush 1 adjusting element 5, which is connected via a power transmission element 4 with the pivot lever in operative connection.
  • a control circuit 6 is based on a desired force F 0 for constant control of the contact force designed such that a monitoring device 7 for the angle of rotation of the adjusting element 5 with respect to the brush 1, the adjusting force via an actuator 8 is constantly controlled. It is in the Fig. 3 this control circuit 6 for employment of the rotating brush 1 shown schematically.
  • a device for employment of a rotating brush device 1 is created for the first time, in which a constant adjusting force can be set independently of the roller diameters used and their working positions as well as independently of the wear of the brushes, whereby in the arrangement according to the invention only one parameter, namely, the angle of rotation needs to be monitored in order to keep the contact force constant. It is done by rotation of the Vestelliatas 5 with respect to the rotating brush 1 on the angle of rotation a conclusion on the force on the brush. Parameters that change during rolling, such as roller wear (smaller diameter), brush wear or a changed position of the rollers, have no influence on the setting force because these changes are compensated. This also applies to each other Diameter or working positions when changing roles. With the arrangement according to the invention a very simple and functional control of the adjusting force is achieved when using only a few additional components, in particular no additional components such as an additional pneumatic or hydraulic control are required.
  • the force transmission element 4 between adjusting 5 and rotating brush device 1 is formed as a compression spring 9.
  • a twist angle of the adjusting element 5 with respect to the brush 1 and the pivot lever can be implemented in linear dependence in a change in the contact force.
  • the rotating brush 1 itself is mounted on a pivot lever 12, whose diametrically opposite end is mounted in the pivot axis 10.
  • the actuator 8 for the constant control of the contact force is in the illustrated embodiment, see again the Fig. 1 and 2 the drawing, as formed on the adjusting lever 11 via a not designated here joint attacking hydraulic cylinder 13. About this acting on the lever 11 hydraulic cylinder 13 a constant control of the contact force is easily possible.
  • the monitoring device 7 for the angle of rotation is designed as a rotary encoder 14, see first the Fig. 1 and 2 the drawing. With this rotary encoder 14, the force change is converted into a change in angle for determining the current actual value for the twist angle in a simple manner.
  • the specification for the desired force F 0 for the control circuit 6 of the brush type (eg type of Brush hair) and is formed depending on the roll width.
  • the specification for the setpoint force F 0 for the control loop 6 is designed to be dependent on the roll material and / or on the rolling stock (eg steel, copper or the like).
  • Fig. 3 of the drawing shows a schematic representation of the control loop 6 of the device according to the invention
  • the predetermined desired force F soll in a desired angle ⁇ soll converted for the angle of rotation which is a target actual value comparator 16
  • the control deviation e of the angle of rotation is then determined by comparison with the current actual value ⁇ , which is supplied to a controller 17.
  • the output of the actuator 8 and the hydraulic cylinder 13 is then fed to the trained as a rotary encoder 14 monitoring device 7 for the angle of rotation, wherein the monitoring device 7 finally the Angle of rotation changes so that the control deviation is set as close as possible to zero and the setpoint force.
  • the current actual value ⁇ is then subsequently monitored and fed back again to the desired actual value comparator 16 and a new control deviation e is determined to repeat the process.
  • the illustrated embodiments are to be considered only as an example for the realization of the invention, modifications are possible.
  • the adjusting element 5, the power transmission element 4 and the actuator 8 may have a different from the illustrated embodiments training, is also conceivable, in particular, another storage for the rotating brush device. 1

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anstellung einer Bürste an eine Rolle, z.B. in Walzgerüsten oder Strangführungseinrichtungen insbesondere an die Arbeits- und/oder Stützwalze eines Walzgerüstes zum Warmwalzen von Aluminium, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Grundsätzlich besteht bei Vorrichtungen zur Anstellung einer Bürste an Rollen in Walzgerüsten ein Bedarf, unabhängig von den eingesetzten Walzen- bzw. Rollendurchmessern und deren Arbeitspositionen, sowie auch unabhängig von der Abnutzung der Bürsten, eine im Wesentlichen konstante Anstellkraft einstellen zu können. Es sind dazu aus dem Stand der Technik zum einen solche Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Anstellung einer Bürste an Walzen oder Rollen in Walzgerüsten bekannt, bei denen auf eine automatische Korrektur der Bürstenabnutzung verzichtet wird. Zum anderen sind solche Ausführungsformen bekannt, bei denen z.B. eine manuelle Verstellung eines Anschlages erfolgt. Die letztgenannten Ausführungsformen weisen dabei insbesondere den Nachteil auf, dass eine manuelle Einstellung von Anschlägen für die Einstellung einer im Wesentlichen konstanten Anstellkraft bei verschiedenen Walzen- bzw. Rollendurchmessern und deren Arbeitspositionen nicht geeignet sind. Weiterhin bekannt sind aus dem Stand der Technik solche Ausführungsformen, bei denen ein Zylinder verwendet wird, um die Arbeitspositionen zu erreichen, sowie ein zusätzlicher Pneumatikzylinder, der über Drucksteuerung eine konstante Anstellkraft herstellen soll. Es erfordern dabei derartige Lösungen ein zusätzliches Medium, reibungsarme Dichtungen etc. Es sei dazu zum Stand der Technik auf folgende Druckschriften verwiesen:
  • Aus dem EP 0605 833 B1 ist eine Vorrichtung zur Anstellung einer Bürstenwalze, insbesondere an die Arbeitswalze eines Walzgerüstes zum Warmwalzen von Aluminium bekannt, bei der die Bürstenwalze entgegen der Arbeitswalzenposition drehbar und parallel zur Arbeitswalze translatorisch verschiebbar ist und in schwenkbaren Halterungen beidseitig gelagert ist. Das Schwenklager jeder Bürstenwalzen- Halterung ist dabei am Arbeitswalzeneinbaustück geordnet, weiterhin weist die Halterung einen Schwenkhebel auf, der sich zwischen einem steuerbaren Betätigungselement und einem rückstellenden Stützelement befindet, wobei das Betätigungselement im im Ausbalancierungsblock bzw. Biegeblock für die Arbeitswalzen und das Stützelement am Arbeitswalzeneinbaustück angeordnet sind. Es ist dabei bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Betätigungselement eine hydraulisch doppelt beaufschlagbare Kolben- Zylinder- Einheit ist, deren Kolbenschaft an dem Schwenkhebel anliegt. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Stützelement aus am Schwenkhebel anliegender Stützstange und aus einem Stützzylinder besteht, wobei die Stützstange gegen eine Federanordnung in den Stützzylinder eintauchbar ist und der Stützzylinder schwenkbar (Lagerbock) am Arbeitswalzeneinbaustück angeordnet ist. Es kann dabei vorgesehen sein, dass das Betätigungselement für den Schwenkhebel im mit mindestens einem hydraulischen Zylinder versehenen Ausbalancierungsblock für die Arbeitswalzen angeordnet ist, bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Betätigungselement für den Schwenkhebel im mit mindestens einem hydraulischen Zylinder versehenen festen oder verschiebbaren Biegeblock für die Arbeitswalzen angeordnet ist. Es sollen mit einer derart ausgebildeten Vorrichtung zur Anstellung einer Bürstenwalze die zuvor eingesetzten Bürstenanstellsysteme verbessert werden und zwar insbesondere an solchen Gerüsten, wo die Einbau- und Umbauverhältnisse äußerst beengt sind.
  • Mit der hier beschriebenen schwenkbaren Bürstenhalterung soll insbesondere der Vorteil erreicht werden, dass keine Relativbewegung in der Vertikalebene zwischen der Bürstenhalterung und dem Einbaustück vorhanden sei. Es sei auch keine Relativbewegung zwischen der Halterung, dem Betätigungselement und dem Abstützelement vorhanden. Gegenüber den zuvor bekannten Lösungen zeige sich auch keine Änderung der Hebelverhältnisse und folglich auch keine Änderung der Anpreßkräfte der Bürstenwalze an die Arbeitswalze bei Veränderung des Gerüstaufgangs. Darüber hinaus werde eine äußerst platzsparende Konstruktion erzielt, die sich in vorhandene Konstruktionselemente des Walzgerüstes integrieren ließe. Bei einem Arbeitswalzenwechsel seien keine aufwendigen Montage- oder Demontagemaßnahmen oder zusätzliche Verstellungen erforderlich. Die Wirkungsweise der beschriebenen Ausführungsform ist dabei derart, dass in einer Anstellposition für die Bürstenwalze diese Bürstenwalze und die Arbeitswalze auf ein Mindestabstandsmaß voreingestellt sind. Oberflächliches Anliegen der beiden Teile kann durch Betätigung der Kolben-Zylinder- Einheit bewirkt werden. Zu diesem Zweck wird ein hydraulisches Druckmedium in den Zylinderraum dieses Betätigungselementes gedrückt, wodurch der Kolben und der Kolbenschaft nach unten in Richtung auf das Walzeneinbaustück abgesenkt wird. Demzufolge drückt der Kopf der Kolbenstange den Schwenkhebel der Halterung an der Kontaktfläche gegen die Federkraft des Stützelementes nach unten, wodurch die Bürstenwalze auf die Arbeitswalze zu bewegt wird, bis sie an dieser anliegt. Wird die Kolben- Zylinder- Einheit hydraulisch entlastet, bewegt sich der Kolbenschaft dieser Einheit nach oben und die federbelastete Stützstange bewegt sich in gleichem Maße nach oben und wirkt auf den Schwenkhebel derart, dass die Halterung der Bürstenwalze und damit die Bürstenwalze selbst um das Schwenklager nach unten wegschwenkt, bis ein vorgegebener Abstand zwischen den beiden Walzen entsteht. Dieser Abstand wird durch entsprechende Einstellung eines Begrenzungselementes an der Stützstange einstellbar vorgegeben.
  • Die DE-OS 21 50 781 bezieht sich auf eine Anstellvorrichtung für eine rotierende Bürste zum Reinigen der Arbeitswalzen eines Quartogerüstes. Dabei ist vorgesehen, dass die Lager der Bürsten an Ringen befestigt sind, welche drehbar auf den walzenseitigen Lagerdeckeln der Stützwalzeneinbaustücke gelagert sind. Bei einer Ausführungsform sind dabei die Ringe mit einer Außenverzahnung versehen, in welche an der der Arbeitswalze abgewandten Seite ein Antriebsritzel eingreift. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Ritzel auf einer im Einbaustück gelagerten Welle befestigt ist, auf deren an der Außenseite des Ständers heraustretendem Ende ein Verstellhebel drehfest angeordnet ist, an welchem die Kolbenstange eines am Einbaustück gelagerten Druckmittelzylinders befestigt ist. Mit einer derartigen Anstellvorrichtung soll es möglich sein, den Bereich zwischen Arbeitswalzen- und Stützwalzenlager von einem Gestänge frei zu halten. Die Bürstenlager sollen dabei durch die Ringe exakt geführt werden, wobei wie erwähnt die Ringe mit einer Außenverzahnung versehen sein können, in welchen an der der Arbeitswalze abgewandten Seite ein Antriebsritzel eingreift. Es sind dabei als Antrieb der Ritzel Druckmittelzylinder an den Einbaustücken befestigt, deren Kolbenstangen an je einem Verstellhebel angreifen, der auf den an der Außenseite aus den Einbaustücken austretenden Enden der Wellen verankert ist. Durch Beaufschlagung der Zylinder werden die Lagerringe verdreht und die Walzenbürsten entweder zur Arbeitswalze hin oder von dieser weggeschwenkt. Um eine gleichmäßige Anstellung der Walzenbürsten über die beiden Zylinder zu gewährleisten, sind beide Ritzel über eine Welle drehfest miteinander verbunden.
  • Bei diesen bekannten Anstellvorichtungen für rotierende Bürstenwalzen od. dgl. ist insbesondere nachteilig, dass für die Bereitstellung einer konstanten Anstellkraft eine Vielzahl von Parametern, wie z.B. eine Änderung der eingesetzten Walzen- bzw. Rollendurchmesser und deren Arbeitspositionen, sowie auch eine Abnutzung der Bürsten zu überwachen ist. Dabei ist bei einer mechanischen Anstellung mittels Zylinder insbesondere nachteilig, dass infolge unterschiedlicher Hübe bzw. Bewegungen die Kraftrichtungen und Hebelarme und damit die resultierenden Anstellkräfte auf die Bürste verändert werden. Über die Kraft am Zylinder ist somit eine gewünschte konstante Anstellkraft an der Bürste nicht einstellbar.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Vorrichtungen zur Anstellung einer Bürste unter Beibehaltung der bisherigen Vorteile in der Weise zu verbessern bzw. weiterzuentwickeln, dass mit einfachen Mitteln unabhängig von den eingesetzten Rollendurchmessern und deren Arbeitspositonen sowie auch unabhängig von der Abnutzung der Bürste eine konstante Anstellkraft eingestellt werden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Anstelleinrichtung für die Bürste wenigstens ein drehbar in Bezug auf den Schwenkhebel angeordnetes Verstellelement und ein Kraftübertragungselement zum Ausbilden einer Wirkverbindung zwischen dem Schwenkhebel und dem Verstellelement umfasst; eine Überwachugseinrichtung vorgesehen ist zum Überwachen des Verdrehwinkels des Vestellelementes in Bezug auf den Schwenkhebel; und ein Regelkreis vorgesehen ist zum Konstanthalten der Anstellkraft der Bürste gegen die Rolle auf eine vorgegebene Sollkraft F0 durch Ausregeln bzw. Konstanthalten des von der Überwachungseinrichtung überwachten Verdrehwinkels über wenigstens ein Stellglied.
  • Auf diese Weise wird erstmalig mit einfachen Mitteln eine Vorrichtung zur Anstellung einer Bürste geschaffen, bei der unabhängig von den eingesetzten Rollendurchmessern und deren Arbeitspositonen sowie auch unabhängig von der Abnutzung der Bürste eine konstante Anstellkraft eingestellt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung braucht vorteilhafterweise nur noch ein Pärameter, nämlich der Verdrehwinkel, überwacht zu werden, um die Anstellkraft konstant zu halten. Es erfolgt dabei über den Verdrehwinkel ein Rückschluss auf die Kraft an der Bürste. Die sich während z.B. des Walzens ändernden Parameter, wie Walzenverschleiss (kleinerer Durchmesser), Bürstenverschleiss oder eine veränderte Position der Rollen, haben dabei keinen Einfluss auf den Betrag der Anstellkraft, weil deren Veränderungen durch die erfindungsgemäße Konstruktion automatisch ausgeglichen werden. Dies gilt auch für sich ändernde Durchmesser oder Arbeitspositionen bei einem Rollenwechseln. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird insgesamt eine sehr einfache und funktionsgerechte Steuerung der Anstellkraft bei Verwendung nur weniger Zusatzkomponenten erreicht, es werden dabei insbesondere keine zusätzlichen Komponenten wie eine zusätzliche Pneumatik oder Hydrauliksteuerung benötigt. Die Bürsten dienen insbesondere zum Reinigen der Rollen.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Kraftübertragungselement zwischen Verstellelement und Schwenkhebel als Druckfeder ausgebildet. Dies ist eine konstruktiv einfache Ausführungsform.
  • Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das drehbar in Bezug auf den Schwenkhebel angeordnete Verstellelement als um die Schwenkachse drehbar gelagerter Verstellhebel ausgebildet ist. Eine derartige Ausbildung ermöglicht eine besonders einfache Erfassung des Verdrehwinkels. Dabei empfiehlt es sich, dass die rotierende Bürstenvorrichtung an einem Ende eines Schwenkhebels gelagert ist, dessen diametral gegenüberliegendes Ende ebenfalls in der Schwenkachse gelagert ist.
  • Es empfiehlt sich nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung, dass das Stellglied für die konstante Regelung der Anstellkraft als Hydraulikzvlinder ausgebildet ist. Über diesen Hydraulikzylinder ist eine konstante Regelung der Anstellkraft problemlos möglich. Dabei ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, dass das Stellglied für die konstante Regelung der Anstellkraft als an dem Verstellhebel angreifender Hydraulikzvlinder ausgebildet ist.
  • Zweckmäßig ist es nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung, dass die Überwachungseinrichtung für den Verdrehwinkel als Drehwinkelgeber ausgebildet ist. Mit diesem Drehwinkelgeber wird auf einfache Weise die Kraftänderung in eine Winkeländerung zur Bestimmung des aktuellen Ist- Wertes für den Verdrehwinkel umgesetzt.
  • Es empfiehlt sich nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung, dass die Vorgabe für die Sollkraft F0 für den Regelkreis vom Bürstentyp abhängig ausgebildet ist. Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass die Vorgabe für die Sollkraft F0 für den Regelkreis von der Walzenbreite abhängig ausgebildet ist.
  • Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung kann optional vorgesehen sein, dass die Vorgabe für die Sollkraft F0 für den Regelkreis vom Rollenmaterial abhängig ausgebildet ist, weiterhin kann nach einem letzten Merkmal der vorliegenden Erfindung optional vorgesehen sein, dass die Vorgabe für die Sollkraft F0 für den Regelkreis vom Bandmaterial abhängig ausgebildet ist.
  • Die Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anstellung einer rotierenden Bürstenvorrichtung mit der Bürstenvorrichtung in ihrer Nullage,
    Fig. 2
    die schematische Seitenansicht gemäß der Fig. 1 der Zeichnung mit der Bürstenvorrichtung in ihrer wirksamen, an der Rolle befindlichen Lage,
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung des Regelkreises der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anstellung einer Bürste.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anstellung einer vorzugsweise rotierenden, generell mit 1 bezeichneten Bürste ist vorgesehen für eine Verwendung an Rollen z.B. in Walzgerüsten, insbesondere an einer Arbeits- und/oder Stützwalze eines Walzgerüstes zum Warmwalzen von Aluminium. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber beispielsweise auch vorgesehen sein für eine Verwendung für Rollen in einer Strangführung. Es ist dazu in der Fig. 1 der Zeichnung die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anstellung einer rotierenden Bürste 1 in ihrer Nullage und in der Fig. 2 in ihrer wirksamen, an der mit 2 bezeichneten Rolle befindlichen Lage dargestellt. Es sind dabei in diesen beiden Figuren unterschiedliche Arbeitspositionen dieser Walze 2 schematisch angedeutet. Die hauptsächlichen Konstruktionsmerkmale eines Walzgerüstes sind dabei dem einschlägigen Fachmann bekannt und deshalb im Einzelnen nicht zeichnerisch dargestellt. Die Bürsten dienen zum Reinigen der Rollen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die vorzugsweise rotierende Bürste 1 entgegen der Rollenrotation drehbar und parallel zur Rolle 2 gelagert und translatorisch verschiebbar. Durch die translatorische Verschiebung ist die rotierende Bürste über eine eine Anstellkraft ausübende Anstelleinrichtung 3 an die Rollen 2 in Anlage bringbar, siehe die Fig. 1 oder 2. Es ist dabei erfindungsgemäß vorgesehen, dass diese Anstelleinrichtung 3 ein drehbar in Bezug auf einen Schwenkhebel 12 mit der Bürste 1 angeordnetes Verstellelement 5 umfasst, welches über ein Kraftübertragungselement 4 mit dem Schwenkhebel in Wirkverbindung steht. Ein Regelkreis 6 ist ausgehend von einer Sollkraft F0 zur konstanten Regelung der Anstellkraft derart ausgebildet, dass über eine Überwachungseinrichtung 7 für den Verdrehwinkel des Verstellelementes 5 in Bezug auf die Bürste 1 die Anstellkraft über ein Stellglied 8 konstant regelbar ist. Es ist dazu in der Fig. 3 dieser Regelkreis 6 zur Anstellung der rotierenden Bürste 1 schematisch dargestellt.
  • Mit diesen Mitteln wird erstmalig eine Vorrichtung zur Anstellung einer rotierenden Bürstenvorrichtung 1 geschaffen, bei der unabhängig von den eingesetzten Rollendurchmessern und deren Arbeitspositonen sowie auch unabhängig von der Abnutzung der Bürsten eine konstante Anstellkraft eingestellt werden kann, wobei bei der erfindungsgemäßen Anordnung nur noch ein Parameter, nämlich der Verdrehwinkel, überwacht zu werden braucht, um die Anstellkraft konstant zu halten. Es erfolgt dabei durch Verdrehung des Vestellelementes 5 in Bezug auf die rotierende Bürste 1 über den Verdrehwinkel ein Rückschluss auf die Kraft auf die Bürste. Sich während z.B. des Walzens ändernde Parameter, wie Rollenverschleiss (kleinerer Durchmesser), Bürstenverschleiss oder eine veränderte Position der Rollen, haben dabei keinen Einfluss auf die Anstellkraft, weil diese Veränderungen ausgeglichen werden. Dies gilt auch für sich ändemde Durchmesser oder Arbeitspositionen beim Rollenwechseln. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird insgesamt eine sehr einfache und funktionsgerechte Steuerung der Anstellkraft bei Verwendung nur weniger Zusatzkomponenten erreicht, es werden dabei insbesondere keine zusätzlichen Komponenten wie eine zusätzliche Pneumatik oder Hydrauliksteuerung benötigt.
  • Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist das Kraftübertragungselement 4 zwischen Verstellelement 5 und rotierender Bürstenvorrichtung 1 als Druckfeder 9 ausgebildet. Über diese Druckfeder 9 kann ein Verdrehwinkel des Verstellelementes 5 in Bezug auf die Bürste 1 bzw. den Schwenkhebel in linearer Abhängigkeit in eine Änderung der Anstellkraft umgesetzt werden. Dabei ist, siehe wieder die Fig. 1 oder 2, das drehbar in Bezug auf die Bürste 1 angeordnete Verstellelement 5 als um die Schwenkachse 10 drehbar gelagerter Verstellhebel 11 ausgebildet. Die rotierende Bürste 1 selbst ist an einem Schwenkhebel 12 gelagert, dessen diametral gegenüberliegendes Ende in der Schwenkachse 10 gelagert ist. Mit einer derartigen Ausbildung wird eine besonders einfache Erfassung des Verdrehwinkels ermöglicht.
  • Das Stellglied 8 für die konstante Regelung der Anstellkraft ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, siehe wieder die Fig. 1 und 2 der Zeichnung, als an dem Verstellhebel 11 über ein hier nicht bezeichnetes Gelenk angreifender Hydraulikzylinder 13 ausgebildet. Über diesen an dem Verstellhebel 11 angreifenden Hydraulikzylinder 13 ist eine konstante Regelung der Anstellkraft problemlos möglich. Die Überwachungseinrichtung 7 für den Verdrehwinkel ist dabei als Drehwinkelgeber 14 ausgebildet, siehe dazu zunächst die Fig. 1 und 2 der Zeichnung. Mit diesem Drehwinkelgeber 14 wird auf einfache Weise die Kraftänderung in eine Winkeländerung zur Bestimmung des aktuellen Ist- Wertes für den Verdrehwinkel umgesetzt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist außerdem vorgesehen, dass die Vorgabe für die Sollkraft F0 für den Regelkreis 6 vom Bürstentyp (z.B. Art der Bürstenhaare) und von der Walzenbreite abhängig ausgebildet ist. Optional kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Vorgabe für die Sollkraft F0 für den Regelkreis 6 vom Walzenmaterial und/oder vom Walzgut (z.B. Stahl, Kupfer od. dgl.) abhängig ausgebildet ist.
  • Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann unabhängig von den eingesetzten Rollendurchmessern und deren Arbeitspositonen sowie auch unabhängig von der Abnutzung der Bürsten eine konstante Anstellkraft eingestellt werden. Dazu wird, siehe die Fig. 3 der Zeichnung, die eine schematische Darstellung des Regelkreises 6 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, in einer Umrechnungseinheit 15 die vorgegebene Sollkraft Fsoll in einen Sollwinkel αsoll für den Verdrehwinkel umgerechnet, der einem Soll- Ist- Wert- Vergleicher 16 zugeführt wird. Mit diesem Soll- Ist- Wert- Vergleicher 16 wird dann durch Vergleich mit dem aktuellen Ist- Wertes αist die Regelabweichung e des Verdrehwinkels bestimmt, die einem Regler 17 zugeführt wird. Dieser Regler 17 ermittelt in Abhängigkeit der Regelabweichung e die Stellgröße für das als Hydraulikzylinder 13 ausgebildete Stellglied 8. Die Ausgangsgröße des Stellgliedes 8 bzw. des Hydraulikzylinders 13 wird dann der als Drehwinkelgeber 14 ausgebildeten Überwachungseinrichtung 7 für den Verdrehwinkel zugeführt, wobei die Überwachungseinrichtung 7 schließlich den Verdrehwinkel so ändert, dass die Regelabweichung möglichst zu Null und die Sollkraft eingestellt wird. Der aktuelle Ist- Wert αist wird dann nachfolgend weiterhin überwacht und wieder an den Soll- Ist- Wert- Vergleicher 16 zurückgeführt und eine neue Regelabweichung e zur Wiederholung des Vorganges bestimmt.
  • Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur als Beispiel zur Verwirklichung der Erfindung zu werten, Abänderungen sind möglich. So können insbesondere das Verstellement 5, das Kraftübertragungselement 4 sowie das Stellglied 8 eine von den dargestellten Ausführungsformen abweichende Ausbildung aufweisen, weiterhin denkbar ist insbesondere auch eine andere Lagerung für die rotierende Bürstenvorrichtung 1.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    (rotierende) Bürste
    2
    (Arbeits-) Rolle
    3
    Anstelleinrichtung (für 1 an 2)
    4
    Kraftübertragungslemement
    5
    Verstellelement
    6
    Regelkreis
    7
    Überwachungseinrichtung
    8
    Stellglied
    9
    Druckfeder
    10
    Schwenkachse (von 1)
    11
    Verstellhebel
    12
    Schwenkhebel
    13
    Hydraulikzylinder
    14
    Drehwinkelgeber
    15
    Umrechnungs- Einheit Fsoll/αsoll
    16
    Soll- Ist- Wert- Vergleicher
    17
    Regler
    e
    Regelabweichung

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Anstellung einer Bürste (1) an eine Rolle (2) zum Umformen oder Führen von Bandmaterial, z.B. in Walzgerüsten oder Strangführungseinrichtungen, umfassend:
    einen Schwenkhebel (12) an dessen einem Ende die Bürste (1) drehbar und vorzugsweise parallel zur Rolle (2) gelagert ist und an dessen anderem Ende der Schwenkhebel (12) um eine Schwenkachse (10) drehbar gelagert ist; und
    eine Anstelleinrichtung (3) zum Anstellen der Bürste (1) mit einer Anstellkraft gegen die Rolle (2),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anstelleinrichtung (3) für die Bürste (1) wenigstens ein drehbar in Bezug auf den Schwenkhebel (12) angeordnetes Verstellelement (5) und ein Kraftübertragungselement (4) zum Ausbilden einer Wirkverbindung zwischen dem Schwenkhebel (12) und dem Verstellelement (5) umfasst; eine Überwachungseinrichtung (7) vorgesehen ist zum Überwachen des Verdrehwinkels des Vestellelementes (5) in Bezug auf den Schwenkhebel (12); und
    ein Regelkreis (6) vorgesehen ist zum Konstanthalten der Anstellkraft der Bürste (1) gegen die Rolle (2) auf eine vorgegebene Sollkraft F0 durch Ausregeln bzw. Konstanthalten des von der Überwachungseinrichtung (7) überwachten Verdrehwinkels über wenigstens ein Stellglied (8).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (4) zwischen dem Verstellelement (5) und dem Schwenkhebel (12) als Druckfeder (9) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    das drehbar in Bezug auf die Bürste (1) angeordnete Verstellelement (5) als Verstellhebel (11) ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verstellelement (5) um die Schwenkachse (10) drehbar gelagert ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Stellglied (8) für die konstante Regelung der Anstellkraft als Hydraulikzylinder (13) ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Stellglied (8) für die konstante Regelung der Anstellkraft als an dem Verstellhebel (11) angreifender Hydraulikzylinder (13) ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Überwachungseinrichtung (7) für den Verdrehwinkel als Drehwinkelgeber (14) ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorgabe für die Sollkraft F0 für den Regelkreis (6) vom Bürstentyp abhängig ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorgabe für die Sollkraft F0 für den Regelkreis (6) von der Rollenbreite abhängig ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorgabe für die Sollkraft F0 für den Regelkreis (6) vom Rollenmaterial abhängig ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorgabe für die Sollkraft F0 für den Regelkreis (6) vom Bandmaterial abhängig ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rolle (2) und/oder die Bürste (1) rotierend ausgebildet ist.
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