EP2408574A1 - Method and device for cleaning a metal strip - Google Patents

Method and device for cleaning a metal strip

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Publication number
EP2408574A1
EP2408574A1 EP10710218A EP10710218A EP2408574A1 EP 2408574 A1 EP2408574 A1 EP 2408574A1 EP 10710218 A EP10710218 A EP 10710218A EP 10710218 A EP10710218 A EP 10710218A EP 2408574 A1 EP2408574 A1 EP 2408574A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal strip
bürstrolle
roll
brush
force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10710218A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Friedrich Kurtz
Steve Hass
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 Siemag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Siemag AG filed Critical SMS Siemag AG
Publication of EP2408574A1 publication Critical patent/EP2408574A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B08B1/20—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B13/00—Brushes with driven brush bodies or carriers
    • A46B13/001—Cylindrical or annular brush bodies
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
    • A46B15/0004—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means
    • A46B15/001—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means with means indicating the remaining useful life of brush
    • B08B1/12—
    • B08B1/32—

Definitions

  • the invention relates to a method for cleaning the surface of a metal strip produced in a strip casting plant by means of a rolling over the running metal strip brush roll.
  • the brush cleaning is a mechanical rough cleaning with high efficiency.
  • rotating brush rolls or brush rolls preferably with a defined immersion depth, d. H. with a fixed deflection of the bristles, shut down from the rest position on the metal strip to be cleaned until the bristles of the brush abut the metal strip.
  • the distance of the brush roller must be adjusted to the metal band.
  • Decisive for the cleaning result and the wear of the brushes is the degree of deflection of the bristles. This depends on the dimensions and the material of the bristles. Too little setting of the brushing roller to the metal strip leads to an insufficient cleaning result; Too much lowering of the brush roller to a kinking and thus damage to the bristles.
  • DE 195 36 820 A1 discloses a method and a device for improving the surface of strips of aluminum or aluminum alloys produced in strip casting plants, preferably in line with and in front of a rolling mill reducing the thickness of the strips.
  • a concentration of alloying elements in the surface occurs due to the cooling at different times, which is further enhanced by the incorporation of residual stocks of the casting powder used in the mold.
  • the resulting surface layer has a significantly different forming behavior than the base material and is often much inelastic. This leads to subsequent rolling during the first forming to the blasting of particles, which are thereby pressed and rolled by the rolls of the rolling mill in the material surface, which deteriorates the surface texture of the strip considerably.
  • this object is achieved in the method mentioned above in that the actual contact pressure with which the brush roller presses against the surface of the metal strip is measured.
  • the current and power consumption of the motor are no longer used as a measured variable and as a control parameter, but the actual contact pressure, preferably in the form of the actual normal force of the vertical adjustment of the brush roll against the metal strip is determined.
  • the invention can be used both with hot strip and cold strip. In the case of hot strip, the invention can be used to remove scale; In this case, the cleaning is at least partially also abrasive.
  • the prerequisite is that the brush roll only presses against the surface with a set maximum force.
  • the pressing force of the brush roller is used as a control parameter for the delivery of the brush relative to the surface of the metal strip. It can be provided that the actual pressing force of the brush roll against the surface of the metal strip after a triggering event, for example, after changing the brush roll or after a change in the strip thickness of the metal strip is checked.
  • the actual contact pressure of the brush roll against the metal strip can be triggered manually and individually, automatically at predetermined times, after expiration of certain production intervals, with a change in the material properties of the metal strip, in particular after a change in thickness.
  • the force with which the brush roll presses against the surface of the metal strip is measured by means of at least one force measuring device, in particular a force measuring pin.
  • the contact force of the brush roll against the metal strip is controlled taking into account the actual contact force measured by the force measuring device and correspondingly stored values in a memory of a control device for the width, thickness and material properties of the strip becomes.
  • a clamping device for fixing of scenery, in which the roll of work is stored and that after the adjustment of the position of the brush roll or after fixing the contact force of the brush roll with respect to the metal strip, the beads are fixed again.
  • the force control causes a change in the vertical position of the brush roller relative to a fixed reference position. Therefore, at the same time as the force control, a displacement measurement can be performed to measure the current vertical position. The value for the current vertical position can then be compared with a predetermined position threshold value. If the comparison shows that the brush casing is already approached quite close to the metal strip, this indicates that the brush casing is already severely worn and needs to be replaced.
  • the invention also relates to an apparatus for carrying out one of the methods listed above.
  • the device is characterized in that the brush roll is mounted vertically movable by means of side scenes within a stalls and pressed against the metal strip to be cleaned and that the actual contact pressure of the brush roll against the metal strip by at least one force measuring pin is measurable.
  • the scenes in which the Bürstrolle is stored, can preferably be determined by means of clamping devices within the stalls.
  • Clamping devices are advantageously used, with which the scenes can be determined within the stalls.
  • the clamping devices serve to damp vibrations. Both for measuring the actual force and when adjusting the Bürstrolle in the context of force control and in the path control, the clamping devices must be solved.
  • the vertical position of the brush roller can be adjusted by means of a lifting element, in particular a screw jack or an adjusting cylinder.
  • the lifting element is mounted pivotably about a pivot bearing via a bearing element on an upper cover of the stalls around at least one pivot bearing.
  • the at least one force measuring bolt is arranged on the side of the bearing element which is opposite the at least one pivot bearing.
  • the force measuring pin detects the force with which the brush roll presses against the metal strip; according to the pressing force and other parameters, in particular the width of the metal strip, its thickness and its superficial trim, the control device controls the contact pressure of the brush roll against the metal strip.
  • the control device controls the contact pressure of the brush roll against the metal strip.
  • FIG. 1 is a sectional view through the stalls of a conveyor of a metal strip with a cleaning device for cleaning the metal strip by means of a Bürstrolle which is pressed by means of a pressing device against the metal strip, wherein the pressing device comprises a pivotable against the top of the stalls plate
  • Fig. 2 is a plan view of the plate of FIG. 1 and
  • Fig. 3 is a diagram of a control device for use in adjusting the vertical position of the brush roll with respect to the metal strip.
  • a strip casting plant comprises a conveying device 1 (FIG. 1), which serves to convey a metal strip 2.
  • the conveyor 1 comprises a stalls 3, in which a roller 4 and arranged as a counter roller Bürstrol- Ie 5 are mounted with a bristle brushing jacket 6 for brush cleaning of the metal strip 2.
  • 5 scenes 7 in the direction of a double arrow A are arranged vertically displaceable in the stalls 3 on both lateral sides of the brush roll, in which the brush roller 5 is mounted over its shaft.
  • the roller 4 is arranged in usually fixed scenes 8.
  • the slotted links 7 are locked in their predetermined height positions within the frame 3 in order to be able to adjust the position of the brushing sleeve 6 in accordance with the thickness of the metal band 2.
  • a spindle drive 9 with an adjusting spindle 10 and a drive 11 (Fig. 1, 2)
  • the spindle drive 9 is in turn mounted on a relative to an upper cover 13 of the stalls 3 movable plate 14 as a bearing element.
  • the spindle drive 9 can also provide a hydraulically or pneumatically actuated adjusting cylinder.
  • the plate 14 via pivot joints 15 is pivotable.
  • the clamping devices are first released, with which the scenes 7, 8 are held in the stalls 3. Then, the brush roller 5 is moved vertically freely by means of the spindle drive 9 or the adjusting cylinder.
  • a measuring pin 16 is provided, which records the force caused by movements in the direction of the double arrow A Kraftauf- by the plate 14 and thus determines the actual contact force of the brush roll 5 against the metal strip 2.
  • the measured actual contact force is utilized as an actual normal force, adjusted by the value of the weight force, in order to generate therefrom an electrical signal which is fed as a controlled variable to a control device which determines the desired force value, ie the setpoint force, and the If necessary, the position of the work roll 5 with respect to the metal strip 2 is adjusted until the actual normal force coincides with a predetermined desired normal force, by adjusting the adjusting spindle 10 or the adjusting cylinder.
  • the nominal normal force can be selected, for example, as a function of the strip width of the metal strip 2, the brushing quality of the brush roll 5 and / or the material properties of the metal strip 2 to be brushed. but also as a function of the residence time of the metal strip 2 in the area of the work roll 5, ie, corresponding to the conveying speed with which the metal strip 5 is moved.
  • the control device (FIG. 3) comprises a measuring device for measuring the controlled variable, namely the force F
  • St is compared with a reference variable, the setpoint F S ⁇ ⁇ .
  • a control difference e is obtained, which is fed to a controller; this then generates an introduced into the controlled system actuator a Stellgrö- SSE for adjusting the position of the Bürstrolle 5.
  • the Bürstrolle 5 and their position compared are obtained in the vertical direction and with a minimum allowable value for this position to control the wear of the brush roll.
  • the wear can then be displayed to a control station of the conveyor. If necessary, a warning signal is generated if a minimum permissible value for the brush thickness threatens to be fallen short of.

Abstract

A method for cleaning the surface of a metal strip (2), which is produced in a strip caster, by means of a brush roll (5) rolling over the running metal strip (2), characterized in that the present pressing force, which presses the brush roll (5) against the surface of the metal strip (2), is measured.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines Metallbandes Method and device for cleaning a metal strip
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung der Oberfläche ei- nes in einer Bandgießanlage hergestellten Metallbandes mittels einer über das laufende Metallband abrollenden Bürstrolle.The invention relates to a method for cleaning the surface of a metal strip produced in a strip casting plant by means of a rolling over the running metal strip brush roll.
Die Bürstreinigung ist eine mechanische Grobreinigung mit hohem Wirkungsgrad. Dazu werden rotierende Bürstwalzen oder Bürstrollen, vorzugsweise mit einer definierten Eintauchtiefe, d. h. mit einer festgesetzten Durchbiegung der Borsten, aus der Ruhestellung auf das zu reinigende Metallband heruntergefahren, bis die Borsten der Bürste an dem Metallband anliegen. Aufgrund des Verschleißes der Bürsten muss der Abstand der Bürstwalze zu dem Metallband nachgestellt werden. Entscheidend für das Reinigungsergebnis und die Abnut- zung der Bürsten ist das Maß der Durchbiegung der Borsten. Diese ist abhängig von den Maßen und dem Material der Borsten. Ein zu geringes Anstellen der Bürstwalze an das Metallband führt zu einem nicht ausreichenden Reinigungsergebnis; ein zu starkes Absenken der Bürstwalze zu einem Abknicken und somit zu einer Beschädigung der Borsten.The brush cleaning is a mechanical rough cleaning with high efficiency. For this purpose, rotating brush rolls or brush rolls, preferably with a defined immersion depth, d. H. with a fixed deflection of the bristles, shut down from the rest position on the metal strip to be cleaned until the bristles of the brush abut the metal strip. Due to the wear of the brushes, the distance of the brush roller must be adjusted to the metal band. Decisive for the cleaning result and the wear of the brushes is the degree of deflection of the bristles. This depends on the dimensions and the material of the bristles. Too little setting of the brushing roller to the metal strip leads to an insufficient cleaning result; Too much lowering of the brush roller to a kinking and thus damage to the bristles.
Aus der DE 195 36 820 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbessern der Oberfläche von in Bandgießanlagen hergestellten Bändern aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, vorzugsweise in Linie mit und vor einem die Dicke der Bänder reduzierenden Walzwerk, bekannt.DE 195 36 820 A1 discloses a method and a device for improving the surface of strips of aluminum or aluminum alloys produced in strip casting plants, preferably in line with and in front of a rolling mill reducing the thickness of the strips.
Beim Gießen von Aluminiumbarren oder -gießbändern tritt aufgrund der zu unterschiedlichen Zeiten erfolgenden Abkühlung eine Konzentration von Legierungselementen in der Oberfläche auf, die noch durch die Einbindung von Restbeständen des in der Kokille verwendeten Gießpulvers verstärkt wird. Die so entstandene Oberflächenschicht hat ein deutlich anderes Umformverhalten als das Grundmaterial und ist oft wesentlich unelastischer. Dies führt beim nachfolgenden Walzen während der ersten Umformung zur Absprengung von Partikeln, die dabei durch die Walzen des Walzwerks in die Materialoberfläche eingedrückt und eingewalzt werden, was die Oberflächenstruktur des Bandes erheblich verschlechtert.In the casting of aluminum billets or casting belts, a concentration of alloying elements in the surface occurs due to the cooling at different times, which is further enhanced by the incorporation of residual stocks of the casting powder used in the mold. The resulting surface layer has a significantly different forming behavior than the base material and is often much inelastic. This leads to subsequent rolling during the first forming to the blasting of particles, which are thereby pressed and rolled by the rolls of the rolling mill in the material surface, which deteriorates the surface texture of the strip considerably.
Um dies zu verhindern, ist es bekannt, die Oberfläche von Gießbarren vor dem Umformprozess mittels Fräsmaschinen soweit abzuarbeiten, bis eine einheitliche Struktur und glatte Oberfläche erhalten wird. Ähnliche Prozesse sind auch bei Gießbändern bekannt, deren Oberfläche mittels Walzenfräsern abgetragen wird. Besonders beim Oberflächenfräsen von Gießbändern ist jedoch der Nach- teil zu verzeichnen, dass die abzutragende Schicht im Vergleich zur relativ geringen Banddicke der Bänder einen hohen prozentualen Verlustanteil ausmacht, durch den der Produktionsdurchsatz und damit die Wirtschaftlichkeit der Anlage erheblich vermindert werden. Das wiederum führt zu einer beträchtlichen Kostensteigerung bei der Herstellung des Bandes.To prevent this, it is known to work the surface of cast bars before the forming process using milling machines until a uniform structure and smooth surface is obtained. Similar processes are also known in casting belts, the surface of which is removed by means of roll milling cutters. Particularly when surface casting of casting tapes, however, the disadvantage is that the layer to be removed makes up a high percentage loss proportion compared to the relatively small strip thickness of the strips, which considerably reduces the production throughput and thus the economic efficiency of the installation. This in turn leads to a considerable cost increase in the production of the tape.
Bemühungen, die abzutragende Schichtdicke zu vermindern, waren bisher nicht erfolgreich, da mit Rücksicht auf Unplanheiten der Bandquerschnitte eine größere Schichtdicke abgetragen werden muss, als aus technologischen Gründen erforderlich wäre. Es kommt hinzu, dass bei sehr dünnen Oberflächenschichten keine richtige Spanbildung auftritt und die Fräser sich häufig zusetzen. Schließlich treten durch die notwendigen Führungsrollen in den Fräseinrichtungen Wärmeverluste im Band auf, die den Walzvorgang nachteilig beeinflussen.Efforts to reduce the layer thickness to be removed have hitherto not been successful since, in view of unevenness of the strip cross-sections, a greater layer thickness must be removed than would be necessary for technological reasons. In addition, with very thin surface layers, no true chip formation occurs and the milling cutters often become clogged. Finally, due to the necessary guide rollers in the milling devices heat losses in the belt, which adversely affect the rolling process.
Aus dem Stand der Technik ist es ferner bekannt, das Drehmoment und damit die Strom- und Leistungsaufnahme des Antriebs der Bürstrolle zu messen, da diese Werte in Grenzen proportional zur Absenkung der Borsten auf die Bandoberfläche, zur Drehzahl, zur Breite des Metallbandes und zum Reibungskoeffizienten sind. Da die Bandbreite bekannt ist, wird die Stromaufnahme als Sollwert für das Anstellen einer Bürstrolle verwendet. Jedoch sind die Stromauf- nähme und die Leistungsregelung im unteren Bereich der Anstellung der Bürstrolle gegen das Metallband ungenau. Dies führt insbesondere bei geringen Bandbreiten zu Fehlanstellungen, welche zu erhöhtem Verschleiß und teilweise zur kompletten Zerstörung des Besatzes führen können. Wenn bei zu geringer Belastung des Antriebsmotors kein geeigneter Sollwert ermittelt werden kann, verbleibt die Bürstrolle nicht in einer gewünschten Position, sondern fährt auf und ab. Dies führt zusätzlich zu einem stellenweise ungereinigten Band und damit zu Ausschuss.It is also known from the prior art to measure the torque and thus the current and power consumption of the drive of the power roll, as these values are within limits proportional to the reduction of the bristles on the strip surface, the speed, the width of the metal strip and the friction coefficient are. Since the bandwidth is known, the current consumption is used as a setpoint for the employment of a Bürstrolle. However, the current consumption and the power control in the lower part of the employment of the Bürstrolle against the metal strip are inaccurate. This leads in particular at low Bandwidths to Fehlanstellungen, which can lead to increased wear and in part to complete destruction of the stocking. If a suitable setpoint can not be determined if the load on the drive motor is too low, the work roll does not remain in a desired position, but moves up and down. This leads in addition to a partially unpurified band and thus to rejects.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Reinigung der Oberfläche eines in einer Bandgießanlage hergestellten Metallbandes zu schaffen, das gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren verbessert ist und eine wirtschaftliche Entfernung von Oberflächenschichten möglich ist, ohne die verbleibende Oberfläche zu beschädigen.It is the object of the invention to provide a method for cleaning the surface of a metal strip produced in a strip casting plant, which is improved over the methods known from the prior art and an economical removal of surface layers is possible without damaging the remaining surface.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass die Ist-Anpresskraft, mit der die Bürstrolle gegen die Oberfläche des Metallbandes drückt, gemessen wird. Gemäß der Erfindung werden nicht mehr die Strom- und Leistungsaufnahme des Motors als Messgröße und als Regelparameter eingesetzt, sondern die Ist-Anpresskraft, vorzugsweise in Form der Ist-Normalkraft der vertikalen Anstellung der Bürstrolle gegen das Metallband wird ermittelt. Die Erfindung ist sowohl bei Warmband als auch bei Kaltband einsetzbar. Im Falle von Warmband kann die Erfindung zum Entfernen von Zunder eingesetzt werden; in diesem Fall ist die Reinigung wenigstens teilweise auch abrasiv.According to the invention, this object is achieved in the method mentioned above in that the actual contact pressure with which the brush roller presses against the surface of the metal strip is measured. According to the invention, the current and power consumption of the motor are no longer used as a measured variable and as a control parameter, but the actual contact pressure, preferably in the form of the actual normal force of the vertical adjustment of the brush roll against the metal strip is determined. The invention can be used both with hot strip and cold strip. In the case of hot strip, the invention can be used to remove scale; In this case, the cleaning is at least partially also abrasive.
Durch die Messung der Ist-Anpresskraft wird die Voraussetzung dafür geschaf- fen, dass die Bürstrolle nur mit einer festgesetzten Maximalkraft gegen die Oberfläche drückt.By measuring the actual contact force, the prerequisite is that the brush roll only presses against the surface with a set maximum force.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Erfindungsgemäß wird mit Vorteil vorgesehen, dass die Anpresskraft der Bürstrolle als Regelparameter für die Zustellung der Bürste gegenüber der Oberfläche des Metallbandes verwendet wird. Es lässt sich vorsehen, dass die Ist- Anpresskraft der Bürstrolle gegen die Oberfläche des Metallbandes nach einem auslösenden Ereignis, beispielsweise nach dem Auswechseln der Bürstrolle oder nach einer Änderung der Banddicke des Metallbandes überprüft wird.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims. According to the invention, it is advantageously provided that the pressing force of the brush roller is used as a control parameter for the delivery of the brush relative to the surface of the metal strip. It can be provided that the actual pressing force of the brush roll against the surface of the metal strip after a triggering event, for example, after changing the brush roll or after a change in the strip thickness of the metal strip is checked.
Die Ist-Anpresskraft der Bürstrolle gegenüber dem Metallband kann manuell und individuell, automatisch zu vorbestimmten Zeitpunkten, nach Ablauf bestimmter Produktionsintervalle, bei einer Änderung der Materialeigenschaften des Metallbandes, insbesondere nach einer Dickenänderung, ausgelöst werden.The actual contact pressure of the brush roll against the metal strip can be triggered manually and individually, automatically at predetermined times, after expiration of certain production intervals, with a change in the material properties of the metal strip, in particular after a change in thickness.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Kraft, mit der die Bürstrolle gegen die Oberfläche des Metallbandes drückt, mittels wenigstens einer Kraftmessvorrich- tung, insbesondere eines Kraftmessbolzens, gemessen wird.It is particularly advantageous if the force with which the brush roll presses against the surface of the metal strip is measured by means of at least one force measuring device, in particular a force measuring pin.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Anpresskraft der Bürstrolle gegen das Metallband unter Berücksichtigung der von der Kraftmessvorrichtung gemessenen Ist-Anpresskraft sowie entspre- chend in einem Speicher einer Regeleinrichtung abgelegter Werten für die Breite, die Dicke und die Materialeigenschaften des Bandes geregelt wird.According to a further embodiment of the method, it is provided that the contact force of the brush roll against the metal strip is controlled taking into account the actual contact force measured by the force measuring device and correspondingly stored values in a memory of a control device for the width, thickness and material properties of the strip becomes.
Von Vorteil ist ein Verfahren, gemäß dem die Soll-Anpresskraft in Abhängigkeit von der Breite des Metallbandes, der Qualität des Besatzes der Bürstrolle und/oder den Materialeigenschaften des zu bürstenden Metallbandes oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Metallbandes vorgegeben wird.Of advantage is a method according to which the desired contact pressure is determined in dependence on the width of the metal strip, the quality of the stocking of the roll and / or the material properties of the metal strip to be brushed or in dependence on the speed of the metal strip.
Zusätzlich lässt sich im Rahmen einer Wegsteuerung der höhenverstellbarenIn addition, can be within a path control of the height-adjustable
Bürstrolle vorsehen, dass festgestellt wird, wann die Bürstrolle das Metallband berührt, dass diese Position als Nullstellung abgespeichert wird und dass dieProvide a roll of duty that determines when the brush roll touches the metal strip, that this position is stored as a zero position and that the
Bürstrolle in Richtung auf das Metallband verfahren wird, bis eine vorgeschrie- bene Verformung eines Bürstmantels der Bürstrolle im Berührungsbereich gegenüber dem Metallband erreicht wird.Roll the document in the direction of the metal strip until a prescribed Bene deformation of a brush shell of the brush roll in the contact region opposite the metal strip is achieved.
Um den Bürstenmantel der Bürstroüe rechtzeitig austauschen zu können und um Beschädigungen der Bürstrolle und/oder des Metallbandes infolge eines zu stark abgenutzten Bürstenmantels zu vermeiden, wird, wenn die Position, bei der die Bürstrolle das Metallband berührt, einen minimal zulässigen Positionsschwellenwert erreicht oder beinahe erreicht hat, ein Warnsignal erzeugt, das ein Zeichen für einen großen Verschleiß des Bürstenmantels sein kann und dass die Notwendigkeit des Austausche des Bürstenmantels anzeigt.To be able to replace the brush jacket of the Bürstroüe in good time and to avoid damage to the roll and / or the metal strip due to a too worn brush jacket, when the position at which the Bürstrolle touches the metal strip, reaches a minimum permissible position threshold value or almost reached has generated a warning signal that can be a sign of a large wear of the brush cover and that indicates the need for replacement of the brush cover.
Zusätzlich lässt sich vorsehen, dass vor der Bestimmung der Position der Bürstrolle gegenüber dem Metallband oder vor der Messung der Kraft, mit der die Bürstrolle gegen das Metallband drückt, eine Klemmvorrichtung zur Fixierung von Kulisse, in denen die Bürstrolle gelagert wird, gelöst wird und dass die Ku- lissen nach der Einstellung der Position der Bürstrolle bzw. nach Festlegung der Anpresskraft der Bürstrolle gegenüber dem Metallband erneut fixiert werden.In addition, it can be provided that prior to determining the position of the roll of the wire against the metal strip or before measuring the force with which the brush roll presses against the metal strip, a clamping device for fixing of scenery, in which the roll of work is stored, and that after the adjustment of the position of the brush roll or after fixing the contact force of the brush roll with respect to the metal strip, the beads are fixed again.
Sowohl für die Kraftregelung als auch für die Wegsteuerung gilt Folgendes: Die Kraftregelung bewirkt eine Veränderung der Vertikalposition der Bürstenrolle gegenüber einer festen Referenzposition. Zeitgleich zur Kraftregelung kann deshalb eine Wegmessung durchgeführt werden, um die aktuelle Vertikalposition zu messen. Der Wert für die aktuelle Vertikalposition kann dann mit einem vorgegebenen Positionsschwellenwert verglichen werden. Wenn der Vergleich zeigt, dass der Bürstenmantel bereits recht nahe an das Metallband herange- fahren ist, zeigt dies an, dass der Bürstenmantel bereits stark verschlissen ist und ausgewechselt werden muss.The following applies to both the force control and the path control: The force control causes a change in the vertical position of the brush roller relative to a fixed reference position. Therefore, at the same time as the force control, a displacement measurement can be performed to measure the current vertical position. The value for the current vertical position can then be compared with a predetermined position threshold value. If the comparison shows that the brush casing is already approached quite close to the metal strip, this indicates that the brush casing is already severely worn and needs to be replaced.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines der oben aufgeführten Verfahren. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstrolle mittels seitlicher Kulissen innerhalb eines Gestühls senkrecht bewegbar und gegen das zu reinigende Metallband andrückbar gelagert ist und dass die Ist-Anpresskraft der Bürstrolle gegen das Metallband durch wenigstens einen Kraftmessbolzen messbar ist. Die Kulissen, in denen die Bürstrolle gelagert ist, lassen sich vorzugsweise mittels Klemmeinrichtungen innerhalb des Gestühls feststellen.The invention also relates to an apparatus for carrying out one of the methods listed above. According to the invention, the device is characterized in that the brush roll is mounted vertically movable by means of side scenes within a stalls and pressed against the metal strip to be cleaned and that the actual contact pressure of the brush roll against the metal strip by at least one force measuring pin is measurable. The scenes in which the Bürstrolle is stored, can preferably be determined by means of clamping devices within the stalls.
Mit Vorteil kommen Klemmeinrichtungen zum Einsatz, mit denen sich die Kulissen innerhalb des Gestühls feststellen lassen. Die Klemmeinrichtungen dienen zur Dämpfung von Vibrationen. Sowohl zur Messung der Ist-Kraft als auch beim Nachstellen der Bürstrolle im Rahmen der Kraftregelung sowie bei der Wegsteuerung müssen die Klemmeinrichtungen gelöst werden.Clamping devices are advantageously used, with which the scenes can be determined within the stalls. The clamping devices serve to damp vibrations. Both for measuring the actual force and when adjusting the Bürstrolle in the context of force control and in the path control, the clamping devices must be solved.
In einer Weiterbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die senkrechte La- ge der Bürstrolle mittels eines Hubelements, insbesondere eines Spindelhubelements oder eines Verstellzylinders, einstellbar ist.In a further development of the device, it is provided that the vertical position of the brush roller can be adjusted by means of a lifting element, in particular a screw jack or an adjusting cylinder.
Von Vorteil ist es auch, wenn das Hubelement über ein Lagerelement auf einer oberen Abdeckung des Gestühls um wenigstens ein Schwenklager schwenkbar gelagert ist.It is also advantageous if the lifting element is mounted pivotably about a pivot bearing via a bearing element on an upper cover of the stalls around at least one pivot bearing.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist der wenigstens eine Kraftmessbolzen auf der dem wenigstens einen Schwenklager gegenüberliegenden Seite des Lagerelements angeordnet.In a further advantageous embodiment of the device, the at least one force measuring bolt is arranged on the side of the bearing element which is opposite the at least one pivot bearing.
Vorzugsweise erfasst der Kraftmessbolzen die Kraft, mit der die Bürstrolle gegen das Metallband drückt; entsprechend der Andruckkraft und weiteren Parametern, insbesondere der Breite des Metallbandes, seiner Dicke und seines oberflächlichen Besatzes, regelt die Regeleinrichtung die Anpressung der Bürstrolle gegen das Metallband. Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:Preferably, the force measuring pin detects the force with which the brush roll presses against the metal strip; according to the pressing force and other parameters, in particular the width of the metal strip, its thickness and its superficial trim, the control device controls the contact pressure of the brush roll against the metal strip. The invention will be explained in more detail in an embodiment. Show it:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch das Gestühl einer Fördereinrichtung eines Metallbandes mit einer Reinigungsvorrichtung zum Reinigen des Metallbandes mittels einer Bürstrolle, die mittels einer Anpresseinrichtung gegen das Metallband gedrückt wird, wobei die Anpresseinrichtung eine gegen die Oberseite des Gestühls verschwenkbare Platte umfasst,1 is a sectional view through the stalls of a conveyor of a metal strip with a cleaning device for cleaning the metal strip by means of a Bürstrolle which is pressed by means of a pressing device against the metal strip, wherein the pressing device comprises a pivotable against the top of the stalls plate
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Platte gemäß Fig. 1 undFig. 2 is a plan view of the plate of FIG. 1 and
Fig. 3 ein Schema einer Regeleinrichtung zum Einsatz bei der Anpassung der Vertikalposition der Bürstrolle in Bezug auf das Metallband.Fig. 3 is a diagram of a control device for use in adjusting the vertical position of the brush roll with respect to the metal strip.
Eine Bandgießanlage umfasst eine Fördereinrichtung 1 (Fig. 1), die zum Fördern eines Metallbandes 2 dient. Hierzu umfasst die Fördereinrichtung 1 ein Gestühl 3, in dem eine Walze 4 und eine als Gegenwalze angeordnete Bürstrol- Ie 5 mit einem aus Borsten bestehenden Bürstmantel 6 zur Bürstreinigung des Metallbandes 2 gelagert sind. Um die Höhenlage der Bürstrolle 5 entsprechend der Dicke des Metallbandes 2 und/oder einer gewünschten Zustellung des Bürstmantels 6 gegenüber dem Metallband 2 einstellen zu können, sind auf beiden Querseiten der Bürstrolle 5 Kulissen 7 in Richtung eines Doppelpfeils A höhenverschiebbar in dem Gestühl 3 angeordnet, in denen die Bürstrolle 5 über ihre Welle gelagert ist. Die Walze 4 ist in in der Regel ortsfesten Kulissen 8 angeordnet. Mittels hier nicht näher dargestellter Klemmeinrichtungen werden die Kulissen 7 in ihren festgelegten Höhenpositionen innerhalb des Gestühls 3 arretiert, um die Position des Bürstmantels 6 entsprechend der Dicke des Metall- bandes 2 anpassen zu können. Über einen Spindelantrieb 9 mit einer Verstellspindel 10 und einem Antrieb 11 (Fig. 1 , 2) wird die Höhenlage der über ein Gelenk 12 mit der Verstellspindel 10 verbundenen Kulissen 7 und damit die Position der Bürstrolle 5 eingestellt. Der Spindelantrieb 9 ist seinerseits auf einer gegenüber einer oberen Abdeckung 13 des Gestühls 3 bewegbaren Platte 14 als Lagerelement gelagert. Anstelle des Spindelantriebs 9 lässt sich auch ein hydraulisch oder pneumatisch betätigbarer Verstellzylinder vorsehen. Bevorzugt ist die Platte 14 über Schwenkgelenke 15 verschwenkbar.A strip casting plant comprises a conveying device 1 (FIG. 1), which serves to convey a metal strip 2. For this purpose, the conveyor 1 comprises a stalls 3, in which a roller 4 and arranged as a counter roller Bürstrol- Ie 5 are mounted with a bristle brushing jacket 6 for brush cleaning of the metal strip 2. In order to adjust the height of the work roll 5 according to the thickness of the metal strip 2 and / or a desired delivery of the brush casing 6 relative to the metal strip 2, 5 scenes 7 in the direction of a double arrow A are arranged vertically displaceable in the stalls 3 on both lateral sides of the brush roll, in which the brush roller 5 is mounted over its shaft. The roller 4 is arranged in usually fixed scenes 8. By means of clamping devices not shown here, the slotted links 7 are locked in their predetermined height positions within the frame 3 in order to be able to adjust the position of the brushing sleeve 6 in accordance with the thickness of the metal band 2. About a spindle drive 9 with an adjusting spindle 10 and a drive 11 (Fig. 1, 2), the altitude of the connected via a joint 12 with the adjusting 10 scenes 7 and thus the position of the roller brush 5 is set. The spindle drive 9 is in turn mounted on a relative to an upper cover 13 of the stalls 3 movable plate 14 as a bearing element. Instead of the spindle drive 9 can also provide a hydraulically or pneumatically actuated adjusting cylinder. Preferably, the plate 14 via pivot joints 15 is pivotable.
Wenn nun zu einem bestimmten Zeitpunkt, etwa infolge eines auslösenden Er- eignisses, das beispielsweise manuell oder individuell aufgrund besonderer Umstände vorgegeben wird, oder automatisch zu vorbestimmten Zeitpunkten, nach vorgegebenen Zeitintervallen im Betriebsablauf oder bei Änderungen der Eigenschaften des Metallbandes 2, insbesondere seiner Dicke, die Bürstanstellung gegenüber dem Metallband 2 überprüft werden soll, werden zunächst die Klemmeinrichtungen gelöst, mit denen die Kulissen 7, 8 in dem Gestühl 3 festgehalten werden. Sodann ist die Bürstrolle 5 mittels des Spindelantriebs 9 oder des Verstellzylinders vertikal frei verfahrbar. Auf der den Schwenkgelenken 15 gegenüberliegenden Seite der Platte 14 ist ein Messbolzen 16 vorgesehen, der die durch Bewegungen in Richtung des Doppelpfeils A verursachte Kraftauf- nähme durch die Platte 14 aufzeichnet und damit die Ist-Anpresskraft der Bürstrolle 5 gegenüber dem Metallband 2 ermittelt. Die gemessene Ist-Anpresskraft wird als Ist-Normalkraft, bereinigt um den Wert der Gewichtskraft, verwertet, um daraus ein elektrisches Signal zu erzeugen, das als Regelgröße einer Regeleinrichtung zugeführt wird, die den gewünschten Kraftwert, d. h. die Sollkraft, fest- legt und die Position der Bürstrolle 5 gegenüber dem Metallband 2 gegebenenfalls nachführt, bis die Ist-Normalkraft mit einer vorgegebenen Soll-Normalkraft übereinstimmt, indem die Verstellspindel 10 bzw. der Verstellzylinder verstellt wird. Anschließend wird die Klemmeinrichtung wieder in die Klemmstellung gefahren. Die Soll-Normalkraft kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Band- breite des Metallbandes 2, der Bürstenbesatzqualität der Bürstrolle 5 und/oder den Materialeigenschaften des zu bürstenden Metallbandes 2 gewählt werden, aber auch in Abhängigkeit von der Verweildauer des Metallbandes 2 im Bereich der Bürstrolle 5, d. h. entsprechend der Fördergeschwindigkeit, mit der das Metallband 5 bewegt wird.If, at a certain point in time, for example as a result of a triggering event, which is predetermined, for example, manually or individually due to special circumstances, or automatically at predetermined times, after predetermined time intervals in the operation or changes in the properties of the metal strip 2, in particular its thickness, the brush position relative to the metal strip 2 to be checked, the clamping devices are first released, with which the scenes 7, 8 are held in the stalls 3. Then, the brush roller 5 is moved vertically freely by means of the spindle drive 9 or the adjusting cylinder. On the side opposite the pivot joints 15 side of the plate 14, a measuring pin 16 is provided, which records the force caused by movements in the direction of the double arrow A Kraftauf- by the plate 14 and thus determines the actual contact force of the brush roll 5 against the metal strip 2. The measured actual contact force is utilized as an actual normal force, adjusted by the value of the weight force, in order to generate therefrom an electrical signal which is fed as a controlled variable to a control device which determines the desired force value, ie the setpoint force, and the If necessary, the position of the work roll 5 with respect to the metal strip 2 is adjusted until the actual normal force coincides with a predetermined desired normal force, by adjusting the adjusting spindle 10 or the adjusting cylinder. Subsequently, the clamping device is moved back into the clamping position. The nominal normal force can be selected, for example, as a function of the strip width of the metal strip 2, the brushing quality of the brush roll 5 and / or the material properties of the metal strip 2 to be brushed. but also as a function of the residence time of the metal strip 2 in the area of the work roll 5, ie, corresponding to the conveying speed with which the metal strip 5 is moved.
Die Regeleinrichtung (Fig. 3) umfasst eine Messeinrichtung zur Messung der Regelgröße, nämlich der Kraft F|St, mit der die Bürstrolle 5 in vertikaler Richtung gegen das Metallband 2 drückt. Die Kraft F|St wird mit einer Führungsgröße, dem Sollwert FSθιι verglichen. Aus der Differenz zwischen beiden Größen wird eine Regeldifferenz e gewonnen, die einem Regler zugeführt wird; dieser erzeugt dann über ein in der Regelstrecke eingebrachtes Stellglied eine Stellgrö- ße zum Einstellen der Position der Bürstrolle 5. Gleichzeitig kann neben der Anpresskraft Fist der Bürstrolle 5 auch deren Position in vertikaler Richtung gewonnen werden und mit einem minimal zulässigen Wert für diese Position verglichen werden, um die Abnutzung der Bürstrolle zu kontrollieren. Die Abnutzung lässt sich dann einem Leitstand der Fördereinrichtung anzeigen. Gegebe- nenfalls wird ein Warnsignal erzeugt, wenn ein minimal zulässiger Wert für die Bürstenstärke unterschritten zu werden droht. The control device (FIG. 3) comprises a measuring device for measuring the controlled variable, namely the force F | St , with the brush roller 5 presses in the vertical direction against the metal strip 2. The force F | St is compared with a reference variable, the setpoint F Sθ ιι. From the difference between the two variables, a control difference e is obtained, which is fed to a controller; this then generates an introduced into the controlled system actuator a Stellgrö- SSE for adjusting the position of the Bürstrolle 5. At the same time in addition to the pressing force F is the Bürstrolle 5 and their position compared are obtained in the vertical direction and with a minimum allowable value for this position to control the wear of the brush roll. The wear can then be displayed to a control station of the conveyor. If necessary, a warning signal is generated if a minimum permissible value for the brush thickness threatens to be fallen short of.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Fördereinrichtung1 conveyor
2 Metallband 3 Gestühl2 metal band 3 stalls
4 Walze4 roller
5 Bürstrolle5 brush roll
6 Bürstmantel6 brushing jacket
7 Kulisse 8 Kulisse7 backdrop 8 backdrop
9 Spindelantrieb9 spindle drive
10 Verstellspindel10 adjusting spindle
11 Antrieb11 drive
12 Gelenk 13 Abdeckung12 joint 13 cover
14 Platte14 plate
15 Schwenkgelenke15 pivot joints
16 Messbolzen16 measuring bolts
A Doppelpfeil A double arrow

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Reinigung der Oberfläche eines in einer Bandgießanlage hergestellten Metallbandes (2) mittels einer über das laufende Metallband (2) abrollenden Bürstrolle (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Anpresskraft, mit der die Bürstrolle (5) gegen die Oberfläche des Metallbandes (2) drückt, gemessen wird.1. A method for cleaning the surface of a metal strip (2) produced in a strip casting by means of a running over the metal strip (2) rolling off the roll (5), characterized in that the actual contact pressure with which the brush roll (5) against the surface of the metal strip (2) presses, is measured.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Anpresskraft der Bürstrolle (5) gegen die Oberfläche des Metallbandes (2) nach einem auslösenden Ereignis überprüft wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the actual contact pressure of the brush roll (5) against the surface of the metal strip (2) is checked for a triggering event.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung der Ist-Anpresskraft der Bürstrolle (5) manuell und individuell, automatisch zu vorbestimmten Zeitpunkten, nach Ablauf bestimmter Produktionsintervalle, bei einer Änderung der Materialeigenschaften des Metallbandes (2), insbesondere nach einer Dickenänderung, ausgelöst wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the verification of the actual contact pressure of the roll of work (5) manually and individually, automatically at predetermined times, after expiration of certain production intervals, with a change in the material properties of the metal strip (2), in particular after a Thickness change, is triggered.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft der Bürstrolle (5) als Regelparameter für die Zu- Stellung der Borsten der Bürstrolle (5) gegenüber der Oberfläche des4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the contact pressure of the brush roll (5) as a control parameter for the position of the bristles of the brush roll (5) relative to the surface of the
Metallbandes (2) verwendet wird. Metal strip (2) is used.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Anpresskraft auf welche die Anpresskraft als Regelparame- ter geregelt wird, in Abhängigkeit von der Breite des Metallbandes (2), der Qualität des Besatzes der Bürstrolle (5) und/oder den Materialeigenschaften des zu bürstenden Metallbandes (2) oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Metallbandes (2) vorgegeben wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the desired contact pressure on which the contact force is regulated as Regelparame- ter, depending on the width of the metal strip (2), the quality of the trimming of the roll (5) and / or the Material properties of the metal strip to be brushed (2) or in dependence on the speed of the metal strip (2) is specified.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass festgestellt wird, wann die Bürstrolle (5) das Metallband (2) berührt, dass diese Position als Nullstellung abgespeichert wird und dass die Bürstrolle (5) in Richtung auf das Metallband (2) verfahren wird, bis eine vorgeschriebene Verformung eines Bürstmantels (6) der Bürstrolle (5) im Berührungsbereich gegenüber dem Metallband (2) erreicht wird.6. The method according to claim 1, characterized in that it is determined when the brush roll (5) contacts the metal strip (2), that this position is stored as zero position and that the Bürstrolle (5) in the direction of the metal strip (2) is until a prescribed deformation of a brush jacket (6) of the Bürstrolle (5) in the contact region opposite the metal strip (2) is achieved.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Position, bei der die Bürstrolle (5) das Metallband (2) berührt, einen minimal zulässigen Positionsschwellenwert erreicht oder beinahe erreicht hat, ein Warnsignal erzeugt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that when the position at which the brush roll (5) touches the metal strip (2) has reached or nearly reached a minimum permissible position threshold, a warning signal is generated.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bestimmung der Position der Bürstrolle (5) gegenüber dem Metallband (2) oder vor der Messung der Kraft, mit der die Bürstrolle (5) gegen das Metallband (2) drückt, eine Klemmvorrichtung zur Fixierung von Kulissen (7), in denen die Bürstrolle (5) gelagert wird, gelöst wird und dass die Kulissen (7) nach der Einstellung der Position der Bürstrolle (5) bzw. nach Festlegung der Anpresskraft der Bürstrolle (5) gegenüber dem Metallband (2) erneut fixiert wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that prior to determining the position of the Bürstrolle (5) relative to the metal strip (2) or before the measurement of the force with which the Bürstrolle (5) against the metal strip (2 ) presses, a clamping device for fixing of scenes (7) in which the Bürstrolle (5) is stored, is released and that the scenes (7) after adjusting the position of the Bürstrolle (5) or after determining the contact pressure of the Bürstrolle (5) against the metal strip ( 2) is fixed again.
9. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstrolle (5) mittels seitlicher Kulissen (7) innerhalb eines Gestühls (3) senkrecht bewegbar und gegen das zu reinigende Metallband (2) andrückbar gelagert ist und dass die Ist-Anpresskraft der Bürstrolle (5) gegen das Metallband (2) durch wenigstens einen Kraftmessbolzen (16) messbar ist.9. A device for carrying out a method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Bürstrolle (5) by means of lateral scenes (7) within a stalls (3) is vertically movable and pressed against the metal strip (2) to be cleaned pressed and that the actual contact force of the roll of work (5) against the metal strip (2) by at least one force measuring pin (16) is measurable.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissen (7, 8) mittels Klemmeinrichtungen innerhalb des Gestühls (2) feststellbar sind.10. The device according to claim 9, characterized in that the scenes (7, 8) by means of clamping devices within the stalls (2) are detectable.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechte Lage der Bürstrolle (5) mittels eines Hubelements, insbesondere eines Spindelhubelements (9), einstellbar ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the vertical position of the Bürstrolle (5) by means of a lifting element, in particular a Spindelhubelements (9), is adjustable.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hubelement (9) über ein Lagerelement (14) auf einer oberen Abdeckung (13) des Gestühls (1) um wenigstens ein Schwenkgelenk (15) schwenkbar gelagert ist.12. Device according to claim 10 or 11, characterized in that the lifting element (9) is mounted so as to be pivotable about at least one pivot joint (15) on a top cover (13) of the stalls (1) via a bearing element (14).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kraftmessbolzen (16) auf der dem wenigstens einen Schwenkgelenk (15) gegenüberliegenden Seite des Lagerelements (14) angeordnet ist.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the at least one force measuring pin (16) on the at least one pivot joint (15) opposite side of the bearing element (14) is arranged.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftmessbolzen (16) die Kraft erfasst, mit der die Bürstrolle (5) gegen das Metallband (2) drückt, und die Regeleinrichtung entsprechend der Anpresskraft und weiteren Parametern, insbesondere der Breite des Metallbandes (2), seiner Dicke und seines oberflächlichen Besatzes, die Anpressung der Bürstrolle (5) gegen das Metallband (2) regelt. 14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the force measuring pin (16) detects the force with which the brush roller (5) presses against the metal strip (2), and the control device according to the contact pressure and other parameters, in particular the width of the metal strip (2), its thickness and its superficial trim, the pressing of the brush roll (5) against the metal strip (2) regulates.
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