JP2012520178A - ストリップをクリーニングするための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

ブラシローラ（５）をストリップ（２）の表面に押し付ける実押付け力が測定されることを特徴とする、通過するストリップ（２）上を転動するブラシローラ（５）によってストリップ鋳造装置で製造したストリップ（２）の表面をクリーニングするための方法。

Description

本発明は、通過するストリップ上を転動するブラシローラによってストリップ鋳造装置で製造したストリップの表面をクリーニングするための方法に関する。

ブラシ装置は、高い効率を有する機械的粗クリーニングである。このため、特に所定の埋没深さを有する、即ち所定の毛の撓みを有する、回転式のブラシロール又はブラシローラが、ブラシの毛がストリップに当接するまで、静止位置からクリーニングすべきストリップに移動される。ブラシの磨耗に基づいて、ストリップに対するブラシロールの間隔が再調整されなければならない。クリーニング結果及びブラシの消耗にとって決定的であるのは、ブラシの撓みの程度である。これは、ブラシの寸法と材料に依存する。ストリップに対するブラシロールの極僅かの当接調整は、不十分なクリーニング結果を生じさせるが、極強く降下させることは、ブラシロールに折れ曲がりを生じさせ、従って、ブラシに損傷を与えることになる。

特許文献１から、特にライン内でストリップの厚さを縮小する圧延機の前に、ストリップ鋳造装置で製造されたアルミニウム又はアルミニウム合金から成るストリップの表面を改善するための方法及び装置が公知である。

アルミニウムバー又はアルミニウム鋳造ストリップの鋳造時、異なった時間で行なわれる冷却に基づいて、表面に合金要素の濃縮が生じ、この濃縮は、更に、鋳型内で使用される鋳造パウダーの残余と結びつくことによって強化される。このように生じた表層は、ベース材料と明らかに違う変形特性を有し、しばしば本質的に非弾性的である。これは、後続の圧延において、第１の変形中に、パーティクルの飛散を生じさせ、これらパーティクは、この場合、圧延機の圧延によって材料表面に押し付けられ、ローラにより押し込まれ、これが、ストリップの表面構造を悪化させる。

これを防止するため、均一な構造と平滑な表面が得られるまで、鋳造バーの表面を変形プロセスの前にフライス盤によって除去することが公知である。同様のプロセスは、表面をミーリングカッタによって除去する鋳造ストリップの場合も公知である。しかしながら、特に鋳造ストリップの表面のフライス加工時には、除去すべき層が、ストリップの比較的小さいストリップ厚さと比べて高いパーセンテージの損失率を成し、この損失率によって、生産効率が、従って装置の経済性が、著しく低下させられる。これは、更にまた、ストリップの製造においてかなりのコスト上昇を生じさせる。

除去すべき層の厚さを減らす努力は、これまで成功しなかった。それは、ストリップ横断面が平でないことを考慮して、技術的理由から必要となる厚さの層よりも大きい厚さの層を除去しなければならないからである。表層が非常に薄い場合、正しい切粉形成が生ぜずに、フライスが目詰まりすることになる。最後に、フライス装置内の必要なガイドローラによってストリップ内に熱損が生じ、この熱損が、圧延工程に不利な影響を与える。

更に、従来技術から、その値が、限度内で、ストリップ表面へのブラシの降下と、回転数と、ストリップの幅と、摩擦係数とに比例するので、ブラシローラの駆動装置のトルクを、従って電流及び電力消費量を測定することが公知である。ブラシ幅は既知であるので、電流消費量は、ブラシローラの当接調整をするための基準値として使用される。しかしながら、電流消費量と電力コントロールは、ストリップに対するブラシローラの当接調整の下の領域では不正確である。これは、特にストリップ幅が小さい場合に、誤った当接調整を生じさせ、この誤った当接調整が、磨耗を増大させ、仕上げ面を部分的に完全に破壊することになる。駆動モータの負荷が非常に小さい時に、適切な基準値が算定できない場合、ブラシローラは、所望の位置に留まるのではなく、上下に移動する。これは、付加的に、ところどころがクリーニングされていないストリップを生じさせ、従ってスクラップを生じさせる。

独国特許出願公開第１９５ ３６ ８２０号明細書

本発明の課題は、従来技術から公知の方法に対して改善された、表層の経済的な除去を可能にし、残った表面に損傷を与えない、ストリップ鋳造装置で製造したストリップの表面をクリーニングするための方法を提供することにある。

本発明によれば、この課題は、冒頭で述べた方法において、ブラシローラをストリップの表面に押し付ける実押付け力が測定されることによって解決される。本発明によれば、もはや、電流及び電力消費量を測定値及びコントロールパラメータとして使用するのではなく、特にストリップに対する垂直方向の当接調整の実法線力の形態の実押付け力が確認される。本発明は、熱間ストリップでも冷間ストリップでも使用可能である。熱間ストリップの場合、本発明は、スケールを除去するために使用することができ、この場合は、クリーニングが、少なくとも部分的に研磨作用を有する。

実押付け力の測定により、ブラシを固定された最大荷重でのみ表面に押し付けるための前提が得られる。

本発明の有利な発展形は、従属請求項に記載されている。

本発明によれば、有利なことに、ブラシローラの押付け力が、ストリップの表面に対するブラシの送りをするためのコントロールパラメータとして使用される。ストリップの表面に対するブラシローラの実押付け力は、誘発要因が生じた後に、例えばブラシローラの交換又はストリップのストリップ厚みの変更が行なわれた後に、点検することができる。

ストリップに対するブラシローラの実押付け力の点検が、ストリップの材料特性が変化した時、特に厚さを変更した後に、所定の生産インターバルの経過後、手で、個々に、所定の時点で自動的に行なわれる。

ブラシローラをストリップの表面に押し付ける力が、少なくとも１つの荷重測定装置、特に荷重測定ボルトによって測定される場合が、特に有利である。

方法の別の形成によれば、ストリップに対するブラシローラの押付け力が、荷重測定装置によって測定される実押付け力と、相応にコントロール装置のメモリに保存された、ストリップの幅、厚さ及び材料特性の値とを考慮してコントロールされる。

基準押付け力が、ストリップの幅、ブラシローラの仕上げ面の品質及び／又はブラッシングすべきストリップの材料特性又はストリップの速度に依存して設定される方法は有利である。

付加的に、高さ調整可能なブラシローラの距離制御の枠内で、ブラシローラがいつストリップに接触したかを確定し、この位置を、ゼロ位置として記憶し、ストリップに対する接触領域内のブラシローラのブラシ外周面が指定の変形量に達するまで、ブラシローラを、ストリップの方向に移動することができる。

ブラシローラのブラシ外周面を適時に交換することができるように、また、ブラシ外周面が非常に強く消耗したためにブラシローラ及び／又はストリップに損傷を与えることを回避するため、ブラシローラがストリップに接触する位置が、最小許容位置閾値に達するか、最小許容位置閾値の直近に達したら、ブラシ外周面の大きな磨耗の指標となり得る、ブラシ外周面の交換の必要性を示すワーニング信号が発生される。

付加的に、ストリップに対するブラシローラの位置を設定する前又はブラシローラをストリップに押し付ける力を測定する前に、ブラシローラを支承するリンクを固定するためのクランプ装置が解除され、リンクが、ブラシローラの位置を調整した後もしくはストリップに対するブラシローラの押付け力を確定した後に、新たに固定される。

荷重コントロールのためにも距離制御のためにも、以下のことが当て嵌まる：荷重コントロールは、固定の基準位置に対するブラシローラの垂直位置の変更を生じさせる。従って、荷重コントロールと同時に、現在の垂直位置を測定するために、距離測定を実施することができる。その場合、現在の垂直位置の値は、所定の位置閾値と比較することができる。比較が、ブラシ外周面が既にストリップの直近に近づいていることを示す場合、これは、ブラシ外周面が、既に強く磨耗しており、交換しなければならないことを示す。

本発明は、前記方法を実施するための装置にも関する。

本発明によれば、装置は、ブラシローラが、横のリンクによって、スツール内を垂直に移動可能で、クリーニングすべきストリップに押付け可能に支承されており、ストリップに対するブラシローラの実押付け力が、少なくとも１つの荷重測定ボルトによって測定可能であることを特徴とする。ブラシローラを支承するリンクは、クランプ装置によってスツール内に固定可能である。

リンクをスツール内に固定可能にするクランプ装置を使用することが有利である。クランプ装置は、振動を減衰させるために役立つ。実際の力を測定するためにも、荷重コントロールの枠内のブラシローラの再調整並びに距離制御をする際にも、クランプ装置を解除することができる。

装置の一発展形では、ブラシローラの垂直位置が、リフティング要素、特にスピンドル式リフティング要素又は変位シリンダによって調整可能である。

リフティング要素が、スツールの上のカバー上の支承要素を介して少なくとも１つのピボットジョイントを中心として旋回可能に支承されている場合も有利である。

装置の別の有利な形成では、少なくとも１つの荷重測定ボルトが、支承要素の、少なくとも１つのピボットジョイントに向かい合う側に配設されている。

特に、荷重測定ボルトは、ブラシローラをストリップに押し付ける力を検出し、押付け力と別のパラメータ、特にストリップの幅、ストリップの厚さ、ストリップの表面の仕上げ面に応じて、コントロール装置が、ストリップに対するブラシローラの押付けをコントロールする。

以下で、本発明を実施例で詳細に説明する。

スツールの上面に向かって旋回可能なプレートを有する押付け装置によってストリップに押し付けられるブラシローラによりストリップのクリーニングをするためのクリーニング装置を有するストリップの移送装置のスツールの断面図を示す。 図１によるプレートの平面図を示す。 ストリップに対してブラシローラの垂直位置を適合させる際に使用するためのコントロール装置の概略図を示す。

ストリップ鋳造装置は、ストリップ２を移送するために使用される移送装置１を有する（図１）。このため、移送装置１は、スツール３を有し、このスツール内で、ロール４と、相手ロールとして配設された、ブラシから成るブラシ外周面６を有するブラシローラ５が支承され、ストリップ２のブラシ装置を形成する。ブラシローラ５の高さ位置をストリップ２の厚さ及び／又はストリップ２に対するブラシ外周面６の所望の送りを調整することができるように、ブラシローラ５の両横側で、リンク７が、二重矢印Ａの方向に高さ移動可能にスツール３内に配設されており、これらリンク内に、ブラシローラ５は、その軸を介して支承されている。ロール４は、通常は位置不動のリンク８内に配設されている。ここでは詳細に図示されてないクランプ装置によって、リンク７は、ブラシ外周面６の位置をストリップ２の厚さに応じて適合させることができるように、決められた高さ位置でスツール３内にロックされている。

変位スピンドル１０と駆動装置１１を有するスピンドル駆動装置９（図１，２）を介して、ジョイント１２を介して変位スピンドル１０と結合されたリンク７の高さ位置が、従ってブラシローラ５の位置が、調整される。スピンドル駆動装置９自体は、スツール３の上のカバー１３に対して移動可能な支承要素であるプレート１４上に支承されている。スピンドル駆動装置９の代わりに、油圧又は空気圧による操作可能な変位シリンダを設けることもできる。プレート１４がピボットジョイント１５を介して旋回可能であることが好ましい。

運転の経過中の所定の時間インターバルの後又はストリップ２の特性、特にストリップの厚さを変更した場合の特別な状況に基づいて例えば手又は個々に又は所定の時点で自動的に設定される誘発要因のために、所定の時点で、ストリップ２に対するブラシ当接調整が点検されるべき場合、先ず、リンク７，８をスツール３内に固定するクランプ装置が解除される。そうすると、ブラシローラ５が、スピンドル駆動装置９又は変位シリンダによって垂直に自由に移動可能になる。プレート１４の、ピボットジョイント１５と向い合う側に、測定ボルト１６が設けられており、この測定ボルトは、二重矢印Ａの方向の移動によって引き起こされるプレート１４による荷重吸収量を記録し、これによりストリップ２に対するブラシローラ５の実押付け力を確認する。測定された実押付け力は、重力の値を排除した実法線力として使用され、これから電気信号を発生させることができ、この信号は、コントロール値としてコントロール装置に供給され、このコントロール装置は、所望の荷重値、即ち基準力を確定し、ストリップ２に対するブラシローラ５の位置を、場合によっては、変位スピンドル１０もしくは変位シリンダを調整することによって、実法線力が所定の基準法線力と一致するまで再調整する。引き続き、クランプ装置は、再びクランプ位置に移動される。基準法線力は、例えばストリップ２のストリップ幅、ブラシローラ５のブラシ仕上げ面品質及び／又はブラッシングすべきストリップ２の材料特性に依存して選択することができるが、ブラシローラ５の領域内のストリップ２の滞在期間に依存して、即ちストリップ２を移動させる移送速度に応じて選択することもできる。

コントロール装置（図３）は、コントロール値、即ちブラシローラ５を垂直方向にストリップ２に押し付ける力Ｆ_Ｉｓｔを測定するための測定装置を有する。力Ｆ_Ｉｓｔは、管理値、即ち基準値Ｆ_Ｓｏｌｌと比較される。両値の差から、コントロール差ｅが得られ、このコントロール差は、コントローラに供給され、このコントローラは、次に、コントロール区間内に導入されたアクチュエータを介してブラシローラ５の位置を調整するための調整値を発生する。同時に、ブラシローラ５の押付け力Ｆ_Ｉｓｔ以外に、ブラシローラの垂直方向の位置も得られ、ブラシローラの消耗をコントロールするために、この位置のための最小許容値と比較することができる。その場合、消耗は、移送装置の指令スタンドに示すことができる。場合によっては、ブラシ厚のための最小許容値を下回りそうな場合に、ワーニング信号が発生される。

１ 移送装置
２ ストリップ
３ スツール
４ ロール
５ ブラシローラ
６ ブラシ外周面
７ リンク
８ リンク
９ スピンドル駆動装置
１０ 変位スピンドル
１１ 駆動装置
１２ ジョイント
１３ カバー
１４ プレート
１５ ピボットジョイント
１６ 測定ボルト
Ａ 二重矢印

Claims (14)

1. 通過するストリップ（２）上を転動するブラシローラ（５）によってストリップ鋳造装置で製造したストリップ（２）の表面をクリーニングするための方法において、
   ブラシローラ（５）をストリップ（２）の表面に押し付ける実押付け力が測定されることを特徴とする方法。
2. ストリップ（２）の表面に対するブラシローラ（５）の実押付け力が、誘発要因が生じた後に点検されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ブラシローラ（５）の実押付け力の点検が、ストリップ（２）の材料特性が変化した時、特に厚さを変更した後に、所定の生産インターバルの経過後、手で、個々に、所定の時点で自動的に行なわれることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. ブラシローラ（５）の押付け力が、ストリップ（２）の表面に対するブラシローラ（５）のブラシの送りをするためのコントロールパラメータとして使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
5. コントロールパラメータとしての押付け力をコントロールして適合させるべき基準押付け力が、ストリップ（２）の幅、ブラシローラ（５）の仕上げ面の品質及び／又はブラッシングすべきストリップ（２）の材料特性に依存して設定されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. ブラシローラ（５）がいつストリップ（２）に接触したかが確定され、この位置が、ゼロ位置として記憶され、ストリップ（２）に対する接触領域内のブラシローラ（５）のブラシ外周面（６）が指定の変形量に達するまで、ブラシローラ（５）が、ストリップ（２）の方向に移動されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. ブラシローラ（５）がストリップ（２）に接触する位置が、最小許容位置閾値に達するか、最小許容位置閾値の直近に達したら、ワーニング信号が発生されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. ストリップ（２）に対するブラシローラ（５）の位置を設定する前又はブラシローラ（５）をストリップ（２）に押し付ける力を測定する前に、ブラシローラ（５）を支承するリンク（７）を固定するためのクランプ装置が解除され、リンク（７）が、ブラシローラ（５）の位置を調整した後もしくはストリップ（２）に対するブラシローラ（５）の押付け力を確定した後に、新たに固定されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法を実施するための装置において、
   ブラシローラ（５）が、横のリンク（７）によって、スツール（３）内を垂直に移動可能で、クリーニングすべきストリップ（２）に押付け可能に支承されており、ストリップ（２）に対するブラシローラ（５）の実押付け力が、少なくとも１つの荷重測定ボルト（１６）によって測定可能であることを特徴とする装置。
10. リンク（７，８）が、クランプ装置によってスツール（３）内に固定可能であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. ブラシローラ（５）の垂直位置が、リフティング要素、特にスピンドル式リフティング要素（９）によって調整可能であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. リフティング要素（９）が、スツール（３）の上のカバー（１３）上の支承要素（１４）を介して少なくとも１つのピボットジョイント（１５）を中心として旋回可能に支承されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の装置。
13. 少なくとも１つの荷重測定ボルト（１６）が、支承要素（１４）の、少なくとも１つのピボットジョイント（１５）に向かい合う側に配設されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 荷重測定ボルト（１６）が、ブラシローラ（５）をストリップ（２）に押し付ける力を検出し、コントロール装置が、押付け力と別のパラメータ、特にストリップ（２）の幅、ストリップ（２）の厚さ、ストリップ（２）の表面の仕上げ面に応じて、ストリップ（２）に対するブラシローラ（５）の押付けをコントロールすることを特徴とする請求項１３に記載の装置。

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