VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ENTFERNUNG METALLISCHER VERUNREINIGUNGEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung metallischer Verunreinigungen von metallischen Dressierwalzen.

[0002] In der Metallbearbeitung werden vielfach rotierende Werkzeuge eingesetzt, die von Zeit zu Zeit gereinigt werden müssen, um die Qualität der Bearbeitung aufrechterhalten zu können.

[0003] Beispielsweise werden Stahlbleche für die Kfz-Industrie als Korrosionsschutz in Feuer-Beschichtungs-Anlagen (sog. FBA) mit Aluminium oder Zink beschichtet. Vor dem Aufwickeln zu Coils (großen Spulen) werden diese Bleche durch ein sogenanntes "Dressiergerüst" geschickt. Hier übertragen aufgeraute Walzen (Dressierwalzen) eine definierte Rauheit (Oberflächenstruktur) auf die Bandoberfläche. Dieser Vorgang erfolgt unter hoher Flächenpressung.

[0004] Bei den Beschichtungsprozessen der Bänder kommt es sowohl beim Aluminieren wie auch bei Verzinken zu geringfügigem Aufbau von Beschichtungsmaterial auf den Dressierwalzen. Da sich diese Verunreinigungen aufbauen, werden hierdurch unerwünschte Abdrücke auf die Bandoberfläche übertragen. Zum Teil können die Coils sogar durch die unerwünschte Prägung wertlos werden. Um die Standzeit der Dressierwalze zu erhöhen, werden üblicherweise Zwischenreinigungen mit Hochdruck-Wasserstrahlen (HD-Wasserstrahlen) durchgeführt, bzw. die Walze von Zeit zu Zeit abgeschliffen.

[0005] Bei der HD-Wasserreinigung entsteht ein starker Wassernebel, der das gesamte Gerüst der Dressierwalzen einhüllt. Dies führt zu starken Korrosionsproblemen an der Anlage. Außerdem lässt die Rauheit der Walze - auch bei Verwendung von Schleifmitteln - deutlich gegenüber der anfänglichen Ausgangsrauheit nach. Dadurch wird die Lebensdauer der Walze verkürzt. Eine verkürzte Lebensdauer der Dressierwalze bedeutet aber einen erhöhten Aufwand für das Aufarbeiten der Walze (Schleifen, Aufrauhen) sowie erhöhte Nacharbeitungskosten.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art aufzuzeigen, durch welche die genannten Nachteile beseitigt werden. Insbesondere sollte eine effektive aber die Lebensdauer der zu reinigenden Werkzeuge möglichst verlängernde Art der Reinigung zur Verfügung gestellt werden.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Verfahren dadurch gelöst, dass zur Reinigung ein Strahlmittel in festem Aggregatzustand eingesetzt wird, welches unter Normalbedingungen in gasförmigem Aggregatzustand vorliegt.

[0008] Die Erfindung basiert auf der Idee, dass ein Reinigungsmittel als Strahlmittel eingesetzt wird, welches unter Normalbedingungen gasförmig ist und daher ohne Schwierigkeiten und rückstandslos entweichen kann.

[0009] Als bei Normalbedingungen in gasförmiger Aggregatzustand vorliegendes Reinigungsmittel ist insbesondere Trockeneis (CO₂) zu nennen, welches sich in zahlreichen Anwendungen bewährt hat.

[0010] Verfestigtes Kohlendioxid bietet aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften wesentliche Vorteile bei der Verwendung als Strahlmittel zur Strahlreinigung von Oberflächen: Kohlendioxid in festem Aggregatzustand (Trockeneis) besitzt eine Temperatur von etwa -78 °C. Bei Erwärmung sublimiert Kohlendioxid. Bei der Sublimation des Kohlendioxids tritt eine explosionsartige Volumenvergrößerung etwa um den Faktor 600 auf, was die Strahlreinigung wirksam unterstützt. Die Bearbeitung mit Kohlendioxid in festem Aggregatzustand verläuft rückstandsfrei, da das sublimierte gasförmige Kohlendioxid problemlos entweichen kann. Eine Strahlmittelaufbereitung oder Strahlmittelentsorgung ist daher für Kohlendioxid nicht erforderlich. Bevorzugt wird festes Kohlendioxid in Form von CO₂-Pellets eingesetzt.

[0011] Die Wirkungsweise der Strahlreinigung mit Kohlendioxid-Pellets ist noch nicht ganz verstanden. Bisher geht man davon aus, dass wegen des plötzlichen Wärmeentzugs aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten erhebliche Spannungen entstehen. Diese lockern die Bindungskräfte, wodurch die Schicht versprödet und durch nachfolgend auftreffende Pellets abgetragen wird (siehe A. Visser et. al., Reinigen von Oberflächen mit Trockeneisstrahlen, Werkstattstechnik 89 (1999)). In umfangreichen Untersuchungen wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass sich die Strahlreinigung mit Kohlendioxid-Pellets bzw. allgemein mit einem Strahlmittel in festem Zustand, welches unter Normalbedingungen im gasförmigen Zustand vorliegt, auch zur Entfernung von metallischen Verunreinigungen auf Metall eignet. Dieses Ergebnis ist insofern überraschend, als sich bei dieser Anwendung die Wärmeausdehnungskoeffizienten der Verunreinigungen und des Werkstücks nicht oder nur wenig unterscheiden.

[0012] Bevorzugt wird das Strahlmittel über eine bewegbare Strahldüse auf das zu reinigende Werkzeug oder Werkstücks geleitet.

[0013] In Ausgestaltung der Erfindung wird die Strahldüse auf einer der Geometrie des zu reinigenden Werkzeuges angepassten Traversiervorrichtung bewegt. Die Strahldüse kann auf einer eigenen oder für andere Geräte vorgesehene Traversiervorrichtung bewegt werden. Die Strahldüse ist dazu auf einer eigenen oder für andere Geräte vorgesehene Traversiervorrichtung angeordnet

[0014] In Weiterbildung der Erfindung werden Dressierwalzen zur Bearbeitung von feuerbeschichteten Blechen gereinigt Die Verwendung der Trockeneis-Strahlreinigung zur Reinigung der Dressierwalze erlaubt es, auf den korrosionsfördemden Einsatz des HD-Wasserstrahlens zu verzichten. Außerdem kann durch die regelmäßige Anwendung des erfindungsgemäßen Strahlreinigens, insbesondere mit CO₂, der Aufbau kleinster Verunreinigungen zu Schäden verursachenden, größeren Klumpen weitestgehend unterbunden werden. Somit ist ein Abschleifen bzw. Reinigen der Dressierwalze wesentlich seltener erforderlich. Insgesamt senken sich die Reklamationsquote und die Ersatzteilkosten bei gleichzeitigem Gewinn an Standzeit. Gerade auch bei den harten Zink-Partikeln bringt das Strahlen mit Trockeneis sehr gute Ergebnisse.

[0015] Die Strahldüse kann auf einer Traversiervorrichtung bewegt werden, welche bei der Reinigung zumindest in axialer Richtung der Dressierwalze verschoben wird. Zur Reinigung der Dressierwalze wird - beispielsweise aufgesetzt auf einen mit einer Traversiervorrichtung verfahrbaren Schleifbock - eine speziell an die Walzengeometrie und Prozessparameter adaptierte Strahldüse aufgesetzt. Aitemativ kann auch eine separate Traversiervorrichtung für die Strahldüse vorgesehen sein.

Ansprüche

1. Verfahren zur Entfernung metallischer Verunreinigungen von metallischen Dressierwalzen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung ein Strahlmittel in festem Aggregatzustand eingesetzt wird, welches unter Normalbedingungen in gasförmigem Aggregatzustand vorliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verunreinigungen Aluminium, Zink und/oder deren Legierungen enthalten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlmittel verfestigtes Kohlendioxid (Trockeneis) verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlmittel über eine bewegbare Strahldüse auf das zu reinigende Werkstück oder Werkzeug geleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse auf einer der Geometrie des zu reinigenden Werkstücks oder Werkzeuges angepassten Traversiervorrichtung bewegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse auf einer eigenen oder für andere Geräte vorgesehenen Traversiervorrichtung bewegt wird.

7. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse auf einer Traversiervorrichtung bewegt wird, welche bei der Reinigung zumindest in axialer Richtung der Dressierwalze verschoben wird.

Claims

1. Process for removing metallic impurities from metallic skin-pass rolls, characterized in that a blasting agent in the solid state which is in the gaseous state under standard conditions is used for the cleaning.

2. Process according to Claim 1, characterized in that the impurities contain aluminium, zinc, and/or alloys thereof.

3. Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the blasting agent used is solidified carbon dioxide (dry ice).

4. Process according to Claim 1 or 3, characterized in that the blasting agent is passed on to the tool or workpiece to be cleaned via a movable blasting nozzle.

5. Process according to Claim 4, characterized in that the blasting nozzle is moved on a traversing device which is matched to the geometry of the tool or workpiece to be cleaned.

6. Process according to Claim 5, characterized in that the blasting nozzle is moved on a dedicated traversing device or on a traversing device provided for other equipment.

7. Process according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the blasting nozzle is moved on a traversing device which is displaced at least in the axial direction of the skin-pass roll during the cleaning operation.

Revendications

1. Procédé d'élimination d'impuretés métalliques sur des cylindres métalliques de dressage, caractérisé en ce que pour le nettoyage, on utilise un agent de grenaillage qui se trouve à l'état d'agrégats solides et qui se présente sous la forme d'agrégats gazeux en conditions normales.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les impuretés contiennent de l'aluminium, du zinc et/ou leurs alliages.

3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que comme agents de grenaillage, on utilise du dioxyde de carbone solide (glace sèche).

4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agent de grenaillage est amené sur la pièce ou l'outil à nettoyer par un ajutage mobile de grenaillage.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ajutage de grenaillage est déplacé sur un dispositif de traversée adaptée à la géométrie de la pièce ou de l'outil à nettoyer.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ajutage de grenaillage est déplacé sur un dispositif de traversée propre ou prévu pour d'autres appareils.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ajutage de grenaillage est déplacé sur un dispositif de traversée qui, lors du nettoyage, est déplacé au moins dans le sens axial du cylindre de dressage.