JP2008264878A - 圧延機のための巻アッセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】コイル形成時に巻角の制御および調整ができる巻アッセンブリを提供する。
【解決手段】圧延機１０のための巻アセンブリは、圧延された金属シートＦを巻いてコイル２２にする巻スプール２４と、コイル２２を押圧するアイロニングロール３０と、上記アイロニングロール３０を支持する揺動支持体３４と、圧延機１０の下流直下に設けられたパスラインロール４８と、上記パスラインロール４８と上記アイロニングロール３０との間に設置されたデフレクターロール５２とを備え、作動時に、上記デフレクターロール５２の回転軸５４が平行に移動可能であって、上記デフレクターロール５２の回転軸５４の位置を上記コイル２２の直径の関数として連続的に調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧延機のための巻アッセンブリに関する。

この発明は、特にアルミニウムシートを圧延するための圧延機に関連して開発された。アルミニウム用圧延機は８ｍｍから５μｍの範囲の厚さのシートを生産する。シートは圧延機の下流側で巻アッセンブリによってコイルとして収集される。

アルミニウムシートの圧延機のための巻アセンブリは、一般に次の主要な構成要素を備える。すなわち、主要な構成要素は、
第１軸の周りに回転するとともに、金属の連続的なシートによって形成されるコイルが上に巻かれる巻スプールと、
上記第１軸と平行な第２軸の周りに回転するアイロニングロールと、
上記アイロニングロールを支持するとともにアクチュエータ手段に結合し、形成される上記コイルに対してアイロニングロールを押圧するように設計されている揺動支持体と、
上記第１軸と上記第２軸とに平行な第３軸の周りに回転するパスラインロールと、
上記第１軸と上記第２軸と上記第３軸とに平行な第４軸の周りに回転するとともに、上記パスラインロールと上記アイロニングロールとの間に設置されている少なくとも１つのデフレクターロールとから成る。

パスラインロールは、圧延機から出て来るシート面に対して接線方向にある。従来の解法では、パスラインロールは、単一のロールによって構成されている。より現代的な方法では、パスラインロールは、平坦度測定ロールによって構成されている。上記平坦度測定ロールは、圧延機の直ぐ下流側において、シートの平坦度の起こり得るエラーを検出するように設計されている。平坦度測定ロールによって提供される信号は、その分野では周知の技術によって、圧延機の作動状態を修正するために使用される。

デフレクターロールは、シートがパスラインロールに対して或る巻角を持つことを保証することが目的である。

アイロニングロールは、シートとコイルの間に形成される空気を追い出す働きをする。コイルの連続層の間に捕まった空気は、シートの平坦度に対して大きな問題となる。そして、コイルが同じ寸法ならば、有用なコイル重量が低下する。

アイロニングロールは、シートとコイルの間の接点に対してさらに少し下流側に位置する所で、コイルに押圧される。シートとコイルの間の接点を通過するコイルの半径と、アイロニングロールとコイルの間の接触点を通過するコイルの半径との間に形成される角度が、巻角として定義される。巻角は、正しく確実にコイル上にシートを巻くための非常に重要なプロセス・パラメータである。

アイロニングロールは、揺動支持体によって固定軸の周りを移動する。したがって、巻角はコイルの直径の関数として変化する。例えば、既知の巻アッセンブリにおいて、コイルの形成時の巻角は、コイルの直径が６６５ｍｍであるときの最小値１．６度から、コイルの直径寸法が２０００ｍｍに達するときの７．６度の値に至るまで、変化することができる。

この巻角の変化は、コイルの直径が大きくなるにつれて、空気がコイルの層間に蓄積する傾向がいっそう顕著になるという問題を引き起こす。コイルの形成は、従来においては、巻角が増加してシートを通常通り巻くことが最早できなくなったときに、中断される。

本発明の目的は、前述の欠点を克服できる圧延機用の巻アッセンブリを提供することである。特に、発明の目的は、コイル形成時に巻角の制御および調整ができる巻アッセンブリを提供することである。

本発明によると、上記目的は請求項１の主題を形成する特徴を有した巻アッセンブリによって達成される。

本発明は、付属の図面を参照して詳細に記載されるが、純粋に非制限的な例として提供される。

図１について、参照番号１０は遍くアルミニウムシート用の圧延機を示す。圧延機は、１対のローリングロール１４と１対のコントラストロール１６とを支持する頑丈なフレームワーク１２を備える。連続するシートＦは、矢１８が示す方向に進み、シートＦの厚みを低下させるローリングロール１４によって圧縮される。圧延機１０の下流側では、巻アッセンブリ２０が、シートＦを収集してコイル２２にする。

圧延機１０は、単に本発明のフレームワークを提供するために、純粋に概略的に図示されている。本発明は、特に、あらゆるタイプの圧延機と組み合わせることが可能な巻アッセンブリ２０を考慮している。

図１において、コイル２２は、最小直径の条件では実線で、最大直径の条件では破線で図示されている。コイル２２はスプール２４上に巻きつけられる。スプール２４は、図１〜３の表示面に垂直な第１静止水平軸２６の周りに回転する。

特に図２と図３を参照すると、巻アッセンブリ２０は、例えば、圧延機１０のフレームワーク１２の出力側に固定された静止ベース２８を備えている。

巻アッセンブリ２０はアイロニングロール３０を備える。アイロニングロール３０は、スプール２４の回転軸２６と平行な第２軸３２の周りに回転する。アイロニングロール３０は揺動支持体３４によって運ばれる。揺動支持体３４は、アイロニングロール３０の回転軸３２に平行な軸３６の周りにおいて、静止ベース２８と連接している。

図４について、揺動支持体３４は２つのアーム３８を備える。上記アーム３８は、アイロニングロール３０の端部を回転可能に支持する。２つのアーム３８は、シャフト４０の両端に固定され、軸３６に対して静止ベース２８と連接している。図２と図３に関して、揺動支持体３４の２つのアーム３８は、揺動形態をしていて、付属物４２を有する。上記付属物４２は、付属物４２と静止ベース３８との間を連結する各油圧アクチュエータ４４と協働する。上記油圧アクチュエータ４４は、図２および図３の矢印に示す方向に、揺動支持体３４にトルクを与える。このトルクによって、アイロニングロール３０がコイル２２に押圧される。

図２と図３について、アイロニングロール３０とコイル２２との間の接触点は、シートＦとコイル２２との間の接点に対して、僅かに位置がずれている。巻角として定義される角度とは、シートの接点を通るコイルの半径Ｒ１と、アイロニングロール３０とコイル２２との間の接触点を通るコイルの半径Ｒ２との間で形成される角度である。シートとコイルの間の接点と、アイロニングロールとコイルの間の接触点とは、それぞれ、シートとコイルの間の接線とコイル２２の回転軸２６に対して垂直な平面との交点と、アイロニングロールとコイルの間の接触線とコイル２２の回転軸２６に対して垂直な平面との交点とによって、形成される。

巻アッセンブリ２０はパスラインロール４８を備える。上記パスラインロール４８は、第１軸２６および第２軸３２と平行な第３軸５０の周りに回転するように、静止ベース２８に支持されている。図に示された例において、パスラインロール４８は平坦度測定ロールによって構成される。このロールは、それ自体周知であって、典型的には、複数の並んだ部分によって構成される（図４）。上記部分の各々は、信号を出して、シートＦが与える圧力を示す。シートＦが圧延機１０から出る時に、ロール４８の異なる部分が与える信号によって、シートＦの平坦度を高精度に制御することが可能となる。平坦度測定ロール４８によって提供される情報は、シートＦの平坦度の起こり得るエラーを瞬時に是正するために、既知の方法で、圧延機１０の作動パラメーターおよび作動条件を調節するべく使用される。これに代って、パスラインロール４８は単純なロールによって構成することができる。

巻アッセンブリ２０は、シートＦに進む方向を基準にして、パスラインロール４８とアイロニングロール３０の間に、デフレクターロール５２セットを備える。デフレクターロール５２は、軸２６と３２と５０とに平行な第４軸５４の周りに回転する。デフレクターロール５２は、シートＦがパスラインロール４８に対して巻角を確実に有するように、パスラインロール４８の下流においてシートＦをそらす目的を持っている。

本発明によれば、デフレクターロール５２の回転軸５４は平行に移動可能であり、上記軸の位置はコイル２２の直径の関数として調節可能である。デフレクターロール５２の軸５４の位置調整によって、巻角の管理と調整が可能である。

本発明の結果、巻角は、最早、巻アッセンブリの幾何学的形状だけに依存する制御し難いパラメーターではなく、デフレクターロールの位置の修正によって、調節可能なパラメーターになっている。

図２と図３とは、それぞれ、コイル２２の最小直径の位置と最大直径の位置とに対応するデフレクターロール５２の２つの位置を示す。デフレクターロール５２は、コイル２２の形成時に、漸進的および連続的に変位して、予め設定された法則に従ってコイル直径の関数として、巻角を一定に保持、或いは巻角を変化させる。

本発明による巻アッセンブリには、シートＦの経路に沿って互いに直列にセットされた２つのデフレクターロールが設けられている。この場合、固定軸の周りに回転してパスラインロール４８の直ぐ近くに隣接するデフレクターロールは、パスラインロール４８上のシートの巻角を一定に維持する目的を有し、一方、アイロニングロール３２の直ぐ近くに隣接するデフレクターロール５２は、移動して巻角を制御する。

以下には調整機構が記載されている。その調整機構はコイル２２の形成時にデフレクターロール５２の位置を調節する。しかしながら、本発明は、特にこの調整機構に制限されることはなく、デフレクターロールの位置調節のために他の様々なシステムを用いることが可能であることが理解される。

図４，図５および図６を参照すると、デフレクターロール５２は、１対の端部ベアリング５６によって、回転軸５４の周りに回転するように支持されている。上記ベアリング５６は２つのスライド５８によって支持されている。上記スライド５８は、静止ベース２８に対して固定された各ガイド６０に、滑動可能に係合している。ガイド６０は、デフレクターロール５２の回転軸５４に対して、直線的で垂直である。ガイド６０は、好ましくは鉛直方向に延在する。

電動モータ６４を支持するフランジ６２は、好ましくは、２つのスライド５８のうちの１つに固定されている。上記電動モータ６４は、ベルトトランスミッション６６によって、デフレクターロール５２を駆動して回転軸５４の周りに回転させる。２つのスライド５８は、作動装置７０に結合したクロス部材６８によって、互いに固定されている。

上記作動装置７０は、電子制御ユニット７４によって数値制御される電動モータ７２を備える。上記電子制御ユニット７４は、とりわけ、形成されるコイル２２の直径に関する情報を受け取る。上記電動モータ７２は、固定ビーム７８によって支持された２つのトランスミッション装置７６に接続されている。上記２つのトランスミッション装置７６は、モータ７２によって与えられた回転運動を、クロス部材６８に接続された各出力部材８０の直線運動に変換する。上記２つのトランスミッション装置７６は、シャフト８２によって接続されている。

好ましくは、作動装置７０は、さらに安定化機構を備え、上記安定化機構は、クロス部材６８が常に平行なままで移動することを保証するように設計されている。上記安定化機構は、クロス部材６８に固定された各ラック８７を含む１対のラック装置８６によって得ることができる。上記２つのラック装置８６は、それぞれ歯車を備え、上記歯車は、シャフト８２に対して外側の同軸上にセットされた管状シャフト８８によって、固定されている。上記シャフト８２はトランスミッション装置７６に接続されている。

作動に際して、電子制御ユニット７４は、コイル２２の直径の関数として電動モータ７２を制御する。上記作動装置７０は、図５において、矢９０によって示す方向のデフレクターロール５２の移動を制御する。コイル２２の直径が増加するにつれて、コイル２２の直径増加速度と相関する移動速度で、デフレクターロール５２が平行に変位する。

図２と図３との比較から、注目されることは、デフレクターロール５２の変位が、（コイル２２の半径Ｒ１とＲ２の間の角度として定義された）巻角の管理を可能にすることである。上記巻角は、コイル２２の直径の関数として予め設定された法則を用いて、一定に保持すること、或いは変化させることが可能である。

圧延機に関連した本発明による巻アッセンブリの概略側面図である。 最小コイル径の条件での本発明による巻アッセンブリの側面図である。 最大コイル径の条件での本発明による巻アッセンブリの側面図である。 本発明による巻アッセンブリの平面図である。 図３のＶ-Ｖ線断面図である。 図５の矢ＶＩによって示された部分の拡大詳細図である。

符号の説明

２２ コイル
２４ 巻スプール
２６ 第１軸
３０ アイロニングロール
３２ 第２軸
３４ 揺動支持体
４４ アクチュエータ手段
４８ パスラインロール
５０ 第３軸
５２ デフレクターロール
５４ 回転軸
５４ 第４軸
５６ 端部ベアリング
５８ スライド
６０ ガイド
６８ クロス部材
７０ 作動装置
７２ 電動モータ
７４ 制御ユニット
７６ トランスミッション装置
８０ 出力部材
８６ ラック装置
８８ シャフト
Ｆ シート

Claims (5)

1. 第１軸（２６）の周りに回転するとともに、金属の連続的なシート（Ｆ）によって形成されるコイル（２２）が上に巻かれる巻スプール（２４）と、
   上記第１軸（２６）と平行な第２軸（３２）の周りに回転するアイロニングロール（３０）と、
   上記アイロニングロール（３０）を支持するとともにアクチュエータ手段（４４）に結合し、形成される上記コイル（２２）に対してアイロニングロール（３０）を押圧するように設計されている揺動支持体（３４）と、
   上記第１軸（２６）と上記第２軸（３２）とに平行な第３軸（５０）の周りに回転するパスラインロール（４８）と、
   上記第１軸（２６）と上記第２軸（３２）と上記第３軸（５０）とに平行な第４軸（５４）の周りに回転するとともに、上記パスラインロール（４８）と上記アイロニングロール（３０）との間に設置されている少なくとも１つのデフレクターロール（５２）と
   を備えた金属シート用の圧延機のための巻アッセンブリであって、
   作動時に、上記少なくとも１つのデフレクターロール（５２）の回転軸（５４）が平行に移動可能であるとともに、上記デフレクターロール（５２）の回転軸（５４）の位置を上記コイル（２２）の直径の関数として連続的に調整する制御ユニット（７４）を設けていることを特徴とする巻アッセンブリ。
2. 請求項１に記載の巻アッセンブリにおいて、
   上記デフレクターロール（５２）は、スライド（５８）によって支持された端部ベアリング（５６）を備え、上記スライド（５８）は、静止直線状のガイド（６０）に沿って移動可能であることを特徴とする巻アッセンブリ。
3. 請求項２に記載の巻アッセンブリにおいて、
   上記スライドはクロス部材（６８）によって接続され、上記クロス部材（６８）は、上記制御ユニット（７４）の制御の下で作動する作動装置（７０）に結合していることを特徴とする巻アッセンブリ。
4. 請求項３に記載の巻アッセンブリにおいて、
   上記作動装置（７０）は、数値制御される電動モータ（７２）と、上記クロス部材（６８）に結合した直線的に移動可能な出力部材（８０）とともに、１対のトランスミッション装置（７６）とを備えていることを特徴とする巻アッセンブリ。
5. 請求項３に記載の巻アッセンブリにおいて、
   上記作動装置（７０）は安定化機構を備え、上記安定化機構は、上記クロス部材（６８）に結合されているとともに、シャフト（８８）によって互いに接続された２つのラック装置（８６）を備えていることを特徴とする巻アッセンブリ。

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