JP2008510624A - 金属のストリップを圧延するための圧延機 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つのロールスタンド（２）と、前に配設された巻上げ装置（３）と、後に配設された巻上げ装置（４）とを備え、前に配設された巻上げ装置（３）とロールスタンド（２）間及び／又はロールスタンド（２）と後に配設された巻上げ装置（４）間に、ストリップ（１）をＳ字形に案内する２つのローラ（７，８；９，１０）を備えるＳ字ローラユニット（５，６）が配設されている、金属のストリップ（１）、特にスチールストリップを圧延するための圧延機において、Ｓ字ローラユニット（５，６）の第１のローラ（７，９）が位置不動に配設されており、Ｓ字ローラユニット（５，６）の第２のローラ（８，１０）が、第１のローラ（７，９）に対して相対的に可動に配設されている。

Description

本発明は、少なくとも１つのロールスタンドと、前に配設された巻上げ装置と、後に配設された巻上げ装置とを備え、前に配設された巻上げ装置とロールスタンド間及び／又はロールスタンドと後に配設された巻上げ装置間に、ストリップをＳ字形に案内する２つのローラを備えるＳ字ローラユニットが配設されている、金属のストリップ、特にスチールストリップを圧延するための圧延機であって、Ｓ字ローラユニットの第１のローラが位置不動に配設されており、Ｓ字ローラユニットの第２のローラが、第１のローラに対して相対的に可動に配設されており、第１のローラに対して相対的に可動に配設された第２のローラが、片側を位置不動の軸に支承されているスイングアームに回転可能に配設されている、圧延機に関する。

特に自動車産業において増加する重量削減に対する規制は、負荷に適合した部品、いわゆるテーラードブランクを開発して使用させる。この関係で特に重要であるこれら部品の本質的な特徴は、これらが、変動する肉厚を備えることである。先ず、テーラードブランクは、大部分が溶接によって製造されている。しかしながらまた、テーラードブランクを製造することができる柔軟な冷間圧延も、テーラードブランクの製造のために特に有利であることが分かった。

柔軟な冷間圧延においては、圧延中に圧延製品の厚さが変更される。この場合、ロール間隙の変更は、周期的に行なうことができる。厚さの変更によって、特にロールスタンドの入側で、しかしながらまた出側で、マスフローに障害を与え、張力を変動させることになる。有利な仕上げに必要な圧延速度において、これらを補償するために、巻上げモータの動的特性はもはや十分ではないので、このような設備では、ロールスタンドとコイラ間にいわゆるダンサローラが挿入される。

特許文献１には、このような解決策が記載されている。これからは、金属のストリップを冷間圧延するための冷間圧延機が公知であり、ロール間隙を調整するための手段を有する個別スタンドと、冷間圧延個別スタンドの前に配設されたストリップを巻き戻すための巻上げ装置と、ロールスタンドの後に配設されたストリップを巻き上げるための巻上げ装置とを備える。柔軟な圧延を可能にするため、前に配設された巻上げ装置とロールスタンド間に、マスフローをコントロールするためもしくは圧延プロセスのストリップの張力をコントロールするためのストリップ貯蔵部が設けられている。このストリップ貯蔵部は、少なくとも３つのローラから成り、中央のローラは、ダンサローラとして形成され、ストリップの移送方向に対して垂直に移動することができる。
この種類の圧延機は、特許文献６にも特許文献７にも記載されている。ここで、Ｓ字ローラユニットの一方のローラを他方のローラに対して相対的に変位させるためのスイングアームは、上のローラの上に支承されている。運動要素は、下のローラの下に作用する。従って、ローラの変位を達成するためには、非常に大きな変位経路が必要である。

特許文献１と似たような解決策−但し、多数のローラを使用するが−は、特許文献２から分かる。相応に、特許文献３から公知である構成も当て嵌まる。

前記文献に記載されたダンサローラは、ダンサローラを制御するかコントロールしてストリップの移送方向に対して垂直な方向に移動させることができるリニアアクチュエータと結合されている。これにより、柔軟な冷間圧延にとって不可欠であるストリップ貯蔵機能を満足することができる。

特許文献４及び特許文献５からは、例えばストリップの張力の確定をできるようにするため、いわゆるルーパが、即ちロールスタンドに案内されるか、このロールスタンドから導き出されるストリップに当接するローラが公知である。

圧延をする場合、圧延荷重は、ロール間隙の各側の張力によって軽減することができ、最後のカリバだけは、さもなければ経験により後続のプロセスステップで、特に焼鈍しにおいて、問題が生じてしまうので、それほど高くしてはいけない。ロールスタンドとコイラ間の張力の差を生じさせるために、Ｓ字ローラユニット（Ｓ字ローラ）を使用してもよい。

ストリップ貯蔵機能も−通常はダンサローラにより−満たされ、ロールスタンドとコイラ間の所望の張力差も−通常はＳ字ローラユニットにより−発生される場合、公知の解決策では、著しい器具に関する費用が必要である。
国際公開第０３／００８１２２号パンフレット 欧州特許出願公開第１ １２１ ９９０号明細書 特開平１０−０３４２０４号公報 独国特許第１９８ １８ ２０７号明細書 特開昭６０−２３１５１６号公報 独国特許出願公開第３０ ２４ ６８２号明細書 特開平０４−１８２０１９号公報

従って、本発明の基本にある課題は、簡単な手段で、これにより経済的な方法で得ることができ、特に柔軟な圧延を行なう場合にストリップ貯蔵機能も得られ、ロールスタンドとコイラ間に一定に影響可能な張力差を保持することができるように、冒頭で述べた様式の金属のストリップを圧延するための圧延機を発展構成することにある。

この課題は、本発明によれば、位置不動の軸が、第１のローラの回転軸に相当し、位置不動の軸から離れた回転点において、リニアアクチュエータがスイングアームにジョイント式に配設されており、回転点が、両ローラの回転軸間の結線上に位置することによって解決される。

場合によっては未だ設けられているストリップ用のガイドローラを除いて、コイラとロールスタンド間にＳ字ローラユニットが設けられるに過ぎないが、Ｓ字ローラユニットの提案した形成によって、ストリップ貯蔵機能も、ストリップに対する必要な張力も得ることができる。

この場合、Ｓ字ローラユニットのローラの両方の軸は、互いに並行に配設されている。

リニアアクチュエータとして、有利なことに、油圧式のピストン−シリンダシステムが使用される。

ストリップの張力の発生に最適に影響を与えることができるようにするため、Ｓ字ローラユニットのローラの少なくとも１つを駆動するための手段を設けることができる。

本発明の提案は、有利なことに、冷間圧延機に使用される。更に、ロールスタンドは、好ましくは個別スタンドとして設けられる。提案したシステムは、特に柔軟な圧延のために適しており、そのため、ロールスタンドは、ロール間隙を柔軟に調整するための手段を備えることができる。

ストリップの搬送もしくはストリップの取扱いは、最終的に、巻上げ装置の少なくとも１つが、回転数をコントロールするための手段を備えていることによって改善される。

提案したシステムによって、非常に簡単な、これにより安価な方法で、この処理様式において重要であるストリップ貯蔵部を使用可能にする、柔軟な圧延をするための圧延設備を提供することが可能になる。更に、ストリップが必要な張力下に保たれるので、ストリップの圧延は、処理技術上有利な方法で実施することができる。

本発明の実施例を図示した図面を基にして、本発明を詳細に説明する。

図１では、巻き上げられたスチールストリップ１が、前に支承された巻上げ装置３によって巻き戻され、唯一の冷間ロールスタンド２に供給される圧延機を概略的に見ることができる。金属ストランド１の移送方向Ｒでロールスタンド２の後には、圧延された金属ストリップ１を再び巻き上げる、後に配設された巻上げ装置４が設けられている。巻上げ装置３，４は、図示されてない駆動機構を備えているので、ストリップ１は、制御もしくはコントロール方式で巻戻し及び巻上げをすることができる。

ロールスタンド２では、ストリップ１の柔軟な冷間圧延が行なわれる。この場合、ストリップ１は、−その長手方向に見て−不定の厚さを有する。これは、その厚さが周期的に変化するストリップを生産するために、圧延プロセス中にロール間隙が所定のプロフィルに従って変更されることを意味する。

このプロセスを、処理技術上有利な割合で行なうことができるように、可変のストリップ厚に基づいて生じるストリップのマスフロー変化を補償することが必要である。更に、圧延荷重を保持するために、ストリップ１に、一定の張力を生じさせるか保持しなければならない。

これを得るために、前に配設された巻上げ装置３とロールスタンド２間にも、ロールスタンド２と後に配設された巻上げ装置４間にも、それぞれ１つのＳ字ローラユニット５もしくは６が配設されている。各Ｓ字ローラユニット５，６は、２つのローラ７及び８もしくは９及び１０を備え、これらのローラは、それ自身公知の方法で、ストリップ１がＳ字形に案内されるように、相対して配設されている。これにより条件付けられたローラ７，８，９，１０も巻付きによって、ローラを相応に駆動した場合に力をストリップ１に伝達し、そしてストリップ１の所望の張力をＳ字ローラユニット５，６とロールスタンド２間で保持することが可能である。

ストリップ１の張力を調達する以外にストリップ貯蔵機能も発揮することができるようにするため、Ｓ字ローラユニット５及び６は、図２において明らかなように構成されている。ストリップ１をロールスタンド２に供給するか、ストリップをロールスタンドから導き出す一方のローラ９（もしくは７）は、位置不動に支承されている。これに対して、他方のローラ１０（もしくは８）は、第１のローラ９，７に対して相対的に旋回可能に支承されており、そのため、この他方のローラは、スイングアーム１１の端部に配設されている。スイングアーム１１の他端は、第１のローラ９，７の回転軸に相当する位置不動の軸１２に支承されている。

第２のローラ８，１０の回転軸から若干離れたところに、即ち回転点１３に、リニアアクチュエータ１４の一端が配設されており、この場合、このリニアアクチュエータは、油圧式のピストン−シリンダシステムとして形成されている。作動油のアクチュエータ１４への供給装置は、図２に図示されている。

ピストン−シリンダシステム１４に対して作動油を制御もしくはコントロールしつつ作用させることによって、回転点１３は上下させることができるので、第２のローラ８，１０は、その旋回軸１２を中心として旋回させることができる。これにより、ロールスタンド２と巻上げ装置３もしくは４間にストリップ１用の長い又は短い区間が生じ、これにより、Ｓ字ローラユニット５，６は、ストリップ貯蔵機能を発揮することが可能になる。

圧延設備と特に２つのＳ字ローラユニット５，６の前記の構成は、構造が非常に簡単であっても、柔軟な冷間圧延で生じるマスフローの変化を補償し、同時にロールスタンド２と巻上げ装置３，４間に、最適な圧延工程を可能にする張力差を生じさせることを可能にする。リニアアクチュエータ１４のコントロールが相応に迅速である場合には、マスフローの障害を顕著な張力変動を生じさせないで補償することが可能である。

これまでは、この目的を達成するために、多数のローラを設けることが必要であったが、これにより、対応する設備が高価になった。

マスフローの障害を相殺し、これに伴って張力変動を低減することによって、ストリップの厚さのコントロールを改善することができる。圧延プロセスにとって有利な引張り応力の調整を、巻上げ装置において存在する引張り応力にかかわらずに行なうことが可能になった。

マスフローの障害の補償とストリップ貯蔵機能は、いまや機器において、即ち前記のＳ字ローラユニットにおいて実現されたが、これについては、これまでは独立した機器が必要であった。

金属ストリップを柔軟に圧延するための圧延機の側面図を概略的に示す。 圧延機の出側のＳ字ローラユニットを拡大図で示す。

符号の説明

１ 金属のストリップ（スチールストリップ）
２ ロールスタンド
３ 前に配設された巻上げ装置
４ 後に配設された巻上げ装置
５ Ｓ字ローラテーブル
６ Ｓ字ローラテーブル
７ ローラ
８ ローラ
９ ローラ
１０ ローラ
１１ スイングアーム
１２ 位置不動の軸
１３ 回転点
１４ リニアアクチュエータ
Ｒ ストリップの移送方向

Claims (10)

1. 少なくとも１つのロールスタンド（２）と、前に配設された巻上げ装置（３）と、後に配設された巻上げ装置（４）とを備え、前に配設された巻上げ装置（３）とロールスタンド（２）間及び／又はロールスタンド（２）と後に配設された巻上げ装置（４）間に、ストリップ（１）をＳ字形に案内する２つのローラ（７，８；９，１０）を備えるＳ字ローラユニット（５，６）が配設されている、金属のストリップ（１）、特にスチールストリップを圧延するための圧延機において、
   Ｓ字ローラユニット（５，６）の第１のローラ（７，９）が位置不動に配設されており、Ｓ字ローラユニット（５，６）の第２のローラ（８，１０）が、第１のローラ（７，９）に対して相対的に可動に配設されていることを特徴とする圧延機。
2. 第１のローラ（７，９）に対して相対的に可動に配設された第２のローラ（８，１０）が、片側を位置不動の軸（１２）に支承されているスイングアーム（１１）に回転可能に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の圧延機。
3. 位置不動の軸（１２）が、第１のローラ（７，９）の回転軸に相当することを特徴とする請求項２に記載の圧延機。
4. 位置不動の軸（１２）から離れた回転点（１３）において、リニアアクチュエータ（１４）がスイングアーム（１１）にジョイント式に配設されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の圧延機。
5. リニアアクチュエータ（１４）が、油圧式のピストン−シリンダシステムであることを特徴とする請求項４に記載の圧延機。
6. Ｓ字ローラユニット（５，６）のローラ（７，８，９，１０）の少なくとも１つを駆動するための手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の圧延機。
7. 圧延機が冷間圧延機として形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の圧延機。
8. ロールスタンド（２）が個別スタンドとして設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の圧延機。
9. ロールスタンド（２）が、ロール間隙を柔軟に調整するための手段を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の圧延機。
10. 巻上げ装置（３，４）の少なくとも１つが、回転数をコントロールするための手段を備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の圧延機。
    

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