JP2010504216A5 - - Google Patents

Description

ストリップが下方および上方駆動ローラを備えている駆動機構により供給される、リールピット内に設けられている巻取りマンドレル上にストリップを巻き取るための方法であって、ストリップを案内するためにストリップの下方にテーブルが設けられており、かつストリップ上方にストリップガイド並びにこのストリップガイドに巻取りマンドレルの近傍にまで続いて旋回可能なピットカバーが設けられている様式の、巻取り方法および装置に関する。

独国特許出願公開第１９５２０７０９号明細書により公知である駆動機構は、固定軸受された下ロールと、この下ロールに対する圧下可能な上ロールとを備えている。この圧下可能な上ロールは、加圧シリンダにより調節可能な旋回フレーム内に軸受されている。この旋回フレームは、二つの互いに向かい合って位置している搖動部材から形成されており、この搖動部材は、その共通の旋回軸の範囲で、駆動機構フレーム内において両側で軸受された基礎部によって連結されている。これらの駆動機構の搖動部材は、それぞれ別個に負荷可能な加圧シリンダによって調節可能であり、この場合、搖動部材を互いに連結する基礎部は、トーションバーとして構成されている。

異なった圧下力の導入によって、加圧シリンダの差動力が相対的に小さい場合、搖動部材の異なる旋回角、従って圧下可能な上のロールの旋回角が達せられる。なぜなら、上ロールの旋回によって、駆動機構から及ぼされた引張力が、ストリップに影響を及ぼし、かつこれにより張力分布が調節されるからである。

独国特許出願公開第１９７０４４４７号明細書から、熱間圧延ラインにおいて張力下にあるストリップの平坦度を測定するための測定ローラが公知である。下方からストリップに対して押圧されているこの測定ローラの一つ又は複数は、仕上げ圧延ラインのロールスタンド間において及び／又は圧延方向で仕上げ圧延ラインの最後ロールスタンドの後方で及び／又は巻取りのための駆動装置の手前で及び／又はこの駆動装置と巻取り機間に設けられている。測定ローラが駆動装置とコイラ間に設けられている場合、得られた測定値は駆動装置の旋回のために使用され、このようにしてストリップの走行は巻取りマンドレル上への巻取の際、制御される。

独国特許出願公開第１９９５３５２４号明細書から、ループリフタが公知であり、このループリフタは、ストリップに内在する縦方向張力に基づいて、ストリップの全幅にわたって存在している抑止力の測定を可能にする。このループリフタは、その上、２つの側面で、それぞれ一つの旋回アーム内に軸受されているループリフタローラを備えている。旋回アームは、それぞれリンク機構により軸アームとローラアームとに分割されていて、ループリフタ軸と結合されている。このリンク機構は、ストリップにより下からストリップに対して圧下されるループリフタローラに及ぼされ復帰力を、旋回廻アームに設けられた動力計方向に転向する。この復帰力は、縦方向張力と対応しており、その結果、縦方向張力は、測定された復帰力から検出することが可能である。動力計からのローラアームの持上りを阻止するために、軸アームとローラアームは保持部材を介して互いに結合されている。全体の縦方向張力を基に或いは検出された抑止力を基に、例えば、ロールスタンド、又は駆動機構として形成された抜出し方向が、及び入込方向が、ロールの回転数、又は圧下のように再調節される。

本発明は、ストリップの走行を、縁部が整った金属束が達せられるような作用の下に駆動機構もしくは駆動装置を制御するのに使用される、リールピット内でのストリップの改善された張力測定の達成を可能にする冒頭に記載した様式の方法および装置を提供することである。

本発明により、ストリップ上に上からのストリップ張力測定装置が旋入することにより、特に、ストリップ端部においても最適な巻付き角が維持される。このことは、下からの張力測定装置が旋入する場合に不可能である。何故ならこの場合、ストリップの上方で必要とするシャフトカバーを含むストリップガイドによって、巻付き角は大きく制限され、そしてストリップ端部においてもはや正確な測定が可能ではなくなるほど小さくなるからである。しかし、ストリップの測定は重要である。何故なら、この場合、圧延ラインの仕上げ段における、もはや存在しないストリップ張力によるストリップ案内が困難となるからである。

本発明は、ストリップにかかっている縦方向張力に基づいて、ストリップ幅全体にわたって存在し、或る巻付き角を持ってストリップに旋入するストリップ張力測定装置によって検出された張力分布の抑止力を、ストリップ張力測定装置の軸受の測定された軸受力から決定することを、提案している。

これに加えて、直接的又は間接的な軸受力測定のための本発明のより好ましい実施は、張力測定装置のローラのストリップへの進入によって得られる巻付き角を参照することである。巻付き角は、ストリップからローラへ、そしてこのローラからストリップ張力測定装置内に集約して設けられている動力伝達を確実に保証する。

ローラの進入深さの制御によって、巻付き角をほぼ一定に維持するのが適切である。巻付き角度は、一つの旋回シリンダ又は複数の旋回シリンダのストローク及び巻上げられたコイルの直径に依存している。全体の巻取りプロセスの間、最適な巻付きを維持するために、少なくとも１つの旋回シリンダストロークが制御される。目標値は、巻取りプロセスの間、現時点でのコイル直径に依存しており、最適な巻付きおよび幾何学的なデータに依存して算出される。ストロークを検出するために、旋回シリンダ内に行程程計が内臓さているか又はこの行程計に増設される。選択的に、旋入可能なストリップ張力測定装置が角度測定器を備えており、従って旋回シリンダのストロークが算出可能であるように構成される。コイルの現時点での直径は、巻取りマンドレルの回転数やストリップの厚さから決定される。二者択一的に、コイル直径の直接な、例えばレーザ光学的測定手段による測定も考えられる。

本発明の基礎を成している課題の解決のため、特に、方法の実行のための装置は、ガイドとして機能しかつストリップに上方から旋入可能なストリップ張力測定装置が設けられていること、上記ストリップ張力測定装置が後方側と前方側の旋回アームを備えており、これらの旋回アームがねじれ負荷を受容するガイド本体を介して互いに結合されていて、このガイド本体がリンク機構を介して回転可能に支承されていてかつその前端部にローラを担持するローラアームを備えていること、およびガイド本体とローラアームとの間にこのローラアームを支持する動力測定手段が設けられており、この動力測定手段が信号技術的に駆動機構の制御装置と結合されていて、かつ支持部の動力軸内で検出された動力を測定信号とて制御装置に送るように構成されていることを特徴とする。本発明によるストリップ張力測定装置は、同時に、従来のガイドの機能も備えている。非作動状態、即ち、持ち上げられた待機状態から、全体のストリップ張力測定装置は、反時計回りに下方向に、走入してくるストリップ内に旋入する作動位置に旋回し、従って同時に測定が行われて、ストリップは後続している巻取りマンドレルに案内される。

本発明の好ましい実施例によれば、ガイド本体は、後側の旋回アームを、ストリップ張力測定装置の前側の旋回アームと連結している。後側、それゆえ駆動側に設けられる旋回シリンダがただ一つの場合、ガイド本体は、駆動側の旋回アームと操作側の旋回アーム間の結合部として、後側のもしくは駆動側の一つの旋回シリンダによるストリップ張力測定装置の片側の操作より生じる捩じれ応力を受容する。

ストリップ張力測定装置の、駆動可能に軸受されたローラを収納したローラアームから離れた回転軸において、駆動されるガイドローラが設けられている場合、ストリップが駆動機構の下方ローラからの接続されたリールピットの次のローラへの経路上を案内される場合、ストリップは損傷に対して保護される。
操作より生じる捩じれ応力を受容する。

本発明の変形例として、ローラアームを備えたストリップ張力測定装置は、巻取りマンドレル方向に指向して上方のシャフトカバー内に集約して設けられている。この配置の場合、ストリップ張力測定装置とシャフトカバーの組み合わせが可能である。ストリップ張力測定装置の前方のローラは、巻取りマンドレルの第１の押圧ローラに達するシャフトカバーまで続いており、駆動機構の上方ローラのための自由空域内に、従来のガイドを設けることもできる。

公知の技術に属する従来のリールピットの側面図である。 上方からストリップに旋入し、同時にガイドの機能を充足するストリップ張力測定装置を備えたリールピットの側面図であり、ストリップ張力測定装置は、ストリップから持ち上げられて作動していない状態にある。 巻取り行程の直前の測定位置又は作動位置に旋入しているストリップ張力測定装置を備えた図２のリールピットの図である。 ストリップ張力測定装置内に軸受されたガイドローラの横断面図の詳細図である。

図１で従来の構造様式で図示されたリールピット１は、圧延されたストリップ２を巻取りマンドレルに巻き取って束あるいはコイル４（図３参照）に形成するために、圧延ラインに、もしくは仕上げ段に接続されている。ストリップ２は、駆動装置あるいは駆動機構により巻取りマンドレル３に供給される。この駆動装置のうちここでは、上方及び下方の駆動ローラ５、６のみを図示した。下方駆動ローラ６から巻取りマンドレル３まで、ストリップ２の下方でテーブル７が続いている。供給されたストリップ２の初端部又は先端部は、巻取りマンドレル３に所属していて、かつ周面全体に他のローラが分散して連なっている第１の押圧ローラ８に収受される。

ストリップ２の上方に、ガイド９が備えられ、このガイド９は、ストリップ収容のために、ストリップ待機位置で上部の駆動ロールに当接している。ガイド９は、シリンダ１０によって旋回し、このシリンダはそのピストンロッドもってグガイド９の旋回アームに取り付いている。リールピット１は、上方が、ガイド９から巻取りマンドレル３まで案内されているシャフトカバー１１で閉鎖されている。シャフトカバー１１を旋回させるために、このシャフトカバーにシリンダ１２が関節結合されている。

図２及び図３で図示されているリールピット１の実施例では、前に説明したリールピットと一致する部材は、同一の参照符号を付した。同時にガイドの機能を充足するストリップ張力測定装置１３が、本質的に異なる部材として形成されている。このストリップ張力測定装置は、後側あるいは駆動側の旋回アーム１４と、前側の旋回アーム１４とからなり、これらの旋回アームのうち図２で後側／駆動側の旋回アームが認められる。２つの旋回アーム１４は、ねじれ応力を受容するガイド本体１５（図４参照）を介して互いに結合されている。その上、旋回アーム１４は、ローラアーム１６を備え、このローラアーム１６の前端部に、駆動されるローラ１７が軸受されている。ローラアーム１６は、リンク機構１８を介して、回転可能に軸受されている。重力による傾きを避けるために、ローラアーム１６は、保持部材１９によって保持されている。

ストリップ張力測定装置１３が、上方からストリップ２に旋入し、このストリップ内にストリップ張力測定装置のローラ１７が、巻付き角（接触角度）が形成しながら旋入するやいなや、ローラ１７を介して、力がかかり、この力は転動アーム１６を時計針方向に負荷する。時計針回りのローラアームの回転は、ローラアームの支持を行う動力計２０により妨げられ、支持部の力線２１内に生じる力が検出され、測定信号として駆動機構の制御装置２２（図３参照）に送られる。この駆動装置２２は、測定に基づいて、例えば、上方と下方の駆動ローラ５、６の旋回、もしくは２つのローラの平行な旋回、又は駆動側および操作側における異なる閉鎖力の基準値により、巻取りマンドレル３上に、縁部が整ったコイル４が形成するように、制御される。

ストリップ張力測定装置１３は、そのストリップ走行方向で後方の、ローラ１７から遠ざかった終端部において、図２、図３において旋回アーム７の領域内でガイドローラ２３のピボットの横断面図で図示したように、ロール１７の回転軸線内に設けられているガイドローラ２３でもって形成されている。この場合も、リールピット１は、上方が、シリンダ１２によって旋回可能なシャフトカバー１１によって閉じられている。ストリップ２の下方で下方の駆動ローラ６から巻取りマンドレル３まで延在していて、かつストリップ２を案内するテーブル７は、少なくとも、テーブル７の前端部において、下方の駆動ロール６の軸線を中心に反時計回り方向に運動可能な旋回テーブル２４でもって形成されている。

ストリップ２の仕上がりコイル４への巻取りため巻取り工程の終期の直前の作業位置を示している図３から、一方では、ストリップ２がストリップ張力測定装置１３の進入するローラ１７に基づいて形成される巻付け角が明白に見て取れる。他方では、異なる測定信号２５又は制御信号２６が破線によって図示されており、測定信号２５および制御信号２６は、制御装置２２に入力されるか、もしくはこの制御装置から上方および下方の駆動ローラ５，６の旋回手段に送られる（破線２６参照）。全体の巻取り工程の間、最適な巻付け角を決定し、場合によっては、一定に維持するために重要なパラメータは、例えば旋回シリンダのストロークの検出により、又はストリップ張力測定装置１３の旋回シリンダ１０のストロークの検出により−この場合、これらのシリンダは道程計を備えている−，ストリップ張力測定装置１３及びコイル４のその時点での直径の角度測定により定められる。この直径は、巻取りマンドレル３の回転数から（巻取りマンドレル３から出発している破線２５参照）およびストリップ厚さにより決定される。図示されたレーザ光学的な測定装置２７により、コイル４の直径が直接的な測定が可能であるのが有利である。

いずれの場合でも、リールピット内でのストリップ張力測定からの測定信号は、駆動制御の使用に供されることが可能である。このことは、ストリップ張力測定装置／ガイドの組み合わせによる図示した実施形に対して二者択一的に、ストリップ張力測定装置／シャフトカバーの組み合わせでも行うことが可能である。図２及び図３に図示したストリップ張力測定装置１３は、ローラ１７と共に、巻取りマンドレル３方向に指向して、シャフトカバー１１内にまとめて、即ち図２の切断線Ａ−Ａを境にして鏡面対称的にまとめて設けることが可能である。 この実施例の場合、上方の駆動ローラ５からストリップ張力測定装置１３までの自由空域に、公知のガイド９（図１）を設けたり、もしくはこれにより自由空域を橋絡することができる。

１ リールピット
２ ストリップ
３ 巻取りマンドレル
４ 束／コイル
５ 上方駆動ローラ
６ 下方駆動ローラ
７ テーブル
８ 駆動ローラ
９ ガイド
１０ シリンダ
１１ シャフトカバー
１２ シリンダ
１３ ストリップ張力測定装置
１４ 旋回アーム
１５ 側面部
１６ ローラアーム
１７ ローラ
１８ リンク機構
１９ 保持部
２０ 動力計
２１ 力軸線
２２ 駆動機構の制御装置
２３ ガイドローラ
２４ 旋回テーブル
２５ 測定信号
２６ 測定信号
２７ レーザ光学的測定装置

Claims (3)

1. リールピット内に設けられていてかつ下方および上方駆動ローラ（５，６）を備えている駆動機構によりストリップが供給される巻取りマンドレル上に、ストリップ（２）を巻き取るための方法であって、ストリップを案内するためにストリップの下方にテーブル（７）が設けられており、かつストリップ上方にストリップガイド並びにこのストリップガイドに巻取りマンドレルの近傍にまで続いて旋回可能なピットカバー（１１）が設けられている様式の、巻取り方法において、
   駆動機構によるストリップの走行を制御するために、駆動機構からストリップ（２）に及ぼす長手方向張力を、リールピット（１）内において上方からストリップ（２）に進入しかつストリップ張力測定装置（１３）内に設けられているローラ（１７）により検出し、得られた測定信号を駆動機構−制御装置（２２）に供給し、次いでこの駆動機構−制御装置（２２）から上方および下方駆動ローラ（５，６）の制御のために使用することを特徴する方法。
2. ローラ（１７）の進入深さを制御するために、巻付き角を十分に一定に維持することを特徴と請求項１に記載のストリップ巻取り方法。
3. リールピット内に設けられていてかつ下方および上方駆動ローラ（５，６）を備えている駆動機構によりストリップが供給される巻取りマンドレル上に、ストリップ（２）を巻き取るための装置であって、ストリップを案内するためにストリップ（２）の下方にテーブル（７）が設けられており、かつストリップ上方にストリップガイド並びにこのストリップガイドに巻取りマンドレルの近傍にまで続いて旋回可能なピットカバー（１１）が設けられている様式の、請求項１に記載の方法を実施するための装置において、ガイド（９）として機能しかつストリップ（２）に上方か旋入可能なストリップ張力測定装置（１３）が設けられていること、
   上記ストリップ張力測定装置（１３）が後方側と前方側の旋回アチーム（１４）を備えており、これらの旋回アームがねじれ運動を受容するガイド本体（１５）を介して互いに結合されていて、このガイド本体がリンク機構（１８）を介して回転可能に支承されていてかつその前端部にローラ（１７）を担持するローラアーム（１６）を備えていること、
   および
   ガイド本体（１５）とローラアーム（１６）との間にこのローラアーム（１６）を支持する動力測定手段が設けられており、この動力測定手段が信号技術的に駆動機構の制御装置（２２）と結合されていて、かつ支持部の動力軸（２１）内で検出された動力を測定信号として制御装置に送るように構成されていることを特徴とする装置。