JP4729574B2 - 金属ストリップを形成する圧延装置と方法 - Google Patents

Description

この発明は、圧延装置が金属ストリップを圧延する可逆スタンドと個々の圧延過程間に金属ストリップを一時的貯蔵するための可逆スタンドに付属された少なくとも一つの可逆リール装置とを有する、金属ストリップを形成する圧延装置と方法に関する。

先行技術では、金属ストリップを巻上げ且つ巻解きするリール装置が例えば欧州特許第００８２３２６号明細書（特許文献１）から根本的に知られている。そこで公表したリール装置は駆動されたリールマンドレルを有し、このリールマンドレルは帯状材料を巻上げ且つ巻解きする拡張できるドラムにより包囲されている。

さらに、国際特許出願公開第０３／０２２４７８号明細書（特許文献２）から、拡張可能なリールマンドレル上に移動できる巻きスリーブが知られている。巻きスリーブの移動中にリールマンドレルが拡張されていなく；このリールマンドレルは単に最小の直径を有する。スリーブの移動後にリールマンドレルが拡張されるので、移動されたスリーブが拡張されたリールマンドレルに固定される、或いは締付けられる。巻きスリーブを分解するために、マンドレルが再びその直径に減少されるので、スリーブが取り出され得る。拡張可能なリールマンドレルに巻きスリーブを移動させることによって、拡大がその直径により奏される。

ドイツ特許出願公開第１７５２２４１号明細書（特許文献３）は最終的に圧延装置と関連したこの種のリール装置の用途を公表する。その明細書では、圧延装置には典型的にリール装置が前及び後又はそのいずれか一方にて接続されていて、圧延過程中或いは個々の圧延過程後に圧延すべき金属ストリップを巻き上げて一時的貯蔵し、その金属ストリップを後で再び巻解きによって開放させることが記載されている。

最終的に先行技術では、圧延装置には、特に圧延装置の可逆スタンド（１１０）には一つばかりではなく、むしろ、各異なる直径をもつ二つのリールマンドレルを備えるリール装置が前に又は後に接続されることが知られている。屈曲の際に亀裂発生の危険を回避するために、最初の厚い金属ストリップがまず最初にリールマンドレル上に大きな直径に巻き上げられる。金属ストリップの厚さが若干の圧延過程後に減少されたならば、金属ストリップ厚さが特にリールマンドレル上に小さい直径に巻き上げられて、同じ寸法で高いリール重量を達成させる。そのときに、リール装置は、それぞれ現実に圧延された金属ストリップの厚さに応じてそれぞれにその直径に適したリールマンドレルに基づいて駆動モータと連結するために、それぞれ一つのリール伝動装置と回路を必要とした。少なくとも二つの立体的に分離されたリールマンドレルの駆動のために形成されているこの種のリール伝動装置はリールマンドレルのみを制御するリール伝動装置としてより大きく、費用がかかり、それにより高価である。さらに、圧延された金属ストリップを可逆スタンドから再び取り外されているリール装置から且つそのリール装置へ輸送するために、移行装置が必要である。
欧州特許第００８２３２６号明細書 国際特許出願公開第０３／０２２４７８号明細書 ドイツ特許出願公開第１７５２２４１号明細書

この先行技術から出発して、この発明の課題は、操作、特にストリップ厚さを圧延過程中にひどく変更する金属ストリップの巻上げが亀裂発生の危険なしにもリールマンドレルのみを備える可逆リール装置により可能であるように更に発展させる可逆スタンドと可逆リール装置を備える公知の圧延装置並びに圧延装置を駆動する公知の方法を提供することである。

この課題は特許請求項１の対象によって解決される。それ故に、圧延装置は金属ストリップのセンサー装置により検出された厚さが所望厚さより大きいけれども、すでに所定の厚さ閾値より小さいときに、金属ストリップを一時的貯蔵する前にリールマンドレル上に巻きスリーブを巻上げて且つ二つの後の圧延過程間にリールマンドレルから巻きスリーブを取り外す巻きスリーブ交換装置を有する。

要求された交換装置は、必要に応じて可逆リール装置の唯一のリールマンドレル上に巻きスリーブを迅速に組立て分解することを可能とする。より正確に述べると、巻きスリーブ交換装置は第一圧延過程前に巻きスリーブの前進を可能とし、その次に、圧延すべき金属ストリップがまだ比較的に厚いときに金属ストリップを巻上げるために拡大された直径を準備することを可能とする。拡大された直径に基づいて、金属ストリップが硬質或いはもろい材料から製造されるときも、亀裂の危険を生じることなしに、金属ストリップもより厚く巻上げられ得る。同様に、巻きスリーブ交換装置は好ましくは、圧延すべき金属ストリップの厚さが所望厚さより大きく、しかし既に亀裂の危険なしに小さくなった直径への巻上げが可能であるように薄いときに、二つの圧延過程間にリールマンドレルから巻きスリーブを取り外すことを可能とする。この種の厚さは所定の厚さ閾値によって表現される。厚さが所定の厚さ閾値より小さくなるとすぐに、金属ストリップは特に直接に巻きスリーブより僅かな直径を有するリールマンドレル上に巻上げられる、というのは、この方法では、同じ外径の際に−より高いコイル重量が巻きスリーブの巻上げと同時に達成され得るからである。

可逆スタンドをもつ圧延装置の運転の際の巻きスリーブの使用は、好ましくは一本のみのリールマンドレルを制御する簡単なリール伝動装置を備える可逆リール装置のみの使用を可能とする。投資費用並びに保守整備費用が一本のみのリールマンドレルを備えるリール装置では、リール装置が第二駆動軸を備える第二リールマンドレルと対応して複雑に組立てられたリール伝動装置とを有したならば、明確に僅かである。

要求された巻きスリーブ交換装置は、好ましくはより大きいストリップ厚さに対する予備材料の使用の際に大きな柔軟性を可能とする。まさに、従来、一本のみのリールマンドレルを備えるリール装置により駆動されて、薄い金属ストリップの操作のためのみに優先的に敷設された圧延装置の近代化では、要求された交換スリーブ装置は好ましくは大きな追加的費用なしにも厚い金属ストリップを慎重な扱いで亀裂の危険なしに巻上げる可能性を提供する。

けれども、最終的に現圧延装置の近代化の際にばかりではなく、むしろ新たな圧延装置の計画の際にも利点を提供する。それで、好ましくは、既に圧延装置の敷設の際に、後でもう一度、厚い金属ストリップが予備材料として使用されるべきであるか否かが確認されなければならないことがもはや納得のいく必要はない。場所が存在する限り、要求された巻きスリーブ交換装置は後でいつも追加取付けされ、次に予備材料として厚い金属ストリップの使用も可能とする。

巻きスリーブは交換部材であり；これは、使用された予備材料の厚さに応じて適切に適した直径をもつ巻きスリーブを選定できるために、異なる巻き直径をもつ巻きスリーブの準備を可能とする。

好ましくは、巻きスリーブは巻上げ過程を開始するよう金属ストリップの一端を固定するために、固定装置を有する。好ましくは、固定装置は固定するべき金属ストリップの異なる厚さに適合され得る。

巻きスリーブ装置は、好ましくは、中間位置からリールマンドレル上に或いはリールマンドレルより中間位置へ巻きスリーブの共軸方向に移動するために、抜き差し装置を有する。

好ましくは、巻きスリーブ交換装置は、さらに、開始位置から中間位置へ巻きスリーブを旋回するために、旋回装置を有する。

この発明の上記課題は、さらに、圧延装置によって金属ストリップを形成する方法によって解決される。この方法の利点は、要求された圧延装置に関した上記利点と一致する。

圧延装置と方法の別の好ましい構成は従属請求項の対象である。

この明細書は全体で四つの図を添付されている。この発明は次に実施例の形態で前記図を参照しながら詳細に記載される。

図１はこの発明による圧延装置１００を示す。この圧延装置は金属ストリップ２００を形成するのに用いられる。このために、圧延装置は、金属ストリップが所望厚さを達成した限り、複数の圧延過程に金属ストリップを圧延するために、可逆スタンドを有する。可逆スタンドでは、圧延方向は各圧延過程にて逆転される。特に各圧延過程後に、金属ストリップ２００の厚さを検出するために、圧延装置１００はセンサー装置１２０を有する。さらに、圧延装置は可逆スタンド１１０に付属されてリールマンドレル１３２をもつ可逆リール装置１３０を有する。圧延装置と特に可逆スタンド１１０の構成に応じて、圧延装置は第二可逆スタンド１１０も有し、そのときに、両リ−ル装置１３０、１３０’が典型的に交換側に金属ストリップを個々の圧延過程の間に一時的貯蔵する。

この発明によると、さらに、圧延装置１００は可逆リ−ル装置１３０、１３０’にそれぞれに付属された巻きスリーブ交換装置１４０、１４０’を有する。これら巻きスリーブ交換装置は、この発明によると、センサー装置１２０により検出された金属ストリップの厚さが所望の厚さより大きいけれども、すでに所定の厚さ閾値より小さいときに、金属ストリップの第一の一時的貯蔵前にリールマンドレル１３２、１３２’上に巻きスリーブ１３４（図２を参照）を移動し且つ二つの圧延過程の間でリールマンドレル１３０、１３０’から巻きスリーブを取り外すのに用いられる。巻きスリーブの直径は典型的には８００−１２００ｍｍの範囲に位置する。

図２はこの発明により形成された巻きスリーブ１３４を示し、この巻きスリーブ１３４が必要の際にリールマンドレル１３２、１３２’上に巻上げられえて、そこに固定されている。リールマンドレルは最小巻き直径を拡大するのに用いられ、この方法では、この金属ストリップを含めたこの材料の際に亀裂の危険を生じることなしに、比較的大きい厚さをもつ硬質且つもろい材料の巻上げを可能とする。この巻きスリーブは、巻上げ過程を開始するよう金属ストリップの一端を固定するために、固定スリットの形態で例として固定装置１３４ａを有する。この固定装置１３４ａは手動或いは液圧作動のために形成され得る。特に、この固定装置は異なる厚さをもつ金属ストリップを収容するために形成されている。

図３はこの発明による巻きスリーブ交換装置１４０或いは１４０’の構成と機能態様を図示する。両装置１４０、１４０’は根本的に同じに形成されていて、それ故に、次に−簡単にするために−単に符号１４０が使用される。巻きスリーブ交換装置１４０は第一部材として抜き差し装置１４２を有して、中間位置Ｚからリールマンドレル１３２に或いはリールマンドレルより中間位置Ｚへの巻きスリーブ１３４を共軸方向に移動させる。この抜き差し装置１４２はレール１４２−Ｉを有し、このレールには巻きスリーブ１３４が分解可能に固定されている。このレール１４２−Ｉはリールマンドレル１３２に関して移動自在に支承され、リールマンドレル１３２へ巻きスリーブを共軸方向に移動させるか、或いはリールマンドレルから巻きスリーブを取り外すことを可能とする。

図３はレール１４２−Ｉを二つの異なる移動状態ａ）とｂ）で示す。基本的に並進的に一方向に移動するレールの両状態をグラフ的に図示するために、両状態ａ）とｂ）のレールは立体的にずれて図示されている。この状態ａ）は引き出された状態ａ）のリールマンドレル１３２に対するレール１４２−Ｉを示し、このレールはストッパ１４４に衝突し；巻きスリーブ１３４が位置Ｚにあって、リールマンドレル１３２の前に軸方向に外方に位置されている。それに対して、状態ｂ）は、リールマンドレル１３２上に巻かれた巻きスリーブ１３４の際にレールの位置を表すレール１４２−Ｉの進入された状態を表す。このリールマンドレル１３２は駆動組立体或いはモータ１３６により金属ストリップ２００を巻上げる、或いは巻解くために回転方向にずれている。

図３は中間位置Ｚから巻きスリーブ１３４を移動させる抜き差し装置１４２とその機能態様を記載するのに対して、図４は巻きスリーブ交換装置１４０の任意の第二部材として旋回装置１４６の構成と機能態様を図示する。この旋回装置１４６は開始位置Ａから中間位置Ｚへ巻きスリーブ１３４を旋回するのに用いられる。このために、この旋回装置１４６は固定スタンド１４６−Ｉを有し、このスタンドには支持アーム１４６−ＩＩが旋回可能に支承されている。この支持アーム１４６−ＩＩには巻きスリーブ１３４が分解自在に固定されている。

この発明によると、金属ストリップの第一の一時的貯蔵が圧延過程後に必要である前に、巻きスリーブ交換装置１４０はリールマンドレル１３２上に巻きスリーブ１３４を移動させるのに用いられる。巻きスリーブはその大きな直径に基づいて亀裂発生の危険なしになお厚い金属ストリップの巻上げを可能とする。その巻きスリーブ１３４はこの発明によると、金属ストリップ２００の厚さが色々の圧延過程後に所定の厚さ閾値より小さくなるまで、リールマンドレル１３２上に巻上げたままである。このときに、巻きスリーブ１３４は小さい直径をもつ小さい巻きスリーブにより交換されるか、或いは金属ストリップ２００が直接にリールマンドレル１３２上に巻上げられる。小さい巻きスリーブ１３４が使用されるならば、この巻きスリーブは、第一厚さ閾値より小さいけれども、なお所望の厚さより大きい第二厚さ閾値であるならば、再びなお小さい巻きスリーブ或いはリールマンドレルにより直接に交換され得る。

圧延装置を示す。 この発明による巻きスリーブを示す。 この発明による巻きスリーブ交換装置の一部として抜き差し装置を示す。 この発明による巻きスリーブ交換装置の別の一部として旋回装置を示す。

符号の説明

１００．．．．．圧延装置
１１０．．．．．可逆スタンド
１３０．．．．．可逆リール装置
１３２．．．．．リールマンドレル
１３４．．．．．巻きスリーブ１３４
１３６．．．．．モータ
１４０．．．．．巻きスリーブ交換装置
１４２．．．．．抜き差し装置
１４２−Ｉ．．．レール
１４４．．．．．ストッパ
１４６．．．．．旋回装置
１４６−Ｉ．．．固定スタンド
１４６−ＩＩ．．．支持アーム
２００．．．．．金属ストリップ

Claims (11)

1. 金属ストリップが所望の厚さを達成された限り、複数の圧延過程にて金属ストリップを圧延し、この際に圧延方向（Ｒ）が各圧延過程にて逆転する可逆スタンド（１１０）と；個々の圧延過程後に金属ストリップを一時的貯蔵するリールマンドレル（１３２，１３２’）を備える可逆スタンド（１１０）に付属された少なくとも一つの可逆リール装置（１３０，１３０’）と；各圧延過程後に金属ストリップの厚さを検出するセンサー装置（１２０）とを包含する金属ストリップを形成する圧延装置（１００）において、金属ストリップを一時的貯蔵する前に、金属ストリップの検出された厚さが所定の厚さ閾値より大きいなら、リールマンドレル（１３２，１３２’）上に巻きスリーブ（１３４，１３ ４’）を巻上げて、そして金属ストリップのセンサー装置（１２０）により検出された厚さが所望厚さより大きいけれども、すでに所定の厚さ閾値より小さくなったなら、巻上げた後にリールマンドレル（１３２，１３２’）から巻きスリーブ（１３４，１３４’）を取り外す巻きスリーブ交換装置を備えることを特徴とする圧延装置。
2. 巻きスリーブ（１３４，１３４’）の直径が圧延すべき金属ストリップの最初の厚さに適合される、或いは適合できることを特徴とする請求項１に記載の圧延装置（１００）。
3. 巻きスリーブ（１３４，１３４’）は巻上げ過程を開始するように金属ストリップの端部を固定するために、固定スリットの形態の固定手段（１３４ａ）を有することを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載の圧延装置（１００）。
4. 固定手段（１３４ａ）は手動で或いは液圧で作動できることを特徴とする請求項３に記載の圧延装置（１００）。
5. 固定手段（１３４ａ）は圧延過程によって条件付けられた異なる厚さを備える金属ストリップを収容するように形成されていることを特徴とする請求項３或いは４に記載の圧延装置（１００）。
6. 巻きスリーブ交換装置は中間位置（Ｚ）からリールマンドレル（１３２，１３２’）上に或いはリールマンドレル（１３２，１３２’）より中間位置（Ｚ）へ巻きスリーブ（１３４，１３４’）を共軸方向に移動するために抜き差し装置（１４２）を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の圧延装置（１００）。
7. 巻きスリーブ交換装置は開始位置（Ａ）から中間位置（Ｚ）へ巻きスリーブ（１３４，１３４’）を旋回するためにさらに旋回装置（１４６）を有することを特徴とする請求項６に記載の圧延装置（１００）。
8. 巻きスリーブ（１３４，１３４’）の外径（Ｄ）が８００−１２００ｍｍの範囲に位置することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の圧延装置（１００）。
9. 金属ストリップが所望の厚さを達成された限り、複数の圧延過程にて金属ストリップを圧延し、この際に圧延方向（Ｒ）が各圧延過程にて逆転し；そして可逆リール装置（１３０，１３０’）への巻上げによって各圧延過程後に金属ストリップを一時的貯蔵する行程を包含する可逆スタンド（１１０）を備えて且つ一つのリールマンドレル（１３２，１３２’）をもつ可逆スタンド（１１０）に付属された少なくとも一つの可逆リール装置（１３０，１３０’）を備えて圧延装置によって金属ストリップを形成する方法において、金属ストリップの厚さが所定の厚さ閾値より大きいなら、金属ストリップが各圧延過程後にリールマンドレル（１３２，１３２’）上に移動されて取り付けた巻きスリーブ（１３４，１３４’）上に巻き上げられてそこに一時的貯蔵されており；そして金属ストリップの厚さが通過案内された圧延過程に基づいて厚さ閾値に達成したか、或いは厚さ閾値より小さくなったなら、空の巻きスリーブ（１３４，１３４’）がリールマンドレル（１３２，１３２’）から取り外されることを特徴とする方法。
10. 巻きスリーブ（１３４，１３４’）の取り外し後に小さい直径をもつ小さい巻きスリーブがリールマンドレル（１３２，１３２’）上に取り付けられて巻き上げられ、そして小さい巻きスリーブ（１３４ｓ，１３４ｓ’）は、その厚さが別の通過案内された圧延過程に基づいて第一厚さ閾値より小さい別の厚さ閾値より小さくなったか、或いはその厚さが所望の厚さと一致するまで、金属ストリップ用の一時的貯蔵体として用いられることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 巻きスリーブ（１３４，１３４’）或いは小さい巻きスリーブの取り外し後に金属ストリップが直接にリールマンドレル（１３２，１３２’）上に巻き上げられることを特徴とする請求項９或いは１０に記載の方法。

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