JP4976291B2 - Rolling mill for rolling metal strip - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention comprises at least one roll stand, a winding device disposed in front, and a winding device disposed behind, and between the winding device and the roll stand disposed in front and / or the roll stand. between disposed a winding device after, S-shaped roller unit comprising two rollers for guiding the strip S shape is arranged, the metal of the strip, a rolling mill, particularly for rolling steel strip The first roller of the S-shaped roller unit is disposed so as not to move, and the second roller of the S-shaped roller unit is disposed relatively movable with respect to the first roller. The present invention relates to a rolling mill in which a second roller that is movably disposed relative to one roller is rotatably disposed on a swing arm that is supported on one side by a position-immovable shaft .
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。 In particular, regulations for increasing weight reduction in the automobile industry allow parts to be developed to suit loads, so-called tailored blanks. An essential feature of these parts that is particularly important in this connection is that they have varying wall thicknesses. First, most tailored blanks are manufactured by welding. However, flexible cold rolling that can produce tailored blanks has also been found to be particularly advantageous for the production of tailored blanks.
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。 In flexible cold rolling, the thickness of the rolled product is changed during rolling. In this case, the roll gap can be changed periodically. The change in thickness, especially on the entry side of the roll stand, but also on the exit side, will impede mass flow and change the tension. In such an installation, so-called dancer rollers are inserted between the roll stand and the coiler, since the dynamic properties of the winding motor are no longer sufficient to compensate for the rolling speeds required for advantageous finishing.
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単独のスタンドと、単独の冷間圧延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。
Patent Document 1 describes such a solution. From now on, cold rolling mills for cold rolling metal strips are known and are arranged in front of a single stand having means for adjusting the roll gap and a single cold rolling stand A winding device for rewinding the strip and a winding device for winding the strip disposed after the roll stand are provided. In order to allow flexible rolling, a strip reservoir is provided between the previously arranged hoisting device and the roll stand to control the mass flow or to control the tension of the strip in the rolling process. The strip reservoir is composed of at least three rollers, and the central roller is formed as a dancer roller and can move perpendicular to the transport direction of the strip.
This type of rolling mill is described in Patent Document 6 and Patent Document 7. Here, the swing arm for displacing one roller of the S-shaped roller unit relative to the other roller is supported on the upper roller. The movement element acts under the lower roller. Therefore, a very large displacement path is required to achieve roller displacement.
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。 A solution similar to that of Patent Document 1 can be seen from Patent Document 2, although a large number of rollers are used. Correspondingly, the configuration known from US Pat.
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。 The dancer roller described in the document is combined with a linear actuator that can be moved in a direction perpendicular to the strip transfer direction by controlling or controlling the dancer roller. Thereby, the strip storage function which is indispensable for flexible cold rolling can be satisfied.
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。 From Patent Documents 4 and 5, for example, in order to be able to determine the tension of a strip, a so-called looper, ie a roller that is guided by a roll stand or abuts on a strip that is derived from this roll stand, is known. is there.
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。 When rolling, the rolling load can be reduced by the tension on each side of the roll gap, and only the last caliber will cause problems in subsequent process steps, especially in annealing, by experience. So don't be too high. In order to generate a difference in tension between the roll stand and the coiler, an S-shaped roller unit (S-shaped roller) may be used.
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。
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。 Therefore, the problem underlying the present invention is a simple means, which can be obtained in an economical manner, and in particular when a flexible rolling is performed, a strip storage function is also obtained, which is constant between the roll stand and the coiler. The purpose of the present invention is to develop a rolling mill for rolling a metal strip of the type described at the beginning so that a tension difference that can affect the tension can be maintained.
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、スイングアームが、第1のローラと第2のローラの回転軸間に直線的に延在し、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。 According to the present invention, according to the present invention, the position-immovable shaft corresponds to the rotation axis of the first roller, and the linear actuator is jointly arranged on the swing arm at a rotation point away from the position-immovable shaft. This is solved by the fact that the swing arm extends linearly between the rotation shafts of the first roller and the second roller, and the rotation point is located on the connection between the rotation shafts of both rollers.
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。 Except for the strip guide roller which is still provided in some cases, only an S-shaped roller unit is provided between the coiler and the roll stand. The necessary tension on the strip can also be obtained.
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。In this case, both shafts of the rollers of the S-shaped roller unit are arranged in parallel to each other.
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。As a linear actuator, a hydraulic piston-cylinder system is advantageously used.
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。 Means may be provided for driving at least one of the rollers of the S-roller unit in order to be able to optimally influence the generation of the strip tension.
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、好ましくは単独で設けられる。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、ロール間隙を調整するための手段を備えることができる。 The proposal of the invention is advantageously used in a cold rolling mill. Furthermore, the roll stand is preferably provided alone . The proposed system is particularly suitable for flexible rolling, so that the roll stand can be equipped with means for adjusting the roll gap.
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。 The transport of the strip or the handling of the strip is finally improved by the fact that at least one of the winding devices is equipped with means for controlling the rotational speed.
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。 The proposed system makes it possible to provide a rolling facility for flexible rolling that makes it possible to use the strip storage which is important in this processing mode in a very simple and thus inexpensive manner. . Furthermore, since the strip is kept under the required tension, the rolling of the strip can be carried out in a manner advantageous in terms of processing technology.
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。 The present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments of the present invention.
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。 In FIG. 1 it can be seen schematically that the rolled steel strip 1 is unwound by a previously supported hoisting device 3 and fed to a single cold roll stand 2. After the roll stand 2 in the transport direction R of the metal strand 1, a winding device 4 is provided which winds the rolled metal strip 1 again. Since the winding devices 3 and 4 are provided with a drive mechanism (not shown), the strip 1 can be rewound and wound in a controlled or control manner.
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。 In the roll stand 2, flexible cold rolling of the strip 1 is performed. In this case, the strip 1 has an indefinite thickness—as viewed in its longitudinal direction. This means that the roll gap is changed according to a predetermined profile during the rolling process in order to produce strips whose thickness varies periodically.
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。 It is necessary to compensate for the strip mass flow variations that occur based on the variable strip thickness so that this process can be performed at a rate that is advantageous in terms of processing technology. Furthermore, in order to hold the rolling load, a certain tension must be generated or held in the strip 1.
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。
In order to obtain this, one S-shaped roller unit 5 or 6 is provided between the winding device 3 and the roll stand 2 disposed in front and between the roll stand 2 and the winding device 4 disposed behind. It is arranged. Each S-shaped roller unit 5, 6 comprises two
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。
In order to be able to exert a strip storage function in addition to raising the tension of the strip 1, the S-shaped roller units 5 and 6 are configured as apparent in FIG. 2. One roller 9 (or 7), which feeds the strip 1 to the roll stand 2 or leads the strip from the roll stand, is supported in a stationary manner. On the other hand, the other roller 10 (or 8) is supported so as to be able to turn relative to the first rollers 9 and 7, so that the other roller is an end portion of the
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。
One end of the
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。
Since the
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。
The above-described configuration of the rolling equipment and in particular the two S-shaped roller units 5 and 6 compensates for the mass flow change caused by the flexible cold rolling, even at a very simple structure, and at the same time the roll stand 2 and the winding device It is possible to produce a tension difference between 3 and 4 which allows an optimum rolling process. If the control of the
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。 In the past, in order to achieve this purpose, it was necessary to provide a large number of rollers, which made the corresponding equipment expensive.
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。 Strip thickness control can be improved by offsetting mass flow disturbances and concomitantly reducing tension fluctuations. It has become possible to adjust the tensile stress, which is advantageous for the rolling process, irrespective of the tensile stress present in the winding device.
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。 Compensation of mass flow disturbances and strip storage functions have now been implemented in equipment, i.e. in the S-roller unit described above, but so far this has required independent equipment.
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
1 Metal strip (steel strip)
2 Roll Stand 3 Winding Device Arranged Before 4 Winding Device Arranged Later 5 S-shaped Roller Table 6 S-shaped Roller Table 7 Roller 8 Roller 9
Claims (7)
位置不動の軸(12)が、第1のローラ(7,9)の回転軸に相当し、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おり、スイングアーム(11)が、第1のローラ(7,9)と第2のローラ(8,10)の回転軸間に直線的に延在し、回転点(13)が、両ローラ(7,9;8,10)の回転軸間の結線上に位置することを特徴とする圧延機。At least one roll stand (2), a winding device (3) disposed in front, and a winding device (4) disposed in the rear, the winding device (3) disposed in front and the roll Two rollers (7, 8; 9, 10) for guiding the strip (1) in an S-shape between the stands (2) and / or between the roll stand (2) and the winding device (4) arranged later. A rolling mill for rolling a metal strip (1) in which an S-shaped roller unit (5, 6) is provided, the first roller (7) of the S-shaped roller unit (5, 6) , 9) are arranged in a fixed position, and the second rollers (8, 10) of the S-shaped roller unit (5, 6) are movable relative to the first rollers (7, 9). And the second roller movably disposed relative to the first roller (7, 9). Rollers (8, 10) are rotatably disposed on the swing arm (11) which is supported on one side in a position stationary shaft (12), in rolling mill,
The position-immovable shaft (12) corresponds to the rotation axis of the first roller (7, 9), and the linear actuator (14) is a swing arm at a rotation point (13) away from the position-immobilized shaft (12). The swing arm (11) extends linearly between the rotation axes of the first roller (7, 9) and the second roller (8, 10). The rolling mill is characterized in that the rotation point (13) is located on the connection between the rotation axes of both rollers (7, 9; 8, 10).
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