JP5465728B2 - 圧延スタンドのロールを冷却するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷却媒体、特に水が供給される少なくとも１個の噴射バーを具備し、この噴射バーが冷却媒体をロールの表面に噴射するための噴射ノズルを備え、噴射バーがロール軸線に対して平行に配置された噴射バー軸線の方向に延在している、圧延スタンドのロールを冷却するための装置に関する。

この種の冷却装置は従来技術で知られている。特許文献１は、圧延スタンドのロールに水を噴霧するように形成され、そのために冷却バーが使用される冷却装置を開示している。その場合、使用されるロールに依存して冷却バーの位置を最適な位置に変更し、それによって冷却バーを調整可能に形成することに問題があることが知られている。冷却バーは支持構造体上に配置され、この支持構造体によって、ロールを最適に冷却できるように水平方向と垂直方向に移動可能である。

特許文献２は類似の解決策を開示している。この場合にも、ロールを冷却するために冷却バーが設けられている。この冷却バーはその調整のために冷却バーの縦軸線回りに回転可能である。これにより、ロールへの最適な噴射が達成される。

冷却システムの他の解決策が特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７および特許文献８に記載されている。

これらのすべての解決策に共通していることは、厳しい（ｒａｕｅｎ）圧延機条件下で冷却バー調整を安定した状態で確実かつ正確に行うために高い構造的費用がかかり、その結果それなりのコストが必要になるかあるいは特にいろいろなロール直径について常に最適な冷却バー位置決めおよび冷却バー配向を行うことができるようにするには、冷却バーの調整可能性が不十分であることにある。

欧州特許出願公開第０３７４５３８Ａ２号明細書 欧州特許出願公開第０５４２８４０Ａ１号明細書 欧州特許第１３９９２７６Ｂ１号明細書 欧州特許第１１４２６５２Ｂ１号明細書 独国特許出願公開第３４１９２６１Ａ１号明細書 独国実用新案第９４１８３５９Ｕ１号明細書 独国特許出願公開第１９５０３５４４Ａ１号明細書 米国特許第５４６００２３号明細書

そこで、本発明の根底をなす課題は、低コストで実現可能である簡単かつ安定した構造によって、冷却装置の冷却バーの最適な調整が可能となるように、冒頭に述べた種類の冷却装置を発展形成することである。それによって特に、ロール交換後およびそれに伴うロール直径変更後および／またはロール位置の変更後、最適な冷却作用を達成するために常に最適な位置および方向に冷却バーを調整することができるようにすべきである。

本発明によるこの課題の解決策は、噴射バーがレバーに直接的または間接的に配置され、このレバーがロール軸線に対して平行な揺動軸線回りに揺動可能に配置され、噴射バー軸線と揺動軸線が互いに離隔されていること、
前記噴射バーが中間レバーを介して前記レバーに間接的に固定され、前記中間レバーが前記ロール軸線に対して平行に配置された揺動軸線回りに揺動可能に前記レバーに配置されていること、および、
前記中間レバーをその前記揺動軸線回りに揺動させるために、第２の操作要素が配置されていることを特徴とする。

それにより、噴射バーはレバーの揺動運動によって２つの空間方向に並進運動し、冷却すべきロールと相対的に調整可能である。

レバーは好ましくは揺動軸線とは異なる場所で操作要素に連結されている。レバーが２つの脚部を有し、この第１脚部に噴射バーが直接的または間接的に固定され、第２脚部に操作要素が固定されていると有利である。

噴射バーの調整可能性は次の手段によってさらに高められる。噴射バーが中間レバーを介してレバーに間接的に固定され、中間レバーがロール軸線に対して平行に配置された揺動軸線回りに揺動可能にレバーに配置されている。中間レバーをその揺動軸線回りに揺動させるために、第２の（他の）操作要素が配置されている。第２の操作要素は好ましくは第２脚部と中間レバーとの間に作用配置されている。噴射バーは中間レバーに固定連結されている。中間レバーの揺動軸線は好ましくは噴射バーと、中間レバーに対する第２の操作要素の作用点との間に配置されている。

操作要素は好ましくは所定の摺動運動を調整するように形成されている。操作要素は油圧式ピストン−シリンダ−システムとして形成されていると有利であるが必須ではない。

提案した解決策により、ロール直径に左右されることなくロールの冷却の均一化を達成することができる。

それによって特に、個々の噴射ノズルの噴射流の及ぶ常に同じ範囲が維持可能であるので、異なるロール直径の場合にも常に同じ冷却作用を達成することができる。

提案した解決策により、パラメータである、ノズルとロールまたはローラとの間隔と、冷却媒体噴射流の及ぶ範囲が、異なるロール直径またはローラ直径の場合に、冷却バーの簡単かつ最適な調節によって常に一定に保持される。

アクチュエータとしては、油圧、空気圧または電気で運転される操作要素が適している。この場合、偏心体、カムディスクまたはリンクも使用可能である。

冷却作用に影響を及ぼすために、冷却媒体のパラメータ変更時にも、提案した解決策を使用することができる。

提案した実施形態により、噴射ノズルとロールの間隔が常に調整され、噴射ノズルによって冷却媒体を噴射される表面が一定に保たれる。それによって、ロール表面に当たる冷却媒体の圧力と個所が一定に保たれる。

噴射バーは、冷却媒体の当たる個所を垂直方向に変更し、それによって冷却作用を変更するために揺動可能であってもよい。噴射流の及ぶ範囲を適切に変更するために、同様に噴射バーを揺動させることができる。

図には本発明の実施形態が示してある。

第１直径を有するロールを使用する際の圧延スタンドのロールを冷却するための装置の側面図である。 より小さな第２直径を有するロールを使用する際の同じ装置の側面図である。 圧延スタンドの上側ロールのために配置された、図１または図２の冷却装置と、代替的に形成された下側ロール用冷却装置とを部分的に切断して示す斜視図である。 図３に示した下側ロール用冷却装置の斜視図である。

図１には、圧延スタンド（図示せず）のロール２を冷却するための装置１が示してある。冷却装置の重要な構成部分の１つは噴射バー３である。この噴射バーには水導管１５から水が供給される。この水は公知のごとく噴射ノズル４から放出されてロール２の表面に噴射される。その際、噴射バー３は管状に形成され、その噴射バー軸線５はロール軸線６に対して平行に配置されている。

噴射バー３をロール２またはローラのいろいろな直径に最適に適合させることができるようにするために、噴射バーは据え付け配置されないで可動である。そのために、レバー７が設けられている。このレバーは三次元的に固定された揺動軸線８回りに揺動可能に支承されている。レバー７は２つの脚部１０、１１を有する。第１脚部１０の端部には、噴射バー３が中間レバー１２を介して間接的に配置されている。第２脚部１１には、リニアアクチュエータの形をした第１の操作要素９が作用している。第１の操作要素９の他端１６は圧延スタンドに据え付け配置されている。

第１の操作要素９を作動させると、レバー７が揺動軸線８回りに揺動するので、第１脚部１０の端部が噴射バー３を揺動軸線８回りに円弧に沿って動かし、調節する。従って、ロール表面からの噴射ノズル４の間隔が変更される。この作用は、ロール直径が変化する時に噴射バー３を調整し直して、常に同じ（最適な）冷却状態を維持するために利用可能である。

それに加えて、噴射バー３は、付加的に調節（特に噴射バー軸線５回りに回転）できるように配置されている。そのために、上述の中間レバー１２が設けられている。この中間レバー１２は第１脚部１０の端部に噴射バー３を間接的に配置するために役立つ。中間レバー１２はレバー７の第１脚部１０の端部に支承されている、すなわち揺動軸線１３回りに第１脚部１０と相対的に揺動可能である。この揺動運動は第２の操作要素１４によって制御される。この第２の操作要素の一端は中間レバー１２に作用し、他端はレバー７の第２脚部１１に作用している。

従って、両方の第１および第２の操作要素９、１４の調整運動が協働することにより、噴射バー３の水平位置と垂直位置をロール２と相対的に最適に調整することができる。この運動にはさらに、噴射バー軸線５回りの噴射バー３の回転が重ねられる。

両図１、２を比較することにより、ロール交換後噴射バー３をその最適な位置にもたらす必要があるときに、このような調整がどのように行われるかがわかる。図１では、図２に示すロール２よりも大きな直径のロール２が使用されている。

図２では、レバー７が第１の操作要素９によって角度αだけ揺動させられている。第２の操作要素１４の調整運動により、噴射バーの垂直位置補正を行うことができる。

図３には圧延スタンドが示され、この圧延スタンドでは、上側ロール２と、この上側ロールと協働する下側ロール２′がそれぞれ、冷却装置１または１′を備えている。

わかるように、両ロール２、２′は異なる冷却装置１、１′を備えている。上側ロール２のためには、図１および図２に基づいて説明した装置１が使用される。

下側ロール２′のためには、簡単に構成された冷却装置１′が使用される。この冷却装置は図４に幾分詳しく示してある。

冷却装置１′は同様に、噴射ノズル４′を有する噴射バー３′を備えている。しかし、この噴射バー３′はレバー７′上に直接固定されている。このレバー７′には第１の操作要素９′が作用しているので、レバー７′は噴射バー３′と共にロール２′の方へまたはこのロールから離れるように揺動可能である。

上記の両解決策、すなわち装置１と装置１′について、同じ原理、すなわち噴射バー３、３′がレバー７、７′に直接的または間接的に配置されていることが当てはまる。その際、レバー７、７′はロール軸線６に対して平行な揺動軸線８の回りに揺動可能に配置されている。噴射バー軸線５と揺動軸線８は互いに離隔されている。

冷却の作用は特に冷却媒体、冷却媒体の圧力、冷却媒体の温度、冷却媒体の量、ノズルタイプ、冷却バーにおけるノズルの配置、さらにノズルと冷却すべきロールまたはローラとの間隔およびロールの温度に依存する。

他のタイプのノズルまたは噴射流の及ぶ異なる範囲が、ロール幅にわたる冷却作用に影響を及ぼすことができる。

１ 装置
１′ 装置
２ ロール
２′ ロール
３ 噴射バー
３′ 噴射バー
４ 噴射ノズル
４′ 噴射ノズル
５ 噴射バー軸線
６ ロール軸線
７ レバー
７′ レバー
８ 揺動軸線
９ 第１の操作要素
９′ 第１の操作要素
１０ 第１脚部
１１ 第２脚部
１２ 中間レバー
１３ 揺動軸線
１４ 第２の操作要素
１５ 水導管
１６ 第１の操作要素の端部
α 角度

Claims (8)

1. 冷却媒体、特に水が供給される少なくとも１個の噴射バー（３）を具備し、この噴射バーが冷却媒体をロール（２）の表面に噴射するための噴射ノズル（４）を備え、前記噴射バーがロール軸線（６）に対して平行に配置された噴射バー軸線（５）の方向に延在している、圧延スタンドのロール（２）を冷却するための装置（１）において、
   前記噴射バー（３）がレバー（７）に直接的または間接的に配置され、このレバー（７）が前記ロール軸線（６）に対して平行な揺動軸線（８）回りに揺動可能に配置され、前記噴射バー軸線（５）と前記揺動軸線（８）が互いに離隔されていること、
   前記噴射バー（３）が中間レバー（１２）を介して前記レバー（７）に間接的に固定され、前記中間レバー（１２）が前記ロール軸線（６）に対して平行に配置された揺動軸線（１３）回りに揺動可能に前記レバー（７）に配置されていること、および、
   前記中間レバー（１２）をその前記揺動軸線（１３）回りに揺動させるために、第２の操作要素（１４）が配置されていること、
   を特徴とする装置（１）。
2. 前記レバー（７）が前記揺動軸線（８）とは異なる場所で第１の操作要素（９）に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記レバー（７）が２つの脚部（１０、１１）を有し、この第１脚部（１０）に前記噴射バー（３）が直接的または間接的に固定され、第２脚部（１１）に前記第１の操作要素（９）が固定されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記第２の操作要素（１４）が前記第２脚部（１１）と前記中間レバー（１２）との間に作用配置されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記噴射バー（３）が前記中間レバー（１２）に固定連結されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記中間レバー（１２）の前記揺動軸線（１３）が前記噴射バー（３）と、前記中間レバー（１２）に対する前記第２の操作要素（１４）の作用点との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記第１および第２の操作要素（９、１４）が所定の摺動運動を調整するように形成されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記第１および第２の操作要素（９、１４）が油圧式ピストン−シリンダ−システムとして形成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。

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