JP5777129B2 - ロールを冷却するための方法及び装置 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却液による圧延機内のロール、特にワークロールの冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術には、水もしくは冷却剤が、冷却シェルとロールの間を通って案内される、流体冷却が記載されている。しばしば、このようなシステムの使用時に、ワークロールと冷却シェルの間の間隙の調整能力が可能にされる。特にワークロールは、通常は摩耗領域を有するので、冷却シェルは、十分な冷却作用を得るために、ワークロールの湾曲に適合可能とすべきである。加えて、ワークロールは、ロールスタンド内で異なった位置を占めることができる。これらの位置は、例えば進入する圧延材の厚さ及び予定されたリダクションに依存する。
【０００３】
圧延機内では、圧延材の温度及び行なわれる変形作業に依存して、変化する量の熱エネルギーがロールに導入される。十分な冷却作用を得るため、冷却シェルとロールの間の間隙は、コントロールしなければならない。ロールを効果的に冷却するため、冷媒が、高い速度でロール表面に沿って流れることが望ましい。冷媒を間隙により圧縮するため、相応の圧力が必要である。一般的な従来技術から、間隔センサにより間隙の高さを測定できることが知られている。
【０００４】
但し、そのような間隔測定において不利であるのは、しばしば、冷却シェルとロール表面の間の流れの中での間隔測定が困難もしくは不正確であることである。これに対して、間隔が、例えばロール表面に対する冷却シェルの調整をするためのピストンの移動距離の測定を介して間接的に決定される場合、同様に、測定の不正確さが、これにより調整エラーが生じることがある。特にこの場合、現在のロール位置がわからないので、コントロールは、ロールのジャンプが短期的に生じた場合は十分に反応できない。
【０００５】
ロールに対する冷却シェルの調整時のエラーは特に、冷却シェルとロールの衝突による損傷又はロールの過熱を生じさせることがある。ロールの過熱により、ロールは、損害をこうむり、圧延されたストリップの品質も低下させられることになる。
【０００６】
更に、多くの公知の位置センサは、これら位置センサが圧延機の条件下では十分確実に機能しないとの欠点を備える。光学センサは、例えば汚され、これにより瑕疵のある情報を供給するか、完全に故障することがある。同じことが、例えば誘導型センサについても当て嵌まる。
【０００７】
特開昭５４−０８２３４８号公報（特許文献１）は、独立請求項１の上位概念による方法もしくは独立請求項１１の上位概念による装置を開示する。
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５４−０８２３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の課題は、ロール表面に対して冷却シェルを調整するための改善された特に確実で強靭なシステムを提供することにある。
【００１０】
本発明の更なる課題は、前記欠点の少なくとも１つを克服することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題は、熱間圧延設備のロール、特にワークロールを冷却するための方法を追求する請求項１の特徴によって解決される。この方法は、ロール表面の少なくとも一部と、このロール表面の一部に対して調整可能な冷却シェルとの間の間隙内に１つのノズルにより冷却剤を供給するステップと、冷却シェルとロール表面の間の間隙高さを調整もしくはコントロールするステップとを有する。この場合、間隙高さの調整もしくはコントロールは、本発明によれば、冷却剤圧力の測定と供給される冷却剤の容積流の測定のどちらかに基づいて行なわれる。換言すれば、冷却剤圧力と冷却剤の容積流のどちらかが、間隙間隔のための指標であるということである。
【００１２】
本発明による方法は、もはや、冷却シェルとロール表面の間のエラーし易い間隔測定に向かわずに、測定された冷却剤圧力又は冷却剤容積流に依存して間隙間隔の正確な決定を可能にする。本発明による方法により、特に自動的にロールの位置変化が、共に検出される。
【００１３】
方法の別の好ましい実施形態によれば、調整もしくはコントロールは、測定された冷却剤圧力又は冷却剤容積流が、予設定可能な上限値の上にある場合、ロールと冷却シェルの間の間隔（間隙高さ）の増大を含んでいる。これにより、特にロールと冷却シェルの間の衝突に対向する。同様に、上限値を上回った場合、損害及び長い停止時間並びに生産中止を回避するために、設備の緊急停止を行なうことも可能である。
【００１４】
方法の別の好ましい実施形態によれば、測定された冷却剤圧力又は冷却剤容積流が、予設定可能な下限値の下にある場合、ロールと冷却シェルの間の間隔（間隙高さ）が減少される。
【００１５】
この場合、間隔もしくは間隙高さの調整は、例えば（油圧式又は空気圧式の）ピストン−シリンダ−ユニットによるように、当業者に知られた調整ユニットにより行われる。しかしながらまた、他の電気式、機械式もしくは電機式の調整ユニットも可能である。
【００１６】
方法の別の好ましい実施形態によれば、冷却剤は、既知もしくは規定の容積流でノズルに（これにより間隙に）供給される。ロールと冷却シェルの間の間隔の調整もしくはコントロールは、冷却剤圧力の測定後、冷却剤の既知の容積流に対応する予め算定した圧力−間隔−特性曲線を使用して行なわれる。さもなければ、冷却剤を、既知もしくは規定の圧力でノズルに（これにより間隙に）供給することが可能であり、ロールと冷却シェルの間の間隔の調整もしくはコントロールは、冷却剤容積流の測定後、好ましくは、既知の冷却剤圧力に対して算定した容積流−間隔−特性曲線を使用して行なわれる。
【００１７】
別の好ましい実施形態によれば、供給される冷却剤の容積流が一定に保持され、測定された冷却剤圧力が、一定に保持された容積流に対応する圧力−間隔−特性曲線により間隙の予設定可能な基準高さと比較される。特に、この比較から得られるコントロール差は、間隙高さを調整もしくは適合させるための基準として使用することができる。
【００１８】
別の好ましい実施形態によれば、供給される冷却剤の圧力が一定に保持され、測定された冷却剤容積流が、一定に保持された圧力に対応する容積流−間隔−特性曲線を介して間隙の予設定可能な基準高さと比較される。特にこの比較から得られるコントロール差は、間隙高さを調整するための基準として使用することができる。
【００１９】
別の好ましい実施形態によれば、実測冷却剤圧力が、圧力センサによって測定され、圧力−間隔−特性曲線により実測間隙高さに対応付けられる。冷却剤容積流は、使用される圧力−間隔−特性曲線に応じて一定に保持される。この実測間隙高さは、予設定可能な基準間隙高さと比較される。この比較からの差は、好ましくはコントローラに導かれる。差に応じて、次に間隙間隔が（調整値の出力により）調整される。
【００２０】
別の好ましい実施形態によれば、実測冷却剤圧力が、圧力センサによって測定される。冷却剤容積流は、一定に保持される。予設定可能な基準高さは、一定に保持された容積流に対応する圧力−間隔−特性曲線により基準圧力に対応付けられる。この基準圧力は、測定された実測冷却剤圧力と比較される。これから得られる差は、好ましくはコントローラに導かれる。次に、差に応じて、間隙間隔が（調整値の出力により）調整される。
【００２１】
別の好ましい実施形態によれば、実測容積流が、容積流測定器によって測定され、容積流−間隔−特性曲線により実測間隙高さに対応付けられる。冷却剤圧力は、使用された圧力−間隔−特性曲線に応じて一定に保持される。実測間隙高さは、予設定可能な基準間隙高さと比較される。この比較からの差は、好ましくはコントローラに導かれる。コントローラは、調整値を、間隙間隔を調整する調整ユニットに出力する。
【００２２】
別の好ましい実施形態によれば、実測容積流が、容積流測定器によって測定される。冷却剤圧力は、一定に保持される。予設定可能な基準高さは、一定に保持され多冷却剤圧力に対応する容積流−間隔−特性曲線により基準容積流に対応付けられる。この基準容積流は、測定された実測容積流と比較される。これから得られる差は、好ましくはコントローラに導かれる。コントローラは、特に調整値を、間隙間隔を調整する調整ユニットに出力する。換言すれば、差は、間隙間隔を調整するための基準として使用されるということである。
【００２３】
特性曲線は、例えば実験又は数値シミュレーションにより算定することができる。
【００２４】
方法の別の好ましい実施形態によれば、特性曲線（圧力を測定する場合）は、複数の異なった容積流（少なくとも２つ）に対して、特にロールの冷却のために供給される少なくとも１つの規定の冷却剤圧力に対して算定される。しかしながら同様に、冷却剤の容積流を測定する場合、複数の異なった圧力（少なくとも２つ）に対して、特にロールの冷却のために供給される少なくとも１つの規定の冷却剤の容積流に対して特性曲線を算定することも可能である。
【００２５】
方法の別の好ましい実施形態によれば、特性曲線は、ロール表面と冷却シェルの間の間隙高さに対して冷却剤圧力を対応付けることによって得られる。これに対して冷却剤の容積流が測定される場合、特性曲線は、ロール表面と冷却シェルの間の間隙高さに対して容積流を対応付けることによって得られる。
【００２６】
間隙高さに対して加えられる冷却剤圧力もしくは冷却剤容積流は、圧力もしくは容積流も測定される箇所で決定もしくは示される。圧力もしくは容積流の測定は、一般的に好ましくはノズルの領域内又は特に、例えばノズル入口内でのようなノズル内で行なわれる。
【００２７】
更に、本発明は、特に前記の実施形態のいずれか１つによる方法を実施するための、ワークロールを冷却するための装置を含んでいるが、この装置は、ロール表面の領域に対して実質的に相補的な形状を備え、ロールの軸方向の幅の少なくとも部分領域並びにロールの周囲方向の少なくとも一部にわたって延在する、ロールに対して調整可能な冷却シェルを有する。更にこの装置は、冷却シェルとロール表面の間の間隙内に冷却剤を供給するためのノズルと、特にノズルの領域内の冷却剤圧力を測定するための圧力センサ並びに圧力センサによって測定された冷却剤圧力に依存して冷却シェルとロールの間の間隙高さをコントロールもしくは調整するための（コントロール）ユニットを有する。選択的に、この装置は、同様に、特にノズルの領域内の冷却剤容積流を測定するための容積流測定器（もしくは容積流センサ）及び容積流測定器によって測定された容積流に依存して冷却シェルとロールの間の間隙高さをコントロールもしくは調整するための（コントロール）ユニットと、を有することができる。
【００２８】
更に本発明は、ストリップを圧延するために圧下可能なロールと、前記のロールを冷却するための装置とを有する、特に前記の方法を実施するための冷却可能な圧延装置も含んでいる。
【００２９】
本発明の別の好ましい実施形態では、ノズルが、実質的に、ロールの周方向に対して平行に又はロールに対して正接して冷却剤を導く。ノズルの内法寸法は、一般的にロール表面に向かって先細ることが、即ちノズル入口からノズル出口に向かって先細ることができる。更に、ノズルは、ノズル入口からノズル出口に向かって、冷却剤流を同時に方向転換させて、ロール表面に対して正接する方向に先細ることができる。ノズルもしくはノズル出口は、一般的にロール軸に対して平行に位置するスリットによって構成することができる。選択的に、複数のノズルを、間隙に冷却剤を供給するためにロール軸に対して平行に設けることができる。
【００３０】
本発明の別の好ましい実施形態では、間隙内での冷却液の流れ方向が、ロールの回転方向とは反対向きである。これにより、ロールから冷媒への熱伝達は、ロールと冷媒の間の相対速度を高めることにより更に高めることができる。
【００３１】
本発明の別の好ましい実施形態では、ノズルが、間隙内での冷却液の流れ方向に対して上流に位置する冷却シェルの端部に配置されている。
【００３２】
ノズルは、一般的に、冷却シェルの統合された構成要素とすることもしくは冷却シェルに形成すること、又は、しかしながらまた冷却シェルの開口を経て単独で挿入することができる。別の選択肢として、ノズルは、ロールの周方向に位置する冷却シェルの端部に単独で配置することもできる。ノズルは、同様に例えばチューブ又はホースによって構成することもできる。
【００３３】
本発明の別の好ましい実施形態では、ロール表面から冷却剤を掻き取るためのストリッパが、下流に位置する冷却シェルの端部に配置され、これにより、わずかな冷却剤しか、圧延すべきストリップに到達しない。
【００３４】
本発明の別の好ましい実施形態では、ロール表面に対する冷却シェルの調整が、冷却シェルの傾倒及び／又は冷却シェルの並進運動により行なわれる。
【００３５】
本発明の別の好ましい実施形態では、冷却シェルが、ロールの周方向に少なくとも２部材から形成され、冷却シェルの両部分が、ロールの軸方向に対して平行に位置する軸を中心として旋回可能に互いに結合されている。
【００３６】
同様に、冷却シェルを周方向に複数部材から構成し、隣接する部分を（それぞれ）旋回可能に互いに結合することも可能であり、これにより、ロールの周囲への更に改善された適合が可能である。
【００３７】
前記の実施形態の全ての特徴は、互いに組み合わせること又は互いに交換することができる。
【００３８】
以下で実施例の図を簡単に説明する。更なる詳細は、実施例の詳細な説明からわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例によるロールを冷却するための装置の概略横断面図
【図２ａ】冷却剤が予設定の容積流である時の模範的な圧力−間隔−特性曲線
【図２ｂ】冷却剤が予設定の圧力である時の模範的な容積流−間隔−特製曲線
【図３ａ】圧力−間隔−特性曲線により冷却シェルとロール表面の間の間隙高さもしくは間隔をコントロールするためのコントロール回路
【図３ｂ】圧力−間隔−特性曲線により冷却シェルとロール表面の間の間隙高さもしくは間隔をコントロールするための別の可能なコントロール回路
【図４ａ】容積流−間隔−特性曲線により冷却シェルとロール表面の間の間隙高さもしくは間隔をコントロールするためのコントロール回路
【図４ｂ】容積流−間隔−特性曲線により冷却シェルとロール表面の間の間隙高さもしくは間隔をコントロールするための別の可能なコントロール回路
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、本発明の一実施例によるワークロール１を冷却するための装置１０を示す。装置１０は、ロール周囲Ｕの少なくとも一部に対して実質的に相補的な形状を備える冷却シェル９，１１を有する。冷却シェル９，１１は、図示してない調整ユニットによってロールに対して調整可能であり、ロール１の軸方向に、同様に、軸方向のロール幅の少なくとも部分領域にわたって延在する。ロール表面と冷却シェル９，１１の間に間隙７が構成され、この間隙の高さｈは、装置１０によってコントロールもしくは調整可能である。換言すれば、冷却シェル９，１１とロール１の間の間隔ｈが調整可能に形成されているということである。装置の運転中、間隙高さは、０．１ｃｍ〜２．５ｃｍと、好ましくは０．２ｃｍ〜１ｃｍとすることができる。
【００４１】
ワークロール１は、図示したように好ましくは回転方向Ｄへ回転し、この場合、圧延すべきストリップ１５に力を加える。ワークロール１のストリップ１５とは反対側で、ワークロールは、少なくとも１つの別のローラによって支持することができる。
【００４２】
ロール１と冷却シェル９，１１の間の間隙７内に、ノズル５を介して冷却剤３を導入することができる。間隙７は、好ましくはロール１を冷却するための冷却剤３によってほぼ完全に貫流される。この場合、ノズル５は、冷却シェル９，１１の本体内に形成することができる。ノズル５は、好ましくはロール回転方向Ｄとは反対方向に冷却剤３を間隙７内に導入する。この導入は、好ましくはロール１の周方向Ｕに対して実質的に平行にもしくは正接して行なわれる。但し、ここで周方向との概念は、整向に関して限定的に理解すべきではなく、むしろロール１の表面湾曲によって規定された方向を表す。更に、ノズル５は、下流に向かって先細る形状を備えることができる。例えば、ノズル５は、間隙高さの約５〜２０倍に相当する寸法から間隙高さの約０．５〜３倍に相当する寸法へ先細ることができる。
【００４３】
冷却剤３は、好ましくは規定の容積流Ｖ_ｘでノズル５内に導入される。冷却剤３の圧力ｐは、好ましくはノズル５の領域内で、即ち例えばノズル入口とノズル出口の間のノズル５の先細る領域内で既に測定することができる。一般に、圧力測定は、当業者に知られた適当な圧力センサ１３によって行なうことができる。
【００４４】
しかしながら同様に、冷却剤３を規定の圧力ｐ_ｘでノズル５内に導入することも可能である。冷却剤３の容積流は、好ましくはノズル５の領域内で、即ち例えばノズル入口とノズル出口の間のノズル５の先細る領域内で既に測定することができる。一般に、容積流測定は、当業者に知られた適当な容積流測定器１３によって行なうことができる。当然、両タイプのセンサ設置することも可能であるので、容積流が既知もしくは固定である時の圧力の測定又は圧力が既知もしくは固定である時の容積流の測定を選択的に行なうことができる。
【００４５】
ノズル５が、図示したように冷却シェル９の統合された構成要素であることは、強制的に必要なのではない。ノズル５は、同様に、冷却シェルの開口５を経て単独で挿入すること又は冷却シェル９，１１の周方向Ｕに位置する端部において冷却シェル９，１１に隣接することができる。
【００４６】
更に、冷却シェル９，１１は、複数部材から形成することができる。特に、冷却シェルは、周方向Ｕに、ロール軸に対して平行な軸Ａを中心として旋回させるための複数の手段を備えることができる。周方向Ｕに沿った１つ又は複数のこのような旋回軸Ａにより、異なったロール直径に対する冷却シェル９，１１の調整を、更に良好に適合させることができる。
【００４７】
一般的に、（例えば金属、木又は積層布から成る）ストリッパ１７は、好ましくは同様に冷却剤３の流れ方向で下流に位置する間隙７の端部に配置することもしくは圧延すべきストリップ１５の最も近くに位置する間隙７の端部に配置することができる。これにより、冷却剤３のストリップ１５への衝突は、ほぼ排除されている。ストリッパ１７は、例えば、そのエッジに沿ってロール１の周囲Ｕに対して調整可能なプレートによって構成することができる。ストリッパ１７を、間接的又は直接的に冷却シェル７と共に移動可能及び／又はその部分１１と共に旋回可能に形成することも可能である。しかしながら、ストリッパ１７は、同様に単独で提供することもできる。ストリッパ１７から、間隙７から出た冷却剤５を吸引することができる。更に、ストリッパ１７は、ワークロールに応じて成形することができる。
【００４８】
ロール表面と冷却シェル９，１１の間の間隙７の間隙高さｈのコントロールもしくは調整は、ノズル３の領域内の圧力ｐの測定もしくは監視によって行なうことができる。ノズル３内に配置された圧力センサ１３による測定は、間隙間隔ｈの確実な決定を可能にする。
【００４９】
しかしながら一般に、センサ１３による測定は、同様に間隙７自身内、ノズル５の領域内又はノズル５の上流でも行なうことができ、従って、ノズル５の領域に限定されていない。
【００５０】
圧力ｐは、好ましくはセンサ１３によって測定され、冷却シェル９，１１とロール表面の間の実測間隔に対応付けられるもしくは実測間隙高さｈに対応付けられる。この対応付けは、例えば予め算定した特性曲線Ｋ_ｘにより行なうことができる。このような特性曲線Ｋ_ｘは、測定すること又は数値シミュレーションにより計算で算定することができる。図２ａは、模範的にこのような特性曲線Ｋ_ｘを図示する。特性曲線Ｋ_ｘ（Ｖ_ｘ）は、所定（予設定もしくは規定）の容積流Ｖ_ｘに対して示され、（圧力測定の箇所での）圧力ｐと間隙高さｈの間の関係を表す。このような特性曲線Ｋ_ｘにより、各圧力ｐに、容積流Ｖ_ｘが既知である時の間隙高さｈを対応付けることができる。例えば１つの容積流Ｖ_ｘしか冷却のために使用されない場合、特性曲線Ｋ_ｘで十分である。他の又は複数の容積流Ｖ_ｙが使用可能である場合、このましくは相応の特性曲線Ｋ_ｙが提供される。従って、図２ａに示した特性曲線Ｋ_ｘは、固定の容積流Ｖ_ｘに対する圧力ｐと間隙高さｈの間の変化を表す。特性曲線は、図示したグラフでは、Ｖ_ｘよりも大きい又は小さい他の容積流Ｖに対しては、矢印によって図示したようにずれる。更に、点Ａ_１と_Ａ２の間の好ましい作動領域が図示されている。このような作動領域は、強制的に規定する必要はなく、既存の設備の状況と、現在のロール、圧延すべき製品又は計画したストリップ厚さのリダクションに従う。図示した好ましい作動領域は、値の対ｐ_ｍａｘ，ｈ_ｍｉｎ（Ａ_１）とｐ_ｍｉｎ，ｈ_ｍａｘ（Ａ_２）によって制限されている。特に、作動領域、即ちＡ_１とＡ_２の間の特性曲線の勾配は、好ましくは１（例えば０．１〜１０）の規模にあるが、これは、より大きい又はより小さい値に対するシステムのコントロール能力を改善する。最大圧力ｐ_ｍａｘは、構造的理由からもコスト的理由からも限定することができる。最大間隙高さｈ_ｍａｘは、十分な冷却（特に高い流速及び／又は冷却剤とロール表面の恒常的な接触による）を保証するため、間隙高さｈが非常に大きい場合には非常に大きい冷却剤量が必要であるということだけで限定することができる。
【００５１】
選択的に、容積流Ｖを測定する場合は、間隙間隔ｈは、容積流−間隔−特性曲線Ｋ_ｘ（ｐ_ｘ）によって調整もしくはコントロールすることができる。このような特性曲線Ｋ_ｘ（ｐ_ｘ）は、図２ｂに図示されている。この場合、決定は、図２ａで行なったように行なうことができるが、特性曲線Ｋ_ｘ（ｐ_ｘ）は、既知の圧力ｐ_ｘに対して図示されている。間隙高さｈに対する容積流Ｖが記載されている。予設定可能な圧力ｐが、ｐ_ｘよりも大きく又は小さく選択されると、特性曲線Ｋ_ｘ（ｐ_ｘ）は、図示したようにずれる。特性曲線の別の解釈は、特性曲線Ｋ_ｘ（ｐ_ｘ）のために圧力ｐが保持され、容積流Ｖが変化することを除いては、図２ａによる特性曲線と同様であると見なすことができる。
【００５２】
当然、特性曲線Ｋ_ｘがグラフの形態であることは必要なく、むしろ特性曲線Ｋ_ｘは、値表、行列、配列又は関数曲線の形態であること及び／又は測定した圧力ｐ_Ｉｓｔもしくは測定した容積流Ｖ_Ｉｓｔを間隙高さｈ_Ｉｓｔに対応付けるために形成された評価ユニットに記憶することができる。これは、好ましくは自動的に及び圧延操業中に可能である。
【００５３】
選択的に、特性曲線Ｋ_ｘを、間隙の基準高さｈ_Ｓｏｌｌに基準圧力ｐ_Ｓｏｌｌ又は基準容積流Ｖ_Ｓｏｌｌを対応付けるために特性曲線が使用されるように、使用することも可能である。これは、図３ｂ及び４ｂに関して詳細に説明する。
【００５４】
まず、図３ａは、例えばロール表面の位置変更により変化させられる（外乱値）間隙高さｈの可能なコントロールもしくは調整を模範的に示す。このような位置変化は、ロール交換又はロール摩耗によって惹起されることがある。ロール１の予測不能な突然変化が圧延操業中に生じることもあり得る。今の間隙高さは、圧力センサ１３（測定要素）によって確定可能な今の冷却剤圧力ｐ_Ｉｓｔ（コントロール値）を生じさせる。この測定した（実測）圧力ｐ_Ｉｓｔに、圧力−間隔−特性曲線により図３ａに従って間隙の（実測）高さｈ_Ｉｓｔが対応付けられる。この高さｈ_Ｉｓｔは、次に間隙高さの基準値ｈ_Ｓｏｌｌと比較される。場合によっては存在する実測高さと基準高さの間の差ｅ_ｈ（コントロール差）は、好ましくはコントロールユニット（コントローラ）に供給される。次に、コントロールユニットは、好ましくは調整値Ｓ_{Ｓｔｅｌｌ}を調整ユニット（調整要素）に出力する。次に、この調整ユニットは、相応に間隙間隔ｈを調整するので、所望の間隔ｈ_Ｓｏｌｌが（少なくとも短期間に）再び形成される。システムの設計に応じて、コントロール差は、調整ユニットに直接的に供給することができる。
【００５５】
選択的に、図３ｂに従って、圧力センサ１３により冷却剤圧力ｐ_Ｉｓｔ（コントロール値）を決定し、この実測値を差要素もしくは差構成器に供給し、そこで冷却剤圧力の基準値ｐ_Ｓｏｌｌと比較することも可能である。この基準圧力ｐ_Ｓｏｌｌは、好ましくは圧力−間隔−特性曲線から得ることができ、間隙の基準間隔ｈ_Ｓｏｌｌが予設定され、圧力−間隔−特性曲線によって間隙の基準間隔ｈ_Ｓｏｌｌに冷却剤の基準圧力ｐ_Ｓｏｌｌが対応付けられる。実測圧力ｐ_Ｉｓｔと基準圧力ｐ_Ｓｏｌｌの比較から得られるコントロール差は、好ましくはコントロールユニットに供給され、このコントロールユニットが、調整ユニットのために調整値を出力するので、間隙間隔ｈは、算定した圧力差ｅ_ｐに基づいて調整することができる。
【００５６】
図３ａ及び３ｂに従って説明した例では、それぞれ好ましくは、冷却剤の容積流Ｖが一定に保持され、測定した冷却剤圧力ｐ_Ｉｓｔが（一定に保持された容積流Ｖに応じた）圧力−間隔−特性曲線Ｋ_ｘによって基準高さｈ_Ｓｏｌｌと比較されることが仮定される。算定したコントロール差ｅ_ｈ，ｅ_ｐは、次に間隙間隔ｈを調整するために使用することができる。
【００５７】
選択的に、図４ａに図示したように、冷却プロセスを容積流測定器１３（測定要素）によって監視することも可能である。間隙高さｈが変化すると、これは、変更した冷却剤容積流Ｖ_Ｉｓｔ（コントロール値）を生じさせる。測定した（実測）容積流Ｖ_Ｉｓｔは、既知の固定の圧力ｐ_ｘである時の容積流−間隔−特性曲線Ｋ_ｘ（ｐ_ｘ）によって実測間隙高さｈ_Ｉｓｔに変換することができる。図３ａと同様に、特性曲線Ｋ_ｘによって算定された実測間隙高さｈ_Ｉｓｔの値は、所望の基準間隙高さｈ_Ｓｏｌｌと比較することができる。この比較は、コントロール差ｅ_ｈを生じさせることができる。コントロール差は、コントロールユニット（コントローラ）に導くことができ、このコントロールユニットは、好ましくは調整値Ｓ_{Ｓｔｅｌｌ}を調整ユニット（調整要素）に出力する。調整ユニットは、次に、相応に間隙間隔ｈを調整するので、所望の間隔ｈ_Ｓｏｌｌが再び形成される。
【００５８】
図３ｂ及び圧力の測定に対して説明したのと同様に、特性曲線は、図４ｂに従って、基準間隔ｈ_Ｓｏｌｌに基準容積流Ｖ_Ｓｏｌｌを対応付けるために使用することができ、この基準容積流は、容積流測定器１３によって算定された実測容積流Ｖ_Ｉｓｔと比較することができる。このような比較から得られるコントロール差ｅ_ｖは、次に、コントロール差ｅ_ｖに応じて所望の基準間隔ｈ_Ｓｏｌｌを調整するために、コントロールユニットによって調整値に換算することができる。
【００５９】
図４ａ及び４ｂに従って説明した例では、それぞれ好ましくは、冷却剤の圧力ｐが一定に保持され、測定した容積流Ｖ_Ｉｓｔが、（一定に保持された圧力ｐに応じた）容積流−間隔−特性曲線Ｋ_ｘ（ｐ_ｘ）によって基準高さｈ_Ｓｏｌｌと比較されることが仮定される。算定したコントロール差ｅ_ｈ，ｅ_ｐは、最後に間隙間隔ｈを調整するために使用することができる。
【００６０】
前記の実施例は、特に本発明の良好な理解のために使用され、限定と理解すべきでない。本特許出願の保護範囲は、特許請求の範囲からわかる。
【００６１】
前記の実施例の特徴は、互いに組み合わせること又は互いに交換することができる。
【００６２】
更に、前記の特徴は、当業者によって現在の状況又は今の要求に適合させることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ ロール
３ 冷却剤／冷却液
５ ノズル
７ 間隙
９ 冷却シェル／冷却シェルの第１の部分
１０ ロールを冷却するための装置
１１ 冷却シェル／冷却シェルの第２の部分
１３ 圧力センサ／容積流測定器
１５ ストリップ
１７ ストリッパ
１００ 圧延装置
Ａ 旋回軸
Ａ_１ 第１の作動点
Ａ_２ 第２の作動点
Ｄ ロールの回転方向
ｅ_ｈ コントロール差
ｅ_ｐ コントロール差
ｅ_ｖ コントロール差
ｈ 間隙高さ
ｈ_Ｉｓｔ 実測間隙高さ
ｈ_Ｓｏｌｌ 基準間隙高さ
Ｕ ロールの周方向
ｐ 冷却剤圧力
ｐ_Ｉｓｔ 実測冷却剤圧力
ｐ_Ｓｏｌｌ 基準冷却剤圧力
ｐ_ｍａｘ 最大作動圧力
ｐ_ｍｉｎ 最小作動圧力
ｐ_ｘ 圧力ｘ（規定の圧力）
ｈ_ｍａｘ 最大間隙高さ
ｈ_ｍｉｎ 最小間隙高さ
Ｖ 容積流
Ｖ_Ｉｓｔ 実測容積流
Ｖ_Ｓｏｌｌ 基準容積流
Ｖ_ｍａｘ 最大容積流
Ｖ_ｍｉｎ 最小容積流
Ｖ_ｘ 容積流ｘ（規定の容積流）
Ｋ_ｘ 特製曲線
Ｓ_{Ｓｔｅｌｌ} 調整ユニットのための調整値

Claims (13)

1. ロール表面の少なくとも一部と、このロール表面の一部に対して調整可能な冷却シェル（９，１１）との間の間隙（７）内に少なくとも１つのノズル（５）により冷却剤（３）を供給するステップと、冷却シェル（９，１１）とロール表面の間の間隙高さ（ｈ）を調整するステップとを有する、ロール（１）を冷却するための方法において、
   供給される冷却剤（３）の圧力（ｐ_Ｉｓｔ）が測定され、間隙高さ（ｈ）が、測定された圧力（ｐ_Ｉｓｔ）に基づいて調整されること、又は、供給される冷却剤（３）の容積流（Ｖ_Ｉｓｔ）が測定され、間隙高さ（ｈ）が、測定された容積流（Ｖ_Ｉｓｔ）に基づいて調整されること、
   圧力を測定する場合、冷却剤（３）が、規定の容積流（Ｖ _Ｘ ）で間隙（７）に供給され、ロール（１）と冷却シェル（９，１１）の間の間隙高さ（ｈ）の調整が、冷却剤圧力（ｐ _Ｉｓｔ ）の測定後、冷却剤（３）が規定の容積流（Ｖ _Ｘ ）であるときの予め算定した圧力−間隔−特性曲線（Ｋ _Ｘ ）に基づいて行なわれること、及び
   容積流を測定する場合、冷却剤（３）が、規定の圧力（ｐ _Ｘ ）で間隙（７）に供給され、ロール（１）と冷却シェル（９，１１）の間の間隙高さ（ｈ）の調整が、冷却剤容積流（Ｖ _Ｉｓｔ ）の測定後、冷却剤（３）が規定の圧力（ｐ _Ｘ ）であるときの予め算定した容積流−間隔−特性曲線（Ｋ _Ｘ ）に基づいて行なわれること、
   を特徴とする方法。
2. 測定された冷却剤圧力（ｐ_Ｉｓｔ）又は測定された冷却剤容積流（Ｖ_Ｉｓｔ）が、予設定可能な上限値の上にある場合、ロール（１）と冷却シェル（９，１１）の間の間隙高さ（ｈ）が増大されること、及び／又は、測定された冷却剤圧力（ｐ_Ｉｓｔ）又は測定された冷却剤容積流（Ｖ_Ｉｓｔ）が、予設定可能な下限値の下にある場合、ロール（１）と冷却シェル（９，１１）の間の間隙高さ（ｈ）が減少されること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 圧力を測定する場合、測定された冷却剤圧力（ｐ_Ｉｓｔ）が、圧力−間隔―特性曲線（Ｋ_Ｘ）により間隙（７）の予設定可能な基準高さ（ｈ_Ｓｏｌｌ）と比較され、この比較から得られる差に応じて、間隙高さ（ｈ）を調整するための調整値（Ｓ_{Ｓｔｅｌｌ}）が出力されること、及び、容積流を測定する場合、測定された冷却剤容積流（Ｖ_Ｉｓｔ）が、容積流−間隔−特性曲線（Ｋ_Ｘ）により間隙（７）の予設定可能な基準高さ（ｈ_Ｓｏｌｌ）と比較され、この比較から得られる差に応じて、間隙高さ（ｈ）を調整するための調整値（Ｓ_{Ｓｔｅｌｌ}）が出力されること、を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 特性曲線（Ｋ_Ｘ）が、数値シミュレーション又は実験により算定されること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 規定の容積流が供給される場合、複数の異なった容積流（Ｖ）に対して、特性曲線（Ｋ_Ｘ）が算定されること、又は、規定の圧力が供給される場合、複数の異なった圧力（ｐ）に対して、特性曲線（Ｋ_Ｘ）が算定されること、を特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
6. 圧力を測定する場合、特性曲線（Ｋ_Ｘ）は、ロール表面と冷却シェル（９，１１）の間の間隙高さ（ｈ）に対して冷却剤圧力を対応付けることによって得られること、又は、容積流を測定する場合、特性曲線（Ｋ_Ｘ）は、ロール表面と冷却シェル（９，１１）の間の間隙高さ（ｈ）に対して容積流を対応付けることによって得られること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 間隙（７）内での冷却液（３）の流れ方向が、ロール（１）の回転方向（Ｄ）とは反対向きであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. ロール表面から冷却剤（３）を掻き取るためのストリッパ（１７）が、間隙（７）内での冷却液（３）の流れ方向に対して下流に位置する冷却シェル（９，１１）の端部に配置され、これにより、わずかな冷却剤（３）しか、圧延すべきストリップ（１５）に到達しないこと、を特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 冷却シェル（９，１１）が、冷却シェル（９，１１）の傾倒及び／又は冷却シェル（９，１１）の並進運動によりロール表面に対して調整されること、を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法を実施するための、ワークロール（１）を冷却するための装置（１０）において、
    この装置（１０）が、
    ロール表面の領域に対して実質的に相補的な形状を備え、ロール（１）の軸方向の幅の少なくとも部分領域並びにロール（１）の周囲（Ｕ）の少なくとも一部にわたって延在する、ロール（１）に対して調整可能な冷却シェル（９，１１）と、
    冷却シェル（９，１１）とロール（１）の間の間隙（７）内に冷却剤（３）を供給するためのノズル（５）と、
    ノズル（５）の領域内の冷却剤圧力を測定するための圧力センサ（１３）並びに圧力センサ（１３）によって測定された冷却剤圧力（ｐ_Ｉｓｔ）に依存して冷却シェル（９，１１）とロール（１）の間の間隙高さ（ｈ）を調整するためのユニット、又は、
    ノズル（５）の領域内の冷却剤容積流を測定するための容積流測定器（１３）並びに容積流測定器（１３）によって測定された容積流（Ｖ_Ｉｓｔ）に依存して冷却シェル（９，１１）とロール（１）の間の間隙高さ（ｈ）を調整するためのユニットと、
    を有すること、を特徴とする装置。
11. ノズル（５）が、実質的に、ロール（１）の周方向（Ｕ）に対して平行に又はロール（１）に対して正接して冷却剤（３）を導くことを特徴とする、請求項１０に記載のワークロール（１）を冷却するための装置（１０）。
12. 冷却シェル（９，１１）が、ロール（１）の周方向（Ｕ）に見て少なくとも２部材から形成され、冷却シェル（９，１１）の両部分（９，１１）が、ロール（１）の軸方向に対して平行に位置する軸（Ａ）を中心として旋回可能に互いに結合されていること、を特徴とする請求項１０に記載のワークロール（１）を冷却するための装置（１０）。
13. ストリップ（１５）を圧延するために圧下可能なロール（１）と、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のロール（１）を冷却するための装置（１０）とを有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法を実施するための冷却可能な圧延装置（１００）。

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