JP5806400B2 - 圧延冶金製品のためのピンチロール装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧延冶金製品のためのピンチロール装置に関する。

ワイヤロッドなどの半完成品の冶金製品のためのライン工程の技術分野では、ロール間の距離と、圧延時にロールによって製品に加えられる圧力の両方を監視するためのシステムを備えるピンチロール装置を使用することが知られている。

前述のタイプの装置の中で、例えば、特許文献１に記載されているものが知られている。そこでは、上記ロールは単一の電気比例モータに接続された２つのクランクにそれぞれ接続されている。制御された比例モータの回転により、２つのクランクによって、２つのロールの一定方向への相互接近と、それと反対の方向への離間が制御される。機械加工されている製品がロール間に存在すると、２つのクランクを介した比例モータによって、各ロールのもう一方のロールに対する推力を調節することが可能になり、したがって圧延されている製品上へのロールによって加えられる圧力を調節することも可能になる。

特許文献１に記述されている装置は、その構造的な複雑さと、サーボモータとロールの間にある伝動用チェーンにおける不可避のバックラッシュの存在とによって生じる、一連の欠点を有する。バックラッシュの存在は、サーボモータをロールに接続するために選択された機械式部材のタイプおよび数によって決まる。したがって、待機ステップ（waiting step）時すなわち圧延される製品がロール間に存在しない場合と、作動ステップ（working step）時すなわち圧延される製品がロールと接触している場合の両方で、かかる装置によってロール間の距離を効果的に制御することはできない。作動ステップ中、ロール間の距離が電気機械式の部材を備える機構だけによって調節される特許文献１に記載されているものと同様の装置では、製品とロールとの接触によって引き起こされる動的な応力によって、ロールの振動、およびその結果生じるロールと圧延製品の間の接触の間欠的な喪失が決定付けられる。常に挟持動作を確保することが不可能であるということは装置の不安定性を示唆し、この不安定性は圧延ラインの上流にも伝わる。さらに、ピンチロールの振動により圧延製品の表面に欠陥が生じ、この欠陥は品質を低減し、材料不適格品を増加させる。

特許文献２および特許文献３に記載されているものなど、他のピンチロール装置も知られている。そのピンチロール装置により、ロール間の距離を、サーボ弁によって制御された１つまたは複数の油圧シリンダを備える油圧アクチュエータによって制御することが可能になる。この分野では、サーボ弁を備える油圧回路を使用することにより、複数の欠点がある。主な欠点は以下の通りである。
サーボ弁の動作速度が遅い（４０〜５０Ｈｚ程度）。その結果、油圧回路の応答性が低くなる。
開回路動作である。その結果、外付けの油圧付属部品を設ける必要が生じる。
稼働中および保守のコストが高い。サーボ弁の製品寿命が通常短いためである。

特許文献２および特許文献３に記載されている装置はまた、ロール位置決め精度に関しても改善の余地がある。

米国特許公報第６９２０７７２号 米国特許公開公報第２００３／０３４３７６号 欧州特許公報第０１９２９８２号

本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を解決することを可能にする、ロールと圧延製品の間の連続的で一様な接触を確保するために、ピンチロールの相互距離と、圧延時のロールによって製品に加えられる圧力の両方を正確に制御することを可能にする、圧延冶金製品のための新規なピンチロール装置を提供することである。

他の目的は、完全に自動であり、ロールの摩耗を補償するためなど、運転員によるいかなる手動介入も必要としない、圧延冶金製品のための新規なピンチロール装置を使用可能にすることである。

他の目的は、ロール間における製品の、最大１５０ｍ／ｓという高い通過速度を達成することを可能にすることである。

本発明の他の目的は、油圧ラインの長さおよび作動流体の量の点から、従来技術よりもはるかに小さいサイズを有する油圧回路によって制御されるピンチロール装置を使用可能にすることである。

他の目的は、上述のピンチロール装置のための動作方法を使用可能にすることである。

本発明によると、上記の技術的な問題は、第一の態様のピンチロール装置と、第八の態様の方法によって解決される。

詳細には、第１の態様では、本発明は、
圧延冶金製品用の通路間隙が間に形成された第１のピンチロールおよび第２のピンチロールにおいて、上記間隙に通して上記冶金製品を摩擦により引抜き加工するためにそれぞれ第１、第２の回転軸の回りに回転可能である第１のピンチロールおよび第２のピンチロールと、
上記通路間隙の幅を狭め、または広げるために、上記第１および第２のロールを相互に接近および離間させるように上記第１および第２のロールに作用する油圧回路において、上記第１および第２のロールを相互に接近および離間させるように上記第１のロールおよび／または上記第２のロールに接続された１つの油圧アクチュエータを含んだ油圧回路と、
上記アクチュエータによって上記第１のロールに伝達された力を判定するための、上記油圧回路における圧力センサと、
上記第１のロールの動きを判定するための、上記アクチュエータにおける位置センサと、
上記アクチュエータのピストンを摺動式に動かすように上記アクチュエータに接続される、上記油圧回路における可逆ポンプにおいて、上記ピストンが上記第１のロールおよび／または上記第２のロールに接続されている可逆ポンプとを有する、圧延冶金製品のためのピンチロール装置である。

かかる発明では、圧力および位置センサが存在することにより、圧延時のロール間の距離とロールに対する推力の両方が最適化された形で制御され、したがってその両方により、ロールと圧延製品の間の連続的で一様な接触が確保される、ピンチロール装置を実現することができる。

第２の態様では、本発明は、圧延冶金製品のためのピンチロール装置の動作方法に関し、上記装置は、
圧延冶金製品用の通路間隙が間に形成さたれ第１のピンチロールおよび第２のピンチロールにおいて、上記間隙に通して上記冶金製品を摩擦により引抜き加工するためにそれぞれ第１、第２の回転軸の回りに回転可能である第１のピンチロールおよび第２のピンチロールと、
上記通路間隙の幅を狭め、または広げるために、上記第１のロールと上記第２のロールを相互に接近および離間させるように上記第１のロールに接続された油圧アクチュエータと、
上記アクチュエータのピストンを摺動式に動かすように、上記アクチュエータに接続される、上記油圧回路における可逆ポンプにおいて、上記ピストンが上記第１のロールおよび／または上記第２のロールに接続されている可逆ポンプとを備え、上記方法が、
上記通路間隙での上記冶金製品の有無をチェックするステップと、
上記チェックステップで上記通路間隙に上記冶金製品がないと識別された場合に実行する、上記第１のロールの位置をチェックするステップと、
上記通路間隙に上記冶金製品があると識別された場合に実行する、上記油圧アクチュエータの圧力をチェックするステップにおいて、上記位置基準値をリフレッシュするサブステップを含んだ圧力チェックステップとを含む。

第１の態様に関して上述したのと同様に、本発明により、製品の通過の前にロール間の距離をセットすることを可能にする、位置をチェックするステップと、圧延時にロール推力を調節することを可能にする、圧力をチェックするステップを含んだ最適化された制御で、冶金製品のためのピンチロール装置を動作させる方法を実現することが可能になる。上記２つのステップは、互いに交互に実行され、制御サイクルの最適化を可能にする。したがってこの制御サイクルは高速で実行することができ、したがってロール間における製品の通過速度の上昇に有利である。

本発明の他の利点は、以下の説明で詳細に説明するピンチロール装置によって達成される。

機械式および／または油圧接続によって相互接続された第１のロールおよび第２のロールを含むことによって、通路間隙のサイズを正確かつ効果的に制御するために、２つのロールを横軸に対して対称的な形で相互に接近および離間させることが可能になる。具体的には、油圧アクチュエータは２つのロールのうちの一方だけに直接作用し、もう一方は２つのロールの間にある歯車伝動装置によって制御することで、第１および第２のロールが直接結合していることから、例えば機械式リンク機構伝動装置で作動部材を両ロールに接続する特許文献１のものなどの他の周知の解決策よりも簡単な形で、動きを同期することが可能になる。あるいは、２つのロールにそれぞれ作用し補償回路によって互いに接続された２つの油圧アクチュエータを使用することにより、上記と同じ動作精度および同じ構造的単純さを実現することが可能になる。

油圧制御回路を使用することによってさらに、油圧流体により作用するロールと圧延製品の間の応力の減衰によって、システムの安定化を実現することが可能になる。さらに、油圧回路を閉じ加圧することによって、油圧ユニットを含む典型的な油圧回路に比べて非常に小さなサイズにすることが可能になる。

油圧回路では、位置および圧力センサに接続された制御ユニットによって、順次、電気モータが制御され、その電気モータによって制御された可逆ポンプを使用することによって、水力電気（hydroelectric）タイプの制御システムを実装することが可能になる。このシステムでは、油圧部分を使用してロールの相互接近および離間を制御する一方、電気部分によって位置および圧力のフィードバック制御を効果的に実現することが可能になる。これにより、油圧システムの特徴、特に高い圧力を加える可能性を有利に組み込むことが可能になると同時に、電気システムの特徴、特に制御速度および信頼性を有利に組み込むことが可能になる。

電気モータによって制御された可逆ポンプを使用することによって、油圧回路で通常使用されるサーボ弁を省くことが可能になり、さらに、油圧回路で必要な流体の量およびその全長を低減することが可能になる。

他の本発明の特徴および利点については、添付の図面を参照した以下の好ましい実施形態の詳細な説明でより明らかになるであろう。この実施形態は、非排他的かつ示唆的かつ非限定的な例として提供される。

本発明による、圧延される冶金製品のためのピンチロール装置の概略図である。 図１における装置の構成部品の一部の正面図である。 図２における構成部品の側面図である。 図１における装置の構造的な変形例の概略図である。 本発明による圧延冶金製品のためのピンチロール装置を動作させる方法のブロック図である。

添付の図１〜３には、円形断面の圧延冶金製品のためのピンチロール装置が参照番号１で示されている。

一般に、本発明に従って提供されるピンチロール装置は、平坦な断面の圧延製品など、任意の圧延冶金製品を保持するように適宜構成することができる。

装置１は、第１のピンチロール２およびその第１のピンチロール３と同一の第２のピンチロール３を備え、それらの間に、ワイヤロッド１０用のほぼ円形の通路間隙５が形成される。間隙５は、その間隙５と同軸の横軸Ｘを規定し、ワイヤロッド１０は、稼働中通路間隙５を通過する際、その横軸Ｘと位置合わせされる。

第１および第２のロール２、３は、通路間隙５に通してワイヤロッド１０を摩擦により引抜き加工するためにそれぞれ第１の回転軸Ｙ１、第２の回転軸Ｙ２の回りに回転することができる。回転軸Ｙ１、Ｙ２は互いに平行で、横軸Ｘから均等に離して隔置され、横軸Ｘに対して対向する両側に配置される。間隙５の形状およびサイズはワイヤロッド１０の形状およびサイズに従い、間隙５は、ピンチロール２、３の円筒の周面にそれぞれ設けられた２つの環状の溝５ａ、５ｂによって形成される。第１および第２のロール２、３は、各回転軸Ｙ１、Ｙ２の回りに回転するために、それぞれ第１のレバーアーム７、第２のレバーアーム８に拘束されている。この第１、第２のアーム７、８とそれぞれ一体の各軸Ｙ１、Ｙ２の回りのピンチロール２、３の回転は、従来かつ周知のアクチュエータによって実現される。アクチュエータは駆動モータ（図示せず）を備え、駆動モータは伝動装置によって各ロールに接続される。この伝動装置は、反転回転するために互いに噛合する、軸Ｙ１、Ｙ２と同軸の一対の被駆動歯車２ａ、３ａと、一対の駆動歯車２ｂ、３ｂを備える。被駆動歯車２ａ、３ａはそれぞれ駆動歯車２ｂ、３ｂと噛合し、被駆動歯車２ａ、３ａは駆動歯車２ｂ、３ｂから運動を受ける。回転運動は、駆動モータから運動出力シャフト３ｃによって駆動歯車３ｂに伝達される。この運動は、駆動歯車３ｂからもう一方の駆動歯車２ｂへ、および被駆動歯車３ａへ伝達される。この運動は、駆動歯車２ｂからもう一方の被駆動歯車２ａへ伝達される。この説明した結合のために、被駆動歯車２ａ、３ａ、したがってそれぞれのロール２、３は対向回転する。

第１および第２のアーム７、８は互いに等しく、横軸Ｘと一体の固定基準系に対して回転式に、一対のそれぞれのヒンジによって支持される。このヒンジはそれぞれ、第３の回転軸Ｚ１、第４の回転軸Ｚ２を規定する。これらの回転軸は、互いに平行であり、横軸Ｘから均等に離して隔置され、横軸Ｘに対して対向する両側に配置される。

第１および第２のアーム７、８は、通路間隙５の幅を狭めあるいは広げるために、第１および第２のロール２、３を相互に接近および離間させるようにそれぞれＺ１、Ｚ２の回りに回転することができる。第３のおよび第４の回転軸Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ第１のおよび第２の回転軸Ｙ１、Ｙ２からアーム７、８に沿って隔置され、その第１のおよび第２の回転軸Ｙ１、Ｙ２と平行になっている。実際に、４本の軸Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１およびＺ２は、装置１の全ての動作状態において平行な軸の系を形成する。

レバーアーム７、８の回転を制御し、第１のおよび第２のロール２、３を相互に接近および離間させるために、装置１は、オイルなどの油圧流体が循環する油圧回路２０と、第１および第２のロール２、３を相互接続する機械式歯車伝動装置１１を備える。

油圧回路２０は閉じられて加圧されており、油圧制御ユニットは必要ない。油圧回路２０は油圧アクチュエータ２１を備え、アクチュエータ２１は、第１のロール２を第２のロール３に接近、または離間させるように第１のロール２に接続される。アクチュエータ２１は第１のロール２に近接してステム３１を備え、ステム３１は、自由端３１aが第１のレバーアーム７に蝶番式に取り付けられる。ステム３１の平行移動によって、それに対応する、第３の回転軸Ｚ１の回りのレバーアーム７の回転が決まる。その回転が、伝動装置１１によって第２のアーム８に伝達される。

したがって伝動装置１１により、第１のロール２を用いて油圧アクチュエータ２１を第２のロール３に接続することが可能になる。伝動装置１１は、レバーアーム７、８と、その第１のレバーアーム７と第２のレバーアーム８の間にある歯車１２とを備える。歯車１２は第１の歯付きセクタ１２ａおよび第２の歯付きセクタ１２ｂを備え、第１および第２の歯付きセクタ１２ａ、ｂは、それぞれ第１および第２のアーム７、８と一体になっており、アクチュエータ２１によって第１のアーム７に伝達された各回転が第２のアーム８に伝達されるように互いに噛合する。

第１および第２の歯付きセクタ１２ａ、１２ｂは、第１および第２のアーム７、８と一体になっている第３のアーム３２および第４のアーム３３の端部にそれぞれ設けられ、互いに位置合わせされ、横軸Ｘと直交している。アーム３２、３３は、第１および第２の歯付きセクタ１２ａ、ｂが横軸Ｘで互いに噛合するように、その横軸Ｘに対して両側に配置される。歯車１２の変速比は、第１のアーム７の各回転が、大きさが等しく向きが逆の第２のアーム８の回転に対応するように、１になっている。歯車１２により、第１および第２のレバーアーム７、８とそれに拘束されたロール２、３の同期し整合された動きの実現が可能になる。したがって、第１のアーム７およびそれに拘束された第１のロール２からなる組立体は、全ての動作状態において、第２のアーム８およびそれに拘束された第２のロール３の組立体と等しく、軸Ｘに対して対称になっている。

本発明の別の構造的な変形例（図示せず）として、第１および第２のロール２、３が歯車を含まず、例えば複数のリンク機構を備える別のタイプの機械接続によって相互接続されるものが挙げられる。

油圧アクチュエータ２１は、複動式（double-effect type）のものであり、第１のチャンバ２１ａおよび第２のチャンバ２１ｂを備え、ピストン２２がステム３１および副ステム３１ｂに連結されている。副ステム３１ｂは上記チャンバ間で摺動し、さらにステム３１に対向し、それと等しい直径を有する。ピストン２２の動きを制御するために、油圧回路２０は、その油圧回路２０の第１の分岐２０ａ、第２の分岐２０ｂによってそれぞれアクチュエータの第１および第２のチャンバ２１ａ、ｂに接続された可逆ポンプ９を備える。可逆ポンプ９のいずれか一方の方向の回転により、それぞれアクチュエータ２１のチャンバ２１ａ、ｂのいずれか一方に直接オイルを送ることが可能になり、したがってピストン２２およびステム３１がどちらの方向に動いているかが決まる。

ピストン２２の動きを制御するポンプ９は、電気モータ９ａによって動作する。したがってシリンダの内部におけるピストン２２の位置はポンプ９のモータ９ａの角度位置によって決まり、シリンダの動作速度はポンプ９の角速度によって決まる。

油圧回路２０が閉じ加圧されている、すなわち油圧制御ユニットが無いことから、その回路を同じ量の流体が常に循環する。ポンプ９のモータ９ａにより、油圧回路２０における各流体の動きが決まる。したがって、モータ９ａでポンプ９を動作させないと、油圧回路２０の各ポイントの流体流はほぼゼロになり、ピストン２２は動かない。

接続分岐が油圧回路２０の第１の分岐２０ａと第２の分岐２０ｂの間に設けられている。接続分岐には最大圧力弁２９が設けられている。最大圧力弁２９の較正は、第１のロール２に加わりステム３１を介してアクチュエータ２に伝達される過大な負荷（それが脈動するものであっても）、その結果生じる圧力の過負荷から油圧回路を保護するように行われる。第１および第２の分岐２０ａ、２０ｂは、可逆ポンプ９の上流で補給源２７と接続され、補給源２７により、油圧回路２０から流体の漏れがあればそれを補給することが可能になる。第１のチェック弁２８ａおよび第２のチェック弁２８ｂが、ポンプ９から補給源２７への流れを防止しそれと反対の方向の流れを可能にするような向きで、補給源２７と可逆ポンプ９の間の、それぞれ第１および第２の分岐２０ａ、２０ｂに設けられる。

循環する流体と補給源２７内に存在する流体の合計によって与えられる、油圧回路２０の動作に必要な流体の量は、０．５〜２リットルにすることができ、０．７〜１．４リットルであると好ましい。油圧回路２０は閉じているので、その大きさをここに記載することも可能である。つまり、流体が循環する油圧ラインの全長は、０．５〜１．５メートルであると有利であり、０．７〜１メートルであると好ましい。

可逆ポンプ９およびアクチュエータ２１は制御された形で作動する。フィードバック制御回路３０は、コネクタ９ｂによってポンプ９に接続された電気モータ９ａを備える。制御回路３０はさらに圧力センサ２５を備え、圧力センサ２５は、油圧回路２０の第１の分岐２０ａにおけるアクチュエータ２１と最大圧力弁２９の間に位置し、位置センサ２４はアクチュエータ２１に位置する。圧力センサ２５により、回路内、特にチャンバ２１ａ内の圧力を測定することが可能になり、したがって、アクチュエータ２１によってステム３１を介して第１のロール２に伝達される力Ｆ１を判定することが可能になる。力Ｆ１は、第１のロールからワイヤロッド１０に伝達される。アーム７と８の間の接続を介して伝動装置１１によって実現される装置の均衡を達成するため、第２のロール３からワイヤロッド１０へ伝達される、大きさが等しい反対向きの力Ｆ２が、力Ｆ１に対応する。こういった圧延力および圧力は、油圧回路２０内の圧力を制御することによって制御されることができる。位置センサ２４により、ピストン２２の動きを測定することが可能になり、したがって第１のロール２の動きを判定することが可能になる。ピストン２２の位置を制御することによって第１のロール２の位置を制御することができ、その結果伝動装置１１によって、第２のロール３の位置も制御することができ、したがって通路間隙５の幅が調節される。制御回路３０はさらに制御ユニット２６を備え、その制御ユニット２６によって電気モータ９ａが制御される。制御ユニット２６は、フィードバック制御のために位置センサ２４および圧力センサ２５に接続される。制御ユニット２６は、センサ２５、２４によって測定された圧力および位置データを受け、それらを処理して力Ｆ１および通路間隙５の幅の値を判定する。次いで、制御ユニット２６は、それらの値をそれぞれの基準値と比較し、その結果、動作方法１００に従って力Ｆ１および通路間隙５の幅を変更または保つように電気モータ９ａを制御する。動作方法１００の重要なステップについては後ほど説明する。

図４には、ワイヤロッドのためのピンチロール装置の構造的な変形例が参照番号４０で示されている。以下に詳細に説明するように、別の油圧回路４１を備える点で装置１とは異なっている。装置４０の他の構成部品については、装置１の上述の各構成部品と同一であるため詳細に説明しない。油圧回路４１は、複動式油圧アクチュエータ２１の代わりに、第１のロール２および第２のロール３にそれぞれ接続された単動式の油圧アクチュエータ４２、４３の対を備える点が、装置１の油圧回路２０と異なる。各油圧アクチュエータ４２、４３は、それぞれ上側の第１のチャンバ４２ａと下側のチャンバ４２ｂの間、上側の第１のチャンバ４３ａと下側のチャンバ４３ｂの間を摺動するピストン２２を備える。油圧アクチュエータ４２、４３の上側チャンバ４２ａ、４３ａは、それぞれ油圧回路４１の第１の分岐２０ａ、第２の分岐２０ｂに接続される。油圧アクチュエータ４２、４３の下側チャンバ４２ｂ、４３ｂは、補償回路４４からなる油圧接続によって互いに接続され、この補償回路４４により、第１および第２のロール２、３は、第１のロール２が第２のロール３に対して近づいたり離れたりすると、それと同時に第２のロール３が第１のロール２に対して近づいたり離れたりするように、相互接続される。図３における変形例や、図４における変形例と同様に、第１のロール２と第２のロール３はやはり、横軸Ｘに対して対称的に離間、接近する。可逆ポンプ９が第１の分岐２０ａを介してアクチュエータ４２の上側チャンバ４２ａに直接オイルを送ると、そのピストン２２は、下側チャンバ４２ｂの方に動く一方で、同時に補償回路４４を介してオイルをアクチュエータ４３の下側チャンバ４３ｂに押し込み、アクチュエータ４３のピストン２２がその上側チャンバ４３ａの方に動く。あるいは、可逆ポンプ９が第２の分岐２０ｂを介してアクチュエータ４３の上側チャンバ４３ａに直接オイルを送ると、そのピストン２２は、下側チャンバ４３ｂの方に動く一方で、同時に補償回路４４を介してオイルをアクチュエータ４２の下側チャンバ４２ｂに押し込み、アクチュエータ４２のピストン２２がその上側チャンバ４２ａの方に動く。

本発明の他の構造的な変形例（図示せず）によると、本発明によるピンチロール装置は、回路４１に類似した油圧回路を備えるが、伝動装置１１を含まない。

図５のフローチャートを参照すると、装置１の動作方法１００は、制御ユニット２６で実行される初期ステップ５０を含んでいる。そのステップで上記方法は、ロール２、３が各回転軸Ｙ１、Ｙ２に対して静止しているか回転しているかをチェックする。ロール２、３が静止している場合、方法１００は終了し、次の停止ステップ５１に進む。ロール２、３が一対の歯車２ａ、３ａによって回転している場合、方法１００は次のステップ５２を継続し、そのステップで、ポンプ９の制御モータ９ａがオフか稼働中かをチェックする。モータ９ａがオフの場合、方法１００は終了し、停止ステップ５１に進む。モータ９ａが稼働中の場合、方法１００は、基準値をセットする次のステップ５３を継続し、そのステップで、ワイヤロッド１０などの機械加工されている製品のタイプおよび特徴が識別され、ピストン２２の位置の第１の基準値６１および回路２０内の圧力の第２の基準値７１が、識別された製品の関数としてセットされる。

方法１００は、ロール２と３の間にある通路間隙５に、ワイヤロッド１０などの機械加工される冶金製品があるかないかをチェックする次のステップ５４を継続する。チェックステップ５４を実行するために、制御ユニット２６は、機械加工される冶金製品の有無を識別する外部データを受け取る。このデータは、通路間隙５の上流に配置され、制御ユニット２６に接続されたフォトセルなどの１つまたは複数のセンサ（図示せず）によって得られる。

チェックステップ５４で、通路間隙５における機械加工される冶金製品がないと識別されたときは、方法１００は、ピストン２２の、したがって第１のロール２の位置をチェックするステップ１１０を継続する。あるいは、チェックステップ５４で、通路間隙５における機械加工される冶金製品があると識別されたときは、方法１００は、アクチュエータ２１内部の圧力がチェックされる圧力チェックステップ１２０を継続する。

位置チェックステップ１１０の終了時および圧力チェックステップ１２０の終了時のいずれかに、方法１００は、機械加工の終了をチェックするステップ８０を含み、そのステップで、スイッチやその他の運転員により作動可能な制御方式などで制御ユニット２６から供給された信号によって、機械加工プロセスが進行中か終了したかをチェックする。圧延プロセスが終了した場合は、第１および第２のロール２、３が最大の相互距離まで運ばれる最終ステップ８１で方法１００は終了する。あるいは、圧延プロセスが終了していない場合、基準値をセットするステップ５３を繰り返すことによって方法１００は継続する。

位置チェックステップ１１０は第１のサブステップ６０を含み、そのサブステップでは、位置センサ２４から供給された実測値を用いてピストン２２の現在位置の測定値を判定する。その測定値は、ステム３１による連結により、第１のロール２の位置と関連付けることができる。第１のサブステップ６０で識別された位置の測定値を基準位置値６１と比較するために、第２の位置比較サブステップ６２が第１のサブステップに続く。この比較は、測定値を基準値から減算することによって実行される。位置チェックステップ１１０は第３のチェックサブステップ６４を継続し、そのサブステップでは、第２のサブステップ６２中に行われた減算の結果がゼロであるか、ゼロ以外かをチェックする。結果がゼロの場合、位置チェックステップ１１０は終了し、方法１００は、機械加工終了チェックステップ８０を継続し、結果がゼロ以外の場合、位置チェックステップ１１０は第４のサブステップ６３を継続し、そのサブステップでは、基準値６１に対応する位置に達するために、モータ９ａおよび可逆ポンプ９によってピストン２２が動かされる。ピストン２２に課せられる移動は、測定位置値と基準位置値６１の差に比例する。第４のサブステップ６３の終了時に、位置チェックステップ１１０は終了し、方法１００は、機械加工終了チェックステップ８０を継続する。

圧力チェックステップ１２０は第５の高速接近サブステップ５９を含み、そのサブステップでは、ロール２、３が機械加工される冶金製品に接近し、その後、第６のサブステップ７０が続く。そのサブステップでは、圧力センサ２５から供給された実測値を用いて、可逆ポンプ９の上流にある油圧回路２０の第１の分岐２０ａにおける圧力の測定値を判定する。その圧力値は、圧力センサ２５がアクチュエータ２１に近接していることにより、アクチュエータ２１の第１のチャンバ２１ａの圧力と関連付けることができる。第６のサブステップに第７の圧力比較サブステップ７２が続いて、第６のサブステップ７０で識別した測定圧力値を基準位置値７１と比較する。この比較は、上記測定値を基準値から減算することによって実行される。圧力チェックステップ１２０は第８のチェックサブステップ７５を継続し、このサブステップでは、第７のサブステップ７２で実行された減算の結果がゼロであるか、ゼロ以外かをチェックする。結果がゼロの場合は、圧力チェックステップ１２０は、基準位置をリフレッシュする第９のサブステップ７４に進み、このサブステップでは、ピストン２２の位置の第１の基準値６１が現在値に更新される。第９のサブステップ７４の終了時に、圧力チェックステップ１２０が実行され、方法１００は、機械加工終了チェックステップ８０を継続する。第８のチェックサブステップ７５で計算された減算の結果がゼロではなくゼロ以外の場合、圧力チェックステップ１２０は第１０のサブステップ７３に進み、そのサブステップでは、基準値７１に対応する圧力に達するために、モータ９ａおよび可逆ポンプ９によってピストン２２が動かされる。ピストン２２に課せられる移動は、測定圧力値と基準圧力値７１の差に比例する。第１０のサブステップ７３の終了時に、圧力チェックステップ１２０は終了し、方法１００は、機械加工終了チェックステップ８０を継続する。

力チェックステップ１１０と位置チェックステップ１２０が互いに交互に実行される上述の方法は、典型的には３０００Ｈｚ程度の周波数で、非常に高速に実行することができる。これにより、機械加工される製品の横軸Ｘに沿った送り速度が１５０ｍ／ｓ程度に達する可能性がある。

上述の方法１００は、以下を条件として装置１以外のピンチロール装置で使用することもできる。つまり、ピンチロール装置が、
圧延冶金製品用の通路間隙が間に形成された第１のピンチロールおよび第２のピンチロールにおいて、上記通路間隙に通して上記冶金製品を摩擦により引抜き加工するためにそれぞれ第１の回転軸Ｙ１、第２の回転軸Ｙ２の回りに回転可能である第１のピンチロールおよび第２のピンチロールと、
上記通路間隙の幅を狭め、または広げるために、上記ロールを制御された形で接近および離間させるように上記ロールに接続された油圧アクチュエータと、
第１および／または第２のピンチロールに接続されたピストンを摺動式に動かすように、上記油圧アクチュエータに接続された可逆ポンプを備えることである。

上述の技術的な解決策により、上述の従来技術に関して課された課題および目的を完全に解決し、したがって複数の他の利点を実現することが可能になる。こういった利点には以下のものが含まれる。
最小量の流体のみが、すなわち油圧アクチュエータのピストンを動かすのに必要な流体のみが動かされる、高効率の閉じた油圧回路を使用する利点。これにより、高い応答性を特徴とする油圧回路を実現することが可能になる。この応答性はさらに、 サーボ弁によって達成できるものよりもかなり高い動作速度（最大２００〜３００Ｈｚ）に達することを可能にする電気モータによって制御された油圧ポンプの使用によって高められる。
不可避のピンチロールの摩耗から影響を受けない装置を実現する利点。この摩耗は、ロールを支持するレバーアームの回転によって補償することができる。
自己減衰システムを提供する利点。このシステムでは、減衰機能が油圧制御回路内の流体によって実行され、したがってこのシステムは追加の減衰要素の挿入を必要としない。
サーボ弁を含まない、したがって稼働および保守のコストをかなり低減することを可能にする油圧システムを使用する利点。

Claims (9)

1. 圧延冶金製品（１０）用のピンチロール装置（１、４０）であって、
   前記圧延冶金製品（１０）用の通路間隙（５）が間に形成された第１のピンチロール（２）および第２のピンチロール（３）であって、前記通路間隙（５）に通して前記圧延冶金製品（１０）を摩擦力の作用により引抜き加工するためにそれぞれ第１の回転軸（Ｙ１）および第２の回転軸（Ｙ２）の回りに回転可能である前記第１のピンチロール（２）および前記第２のピンチロール（３）と、
   前記通路間隙（５）の幅を狭めるまたは広げるために、前記第１のピンチロール（２）および前記第２のピンチロール（３）を相互に接近および離間させるように前記第１のピンチロール（２）および前記第２のピンチロール（３）に作用する閉塞されて加圧された油圧回路（２０、４１）であって、前記第１のピンチロール（２）および前記第２のピンチロール（３）を相互に接近および離間させるように前記第１のピンチロール（２）および／または前記第２のピンチロール（３）に接続されたピストン（２２）を有する少なくとも１つの油圧アクチュエータ（２１、４２、４３）を含んだ前記油圧回路（２０，４１）と、
   前記少なくとも一つの油圧アクチュエータ（２１、４２、４３）によって前記第１のピンチロール（２）および／または前記第２のピンチロール（３）に伝達された力を判定するための、前記油圧回路（２０、４１）における圧力センサ（２５）と、
   前記第１のピンチロール（２）および／または前記第２のピンチロール（３）の動きを判定するための、前記少なくとも一つの油圧アクチュエータ（２１、４２、４３）に設けられた位置センサ（２４）と、
   前記ピストン（２２）を摺動させるように前記少なくとも一つの油圧アクチュエータ（２１、４２、４３）の第一チャンバ（２１ａ，４２ａ）および第二チャンバ（２１ｂ、４３ａ）に接続され、前記油圧回路（２０、４１）に設けられた可逆ポンプ（９）であって、前記第一チャンバ（２１ａ、４２ａ）および前記第二チャンバ（２１ｂ、４３ａ）のいずれか一方または他方のそれぞれに流体を直接送るように一方向または他方向へ回転するように動作する前記可逆ポンプ（９）と、を有し、
   前記可逆ポンプ（９）は、前記油圧回路中の流体の移動を決定する電動モータで動作可能とされ、
   前記第１のピンチロール（２）と前記第２のピンチロール（３）が同期して動くように、前記第１のピンチロール（２）および前記第２のピンチロール（３）が機械式接続部（１１）および／または油圧式接続部（４４）によって相互接続されている、ピンチロール装置（１、４０）。
2. 前記油圧回路（２０、４１）が、前記第１のピンチロール（２）に接続された第１の油圧アクチュエータ（２１、４２）を備え、
   前記機械式接続部（１１、４４）が、前記第１のピンチロール（２）によって前記第１の油圧アクチュエータ（２１、４２）の運動を前記第２のピンチロール（３）に接続するための歯車伝動装置（１１）を、前記第１のピンチロール（２）と前記第２のピンチロール（３）の間に備えている、請求項１に記載のピンチロール装置（１）。
3. 前記第１のピンチロール（２）に接続された第１の油圧アクチュエータ（４２）と、前記第２のピンチロール（３）に接続された第２の油圧アクチュエータ（４３）と、を備え、
   前記第１の油圧アクチュエータと前記第２の油圧アクチュエータはそれぞれ、
   前記第１のピンチロール（２）を前記第２のピンチロール（３）から離間させるように動かし、同時に、前記第２のピンチロール（３）を前記第１のピンチロール（２）から離間させるように動かし、
   前記第１のピンチロール（２）を前記第２のピンチロール（３）に向かって移動させ、同時に、前記第２のピンチロール（３）を前記第１のピンチロール（２）に向かって移動させる、ように構成され、
   前記油圧式接続部（４４）が、前記第１のピンチロール（２）と前記第２のピンチロール（３）の間に補償回路（４４）を備えている、請求項１に記載のピンチロール装置（１）。
4. 前記油圧回路（４１）が、前記第２のピンチロール（３）に接続された第２の油圧アクチュエータ（４３）を有し、
   前記第１の油圧アクチュエータ（４２）と前記第２の油圧アクチュエータ（４３）はそれぞれ、
   前記第１のピンチロール（２）を前記第２のピンチロール（３）から離間させるように動かし、前記第２のピンチロール（３）を前記第１のピンチロール（２）から離間させるように動かし、
   前記第１のピンチロール（２）を前記第２のピンチロール（３）に向かって移動させ、同時に、前記第２のピンチロール（３）を前記第１のピンチロール（２）に向かって移動させる、ように構成され、
   前記油圧式接続部（４４）が、前記第１のピンチロール（２）と前記第２のピンチロール（３）の間に補償回路を備えている、請求項２に記載のピンチロール装置（１）。
5. 前記歯車伝動装置（１１）が、第１のレバーアーム（７）と、第２のレバーアーム（８）と、前記第１のレバーアーム（７）と前記第２のレバーアーム（８）の間に設けられた歯車（１２）と、を備え、
   各々の前記回転軸（Ｙ１、Ｙ２）の回りに回転するように、前記第１のピンチロール（２）および前記第２のピンチロール（３）がそれぞれ前記第１のレバーアーム（７）および前記第２のレバーアーム（８）に拘束され、
   前記第１のレバーアーム（７）および前記第２のレバーアーム（８）が、それぞれ第３の回転軸、第４の回転軸（Ｚ１、Ｚ２）の回りに回転可能であって、前記第１のピンチロール（２）および前記第２のピンチロール（３）を相互に接近および離間させ、
   前記歯車（１２）が、前記第１のレバーアーム（７）および前記第２のレバーアーム（８）とそれぞれ一体の、少なくとも第１の歯付きセクタ（１２ａ）と第２の歯付きセクタ（１２ｂ）を備え、
   前記第１の歯付きセクタ（１２ａ）および前記第２の歯付きセクタ（１２ｂ）が互いに噛合して前記第１のレバーアーム（７）と前記第２のレバーアーム（８）の間で回転を伝達する、請求項２または４に記載のピンチロール装置（１）。
6. 前記第１、第２、第３および第４の回転軸（Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２）が互いに平行である、請求項５に記載のピンチロール装置（１）。
7. 前記電動モータ（ａ）が、前記位置センサ（２４）および前記圧力センサ（２５）に接続された制御ユニット（２６）によって制御され、
   前記ピストン（２２）の位置は前記電動モータ（９ａ）の角度位置に依存し、前記ピストン（２２）の速度は前記可逆ポンプ（９）の角速度に依存する、請求項１に記載のピンチロール装置（１）。
8. 請求項１に記載の圧延冶金製品のためのピンチロール装置（１）を動作させる動作方法（１００）であって、前記方法（１００）が、
   前記圧延冶金製品のタイプや特徴を特定する工程であって、前記ピストン（２２）の位置の第１の基準値（６１）と前記油圧回路（２０、４１）の圧力の第２の基準値（７１）が前記圧延冶金製品（１０）のタイプや特徴の関数として設定される、第１のステップ（５３）と、
   前記通路間隙（５）での前記圧延冶金製品（１０）の有無をチェックする第２のステップ（５４）と、
   前記第２のステップ（５４）で前記通路間隙（５）に前記圧延冶金製品（１０）がないと識別された場合に実行される、前記第１のピンチロール（２）の位置をチェックする第３のステップ（１１０）と、
   前記通路間隙（５）に前記圧延冶金製品（１０）があると識別された場合に実行される、前記油圧アクチュエータ（２１）の圧力をチェックする第４のステップ（１２０）であって、前記第４のステップ（１２０）は、
   前記油圧アクチュエータ（２１）に関連する測定された圧力値と、前記第２の基準値と、を比較する圧力比較サブステップ（７２）と、
   前記圧力比較サブステップ（７２）で前記測定圧力値が前記第２の基準値と等しいと識別されたときに実行される、前記第１の基準値をリフレッシュする前記サブステップ（７４）と、を有する、動作方法（１００）。
9. 前記第１のピンチロール（２）の位置をチェックする前記第３のステップ（１１０）が、前記第１のピンチロール（２）の位置に関する測定位置値と前記第１の基準値（６１）と比較する位置比較サブステップ（６２）を含む、請求項８に記載の動作方法（１００）。

Images