JP7071011B2 - マルチローラ金属ストリップレベラー - Google Patents
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Description
- 図1:先行技術による、レベリング段階後などのストリップの厚さに応じた残留応力の非対称プロファイル
- 図2:本発明により提案される最適化された残留応力プロファイル
- 上方ローラの列および下方ローラの列であって、ストリップと接触するレベリングローラまたは直線化ローラである、上方ローラの列および下方ローラの列
を備え、
- 上方ローラおよび下方ローラの軸は、平行であり、ストリップのパスライン方向において長手方向にオフセットされかつ高さ方向においてオフセットされ、それにより前記ローラの垂直方向侵入によってローラの間にストリップの波状経路を形成し、
- 少なくとも2つの上方ローラおよび2つの下方ローラが、3つの垂直方向侵入間隙を形成するようになどパスラインの上方および下方のそれぞれに配置され、前記間隙は、パスライン方向において線形侵入値のプロファイルに対して凸状または凹状のいずれかである少なくとも1つの非線形侵入値のプロファイルを有する。
- 図3:本発明によるレベラーの第1の実施形態
- 図4:図3による侵入プロファイル
- 図5:本発明によるレベラーの第2の実施形態および第3の実施形態
- 図6:第2の実施形態による侵入プロファイル
- 図7:第3の実施形態による侵入プロファイル
- 上方ローラ(1、3、5、7、9、・・・)の列および下方ローラ(2、4、6、8、10、・・・)の列であって、前記ローラが、ストリップと接触するレベリングローラまたは直線化ローラである、上方ローラ(1、3、5、7、9、・・・)の列および下方ローラ(2、4、6、8、10、・・・)の列
を備え、
- 上方ローラおよび下方ローラの軸は、平行であり、パスライン方向(lp)において長手方向にオフセットされかつ高さ方向においてオフセットされ、それにより前記ローラの垂直方向侵入によりローラの間にストリップの波状経路を形成し、
- 少なくとも2つの上方ローラ(1、3)および2つの下方ローラ(2、4)は、3つの垂直方向侵入間隙を形成するようになどパスラインの上方および下方のそれぞれに配置され、前記間隙は、図4によりさらに詳細に説明される非線形侵入値のプロファイルを有する。
- 第1のレベリングアセンブリ(pl1)の垂直方向変位手段(v1、v2、v3、v4)が、前記第1のアセンブリを備える既存のレベラー内に存在する。
- 垂直方向変位手段(r5、r6、r7、r8・・・)が、第2のレベリングアセンブリ(pl2)の既存のカセット内に設けられ得るまたは挿入され得る、
ことを前提として、図示する(図3~図7)実施形態のいずれに関しても、本発明によるレベラーの特徴および利点を実現するために既存のレベラーを容易にかつ安価に適用することが可能である。
- 第2のマルチローラレベリングアセンブリ(pl2)は、パスラインに沿って連続的に配置された上方カセットおよび下方カセットの複数対を有することにより、第1の対のカセットにおいてはより高い引延し効果(レベリング)を発生させ、第2の対のカセットではより低い引延し効果(直線化)を発生させる。これらの対のカセットはいずれも、非常に非対称的な応力に対して非線形侵入値の範囲を調整および拡大することを可能にする。
- パスライン方向における線形侵入値のプロファイル(Imbr_lin)は、前記パスラインに沿った少なくとも1つのストリップレベリング部分の入口から出口にかけて低下し、非線形侵入値のプロファイルは、残留応力の軽減効果(本発明により軽減される非対称的な応力を除く)が常に維持されるように、線形侵入値のプロファイルに近づくかまたは交差する。
- 前記ストリップが引っ張り応力下にさらされるように、少なくとも2つのテンショナーが、少なくとも1つの上方ローラおよび下方ローラの群のそれぞれ上流側および下流側に配置される。
- 第2の実施形態とは異なり、第2のレベリングアセンブリ(pl2)は、第1のレベリングアセンブリ(pl1)の少なくとも2.2倍の個数のローラを備え、理想的には2.5倍~6倍の個数のローラを備え、それにより、本発明の意味の範囲内でのより集中的なレベリング(非常に高い降伏強度を有する硬質鋼)が必要とされる場合に、第1のレベリングアセンブリが存在するまたは作動する時には第1のレベリングアセンブリ(pl1)内のローラの個数を増加させることは不要となり、むしろ第2のレベリングアセンブリ(pl2)内のローラの個数を、および特にカセットメンテナンスまたはカセット交換中には非線形侵入値のプロファイルを有するローラ(5、6、7、8、・・・)の個数を増加させることが必要となり得る。
- 本発明によるレベラーの実施形態は、有利には、PLC制御ユニットによりおよび/またはオペレータにより制御され得る。前記ユニットは、レベリング対象のストリップの個別の材料の機械的特性に応じたそれぞれ異なる応力プロファイルモデルを含むデータ媒体を有し、連続するレベリングローラの垂直方向調節アクチュエータ(v1、v2、・・・;r5、r6、・・・)に対して送信される制御信号の形態で非線形侵入値の種々のプロファイルを提供する関連するレベリングモデルのうちの1つを選択することが可能である。これにより、レベリングされる製品の製造業者は、特に非対称応力が有利に相殺される結果として高い製品品質を保証しつつ、製品範囲をより容易に拡張することが可能となる。
- 最後に、有利には、本発明によるレベラーの実施形態では、連続する上方ローラおよび連続する下方ローラの第1の対の間の少なくとも3つの垂直方向間隙が、オペレータ側において非線形侵入値の第1のプロファイルを有し、連続する上方ローラおよび連続する下方ローラの第2の対の間の少なくとも3つの垂直方向間隙が、モータ側において第1のプロファイルとは異なる非線形侵入値の第2のプロファイルを有し、ローラの第1の対およびローラの第2の対は、同一のローラに対して装着されるか、または異なるローラから構成される。非常に有利には、この非線形侵入値のデュアルプロファイルにより、製品中の横断方向応力の発散的非対称性の相殺が可能となる。
2 下方ローラ
3 上方ローラ
4 下方ローラ
5 上方ローラ
6 下方ローラ
7 上方ローラ
8 下方ローラ
9 上方ローラ
10 下方ローラ
11 上方ローラ
12 下方ローラ
13 上方ローラ
14 下方ローラ
15 上方ローラ
16 下方ローラ
C1 上方カセット
C2 下方カセット
pl1 第1のレベリングアセンブリ
pl2 第2のレベリングアセンブリ
r5 垂直方向調節部、垂直方向変位手段
r6 垂直方向調節部、垂直方向変位手段
r7 垂直方向調節部、垂直方向変位手段
r8 垂直方向調節部、垂直方向変位手段
v1 垂直方向調節部、垂直方向変位手段、垂直方向調節アクチュエータ
v2 垂直方向調節部、垂直方向変位手段、垂直方向調節アクチュエータ
v3 垂直方向調節部、垂直方向変位手段、垂直方向調節アクチュエータ
v4 垂直方向調節部、垂直方向変位手段、垂直方向調節アクチュエータ
v2hg 垂直方向変位手段
v2hd 垂直方向変位手段
v2bg 垂直方向変位手段
v2bd 垂直方向変位手段
B 金属ストリップ
e 厚さ
c 残留応力、非線形残留応力
fn 中立軸
cb ストリップ中心軸
Imbr 非線形侵入値のプロファイル
Imbr_lin 線形侵入値のプロファイル
Claims (11)
- 金属ストリップのレベラー(B)であって、前記金属ストリップは、応力プロファイルに依存する厚さ(e)を有し、前記レベラーは、
- 上方ローラ(1、3、5、7、9、・・)の列および下方ローラ(2、4、6、8、10、・・・)の列
を備え、
- 前記上方ローラの軸および前記下方ローラの軸が、平行であり、パスラインの方向(lp)において長手方向にオフセットされかつ高さ方向においてオフセットされ、それにより前記上方ローラおよび前記下方ローラの垂直方向侵入によって前記上方ローラと前記下方ローラとの間に前記金属ストリップの波状経路を形成する、前記レベラーにおいて、
少なくとも2つの上方ローラ([1、3];[5、7])および2つの下方ローラ([2、4];[6、8])が、3つの垂直方向侵入間隙を形成するように前記パスラインの上方および下方のそれぞれに配置され、前記垂直方向侵入間隙は、前記パスラインの方向に沿って、線形侵入値のプロファイル(Imbr_lin)に対して凸状または凹状のいずれかである非線形侵入値のプロファイル(Imbr)を有することを特徴とする、レベラー。 - 第1および第2の上方ローラ(1、3)ならびに第1および第2の下方ローラ(2、4)は、前記第1および第2の上方ローラならびに前記第1及び第2の下方ローラのそれぞれに対して個別の垂直方向調節部(v1、v2、v3、v4)を組み込んだ第1のレベリングアセンブリ(pl1)内に配設される、請求項1に記載のレベラー。
- 第3および第4の上方ローラ(5、7)ならびに第3および第4の下方ローラ(6、8)は、マルチローラレベラーの上方カセット(C1)および下方カセット(C2)によりそれぞれ形成された少なくとも1つの第2のレベリングアセンブリ(pl2)内に配置され、前記上方カセットおよび前記下方カセットの少なくとも一方が、前記上方カセットおよび前記下方カセットに対する前記第3および第4の上方ローラならびに前記第3および第4の下方ローラのための個別の垂直方向調節部(r5、r7;r6、r8)を前記第3および第4の上方ローラならびに前記第3および第4の下方ローラのそれぞれごとに組み込む請求項2に記載のレベラー。
- 少なくとも前記2つの上方ローラおよび前記2つの下方ローラは、前記第1のレベリングアセンブリと前記第2のレベリングアセンブリとの間で分割される、請求項3に記載のレベラー。
- 前記第2のレベリングアセンブリ(pl2)の最初のローラは、凹状または凸状での非線形侵入値を利用して配置され、前記非線形侵入値は、前記線形侵入値(Imbr_lin)よりも大きい、請求項3または4に記載のレベラー。
- 前記第2のレベリングアセンブリ(pl2)は、前記パスラインに沿って連続的に配置された上方カセットおよび下方カセットの複数の対を有する、請求項3から5のいずれか一項に記載のレベラー。
- 前記第2のレベリングアセンブリ(pl2)は、前記第1のレベリングアセンブリ(pl1)の少なくとも2.2倍の個数のローラを備える、請求項3から6のいずれか一項に記載のレベラー。
- 前記パスラインの方向における線形侵入値の前記プロファイル(Imbr_lin)は、前記パスラインに沿った少なくとも1つのストリップレベリング部分の入口から出口にかけて低下する、請求項1から7のいずれか一項に記載のレベラー。
- 前記金属ストリップが引っ張り応力下にさらされるように、少なくとも2つのテンショナーが、少なくとも1つの上方ローラおよび下方ローラの群のそれぞれ上流側および下流側に配置される、請求項1から8のいずれか一項に記載のレベラー。
- 前記レベラーが、PLC制御ユニットによりおよび/またはオペレータにより制御され、前記PLC制御ユニットは、レベリング対象の前記金属ストリップの個別の材料の機械的特性に応じてそれぞれ異なる応力プロファイルモデルを含むデータ媒体を有し、連続するレベリングローラの垂直方向調節アクチュエータ(v1、v2、・・・;r5、r6、・・・)に対して送信される制御信号の形態で非線形侵入値の種々のプロファイルを提供する関連するレベリングモデルのうちの1つを選択することが可能である、請求項1から9のいずれか一項に記載のレベラー。
- 連続する上方ローラおよび連続する下方ローラの第1の対の間の少なくとも3つの垂直方向間隙が、オペレータ側において非線形侵入値の第1のプロファイルを有し、連続する上方ローラおよび連続する下方ローラの第2の対の間の少なくとも3つの垂直方向間隙が、モータ側において前記第1のプロファイルとは異なる非線形侵入値の第2のプロファイルを有し、ローラの前記第1の対およびローラの前記第2の対は、同一のローラから構成されるか、または異なるローラから構成される、請求項1から10のいずれか一項に記載のレベラー。
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