KR100796255B1 - 6단 롤 스탠드에서 중간 롤을 스트립 에지에 적합하게맞추어 변위시키는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 쌍씩의 작업 롤(10, 10'), 중간 롤(11, 11'), 및 지지 롤(12, 12')을 구비하고 있고, 적어도 중간 롤(11, 11') 및 작업 롤(10, 10')이 축방향 변위장치와 연동하며, 각각의 중간 롤(11, 11')이 CVC 변위 행정만큼 연장된 롤 배럴을 구비하고, 롤 배럴이 스트립 에지(14) 구역에 일측편 조정 영역(x)을 구비하도록 되어 있는 6단 롤 스탠드에서 중간 롤(11, 11')을 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 방법에 관한 것이다. 그러한 본 발명은 중립 변위 위치(S_zw = 0 ㎜)를 기점으로 하여 상부 중간 롤(11)을 구동측(AS) 방향으로, 그리고 하부 중간 롤(11')을 작동측(BS) 방향으로 또는 그 역으로 스탠드 중심(y-y)에 대해 대칭으로 그 축선(x-x) 방향을 따라 각각 동일한 크기만큼 변위시키는 것을 그 특징으로 한다.

6단 롤 스탠드, 작업 롤, 중간 롤, 지지 롤, 롤 배럴, 조정 영역, 스트립 에지, 중립 변위 위치

Description

6단 롤 스탠드에서 중간 롤을 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR BAND-EDGE ORIENTATED DISPLACEMENT OF INTERMEDIATE CYLINDERS IN A 6 CYLINDER FRAME}

본 발명은 한 쌍씩의 작업 롤, 중간 롤, 및 지지 롤을 구비하고 있고, 적어도 중간 롤 및 작업 롤이 축방향 변위장치와 연동하며, 각각의 중간 롤이 CVC 변위 행정만큼 연장된 롤 배럴을 구비하고, 롤 배럴이 스트립 에지 구역에 일측편 조정 영역을 구비하도록 되어 있는 6단 롤 스탠드에서 중간 롤을 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.

기술이 발전됨에 따라, 두께 공차, 획득될 수 있는 최종 두께, 스트립 프로파일, 스트립 평탄도 등과 관련된 냉연 스트립의 품질 요건이 점차 강화되고 있다. 그러한 기술 발전에 의거하여, 가변적인 스탠드 개념 및 운전 방식에 대한 요청이 점점 더 높아지고 있는데, 그러한 스탠드 개념 및 운전 방식은 압연하려는 최종 제품에 맞추어 최적화되어야 한다.

고전적인 4단 및 6단 스탠드 구조 형식에서는 롤 갭에 영향을 미치는 제어 부재로서 굴곡 시스템 및 정해진 롤 크라우닝에 의한 기본 개념 이외에도, 상이한 작용 원리에 입각하여 작업 롤 또는 중간 롤의 변위에 의해 롤 갭에 영향을 미치는 실질적인 추가의 2가지 스탠드 개념이 존재한다. 그러한 2가지 스탠드 개념은 다음과 같다:

CVC/CVC 플러스 기술(CVC/CVC-plus-technology),

롤을 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 기술.

지금까지, 그러한 2가지 개념은 상이한 롤 기하학을 필요로 하였기 때문에 별개의 스탠드 개념에 대해 요구되었다.

CVC 기술이란 연속 가변 크라운(Continuously Variable Crown)기술로서, 연속 가변 크라운을 이용한 압연기술을 의미하며, 이것은 압연과정에서 롤간 간격이 스트립 폭에 걸쳐서 연속적으로 영향을 미치게 되어 제품의 평면성 및 치수허용오차가 개선될 뿐만 아니라 롤의 사용 수명이 증가합니다.
고전적인 CVC 기술에서는 변위될 수 있는 롤의 롤 배럴 길이가 변위되지 않는 고정 롤보다 축방향 변위 행정만큼 항상 더 길게 된다. 그럼으로써, 변위될 수 있는 롤의 롤 배럴 에지가 고정 롤 배럴 아래로 밀어 넣어질 수 없도록 하는 것이 구현된다. 그에 따라, 표면 손상/표면 자국이 회피되게 된다.
CVC 기술은 예컨대 JP-A-11-57821 및 EP-A-0 258 482에 개시되어 있다.

그 반면에, 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 기술에서는 동일한 롤 배럴 길이를 갖는 롤이 전체의 롤 세트에 사용된다. 그 경우, 변위될 수 있는 롤은 롤 배럴 에지 구역의 일측편에서 기하학적으로 그에 상응하게 형성되고, 특히 테이퍼를 구비한다. 그럼으로써, 국부적으로 발생되는 부하 피크가 감소되게 된다.

작용 원리는 롤 배럴 에지를 스트립 에지에 적합하게 맞추어 스트립 에지의 전방으로 또는 스트립 에지 상으로 또는 특히 스트립 에지의 후방으로까지 밀어내는 것에 의거하고 있다. 특히, 6단 롤 스탠드의 경우에는 지지 롤 아래로 중간 롤을 변위시킴으로써 정(positive)으로 작업 롤을 굴곡시키는 작용에 의도적으로 영향을 주게 된다.
그러한 기술은 예컨대 EP-A-0 026 903, DE-A-198 11 633, 및 Kurata Y. 등의 간행물: "다목적 고성능 완전 연속 탠덤 냉간 압연기(Multipurpose, High-performance Fully Continuous Tandem Cold Mill)", Hitachi Review, Hitachi Ltd., Tokyo, JP, Bd. 42, Nr. 4, 01-08-1993, 제151 내지 156면으로부터 공지되어 있다.

본 발명의 목적은 기하학적으로 동일한 롤 세트를 갖는 스탠드 개념에서 통합된 운전 방식에 의해 전술된 2가지 기술을 구현하는 것이다.

그러한 목적은 청구항 1의 전제부에 특징지워진 형식의 6단 롤 스탠드에서 중간 롤을 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 방법에 있어서 본 발명에 따라 중립 변위 위치(S_zw = 0 ㎜)를 기점으로 하여 중간 롤을 스탠드 중심에 대해 대칭으로 그 축선방향을 따라 각각 동일한 크기만큼 변위시키고, 각종의 상이한 스트립 폭 범위에서의 변위 위치를 스트립 에지에 대한 조정 영역의 시작부의 상이한 위치들에 기초한 단계적 선형 수식 함수에 의해 미리 주도록 함으로써 달성된다.

조정 영역이 넣어져 있는 중간 롤을 사용하고 축방향 변위 위치를 스트립 폭에 의존하여 최적화시킴으로써, 작업 롤을 정으로 굴곡시키는 작용에 의도적으로 영향을 줄 수 있게 된다.

삭제

삭제

삭제

양측으로 연장된 롤 배럴에 의해 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 중간 롤을 구비한 스탠드 개념의 기초로서, 6단 롤 스탠드에 대한 CVC/CVC 플러스 기술로부터 유래된 롤 형태가 사용된다.

양측으로 연장된 롤 배럴에 의해 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 중간 롤은 작동측(BS)의 롤 배럴이 다음의 방정식으로 주어지는 2개의 연접된 영역 "a" 및 "b"로 그 길이(l)가 분할되는 조정 영역(x)을 구비하고 있다.

그럼으로써, 국부적으로 발생되는 하중 피크가 감소되는데, 그 경우에 작용 원리는 롤 배럴 에지를 스트립 에지에 적합하게 맞추어 스트립 에지의 전방으로 또는 스트립 에지 상으로 또는 특히 스트립 에지의 후방으로까지 밀어내는 것에 의거하고 있다. 특히, 6단 롤 스탠드의 경우에는 지지 롤 아래로 중간 롤을 변위시킴으로써 정으로 작업 롤을 굴곡시키는 작용에 의도적으로 영향을 주게 된다.

또한, 중간 롤은 예컨대 길이가 100 ㎜로 미리 주어진 경우에 영역 "a" 또는 "b" 사이의 조정 영역(x)이 다음의 표에 따른 치수 "d"의 순차적인 경감에 의해 이행되는 것을 그 특징으로 한다.

a의 범위에 걸쳐
x
10	d/512
20	d/256
30	d/128
40	d/64
50	d/32
60	d/16
70	d/8
80	d/4
90	d/2
100	d

끝으로, 본 발명에 따른 스탠드의 구성에 의하면, 바람직하게는 일측편 조정 영역(x)이 상부 중간 롤에서는 작동측(BS)에, 그리고 하부 중간 롤에서는 구동측(AS)에 각각 위치되거나 그 역으로 되도록 조치된다.

본 발명의 명세, 특징, 및 장점은 첨부 도면에 개략적으로 도시된 몇 가지 실시예에 관한 이후의 설명으로부터 명확히 파악될 수 있을 것이다.

도 1은 롤 조정 영역이 없는 중간 롤의 기하 형상을 나타낸 도면,

도 2는 중간 롤의 롤 배럴 에지의 구역에 있는 일측편 조정 영역을 나타낸 도면,

도 3은 연장된 중간 롤 배럴에 의해 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 스탠드 개념을 나타낸 도면,

도 4는 중간 롤의 중간 롤 조정 영역을 상이하게 위치시킨 것을 나타낸 도면.

도 1에 도시된 중간 롤은 6단 롤 스탠드에 대한 CVC/CVC 플러스 기술로부터 유래된 롤 형태를 적용하기 위한 스탠드 개념으로부터 인용된 것이다. 도 1은 작업 롤(10), 중간 롤(11), 및 지지 롤(12)을 나타내고 있다. 변위될 수 있는 중간 롤(11)은 CVC 변위 행정만큼 더 긴 롤 배럴을 구비하는데, 그 롤 배럴은 중립 변위 위치에서 평면 "y-y"의 스탠드 중심에 배치된다.

도 2는 중간 롤(11)의 롤 배럴 에지(13)의 구역에 있는 조정 영역(x)을 나타낸 것이다. 조정 영역(x)은 길이 "l"로 되고, 중간 롤(11)의 롤 배럴은 롤 배럴 에지(13)로부터 롤 배럴 중심까지 길이 "B"로 된다. 조정 영역(x)의 길이는 서로 연접된 2개의 섹션으로 분할된다. 제1 섹션 "a"에서는 조정 영역이 다음의 원의 방정식을 따른다.

예컨대 압연력 및 그로부터 생기는 롤 변형과 같은 외부 경계 조건에 의존하여 미리 주어지는 최소한으로 필요한 직경 감소가 "2d"로 구해지면, 조정 영역(x)은 롤 배럴 에지(13)까지 선형으로 이행된다. 그러한 직경 감소는 작업 롤이 영역 "b"에서 접촉을 일으킴이 없이 중간 롤의 조정 영역(x) 주위에서 자유롭게 굴곡될 수 있도록 미리 주어진다. 즉, 조정 영역(x)의 길이 "l"은 영역 "a" 및 "b"로 분할된다.

영역 "a"와 "b" 사이의 이행은 연속적으로 미분될 수 있는 이행으로 또는 그러한 이행이 없이 구현될 수 있다.

또 다른 이행 함수에서는 길이 "a"가 100 ㎜로 미리 주어진 경우에 치수 "d"의 경감이 아래의 표에 따라 이뤄진다.

a의 범위에 걸쳐
x
10	d/512
20	d/256
30	d/128
40	d/64
50	d/32
60	d/16
70	d/8
80	d/4
90	d/2
100	d

그에 의해 주어지는 함수는 이행 영역에서는 반경보다 더 평탄하고, 단부에서는 매우 가파르게 된다. 연마 기술상의 이유로, 원통형 부분으로의 이행은 "a"와 "b" 사이의 이행부에 있는 상응하는 크기의 계단을 경유하여 실시될 수 있다(약 2 * d).

도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 통상의 경우에 일측편 조정 영역은 상부 중간 롤(11)에서는 작동측(BS)에, 그리고 하부 중간 롤(11')에서는 구동측(AS)에 각각 위치되는데, 조정 영역(x)을 상부 롤(11)에서는 구동측(AS)에, 그리고 하부 롤(11')에서는 작동측(BS)에 각각 마련하는 경우라 하더라도 작용 원리에 있어서는 변함이 없다.

중간 롤(11, 11')의 축방향 변위에 의해, 조정 영역(x)의 시작부가 도 4에 도시된 바와 같이 스트립 에지(14, 14')의 외부에, 스트립 에지(14, 14') 상에, 그리고 스트립 에지(14, 14') 내부에 각각 위치되게 된다. 그러한 위치 설정은 스트립 폭 및 재료 특성에 의존하여 이뤄지고, 그럼으로써 작업 롤을 정으로 굴곡시키는 작용이 의도적으로 조절될 수 있게 된다. 중간 롤(11)을 정(positive)으로 변위시킨다는 것은 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 상부 중간 롤(11)을 "AS" 방향으로, 그리고 하부 롤(11')을 "BS" 방향으로 각각 변위시킨다는 것을 의미한다.

도 4는 중간 롤 조정 영역을 다음의 것에 의해 각각 위치시킨 것을 나타내고 있다:

중간 롤을 스트립 에지의 외부로 변위시키는 것(m = "+"),

중간 롤을 스트립 에지 상으로 변위시키는 것(m = 0),

중간 롤을 스트립 에지의 내부로 변위시키는 것(m = "-").

각종의 상이한 스트립 폭 범위에서의 변위 위치는 스트립 폭에 대한 조정 영역(x)의 시작부의 상이한 위치에 기초한 단계적 선형 수식 함수에 의해 미리 주어진다.

전술된 스탠드 개념의 본질적인 장점은 기하학적으로 동일한 롤 세트만으로써 CVC/CVC 플러스 기술은 물론 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 기술이 모두 구현될 수 있다는 데 있다. 상이한 롤 유형은 더 이상 필요하지 않다. 차이점이란 롤 조정 영역을 마련함에 있어서 CVC 플러스 조정 영역(x)이 마련되거나 아니면 특별한 조치에 따른 조정 영역(x)이 마련된다는 것이 고작이다.

Claims (7)

1. 한 쌍씩의 작업 롤(10, 10'), 중간 롤(11, 11'), 및 지지 롤(12, 12')을 구비하고 있고, 적어도 중간 롤(11, 11') 및 작업 롤(10, 10')이 축방향 변위장치와 연동하며, 각각의 중간 롤(11, 11')이 CVC 변위 행정만큼 연장된 롤 배럴을 구비하고, 롤 배럴이 스트립 에지(14') 구역에 일측 편 조정 영역(x)을 구비하도록 되어 있고, 상부 중간 롤(11)을 축방향을 따라 구동측(AS) 방향으로, 그리고 하부 중간 롤(11')을 작동측(BS) 방향으로 또는 그 역으로 각각 변위시키되, 각각의 중간 롤(11, 11')의 변위 시에 조정 영역(x)의 시작부(x')를 스트립 에지(14')의 외부에, 스트립 에지(14') 상에, 또는 스트립 폭(14)의 내에 각각 위치시키도록 되어 있는 6단 롤 스탠드로서 중간 롤(11, 11')을 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 방법에 있어서,

   a) 중립 변위 위치(S_zw = 0 ㎜)를 기점으로 하여 중간 롤(11, 11')을 스탠드 중심(y-y)에 대해 대칭으로 그 축선(x-x) 방향을 따라 각각 동일한 크기만큼 변위시키고,

   b) 상이한 스트립 폭 범위에서의 변위 위치가, 상기 스트립 에지(14')에 대한 조정 영역(x)의 시작부(x')의 상이한 위치를 규정하는 단계적 선형 수식 함수에 의해 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 한 쌍씩의 작업 롤(10, 10'), 중간 롤(11, 11'), 및 지지 롤(12, 12')을 구비하고 있고, 적어도 중간 롤(11, 11') 및 작업 롤(10, 10')이 축방향 변위장치와 연동하며, 각각의 중간 롤(11, 11')이 CVC 변위 행정만큼 연장된 롤 배럴을 구비하고, 롤 배럴이 스트립 에지(14) 구역에 일측 편 조정 영역(x)을 구비하도록 되어 있는 6단 롤 스탠드에서 롤 배럴이 양측으로 연장된 중간 롤(11, 11')을 스트립 에지에 적합하게 맞추어 변위시키는 롤 스탠드에 있어서,

   중간 롤(11, 11')의 롤 배럴은 서로 연접된 2개의 영역 "a " 및 "b"로 그 길이(l)가 분할되는 조정 영역(x)을 구비하고, 영역 "a" 및 "b"에서는 조정 영역(x)이 좌표 (x,y)의 방향으로 다음의 방정식으로부터 주어지는 것을 특징으로 하는 롤 스탠드.

   
3. 제 2 항에 있어서, 영역 "a"의 길이가 100 ㎜로 주어진 경우에, 영역 "a"와 "b"의 조정 영역(x)에서 치수 "d"의 순차적인 경감은, "a"를 따라 다음의 표에 의해서 이행되는 것을 특징으로 하는 롤 스탠드.

   a를 따라 x 10 d/512 20 d/256 30 d/128 40 d/64 50 d/32 60 d/16 70 d/8 80 d/4 90 d/2 100 d
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

Images