KR101149209B1

KR101149209B1 - 롤 오프셋 기구를 구비한 클러스터형 다단 압연기

Info

Publication number: KR101149209B1
Application number: KR1020100004161A
Authority: KR
Inventors: 겐이찌 우에스기
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2010-01-18
Publication date: 2012-05-25
Also published as: CN103551387A; CN101780470B; JP2010188419A; KR20100085851A; CN101780470A; JP5669403B2

Abstract

본 발명의 클러스터형 다단 압연기는, 압연재를 압연하는 워크 롤과, 이 워크 롤을 지지하는 중간 롤과, 이 중간 롤을 지지하는 백업 롤을 갖는 것이며, 워크 롤을 압연재의 압연 방향을 따른 수평 방향으로 이동시키기 위해, 백업 롤을 수평 방향으로 시프트시키는 롤 오프셋 기구가 구비되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 클러스터형 다단 압연기를 사용하여 압연기를 압연하여 박강판 등을 제조할 때에, 압연 후의 압연기의 판 만곡을 가급적 억제할 수 있다.

Description

롤 오프셋 기구를 구비한 클러스터형 다단 압연기 {CLUSTER TYPE MULTISTAGE ROLLING MILL COMPRISING ROLL OFFSET APPARATUS}

본 발명은 워크 롤을 수평 방향으로 이동시키는 롤 오프셋 기구를 구비한 클러스터형 다단 압연기에 관한 것이다.

주지와 같이, 박재 등의 압연재를 압연할 때에는 다단 압연기가 사용된다. 다단 압연기로서는, 워크 롤을 지지하는 중간 롤과 중간 롤을 지지하는 백업 롤이 포도송이와 같이 부채 형상으로 넓어지는 「클러스터형의 다단 압연기」가 사용되는 것이 일반적이다. 이와 같은 클러스터형 다단 압연기로서는, 6단, 12단, 14단, 20단의 것이 있다(예를 들어, 일본 특허 공고 평7-12483호 참조).

일본특허공고평7-12483호참조

그런데, 일본 특허 공고 평7-12483호에 개시된 다단 압연기를 사용하여, 압연재를 압연할 때에는, 압연기의 출구측(하류측)에 있어서, 압연재의 압연 방향(길이 방향)의 단부가 상방향 또는 하방향으로 휘는 「길이 방향의 판 만곡」이나, 압연재의 폭 방향의 단부가 상방향 또는 하방향으로 휘는 「폭 방향의 판 만곡」이 발생하는 경우가 있다. 이는, 박판 압연에 있어서, 압연재의 상면과 하면의 윤활 상태의 차이 등에 의해, 상면과 하면의 신장이 다른 것이 원인의 하나라고 생각된다.

이와 같은 길이 방향의 판 만곡이나 폭 방향의 판 만곡(이후, 양자를 합쳐서 「판 만곡」이라고 칭함)은 스테인리스재 등의 단일 재료로 구성된 압연재에서도 발생하지만, 이형 단면의 압연재나 2종 이상의 다른 재료를 판두께 방향으로 적층한 적층재에 있어서는 현저해지는 경우가 많아, 문제가 되고 있었다.

그러나, 일본 특허 공고 평7-12483호에 개시되어 있는 바와 같은 종래부터의 클러스터형 다단 압연기는, 상술한 판 만곡을 해결하는 것은 아니었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 압연 후의 압연재가 상방향 또는 하방향으로 휘는 「판 만곡」을 가급적 억제할 수 있는 기구를 구비한 클러스터형 다단 압연기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 있어서는 이하의 기술적 수단을 강구하였다.

본 발명에 관한 클러스터형 다단 압연기는 압연재를 압연하는 워크 롤과, 상기 워크 롤을 지지하는 백업 롤을 갖는 클러스터형 다단 압연기이며, 상기 워크 롤을 압연재의 압연 방향을 따른 수평 방향으로 이동시키기 위해, 상기 백업 롤을 수평 방향으로 시프트시키는 롤 오프셋 기구가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

본원 출원인은 판 만곡을 방지하기 위해 예의 연구를 거듭하여, 과거의 조업 실적에 있어서의 압연 상황의 해석 등을 행하였다. 그 결과, 상하의 워크 롤을 압연재의 압연 방향을 따른 수평 방향으로 이동시켜 오프셋하면, 판 만곡을 방지할 수 있는 것을 발견하였다.

그러나, 종래부터 있는 클러스터형 다단 압연기에는 상하의 워크 롤을 수평 오프셋시키는 기구는 구비되어 있지 않다. 그로 인해, 종래의 다단 압연기에 구비되어 있는 크라운 컨트롤 장치를 사용하여, 워크 롤을 수평 오프셋하는 것도 생각할 수 있으나, 크라운 컨트롤 장치는 판 형상을 제어하기 위한 장치로, 판 만곡 방지를 위한 오프셋과 판 형상의 제어를 동시에 행하는, 즉 복수의 목적을 1종류의 액추에이터로 달성하려고 해도, 각종 제약 조건이 수반되어 곤란하였다.

따라서, 본 발명의 클러스터형 다단 압연기에는 백업 롤을 수평 방향으로 시프트시키는 롤 오프셋 기구를 설치하도록 하여, 이 기구로 백업 롤을 수평 시프트시킴으로써, 연쇄적으로 워크 롤을 수평 방향으로만 이동 가능하게 하여, 「판 만곡」을 가급적 억제 가능하게 하고 있다.

또한, 바람직하게는, 상기 롤 오프셋 기구는 상기 워크 롤로부터 가장 이격된 위치에 있는 최외측의 백업 롤을 수평 방향으로 시프트시키도록 구성되어 있으면 좋다.

더욱 바람직하게는, 상기 롤 오프셋 기구는 최외측의 백업 롤 중, 압연 방향을 따라서 가장 상류측의 백업 롤과 가장 상류측의 백업 롤을 동일 방향으로 시프트시키도록 구성되어 있으면 좋다.

상기 롤 오프셋 기구는 압연재보다 하방측의 백업 롤에 배치해도 좋고, 상방측의 백업 롤에 배치해도 좋으며, 하방과 상방 양측에 배치해도 좋다.

한편, 본 발명에 관한 클러스터형 다단 압연기는, 압연재를 압연하는 워크 롤과, 상기 워크 롤을 지지하는 백업 롤을 갖는 클러스터형 다단 압연기이며, 상기 워크 롤을 압연재의 압연 방향에 수직한 상하 방향으로 이동시키기 위해, 상기 백업 롤을 수평 방향 또는 상하 방향으로 시프트시키는 롤 오프셋 기구가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 롤 오프셋 기구는 최외측의 백업 롤 중, 압연 방향을 따라서 가장 상류측의 백업 롤과 가장 하류측의 백업 롤을 수평 방향이고 또한 서로 반대 방향으로 시프트시키도록 구성되어 있으면 좋다.

본 발명의 클러스터형 다단 압연기를 사용함으로써, 압연 후의 압연재의 판 만곡을 가급적 억제할 수 있다.

또한, 판두께 제어도 양호하게 행할 수 있다.

도 1은 클러스터형 다단 압연기(12단)를 모식적으로 도시한 정면도.
도 2는 롤 오프셋 기구의 일례를 도시한 사시도.
도 3은 백업 롤의 수평 시프트에 수반하여, 워크 롤이 수평으로 오프셋하는 모습을 12단의 클러스터형 다단 압연기로 모식적으로 도시한 도면.
도 4는 다른 클러스터형 다단 압연기를 모식적으로 도시한 도면으로, (a)는 20단 다단 압연기, (b)는 14단 다단 압연기, (c)는 6단 다단 압연기를 도시하는 도면.
도 5는 백업 롤의 수평 시프트에 수반하여, 워크 롤이 상하로 오프셋되는 모습을 12단의 클러스터형 다단 압연기로 모식적으로 도시한 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 기초로 설명한다.

또한, 이하의 설명에서는, 동일한 부품에는 동일한 번호를 부여하고 있다. 그들의 명칭 및 기능도 동일하다. 따라서, 그들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.

도 1은 본 발명에 관한 클러스터형 다단 압연기(1)(이후, 단순히 다단 압연기라고 칭하는 경우도 있음)를 도시한 것으로, 12단 압연기로 되어 있다.

다단 압연기(1)는 스테인리스재 등의 단일 재료나 2종 이상의 다른 재료를 판두께 방향으로 적층한 적층재 등의 압연재(2)를 박재 등의 박판으로 압연 가공하는 것으로, 상하 한 쌍으로 배치된 워크 롤(3)을 갖고 있다.

각 워크 롤(3)은 복수(2개)의 중간 롤(4)로 지지되고, 중간 롤(4)은 최외측에 위치하는 복수(3개)의 백업 롤(5)로 지지되어 있다. 바꿔 말하면, 도 1에 도시한 바와 같이, 중간 롤(4) 및 백업 롤(5)은 워크 롤(3, 3)을 중심으로 하여 포도송이와 같이 부채 형상으로 넓어진 배치(클러스터형)로 되어 있다. 또한, 여기서 말하는 최외측은 워크 롤(3)로부터 가장 이격된 위치에 있다는 의미이다.

최외측의 백업 롤(5)은 베어링 등을 내장한 축 지지부(6)를 통해, 밀 하우징(7)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 다른 롤은 공회전 상태로 되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 클러스터형 다단 압연기(1)는 워크 롤(3)에 접하는 중간 롤(4)을 구동 모터(도시하지 않음)로 구동하고 있다.

전술한 한 쌍의 워크 롤(3, 3) 사이를 상류측(도 1의 좌측)으로부터 하류측(도 1의 우측)을 향해 압연재(2)가 통과하여 그 두께 방향으로 압연된다. 워크 롤(3)의 입구측 및 출구측의 각각에, 압연 밸런스에 따라서 압연재(2)를 원활하게 안내하기 위한 스트립 가이드 기구(8)가 설치되어 있다.

또한, 본 실시 형태의 클러스터형 다단 압연기(1)에는 워크 롤(3, 3)을 압연재(2)의 압연 방향을 따른 방향(이후, 단순히 수평 방향으로만 기재하는 경우도 있음)으로 이동시키기 위해, 백업 롤(5)을 수평 방향으로 시프트시키는 롤 오프셋 기구(10)가 구비되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 롤 오프셋 기구(10)는 백업 롤(5a)에 구비되어 있다. 이 백업 롤(5a)은 압연재(2)의 하측에 위치하는 최외측의 백업 롤이며, 압연 방향을 따라서 가장 상류측에 위치하는 것이다. 마찬가지로, 가장 하류측의 백업 롤(5b)에도 롤 오프셋 기구(10)가 구비되어 있다.

각 롤 오프셋 기구(10)를 연동하도록 제어함으로써, 백업 롤(5a, 5b)을 동일 방향으로 시프트시키도록 구성되어 있다. 즉, 도 1에 있어서, 「＋」로 중심이 표시되어 있는 백업 롤(5a, 5b)이 롤 오프셋 기구(10)에 의해 수평 시프트된다.

도 2에는 최상류측의 백업 롤(5a)을 움직이는 롤 오프셋 기구(10)가 사시도록 도시되어 있다. 도 2의 종이면 좌측 경사 하방 부분이 본 기구의 정면이고, 도 1에 나타나 있는 부분이다.

이 도면에 도시한 바와 같이, 백업 롤(5a)은 긴 형상의 제1 지지체(11)에 따른 형태로, 당해 제1 지지체(11)에 축 지지부(6)를 통해 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 제1 지지체(11)의 이면측[백업 롤(5a)과는 반대측]은 백업 롤(5a)의 축심 방향을 따른 경사면(12)으로 되어 있다. 이 경사면(12)과 소정 간격을 두고, 긴 평판 형상으로 형성되고 또한 밀 하우징(7)에 고정된 제2 지지체(13)가 배치되어 있다. 제1 지지체(11)[제1 지지체(11)의 경사면(12)]와 제2 지지체(13) 사이에는 길이 방향으로 쐐기 형상을 한 웨지 부재(14)가, 백업 롤(5a)의 축심 방향을 따라서 출퇴 가능하게 되어 있다.

웨지 부재(14)는 그 기단부측에 설치되어 있는 구동부(15)에 의해 출퇴 구동되어, 웨지 부재(14)가 진출[지지체(11, 13) 사이에 삽입]하면, 제1 지지체(11)와 제2 지지체(13)의 간극이 벌어지고, 나아가서는, 화살표 A측(압연 방향 하류측)으로 백업 롤(5a)이 이동하게 된다. 웨지 부재(14)가 퇴출[지지체(11, 13) 사이로부터 인발됨]되면, 제1 지지체(11)와 제2 지지체(13)의 간극이 작아지고, 나아가서는, 화살표 B측(압연 방향 상류측)으로 백업 롤(5a)이 이동하게 된다.

또한, 롤 오프셋 기구(10)로서는, 다른 구성도 채용 가능하며, 백업 롤(5a, 5b)의 축 지지부(6)를 수평 이동 가능하게 구성하여, 당해 축 지지부(6)를 유압 실린더 등으로 이동시키도록 해도 좋다. 또한, 전술한 일본 특허 공고 평7-12483호에 개시되어 있는 바와 같은, 백업 롤(5)에 구비되어 있는 롤 편심 장치(크라운량 조정 장치)를 이용해도 좋다. 즉, 축 지지부(6)(새들) 내의 편심 링의 편심량을 모두 동일하게 한 후, 백업 롤(5a, 5b)을 회전시키면, 백업 롤(5a, 5b)이 소정량만큼 수평 방향으로 시프트되게 된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상술한 한 쌍의 롤 오프셋 기구(10)를 사용하여, 최상류측의 백업 롤(5a)과 최하류측의 백업 롤(5b)을 동일 방향(예를 들어, 상류측)으로 시프트시키면, 최외측의 백업 롤(5a) 상에 접촉 탑재되어 있는 중간 롤(4)이 상류측으로 이동하고, 그것에 연동하여, 중간 롤(4)에 접촉 탑재되어 있는 워크 롤(3)이 상류측으로 이동한다. 이는, 산적된 통나무재에 있어서, 하층측의 통나무재를 수평으로 이동시킨 경우, 그것에 연동하여 상측의 통나무재의 위치가 이동하는 것과 동일한 상황이다.

워크 롤(3)의 오프셋량, 바꿔 말하면, 최외측의 백업 롤(5a, 5b)의 수평 이동량은 압연재(2)의 재질(단일재인지 적층재인지), 압연재(2)의 단면 형상(이형 단면인지 여부), 윤활의 상황 등에 따라서 다르다. 예를 들어, 하층이 연장되기 쉽고 상층이 연장되기 어려운 적층재이며, 다단 압연기(1)의 출입구측(하류측)에서 위로 휘는 판 만곡 상황의 경우, 대부분은 하측의 백업 롤(5)을 상류측으로 오프셋시키면 바람직한 결과가 얻어진다.

그런데, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아닌 특허청구의 범위에 의해 개시되어, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

예를 들어, 실시 형태에 있어서, 한 쌍의 롤 오프셋 기구(10)를, 압연재(2)의 하방측에 위치하는 백업 롤(5a, 5b)에 설치한 다단 압연기(1)를 예시하였지만, 그것으로 한정되지는 않는다. 압연재(2)보다 상방측의 백업 롤(5)에 배치하여, 도 1에서 「×」로 표시한 백업 롤(5c, 5d)을 수평 방향으로 이동시켜도 좋다. 롤 오프셋 기구(10)를, 압연재(2)보다 하방측의 백업 롤(5a, 5b)과 상측의 백업 롤(5c, 5d)의 양쪽에 설치해도 좋다.

또한, 도 1에 있어서의 「＋」로 표시한 백업 롤(5a, 5b) 대신에, 최상류측 또는 최하류측에 위치하지 않는 백업 롤(5e)(△로 표시한 롤)을 수평 방향 시프트시켜도 좋다.

도 4에 도시한 바와 같이, 20단, 14단, 6단의 클러스터형 다단 압연기에 롤 오프셋 기구를 설치하여 본 발명의 기술을 채용하는 것도 가능하다. 그 경우, 「＋」 및/또는 「×」를 중심에 표시한 백업 롤을 수평 방향으로 시프트시켜, 하측 및/또는 상측의 워크 롤을 수평 방향으로 오프셋시키면 된다.

또한, 본 발명에 있어서의 워크 롤(3)을 수평 방향 오프셋에 관해서는, 약간의 상하 방향(판두께 방향)의 이동이나 상하 방향의 오프셋이 수반되어 있어도 전혀 문제는 없다.

그런데, 본 발명의 기술은 백업 롤 및 워크 롤이 클러스터형으로 배치되어 있지 않은 다단 압연기(예를 들어, 백업 롤 및 워크 롤이 대략 수직으로 배치되어 있는 압연기)로의 적용은 어렵다고 생각한다.

그런데, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 관한 한 쌍의 롤 오프셋 기구(10)를 사용하여, 최상류측의 백업 롤(5a)과 최하류측의 백업 롤(5b)을 수평 방향이고 또한 서로 반대 방향(근접 방향 또는 이반 방향)으로 시프트시키는 것도 가능하다.

예를 들어, 최외측의 백업 롤(5a)을 하류측을 향해 수평 시프트하는 동시에 최외측의 백업 롤(5b)을 상류측을 향해 동량만큼 수평 시프트하면, 중간 롤(4)이 상방측으로 이동하고, 중간 롤(4)에 접촉 탑재되어 있는 워크 롤(3)이 상방(압연재의 압연 방향에 대략 수직 방향이고 상측)으로 이동한다.

반대로, 최외측의 백업 롤(5a)을 상류측을 향해 수평 시프트하는 동시에 최외측의 백업 롤(5b)을 하류측을 향해 동량만큼 수평 시프트하면, 중간 롤(4)이 하방측으로 이동하고, 중간 롤(4)에 접촉 탑재되어 있는 워크 롤(3)이 하방으로 이동한다.

이와 같이, 한 쌍의 롤 오프셋 기구(10)를 동시에 동량만큼 반대 방향으로 수평 이동시킴으로써, 워크 롤(3)을 상하 이동시킬 수 있어, 판두께 제어를 행하는 것이 가능해진다.

롤 오프셋 기구(10)의 작동, 즉 워크 롤(3)의 상하 이동은 압연 중에 행하는 것이 바람직하지만, 압연 개시 전에 행하는 것도 가능하다. 또한, 롤 오프셋 기구(10)에 의한 워크 롤(3)의 수평 이동은 압연 개시 전에 행하는 것이 바람직하지만, 압연 중에 행하는 것도 가능하다.

또한, 롤 오프셋 기구(10)를 백업 롤(5a, 5b)이 아닌, 하측 백업 롤(5e)의 하방측 및/또는 상측 백업 롤의 상방측에 설치하여, 백업 롤(5e)을 상하 이동 가능하게 함으로써, 판두께 제어를 의도한 워크 롤(3)의 상하 이동도 실현 가능하다.

Claims

압연재를 압연하는 워크 롤과, 상기 워크 롤을 지지하는 백업 롤을 갖는 클러스터형 다단 압연기이며,
상하 한 쌍의 워크 롤의 상측과 하측 중 적어도 한쪽의 워크 롤을 압연재의 압연 방향을 따른 수평 방향으로 이동시킴으로써 상하의 워크 롤의 사이에 수평 방향의 오프셋을 발생시키기 위해, 상기 백업 롤을 수평 방향으로 시프트시키는 롤 오프셋 기구가 구비되어 있는, 클러스터형 다단 압연기.
제1항에 있어서, 상기 롤 오프셋 기구는 상기 워크 롤로부터 가장 이격된 위치에 있는 최외측의 백업 롤을 압연 방향을 따른 수평 방향으로 시프트시키도록 구성되어 있는, 클러스터형 다단 압연기.
제2항에 있어서, 상기 롤 오프셋 기구는 최외측의 백업 롤 중, 압연 방향을 따라서 가장 상류측의 백업 롤과 가장 하류측의 백업 롤을 동일 방향으로 시프트시키도록 구성되어 있는, 클러스터형 다단 압연기.
제1항에 있어서, 상기 롤 오프셋 기구는, 상기 워크 롤을 압연재의 압연 방향에 수직한 상하 방향으로 이동시키기 위해, 상기 백업 롤을 수평 방향 또는 상하 방향으로 시프트시키는 것이 가능한, 클러스터형 다단 압연기.
제4항에 있어서, 상기 롤 오프셋 기구는 최외측의 백업 롤 중, 압연 방향을 따라서 가장 상류측의 백업 롤과 가장 하류측의 백업 롤을 수평 방향이고 또한 서로 반대 방향으로 시프트시키도록 구성되어 있는, 클러스터형 다단 압연기.