KR102168057B1 - 컨베이어 노 - Google Patents

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KR102168057B1
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토마스 프로뵈제
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산드빅 마테리알스 테크놀로지 도이칠란트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 유입 개구 (53) 및 유출 개구 (54) 를 포함하는 머플 (51), 상기 머플 (51) 에 의해 경계지워진 볼륨 (50) 을 가열하기 위한 가열 디바이스 (60), 및 금속으로부터 적어도 부분적으로 제조되는 폐쇄형 컨베이어 벨트 (57) 를 갖는 컨베이어 노 (6) 에 관한 것이고, 컨베이어 노는 가열 디바이스 (60) 를 포함하고, 상기 가열 디바이스는 컨베이어 노의 작동 중에 가열 디바이스 (60) 가 머플 (51) 의 외측에서 컨베이어 벨트 (57) 의 섹션 (64) 을 가열하도록 배열되는 것을 특징으로 한다.

Description

컨베이어 노{CONVEYOR FURNACE}
본 발명은 유입 개구 및 유출 개구를 포함하는 머플, 상기 머플에 의해 경계지워진 볼륨을 가열하기 위한 가열 디바이스, 및 금속으로부터 적어도 부분적으로 제조되는 폐쇄형 컨베이어 벨트를 갖는 컨베이어 노에 관한 것이고, 컨베이어 벨트의 제 1 섹션은 머플을 통해 연장되어, 컨베이어 노의 작동 중에, 어닐링될 가공물은 유입 개구를 통해 머플 내로 및 유출 개구를 통해 머플 밖으로 운반될 수 있고, 컨베이어 벨트의 제 2 섹션는 머플의 외측으로 연장되고, 컨베이어 노의 작동 중에, 컨베이어 벨트의 제 1 섹션은 제 1 방향으로 이동될 수 있는 한편, 동시에, 컨베이어 벨트의 부가적인 섹션은 제 1 방향과 반대의 제 2 방향으로 이동될 수 있다.
많은 가공물들은 예를 들면, 냉간 또는 열간 성형에 의해 그 실제 제조 후에 어닐닝되어야만 하고, 따라서 원하는 재료 특성들이 유지되거나 또는 성형으로 인해 손상받은 그들 재료 특성들은 복원되어야 한다.
특히, 냉간 필거링 또는 냉간 드로잉에 의한 냉간 성형 후에 스테인레스 강 튜브들은 재료의 연성을 증가시키도록 어닐링된다.
가능한 가장 높은 제조 능력을 보장할 수 있도록, 가공물들의 어닐링은 앞서 설명된 바와 같은 컨베이어 노로서 구성되는 연속 노에서 유리하게 행해진다.
여기에서, 컨베이어 벨트는 유입 개구를 통해 머플 내로 가공물을 운반하고, 여기서 가공물은 어닐링되고, 사전 결정된 시간 후에 가공물은 다시 머플의 유출 개구를 통해 컨베이어 밸트 상으로 머플을 나간다.
컨베이어 노에서 가공물의 어닐링 중에, 어닐링될 가공물이 놓이는 컨베이어 벨트의 섹션도 필수적으로 또한 노에서 어닐링되어, 가능하게는 한편으로 컨베이어 벨트 그 자체의 변경들을 일으키고, 다른 한편으로, 또한 컨베이어 벨트와 가공물 사이에서의 반응들을 일으킨다.
예를 들면, 그 자체가 스테인레스 강으로 제조된 컨베이어 벨트는 950 ℃ 초과의 온도들로 노 내에서의 가열 중에 자체적으로 광휘 어닐링 (bright annealing)된다. 그러한 광휘 어닐링된 컨베이어 벨트가 노의 머플 내로 가공물, 특히 스테인레스 강으로 제조된 가공물과 함께 다음의 순환 중에 다시 도입된다면, 가공물은 종종 광휘 메쉬 벨트에 고착된다. 그러한 고착에 대응하도록, 따라서 컨베이어 벨트들은 각각의 순환 시에 일반적으로 그라인딩된다.
그러므로, 본 발명의 목적은 컨베이어 벨트에 가공물의 그러한 고착을 방지하는 컨베이어 노 및 가공물을 어닐링하는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 유입 개구 및 유출 개구를 포함하는 머플, 상기 머플에 의해 경계지워진 볼륨을 가열하기 위한 가열 디바이스 및 금속으로부터 적어도 부분적으로 제조되는 폐쇄형 컨베이어 벨트를 갖는 컨베이어 노에 의해 달성되고, 컨베이어 벨트의 제 1 섹션은 머플을 통해 연장되어, 컨베이어 노의 작동 중에, 어닐링될 가공물은 유입 개구를 통해 머플 내로 및 유출 개구를 통해 머플 밖으로 운반될 수 있고, 컨베이어 벨트의 제 2 섹션은 머플의 외측으로 연장되고, 컨베이어 노의 작동 중에, 컨베이어 벨트의 제 1 섹션은 제 1 방향으로 이동될 수 있는 한편, 동시에, 컨베이어 벨트의 부가적인 섹션은 제 1 방향과 반대의 제 2 방향으로 이동될 수 있고, 컨베이어 노는 컨베이어 노의 작동 중에, 머플의 외측에서 컨베이어 벨트의 제 2 섹션을 가열하도록 배열되는 가열 디바이스를 포함한다.
놀랍게도, 컨베이어 벨트가 각각의 순환 시에 머플을 나간 후에 그리고 머플로 다시 진입하기 전에 머플의 외측에서 또한 가열되기 때문에, 컨베이어 노의 머플을 통한 그 통과 중에 컨베이어 벨트의 어닐링에 의해 받는 부정적인 영향이 보상된다는 것이 발견되었다.
용어 머플이 본 출원에서 사용될 경우, 머플은 가열된 볼륨을 둘러싸는 노의 하우징을 나타낸다. 머플은 여기에서 강으로부터 또는 다르게 예를 들면 샤모트 (chamotte) 또는 내화 벽돌과 같은 또 다른 내화성 재료로부터 제조될 수 있다.
본 출원의 사상에서 가열 디바이스는 머플에 의해 경계지워진 노의 볼륨, 또는 다른 한편으로 상기 머플의 외측에서 컨베이어 벨트를 가열할 수 있는 임의의 타입의 가열 디바이스일 수 있다. 가열 디바이스의 예는 전기 히터 또는 가스 히터일 수 있다.
본 발명의 실시형태에서, 머플에 의해 경계지워진 볼륨을 가열하기 위한 가열 디바이스 및 머플의 외측에서 컨베이어 벨트의 제 2 섹션을 가열하기 위한 가열 디바이스는 바로 동일한 가열 디바이스일 수 있지만, 본 발명의 유리한 실시형태에서는 머플에 의해 경계지워진 볼륨을 가열하기 위한 가열 디바이스 및 머플의 외측에서 컨베이어 벨트의 제 2 섹션을 가열하기 위한 가열 디바이스는 두개의 상호 별개의 및 바람직하게 상호 독립적인 가열 디바이스들이다.
실시형태에서, 머플의 유입 개구 및 유출 개구는 가능한 적은 에너지 교환이 머플에 의해 경계지워진 볼륨과 컨베이어 노의 주변부들 사이에서 행해지도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이를 위해, 실시형태에서, 유입 개구 및 유출 개구는 가능한 작도록 구성되어야 한다. 본 발명의 실시형태들에서, 유입 개구 및 유출 개구는 뿐만 아니라 노에 진입하거나 또는 노를 진출할 때에 가공물을 위해 또는 가공물에 의해 개방되는 커버들 또는 커튼들을 또한 포함할 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 유입 개구 및 유출 개구는 가스 플러싱 디바이스를 포함하고, 가스 유동은 머플에서의 가열된 볼륨과 컨베이어 노의 주변부들 사이에 효과적인 절연부를 형성하고, 가열된 볼륨 내로 공기의, 특히 그러나 산소의 침투를 방지한다.
본 발명의 실시형태에서, 컨베이어 벨트는 복수의 상호 연결된 링들로부터 형성된 메쉬 벨트이다. 그러한 메쉬 벨트는 강으로부터 적어도 부분적으로 제조된다는 사실에도 불구하고, 메쉬 벨트는 컨베이어 벨트로서 사용되는 데 요구되는 유연성을 갖는다.
실시형태에서, 컨베이어 벨트는 여기에서 스테인레스 강으로부터 제조되고, 컨베이어 벨트를 위해, 실시형태에서 오스테나이트계 고내열성 스테인레스 강 합금, 바람직하게 니켈-철-크롬 고용체 합금, 예를 들면, Thyssen-Krupp 에 의해 제조된 Nicrofer 3220 H 또는 Nicrofer 3220 HP 를 사용하는 것이 바람직하다. 컨베이어 벨트를 제조하기 위해 사용되는 스테인레스 강은 바람직하게 고온에서 높은 인장 강도를 갖는다.
본 발명의 사상에서 폐쇄형 컨베이어 벨트는 순환 컨베이어 벨트이고, 상기 순환 컨베이어 벨트는 항상 컨베이어 벨트의 제 1 섹션이 컨베이어 노의 머플을 통해 연장되고 제 1 방향으로 머플에서 이동되는 한편, 컨베이어 벨트의 부가적인 섹션은 바람직하게 머플의 외측으로 복귀되고, 프로세스에서 머플에서 컨베이어 벨트의 제 1 섹션에 대해 반대 방향으로 이동되도록 배열된다.
컨베이어 벨트의 제 1 섹션 및 상기 제 1 섹션에 대해 반대 방향으로 이동하는 컨베이어 벨트의 섹션 모두가 머플을 통해 적어도 부분적으로 연장되는 실시형태들이 고려될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다른 한편으로, 제 2 방향으로 이동하는 섹션이 머플의 외측으로 연장되는 실시형태들이 바람직하다.
우선 머플의 외측에서 컨베이어 벨트의 제 2 섹션이 어떠한 장소에서 가열되는 지는 본 발명에서는 중요하지 않지만, 유리한 실시형태에서 가열은 노의 작동 중에 제 2 방향으로 이동하는 벨트의 섹션에서 행해진다.
그러므로, 실시형태에서, 컨베이어 노는 컨베이어 벨트가 편향되는 적어도 두개의 롤러들을 포함하고, 실시형태에서, 하나의 롤러 (이는 반드시 편향 롤러를 가질 필요는 없음) 는 모터에 의해 구동되고 컨베이어 벨트와 맞물려서, 롤러의 회전 운동은 컨베이어 벨트의 운동으로 된다.
그러한 컨베이어 노에서 스테인레스 강으로 제조된 가공물들의 어닐링을 위해, 머플에 의해 경계지워진 볼륨을 가열하기 위한 가열 디바이스는 950 ℃ 내지 1150 ℃ 의, 바람직하게 1000 ℃ 내지 1100 ℃ 의 범위의, 및 특히 바람직하게 1080 ℃ 의 온도로 컨베이어 노의 작동 중에 머플에 의해 경계지워진 볼륨을 가열하도록 배열된다. 이러한 온도에서, 스테인레스 강 가공물들은 어닐링될 수 있는 한편, 그 재료 특성들은 프로세스에서 긍정적인 변화를 받는다.
대조적으로, 본 발명의 실시형태에서, 컨베이어 벨트용의 가열 디바이스는 300 ℃ 내지 500 ℃ 의, 바람직하게 350 ℃ 내지 450 ℃ 의 범위의, 및 특히 바람직하게 400 ℃ 의 온도로 컨베이어 노의 작동 중에 컨베이어 벨트의 제 2 섹션을 가열하도록 배열된다. 이는 컨베이어 노의 외측에서, 어떠한 메쉬 벨트의 어닐링도 행해지지 않고, 그러나 단지 가열만 행해져서, 그 결과로서 실시형태에서, 벨트의 부식이 발생하다는 것을 의미한다.
여기에서 또 다른 기여 인자는, 본 발명의 실시형태에서 머플의 외측에서 컨베이어 벨트의 제 2 섹션의 가열은 일반적인 주위 분위기에서, 즉 보호성 가스 분위기가 아닌 상태에서 행해진다는 점이다.
대조적으로, 본 발명의 실시형태에서, 머플은 보호성 가스, 바람직하게 수소 또는 아르곤의 저장부에 연결된 가스 유입구를 갖고, 따라서 머플에 의해 경계지워진 볼륨은 컨베이어 노의 작동 중에 보호성 가스 분위기에 노출될 수 있다. 머플에 의해 경계지워진 볼륨에서 그러한 보호성 가스 분위기는 머플에서 어닐링될 가공물의 부식을 방지한다.
본 발명의 실시형태에서, 상기 설명된 메쉬-벨트 컨베이어 노는 냉간 필거 롤링 밀을 갖는 필거 롤링 밀 트레인의 구성 요소이다.
본 발명의 대안적인 실시형태에서, 상기 설명된 컨베이어 노는 튜브들의 냉간 성형을 위해 드로잉 벤치를 갖는 드로잉 트레인의 구성 요소이다.
뿐만 아니라, 상기 언급된 문제점은 또한 컨베이어 노에서 가공물을 어닐링하기 위한 방법에 의해 해결되고, 컨베이어 노는 유입 개구 및 유출 개구를 갖는 머플, 상기 머플에 의해 경계지워진 볼륨을 가열하기 위한 가열 디바이스 및 강으로부터 적어도 부분적으로 제조되는 폐쇄형 컨베이어 벨트를 포함하고, 컨베이어 벨트의 제 1 섹션은 머플을 통해 연장되고, 컨베이어 벨트의 제 1 섹션은 제 1 방향으로 이동하여, 어닐링될 가공물은 유입 개구를 통해 머플 내로 운반되고, 머플에서 가열되고, 유출 개구를 통해 머플의 밖으로 운반되고, 제 1 섹션의 운동과 동시에, 컨베이어 벨트의 제 2 섹션은 제 1 방향과 반대의 제 2 방향으로 이동되고, 컨베이어 벨트의 제 2 섹션은 머플의 외측으로 연장되고, 컨베이어 벨트의 제 2 섹션은 컨베이어 벨트용의 가열 디바이스에 의해 머플의 외측에서 가열된다.
본 발명의 양상들이 본 발명에 따른 컨베이어 노와 관련되어 설명되는 범위에서, 이들 양상들은 또한 컨베이어 노에서 가공물을 어닐링하기 위한 상응하는 방법에 적용되거나 또는 그 역으로 적용된다. 디바이스가 소정 장치를 갖도록 설명되는 범위에서, 상기 방법은 선택적으로 디바이스의 장치가 가공물을 어닐링하기 위한 방법을 실시하는 중에 어떻게 작동하는 지를 설명하는 상응하는 프로세스 단계들을 갖는다.
반대로, 본 발명의 실시형태들은 여기에서 설명된 방법의 실시형태들을 실시하는 데 적합하다.
특히, 본 발명에 따른 방법의 실시형태에서, 가공물은 950 ℃ 내지 1150 ℃ 의, 바람직하게 1000 ℃ 내지 1100 ℃ 의 범위의, 및 특히 바람직하게 1080 ℃ 의 온도로 머플에서 어닐링된다.
본 발명의 부가적인 실시형태에서, 컨베이어 벨트의 제 2 섹션은 300 ℃ 내지 500 ℃ 의, 바람직하게 350 ℃ 내지 450 ℃ 의 범위의, 및 특히 바람직하게 400 ℃ 의 온도로 머플의 외측에서 가열된다.
본 발명의 부가적인 이점들, 특징들 및 적용 가능성들은 실시형태 및 연관된 도면들의 다음의 설명을 기초로 명백해질 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 컨베이어 노의 실시형태의 도해적인 횡단면도를 도시한다.
도 2 는 냉간 필거 롤링 밀 트레인에서 본 발명에 따른 컨베이어 노의 배열체를 도해적으로 도시한다.
도면들에서, 동일한 요소들은 동일한 도면 부호들로 나타낸다.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 갖는 컨베이어 노 (6) 의 도해적인 측면도를 도시한다.
컨베이어 노 (6) 의 코어는 머플 (51) 에 의해 둘러싸이는 노의 온도-제어형 볼륨 (50) 이다. 머플 (51) 에 의해 둘러싸이는 볼륨 (50) 에서, 가공물, 본 경우에서 스테인레스 강 튜브는 어닐링된다. 이러한 어닐링은 1080 ℃ 의 온도에서 발생된다.
어닐링 프로세스는 여기에서 연속적으로 발생되고, 즉 튜브 (52) 는 노 내로 (대표적인 실시형태에서 좌측으로부터) 도입되어, 1080 ℃ 의 공칭 온도로 느리게 가열되고, 튜브는 머플 (51) 을 통해 종방향으로 연속적으로 이동되고 그 후 다시 노 (대표 실시형태에서 머플 (51) 의 우측 상으로) 를 나간다. 이는 튜브 (52) 의 일부가 머플 내에서 공칭 온도에 도달하는 한편, 튜브의 다른 부분들은 머플 (51) 전에 또는 이미 머플 (51) 후에 머플 (51) 의 외측에 여전히 존재할 수 있다는 것을 의미한다.
머플 (51) 은 노의 연속적인 작동을 허용하도록 개방된 유입 개구 (53) 및 유출 개구 (54) 를 갖는다. 머플 (51) 에 의해 둘러싸이는 가열될 볼륨 (50) 에서 불필요한 열 손실들을 방지하도록, 가스형 수소로써 플러싱되는 (flushing) 로크 챔버들 (55, 56) 은 유입 개구 (53) 또는 유출 개구 (54) 전에 제공되어, 가능한 적게 온도-제어형 볼륨 (50) 의 대류 손실들을 유지한다. 뿐만 아니라, 로크 챔버들 (55, 56) 에서의 수소 플러싱은 가능한 적게 주위 공기가 머플 (51) 로 진입하고, 어닐링 프로세스가 보호성 가스 분위기 하에서 그곳에서 행해질 수 있도록 보장한다. 본 경우에서, 머플 (51) 에서의 어닐링은 수소 환경에서 행해진다.
노 (6) 내로 그리고 밖으로 스테인레스 강 튜브들 (52) 의 연속적인 진입 및 진출을 허용하도록, 노 (6) 는 컨베이어 노로서 구성되고, 즉 컨베이어 벨트 (57) 를 포함하고, 상기 컨베이어 벨트는 폐쇄형 벨트로서 노를 통해 튜브들 (52) 의 연속적인 선형 운동을 허용한다. 이를 위해, 컨베이어 벨트 (57) 는 회전 축선들을 중심으로 회전 가능하게 장착된 두개의 롤러들 (58, 59) 사이에서 구속된다. 롤러 (58) 가 모터에 의해 구동되므로, 롤러 (58) 의 회전 운동은 컨베이어 벨트 (57) 의 순환 운동으로 변환된다. 이를 위해 컨베이어 벨트 (57) 의 제 1 섹션 (63) 은 머플 (51) 을 통해 연장된다. 컨베이어 벨트 (57) 의 부가적인 섹션 (65) 은 여기에서 제 1 섹션 (63) 의 운동 방향과 반대의 제 2 방향으로 이동된다.
컨베이어 벨트 (57) 는 스테인레스 강으로 제조된 메쉬 벨트이고, Sandvik 컴퍼니에 의해 제조된 SAF 2507 가 여기에서 사용된다.
노 (6) 에서 가공물들 (52) 의 어닐링 중에, 가공물 (52) 이 놓여진 컨베이어 벨트 (57) 도 또한 어닐링된다. 이러한 어닐링 중에, 컨베이어 벨트 (57) 는 광휘 (bright) 되고, 종종 어닐링될 튜브 (52) 와 컨베이어 벨트 (57) 사이에 반응이 발생하여, 어닐링될 튜브 (52) 는 컨베이어 벨트 (57) 에 고착된다. 컨베이어 벨트 (57) 에 튜브 (52) 의 그러한 접착을 방지하도록, 여기에서 도시된 본 발명에 따른 컨베이어 노 (6) 는 전기 히터로서 구성되고 컨베이어 벨트 (57) 가 거의 400 ℃ 의 온도로 머플의 밖에서 그 복귀 경로 상에서 가열되도록 배열되는 가열 디바이스 (60) 를 포함한다. 두개의 가열 코일들 (61, 62) 은 대표 실시형태에서 가열 디바이스 (60) 를 가열하기 위해 사용된다.
머플 (51) 의 외측에서 컨베이어 벨트 (57) 의 제 2 섹션 (64) 의 이러한 가열의 결과로서, 즉 머플 (51) 에 의해 둘러싸인 템퍼링된 볼륨 (50) 내로 컨베이어 벨트 (57) 의 재도입 전에, 컨베이어 벨트 (57) 는 산화되고, 그 표면은 어닐링될 가공물 (52) 에 고착되는 경향을 더이상 갖지 않는다.
도 2 에 도시된 롤링 밀 트레인은 본 발명에 따른 어닐링 노 (6) 뿐만 아니라, 고품질의 스테인레스 강 튜브를 제조하기 위한 다음의 프로세싱 스테이션들을 포함한다: 냉간 필거 (pilger) 롤링 밀 (1), 튜브의 외부 벽을 탈지하기 위한 디바이스 (2), 길이로 튜브를 커팅하기 위한 파팅 오프 (parting off) 디바이스 (3), 튜브 내부 벽을 탈지하기 위한 뿐만 아니라 튜브의 단부들을 프로세싱하기 위한 디바이스 (4), 튜브들용의 제 1 버퍼 (5), 튜브들용의 제 2 버퍼 (7) 뿐만 아니라 교정기 (straightening machine : 8).
롤링 밀 트레인에서, 냉간 필거 롤링 밀 (1) 이후 튜브의 또는 중공 쉘의 유동 방향 또는 운반 방향은 냉간 필거 롤링 밀 (1) 로부터 교정기 (8) 의 유출구를 향한다.
개별적인 프로세스 스테이션들 (1, 2, 3, 4, 6, 8) 사이에, 자동화된 컨베이어 디바이스들 (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) 이 배열되고, 상기 자동화된 컨베이어 디바이스들은 튜브가 인간의 개입을 요하지 않고 하나의 프로세싱 스테이션으로부터 다음의 프로세싱 스테이션으로 완전히 자동적으로 운반되도록 보장한다.
롤링 밀 트레인의 도시된 실시형태는, 롤러 컨베이어들 (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) 뿐만 아니라, 세개의 사이트들에서 튜브들을 그들의 횡방향으로 운반하는 컨베이어 디바이스들 (11, 12, 13) 을 포함한다. 이러한 방식으로, 롤링 밀 트레인의 총 길이는 많은 수의 프로세싱 스테이션들 (1, 3, 4, 6, 8) 에도 불구하고 성공적으로 제한된다. 롤링 밀 트레인 내에 운반 경로 또는 재료 유동을 살펴보면, 롤링 밀 트레인은 경로에서 폴드를 갖는다. 여기에서, 롤링 밀 트레인에서 튜브의 운반 방향은 총 세번 변경된다.
냉간 필거 롤링 밀 (1) 은 롤들을 갖는 롤링 스탠드 (16), 캘리브레이팅된 (calibrated) 롤링 맨드릴 뿐만 아니라 상기 롤링 스탠드 (16) 용의 드라이브 (17) 로 이루어진다. 롤링 스탠드 (16) 용의 드라이브는 푸시 로드, 드라이브 모터, 및 플라이 휠을 갖는다. 푸시 로드의 제 1 단부는 플라이 휠 상에 드라이브 샤프트의 회전 축선에 대해 편심 고정된다. 토크의 작용 결과로서, 플라이 휠은 그 회전 축선을 중심으로 회전한다. 회전 축선으로부터 방사상 이격으로써 그 제 1 단부를 갖도록 배열된 푸시 로드는 접선력에 노출되고 제 2 푸시 로드 단부로 접선력을 전달한다. 제 2 푸시 로드 단부에 연결된 롤링 스탠드 (16) 는 롤링 스탠드 (16) 의 가이드 레일에 의해 확립된 운동 방향 (22) 을 따라 전후로 이동된다.
도 2 에 도해적으로 도시된 냉간 필거 롤링 밀 (1) 에서 냉간 필거링 중에, 방향 (22) 으로 냉간 필거 롤링 밀 (1) 내에 도입되는 중공 쉘, 즉 원재료 튜브는 롤링 맨드릴을 향하는 또는 상기 롤링 맨드릴에 걸쳐 그리고 지나는 방향으로 단계적으로 공급되는 한편, 롤링 스탠드 (16) 의 롤들은 맨드릴에 걸쳐 및 따라서 중공 쉘에 걸쳐 회전하면서, 수평으로 전후로 이동된다. 여기에서, 롤들의 수평 운동은 롤들이 회전 가능하게 장착되는 롤링 스탠드 (16) 자체에 의해 사전 결정된다. 롤링 스탠드 (16) 는 롤링 맨드릴에 평행한 방향으로 전후로 이동되는 한편, 롤들 자체는 롤링 스탠드 (16) 에 대해 정지된 그리고 롤 축들에 견고하게 연결된 치형 휠들이 맞물리는 랙에 의해 회전 운동하도록 설정된다.
맨드릴에 걸쳐 중공 쉘의 공급은 공급 클램핑 캐리지 (18) 에 의해 행해지고, 상기 공급 클램핑 캐리지는 롤링 맨드릴의 축선에 평행한 방향 (16) 으로 병진 운동을 허용한다. 롤링 스탠드 (16) 에서 겹쳐서 배열된 원뿔형으로 캘리브레이팅된 롤들은 공급 클램핑 캐리지 (18) 의 공급 방향 (16) 에 대해 회전한다. 롤들에 의해 형성된 소위 필거링 마우스는 중공 쉘을 파지하고, 롤들은 외측으로부터 재료의 작은 웨이브를 푸시 오프 (push off) 하고, 상기 재료의 작은 웨이브는 롤들의 아이들 패스 (idle pass) 가 완성된 튜브를 배출할 때까지 의도된 벽 두께로 롤들의 스무딩 패스 (smoothing pass) 에 의해 그리고 롤링 맨드릴에 의해 펴진다. 롤링 중에, 롤들이 부착된 롤링 스탠드 (16) 는 중공 쉘의 공급 방향 (22) 에 대해 이동한다. 공급 클램핑 캐리지 (18) 에 의해, 중공 쉘은 롤들의 아이들 패스에 도달한 후에 롤링 맨드릴 상에서 부가적인 단계에 의해 전진되는 한편, 롤들은 롤링 스탠드 (16) 와 함께 그들 수평 시작 위치로 리턴한다. 동시에, 중공 쉘은 균일한 형상의 완성된 튜브에 도달하도록 그 축선을 중심으로 회전을 받는다. 각각의 튜브 섹션의 반복된 롤링의 결과로서, 균일한 벽 두께 및 튜브의 진원도 (roundness) 뿐만 아니라 균일한 내부 및 외부 직경들이 달성된다.
롤링 밀 트레인의 중앙 순차 제어부는 처음에 독립 프로세싱 스테이션들, 따라서 냉간 필거 롤링 밀 (1) 의 드라이브들 자체를 포함하는 모두를 제어한다. 냉간 필거 롤링 밀 (1) 의 제어는 중공 쉘을 공급하도록 공급 클램핑 캐리지 (18) 의 드라이브의 공급 단계를 트리거링함으로써 시작된다. 공급 위치에 도착한 후에, 드라이브는 공급 클램핑 캐리지 (18) 를 정적으로 유지하는 방식으로 액츄에이팅된다. 롤링 스탠드 (16) 용의 드라이브 모터의 회전 속도는, 공급 클램핑 캐리지 (18) 의 공급 단계와 동시에 롤링 스탠드 (16) 가 그 시작 위치로 복귀 이동되는 한편, 공급 단계의 완료 후에 롤링 스탠드 (16) 가 중공 쉘에 걸쳐 수평으로 변위되고, 롤들이 중공 쉘을 다시 롤링하도록, 제어된다. 롤링 스탠드 (16) 의 반전 지점에 도달한다면, 척의 드라이브는 중공 쉘이 맨드릴을 중심으로 회전하는 방식으로 액츄에이팅된다.
냉간 필거 롤링 밀 (1) 로부터의 진출 후에, 감소된 완성 튜브는 탈지기 (2) 에서 그 외부 벽이 탈지된다. 본 발명의 대표 실시형태에서, 그 외측이 탈지된 필거링된 완성 튜브는 그 후 그 길이의 일부가 깔대기-형상의 배열체 (23) 내로 이동하여, 필거링된 완성 튜브의 일부는 롤링 밀이 위치된 홀에서의 공간을 절약하도록 실질적으로 수직 구멍 (25) 내로 삽입된다.
파팅 오프 디바이스 (3) 에서 순차 파팅 오프 중에, 선반 공구는 튜브의 종방향 축선을 중심으로 회전되고 동시에 튜브 상에 또는 튜브에 방사상으로 위치되어 튜브는 절단되고 두개의 튜브 섹션들이 형성된다.
파팅 오프된 튜브, 즉 설정 길이로 커팅된 튜브는 파팅 오프 디바이스 (3) 를 떠난 후에, 튜브의 내부 벽을 탈지하기 위해 탈지기 (4) 에 위치된다. 대표 실시형태에서, 튜브의 단부 측들의 표면 밀링 (단부들의 프로세싱) 은 또한 탈지기 (4) 에서 행해져, 상기 단부 측들은 서로에 몇개의 튜브 섹션들의 연속적인 오비탈 용접을 위해 요구되는 평면성을 나타낸다.
도 1 에서 상세하게 도시된 바와 같이 본 발명에 따라 구성된 컨베이어 노 (6) 는 개별적인 튜브 또는 튜브들의 번들이 재료 특성들을 균등화하도록 어닐링되고, 즉 1080 ℃ 의 온도로 된다.
그러나, 어닐링 노 (6) 에서는 고온으로 인해 튜브들이 버클링되고, 노를 나간 후에, 튜브들이 더이상 교정되지 않고, 대신에 그 종방향 연장부에서 특히 웨이브들을 갖는다는 단점이 존재한다는 것이 발견되었다. 그러므로, 노 (6) 를 나가는 튜브들이 교정되는 소위 크로스 롤링-교정기 (8) 에서의 최종 프로세싱 단계가 이로써 존재한다.
대표 실시형태에서, 교정기 (8) 이후에, 플랫 그라인딩을 위한 디바이스가 또한 제공되고, 상기 디바이스에는 두개의 회전하는 플리스 디스크들 (fleece disks : 26) 이 완성된 튜브와 마찰 맞물림하게 되고, 이는 그라인딩 효과를 갖는다.
최초 개시를 위해, 본 설명, 도면들 및 청구 범위들로부터 본 기술 분야에 숙련된 자에게 개시된 바와 같이 모든 특징들이 소정 부가적인 특징들과 함께 단지 구체적인 용어로 설명되었지만, 모든 특징들은 이것이 명백히 배제되지 않거나, 또는 기술적 환경에서 그러한 조합이 불가능하거나 합리적이지지 않는 범위에서, 개별적으로 및 또한 여기에서 개시된 다른 특징들 또는 특징들의 그룹들과 임의의 원하는 조합으로 모두 조합될 수 있다. 단지 특징들의 모든 고려 가능한 조합들의 포괄적인, 명백한 설명은 상기 설명의 간략성 및 가독성을 위해서 여기에서 생략된다. 본 발명은 도면들 및 상기 설명에서 예시되고 설명되었지만, 이러한 예시 및 이러한 설명은 예시로써만 행해진 것이며 청구 범위들에 의해 규정된 바와 같이 보호 범위를 제한하도록 의도된 것은 아니다. 본 발명은 개시된 실시형태들에 제한되지 않는다.
개시된 실시형태들의 변형 형태들은 도면들, 설명 및 첨부된 청구 범위들로부터 본 기술 분야에서 숙련된 자에게는 명백할 것이다. 청구 범위들에서, 용어 "포함하는" 은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하는 것은 아니고, 단수는 복수를 배제하는 것은 아니다. 단지 소정 특징들이 상이한 청구 범위들에서 주장된다는 사실은 그 조합을 배제하는 것은 아니다. 청구 범위들에서 도면 부호들은 보호 범위를 제한하기 위해 의도된 것은 아니다.
1 : 냉간 필거 롤링 밀 2, 4 : 탈지기
3 : 파팅 오프 디바이스 5 : 제 1 버퍼
6 : 어닐링 노 7 : 제 2 버퍼
8 : 교정기
9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f : 롤러 컨베이어
10 : 구동식 롤러
11, 12, 13 : 컨베이어 디바이스들
14 : 브리지 그랩 15 : 레일들
16 : 롤링 스탠드 17 : 드라이브
18 : 공급 클램핑 캐리지 19 : 인테이크 벤치
20 : 저장 벤치들 21 : 컨베이어 벨트
22 : 롤링 밀 (1) 에서 수송 방향
23 : 바닥 인테이크 24 : 롤
25 : 구멍 26 :플리스 디스크들
50 : 가열된 볼륨 51 : 머플
52 : 튜브 53 : 유입 개구
54 : 유출 개구 55, 56 : 로크 챔버들
57 : 컨베이어 벨트 58, 59 : 롤러들
60 : 가열 디바이스 61, 62 : 가열 코일
63 : 컨베이어 벨트의 제 1 섹션 64 : 컨베이어 벨트의 제 2 섹션

Claims (15)

  1. 컨베이어 노 (6) 로서,
    유입 개구 (53) 및 유출 개구 (54) 를 포함하는 머플 (51),
    상기 머플 (51) 에 의해 경계지워진 볼륨 (50) 을 가열하기 위한 제 1 가열 디바이스,
    금속으로부터 적어도 부분적으로 제조되는 폐쇄형 컨베이어 벨트 (57), 및
    상기 머플 (51) 의 외측에서 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 2 섹션 (64) 을 가열하기 위한 제 2 가열 디바이스 (60) 를 갖고,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 1 섹션 (63) 은 상기 머플 (51) 을 통해 연장되어, 상기 컨베이어 노의 작동 중에, 어닐링될 가공물 (56) 은 상기 유입 개구 (53) 를 통해 상기 머플 (51) 안으로 그리고 상기 유출 개구 (54) 를 통해 상기 머플 (51) 밖으로 운반될 수 있고,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 의 상기 제 2 섹션 (64) 은 상기 머플 (51) 의 외측으로 연장되고,
    상기 컨베이어 노의 작동 중에, 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 상기 제 1 섹션 (63) 은 제 1 방향으로 이동되도록 배치되는 한편, 동시에, 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 상기 제 2 섹션 (64) 은 상기 제 1 방향과 반대의 제 2 방향으로 이동되도록 배치되고,
    상기 컨베이어 노의 작동 중에,
    상기 제 1 가열 디바이스는 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 1 섹션 (63) 이 상기 제 1 방향으로 이동하는 동안 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 1 섹션 (63) 을 가열하고,
    상기 제 2 가열 디바이스 (60) 는 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 2 섹션 (64) 이 상기 제 2 방향으로 이동하는 동안 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 2 섹션 (64) 을 가열하고,
    상기 제 1 가열 디바이스는 950 ℃ 내지 1150 ℃ 의, 또는 1000 ℃ 내지 1100 ℃ 의 범위의, 또는 1080 ℃ 의 온도로 상기 컨베이어 노의 작동 중에 상기 머플 (51) 에 의해 경계지워진 상기 볼륨 (50) 을 가열하도록 배열되고,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 용의 상기 제 2 가열 디바이스 (60) 는 300 ℃ 내지 500 ℃, 또는 350 ℃ 내지 450 ℃ 의 범위의, 또는 400 ℃ 의 온도로 상기 컨베이어 노의 작동 중에 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 상기 제 2 섹션 (64) 을 가열하도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 노 (6).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 는 메쉬 벨트인 것을 특징으로 하는, 컨베이어 노 (6).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 는 스테인레스 강로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 노 (6).
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 는 오스테나이트계 스테인레스 강 합금으로부터, 또는 니켈-철-크롬 고용체 (solid-solution) 합금으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 노 (6).
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨베이어 노는 상기 컨베이어 벨트 (57) 가 편향되는 적어도 두개의 롤러들 (58, 59) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 노 (6).
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨베이어 노는 적어도 하나의 모터 구동식 롤러 (58, 59) 를 포함하고, 상기 적어도 하나의 모터 구동식 롤러는 상기 컨베이어 벨트 (57) 와 맞물려서, 상기 롤러 (58, 59) 의 회전 운동이 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 운동으로 되는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 노 (6).
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 머플 (51) 은 가스 유입구를 포함하고, 상기 가스 유입구는 보호성 가스의 저장부에 연결되어 상기 머플 (51) 에 의해 경계지워진 상기 볼륨 (50) 이 상기 컨베이어 노의 작동 중에 보호성 가스 분위기에 노출될 수 있는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 노.
  10. 냉간 필거 (pilger) 롤링 밀 (1) 및 제 1 항 및 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 컨베이어 노 (6) 을 갖는 필거 롤링 밀 트레인.
  11. 드로잉 벤치 (drawing bench) 및 제 1 항 및 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 컨베이어 노 (6) 를 갖는, 드로잉 트레인.
  12. 컨베이어 노 (6) 에서 가공물 (56) 을 어닐링하기 위한 방법으로서,
    상기 컨베이어 노는 유입 개구 (53) 및 유출 개구 (54) 를 갖는 머플 (51), 상기 머플 (51) 에 의해 경계지워진 볼륨 (50) 을 가열하기 위한 제 1 가열 디바이스, 강으로부터 적어도 부분적으로 제조되는 폐쇄형 컨베이어 벨트 (57), 및 상기 머플 (51) 의 외측에서 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 2 섹션 (64) 을 가열하기 위한 제 2 가열 디바이스 (60) 를 포함하고,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 1 섹션 (63) 은 상기 머플 (51) 을 통해 연장되고,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 의 상기 제 1 섹션 (63) 은 제 1 방향으로 이동하여 어닐링될 상기 가공물 (56) 은 상기 유입 개구 (53) 를 통해 상기 머플 (51) 내로 운반되고, 상기 머플 (51) 에서 가열되고 상기 유출 개구 (54) 를 통해 상기 머플 (51) 의 밖으로 운반되고,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 의 상기 제 2 섹션 (64) 은 상기 제 1 방향과 반대의 제 2 방향으로 상기 제 1 섹션 (63) 의 운동과 동시에 이동되고,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 의 상기 제 2 섹션 (64) 은 상기 머플 (51) 의 외측으로 연장되고,
    상기 컨베이어 노의 작동 중에,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 1 섹션 (63) 은, 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 1 섹션 (63) 이 상기 제 1 방향으로 이동하는 동안 상기 제 1 가열 디바이스에 의해 가열되고,
    상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 2 섹션 (64) 은, 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 제 2 섹션 (64) 이 상기 제 2 방향으로 이동하는 동안 상기 제 2 가열 디바이스 (60) 에 의해 가열되고,
    상기 머플 (51) 에서 상기 가공물 (56) 은 950 ℃ 내지 1150 ℃, 또는 1000 ℃ 내지 1100 ℃ 의 범위의, 또는 1080 ℃ 의 온도로 가열되고,
    상기 머플 (51) 의 외측에서 상기 컨베이어 벨트 (57) 의 상기 제 2 섹션 (64) 은 300 ℃ 내지 500 ℃, 또는 350 ℃ 내지 450 ℃ 범위의, 또는 400 ℃ 의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는, 가공물을 어닐링하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 가공물 (56) 은 스테인레스 강으로 제조된 가공물, 또는 스테인레스 강 튜브인 것을 특징으로 하는, 가공물을 어닐링하기 위한 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
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