KR102551750B1 - 롤러 테이블 장치 - Google Patents

Abstract

밀 스탠드(mill stand)에 또는 밀 스탠드로부터 금속 제품(P)을 운송하기 위한, 롤러 테이블 장치(roller table apparatus)(200, 300)는, 제1 및 제2 롤들(202a, 202b; 302a, 302b), 각각의 외부측 베어링들에 의해 지지되는 롤들의 외부측 단부들 및 각각의 내부측 베어링들에 의해 지지되는 롤들의 내부측 단부들 ― 이로써, 롤들 각각은 그 길이 방향 축(X1, X2)을 중심으로 회전 가능함 ―; 및 롤들의 길이 방향 축들 각각의, 기준면(D)에 대한 경사각(α)을 조절하고, 이에 의해 기준면에 대해 제품의 패스-라인 높이(h1, h2)를 조절하도록 롤들을 변위시키도록 사용시에 이동 가능한 적어도 하나의 조절기(216; 316a, 316b)를 포함한다.

Description

롤러 테이블 장치

본 발명은 금속 제품을 밀 스탠드(mill stand)로 또는 밀 스탠드로부터 운송하기 위한 롤러 테이블(roller table) 장치에 관한 것이다.

열간 조압연 밀들(hot roughing mills) 및 플레이트 밀들(plate mills)에서, 밀 스탠드의 양쪽의(either side) 롤러 테이블들은 압연 공정 중에 제품을 운송하고 제품을 지지하는 데 사용된다.

강 열간 압연시에, 롤러 테이블들은, 보통, 그 전체 폭에 걸쳐 제품을 지지하는 원통형 롤들을 사용하지만, 알루미늄 열간 압연시에, 재료는 제품의 저부 표면과 롤들 사이의 접촉에 의해 훨씬 더 쉽게 손상되거나(damaged), 긁히거나(scratched), 오점이 남겨진다(stained). 또한, 알루미늄 압연시에는, 보통, 열간 압연과 냉간 압연 사이에 표면 처리가 없으므로, 열간 압연 표면 품질은 최종 제품 품질에 중대한 영향을 미친다. 반면에, 강 압연시에는, 보통, 스케일(scale)을 제거하고 표면을 청소하기 위해 열간 압연과 냉간 압연 사이에 산세 처리(pickling treatment)가 존재한다. 결과적으로, 종래의 알루미늄 열간 압연 공정시에, 제품은 일반적으로, 제품의 저부 표면의 대부분이 롤들과 접촉하지 않도록 에지들에서만 지지된다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 제품(P)이 단지 에지들에서만 롤들에 접촉하는 것을 보장하기 위해, 고온 알루미늄 밀 롤러 테이블들(100)은, 보통, 이중 테이퍼식 롤들(102a, 102b)(도 1a) 또는 경사식 절반-폭(half-width) 원통형 롤들(104a, 104b)(도 1b)을 사용한다. 테이퍼식 롤들(102a, 102b)의 경우에, 테이퍼는 종종 롤의 상이한 섹션들에서 상이한 테이퍼 각들을 갖는 복합 형태(compound form)를 가지나, 원리는 여전히 동일하다. 롤들(102a, 102b; 104a, 104b)의 테이퍼 각 또는 경사 각은, 전형적으로, 본원에서 하기에 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 압연 온도에서의 최종 제품 두께, 폭, 및 강도에 따라, 수평으로부터 1.3도 내지 3.6도이다.

대부분의 알루미늄 밀들에서, 보통, 단일편 단조(single piece forgings)로부터 제조된 테이퍼진 중실 롤들은 밀 스탠드 근처에서 사용되는데, 이들 롤들이 두꺼운 슬래브들로부터의 충격력들과 하중들을 취급해야 하기 때문이다. 열간 밀로부터 더 멀리에서, 제품이 더 얇기 때문에 절반 폭의 경사식 관형 원통형 롤들이 사용된다.

그러나, 테이퍼식 또는 경사식 원통형 롤들의 사용에는 많은 문제들이 존재한다. 이제, 도 2를 참조하면, 테이퍼식 및 경사식 원통형 롤들 양자 모두의 사용에 대한 공통적인 문제는, 패스-라인 높이(h1, h2)(즉, 플로어 레벨 또는 기준면(datum)(D) 위에서 제품의 저부 표면의 높이)가 제품(P1, P2)의 폭에 따라 변한다는 점이다. 이는, 압연 밀 스탠드 및 전단기들(shears)과 같은 다른 압연 밀 설비의 설계에 대해 문제가 되는데, 상이한 폭의 제품들(P1, P2)이 상이한 패스-라인 높이들(h1, h2)에서 상기 설비로 전달되기 때문이다. 분명히도, 롤들의 테이퍼(또는 경사) 각(α)이 더 클수록, 제품 폭에 따른 패스-라인 높이의 편차가 더 커진다.

패스-라인 높이 문제 외에도, 테이퍼식 롤들은 테이퍼에 따른 롤 주변(원주/표면) 속도의 차이들로 인한 문제들을 겪는다. 하나의 문제는, 제품이 중심선에 있지 않는다면, 2 개의 에지들에서의 상기 속도 차이로 인해 제품이 비뚤어질 수 있다는 것이다.

경사식 원통형 절반-폭 롤들은 롤에 따른 주변 속도의 차이들에 아무런 문제들이 없지만, 경사식 원통형 롤들의 문제들 중 하나는 드라이브 메커니즘(drive mechanism)이다. 다시 도 1b를 참조하면, 관형 롤들을 갖는 더 가벼운 듀티 롤러 테이블들(100)에 대한 가장 보편적인 방법은 각각의 절반-폭 롤(104a, 104b)에 대해 별도의 모터들(M1, M2)을 사용하는 것이다. 그러나, 하나 대신에 롤 당 2 개의 모터들을 갖는데 드는 비용은 분명히 큰 단점이다.

또 다른 방법은, 롤러 체인들, 치형식 벨트들, 또는 기어들에 의해 각 측에 여러 개의(several) 절반 롤들을 함께 그룹화하고 그룹마다 각 측에 하나의 모터를 사용하는 것이다. 그러나, 하나의 모터로부터 다수의 롤러들을 구동하는 이러한 모든 방법들은, 신뢰성 문제들로 고통을 겪으며, 따라서, 일반적으로 밀들은 개별적으로 구동되는 롤러들을 선호한다.

CN201150936에 따르면, 사용되어진 다른 해법은, 절반 폭 롤들의 쌍마다 단지 하나의 드라이브가 요구되도록, 롤들 사이의 작은 각을 수용할 드라이브 커플링을 통해 2 개의 절반 폭 롤들을 연결하는 것이다. 이러한 배열의 문제점은, 표준 기어 유형 커플링들이 일반적으로 작은 각들에만 적합하다는 것이다(전형적으로, 조인트에 걸쳐 2도 내지 3도이며, 이는 각각의 절반 롤이 단지 1도 내지 1.5도의 수평에 대한 각도를 가질 수 있음을 내포함). 본원에서 하기에 논의되는 바와 같이, 특히, 더 넓고 더 얇은 재료의 경우, 단지 1도 내지 1.5도의 롤 각들만으로는 충분하지 않을 수 있다. 더 큰 각들을 수용할 수 있는 다른 유형들의 조인트들(예를 들어, 후크 유형 조인트들)이 사용될 수 있지만, 이들은 2 개의 절반 롤들의 바람직하지 않은 상대 속도의 주기적인 편차들을 발생시킨다.

소위 1+1 밀들의 경우에는 더 복잡한 문제가 발생한다. 1+1 또는 유사한 밀에서, 종종 폭이 넓은(전형적으로, 폭이 3m 내지 4m이지만 가능하게는, 더 넓은) 플레이트/조압연 밀 스탠드 및 하나 또는 둘 이상의 더 좁은(전형적으로, 폭이 2m 내지 3m인) 마무리압연 밀 스탠드(finishing mill stand)가 존재한다. 이러한 유형의 밀은 2 개의 상이한 제품들: 플레이트 제품들 및 스트립 제품들을 제조한다. 양자 모두의 경우들에, 압연 공정은 최대 800mm 두께가 될 수 있는 주조 및 스캘프된 슬래브(cast and scalped slab)를 가지고 시작된다. 스트립 제품들에 대해, 조압연/플레이트 밀 스탠드는 트랜스퍼 바(transfer bar)(전형적으로, 20mm 내지 60mm 두께)를 압연하는데, 압연된 트랜스퍼 바는 이어서 코일 형태로의 추가 압연을 위해 마무리압연 밀 스탠드로 운송되게 된다. ("트랜스퍼 바"는 조압연 밀로부터 마무리압연 밀로 전달되는 부분 압연된 제품에 부여된 이름이며, 즉, 조압연 밀은 슬래브를 20mm 내지 60mm로 압연하고, 그 다음에 마무리압연 밀이 최종 두께까지 슬래브를 압연한다). 플레이트 제품들에 대해, 마무리압연은 조압연/플레이트 스탠드에서 실행되며 그리고 플레이트 제품은 10mm 만큼 얇거나 또는 훨씬 더 얇을 수 있다.

스트립 제품의 경우에, 표면 마무리가 극히 중요하며, 트랜스퍼 바의 저부 표면과 롤러 테이블 사이의 임의의 접촉으로 인해 재료가 스크랩되게 될 수 있다. 따라서, 트랜스퍼 바가 에지들에서만 지지되도록 하는 것을 보장하는 것이 매우 중요하다.

중요한 고려 사항은, 트랜스퍼 바가 에지들에서 지지될 때 그의 폭에 걸친 트랜스퍼 바의 처짐량이다. 처짐량은 재료의 폭, 두께, 온도 및 등급에 따라 다르다. 더욱이, 알루미늄은, 전형적으로, 550℃ 내지 300℃의 융점(melting point)에 비해 상대적으로 높은 온도에서 전형적으로 열간 압연되기 때문에, 재료 크리프(material creep)는 특히 긴 트랜스퍼 바들의 단부에서 제품의 늘어짐을 증가시킨다. 또한, 센터링 가이드들로부터의 힘들 및 제품 헤드 단부와 롤러 테이블 롤들 사이의 충격력들과 같은 제품 상에 작용하는 다른 힘들이 또한 제품의 처짐을 국부적으로 증가시킬 수 있다.

심지어 가장 얇고 그리고 가장 넓은 트랜스퍼 바들이 에지들을 제외하고는 롤들과 접촉하지 않는 것을 보장하기 위해서, 밀 설계자들은 밀의 특정 제품 범위에 대해 최적의 테이퍼 또는 경사 각을 계산한다. 전형적으로, 트랜스퍼 바들에 대해, 최적의 각은 압연 온도에서의 최종 제품 두께, 폭, 및 강도에 따라 최대 대략 3.6도까지로 상대적으로 크다. 또한, 밀 설계자는, 제품의 처짐이 에지들의 내부측 또는 중앙에서 롤 표면에 접촉하기에 불충분함을 보장하기 위해서 폭에 따른 최소 트랜스퍼 바 두께를 매우 빈번하게 특정한다. 그러나, 더 넓은 제품들에 대해 최소 트랜스퍼 바 두께를 제한하는 것은, 이것이 마무리압연 밀 스탠드에 필요한 부하와 동력을 증가시키기 때문에 이상적이지 않다.

또 다른 문제점은, 압연된 제품들이 압연 밀의 수명 기간 동안 변경된다면, 각도가 차후에는 충분하지 않을 수 있다는 것이다. 물론, 롤러 테이블은 훨씬 더 얇고 더 넓은 트랜스퍼 바들이 압연될 수 있도록 훤씬 더 큰 테이퍼 또는 경사 각들로 설계될 수 있지만, 큰 각들은 앞서 논의된 문제들; 폭에 따른 패스-라인 높이의 편차, 테이퍼 롤들의 속도 차이들 및 쌍마다 단일 모터들로 절반-폭 경사식 롤러들을 구동시키는 것의 어려움을 악화시킨다. 따라서, 각은, 보통, 예상된 제품들에 대해 충분히 크게 하지만 더 크지는 않게 선택된다.

1+1 밀들에서 발생하는 더 복잡한 문제는, 재료들이 너무 얇고 넓어 에지들에서만으로는 자체적으로 지지될 수 없기 때문에, 매우 가파른 각들을 사용한다할지라도, 가장 얇고 넓은 플레이트 제품들이 스트립 에지의 내부측에서 롤들과 접촉할 정도로 많이 상기 제품들이 처진다는 것이다. 이는, 가장 얇은 플레이트 제품들, 예를 들면, 10mm은 가장 얇은 트랜스퍼 바들 두께의 단지 대략 절반만 가지며, 그리고 또한 예를 들어, 2m 대신 4m로 훨씬 더 넓기 때문이다. 그 결과, 더 얇고 폭이 더 넓은 제품으로 인해 더 큰 테이퍼 또는 경사 각을 사용할 것으로 기대될 수 있는 전용 플레이트 밀들은, 실제로, 상대적으로 작은 각들을 사용하고 그리고 더 얇고 더 넓은 제품들에 대해 스트립 에지의 내부측에서 일부 접촉이 수용된다. 더 작은 각들의 사용은, 패스-라인 높이 차이들을 최소화하는데; 만약 큰 각들이 플레이트 밀에서 사용된다면, 압연되는 훨씬 더 넓은 범위의 폭들 때문에 패스-라인 높이 편차들이 매우 커질 수 있다. 또한, 테이퍼식 롤들의 경우에, 작은 각들의 사용은 주변 속도(peripheral speed) 차이들(예를 들어, 중심과 에지의 접촉 지점들 사이)이 최소화되는 것을 보장하며, 이는 저부 표면에 대한 긁힘 및 손상을 최소화한다. 따라서, 1+1 밀의 문제점은, 압연 트랜스퍼 바들에 대해 최적 (큰) 각도가 선택되면, 이는 플레이트 제품들에 대해 매우 큰 패스-라인 높이 편차들(그리고 테이퍼식 롤들에 대해 주변 속도의 큰 차이들)을 유발할 것이라는 점이다. 반면, 플레이트 제품들에 대해 최적 (작은) 각이 선택된다면, 저부 표면 접촉없이 압연될 수 있는 최소 트랜스퍼 바 두께는 최적보다 상당히 더 두꺼울 것이다.

CN102773269에 의해 제안된 해법은 별도의 이동 가능한 중앙 롤러들의 사용이다. 그 아이디어는, 얇고 넓은 플레이트를 위해서, 플레이트가 처지지 않도록 이러한 중앙 롤러들을 들어올려 플레이트를 지지한다는 것이다. 그러나, 이 해법은 이상적이지 않은데, 왜냐하면 이 중앙 롤러의 작은 접촉 영역은 이것이 특히 구동되지 않기 때문에, 표면 손상을 유발할 가능성이 높기 때문이다. 물론 이것이 구동될 수 있지만, 이는 훨씬 더 많은 복잡성을 가져올 것이다.

1+1 밀들에서 발생하는 또 다른 복잡한 문제는, 이 밀들이 2 개의 상이한 폭들을 갖는 롤러 테이블의 섹션들을; 예를 들어, 조압연/플레이트 스탠드의 양 쪽에서 플레이트 제품에 적합한 넓은 롤러 테이블들과 마무리압연 스탠드에 가가운 더 좁은 테이블들을 가질 수 있다는 것이다. 이들 2 개의 롤러 테이블이 상이한 각도들(예를 들어, 좁은 테이블 상의 트랜스퍼 바아들에 대해 상대적으로 가파른 각들 그리고 넓은 테이블들에 대해 상대적으로 얕은 각들)을 갖는다면, 제품 폭에 따라 테이블의 2 개의 섹션들 사이에 패스-라인 높이의 불일치가 있을 것이다.
JP H06 246324 A는, 제1 및 제2 롤들, 각각의 외부측 베어링들에 의해 지지되는 롤들의 외부측 단부들, 그리고 각각의 내부측 베어링들에 의해 지지되는 롤들의 내부측 단부들을 포함하는 금속 제품을 운송하기 위한 롤러 테이블 장치를 개시한다.
더욱이, 적어도 하나의 조절기가 롤들을 변위시켜서 롤들의 길이 방향 축들의 각각의 경사 각을 조절하여 이에 의해 기준면에 대한 제품의 패스-라인 높이를 조절하는 것이 개시된다.

상기 관점에서, 제품의 저부 표면의 마킹, 긁힘, 또는 오점발생(staining)을 방지하고, 패스-라인 높이 편차 그리고 바람직하게는 주변 속도 차이들을 최소화하고, 그리고 롤 최상부 표면의 동일한 프로파일을 여전히 유지하면서도 상이한 길이들을 갖는 테이블 롤들을 수용하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명은, 종래 기술의 문제점들 중 하나 또는 둘 이상의 문제점을 적어도 어느 정도 완화시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 밀 스탠드로 또는 밀 스탠드로부터 금속 제품을 운송하기 위한 롤러 테이블 장치가 제공되며, 이 롤러 테이블 장치는 제1 및 제2 롤들, 각각의 외부측 베어링들에 의해 지지되는 롤들의 외부측 단부들, 그리고 각각의 내부측 베어링들에 의해 지지되는 롤들의 내부측 단부들을 포함하여, 각각의 롤들이 그의 길이방향 축을 중심으로 회전 가능하고; 사용시에 기준면에 대해 롤들의 길이방향 축들 각각의 경사각을 조절하고, 이에 의해 기준면에 대해 제품의 패스-라인 높이를 조절하도록 롤들을 변위시키기 위해 이동하는 적어도 하나의 조절기를 포함한다.

따라서, 본 발명은 지면(또는 다른 기준면) 위의 금속 제품의 높이를 변경하기 위해 (주로 수직인, 변위에 의해) 그의 기울기가 조절될 수 있는 "가변 각" 롤들을 제공하며, 이에 의해 제품 폭에 따른 패스-라인 높이 편차의 감소를 유리하게 제공한다. 바람직하게는, 롤들은 원통형 롤들이지만, 상이한 형상들을 갖는 롤들, 예를 들어, 테이퍼형 롤들이 사용될 수 있음을 이해할 것이다.

제1 롤 및 제2 롤은 롤들의 각각의 길이 방향 축들이 공통 평면 상에 놓이도록 일렬로 배열될 수 있다. 또는, 제1 롤 및 제2 롤은 롤들의 각각의 길이 방향 축들이 평행한 평면들에 놓이도록 이격될 수 있다.

롤러 테이블 장치는, 롤들을 지지하고 롤들의 상기 변위를 수용하기 위해 선회되도록 배열되는 선회 가능한 지지 프레임을 포함할 수 있다. 선회 가능한 지지 프레임은 적어도 하나의 조절기에 연결될 수 있다.

적어도 하나의 조절기는, 롤들의 내부측 단부들을 변위시키도록 선회 가능한 지지 프레임의 중심 부분에 위치될 수 있다. 또는, 롤러 테이블 장치는 롤들의 외부측 단부들을 변위시키기 위해 선회 가능한 지지 프레임의 제1 외부측 부분 및 제2 외부측 부분에 각각 위치된 제1 조절기 및 제2 조절기를 포함할 수 있다. 또는, 롤러 테이블 장치는, 롤들의 내부측 단부들을 변위시키기 위해 선회 가능한 지지 프레임의 중심 부분에 위치된 제1 조절기; 및 롤들의 외부측 단부들을 변위시키기 위해 선회 가능한 지지 프레임의 각각의 외부측 부분들에 위치되는 제2 조절기 및 제3 조절기를 포함할 수 있다.

롤러 테이블 장치는 내부측 베어링들을 수납하고 롤들의 상기 변위를 수용하도록 배열되는 자기-정렬 베어링 하우징을 포함할 수 있다. 또는, 내부측 베어링들은 선회 가능한 지지 프레임의 각각의 내부측 부분들 상에 장착될 수 있고 상기 적어도 하나의 조절기는 롤들의 상기 변위를 수용하도록 배치될 수 있다.

롤러 테이블 장치는, 롤들을 변위시키기 위해서 적어도 하나의 조절기를 이동시키기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 포함할 수 있다.

롤들은 중실 구조로 되어 있을 수 있다. 또는, 롤들은 중공 구조로 되어 있을 수 있다.

롤러 테이블 장치는 롤들을 회전시키도록 배열된 적어도 하나의 모터를 포함할 수 있다. 모터는 선회 가능한 지지 프레임 또는 그 연장부 상에 위치될 수 있다.

롤들은 등속 조인트(constant velocity joint)에 의해 연결될 수 있다. 롤러 테이블 장치는 상기 변위에 의해 야기된 롤들의 축 방향 이동을 수용하기 위해 롤들 사이에 스플라인식 연결부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본원에서 상기에 설명된 바와 같은 롤러 테이블 장치를 복수 개 포함하는, 밀 스탠드와 함께 사용하기 위한 롤러 테이블이 제공된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본원에서 상기에 설명된 바와 같은 롤러 테이블 장치를 사용하는 방법이 제공되며, 이 방법은 금속 제품의 폭, 두께, 등급, 및 온도 중 하나 또는 둘 이상에 따라 롤러 테이블 각을 조절하기 위해 조절기를 이동시키는 단계를 포함한다.

실시예들은, 이제, 첨부 도면들을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1a 및 도 1b는, 종래의 롤러 테이블 장치를 도시한다.
도 2는, 제품과 함께 도 1a의 종래의 롤러 테이블 장치를 예시한다.
도 3a 및 도 3b는, 본 발명에 따른 롤러 테이블 장치의 실시예들을 도시한다.
도 4a 및 도 4b는, 본 발명에 따른 롤러 테이블 장치의 효과를 예시한다.
도 5a 및 도 5b는, 본 발명에 따른 롤러 테이블 장치의 대안적인 실시예를 도시한다.

도 3a를 참조하면, 제품을 운송하기 위한 롤러 테이블 장치(200)는 한 쌍의 절반-폭 원통형 롤들(202a, 202b)을 포함한다. 도시된 조건에서, 롤들(202a, 202b)의 각각의 길이 방향 축들(X1, X2)은 롤러 테이블 장치(200)가 지지되는 수평 지면을 나타내는 기준면(D)과 평행하다. 즉, 절반-폭의 원통형 롤들(202a, 202b) 각각의 길이 방향 축들(X1, X2)과 지면 사이의 경사 각은 0이다. 이 실시예에서, 절반-폭 원통형 롤들(202a, 202b)은 일직선 상에 배열되고 그리고 롤들(202a, 202b)의 각각의 길이 방향 축들(X1, X2)은 동일 평면 내에 놓이게 된다(즉, 축들(X1, X2)은 공면(coplanar)에 있다). 대안적으로, 절반-폭의 원통형 롤들(202a, 202b)은, 각각의 길이 방향 축들(X1, X2)이 서로 평행한 2 개의 상이한 평면들에 놓이도록 이격(엇갈림배치)될 수 있다.

각각의 롤들(202a, 202b)은 선회 가능한 프레임 조립체(208) 상에 장착되는 외부측 베어링 하우징(206a, 206b) 내의 종래의 외부측 베어링(204a, 204b)에 의해 지지되는 외부측 단부를 갖는다. 선회 가능한 프레임 조립체(208)는 기초 장착식으로 제작된 강 프레임(foundation mounted fabricated steel frame)의 장착 지점들(210a, 210b) 상에 위치된다. 선회 지점들은 장착 지점들(210a, 210b) 바로 위에 위치된다. 대안적으로, 본원에서 나중에 설명되는 바와 같이, 패스-라인 높이 편차를 최소화하도록 기하학적 형상을 최적화하기 위해, 선회 지점들은 장착 지점들(210a, 210b)의 내부측 또는 외부측으로 오프셋될 수 있다.

절반-폭 롤들(202a, 202b)의 내부측 단부들은 내부측 자기-정렬 베어링 하우징(214) 내에 배치된 각각의 내부측 베어링들(212a, 212b)에 의해 수용된다. 자기-정렬 베어링 하우징(214)은 액추에이터(218)에 의해 상하로 이동되도록 배열된 중앙 조절 가능한 지지부(216) 상에 지지된다. 이 실시예에서, 내부측 베어링 하우징(214)은 조절 가능한 중앙 지지부(216)에 고정된다. 선회 가능한 프레임 조립체(208)와 조절 가능한 중앙 지지부(216) 사이의 연결은, 절반-폭 원통형 롤들(202a, 202b)의 각(경사)의 변화가 수용될 수 있도록 슬롯식 구멍들 및 핀들을 포함한다. 대안적으로, 슬롯식 구멍들은 외부측 단부들에, 그리고 피벗들은 내부측 단부들에 위치될 수 있다. 슬롯식 구멍들의 기능은, 그 대신에, 대안적인 구성요소, 예를 들어 작은 링크(link)에 의해 제공될 수 있다.

내부측 베어링들(212a, 212b)은 자기-정렬 베어링 하우징(214) 내의 일 범위의 각들을 받아들이도록 배열된다. 이 실시예에서, 내부측 베어링들(212a, 212b)은 상기 일 범위의 각들 그리고 또한 롤들(202a, 202b)의 열 팽창을 수용하도록 롤들(202a, 202b)의 내부측 단부들의 축 방향 이동을 허용하는 원통형 롤러 베어링들을 포함한다. 자기-정렬 베어링 하우징(214)은 내부측 베어링들(212a, 212b)을 보호하고 베어링 윤활제가 이탈하여 운송될 제품을 오염시키는 것을 방지하는 밀봉부들을 포함한다. 대안적인 실시예에서, 롤들(202a, 202b)의 내부측 단부들은 종래의 하우징 내의 각각의 자기-정렬 베어링들에 의해 지지된다.

2 개의 절반-폭 롤들(202a, 202b)이 단일 모터(M)에 의해 구동될 수 있도록 하기 위해 그리고 2 개의 절반부들 사이의 임의의 주기적 속도 편차들을 회피하기 위해, 본 실시예에서는, 이 롤들은 등속 유형 조인트(constant velocity type joint)(220)에 의해 연결된다. 바람직하게는, 보통은, 기어 유형 커플링들로 가능할 수 있는 각들보다 더 큰 각들을 달성하기 위해, 이 조인트는 오버-크라운식 허브(over-crowned hub)를 갖는 기어 유형 조인트이지만, 다른 유형들의 등속 조인트가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 예시된 바와 같이, 조인트(220)는 동일한 윤활 시스템 및 밀봉부들이 양쪽 모두에 공통이 되도록 내부측 베어링들(212a, 212b)과 동일한 내부측 자기-정렬 베어링 하우징(214) 내에 보유된다. 롤들(202a, 202b) 중 적어도 하나는, 각 변경에 의해 유발되는 작은 축 방향 이동들을 수용하기 위해 조인트(220)에 스플라인식 연결부를 갖는다. 대안적인 배열에서, 롤들(202a, 202b)의 내부측 단부들은 고정되고, 원통형 베어링들은 축 방향 변위를 수용하기 위해 모터(M)에 대해 스플라인식 커플링을 갖는 롤들(202a, 202b)의 외부측 단부들에 제공된다.

모터(M)는 선회 가능한 프레임 조립체(208)의 연장부 상에 장착되고 종래의 샤프트 커플링에 의해 절반-폭 롤(202a)(도 3a 및 도 3b의 관점에서, 좌측)에 연결된다. 대안적으로, 이는 비록 각의 큰 변화들을 수용할 수 있는 등속 조인트들을 포함하는 롤(202a)과 모터(M) 사이의 드라이브 샤프트를 필요로 할 것이지만, 모터(M)는 플로어 상에 또는 기초 장착식으로 제작된 강 프레임 상에 고정되게 장착될 수 있다.

이제, 도 3b를 참조하면, 사용시, 기준면(D)(지면)에 대한 절반-폭 원통형 롤들(202a, 202b)(또는 그의 길이방향 축들(X1, X2))의 경사각(α)은 액추에이터(218)를 사용하여 중앙 지지부(216)의 높이를 변경함으로써 조절된다. 도시된 조건에서, 롤들(202a, 202b)은 경사각(α)이 5도가 되도록 조절에 의해 변위되었지만, 경사각(α)은 롤러 테이블 장치(200)에 의한 제품의 지지 및 운송을 허용하는 임의의 적절한 값을 취할 수 있는 것으로 이해될 것이다.

이제, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 롤들(202a, 202b)의 경사의 이러한 조절은, 유리하게는, 제품의 폭에 따른 패스-라인 높이 편차(패스-라인 높이는 제품의 바닥 표면과 플로어 레벨 사이의 거리로서 취해짐)의 감소를 제공한다는 것을 알 수 있다. 본원에서 상기에 논의된 바와 같이, 제품의 처짐(sag)은 제품 폭의 함수이다; 넓은 제품들은 좁은 제품들보다 더 많이 처지게 된다. 종래의 고정된 각도 롤러 테이블(도 4a 참조)에 의하면, 가장 얇고 넓은 제품을 취급하기 위해 비교적 가파른 각도가 요구되지만, 본 발명의 "가변 각" 롤러 테이블 장치(도 4b 참조)에 의하면, 더 좁은 제품들에 대해 상대적으로 얕은 각도를, 그리고 더 넓은 제품들에 대해 더 가파른 각도를 선택하는 것이 가능하다.

원칙적으로, 각이 제품의 폭에 정비례(directly proportional)하게 함으로써, 패스-라인 높이 편차는 0이 될 것이지만, 실제로, 재료의 처짐은 또한 유효 패스-라인 높이를 변경시킨다. 그러나, 본원에서 상기에 논의된 바와 같이, 처짐이 계산될 수 있으므로 이론적으로는, 패스-라인 높이 편차를 가상으로 제거하는 것이 가능하다. 다른 고려사항들이 존재할지라도, 예를 들어, 매우 얇고 넓은 플레이트 제품들 상에서, 재료는 단지 에지들로부터만으로는 자체적으로 지지될 수 없다는 사실이 존재할지라도, 가변 각 롤러 테이블 장치가 대부분의 제품들에 대해 패스-높이 편차를 적어도 상당히 감소시킬 수 있다는 것은 명백하다.

테이블 롤 각의 조절이, 하나의 패스(pass)를 압연하기 직전에 발생할 것이므로 제품의 두께, 폭, 및 강도에 따라 최적의 각이 설정될 수 있다.

스트립 제품들 및 더 두껍고 더 좁은 플레이트 제품들의 경우에, 재료는 단지 에지들에서만 지지되면서 그리고 최소 패스-라인 높이 편차를 가지면서 압연될 수 있다. 단지 에지들로부터만 자체로 지지될 수 없는 가장 얇고 가장 넓은 플레이트 제품들의 경우에는, 초기(earlier) 패스들 및 전단 작업들은 단지 에지들에서만 재료를 지지하는 롤러 각으로 실행될 수 있지만, 마지막 마무리 패스들은 작거나 또는 심지어 제로인 롤러 각으로 실행될 수 있다.

상이한 폭들을 갖는 롤러 테이블들의 섹션을 갖는 1+1 또는 유사 밀의 경우에, 재료가 넓은 테이블로부터 좁은 롤러 테이블로 전달될 때 패스-라인 높이에 변화가 없다는 것이 중요하다. 더 좁은 롤러 테이블이 고정된 각을 갖는다면, 이는 가변 각의 넓은 롤러 테이블이 동일한 각도로 설정될 때 2 개의 섹션들에 대한 패스-라인 높이들이 일치되는 것을 보장함으로써 쉽게 달성될 수 있다. 그러나, 더 좁은 롤러 테이블이 조절 가능한 각도를 갖는다면, 넓은 테이블과 좁은 테이블의 일치는, 좁은 테이블과 넓은 테이블 양자 모두에 대해 외부측 선회 지점들이 동일한 위치에 있음을 보장함으로써만 달성될 수 있다. 이는 넓은 테이블들에 대한 선회 지점들을 안쪽으로 오프셋하는 것, 좁은 테이블에 대한 선회 지점들을 바깥쪽으로 오프셋하는 것 또는 이들 둘의 조합을 필요로 한다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명에 따른 롤러 테이블 장치(300)의 대안적인 실시예에서, 중앙 지지부(314)는 고정된 높이로 설정되는 한편, 한 쌍의 조절 가능한 외부측 지지부들(316a, 316b)은 선회 가능한 프레임 조립체(308)의 각각의 외부측 단부 부분들을 지지하도록 제공된다. 각각의 외부측 지지부들(316a, 316b)은 선회 가능한 프레임 조립체(308)의 외부측 단부들을 상승 및 하강시키기 위해 그리고 이에 의해 절반-폭 원통형 롤들(302a, 302b)의 경사각(α)을 변화시키기 위해, 각각의 액추에이터(318a, 318b)에 의해 상하로 이동하도록 배열된다. 넓고 좁은 롤러 테이블들 양자 모두를 갖춘 1+1 밀의 경우에, 중심 지지부가 2 개의 테이블들에 대해 동일한 위치에 있는 한 두 테이블들이 동일한 각도에 있을 때 상기 두 테이블들을 일치시키는 것이 용이하다. 다른 한편으로, 좁은 제품들에 매우 가파른 롤러 각들이 사용되지 않는다면 패스-라인 높이 편차가 더 커진다.

다른 실시예(도면에 도시 생략)에서, 높이 조절이 중심 지지부 및 외부측 지지부 양자 모두에 대해 제공된다. 이는, 롤러 각 및 패스-라인 높이를 독립적으로 제어할 수 있다는 이점을 갖지만, 시스템을 더 복잡하고 비싸게 만들 수 있다.

상기 설명된 실시예들에서, 액추에이터들(218; 318a, 318b) 각각은 스크류 잭(screw jack)을 포함하지만, 유압 실린더와 같은 다른 수단이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 하나의 단일 액추에이터가, 복수 쌍들의 절반-폭의 원통형 롤들과 관련하여 중앙 및/또는 외부측 지지부들을 상승 및/또는 하강(조절)하는 메커니즘을 작동시키도록 구성된다. 지지부들은 또한, 스크류-잭 또는 다른 액추에이터 메커니즘이 임의의 측면 부하들을 견딜 필요가 없도록 안내될 수 있다.

상기 설명된 실시예들에서, 절반-폭 롤들(202a, 202b; 302a, 302b) 각각은 중실일 수 있으며, 따라서, 특히 밀 스탠드 옆과 같은 더 무거운 듀티 영역들에 적합하고, 또는 중공일 수 있으며, 따라서 특히 밀 스탠드로부터 멀리 떨어진 것과 같은 더 가벼운 듀티 영역들에 특히 적합하다.

본 발명은 알루미늄 제품들과 함께 사용하기에 특히 적합하지만, 본 발명은 또한 다른 금속 재료들로 제조된 제품들을 압연하는 데 유용할 수 있다.

본 발명은 그 바람직한 실시예들과 관련하여 설명되었고, 첨부된 청구 범위에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 많은 다양한 방식들로 변형될 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (20)

1. 밀 스탠드(mill stand)로 또는 밀 스탠드로부터 금속 제품을 운송하기 위한, 복수의 롤러 테이블 장치(roller table apparatus)(200, 300)로서,
   각각의 롤러 테이블 장치(200, 300)는:
   제1 롤(202a, 302a) 및 제2 롤(202b, 302b)로서, 상기 롤들의 외부측 단부들(outboard ends)은 각각의 외부측 베어링들(204a, 204b)에 의해 지지되고, 상기 롤들의 내부측 단부들(inboard ends)은 각각의 내부측 베어링들(212a, 212b)에 의해 지지되어서, 상기 롤들 각각은 그 길이 방향 축(X1, X2)을 중심으로 회전 가능한, 제1 롤(202a, 302a) 및 제2 롤(202b, 302b);
   상기 롤들을 회전시키도록 배열되는 적어도 하나의 모터(M);
   상기 롤들의 길이 방향 축들(X1, X2) 각각의 기준면(D)에 대한 경사각을 조절하고 이에 의해 상기 기준면에 대한 상기 제품의 패스-라인 높이(pass-line height)를 조절하도록, 상기 롤들(202a, 302a, 202b, 302b)을 변위시키기 위해, 사용시에 이동 가능한 적어도 하나의 조절기(adjuster)(218, 316a, 316b); 및
   상기 제1 롤(202a, 302a) 및 제2 롤(202b, 302b)의 상기 내부측 베어링들을 수납하고(house), 상기 제1 롤 및 제2 롤의 상기 변위를 수용하도록 배열된, 자기-정렬(self-aligning) 베어링 하우징(214)을 포함하며,
   상기 제1 롤 및 제2 롤은 상기 제1 롤 및 제2 롤의 각각의 길이 방향 축들(X1, X2)이 공통 평면 상에 놓이도록 일렬로 배열되는,
   복수의 롤러 테이블 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 롤들을 지지하고 상기 롤들의 상기 변위를 수용하기 위해 선회되도록 배열되는 선회 가능한 지지 프레임(208, 308)을 포함하는,
   복수의 롤러 테이블 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 선회 가능한 지지 프레임(208, 308)은 상기 적어도 하나의 조절기(218, 316a, 316b)에 연결되는,
   복수의 롤러 테이블 장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 조절기(218)는 상기 롤들의 상기 내부측 단부들을 변위시키도록 상기 선회 가능한 지지 프레임(208)의 중심 부분에 위치되는,
   복수의 롤러 테이블 장치.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 롤들의 외부측 단부들을 변위시키도록 상기 선회 가능한 지지 프레임(308)의 제1 및 제2 외부측 부분들 각각에 위치되는 제1 조절기(318a) 및 제2 조절기(318b)를 포함하는,
   복수의 롤러 테이블 장치.
6. 제3 항에 있어서,
   상기 롤들의 상기 내부측 단부들을 변위시키도록 상기 선회 가능한 지지 프레임(208)의 중심 부분에 위치된 제1 조절기(218); 및 상기 롤들의 외부측 단부들을 변위시키도록 상기 선회 가능한 지지 프레임(308)의 각각의 외부측 부분들(316a, 316b)에 위치된 제2 및 제3 조절기들(318a, 318b)을 포함하는,
   복수의 롤러 테이블 장치.
7. 제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 내부측 베어링들(212a, 212b)은 상기 선회 가능한 지지 프레임(208)의 각각의 내측 부분들 상에 장착되고, 상기 적어도 하나의 조절기(218)는 상기 롤들의 상기 변위를 수용하도록 배열되는,
   복수의 롤러 테이블 장치.
8. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 롤들을 변위시키기 위해서 상기 적어도 하나의 조절기(218, 318a, 318b)를 이동시키기 위한 적어도 하나의 액추에이터를 포함하는,
   복수의 롤러 테이블 장치.
9. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 롤들은 중실 구조인,
   복수의 롤러 테이블 장치.
10. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤들은 중공 구조인,
    복수의 롤러 테이블 장치.
11. 제2 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터(M)는 상기 선회 가능한 지지 프레임(208, 308) 또는 그의 연장부 상에 위치되는,
    복수의 롤러 테이블 장치.
12. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤들은 등속 조인트(constant velocity joint)(220)에 의해 연결되는,
    복수의 롤러 테이블 장치.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 변위에 의해 야기된 상기 롤들의 축 방향 이동을 수용하기 위해 상기 롤들 사이에 스플라인식 연결부(splined connection)를 포함하는,
    복수의 롤러 테이블 장치.
14. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤들은 원통형 롤들을 포함하는,
    복수의 롤러 테이블 장치.
15. 밀 스탠드로 또는 밀 스탠드로부터 금속 제품을 운송하기 위한 복수의 롤러 테이블 장치를 사용하는 방법으로서,
    상기 복수의 롤러 테이블 장치 각각은:
    제1 롤 및 제2 롤으로서, 상기 롤들의 외부측 단부들은 각각의 외부측 베어링들에 의해 지지되고 상기 롤들의 내부측 단부들은 각각의 내부측 베어링들에 의해 지지되어서, 상기 롤들 각각은 그 길이 방향 축을 중심으로 회전 가능한, 제1 롤 및 제2 롤;
    상기 롤들을 회전시키도록 배열되는 적어도 하나의 모터;
    상기 롤들의 길이 방향 축들 각각의 기준면에 대한 경사각을 조절하고 이에 의해 기준면에 대한 상기 제품의 패스-라인 높이를 조절하도록 상기 롤들을 변위시키기 위해 사용시에 이동 가능한 적어도 하나의 조절기; 및
    상기 내부측 베어링들을 수납하고(house), 상기 제1 롤 및 제2 롤의 변위를 수용하는, 자기-정렬(self-aligning) 베어링 하우징을 포함하고,
    상기 제1 롤 및 제2 롤은 상기 제1 롤 및 제2 롤 각각의 길이 방향 축들이 공통 평면 상에 놓이도록 일렬로 배열되며,
    상기 방법은 상기 금속 제품의 폭, 두께, 등급, 및 온도 중 한 가지 이상에 따라 롤러 테이블 각도를 조절하기 위해 상기 조절기를 이동시키는 단계를 포함하는,
    밀 스탠드에 또는 밀 스탠드로부터 금속 제품을 운송하기 위한 복수의 롤러 테이블 장치를 사용하는 방법.
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