KR102606762B1 - 다중-롤 금속 스트립 레벨러 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 스트립(B) 레벨러에 관한 것이며, 상기 스트립은 응력 분포를 받는 두께(e)를 가지며, 상기 레벨러는 상부 롤들(1, 3, 5, 7, 9, ...)의 열 및 하부 롤들(2, 4, 6, 8, 10, ...)의 열을 포함하며, 상기 롤들의 수직 겹침에 의해 상기 롤들 사이에 스트립의 파형 경로가 형성되도록 상부 및 하부 롤들은 평행한 축들을 가지며, 패스 라인(lp) 방향으로 종방향으로 오프셋되고 높이방향으로 오프셋되어 있으며, 적어도 2 개의 상부 롤들([1, 3]; [5, 7]) 및 2 개의 하부 롤들([2, 4]; [6, 8])은 패스 라인의 위 및 아래에 각각 배열되어, 이들이 3 개의 수직 겹침 갭들을 형성하며, 상기 갭들은 패스 라인 방향으로 선형 겹침 값들(Imbr_lin)의 프로파일에 대비해 오목하거나 볼록한 비선형 겹침 값들(Imbr)의 프로파일을 갖는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 청구항 1의 전제부에 청구된 바와 같은 금속 스트립 레벨러(metal strip leveler)에 관한 것이다.
특히 자동차 응용들의 분야에서, 판금(sheet metal)과 같은 금속 스트립들은, 매우 진보적인 기계적 특성들을 갖도록, 예를 들어, 제어하기 어려운 조건들에서(예를 들어, 급속 냉각 동안) 상 변태(phase transformation)를 유발하고 그리고 금속 제품에 변형들, 변이들 및 내부 응력들을 유발하는, 열 처리 시스템들을 사용하는 것에 의해서 현재 개발되고 있다.
따라서, 예를 들어 스탬핑(stamping) 또는 성형(forming)에 의한 금속 제품들의 최종 쉐이핑(shaping)의 문제는 고항복 특성들(high-yield properties)(스프링백(springback))에 의해 더욱 어려워지고, 내부 응력들이 없는 균일한 재료로 제조된 도입 제품을 필요로 한다.
예를 들어, 각각 상부 레벨링 롤들(upper leveling rolls) 및 하부 레벨링 롤들(lower leveling rolls)인, 2 열들의 롤들을 사용하여 금속 스트립 레벨러가 평탄도 결함들(flatness defects)을 보정하는 것이 알려져 있는데, 롤들의 침입(penetration/imbrication)에 의해 롤들 사이에 파형 경로(undulated path)를 형성하기 위해, 상부 및 하부 롤들의 축들은 평행하고 스트립의 패스-라인(pass-line) 방향으로 종방향으로 오프셋되고 높이방향으로 오프셋되어 있다. 주로, 이러한 유형의 레벨러는 스트립 스트랜드들(strip strands)을 신장시켜 스트립을 보다 편평하게 만들 수 있다. 스트립 컬링 효과(strip curling effect)와 관련된 임의의 잔류 변형을 보정하기 위해 그러한 레벨러의 출구에는 컬링-방지 기계가 배열될 수 있다.
마지막으로, 상기 레벨러는 출구에, 주로 금속 스트립 내의 잔류 응력들을 감소시키도록 의도된 제2 다중-롤 모듈을 갖는다.
본 특허 출원의 출원인에 의해 출원된 본질적인 선행 기술 문헌 EP0665069A1은 전술한 특징들 및 장점들을 사용하여, 평탄도 결함들 및 잔류 응력들의 감소를 향상시키도록 최적화된 그러한 레벨러를 개시하고 있다.
"조질 압연 및 장력 레벨링의 기계적 및 야금학적 효과들(The mechanical and metallurgical effects of skin passing and tension levelling)"(European Commission, ISSN 1018-5593, Technical Steel Research, 1992, §2.3.3.3, §2.3.3.4)이란 제목의 연구, 특히 도 20 내지 도 23은 패스-라인 방향으로 롤들의 선형 침입 값들(롤러들의 침입 설정들(mm), 도 22)의 제1 프로파일을 포함하는 장력 레벨링 프로파일들을 제시하는데, 이는 "쐐기(wedge)" 효과를 형성하고, 즉 장력 하에서 제품의 잔류 응력들을 보상하기 위해, 그리고 선형적으로 레벨러의 출구에서보다 레벨러의 입구에서 침입이 더 큰 효과를 형성한다. 마지막으로, 패스-라인 방향으로 롤들의 선형 침입 값들(롤러들의 침입 설정들(mm), 도 23)의 연속되지는 않지만 연이은 두 개의 선형 프로파일들을 포함하는 롤들의 선형 침입 값들의 제2 프로파일이 또한 제공된다. 이러한 개선된 프로파일은, 각각의 세트가 스트립 패스-라인에 수직인 평면에서 개별적으로 경사질 수 있는, 레벨링 카세트들(leveling cassettes)의 2 개의 세트들(상부 및 하부)을 배열함으로써 달성된다. 그러한 침입 값 프로파일들이 재료 내의 선형 잔류 응력들을 보상하지만, 비선형 응력들이 지속되는 것으로 나타난다는 것이 명시되어 있다. 마찬가지로, 최근 공보 EP2813299A1은 장력 레벨러의 동일한 원리에 대해 논의하며, 따라서 하기에 제시된 단점들에 부가하여 이러한 동일한 단점들을 또한 갖는다.
본 출원인은 비선형 잔류 응력들에 대한 연구를 진전시키고자 한다. 현장 및 시뮬레이트된 실험들에 의하면, 전술한 종래 기술에서 설명된 바와 같은 장력 레벨링 후에, 금속 스트립이 주로 제품의 두께에 걸쳐 그리고 스트립의 적어도 하나의 중립 축(neutral axis)에 대해 매우 비대칭적인 세기를 갖는 기계적 응력들을 갖는다는 것이 입증되었다. 실제로, European Commission 연구 ISSN 1018-5593 또는 EP2813299A1에 의해 언급된 종래 기술에서와 같이 그리고 몇 개의 경사들이 가능한 상기 연속 또는 불연속 선형 침입 프로파일들을 시험한 결과, 이하에서 비대칭 응력들로 지칭되는 이들 잔류 응력들은 지속되며, 레벨링된 제품의 요구 품질에 부정적인 영향을 미친다.
이와 관련하여, 2 개의 도면들이 제공된다:
- 도 1은 예컨대 종래 기술에 따른 레벨링 단계 후에, 스트립의 두께에 따른 잔류 응력들의 비대칭 프로파일이고,
- 도 2는 본 발명에 의해 제안된 최적화된 잔류 응력 프로파일이다.
도 1은 예컨대 종래 기술에 따른 레벨링 단계 후, 스트립(B)의 두께(e)에 따른 잔류 응력들(c)의 전형적이고 예시적인 비대칭 프로파일을 도시하고 있다. 응력 값은 적어도 하나의 중립 축(fn)을 따라 0(zero)이고, 이러한 경우에 상기 중립 축은 스트립의 두께의 중간에 위치된 "스트립 중심" 축(cb)으로부터 이격되어 설정된다. 이것은 비선형 잔류 응력(c) 프로파일들에 있어서의 비대칭성의 전형적인 예를 제공하는데, 이는, 스트립 중심으로부터 오프셋된 중립 축 아래의 두께 영역에서 낮은 음의 응력들(= 압축)이 기록되는 한편, 스트립 중심으로부터 오프셋된 중립 축 위의 두께 영역에서, 높은 비선형의 양의 응력들(= 트랙션(traction))이 존재하기 때문이다. 비선형 응력들의 이러한 비대칭 분포 불균형은 명백하게도, 스트립 두께에 따른 제어된 응력 특성들(확립된 대칭성)을 요구하는 후속 성형 단계들에 매우 부정적인 영향을 미친다.
도 2는 본 발명에 의해 제안된 최적화된 잔류 응력 프로파일을 도시하며, 여기서 도 1의 프로파일의 비대칭성은 양 및 음의 비대칭 응력들의 밸런싱(balancing)에 의해 보정되는 경향이 있다. 그러한 밸런싱은 스트립 중심에 대해 대칭인 응력 프로파일을 초래해야 하며, 이 응력 프로파일에서 양 및 음의 응력들(c)의 분포가 또한 가능한 한 밸런싱된다.
본 발명의 하나의 목적은, 특히 고항복 강들에 대해, 레벨링된 스트립의 두께에 걸친 잔류 응력들의 분포에 있어서의 불균형(imbalance), 특히 비대칭 불균형을 적어도 보상할 수 있는 금속 스트립 레벨러를 제안하는 것이다.
따라서, 금속 스트립 레벨러는 청구항 1의 특징들에 의해 제안된다.
본 발명은 금속 스트립 레벨러를 개시하고 있으며, 상기 스트립은 응력 프로파일을 받는 두께를 가지고, 상기 응력 프로파일은 제품 두께에 따른 적어도 하나의 평탄도 결함 및/또는 비대칭성을 가지며, 상기 레벨러는,
- 상부 롤들의 열(row) 및 하부 롤들의 열을 포함하며, 상기 롤들은 스트립과 접촉하는 레벨링 또는 교정 롤들(straightening rolls)이고,
- 상기 롤들의 수직 침입에 의해 롤들 사이에 스트립의 파형 경로가 형성되도록, 상부 및 하부 롤들의 축들은 평행하고 스트립의 패스-라인 방향으로 종방향으로 오프셋되고 높이방향으로 오프셋되어 있으며,
- 적어도 2 개의 상부 롤들 및 2 개의 하부 롤들이 3 개의 수직 침입 갭들(vertical penetration gaps)을 형성하도록 패스-라인의 위 및 아래에 각각 배열되고, 상기 갭들은 패스-라인 방향으로 선형 침입 값들의 프로파일에 대비해 볼록하거나 오목한 적어도 하나의 비선형 침입 값 프로파일을 갖는다.
적어도 3 개의 비선형 갭들을 갖는 침입 프로파일의 주요 장점은, 주로 레벨링될 스트립의 두께에 걸쳐 대칭 응력들을 흡수하는 레벨링 효과만을 가지며 따라서 비대칭 응력을 밸런싱할 수 없는 공지된 선형 프로파일들과 달리, 도 2의 모델에 따라, 잔류 응력들이 레벨링된 스트립의 두께에 걸쳐 보다 양호하게 분포된다는 것이다.
따라서, 정성적인 요건들에 따라, 본 발명에 따른 레벨러의 몇 개의 유리한 실시예들이 가능하다. 일련의 하위 청구항들은 또한 이들 실시예들 및 본 발명의 추가 장점들을 제시한다.
도 1은 예컨대 종래 기술에 따른 레벨링 단계 후, 스트립의 두께에 따른 잔류 응력들의 비대칭 프로파일이고,
도 2는 본 발명에 의해 제안된 최적화된 잔류 응력 프로파일이며,
도 3은 본 발명에 따른 레벨러의 제1 실시예이고,
도 4는 도 3에 따른 침입 프로파일이며,
도 5는 본 발명에 따른 레벨러의 제2 및 제3 실시예들이고
도 6은 제2 실시예에 따른 침입 프로파일이며,
도 7은 제3 실시예에 따른 침입 프로파일이다.
도 2는 본 발명에 의해 제안된 최적화된 잔류 응력 프로파일이며,
도 3은 본 발명에 따른 레벨러의 제1 실시예이고,
도 4는 도 3에 따른 침입 프로파일이며,
도 5는 본 발명에 따른 레벨러의 제2 및 제3 실시예들이고
도 6은 제2 실시예에 따른 침입 프로파일이며,
도 7은 제3 실시예에 따른 침입 프로파일이다.
예시적인 실시예들 및 응용예들이 설명된 도면들을 사용하여 제공된다:
도 3 - 본 발명에 따른 레벨러의 제1 실시예.
도 4 - 도 3에 따른 침입 프로파일.
도 5 - 본 발명에 따른 레벨러의 제2 및 제3 실시예들.
도 6 - 제2 실시예에 따른 침입 프로파일.
도 7 - 제3 실시예에 따른 침입 프로파일.
도 3은 본 발명에 따른 금속 스트립(B)의 레벨러의 제1 실시예의 측면도(예를 들어, 오퍼레이터측(operator side))이다. 스트립의 두께는 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이 응력 프로파일을 받는다. 스트립은 또한 임의의 유형의 평탄도 결함들을 가질 수 있다.
레벨러는,
- 상부 롤들(1, 3, 5, 7, 9, ...)의 열 및 하부 롤들(2, 4, 6, 8, 10, ...)의 열을 포함하며, 상기 롤들은 스트립과 접촉하는 레벨링 또는 교정 롤들이고,
- 상기 롤들의 수직 침입에 의해 롤들 사이에 스트립의 파형 경로를 형성하도록, 상부 및 하부 롤들의 축들은 평행하고 패스-라인(lp) 방향으로 종방향으로 오프셋되고 높이방향으로 오프셋되어 있으며,
- 적어도 2 개의 상부 롤들(1, 3) 및 2 개의 하부 롤들(2, 4)이 3 개의 수직 침입 갭들을 형성하도록 패스-라인의 위 및 아래에 각각 배열되고, 상기 갭들은 도 4에 의해 보다 상세하게 설명되는 비선형 침입 값들의 프로파일을 갖는다.
도 3을 참조하여, 도 4는 패스-라인 방향으로(이 경우에, 롤들(1 내지 16)) 선형 침입 값들(Imbr_lin)의 프로파일(점선)에 대비해 볼록하거나 오목한 비선형 침입 값들(Imbr)의 프로파일(실선)을 갖는 상기 갭들을 도시하고 있다.
도 3 및 도 4에서, 그리고 본 발명에 따른 레벨러의 제1 실시예에 따르면, 2 개의 상부 롤들 및 2 개의 하부 롤들(1, 2, 3, 4)은, 프레임(frame), 빔(beam), 카세트(cassette) 또는 이러한 목적을 위해 레벨러에 포함된 임의의 다른 유지 요소에 대한 개별 수직 조정부(v1, v2, v3, v4)를 롤들 각각에 대해 포함하는, 제1 레벨링 조립체(leveling assembly)(pl1) 내에 배열된다. 이상적으로, 롤들 중 적어도 하나의 롤의 조정부는 적어도 하나의 잭(jack)을 포함한다.
제1 레벨링 조립체(pl1) 내 레벨러의 제1 롤들은 원칙적으로 평탄도 결함들 및 응력들을 보정하기 위한 스트립의 신장(elongation)의 대부분을 수행한다.
레벨러는 또한, 각각이 다중-롤 레벨러(5, 6, 7, 8, ...)의 상부 카세트(C1) 및 하부 카세트(C2)에 의해 형성된, 적어도 하나의 제2 레벨링 조립체(pl2)를 포함할 수 있다. 이러한 레이아웃은, 예를 들어 금속 패키징(metal packaging)을 제조하기에 적합한 "주석 도금(tin plate)" 강을 레벨링하기에 특히 적합하다.
도 3 및 도 4에서, 볼록하거나 오목한 침입 프로파일을 얻기 위한 비선형 갭들만이 제1 레벨링 조립체(pl1)의 롤들의 침입에 의해 형성되고, 이에 의해 비대칭 응력 불균형들의 보상이 가능해진다.
통상적으로, 제2 레벨링 조립체(pl2)의 카세트들(C1, C2) 중 적어도 하나는 수직 변위 수단(v2hg, v2hd, v2bg, v2bd)을 사용하여 경사져서, 카세트들이 패스 방향으로 수직 평면에서 개방된 각도로 배열된다. 이것은 롤들의 침입이 도 3 및 도 4의 경우에 또는 종래 기술에서와 같이 점진적으로 그리고 선형적으로 감소될 수 있게 하고, 이에 의해 비대칭 응력들을 제외하고, 스트립 내의 응력들을 감소시키는 것을 돕는다.
마지막으로, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 레벨러의 제2 및 제3 실시예들을 도시하고 있다.
도 5에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 레벨러의 제2 실시예에서, 레벨러는 제2 다중-롤 레벨링 조립체만을 포함한다(제1 레벨링 조립체가 존재하지 않거나 비활성화됨). 이러한 유형의 다중-롤 레벨러는 통상적으로 많은 수의 롤들(15 개 이상)을 가지며, 주요한 평탄도 결함들 및 응력들을 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다.
이러한 경우에, 비선형 침입 값들의 프로파일은, 각각이 다중-롤 레벨러의 상부 카세트(C1) 및 하부 카세트(C2)에 의해 형성된, (적어도) 제2 레벨링 조립체(pl2) 내에 배열된 예를 들어 2 개의 상부 롤들(5, 7) 및 2 개의 하부 롤들(6, 8)을 사용하여, 제2 레벨링 조립체(pl2)의 적어도 4 개의 롤들에 적용되며, 상기 카세트들 중 적어도 하나는 카세트들에 대한 롤들의 개별 수직 조정부(r5, r7; r6, r8, ...)를 롤들 각각에 대해 포함하고, 조정부는 이상적으로 기계식 액추에이터(mechanical actuator) 또는 서보모터(servomotor)를 포함한다.
도 6은 이러한 제2 실시예에 대해 도 5에 도시된 제2 레벨링 조립체(pl2)의 롤(5, 6, 7, 8 등)에만 적용되는, 본 경우에는 볼록한 비선형 침입 값들(Imbr)의 예시적인 프로파일을 도시하고 있으며, 제1 레벨링 조립체는 존재하지 않거나 비활성화되어 있다.
마지막으로, 도 5에 도시된 본 발명에 따른 레벨러의 제3 실시예에서, 레벨러는 다시 제1 및 제2 레벨링 조립체들(pl1, pl2)을 포함한다. 이러한 목적을 위해, 비선형 침입 값들의 프로파일에 링크된 적어도 2 개의 상부 롤들 및 2 개의 하부 롤들은 제1 조립체와 제2 조립체 사이에 분배되거나 분할된다. 예로서, 제1 레벨링 조립체(pl1) 내의 4 개의 롤들(1, 2, 3, 4) 및 제2 레벨링 조립체(pl2) 내의 롤들(5, 6, 7, 8, ...) 중 1 개, 2 개, 3 개, 4 개 또는 그 초과의 롤들에 대한 비선형 침입 값들의 프로파일을 생성하는 것이 가능하다.
도 7에는, 패스-라인을 따라 연이어 배열된 2 개의 프로파일들(Imbr)의 이러한 예가, 각각 종래 기술에서 통상적인 연이은 2 개의 선형 침입 프로파일들(Imbr_lin) 각각에 대비해, 롤들(1, 2, 3, 4)에 대한 제1 볼록한 프로파일 및 그에 이어지는 롤들(5, 6, 7, 8 등)에 대한 제2 오목한 프로파일의 형태로 도시되어 있다.
종래 기술에서, 제2 레벨링 조립체(pl2)의 롤들은 제품에서 유발된 응력들을 보상하도록 선형 레벨링 침입을 감소시킴으로써 생성된 잔류 응력들을 제한하는 것을 가능하게 하기 때문에, 상기 선형 프로파일들에 대한 도 5에 따른 비선형 침입 값들의 프로파일들(볼록한 및/또는 오목한 프로파일)의 적용은 매우 유리하게는 제품의 두께에 있어서의 응력 비대칭들을 추가로 보상하는 것을 돕는다. 제1 레벨링 조립체(pl1)의 롤들에 부가하여 제2 레벨링 조립체(pl2)의 롤들에 비선형 침입 값들의 프로파일을 적용함으로써, 비대칭 응력들을 더욱 감소시키는 것이 가능해지고 그리고 제1 레벨링 조립체(pl1)가 충분한 신장을 달성하는 것을 막는 특성들을 갖는 스트립에 대해서 신장 작동을 강조하거나(제2 실시예) 또는 지속하기(제3 실시예) 위해 제2 레벨링 조립체(pl2)내 제1 롤들 중 적어도 1 개, 2 개, 3 개 또는 그 초과의 롤들을 사용하는 유리한 옵션이 존재하게 된다. 그렇게 하기 위해, 제2 레벨링 조립체(pl2)의 (스트립 패스 방향으로의) 상기 제1 롤들은 오목하거나 볼록한 방식의 비선형 침입 값들을 사용하여 배열되고, 상기 비선형 침입 값들은 선형 침입 값들(Imbr_lin)보다 크다. 비선형 침입 값들의 그러한 유리한 프로파일이 도 6 및 도 7에 명시적으로 도시되어 있다.
도시된 모든 실시예들(도 3 내지 도 7)에 대하여, 하기를 고려하면, 기존 레벨러는 또한 본 발명에 따른 레벨러의 특성들 및 장점들을 제공하도록 용이하고 저렴하게 적합화될 수 있다:
- 제1 레벨링 조립체(pl1)의 수직 변위 수단(v1, v2, v3, v4)이 상기 제1 조립체를 포함하는 기존 레벨러에 존재하며,
- 수직 변위 수단(r5, r6, r7, r8 ...)이 제2 레벨링 조립체(pl2)의 기존 카세트 내에 제공되거나 삽입될 수 있다.
마지막으로, 개시된 모든 실시예들(도 3 내지 도 7)에 대해 동일하게, 본 발명에 따른 레벨러는 하기의 특징들 및 장점들을 갖는다:
- 제2 다중-롤 레벨링 조립체(pl2)는 제1 쌍의 카세트들에서 보다 큰 신장 효과들(레벨링)을 생성하고 제2 쌍의 카세트들에서 보다 작은 신장 효과들(교정)을 생성하기 위해 패스-라인을 따라 연이어 배열된 몇 개의 쌍들의 상부 및 하부 카세트들을 갖는다. 이들 모든 쌍들의 카세트들은 비선형 침입 값들의 범위가 매우 비대칭적인 응력들에 대해 조절 및 확장될 수 있게 한다.
- 패스-라인 방향으로의 선형 침입 값들(Imbr_lin)의 프로파일은 상기 패스-라인을 따라 적어도 하나의 스트립 레벨링 부분의 입구로부터 출구까지 가면서 감소하고, 비선형 침입 값들의 프로파일은 잔류 응력들(본 발명에 의해 감소된 비대칭 응력들을 제외함)의 감소 효과가 항상 유지되도록 선형 침입 값들의 프로파일에 근접하거나 그와 교차한다.
- 스트립이 인장 응력을 받도록, 적어도 2 개의 텐셔너들(tensioners)이 상부 및 하부 롤들의 적어도 하나의 그룹의 각각의 상류 및 하류에 배열된다.
- 제2 실시예와는 별도로, 제2 레벨링 조립체(pl2)는 제1 레벨링 조립체(pl1)보다 적어도 2.2 배만큼 많은 롤들, 이상적으로는 2.5 배 내지 6 배만큼 많은 롤들을 포함하고, 그에 따라 보다 강한 레벨링(매우 높은 항복 강도를 갖는 경강(hard steel))이 본 발명의 취지 내에서 요구된다면, 제1 레벨링 조립체(pl1)가 존재하거나 활성화되는 경우, 제1 레벨링 조립체(pl1) 내의 롤들의 수를 증가시킬 필요는 없고, 오히려 제2 레벨링 조립체(pl2) 내의 롤들의 수, 특히 카세트 유지보수 또는 교체(swapping) 동안에 비선형 침입 값들의 프로파일을 갖는 롤들(5, 6, 7, 8, ...)의 수를 증가시킬 필요가 있다.
- 본 발명에 따른 레벨러의 실시예들은, 유리하게는 PLC 제어 유닛 및/또는 오퍼레이터에 의해 제어될 수 있고―상기 유닛은 레벨링될 스트립의 상이한 재료들의 기계적 특성들에 따른 상이한 응력 프로파일 모델들을 포함하는 데이터 매체를 가짐―, 연이은 레벨링 롤들의 수직 조정 액추에이터들(v1, v2, ...; r5, r6, ...)로 전송되는 제어 신호들의 형태로 비선형 침입 값들의 상이한 프로파일들을 제공하는 관련 레벨링 모델들 중 하나를 선택할 수 있다. 이것은, 특히 유리하게 보상된 비대칭 응력들의 결과로서 높은 제품 품질을 보장하면서, 레벨링된 제품들의 제조업자들이 제품 범위들을 보다 용이하게 확장할 수 있게 한다.
- 마지막으로 그리고 유리하게는, 본 발명에 따른 레벨러의 실시예들에서, 연이은 상부 및 하부 롤들의 제1 쌍들 사이의 적어도 3 개의 수직 갭들은 오퍼레이터측에서 비선형 침입 값들의 제1 프로파일을 갖고, 연이은 상부 및 하부 롤들의 제2 쌍들 사이의 적어도 3 개의 수직 갭들은 모터측에서 제1 프로파일과 상이한 비선형 침입 값들의 제2 프로파일을 가지며, 롤들의 제1 및 제2 쌍들은 동일한 롤들에 속하거나, 상이한 롤들로 구성된다. 비선형 침입 값들의 이러한 이중 프로파일은 매우 유리하게는 제품 내의 횡방향 응력들의 분기하는 비대칭들(divergent asymmetries)의 보상을 가능하게 한다.
Claims (11)
- 금속 스트립 레벨러(metal strip leveler)(B)로서,
상기 스트립은 응력 프로파일(stress profile)을 받는 두께(e)를 가지며,
상기 레벨러는,
상부 롤들(upper rolls)(1, 3, 5, 7, 9, ...)의 열 및 하부 롤들(lower rolls)(2, 4, 6, 8, 10, ...)의 열을 포함하며,
상기 상부 및 하부 롤들의 수직 침입(vertical penetration/imbrication)에 의해 상기 상부 및 하부 롤들 사이에 스트립의 파형 경로(undulating path)가 형성되도록, 상기 상부 및 하부 롤들의 축들은 평행하고 패스-라인(pass-line)(lp) 방향으로 길이방향으로 오프셋되고 높이방향으로 오프셋되어 있으며,
적어도 2 개의 상부 롤들([1, 3]; [5, 7]) 및 2 개의 하부 롤들([2, 4]; [6, 8])이 3 개의 수직 침입 갭들(vertical penetration/imbrication gaps)을 형성하도록 상기 패스-라인의 위와 아래에 각각 배열되고, 상기 갭들은 상기 패스-라인 방향을 따라 선형인, 상기 패스-라인에 수직인 방향으로의 선형 침입 값들(Imbr_lin)의 프로파일에 대비해 상기 패스-라인 방향을 따라 볼록하거나 오목한, 상기 패스-라인에 수직인 방향으로의 비선형 침입 값들(Imbr)의 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는,
금속 스트립 레벨러. - 제1 항에 있어서,
상기 2 개의 상부 롤들(1, 3) 및 상기 2 개의 하부 롤들(2, 4)은 개별 수직 조정부(v1, v2, v3, v4)를 상기 롤들 각각에 대해 포함하는, 제1 레벨링 조립체(leveling assembly)(pl1) 내에 배열되는,
금속 스트립 레벨러. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 2 개의 상부 롤들(5, 7) 및 상기 2 개의 하부 롤들(6, 8)은, 다중-롤 레벨러(multi-roll leveler)의 상부 카세트(upper cassette)(C1) 및 하부 카세트(lower cassette)(C2)에 의해 각각 형성된 적어도 하나의 제2 레벨링 조립체(pl2) 내에 배열되고, 상기 카세트들 중 적어도 하나는 상기 카세트들에 대한 상기 롤들의 개별 수직 조정부(r5, r7; r6, r8)를 상기 롤들 각각에 대해 포함하고, 상기 조정부는 기계식 액추에이터(mechanical actuator) 또는 서보모터(servomotor)를 포함하는,
금속 스트립 레벨러. - 제3 항에 있어서,
적어도 상기 2 개의 상부 롤들 및 상기 2 개의 하부 롤들은 상기 제1 레벨링 조립체와 상기 제2 레벨링 조립체 사이에 분할되는,
금속 스트립 레벨러. - 제3 항에 있어서,
상기 제2 레벨링 조립체(pl2)의 제1 롤들은 오목하거나 볼록한 방식의 비선형 침입 값들을 사용하여 배열되고, 상기 비선형 침입 값들은 상기 선형 침입 값들(Imbr_lin)보다 큰,
금속 스트립 레벨러. - 제3 항에 있어서,
상기 제2 레벨링 조립체(pl2)는 상기 패스-라인을 따라 연이어 배열된 상부 및 하부 카세트들의 몇 개의 쌍들을 갖는,
금속 스트립 레벨러. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 패스-라인 방향으로의 선형 침입 값들(Imbr_lin)의 프로파일은 상기 패스-라인을 따라 적어도 하나의 스트립 레벨링 부분의 입구로부터 출구로 가면서 감소하는,
금속 스트립 레벨러. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 스트립이 인장 응력을 받도록, 적어도 2 개의 텐셔너들(tensioners)이 상부 및 하부 롤들의 적어도 하나의 그룹의 각각의 상류 및 하류에 배열되는,
금속 스트립 레벨러. - 제3 항에 있어서,
상기 제2 레벨링 조립체(pl2)는 상기 제1 레벨링 조립체(pl1)보다 적어도 2.2 배만큼 많은 롤들을 포함하는,
금속 스트립 레벨러. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 레벨러는 PLC 제어 유닛 및/또는 오퍼레이터(operator)에 의해 제어되고, 상기 유닛은 레벨링될 상기 스트립의 상이한 재료들의 기계적 특성들에 따른 상이한 응력 프로파일 모델들을 포함하는 데이터 매체를 가지며, 상기 레벨러는 연이은 레벨링 롤들의 수직 조정 액추에이터들(v1, v2, ...; r5, r6, ...)로 전송되는 제어 신호들의 형태로 비선형 침입 값들의 상이한 프로파일들을 제공하는 관련 레벨링 모델들 중 하나를 선택할 수 있는,
금속 스트립 레벨러. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
연이은 상부 및 하부 롤들의 제1 쌍들 사이의 적어도 3 개의 수직 갭들은, 오퍼레이터측에서 비선형 침입 값들의 제1 프로파일을 갖고, 연이은 상부 및 하부 롤들의 제2 쌍들 사이의 적어도 3 개의 수직 갭들은 모터측에서 상기 제1 프로파일과 상이한 비선형 침입 값들의 제2 프로파일을 가지며, 상기 롤들의 제1 및 제2 쌍들은 동일한 롤들에 속하거나, 상이한 롤들로 구성되는,
금속 스트립 레벨러.
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