KR20010013782A - Ｈ형 강의 압연 설비용 다기능 압연기 및 ｈ형 강의 압연설비용 다기능 압연기를 사용한 압연방법 - Google Patents

Ｈ형 강의 압연 설비용 다기능 압연기 및 ｈ형 강의 압연설비용 다기능 압연기를 사용한 압연방법 Download PDF

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Abstract

H형 강의 압연기에 있어서, 플랜지 두께 압하용 롤러로 구성되는 좌우 한 쌍의 수직 롤러와, 웹 두께 압하용 롤러부 및 그 양단에 후퇴기구를 매개하여 플랜지 폭 압하용 롤러부를 연직방향으로 이동이 자유롭게 설치하여 구성되는 상하 한 쌍의 수평롤러로 구성되고, 상기 수직 롤러와 수평 롤러로 H형 강의 플랜지 두께 압연 및 웹 두께 압연의 압하시에, 상기 수평 롤러의 플랜지 폭 압하용 롤러부를 상하 이동시키고, 상기 수직 롤러에 상기 수평 롤러의 플랜지 폭 압하용 롤러부가 간섭하지 않도록 구성한 H형 강의 다기능 압연기.

Description

Ｈ형 강의 압연 설비용 다기능 압연기 및 Ｈ형 강의 압연 설비용 다기능 압연기를 사용한 압연방법{MULTIFUNCTION ROLLING MILL FOR H-STEEL ROLLING EQUIPMENT AND ROLLING METHOD USING IT}
H형 강을 압연하는 설비로서, 예를 들면 일본특허공개공보 소56-109101호 공보에 기재되어 있는 H형 강의 압연 설비 B가 이미 공지가 되어 있다. 상기 공보의 압연 설비의 구성을 도 19, 20에 간단하게 도시한다. H형 강의 압연 설비 B는, 직렬로 배열된 브레이크다운 압연기(70)와, 유니버설 조질 압연기(71)와, 에저 압연기(72)와 유니버설 마무리 압연기(73)를 구비하고 있다.
상기 H형 강의 압연 설비(B)를 사용한 압연방법에서는, 먼저, 브레이크다운 압연기(70)에 의하여 슬라브(slab), 빔 블랭크 등의 소재로서 피압연재(87)를 도 19, 도 20에 나타내는 바와 같이 소정의 형상으로 조질 조형하고, 그 후, 유니버설 조질 압연기(71)와 에저 압연기(72)에 의한 복수 패스의 중간 압연을 거쳐 유니버설 마무리 압연기(73)에 있어서, 최종적으로 H형 강 (86)의 제품에 압연한다. 즉, 도 20에 나타내는 바와 같이, 브레이크다운 압연기(70)에 있어서, 피압연재(87)는 브레이크다운 롤러(74, 75)에 의하여 조질 조형되고, 유니버설 조질 압연기(71)에 있어서, 수평 롤러(76, 77)와 수직 롤러 (78, 79)에 의하여 웹과 플랜지가 압연되고, 에저 압연기(72)에 있어서, 에저 롤러(80, 81)에 의하여 플랜지 양측 가장자리부가 눌리고, 플랜지의 폭 치수가 설정된다. 또한, 유니버설 마무리 압연기(73)에서는 수평 롤러(82, 83) 및 수직 롤러(84, 85)에 의하여 웹과 플랜지가 압연되고, 플랜지의 각도는 웹에 대하여 90°로 성형된다.
그러나, 상술한 H형 강의 압연 설비(B)는 아직, 이하의 해결해야할 과제를 안고 있다.
즉, 도 19에 도시하는 바와 같이, 브레이크다운 압연기(70) 이후의 공정에 있어서 웹 및 플랜지를 압연하려면, 유니버설 조질 압연기(71)와 유니버설 마무리 압연기(73)가 필요하고, 또한 플랜지 측면 가장자리부의 압하를 위하여 에저 압연기(72)가 필요하므로, 설비비가 고가가 됨과 동시에, 라인 길이도 길어져 있다.
한편, 일본특허공개공보 평4-251603호 공보에는, 상하 수평 롤러의 양측면부에 플랜지 폭 압하용 롤러부를 설치한 유니버설 압연기가 제안되어 있으나,
(1) 수평 롤러의 외주면에 의한 H형 강의 웹 압하
(2) 수평 롤러의 양측면부에 설치한 수직 롤러사이에 의한 H형 강의 플랜지 외측면의 압하
(3) 수평 롤러의 양측부에 설치된 플랜지 폭 압하롤러에 의한 H형 강의 플랜지 폭 압하의 3가지 압하공정을 동시에 실시하기 위하여, 좌우 한 쌍의 수직 롤러와 상하 한 쌍의 수평롤러의 간극에 플랜지 폭 압하 롤러를 설치하여야 한다. 그러나, 이 간극이 작으므로, 원반상의 플랜지 폭 압하롤러의 두께가 충분히 확보되지 않아, 롤러 강도상, 실용기로서의 사용에 적합하지 않다.
한편, 제품 품질로부터 본 경우, 수직 롤러와 수평 롤러의 간극과 플랜지 폭 압하 롤러의 두께를 일치시키는 것이 곤란하므로, 플랜지 폭 압하롤러의 두께가 두꺼운 경우에는 각 롤러 사이의 간섭이 일어나고, H형 강의 플랜지 두께를 소정의 두께까지 얇게 할 수 없다. 또한, 역으로 플랜지 폭 압하롤러의 두께가 얇은 경우에는 H형 강의 플랜지 폭 단면을 그 전면에 걸쳐 압하할 수 있으므로, H형 강의 플랜지 단면에 오목부를 형성하고, 제품품질을 떨어뜨린다는 문제점이 있다.
일본특허 공개공보 평4-251603호 공보에 기재된 유니버설 압연기에 의한 경우, 본 발명이 과제로 하는 압연기(mill) 대수의 삭감, 라인 길이의 단축에 의한 설비비의 삭감을 실현할 수 없다.
발명의 요약
본 발명은 종래의 중간·마무리 압연에 최저한 3대 필요하였던 압연기를 두 대로 하고, 설비비를 염가로 함과 동시에 라인 길이를 단축할 수 있어, 필요 건물(building) 길이도 줄일 수 있으며, 치수 정밀도가 양호한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기 및 H형 강의 압연 설비 다기능 압연기를 사용한 압연방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 H형 강의 에징 압연과 유니버설 압연을 단일 압연기를 이용하여 실시할 수 있는 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기 및 동 압연기를 사용한 압연방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기를 구비하는 H형 강의 압연 설비의 개념적인 구성 설명도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시태양에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 측단면도.
도 3은 본 발명의 일실시태양에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기를 구비하는 H형 강의 압연 설비에 사용하는 유니버설 조질 압연기에 있어서 압연 상태를 설명하는 도.
도 4는 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 롤러 후퇴(retraction) 기구의 측단면도.
도 5는 도 4의 롤러 후퇴기구의 정면도.
도 6은 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 플랜지 폭 압하용 롤러부의 동작 설명도.
도 7은 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 플랜지 폭 압하용 롤러부의 동작 설명도.
도 8은 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 플랜지 폭 압하용 롤러부의 동작설명도.
도 9는 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 롤러 후퇴기구의 변형예의 측단면도.
도 10은 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 롤러 후퇴기구의 변형예의 측단면도.
도 11은 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기 및 유니버설 조질 압연기의 패스 스케줄의 설명도.
도 12는 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기 및 유니버설 압연기의 패스 스케줄의 설명도.
도 13은 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기 및 유니버설 조질 압연기의 패스 스케줄의 설명도.
도 14는 다기능 압연기를 하류측에, 유니버설 조질 압연기를 상류 측에 배치한 경우에 있어서 본 발명의 일실시 형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기를 구비한 H형 강의 압연 설비의 전체 구성을 도시하는 개념적인 구성설명도.
도 15는 상술한 다기능 압연기의 플랜지 폭 압하용 롤러부의 동작설명도.
도 16은 상술한 다기능 압연기의 플랜지 폭 압하용 롤러부의 동작설명도.
도 17은 상술한 H형 강의 압연 설비에 있어서 동 다기능 압연기 및 유니버설 조질 압연기의 패스 스케줄의 설명도.
도 18은 상술한 H형 강의 압연 설비에 있어서 동 다기능 압연기 및 유니버설 조질 압연기의 패스 스케줄에 대한 설명도.
도 19는 종래기술에 의한 H형 강의 압연 설비의 개념적인 구성 설명도.
도 20은 종래기술에 의한 H형 강의 압연 설비에 있어서 각 압연기의 사시도.
도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 측단면도.
도 22는 웹 두께 압하용 롤러부의 구동 장치의 확대측면도.
도 23은 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 측단면도.
도 24는 도 23의 다기능 압연기에 있어서, 웹 누름용 롤러부의 롤러간 거리가 큰 경우에 있어서, 롤러 후퇴기구가 압하위치에 있을 때의 부분확대 측단면도.
도 25는 도 23의 다기능 압연기에 있어서, 웹 누름용 롤러부의 롤러간 거리가 작은 경우로서 롤러 후퇴기구가 압하위치에 있을 때의 부분 확대 측단면도.
도 26은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 부분 측단면도.
도 27은 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 부분 측단면도.
도 28은 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 측단면도.
도 29는 도 28의 다기능압연기의 일부를 확대하여 도시하는 부분 확대단면도.
도 30은 본 발명의 제 7 실시형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 측단면도.
도 31은 도 30의 다기능 압연기의 일부를 확대하여 도시하는 확대단면도.
도 32는 본 발명의 제8 실시형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기의 측단면도.
도 33은 도 22에 도시하는 웹 두께 압하용 롤러부의 구동장치의 변형 실시형태의 일부를 파단하여 도시하는 측면도.
청구항 제 1항 기재의 본 발명은, H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기에 있어서, 플랜지 두께 압하용 롤러로 구성되는 좌우 한 쌍의 수직 롤러와 웹 압하용 롤러부 및 그 양단에 후퇴기구를 매개하여 플랜지 폭 압하용 롤러부를 연직 방향으로 이동이 자유롭게 설치하여 구성되는 상하 한 쌍의 수평 롤러로 구성되고, 상기 수직 롤러와 수평 롤러로 H형 강의 플랜지 폭 압하용 롤러부를 상하로 이동시키고, 상기 수직 롤러에 상기 수평 롤러의 플랜지 폭 압하용 롤러부가 간섭하지 않도록 구성되어 있다.
청구항 제 2항 기재의 발명은, 청구항 1에 기재된 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기에 있어서, 청구항 제 1항에 기재된 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기에 있어서, 상기 양 플랜지 폭 압하용 롤러부의 압하면을 상기 플랜지 압하용 롤러의 중심을 향하여 좌우대칭으로 직경이 점차 작아지는 환상 테이퍼면으로 하고 있다.
청구항 제 1항 및 제 2항 기재의 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기에 있어서는, H형 강의 웹을 압하하는 웹 두께 압하용 롤러부와, H형 강의 플랜지 외측면을 압하하는 플랜지 두께 압하용 롤러부와, H형 강의 플랜지 외측면을 압하하는 웹 두께 압하용 롤러뿐만이 아니라 H형 강의 플랜지 측면 가장자리부를 압하하는 플랜지 폭 압하용 롤러부도 일체적으로 구성되고, 또한 플랜지 폭 압하용 롤러부와, 후퇴기구에 의하여 압하위치와 후퇴위치 사이에서 이동할 수 있는 구성으로 하고 있다.
따라서, 브레이크다운 압연기 이후에, 종래 적어도 3대 필요한 압연기의 수를 2대로 줄임과 동시에 건물, 기초의 길이를 짧게 할 수 있고, H형 강의 압연 설비를 염가로 할 수 있다.
또한, 다기능 압연기와 유니버설 조질 압연기의 양방향에서 유니버설 조질 압연을 실행하는 패스 회수를 줄여 생산성을 올릴 수 있다.
또한 플랜지 폭 압하용 롤러부의 연직방향의 위치를 웹 압하용 롤러부에 대하여, 가변할 수 있게 하므로, H형 강의 4개의 플랜지 길이를 고르게 할 수 있고, 웹 편향이 적은, 치수 정밀도가 좋은 H형 강의 압연이 가능하게 된다.
특히, 청구항 제 2항 기재의 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기에 있어서는, 양 플랜지 폭 압하용 롤러부의 압하면을 플랜지두께 압하용 롤러의 중심을 향하여 좌우대칭으로 직경으로 점차 작아지는 환상 테이퍼면으로 하고 있으므로, 다기능 압연기를 유니버설 압연기의 상류측에 배치한 경우에 있어서도, 다기능 압연기를 사용하여, 유니버설 마무리 압연, 에징 압연, 및 유니버설 압연을 확실하게 실시할 수 있다.
청구항 제 3항에 기재된 본 발명은, H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기를 사용한 압연방법에 있어서, 유니버설 조질 압연 기능을 가지는 유니버설 조질 압연기의 상류측 또는 하류측에, 유니버설 마무리 압연기능과 에징 압연기능을 가지는 다기능 압연기를 배설하고, 상기 유니버설 조질 압연기와 상기 다기능 압연기와의 사이에서 피압연재를 왕복시키면서, 유니버설 조질 압연과 에징 압연과 유니버설 마무리압연을 실시하고, 그밖에도 상기 다기능 압연기에 있어서도 상기 유니버설 조질 압연을 가능하게 한다.
청구항 제 3항 기재의 본 발명에 의하면, 다기능 압연기와 유니버설 조질 압연기의 양방향으로 유니버설 조질 압연을 적용하여, H형 강의 웹과 플랜지에 압하를 가하여 두께를 얇게 함으로써, 유니버설 라인에서 패스 회수를 줄여 생산성을 대폭 올릴 수 있다.
청구항 제 4항 기재의 본 발명은, H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기를 사용한 압연방법에 있어서, 플랜지 두께 압하용 롤러로 구성되는 좌우 한 쌍의 수직 롤러와, 웹 압하용 롤러부 및 그 양단에 후퇴기구를 매개하여 플랜지 폭 압하용 롤러부를 연직방향으로 이동자재로 설치하여 구성되는 상하 한 쌍의 수평롤러를 구비한 H형 강의 압연설비용 다기능 압연기를 사용한 압연방법으로서 H형 강의 에징압연을 실시하는 경우에는, 상기 좌우의 수직 롤러를 조업중의 상기 상하의 플랜지 폭 압하용 롤러부에 간섭하지 않는 위치까지 후퇴시킨 상태에서, 상기 수평 롤러의 웹 두께 압하용 롤러부에서 상기 H 형 강의 웹 두께 압연을 그 양측의 상기 플랜지 폭 압하용 롤러부에서 상기 H형 강의 플랜지 폭(플랜지 폭 가장자리부)압연을 실행하고, H형 강의 유니버설 압연을 실행하는 경우에는, 상기 수평 롤러의 상기 좌우 플랜지 폭 압하용 롤러부를 상기 좌우 수직 롤러에 간섭하지 않는 위치까지, 상기 후퇴기구를 이용하여 후퇴시키고, 상기 수평 롤러의 웹 폭 압하용 롤러부에서 상기 H형 강의 웹 두께 압연을, 그리고 상기 수직롤로 상기 H형 강의 플랜지 압하 두께 압연을 실시하고 있다.
이에 의하여, 플랜지 폭 압하용 롤러부와 좌우 수직 롤러가 간섭하지 않고 유니버설 압연과 에징압연을 지장 없이 자유롭게 실시할 수 있다. 이에 의하여 실제의 조업에 있어서 H형 강의 압연이 가능함과 동시에, 종래의 압연방법과 비교하여 치수 정밀도가 양호한 H 형 강의 제조가 가능하게 되었다.
첨부 도면을 참조하면서, 본 발명을 구체화한 실시형태에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기(11)에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한, H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기(11)를 함유하는 H형 강의 압연 설비 (A)의 전체구성을 개념적으로 도시하고 있다.
도시하는 바와 같이, H형 강의 압연 설비(A)는 브레이크다운 압연기(10)와, H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기(11)와 유니버설 조질 압연기(12)를 직렬로 배열하여 구성되어 있다. 이때 브레이크다운 압연기(10)는, 슬라브, 빔 블랭크 등의 소재를 H형상으로 조질 조형하는 것으로, 미도시하였으나 한 쌍의 브레이크 다운을 포함하고 있다.
유니버설 조질 압연기(12)는 도 3에 도시하는 바와 같이, H형 강(13)의 웹(13a)과 플랜지 (13b)를 유니버설 조질 압연하는 웹 두께 압하용 롤러부 (12a), (12b)와 플랜지 두께 압하용 롤러(12c, 12d)를 구비한다.
다기능 압연기(11)는 도 2, 4, 5를 참조하여 상세하게 후술하는 바와 같이, H형 강(13)의 웹(13a)의 마무리 두께를 설정하는 상하 한 쌍의 웹 압하용 롤러부(22, 23)와, H형 강(13)의 플랜지(13b)의 마무리 두께를 설정하는 좌우 한 쌍의 플랜지 두께 압하용 롤러(30, 31)와, 좌우 한 쌍의 H형 강(13)의 플랜지 측면 가장자리부를 압하하는 플랜지 폭 압하용 롤러부(32, 33, 34, 35)를 구비한다. 플랜지 두께 압하용 롤러(30, 31)에 의하여 좌우 한 쌍의 수직 롤러가 형성됨과 동시에, 웹 두께 압하용 롤러부(22, 23) 및 플랜지 폭 압하용 롤러부(32내지 35)에 의하여 상하 한 쌍의 수평 롤러가 형성된다. 단, 본 실시태양에서는 후술하는 바와 같이 웹 두께 압하용 롤러부 (22, 23)와 플랜지 압하용 롤러(30, 31)는 유니버설 마무리 압연뿐만이 아니라, 유니버설 조질 압연에도 이용할 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 다기능 압연기(11)를 삽통하는 피압연재인 H형 강(13)의 바로 위 및 바로 아래에는, 수평 롤러축(14, 15)이 배치되어 있고, 수평 롤러축(14, 15)의 양단부는 상하 수평 롤러 초크(16, 17)에 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 상수평 롤러 초크(16)와 아래 수평 롤러 초크(17)는, 상부 수평 롤러 압하장치(18)와 아래 수평 롤러 압하장치(19)에 의하여, 연직방향으로 상호 독립하여 이동할 수 있다. 수평 롤러 축(14, 15)의 일단은 만능이음(20, 21)을 사이에 끼워, 수평 롤러 축 구동모터(미도시)에 연결되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 웹 두께 압하용 롤러부(22, 23)의 각각은 수평 롤러축(14, 15)의 중앙부에 부착되어 있어, 이 웹 두께 압하용 롤러부(22, 23)의 평탄한 외주면을 H형 강 (13)의 웹의 상하면에 압하함으로써, H형 강 (13)의 마무리 웹 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실행할 수 있다. 또한, 웹 두께 압하용 롤러부(22, 23)는 바람직하게는, 가열 끼워맞춤에 의하여 수평 롤러축(14, 15)에 끼워맞추어져 있다. 또한, 웹 두께 압하용 롤러부(22, 23)와 수평 롤러축(14, 15)을 일체적으로 형성하여도 된다.
한편, 도 2에 도시하는 바와 같이, H형 강 (13)의 양측부에는 수직 롤러 초크(28, 29)에 부착된 수직 롤러 축(24, 25)이 배설되어 있고, 수직 롤러 축(24, 25)에는 플랜지 두께 압하용 롤러(30, 31)가 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 수직 롤러 초크(28, 29)는 수직 롤러 압하장치(26, 27)로 수평방향으로 자유자재로 위치결정을 할 수 있게 되어 있으며, 플랜지 두께 압하용 롤러 (30, 31)의 평탄한 외주면을 H형 강 (13) 플랜지의 외측면으로 누름으로써, H형 강(13)의 마무리 플랜지 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 수평 롤러축(14, 15)의 각각의 중앙부에 있어서, 웹 두께 압하용 롤러부(22, 23)의 양측에는 H형 강(13)의 플랜지 측면 가장자리부를 압하하는 에저 압연 롤러로서의 플랜지 폭 압하용 롤러부 (32, 33, 34, 35)가 부착되어 있다.
플랜지 폭 압하용 롤러부(32, 33, 34, 35)는 H형 강 (13)의 플랜지 선단부를 압하할 때에는, 도 6에 도시하는 바와 같이，H형 강(13)의 패스라인(P)을 향하여 진출한 압하위치에 있다. 한편, 상술한 웹 두께 압하용 롤러부(22, 23) 및 플랜지 두께 압하용 롤러(30, 31)에 의하여 H형 강 (13)의 마무리 웹 두께와, 마무리 플랜지 두께를 설정하는 경우나, 유니버설 조질 압연을 실행하는 경우에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 플랜지 폭 압하용 롤러부(32, 33, 34, 35)는, 롤러 후퇴기구(36) (도 4 참조)에 의하여 용이하고 확실하게 후퇴 위치를 후퇴시키고, 웹 두께 압하용 롤러부 (22, 23) 및 플랜지 두께 압하용 롤러 (30, 31)에 간섭하여 압연 작용을 저해하지 않는다.
도 2, 4, 5를 참조하면, 롤러 후퇴기구(36)는, 웹 두께 압하용 롤러부(22)의 양측에 있어서 내측 베어링 (37, 38)을 매개하여 상부 수평 롤러축(14)에 끼어맞춘 편심 링(39, 40)과, 외측 베어링(41, 42)을 사이에 끼워 편심 링(39, 40)의 외주면에 끼워맞춘 플랜지 폭 압하용 롤러 부 (32, 33)를 구비하고 있다.
특히 도 5를 참조하면, 편심 링(39, 40)은 O1을 중심으로 하는 보어와, 중심 O1로부터 거리 a만큼 편심된 O2를 중심으로 하는 외주면을 가지고 있고, 상기 보어 내에 상부 수평 롤러축(14)이 삽통된다. 따라서, 보어의 중심 O1은 상부 수평 롤러축(14)의 중심과 일치한다. 또한 편심 링(39, 40)은, O1에 관한 중심각 약 140。에 걸쳐 설치되는 섹터 기어(43, 44)를 가지고 있고 섹터 기어(43, 44)는, 승강 프레임(64) (도 1 참조)에 회전자재로 부착된 회전축 (45)에 설치된 피니온(pinion) (46)에 끼워 맞추고 있다. 또한 회전축(45)의 일단은 이음(joint)(47)를 사이에 두고, 편심 링 구동 액츄에이터(48)에 연결되어 있다. 또한 편심 링 구동 액츄에이터(48)는 전동 모터 또는 유압 모터에 의하여 형성될 수 있다.
다음으로 롤러 후퇴기구(36)에 의한 플랜지 폭 압하용 롤러부(32, 33)의 연직방향의 위치 결정을 설명한다. 현재 도 5에 있어서 중심 O2가 중심 O1에 관하여 수평 위치에 있을 때의 중심 O1, O2를 연결하는 직선을 중립선 LM으로 하고, 중심 O2가 중립선 LM 보다 상방에 있을 때의 중심 O1에 관한 회전 각도를 θ1, 하방에 있을 때의 중심 O1에 관한 회전각도를 θ2로 나타낸다.
편심 링 구동 액츄에이터(48)가 기동하면, 회전축(45) 및 피니온(46)이 회전하고, 피니온 (46)에 끼워맞추는 섹터 기어 (43, 44)가 수평 롤러축 (14)의 중심 O1 주위를 회전한다. 이에 의하여 편심 링 (39, 40)의 중심 O2가, 중심 O1을 중심으로 하여 공전한다. 이 때 중심 O2의 중립선 LM에 관한 연직 위치는, a??sinθ1 또는 a·sinθ2로 표시된다. 플랜지 폭 압하용 롤러부(32, 33)가 외측 베어링 (41, 42)을 매개하여 편심 링 (39, 40)의 외주면에 끼워 맞추어져 있으므로, 플랜지 폭 압하용 롤러부 (32, 33)의 중심 O2의 연직위치는, 마찬가지로 a·sinθ1, a·sinθ2로 표시된다. 이와 같이 플랜지 폭 압하용 롤러부 (32, 33)의 연직방향의 위치는 편심 링 구동 액츄에이터 (48)에 의하여 제어 가능하게 되어 있다.
이와 같은 구성에 의하여 도 8에 도시하는 바와 같이, 플랜지 폭 압하용 롤러부(32 내지 35)의 연직방향의 위치를, 웹 두께 압하용 롤러부(22, 23)의 위치에 관하여 상대적으로 조절할 수 있으므로, H형 강 (13)의 플랜지 폭 가장자리부의 압연과, 웹 폭의 압연을 동시에 실시할 수 있다. 이 결과, 도 4의 플랜지 길이 L1, L2, L3, L4를 가지런히 할 수가 있고, 이에 의하여 웹 편향이 적은 H형 강의 압연을 할 수 있으며, 이에 의하여 전체로서 치수 정밀도가 좋은 H형 강(13)의 압연이 가능하게 된다.
도 9를 참조하여, 롤러 후퇴기구의 변형 실시형태를 도시한다. 또한, 도 9에 있어서 상술한 실시형태와 동일한 구성요소는 같은 참조번호로 지시되어 있다.
도 9에 도시하는 롤러 후퇴기구(50)는, 편심 링 (39, 40)의 외주면에 설치된 선회 기어(52, 53)를 구비하고 있고, 선회 기어 (52, 53)는 독립된 편심 링 구동 액츄에이터(56, 57)의 회전축에 부착된 피니온(54, 55)과 끼워 맞추어져 있다. 이에 의하여 편심 링(39, 40)을 독립하여 회전 구동할 수 있고, 에징 압연시에 H형 강(13)의 좌우 플랜지 폭을 독립하여 압연 제어할 수 있다.
도 10을 참조하여, 롤러 후퇴기구의 다른 변형 실시형태를 도시한다. 또한 도 10에 있어서 기술한 실시형태와 동일한 구성요소는 동일한 참조번호로 지시하고 있다.
도 10에 도시하는 롤러 후퇴기구(51)는 편심 링(39, 40)의 외주면에 부착된 선회판(58, 59)을 구비하고 있고, 선회판(58, 59)은 링 기구(60, 61)를 매개하여 편심 링 구동 실린더(62, 63)에 연결되어 있다.
다음으로 상술한 구성을 가지는 다기능 압연기(11)에 의하여 피압연재를 압연하고, H형 강 (13)을 제조하는 방법에 대하여, 도 1 내지 도 13, 특히 도 11에 도시하는 패스 스케줄을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 1에 도시하는 바와 같이, 브레이크다운 압연기(10)에 의하여 슬라브, 빔 블랭크 등의 소재를 H형 강에 조질 조형하여 H형 강(13)을 형성한다.
다음으로, 도 1, 2에 도시하는 바와 같이, H형 강 (13)이 다기능 압연기(11)에 이송되어, 제 1 유니버설 조질 압연이 실시된다 (H (UF-1)). 그 때, 도 7에 도시하는 바와 같이 상부 수평 롤러 압하 장치(18) 및 아래 수평 롤러 압하 장치(19)에 의하여 상하 한 쌍의 웹 두께 압하용 롤러부(22, 23)가 서로 근접, 동작하여 웹을 구속하고, 미도시한 압하 스크류에 의하여 플랜지 두께 압하용 롤러(30, 31)가 내측으로 이동하여 H형 강 (13)의 플랜지 외측면을 압하한다. 이 때, 편심 링 구동 액츄에이터(48)를 구동하여, 후퇴장치(36)에 의하여 플랜지 폭 압하용 롤러부(32, 33, 34, 35)를 후퇴시킨다.
다음으로, H형 강(13)은 유니버설 조질 압연기(12)로 이송되고, 유니버설 조질 압연기(12)에 의한 제 1회째 유니버설 조질 압연(X(UR-1)) 및 제 2회째 유니버설 조질 압연(X(UR-2))이 실시된다. 그 때, 도 3에 도시하는 바와 같이 유니버설 압연기 (12)의 웹 두께 압하용 롤러부(12a, 12b)와 플랜지 두께 압하용 롤러(12c, 12d)에는 테이퍼 각도 α가 있으므로, H형 강 (13)의 플랜지 (13b)는 웹 (13a)에 대한 수직 위치로부터 각도 α로 펼쳐진다.
그 후, H형 강 (13)은 다기능 압연기(11)로 다시 돌아가고, 제 1회째의 에징 압연이 실시된다 (E(UE-1)). 즉, 도 6에 도시하는 바와 같이 상하 한 쌍의 웹 두께 압하용 롤러부(22, 23)에 의하여, 웹 (13a)이 압하됨과 동시에, 후퇴기구(36)에 의하여 플랜지 폭 압하용 롤러부(32, 33, 34, 35)를 H형 강 (13)의 패스라인(P)을 향하여 진출한 압하위치에 배치하고, H형 강(13)의 플랜지 (13b)의 에징 압연이 실시된다. 그 때, 플랜지 폭 압하용 롤러부(32, 33, 34, 35)의 압하면이 플랜지에 직각으로 닿음과 동시에, 플랜지 두께 압하용 롤러(30, 31)의 각각은 중심을 향하여 직경이 점차 작아지게 되는 환상 테이퍼 면을 가지고 있다. 이 환상 테이퍼 면의 테이퍼 각도 β는 바람직하게는 4。내지 6。로 한다.
그 후, 마찬가지로 다기능 압연기(11)에 의한 제 2회째 유니버설 조질 압연(H(UF-2)), 유니버설 조질 압연기(12)에 의한 제 3회째 및 제 4회째의 유니버설 조질 압연(X(UR-3), X(UR-4)), 다기능 압연기(11)에 의한 제 2회째의 에징 압연(E(UE-2)), 다기능 압연기(11)에 의한 제 3 회째의 유니버설 조질 압연 (H(UF-3)),유니버설 조질 압연기(12)에 의한 제 5회째 및 제 6회째 유니버설 조질 압연(X(UR-5), X(UR-6)), 다기능 압연기(11)에 의한 제 3 회째의 유니버설 조질 압연 (H(UE-3)) 및 다기능 압연기(11)에 의한 제 4회째의 유니버설 마무리 압연(H(UF-4))이 순차적으로 실시된다. 이 유니버설 마무리 압연에 있어서 도시하지 않은 압하 스크류에 의하여 플랜지 두께 압하용 롤러(30, 31)를 내측으로 이동시키고, H형 강(13)의 플랜지 외측면을 압하하고, 플랜지 웹에 대하여 90。로 성형할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에서는 다기능 압연기(11)와 유니버설 조질 압연기(12) 두 대만을 사용함으로써, 유니버설 조질 압연과 에징 압연과, 유니버설 마무리 압연을 실시할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 의하면, 다기능 압연기(11)에 있어서, 브레이크 다운압연기(10) 이후에, 적어도 3대 필요한 압연기의 수를 2대로 줄임과 동시에, 건물, 기초의 길이를 짧아질 수 있고, H형 강의 압연 설비를 염가로 할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는 도 11에 도시하는 패스 스케줄로부터 알 수 있는 바와 같이 다기능 압연기(11)와 유니버설 조질 압연기(12)의 양방향에 유니버설 조질 압연을 적용하고, H형 강 (13)의 웹과 플랜지 압하를 가하여 두께를 얇게 함으로써, 유니버설 라인에서의 조질 성형을 유니버설 조질 압연기(12)와 다기능 압연기(11)로 실시할 수 있다. 이 경우, 유니버설 라인에서의 패스 회수를 줄여 생산성을 올릴 수 있다.
또한 도 11에 도시하는 패스 스케줄에 있어서, 다기능 압연기(11)에서의 유니버설 조질 압연(H(UF-1), H(UF-2), H(UF-3))의 3 패스 중 어느 하나의 패스를 다기능 압연기(11)가 가지는 기능에 의하여, 에징 압연 또는 공 패스(dummy rolling)로 치환 가능하다. 예를 들면, H형 강 (13)의 성형 표면을 양호하게 하고 싶은 경우에는 도 12에 도시하는 바와 같이, 상기 3 패스를 공 패스로 한다. 그 결과, 유니버설 마무리 롤러 표면의 손상이 적어지게 되어 성형 표면도 양호하게 된다.
한편, 에징 반력(reaction force)을 적게 하고, 에징 롤러의 직경을 저감하는 경우에는 도 13에 도시하는 바와 같이 상기 3패스를 모두 에징 압연으로 하고, 1 패스 당 에징 하중을 적게 할 수 있다.
또한 도 14에 도시하는 바와 같이, 다기능 압연기(11)를 유니버설 조질 압연기(12)의 배면측 즉 하류측으로 할 수 있다. dl 때, 다기능 압연기(11)의 플랜지 폭 압하용 롤러부(32a, 33a, 34a, 35a)의 테이퍼(taper) 각도는 도 15, 16에 도시하는 바와 같이 0。가 된다.
이 경우의 다기능 압연기(11)의 패스 스케줄은, 도17에 도시하는 바와 같이, 설정할 수 있다. 즉, 유니버설 조질 압연기(12)에 의한 제 1회째의 유니버설 조질 압연(X(UR-1)), 다기능 압연기(11)에 의한 제 1회째의 유니버설 조질 압연(H(UF-1)), 다기능 압연기(11)에 의한 제 1회째 에징 압연(E(UE-1)), 유니버설 조질 압연기(12)에 의한 제 2회째 및 제 3회째의 유니버설 조질 압연(X(UR-2), X(UR-3)), 다기능 압연기(11)에 의한 제 2 회째 유니버설 조질 압연(H(UF-2)), 다기능 압연기(11)에 의한 제 2회째 에징 압연 (E(UE-2)), 유니버설 조질 압연기(12)에 의한 제 4회째 및 제 5회째 유니버설 조질 압연(X(UR-4), X(UR-5)), 다기능 압연기(11)에 의한 제 3회째 유니버설 조질 압연(H(UF-3)), 다기능 압연기(11)에 의한 제 3회째 에징 압연(E(UE-3)), 유니버설 조질 압연기(12)에 의한 제 6회째 및 제 7회째의 유니버설 조질 압연(X(UR-6), X(UR-7)), 및 다기능 압연기(11)에 의한 제 4회째의 유니버설 마무리 압연(H(UF-4))이 실시된다.
이 경우에도, 도 17의 패스 스케줄에 있어서 다기능 압연기(11)의 (H(UF-1), H(UF-2), H(UF-3)의 3 패스의 어느 하나의 패스를 도 18에 도시하는 바와 같이 공 패스로 하고, H형 강 (13)의 성형 표면 특성(surface property)도 양호하게 할 수 있다.
다음으로, 도 21, 22를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 다기능 압연기(211)를 설명한다.
먼저, 도 21을 참조하면, 다기능 압연기(211)는 H형 강(13)의 웹(13a)의 상하면 을 압하하여 마무리 웹 두께를 설정하는 상하 한 쌍의 웹 두께 압하용 롤러부(214, 215)와, H형 강 (13)의 외측면을 압하하여 마무리 플랜지 두께를 설정하는 좌우 한 쌍의 플랜지 두께 압하용 롤러(216, 217)와, H형 강 (13)의 플랜지 측면 가장자리부를 압하하는 상하 한 쌍의 플랜지 폭 압하용 롤러부(218, 219, 220, 221)를 구비한다. 상부 웹 두께 압하용 롤러부(214)는, 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)에 의하여 성형되고 하부 웹 두께 압하용 롤러부(215)는, 제 3과 제 4 웹 두께 압하용 롤러부(215a, 215b)에 의하여 형성된다.
이 때, 플랜지 두께 압하용 롤러 (216, 217)에 의하여 좌우 한 쌍의 수직 롤러가 형성됨과 동시에, 웹 두께 압하용 롤러부(214, 215) 및 그 양측에 위치하는 플랜지 폭 압하용 롤러부(218 내지 221)에 의하여 상하 한 쌍의 수평 롤러가 형성된다. 단, 본 발명 제 2 실시형태에서는 후술하는 바와 같이 웹 두께 압하용 롤러부(214, 215)와 플랜지 두께 압하용 롤러(216, 217)는, 유니버설 마무리 압연뿐만 아니라, 유니버설 조질 압연에도 사용할 수 있다.
도 21에 도시하는 바와 같이, 다기능 압연기(211)에 삽입되는 피압연재인 H형 강 (13)의 바로 위 및 바로 아래에는 수평 롤러축(222, 223)이 배치되어 있고, 수평 롤러축(222, 223)의 양단부는 수평롤러 초크(224, 225)에 축받이(224a, 225a)를 사이에 두고 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 수평 롤러 초크 (224, 225)는 압하장치(screw down device) (226, 227)에 부착되어 있고, 연직방향으로 상호 독립하여 이동할 수 있다. 수평 롤러 축(222, 223)의 일단은 스플라인 이음(228, 229) 및 만능 이음(230, 231)을 사이에 두고 수평 롤러축 회동 모터(232, 233)에 연결되어 있다.
상부 수평 롤러축(222)의 외주면에는 스플라인(미도시)이 설치되어 있고, 작업측의 제 1 웹 두께 압하용 롤러부(214a)와 구동측의 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214b)가, 상부 수평 롤러축 (222)의 스플라인과 끼워 맞추는 스플라인 홈을 내주면에 가지고 있다. 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)는, 상부 수평 롤러축(222)에 있어서 축선 방향으로 서로 소정의 간격을 두고 고정되어 있다. 상기 스플라인 끼워 맞춤에 의하여 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)는 상부 수평 롤러 축(222)과 함께 회전함과 동시에 상부 수평 롤러축(222)의 외주면을 따라 축선 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
아래 수평 롤러축(223)과 제 3과 제 4 웹 두께 압하용 롤러부(215a, 215b)도 또한 마찬가지로 스플라인 끼워 맞춤에 의하여 연결되어 있고, 제 3과 제 4 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)는 상부 수평 롤러축(222)과 함께 회전함과 동시에 상부 수평 롤러축(222)의 외주면을 따라 축선 방향으로 이동 가능하게 되어 있는 것은 이해될 것이다.
수평 롤러축 회동 모터(232, 233)를 구동하여 수평롤러 축(222, 223)을 회전하면, 제 1 내지 제 4의 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b, 215a, 215b)도 수평 롤러축 (222, 223)과 동시에 회전한다. 또한, 이들 제 1 내지 제 4 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b, 215a, 215b)의 평탄한 외주면을 H형 강 (13)의 웹의 상, 하면에 누르는 상태로 맞닿게함으로써, H형 강 (13)의 마무리 웹 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다.
또한, 제 1 내지 제 4 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b, 215a, 215b)는 수평 롤러축 (222, 223)에 슬라이딩이 자유롭게 끼워맞추어져 있으므로, 아래에 설명하는 롤러 폭 조정기구를 구동함으로써, H형 강 (13)의 사이즈에 따라, 웹 두께 압하용 롤러부(214, 215)의 폭, 즉, 롤러 폭(W)을 자재로 조정할 수 있다. 이하, 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)에 대하여 설명한다.
도 21을 참조하면, 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b) 사이에는 고정 웨지 링(240)과 가동 웨지 링(241)을 구비하는 폭 조정 링(242)이 배설되어 있다. 고정 웨지 링(240)은 내주면에 상부 수평 롤러축(222)의 스플라인에 끼워 맞추는 스플라인 홈을 가지고 있고 이 스플라인 끼워 맞춤에 의하여 상부 수평 롤러축(222)과 함께 회전함과 동시에 상부 수평 롤러축(222)의 외주면을 따라 축선 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 한편, 가동 웨지 링(241)은 중심 개구부(미도시)를 가지고 있고, 그 중심개구부를 고정 웨지 링(240)에 형성된 상보형의 보스(미도시)에 끼워 맞춤으로써, 가동 웨지 링(241)은 고정 웨지 링(240)에 대하여 상대적으로 회전이 자유롭게 연결되어 있다.
도 22에 도시하는 바와 같이, 고정 웨지 링(240)과 가동 웨지 링(241) 각각은 그 웨지 링측 단면에 원주방향으로 구획된 복수의 분할 테이퍼 면(245, 246)을 가지고 있고, 분할 테이퍼면(245, 246)은, 측면에서 볼 때 톱니 형상으로 되어 있다. 이와 같이 하여 분할 테이퍼면(245, 246)을 접촉시킨 상태로, 가동 웨지 링(241)을 고정 웨지 링(240)에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 고정 웨지 링(240)과 가동 웨지 링(241)과의 거리(W)를 미세 조정할 수 있다.
또한 도 21에 도시하는 바와 같이, 플랜지 폭 압하용 롤러부(218, 219)의 외측을 이루는 상부 수평 롤러축(222)의 외주면에는 외나사가 형성되어 있고, 상부 수평 롤러축(222)에는 상기 외나사에 끼워맞추어지는 누름 너트(251, 252)가 나사식으로 결합되어 있다. 또한 상부 수평 롤러축(222)에 있어서 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)의 사이에는 스페이서 링(253, 254)이 설치되어 있다. 이와 같이 하여, 누름 너트(251, 252)에 의하여 스페이서 링(253, 254)을 매개하여 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)를 폭 조정 링(242)을 향하여 누르고, 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)를 사용하여 H형 강(13)을 압연하였을 경우, 가동 웨지 링(241)이 고정 웨지 링(240)에 대하여 회전하여, 롤러 폭(W)을 일정하게 보지할 수 없게 될 우려가 있다.
이를 방지하기 위하여, 본 실시형태에서는, 가동 웨지 링(241)을 고정 웨지 링(240)에 대하여 상대 회전할 때, 도22에 도시하는 바와 같이, 양 웨지 링(240, 241) 사이에 형성되는 부채상의 공간(255)에 부채상의 스톱퍼(미도시)를 끼워 맞추고, 가동 웨지 링(241)의 고정 웨지 링(240)에 대하여 상대 회전을 완전하게 방지함으로써, 설정후의 롤러 폭(W)을 확실하고 일정하게 보지할 수 있다.
또한 도 21, 22에 도시하는 바와 같이, 고정 웨지 링(240)과 가동 웨지 링(241)의 외주면에는 소정의 원주 간격 봉 걸어 맞춤 구멍(261, 262)이 각각 제공되어 있다. 봉 걸어 맞춤 구멍(261, 262)에 봉 형상의 지그를 꽂아 회전시킴으로써, 가동 웨지 링(241)을 고정 웨지 링(240)에 대하여 용이하게 회전시킬 수 있다.
이하, 본 실시형태에 의한 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)를 사용한 롤러 폭 (W)의 조정방법에 대하여 설명한다.
(1) 먼저 온라인 상에서 누름 너트 (251, 252)를 느슨하게 하고, 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)를 상부 수평 롤러 축(222) 상에서 양단측으로 이동한다.
(2) 고정 웨지 링(240)을 고정한 상태에서 가동 웨지 링(241)을 상대 회전하여 부채상 공간(255)을 넓히고, 상기 스톱퍼를 뽑아낸다.
(3) 압연하고자 하는 H형 강(13)의 치수로부터 조정하여야 할 롤러 폭(W)을 결정함과 동시에, 이 롤러 폭(W)에 대응한 스톱퍼(미도시)를 선택하고, 부채상 공간(255)내에 붙인다.
(4) 고정 웨지 링(240을 고정한 상태에서, 다시 가동 웨지 링(241)을 상대 회전시켜, 고정 웨지 링(240)에 고정시키고, 폭 조정 링(242)의 거리 w를 설정한다.
(5) 누름 너트(251, 252)에서, 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a, 214b)를 양자사이에 폭 조정 링(242)을 협착한 상태로 붙임으로써, 롤러 폭(W)을 설정한다. 또한 통상, 롤러 폭(W)의 미세 조정 폭은 ±10mm이다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 실질적으로 고정 웨지 링(240)과 가동 웨지 링(241)으로 구성되는 폭 조정 링(242)을 사용하는 것 만으로도 롤러 폭 (W)을 용이하고 확실하게 미세 조정할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는 도 21에 도시하는 바와 같이, 웹 두께 압하용 롤러부(214, 215)의 양측에는 H형 강(13)의 플랜지 상, 하단 가장자리부를 압하하는 에저 압연롤러로서 플랜지 폭 압하용 롤러부(218, 219, 220, 221)가 제공되어 있다.
또한 본 실시형태에서는, 도 21에 도시하는 바와 같이, H형 강 (13)의 양측부에는, 수직 롤러 초크(277, 278)에 부착된 수직 롤러축(275, 276)이 배설되어 있고, 수직 롤러 축(275, 276)에는 플랜지 두께 압하용 롤러(216, 217)가 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 수직 롤러 초크(277, 278)는, 압하 장치(279, 280)로 수평방향으로 자유롭게 위치 결정되고, 플랜지 두께 압하용 롤러(216, 217)의 평탄한 외주면을 H형 강(13)의 플랜지의 외측면에 누름으로써, H형 강(13)의 마무리 플랜지 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다.
다음으로, 도 23 내지 도 25를 참조하여 본 발명의 제 3의 실시형태에 따른 다기능 압연기를 설명한다.
도 23을 참조하면, 다기능 압연기 (311)는, H형 강 (13)의 웹 상하면을 압하하여 마무리 웹 두께를 설정하는 웹 두께 압하용 롤러부(314, 315)와, H형 강(13)의 플랜지의 외측면을 압하하여 마무리 플랜지 두께를 설정하는 플랜지 두께 압하용 롤러(316, 317)과, H형 강(13)의 플랜지의 상, 하단 가장자리부를 압하하는 플랜지 폭 압하용 롤부(318, 319, 320, 321)을 구비한다. 이때, 플랜지 두께 압하용 롤(316, 317)에 의하여 좌우 한 쌍의 수직 롤러가 형성됨과 동시에, 웹 두께 압하용 롤러부(314, 315) 및 플랜지 폭 압하용 롤러부(318 내지 321)에 의하여 상하 한 쌍의 수평 롤러가 형성된다. 단, 본 실시형태에서는 후술하는 바와 같이 웹 두께 압하용 롤러부(314, 315)와 플랜지 두께 압하용 롤러(316, 317)는, 유니버설 마무리 압연뿐만 아니라 유니버설 조질 압연에도 사용될 수 있다.
도 23에 도시하는 바와 같이, 다기능 압연기(311)에 삽통되는 피압연재인 H형 강(13)의 바로 위 및 바로 아래에는 상하 한 쌍의 수평 롤러축 (322, 323)이 배설되어 있고, 수평 롤러축(322, 323)의 양단부는, 수평 롤러 초크(324, 325)에 축받이 (324a, 325a)를 매개하여 회전이 자유롭게 지지되고 있다. 수평 롤러 초크(324, 325)는, 수평 압하장치(326, 327)에 부착되어 있고, 연직 방향으로 상호 독립하여 이동할 수 있다. 수평 롤러축(322, 323)의 일단은 스플라인 이음(328, 329) 및 만능 이음(330, 331)를 매개하여, 수평 롤러축 회동 모터(332, 333)에 연결되어 있다.
도 23에 도시하는 바와 같이, 수평 롤러 축(322, 323)은, 동축적으로 배열된 속이 빈 롤러 축(322a, 323a)과, 일부가 속이 빈 롤러 축(322a, 323a)에 축선 방향으로 이동이 자유로우나 상대 회전 불가능 상태로 끼워맞추어져 있는 속이 찬 롤러축(322b, 323b)은, 대경부(334) 및 대경부(334)와 동축적으로 일체를 이루는 소경부(335)로 형성되어 있고, 소경부(335)는 속이 빈 롤러축(322a, 323a)내에 슬라이딩이 자유롭게 끼워맞추어져 있다. 또한 소경부 (335)의 외주면과 속이 빈 롤러축(322a, 323a)의 내주면과의 사이에는 슬라이딩 키(336)가 설치되어 있다. 또한 속이 빈 롤러축(322a, 323a)의 단부와 속이 찬 롤러축(322b, 323b)의 대경부(334의 단부의 외주면에는 웹 두께 압하용 롤러부(314, 315)를 형성하는 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(314a, 314b, 315a, 315b)가, 가열 끼워맞춤에 의하여 고착되어 있다. 속이 찬 롤러축 (322a, 323a) 및 속이 찬 롤러축(322b, 323b)과, 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(314a, 314b, 315a, 315b)는 일체 성형할 수 있다.
이와 같이 하여, 수평 롤러 축 회동 모터 (332, 333)를 구동하여 속이 찬 롤러축(322b, 323b)을 회전하면, 속이 빈 롤러축(322a, 323a)도 일체적으로 회전하게 되고, 이들 회전에 의하여, 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(314a, 314b, 315a, 315b)도 일체적으로 회전하게 된다. 또한 이들 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(314a, 314b, 315a, 315b)의 평탄한 외주면을 H형 강 (13)의 웹의 상, 하면에 누르는 상태로 맞닿게 함으로써, H형 강 (13)의 마무리 웹 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다.
또한, 속이 찬 롤러축(322b, 323b)의 소경부(335)는, 속이 빈 롤러축(322a, 323a)내에 슬라이딩 자재로 끼워맞추어져 있으므로, 후술하는 롤러축 조정기구(371)를 구동함으로써, H형 강 (13)의 사이즈에 따라 웹 두께 압하용 롤러부(314, 315)의 폭, 즉, 롤러 폭(W)을 자재로 조정할 수 있다.
한편, 도 23에 도시하는 바와 같이, H형 강 (13)의 측부에는 수직 롤러 축(338, 339)이 배설되어 있고, 수직 롤러 축(338, 339)의 양단부에는 수직 롤러용 초크(340, 341)가 부착되고, 구동장치 (342, 343)로 수평 방향으로 자유롭게 위치 정열 할 수 있다.
또한, 수직 롤러 축 (338, 339)에는, 플랜지 두께 압하용 롤러(316, 317)가 회전 자재로 지지되어 있고, 이 플랜지 두께 압하용 롤러(316, 317)의 평탄한 외주면을 H형 강(13)의 플랜지 외측면에 누르는 상태로 맞닿게 함으로써, H형 강 (13)의 마무리 플랜지 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 도 23에 도시하는 바와 같이, 수평 롤러축(322, 323)의 중앙부로서, 수평 롤러로 구성되는 웹 두께 압하용 롤러부(314, 315)의 양측에는 H형 강(13)의 플랜지 측면 가장자리부를 압하하는 에저 압연 롤러로서 플랜지 폭 압하용 롤러부 (318, 319, 320, 321)가 부착되어 있다. 이들 플내지 폭 압하용 롤러부(318, 319, 320, 321)은, 도 9에 도시하는 바와 같이, H형 강 (13)의 플랜지 선단부를 압하하는 때에는, H형 강 (13)의 패스 라인(P)을 향하여 진출한 압하위치에 있다. 그러나 상술한 웹 두께 압하용 롤러부(314, 315) 및 플랜지 두께 압하용 롤러 (316, 317)에 의하여 H형 강 (13)의 마무리 웹 두께와 마무리 플랜지 두께를 설정하는 경우나 유니버설 조질 압연을 실시하는 경우에는 플랜지 폭 압하용 롤러부(318, 319, 320, 321)는 상술한 롤러 후퇴기구와 마찬가지의 롤러 후퇴기구 (344)에 의하여, 용이하고 확실하게 후퇴위치까지 이동된다.
다음으로, 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(314a, 314b, 315a, 315b)를 축선 방향으로 상대적으로 이동시키고, 웹 두께 압하용 롤러부(314, 315)의 폭, 즉, 롤러 폭 (W)을 용이하고 신속하게 조정할 수 있는 롤러 폭 조정기구(371)의 구성에 대하여 도 24, 25를 참조하여 설명한다.
속이 빈 롤러 축(322a)은 중앙부측으로부터 단부를 향하여 대경 통부(372)와, 중경 통부(373)와, 소경 통부(374)를 동축적으로 일체적으로 설치하여 형성되어 있다.
대경 통부(372)와 중경 통부(373)내에는, 속이 찬 롤러축 (322b)의 단구(段丘)상의 소경부(335)가 축선방향으로 슬라이딩이 자유롭게 배설되어 있다.
한편, 속이 빈 롤러축(322a)의 소경 통부(374)내에는 롤러 폭 조정 나사폭(375)이 소경부(335)와 동축적으로 배설되어 있다.
롤러 축 조절 나사축(375)의 외주면에는 숫나사부(376)가 형성되어 있고, 숫나사부(376)는 소경통부(374)의 내주면에 형성되어 있는 암나사부(377)에 나사식으로 결합되어 있다. 롤러축 조절 나사축 (375)의 중앙측 단부(일단) (378)는 속이 찬 롤러축(322b)의 소경부(끼워맞춤부)(335)의 대응하는 단면에 설치된 구면 마운트 (379)에 누름 실린더(380)에 의하여 눌린 상태로 맞닿아 있다. 롤러 폭 조정 나사 축(375)은 외측방을 향하여 연장되는 소경 축부(381)를 구비하고 있고, 소경 축부(381)에는 슬라이딩 키(382)를 매개하여 일단에 내, 외 클러치 클로(clutch claw)(383, 384)를 구비함과 동시에, 타단에 실린더 부착판(385)의 상단을 연결한 통상 클러치(386)가 외감되어 있다. 또한 실린더 부착판(385)의 하단에는, 통상 클러치(386)를 진퇴하는 클러치 개폐 실린더(387)가 연결되어 있다.
속이 빈 롤러 축(322a)의 소경통부(374)의 외단에는 통상 클러치(386)의 축선 방향의 이동에 연동하여, 내 클러치 클로(383)를 걸어맞춤 가능한 제 1 걸어 맞춤 클로(88)가 형성되어 있다. 한편, 통상 클러치(386)의 외주에는 동심원적으로 환상의 고정 블록(389)이 배설되어 있고, 고정 블록(389)의 내측 단면에는, 통상 클러치(386)의 축선 방향의 이동으로 연동하여 제 2 걸어 맞춤 클로(389)가 형성되어 있다. 속이 빈 롤러축(322a)의 소경 통부(374)의 외주면에는 축받이(391)를 매개하여 속이 빈 롤러 축 이동용 슬리브(392)가 회전 자재로 지지되어 있다. 속이 빈 롤러 축 이동용 슬리브(392)의 외주면에는 숫나사부(393)가 형성되어 있고 이 숫나사부(393)에는 속이 빈 롤러축 이동용 슬리브(393)의 외주면상에 동심원적으로 배설된 고정 블록(394)의 내주면에 설치된 암나사부(395)가 나사식으로 결합되어 있다.
속이 빈 롤러축 이동용 슬리브(392)의 외단부에는 속이 빈 롤러 축 이동용 기어(396)가 일체적으로 형성되어 있고, 속이 빈 롤러 축 이동용 기어(396)는 속이 빈 롤러축 이동용 액츄에이터(397)의 출력 축에 이음(398)을 사이에 두고 연결된 속이 빈 롤러축 이동용 피니온(399)에 끼워맞추어져 있다.
이러한 구성에 의하여, 예를 들면, 도 25에 도시하는 바와 같이, 롤러 폭(W)이 좁은 상태로부터 도 24에 도시하는 바와 같이 롤러 폭 (W)이 넓은 상태로 롤러 폭 (W)을 조정하고자 하는 경우에는, 클러치 개폐 실린더(387)를 구동시켜 통상 클러치(386)의 외 클러치 클로(384)를 고정 블록(389)의 제 2 걸어 맞춤 클로(390)에 걸어 맞추고, 롤러 폭 조정 나사 축(375)을 고정한다. 이 상태로 수평 롤러축 회동 모터(332)를 구동하면, 속이 찬 롤러축(322b) 및 속이 찬 롤러축(322b)에 슬라이드 키(336)를 매개하여 연결되어 있는 속이 빈 롤러축(322a)이 회전한다. 이 때, 속이 빈 롤러축(322a)의 암나사부(377)는 회전방향으로 고정상태의 롤러 폭 조정 나사축(375)의 숫나사부(376)에 나사식으로 결합하고 있으므로, 롤러 폭 조정 나사폭 (375)이 수평 롤러축 회동 모터(332)측으로 이동하게 된다.
그 결과 소경부(335)가 롤러 폭 조정나사 폭(375)인 중앙 측단부(78)에 누르는 상태로 맞닿아 있는 속이 찬 롤러축(322b)도 일체적으로 수평 롤러축 회동 모터(332)측으로 이동하고, 제 2의 웹 두께 압하용 롤러부(314b)가 제 1 웹 두께 압하용 롤러부(414a)로부터 이격하는 방향으로 이동하여, 제 1 및 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(314a, 314b) 사이의 롤러 폭 (W)을 조정할 수 있다.
그러나, 이와 같이 할 경우, 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(314b)만 이동하지 않으므로, 롤러 센터가 파이라인 P상에 위치하지 않게 된다.
따라서, 다음으로 속이 빈 롤러축 이동용 액츄에이터(397)를 구동하고, 속이 빈 롤러 이동용 피니온(399)을 매개하여 속이 빈 롤러 축 이동용 슬리브(392)를 회전한다. 이 때, 중골 롤러축 이동용 슬리브(392)의 숫나사부(393)는 고정 블록(394)의 암나사부(395)에 나사식으로 결합되어 있으므로, 속이 빈 롤러축 이동용 슬리브(392)는 래치 개폐 실린더 (387)측으로 이동하고, 이 이동에 연동하여 속이 빈 롤러축(322a)도 이동하게 된다. 또한 이 속이 빈 롤러축(322a)의 이동에 연동하여 롤러 폭 조정 나사축(375)도 동일 방향으로 이동하고, 이 이동에 연동하여, 롤러 폭 조정나사 축(375)에 움직임 제거(removing play) 누름 실린더 (380)에 의하여 눌려있는 속이 찬 롤러축 (322b)도 동일한 거리만큼 이동하게 된다. 따라서, 조정후의 롤러 축(W)을 변경하지 않고, 롤러 센터를 패스라인(P)상에 정확하게 이동시킬 수 있다.
그 후, 클러치 개폐 실린더(387)를 구동하여 통상 클러치(386)의 외 클러치클로(384)를 고정 블록(389)의 제 2 걸어 맞춤 클로(390)와의 걸어 맞춤으로부터 해제하고, 통상 클러치(386)의 내 클러치 클로(383)를 속이 빈 롤러축(322a)의 소경 통부(374)의 외단 제 1 걸어 맞춤클로(88)에 걸어 맞춤으로써, 수평 롤러축 회동 모터(332)를 구동하고, 도 24에 도시하는 바와 같이, 롤러 폭 (W)을 넓게 한 상태로 소망하는 압연을 실시할 수 있다.
롤러 폭 조정기구(371)를 다시 작동시킴으로써, 도 24에 도시하는 바와 같이 롤러 폭(W)이 넓은 상태로부터 도 25에 도시하는 바와 같이, 롤러 폭(W)이 좁은 상태로 롤러 폭(W)을 용이, 신속, 확실하게 조정할 수 있다.
도 26에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 다기능 압연기(400)는 상 웹 두께 압하용 롤러부(401)를 형성하는 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(402, 403)를 축선방향으로 상대적으로 이동하고, 제 1과 제 2의 웹 두께 압하용 롤러부(402, 403) 사이의 폭인 롤러 폭 (W)을 용이, 신속하게 조정할 수 있는 롤러 폭 조정기구를 이하의 구성으로 한 특징을 가진다. 또한 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 다기능 압연기(400)는, 상술한 롤러 후퇴기구와 동일한 롤러 후퇴기구(358a)를 가진다. 또한 미도시한 하부 웹 두께 압하용 롤러부도 상부 웹 두께 압하용 롤러부(401)와 동일한 구성을 가진다.
상부 웹 두께 압하용 롤러부(401)는 폭 방향으로 이분할된 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(402, 403)로 구성되고, 제 1 웹 두께 압하용 롤러부(402)는 속이 빈 롤러축(404)의 외주상에 형성되어 있다. 속이 빈 롤러 축(404)은 속이 빈 롤러축(405)에 축선방향으로 이동 자재로 끼워 맞추어지고, 슬라이드 키(406)에 의하여 상대회전 불능으로 구성되어 있다. 즉, 속이 찬 롤러축(405)은 속이 빈 롤러축(404)의 속이 빈부에, 슬라이드 키(406)에 의하여 축선방향으로만, 속이 빈 롤러축(404)과 상대 이동 가능하게 연장되어 있다. 속이 빈 롤러축(404)의 축단 근방 내주에는 암나사부(407)가 제공되어 있고, 이에 롤러 폭 조정나사측(408)이 나사식으로 결합되어 있다.
409는 구면 마운트이고, 롤러 폭 조정나사축(408)과 속이 빈 롤러(404) 사이의 하중분포를 균일하게 하는 자동 조정형의 스페이서로서 작용한다. 401, 411은 축받이 박스로, 축받이(412, 413)를 사이에 두고, 상부 웹 두께 압하용 롤러부(401)를 회전이 자유롭게 지지하고 있다. 축받이 박스(410)는, 키퍼 플레이트(414, 415) 및 롤러 하우징(416, 417)에 의하여, 롤러축 방향으로 이동 불가하게 보지되어 있다. 한편, 축받이 박스(411)는 하우징(418, 419)에 부착된 틈 조정 장치(420, 421)에 의하여 롤러축 방향으로 지지되어 있다. 이와 같이 구성됨으로써, 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(402, 403) 사이의 간극, 즉, 상부 웹 두께 압하용 롤러부(401)의 폭을 임의로 설정할 수 있다.
이하, 상부 웹 두께 압하용 롤러부(401)를 △W만큼 크게 한 경우의 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 간극 조정장치(420, 421)을 축받이(411)이 축받이 박스(410)으로부터 멀어지는 방향으로, 적어도 △W만큼 축선방향으로 작동시킨다. 다음으로 롤러 폭 조정 나사축(408)을 회전시켜, △W만큼 속이 찬 롤러축(405)의 방향으로 압하한다. 다음으로 틈 조정장치(420, 421)를 축받이 박스(411)가 축받이 박스(410) 방향으로 이동시키는 방향으로 작동하고, 롤러 폭 조정나사축 (408), 구면 마운트(109), 속이 찬 롤러축(405)의 축 방향 간극이 허용치 이상이 되도록 설정한다. 간극 조정장치(420, 421)는 바람직하게는 유압 실린더에 의하여 구성하고, 일정 압력 설정함으로써 롤 폭 조정 나사축(408), 구면 마운트(109), 속이 찬 롤축(405)의 축방향 간극을 영으로 하고, 또한 예압을 가할 수 있다.
이와 같이 작동시킴으로써, 롤러 폭 조정나사축(408) 및 틈 조정장치(420, 421)에 의하여 속이 빈 롤러 축(404) 즉, 제 1 웹 두께 압하용 롤러부(402)는, 속이 찬 롤러축(405) 즉 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(103)에 대하여 축 방향으로 △W만큼 서로 반대방향으로 열려 설정되고, 롤러 폭이 △W만 크게 된 상부 웹 두께 압하용 롤러부(401)에 부여된다.
이하, 본 발명의 제 5 실시형태를 설명한다.
도 27은 상술한 도 26의 다른 변형예에 관한 것으로, 제 4 실시형태의 제 2의 웹 두께 압하용 롤러부(403)도, 제 1 웹 두께 압하용 롤러부(402)와 동일한 구조를 가지도록 한 것이다.
즉, 본 실시형태에 있어서 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(503)는, 속이 찬 롤러축(505a)을 축 방향 이동 가능하게 외측에서 싸서 끼워 맞추어지는 속이 빈 롤러축 (536)에 연결되고, 속이 빈 롤러축 (536)과 일체적으로 구성되어 있다. 속이 빈 롤러축 (536)은 슬라이드 키(537)에 의하여 속이 찬 롤러축(505a)에 상대 회전 불능으로 구성되어 있다. 또한 속이 빈 롤러축(536)의 내주에 암나사부(538)가 제공되어 있고, 이에 롤러 폭 조정나사축(539)의 숫나사부가 나사식으로 결합되고, 이 일단은 속이 찬 롤러축(505a)의 단면에 누름 상태로 맞닿아 있다. 540은 구면 마운트로서, 롤러 폭 지정나사축(539)과 속이 찬 롤러축(505a)사이의 하중 분포를 균일하게 하고 있다.
이와 같이 구성함으로써, 도 26에 도시하는 제 4 실시형태와 마찬가지로, 롤러 폭 조정나사축(508), 또는 롤러 폭 조정나사축(539)을 압하 조정함으로써, 롤러 폭 조정을 실시할 수 있다. 다음으로 도 28을 참조하여 본 발명의 제 6 실시형태를 설명한다.
제 6 실시형태에 의한 다기능 압연기(611)는 H형 강(13)의 마무리 웹 두께를 설정하는 웹 두께 압하용 롤러부(622, 623)와, H형 강(13)의 마무리 플랜지 두께를 설정하는 플랜지 두께 압하용 롤러(630, 631)와, H형 강(13)의 플랜지 측면 가장자리부를 압하하는 상하 한 쌍의 플랜지 폭 압하용 롤러부(632, 633, 634, 635)를 구비한다. 이 때 플랜지 두께 압하용 롤러(630, 631)에 의하여 좌우 한 쌍의 수직 롤러가 형성됨과 동시에, 웹 두께 압하용 롤러부(622, 623)와 플랜지 폭 압하용 롤러부(662 내지 665)에 의하여 상하 한 쌍의 수평 롤러가 형성되게 된다. 단, 본 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이 웹 두께 압하용 롤러부(622, 623)와 플랜지 두께 압하용 롤러(630, 631)는, 유니버설 마무리 압연뿐만 아니라 유니버설 조질 압연에도 사용할 수 있다.
도 28에 도시하는 바와 같이 다기능 압연기(611)를 삽통하는 압연재인 H형 강 (13)의 바로 위 및 바로 아래에는 수평 롤러축(614, 615)이 배설되어 있고, 수평 롤러축(614, 615)의 양단부는, 수평 롤러 초크 (616, 617)에 회전이 자유롭게 지지되고 있다. 수평 롤러 초크(616, 617)는 수평 압하 장치(618, 619)에 부착되어 있고, 연직 방향으로 상호 독립하여 이동할 수 있다. 수평 롤러축(614, 615)의 일단은, 만능 이음(620, 621)을 사이에 두고, 회전 모터 등으로 구성되는 제 1 회전 구동장치 (620a, 621a)에 연결되어 있다.
도 28에 도시하는 바와 같이, 수평 롤러축(614, 615)의 중앙부에는 웹 두께 압하용 롤러부(622, 623)가 고정 키(614a, 615a)에 의하여 고착 상태로 끼워 맞추어져 있고, 이 웹 두께 압하용 롤러부(622, 623)의 평탄한 외주면을 H형 강(13)의 웹 상, 하면에 누르는 상태로 맞닿게 함으로써, H형 강 (13)의 마무리 웹 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다. 또한 웹 두께 압하용 롤러부(622, 623)는 수평 롤러축(614, 615)과 일체적으로 형성할 수 있다.
한편, 도 28에 도시하는 바와 같이, H형 강 (13)의 양측부에는, 수직 롤러 초크(628, 629)에 부착된 수직 롤러 축(624, 625)이 배설되어 있고, 수직 롤러 축(624, 625)에는, 플랜지 두께 압하용 롤러(630, 631)가 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 수직 롤러 초크는, 수직 롤러 용 압하장치(626, 627)에 수평 방향으로 자유롭게 위치 정렬되고, 플랜지 두께 압하용 롤러(630, 631)의 평탄한 외주면을 H형 강 (13)의 플랜지의 외측면에 누름으로써, H형 강(13)의 마무리 플랜지 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는 도 28에 도시하는 바와 같이, 수평 롤러축(614, 615)의 중앙부로서, 수평 롤러를 구성하는 웹 두께 압하용 롤러부(622, 623)의 양측에는 상술한 롤러 후퇴 기구와 마찬가지의 롤러 후퇴기구(636)를 사이에 두고, H(13)의 플랜지 측면 가장자리부를 누르는 에저 압연 롤러로서의 상하 한 쌍의 플랜지 폭 압하용 롤러부(632, 633, 634, 635)가 부착되어 있다.
이들 플랜지 폭 압하용 롤러부(632, 633, 634, 635)는 도 2에 도시하는 바와 같이, H형 강(13)의 플랜지 선단부를 압하할 때에는, H형 강(13)의 패스라인(P)을 향하여 진출한 압하위치에 있다.
그러나, 상술한 웹 두께 압하용 롤러부(622, 623) 및 플랜지 두께 압하용 롤러(630, 631)에 의하여 H형 강(13)의 마무리 웹 두께와 마무리 플랜지 두께를 설정하는 경우나 유니버설 조질 압연을 실시하는 경우에는 도 13에 도시하는 바와 같이, 플랜지 폭 압하용 롤러부(632, 633, 634, 635)는, 상술한 실시형태와 동일한 롤러 후퇴기구(636)(도 28에는 톱니바퀴만 도시되어 있다)에 의하여 용이하고 확실하게 후퇴 위치까지 이동된다. 따라서, 플랜지 폭 압하용 롤러부(332 내지 335) 및 플랜지 두께 압하용 롤러(630, 631)의 간섭에 의하여 압연 작업을 저해하는 경우가 없다.
또한 도 28, 29에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 플랜지 폭 압하용 롤러부 (632, 633, 634, 635)(도 28에는 플랜지 폭 압하용 롤러부(632)만 도시한다)도 회전 모터 등으로 구성되는 제 2의 회전 구동장치(650)에 의하여 회전 구동 가능하게 구성되어 있어, 상부 수평 롤러 축(614)의 일측에 내측 베어링(637)과 외측 베어링 (641)을 매개하여 회전 자유롭게 부착되어 있는 플랜지 폭 압하용 롤러부(632)는 테이퍼상 통부(652)와 직통부(553)로 구성되고, 직통부(653)에는 백업 롤러 (654)가 눌러 붙여져 있고, 백업 롤러(654)는 제 2 회전 구동장치(650)에 연결되어 있다.
또한 도 28, 29에 도시하는 바와 같이, 백업 롤러(654)는 요동 암(655)의 선부(end)에 회전이 자유롭게 부착되어 있고, 요동 암(655)의 기부(base section)는 추축(미도시)에 의하여 다기능 압연기(611)의 하우징에 수평축을 중심으로 하여 유동 자제로 연결되어 있다. 또한, 요동 암(655)의 중도에는, 백업 롤러(654)를 플랜지 폭 압하용 롤러부(632)를 향하여 누르기 위한 누르는 힘 부여 실린더(미도시)가 연설되어 있다. 따라서, 누르는 힘 부여 실린더를 구동하여 백업 롤러(654)를 매개하여 누르는 힘을 플랜지 폭 압하용 롤러부(632)에 부여하면서, 제 2 회전 구동 장치(650)를 회전하여 백업 롤러(654)를 회전시킴으로써, 플랜지 폭 압하용 롤러부 (632)를 확실하게 회전시킬 수 있다. 또한 이 플랜지 폭 압하용 롤러부(632)의 회전에 의하여, H형 강(13)의 플랜지에도 소정의 재료 압출력을 가하면서 압출할 수 있다.
또한 미도시하였으나, 플랜지 폭 압하용 롤러부(632)의 직통부(653)에 제 1 톱니바퀴를 형성함과 동시에 백업 롤러(654)에 제 1 톱니바퀴에 맞물리는 제 2 톱니바퀴를 형성함으로써, 플랜지 폭 압하용 롤러부(632)와 백업 롤러(654)와의 사이에 미끄러짐을 없앨 수 있고, 백업 롤러(654)의 회전 구동력을 플랜지 폭 압하용 롤러부(632)에 확실하게 전달할 수 있다.
본 발명의 제 6 실시형태에 있어서는, 웹 두께 압하용 롤러부뿐만이 아니라, 플랜지 폭 압하용 롤러부도 회전 구동장치에 의하여 독립하여 회전 구동함으로써, H형 강의 플랜지에도 소정의 재료 추출력을 가하면서 압출함과 동시에 H형 강의 플랜지에도 소정의 재료 압출력을 가하면서 압출한다. 따라서, 웹 두께 압하용 롤러부의 압하력을 줄이고, 웹의 두께가 플랜지의 두께에 비하여 극단적으로 얇은 H형 강의 압연시에 발생하는 웹파(web wave)의 발생을 방지할 수 있다. 또한 인접하는 유니버설 조질 압연기로부터 다기능 압연기를 향하여 H형 강을 이송하는 경우, 유니버설 조질 압연기로부터 H형 강이 밀려나온후에도, H형 강에 충분한 이송력을 부여할 수 있고, H형 강의 압연작업을 원활하게 실시할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 7 실시형태에 대하여 설명한다.
도 30을 참조하면, 본 발명 제 7 실시형태에 의한 다기능 압연기(711)에 삽통되는 압연재인 H형 강 (13)의 바로 위 및 바로 아래에는 수평 롤러 축의 일례인 수평 롤러축(714, 715)이 배설되어 있고, 수평 롤러 축(714, 715)의 양단부에는, 수평 롤러 초크(716, 717)에 회전 자재로 지지되어 있다. 수평 롤러 초크(716, 717)는 윗 수평 압하장치(618)와 아래 수평 압하장치(619)에 부착되어 있고, 연직 방향으로 상호 독립하여 이동할 수 있다. 수평 롤러 축(714, 715)의 일단은, 만능 이음(720, 721)을 사이에 회동 모터 등을 구성되는 제 1 회동 구동장치(720a, 721a)에 연결되어 있다.
도 30에 도시하는 바와 같이, 수평 롤러 축(714, 715)의 중앙부에는, 웹 두께 압하용 롤러부(722, 723)가 회전이 자유롭게 부착되어 있고, 이 웹 두께 압하용 롤러부(722, 723)의 평탄한 외주면을 H형 강 (13)의 웹 상, 하면에 누르는 상태로 맞닿게 함으로써, H형 강(13)의 마무리 웹 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다.
한편, 도 30에 도시하는 바와 같이, H형 강(13)의 양측부에는 수직 롤러 초크(728, 729)에 부착된 수직 롤러 축(724, 725)이 배설되어 있고, 수직 롤러 축(724, 725)에는 플랜지 두께 압하용 롤러(730, 731)가 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 수직 롤러 초크(728, 729)는, 수직 롤러 압하장치(726, 727)로 수평방향으로 자유롭게 위치 결정할 수 있고, 플랜지 두께 압하용 롤러 (730, 731)가 평탄한 외주면을 H형 강 (13)의 마무리 플랜지 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 30에 도시하는 바와 같이, 수평 롤러 축(714, 715)의 중앙부로서, 수평 롤러로 구성되는 웹 두께 압하용 롤러부(722, 723)의 양측에는 H형 강 (13)의 플랜지 측면 가장자리부를 압하하는 에저 압연 롤러로서 플랜지 폭 압하용 롤러부(732, 733, 734, 735)가 제공되어 있다.
이들 플랜지 폭 압하용 롤러부(732, 733, 734, 735)는 H형 강(13)의 플랜지 측면 가장자리부를 압하할 때에는 H형 강 (13)의 패스 라인을 향하여 진출한 압하 위치에 있다. 그러나, 상술한 웹 두께 압하용 롤러부(722, 723) 및 플랜지 두께 압하용 롤러(730, 731)에 의하여 H형 강 (13)의 마무리 웹 두께와 마무리 플랜지 두께를 설정하는 경우나 유니버설 조질 압연을 실시하는 경우에는, 웹 두께 압하용 롤러부 (722, 723) 및 플랜지 두께 압하용 롤러부(730, 731)에 의하여 H형 강(13)의 마무리 웹 두께와 마무리 플랜지 두께를 설정하는 경우나 유니버설 조질 압연을 실시하는 경우에는 웹 두께 압하용 롤러부(722, 723) 및 플랜지 폭 압하용 롤러부(732, 733, 734, 735)는 롤러 이동 기구(736)를 작동시킴과 동시에, 수평 롤러축 (714, 715)을 후퇴시킴으로써 용이하고 확실하게 소정의 위치까지 이동시킬 수 있다.
즉, 도 30, 31에 도시하는 바와 같이, 플랜지 폭 압하용 롤러부(732, 733, 734, 735)를 수평 롤러 축 (714, 715)에 고착함과 동시에, 웹 두께 압하용 롤러부(722, 723)를 수평 롤러축 (714, 715)에 연결하고, 또한, 플랜지 폭 압하용 롤러부(732, 733, 734, 735)를 함께 제 1 회전 구동장치(720a, 721a)에 의하여 회전 구동하고, 또한 수평 롤러축(714, 715)을 상부 수평 압하장치 (718) 및 아래 수평 압하장치(719)에 의하여 연직 방향으로 이동 자재로 하고 있다. 상부 수평 롤러축(714)의 일단이 제 1의 회전 구동 장치(720a)에 연결되고, 상부 수평 롤러축(714)의 중앙부에 내측 베어링(740)과, 편심 링(741)과, 외측 베어링(742)을 사이에 두고 웹 두께 압하용 롤러부(722)가 회전이 자유롭게 압박을 가하고 있다. 또한 편심 링(741)에는 피구동측 톱니바퀴(743)가 연접되어 있고, 피구동측 톱니바퀴(743)에는 구동측 톱니바퀴 (744)가 맞물려 있고, 구동측 톱니바퀴(744)는 편심 링 구동 액츄에이터(745)에 연결되어 있다. 이에 의하여 편심 링 구동 액츄에이터(745)를 구동함으로써 웹 두께 압하용 롤러부 (722)의 위치정열을 용이하게 실시할 수 있다. 이는 웹 두께 압하용 롤러부 (723)에 대하여도 마찬가지이다.
또한, 본 실시형태로는, 다기능 압연기(711)는, 웹 두께 압하용 롤러부(722)를 회전 구동하는 장치를 구비하고 있다. 즉, 웹 두께 압하용 롤러부(722)의 외주면에는 백업 롤러(746)가 압박을 가하고 있고, 백업 롤러(746)는 제 2 회전 구동장치(747)에 연결되어 있다. 또한 백업 롤러(746)는 요동 암(748)의 선부에 회전 자재로 압박을 가하고 있으며 요동 암(748)의 기단부는 수평축을 중심으로 하여 요동 자재로 다기능 압연기(711)의 하우징에 연결되어 있다. 또한 요동 암(748)의 중도에는 백업 롤러(746)를 웹 두께 압하용 롤러부(722)를 향하여 누르기 위한 누르는 힘 부여 실린더 (미도시)의 로드(미도시)의 선단부가 연결되어 있다. 또한 웹 두께 압하용 롤러부(723)도 마찬가지 구성을 가지는 장치에 의하여 회전 구동된다.
도 32를 참조하여, 본 발명의 제 8 실시형태에 의한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기(811)를 설명한다.
다기능 압연기(811)는, H형 강 (13)의 마무리 웹 두께를 설정한 웹 두께 압하용 롤러부 (822, 823)와, H형 강(13)의 마무리 플랜지 두께를 설정하는 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)와, H형 강 (13)의 플랜지 측면 가장자리부를 압하하는 플랜지 폭 압하용 롤러부(132 내지 135)를 구비한다. 이때, 플랜지 두께 압하용 롤러 (830, 831)에 의하여 좌우 한 쌍의 수직 롤러가 형성됨과 동시에, 상하 한 쌍의 플랜지 폭 압하용 롤러부(832, 833, 834, 835) 및 웹 두께 압하용 롤러부 (822, 823)에 의하여 상하 한 쌍의 수평 롤러가 형성되게 된다. 단, 본 실시형태에서는 후술하는 바와 같이, 웹 두께 압하용 롤러부(822, 823) 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)는 유니버설 마무리 압연뿐만이 아니라, 유니버설 조질 압연에도 사용할 수 있다.
도 32에 도시하는 바와 같이, 다기능 압연기 (811)를 삽통하는 압연재인 H형 강(13)의 바로 위 및 바로 아래에는 롤러축(814, 815)이 배치되어 있고, 롤러축(814, 815)의 양단부는 수평 롤러 초크(816, 817)에 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 수평 롤러 초크(816, 817)는 상부 수평압하장치(818)와 아래 수평 압하장치(819)에 부착되어 있고, 연직 방향으로 상호 독립하여 이동할 수 있다. 롤러축(814, 815)의 일단은 만능 이음(820, 821)를 사이에 두고, 회동 모터 등으로 구성되는 제 1 회전 구동장치(820a, 821a)에 연결되어 있다.
도 32에 도시하는 바와 같이, 롤러축(814, 815)의 중앙부에는 웹 압하용 롤러부(822, 823)가 회전이 자유롭게 부착되어 있고, 이 웹 두께 압하용 롤러부(822, 823)의 평탄한 외주면을 H형 강 (13)의 웹 상, 하면에 누르는 상태로 맞닿게 함으로써, H형 강(13)의 마무리 웹 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다.
한편, 도 32에 도시하는 바와 같이, H형 강 (13)의 양측부에는 수직 롤러 초크(828, 829)에 부착된 수직 롤러 축(824, 825)이 배설되어 있고, 수직 롤러 축(824, 825)에는 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)가 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 수직 롤러 초크 (828, 829)는 수직 롤러 압하장치(826,827)에 수평방향으로 자유롭게 위치정열될 수 있고, 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)의 평탄한 외주면을 H형 강(13)의 플랜지의 외축면에 누름으로써, H형 강 (13)의 마무리 플랜지 두께를 설정하거나, 유니버설 조질 압연을 실시할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는 도 32에 도시하는 바와 같이, 롤러축(814, 815)의 중앙부로서 수평 롤러로 구성되는 웹 두께 압하용 롤러 부(822, 823)의 양측에는, H형 강(13)의 플랜지 측면 가장자리부를 압하하는 에저 압연 롤러로서의 플랜지 폭 압하용 롤러부(832, 833, 834, 835)가 부착되어 있다. 플랜지 폭 압하용 롤러부(832, 833, 834, 835)는, H형 강 (13)의 플랜지 측면 가장자리부를 압하할 때, H형 강 (13)의 패스라인 (P1)을 향하여 진출한 압하위치에 있다.
그러나, 상술한 웹 두께 압하용 롤러부(822, 823) 및 플랜지 두께 압하용 롤러 (830, 831)에 의하여 H형 강 (13)의 마무리 웹 두께와 마무리 플랜지 두께를 설정하는 경우나 유니버설 조질 압연을 실시하는 경우에는, 웹 두께 압하용 롤러부(822, 823) 및 플랜지 폭 압하용 롤러부(832, 833, 834, 835)는 상술한 롤러 이동기구(미도시)를 구동함과 동시에 롤러축(814, 815)을 후퇴시킴으로써 용이하고 확실하게 소정의 위치까지 이동시키게 된다. 따라서, 플랜지 폭 압하용 롤러부(832, 833, 834, 835)와 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)와의 간섭에 의하여 압연 작업이 저해되는 경우가 없다.
도 32를 참조하면, 플랜지 폭 압하용 롤러부(832, 833, 834, 835)를 롤러축 (814, 815)에 부착됨과 동시에, 웹 두께 압하용 롤러부(822, 823)을 롤러축 (814, 815)에 회전이 자유롭게 부착하고, 또한 플랜지 두께 압하용 롤러부(832, 833, 834, 835)를 함께 제 1 회전 구동장치(820a, 821a)에 의하여 회전 구동하고, 또한 롤러축(814, 815)를 상부 수평 압하장치(818) 및 아래 수평 압하장치(819)에 의하여 연직방향으로 이동이 자유롭게 되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 플랜지 두께 압하용 롤러 (830, 831)도, 회전 모터 등으로부터 구성되는 제 2 회전 구동장치(850)에 의하여 회전 구동 가능하게 구성되어 있다. 도 32를 참조하면, 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)의 후방에는, 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)의 수평방향으로 외측에, 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)를 누르는 한 쌍의 백업 롤러(851, 852)가 배설되어 있다. 백업 롤러(851, 852)의 외측에는 구동측 롤러(853, 854)가 배설되어 있다. 구동측 롤러(853, 854)는, 회전축(미도시)을 매개하여 회전 모터 등으로 구성되는 제 2 회전 구동장치(850)에 연결되어 있다. 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831), 백업 롤러(851, 852) 및 구동측 롤러(853, 854)는 롤러 퇴진 하우징(858)에 회전이 자유롭게 부착되어 있고, 롤러 진퇴 하우징(858)은 수직 롤러 압하장치(826, 827)에 연결되어 있다.
따라서, 수직 롤러 압하장치(826, 827)를 구동함으로써, 누르는 힘을 롤러 진퇴하우징(858)을 매개하여 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)에 부여하면서, 제 2 회전 구동장치(850)를 회전함으로써, 구동측 롤러(853) 및 한 쌍의 백업 롤러(851, 852)를 매개하여 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)를 확실하게 회전시킬 수 있다. 또한, 이 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)의 회전에 의하여, H형 강(13)의 플랜지에도 소정의 재료 누르는 힘을 가하면서 압출할 수 있다.
상술한 구성에 의하여 본 실시형태에 있어서도, 다기능 압연기(811)와 유니버설 조질 압연기(812)의 두 대만을 사용함으로써, 유니버설 조질 압연과, 에징압연과, 유니버설 마무리압연을 실시할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 의하면, 다기능 압연기(811)에 있어서, 브레이크다운 압연기(810) 이후에, 적어도, 3대 필요하였던 압연기 수를 두 대로 줄임과 동시에, 건물 기초의 길이를 짧게 할 수 있고, H형 강의 압연 설비를 염가로 할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는 제 1 회전 구동장치 (820a, 821a) 및 제 2 회전 구동장치(850)에 의하여 플랜지 폭 압하용 롤러부(832, 833, 834, 835)뿐만이 아니라, 플랜지 두께 압하용 롤러(830, 831)를 회전 구동함으로써, H형 강 (13)의 웹에 소정의 재료 압출력을 가하면서 압출함과 동시에, H형 강(13)의 플랜지에도 소정의 재료 압출력을 가하면서 밀 수 있다. 따라서, 웹 두께 압하용 롤러부의 압하력을 작게 하여 웹 두께가 플랜지 두께에 비하여 극단으로 얇은 H형 강의 압연시에 발생하는 웹파의 발생을 방지할 수 있다. 또한 웹 두께 압하용 롤러부의 압연이 종료하여 압연기로부터 밀려나온 후에도, H형 강 (13)에 충분한 반송력을 부여할 수 있고, H형 강(13)의 압연작업을 원활하게 할 수 있다.
이상, 본 발명을 몇 가지 실시형태를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 어떤 기술의 실시형태에 기재된 구성에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재되어 있는 사항의 범위 내에서 생각할 수 있는 기타 실시형태나 변형예도 포함하는 것이다.
예를 들면, 도 21, 22에 도시하는 본 발명의 제 2 실시형태에서는 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a,214b)는 고정 웨지 링(240)과 가동 웨지 링(241)에 의하여 수평방향으로 서로 접근, 이반 동작 가능하게 구성되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 예를 들면 도 33에 도시하는 바와 같이, 유체압 실린더에 의하여 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부를 구동하도록 하여도 된다.
즉, 도 33을 참조하면, 웹 두께 압하용 롤러부(214')는 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a', 214b')를 구동하는 폭 조정 링(242')을 구비하고 있다. 폭 조정 링(242')는, 실린더 (242a')와, 피스톤(242b')를 포함하고 있고, 압력실 (V1, V2)에 가압유체, 바람직하게는 가압된 작동유를 공급함으로써 제 1과 제 2 웹 두께 압하용 롤러부(214a', 214b')를 수평방향으로 구동하도록 되어 있다.

Claims (4)

  1. 플랜지 두께 압하(reduction)용 롤러로 구성되는 좌우 한 쌍의 수직 롤러와, 웹 두께 압하용 롤러부 및 그 양단에 후퇴기구를 사이에 두고 플랜지 폭 압하용 롤러부를 연직방향으로 이동이 자유롭게 설치하여 이루어지는 상하 한 쌍의 수평 롤러로 구성되고, 상기 수직 롤러와 수평 롤러로 H형 강의 플랜지 두께 압연 및 웹 두께 압연의 압하시에, 상기 수평 롤러의 플랜지 폭 압하용 롤러부를 상하로 이동시키고, 상기 수직 롤러에 상기 수평롤러의 플랜지 폭 압하용 롤러부가 간섭하지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 양 플랜지 폭 압하용 롤러부의 압하면을 상기 플랜지 두께 압하용 롤러의 중심을 향하여 좌우대칭으로 직경이 점차 작아지게 되는 환상 테이핑된 면으로 한 것을 특징으로 하는 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기.
  3. 유니버설 조질 압연기능을 가지는 유니버설 조질 압연기의 상류측 또는 하류측에 유니버설 마무리 압연 기능과 에징 압연 기능을 가지는 다기능 압연기를 배설하고, 상기 유니버설 조질 압연기구와 상기 다기능 압연기와의 사이에 피압연재를 왕복시키면서, 유니버설 조질 압연과, 에징 압연과, 유니버설 마무리 압연을 실시하고, 그 밖에도 상기 다기능 압연기에 있어서도, 상기 유니버설 조질 압연을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기를 사용한 압연방법.
  4. 플랜지 두께 압하용 롤러로 구성되는 좌우 한 쌍의 수직 롤러와, 웹 두께 압하용 롤러부 및 그 양단에 후퇴기구를 사이에 두고 플랜지 폭 압하용 롤러부를 연직방향으로 이동자재로 설치하여 이루어지는 상하 한 쌍의 수평롤러을 구비한 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기를 사용한 압연방법으로서,
    H형 강의 에징 압연을 실시하는 경우에는, 상기 좌우의 수직 롤러를 조업중의 상기 상하 플랜지 폭 압하용 롤러부에 간섭하지 않는 위치까지 후퇴시킨 상태로, 상기 수평 롤러의 웹 두께 압하용 롤러부로 상기 H형 강의 웹 두께 압연을, 그 양측의 상기 플랜지 폭 압하용 롤러부로 상기 H형 강의 플랜지 폭 압연을 실시하고,
    H형 강의 유니버설 압연을 실시하는 경우에는, 상기 수평 롤러의 상기 좌우 플랜지 폭 압하용 롤러부를 상기 좌우의 수직 롤러에 간섭하지 않는 위치까지 상기 후퇴기구를 사용하여 후퇴시키고, 상기 수평 롤러의 웹 두께 압하용 롤러부로 상기 H형 강의 웹 두께 압연을, 상기 수직 롤러로 상기 H형 강의 플랜지 두께 압연을 실시하는 것을 특징으로 하는 H형 강의 압연 설비용 다기능 압연기를 사용한 압연방법.
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