KR20070021274A - 냉간 압연 형성 장치 - Google Patents

Abstract

단일 금속 스트립으로부터 중공 플랜지 심(seam) 용접된 빔들의 제조를 위한 냉간 압연 형성기는 형성 스테이션(1), 심 가이드 및 용접 스테이션(2) 및 형상화 스테이션(3)을 구비한다.

상기 형성 스테이션(1) 및 상기 형상화 스테이션(3)의 어느 하나 또는 모두는 상기 스트립의 반대되는 측들의 어느 한 측 또는 양측을 압연하도록 적합화된 독립적으로 지지된 측부 결합 롤 조합(7, 12)을 구비한다. 상기 측부 결합 롤 조합(7, 12)들의 인접한 횡방향 쌍들은 상기 형성기를 통해 상기 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향으로 서로에 대해 선택적으로 이동 가능하다. 측부 결합 롤 조합들(7, 12)의 적어도 일부는 구동되어 진다. 형성 스테이션(1) 및 형상화 스테이션(3)내에서 이격된 구동 롤들(6)은 반대측 에지들 사이의 스트립에 끼워진다.

냉간 압연(cold roll), 웹(web), 롤(roll), 중공 플랜지(hollow flange)

Description

냉간 압연 형성 장치{Cold roll forming apparatus}

본 발명은 냉간압연 형성기의 개량에 관한 것이다.

본 발명은 특히, 전용은 아니지만 중공 플랜지 부재를 위한 냉간 압연 형성기의 실시예에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 본 발명은 이중 용접된 중공 플랜지 빔(beam)의 연속적인 생산을 위한 냉간 압연 형성기의 실시예에 관한 것이다.

평평한 웹(web)을 가지는 부분과 상기 웹의 반대측들을 따라 연장하는 삼각형 단면의 중공 플랜지를 형성하기 위해 가벼운 게이지 철 스트립(strip)을 냉간 형성함으로써 중공의 플랜지 부재를 생산하는 방법이 알려져 있다. 미국 특허 991,603호와 3,342,007호에는 냉간 형성 공정에 의해 그러한 빔들을 제조하는 방법이 개시되어 있는데, 여기서 중공 플랜지의 자유 에지는 웹의 에지에 인접하게 놓여지지만 웹의 에지에 고정되지는 않는다. 이러한 중공 플랜지들은 "개방"플랜지로서 알려져 있으며, 비틀림 저항이 부족하다.

미국 특허 3,698,224호에는 냉간 형성 공정에 의해 중공의 플랜지 빔들을 제조하는 방법이 개시되어 있는데, 여기서 심(seam) 용접된 강철 튜브는, 한 쌍의 인접 배열된 웹들로 중공 플랜지 빔을 형성하기 위해 튜브를 평평하게 하는 형상화 공정에 놓여진다.

"개방" 플랜지 빔들의 단면 효율을 개량하기 위하여, 중공 플랜지들의 에지들을 웹에 고정하여 플랜지들에서 비틀림 강성을 개량하는 것이 제안되었다. 미국 특허 제6,436,552호, 제6,115,986호, 제6,397,550호 및 제5,692,353호에는 냉간 형성된 얇은 게이지 중공 플랜지 빔들이 개시되어 있는데, 여기서, 중공 플랜지의 에지를 따라서 형성된 립(lip)은 체결부, 천공(clinch perforation), 스폿 용접 등에 의해 웹의 중간 에지에 고정된다.

러시아 발명가의 특허증 827723호에는 냉간 형성된 얇은 게이지 중공 플랜지 빔이 개시되어 있는데, 여기서 중공 플랜지들의 자유 에지들은 중공 플랜지들을 하중하에서 국부적인 으깨짐으로부터 지지하기 위해 내부적으로 접혀진 립들 또는 형성체(formation)로서 형성된다. 중공 플랜지의 측벽은 필렛(fillet)에 의해 웹의 에지에 용접되어 "폐쇄(closed)" 플랜지를 형성한다.

냉간 형성된 "폐쇄된"중공 플랜지 빔들의 제조 비용을 절감하기 위해, 인라인 이중 용접 공정이 고안되었고, 미국 특허 제5,163,225호에 개시되어 있으며, 이것에 대해 본 발명의 양수인은 명칭의 계승자이다. 이중 용접 공정은 처음으로 인라인 고주파 유도 또는 저항 용접 공정을 개시하였는데, 여기서, 중공 플랜지의 자유 에지는 금속의 스트립 면에 용접되어 중공 플랜지 빔의 웹의 에지에 인접하게 용접 심(seam)을 형성한다. 그 공정에서, 전통적인 튜브 압연기는 용접 스테이션에서 원형 단면 플랜지를 가지는 중공 플랜지 빔들을 생산하도록 적합화되었으며, 원형 단면 플랜지들은 그리고 나서 "Dogbone"(등록 상표) 빔을 형성하기 위해 삼각 형 단면으로 형상화된다.

비교적 좁은 범위의 웹과 플랜지 폭 및 좁은 범위의 금속 스트립 게이지들면에서는 일반적으로 만족스러운 반면, 전통적인 형성기 구조에 적합화시키는 것은 빔의 크기 범위면에서 제한을 가할 뿐 아니라 큰 직경의 대단히 많은 롤(roll) 세트를 필요로 한다는 면에서 비효율적이고 자본 집약적이어서 롤 변화가 다른 빔 크기에 대해서 요구될 때마다 상당한 비생산적인 작업 정지시간을 초래하였다. 뿐만 아니라, 용접 심 안정도를 유지하는데 있어서의 어려움은 높은 거부율로 인한 생산 수율에서의 심각한 제약을 가져왔다.

원래의 "Dogbone" 공정에서의 몇가지 단점들을 개선하기 위한 제안이 미국 특허 제5,403,986호에 개시되었다. 이 특허는 형성기의 형성부에서 종축에 기울어진 분리 이격된 냉간 형성기를 가진 탠덤(tandem) 형성기 구조를 제안하였다. 금속의 분리 스트립들로부터 독립적으로 생산된 형상화된 플랜지들은 용접 전에 웹의 에지들이 용접전에 플랜지의 자유 에지들 사이로 돌출되도록 제3의 평평한 웹 스트립과 함께 가져와졌다. 용접 및 형성 스테이션들은 미국 특허 제5,163,225호에 개시된 것들과 실질적으로 동일하다.

여기에서 사용된 바와 같이, "ERW"라는 표현은 부재 및 전기 저항 용접의 다른 형태에서의 전류를 발생하기 위해 접촉 또는 유도 코일/임피더(impeder) 중 하나를 사용하여 전기 저항 용접 또는 유도 용접을 의미한다.

본 발명의 목적은 중공 플랜지 심 용접된 빔들의 생산을 위한 종래의 방법 및 장치에 있어서의 적어도 몇가지 단점들을 극복하거나 경감하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단일 금속 스트립으로부터 중공 플랜지 심 용접(seam welding)된 빔들의 제조용 냉간 압연 형성기가 제공되며, 상기 냉간압연 형성기는,

형성 스테이션;

심 가이드 및 용접 스테이션; 및

형상화 스테이션을 포함하며,

상기 형성 스테이션 및 상기 형상화 스테이션의 어느 하나 또는 모두는 상기 스트립의 반대되는 측들의 어느 한 측 또는 양측을 압연하도록 적합화된 독립적으로 지지된 측부 결합 롤 조합을 구비하며, 상기 측부 결합 롤 조합들의 인접한 횡방향 쌍들은 상기 형성기를 통해 상기 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향으로 서로에 대해 선택적으로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

적당하게는, 상기 측부 결합 롤 조합의 일부 또는 전부는 아이들러 롤(idler roll)들이다.

필요하다면, 상기 측부 결합 롤 조합들의 일부 또는 전부는 구동 롤이다.

바람직하게, 상기 형성 스테이션 내에서 이격되고 상기 형상화 스테이션 내에서 이격된 구동 롤들은 형성된 에지 영역들 사이에서 상기 스트립의 중앙 영역에 끼워질 수 있다.

필요하다면, 상기 구동 롤들의 일부 또는 전부는 상기 스트립의 형성된 에지 영역들 사이에서 실질적인 부분위로 상기 스트립에 끼워질 수 있다.

이와 달리, 상기 구동 롤들의 일부 또는 전부는 상기 형성된 에지들로부터 이격된 중앙 영역에 인접한 상기 스트립에 끼워질 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 구동 롤들의 일부 또는 전부는 반대편에 형성된 에지들에 인접한 상기 스트립에 끼워질 수 있다.

측부 결합 롤 조합들의 횡방향 쌍들은 각각의 롤 스탠드 프레임에 장착될 수 있다.

필요하다면, 상기 측부 결합 롤 조합들의 횡방향 쌍들은 일반적인 롤 스탠드 프레임 상에 움직일 수 있게 장착될 수 있다.

적당하게는, 상기 롤 스탠드 프레임들은 형성기 베드의 횡방향으로 선택적으로 움직일 수 있다.

측부 결합 롤 조합들의 상기 횡방향 쌍들은 상기 측부 결합 롤 조합들 사이의 금속 스트립의 진행 방향과 수직한 횡방향 평면에 정렬될 수 있다.

바람직하게는, 측부 결합 롤 조합들의 상기 횡방향 쌍의 각각은 상기 측부 결합 롤 조합들 사이의 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 각각 길이방향으로 이격된 횡방향 평면 내에 위치된다.

필요하다면, 측부 결합 롤 조합의 적어도 하나의 측부 결합 롤은 상기 측부 결합 롤 조합을 통한 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면 내에 놓여지는 기울어진 축에 회전가능하게 장착된다.

측부 결합 롤 조합의 적어도 하나의 측부 결합 롤은 상기 측부 결합 롤 조합을 통한 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면 내에 놓여지는 수평축에 회전가능하게 장착될 수 있다.

적당하게는, 측부 결합 롤 조합의 적어도 하나의 측부 결합 롤은 수직한 축에 회전가능하게 장착된다.

필요하다면, 상기 구동 롤들은 형성기 베드를 따라 상기 측부 결합 롤 조합들과 교대로 있을 수 있다.

적당하게는, 측부 결합 롤 조합의 상기 적어도 하나의 측부 결합 롤의 일부 또는 모두는 상기 형성기내에서의 금속 스트립의 진행 방향에 수직하게 놓여지는 평면에서 선택적으로 각 방향으로 조절 가능한 축상에서 회전가능하다.

바람직하게는, 상기 구동 롤들은 상기 형성기 베드를 따라 길이 방향으로 이격된 측부 결합 롤 조합들 쌍 사이에 위치된다.

적당하게는, 상기 심 가이드 및 용접 스테이션은 상기 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면 내에 놓여지는 기울어진 회전축에 회동가능하게 장착된 외주 쇼울더(circumferential shoulder)를 가지는 적어도 하나의 심 가이드 롤을 가지는 심 가이드 롤 스탠드를 포함한다.

필요하다면, 상기 적어도 하나의 심 가이드 롤은 상기 기울어진 축을 따라 선택적으로 이동 가능할 수 있다.

상기 심 가이드 롤의 회전축은 상기 횡방향 평면에서 선택적으로 각방향으로 조절 가능할 수 있다.

바람직하게는, 상기 심 가이드 및 용접 스테이션은 상기 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면에 놓여진 기울어진 회전축 상에 회동가능하게 장착된 적어도 하나의 스퀴즈 롤(squeeze roll)을 가지는 용접 박스 스탠드를 포함한다.

적당하게는, 상기 적어도 하나의 스퀴즈 롤은 상기 기울어진 축을 따라서 선택적으로 이동 가능할 수 있다.

필요하다면, 상기 적어도 하나의 스퀴즈 롤의 회전축은 상기 횡방향 평면 내에서 선택적으로 각방향으로 조절 가능할 수 있다.

바람직하게는, 하나 또는 그 이상의 상기 형성 롤들 및/또는 상기 형상화 롤들은 각각의 형성 롤 스탠드 및/또는 형상화 롤 스탠드에 해제가능하게 고정될 수 있는 장착 프레임에 회전가능하게 베어링 지지될 수 있다.

필요하다면, 상기 형성 롤들 및/또는 상기 형상화 롤들의 하나 또는 그 이상의 세트는 각각의 형성 롤 스탠드 및/또는 형상화 롤 스탠드에 해제가능하게 고정될 수 있는 장착 프레임에 회전가능하게 베어링 지지될 수 있다.

필요하다면, 상기 장착 프레임은 상기 장착 프레임을 통한 상기 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면에서 조절가능하다.

바람직하게, 상기 심 가이드 및 용접 스테이션은,

상기 금속 스트립의 표면에서 상기 자유 에지로부터 이격된 소정의 용접 축과 직선 정렬시키기 위하여, 사용 중에, 상기 금속 스트립의 컨투어(contour)된 에지 영역의 자유 에지를 안내하도록 적합화된 적어도 하나의 심 롤을 회전가능하게 지지하는 심 롤 스탠드; 및

소정의 온도로 가열되었을 때, 상기 자유 에지가 상기 표면에서의 대응되게 가열된 상기 용접축과 융합 결합(fused engagement)을 하도록 하기 위하여 적어도 한 쌍의 스퀴즈 롤들을 회전가능하게 지지하는 용접 박스 스탠드로서, 상기 스퀴즈 롤들의 쌍은, 사용 중에, 상기 자유 에지 및 상기 금속 스트립의 상기 표면 사이에서 후속하는 용접 결합의 실질적인 발생축을 따라 소정의 직선 궤도를 통하여 상기 자유 에지를 안내하도록 협동하며, 상기 냉간 형성된 부재에 부여된 에너지는 상기 표면의 상기 소정의 용접축을 따라 인접 효과에 의하여 집중되는 용접 박스 스탠드;를 포함한다.

적당하게는, 전류는 상기 자유 에지와 상기 용접 영역에 인접한 상기 금속 스트립을 슬라이딩 가능하게 결합하는 전기 컨택터에 의해 상기 자유 에지와 상기 용접 영역 내에 유도된다.

바람직하게는, 상기 전류는, 상기 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 평면내의 상기 금속 스트립을 횡방향으로 둘러싸는 유도 코일에 의해 상기 자유 에지와 상기 용접 영역 내에 유도된다.

바람직하게는, 상기 스퀴즈 롤들 쌍의 적어도 하나는 상기 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 평면에서 각방향으로 조절가능하다.

상기 스퀴즈 롤들 쌍의 적어도 하나는 상기 적어도 하나의 상기 스퀴즈 롤들 쌍의 회전축에 수직한 방향으로 상기 쌍의 다른 하나에 대하여 조절 가능할 수 있다.

적당하게, 상기 용접 박스 스탠드는 금속 스트립 부재의 진행 방향에 수직한 각각의 평행한 축들에 대해 회전 가능한 웹 지지 롤들을 포함한다.

필요하다면, 웹 지지 롤은 상기 스퀴즈 롤들 쌍의 하나로서 작용하는 컨투어된 외측 에지를 가질 수 있다.

냉간압연 형성기는 하나 이상의 심 롤 스탠드를 포함할 수 있다.

필요하다면, 상기 심 롤 스탠드들의 적어도 하나는 외주 쇼울더를 가지는 심 롤을 포함하며, 상기 외주 쇼울더는, 사용 중에, 상기 금속 스트립의 상기 자유 에지와 맞대어지도록 구성된다.

적당하게는, 컨투어된 가이드 롤은, 사용 중에, 상기 금속 스트립의 상기 자유 에지가 상기 외주 쇼울더에 맞대어지게 하도록 제공된다.

필요하다면, 막대 형상의 임피더의 일단에, 상기 하나 이상의 심 롤 스탠드들의 윗 방향으로, 지지된 로드 형상은 상기 금속 스트립의 컨투어된 에지 영역의 중공 내부까지 연장한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단일 금속 스트립으로부터 중공 플랜지 부재를 냉간 압연 형성하는 방법으로서,

상기 스트립의 평평한 중앙 영역에 결합하는 피동 롤들에 의해 냉간 압연 형성기를 통과하게 금속 스트립을 구동하는 단계;

형성 롤들에 의해 상기 스트립의 적어도 하나의 에지 영역을 따라 윤곽(contour)을 형성하는 단계;

중공 플랜지를 형성하기 위해 상기 적어도 하나의 에지 영역의 자유 에지를 ERW 공정에 의해 소정의 용접 영역을 따라 상기 스트립의 표면에 연속적으로 심 용접하는 단계; 및

원하는 단면 구성으로 형상화된 중공 플랜지를 형성하기 위하여 형상화 롤들에 의해 상기 중공 플랜지를 형상화하는 단계를 포함하는 냉간 압연 형성 방법이 제공된다.

필요하다면, 상기 형성 롤들의 하나 또는 그 이상이 구동될 수 있다.

뿐만 아니라, 또는 이와 달리, 상기 형상화 롤들의 하나 또는 그 이상이 구동될 수 있다.

적당하게는, 상기 중공 플랜지의 형성 단계는 상기 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면에 대하여 회전가능하게 지지되는 하나 또는 그 이상의 형성 롤들에 의해 작용된다.

필요하다면, 형상화 단계는 상기 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면에 수직과 수평 사이의 각도로 기울어진 회동 축에 대하여 회전가능하게 지지된 하나 이상의 형상화 롤들에 의해 작동될 수 있다.

상기 중공 플랜지의 형성 단계는 길이 방향으로 이격된 횡방향 작동면내에 장착된 형성 롤들에 의해 작용될 수 있으며, 상기 이격된 작동면들은 상기 형성기내에서 상기 금속 스트립의 진행 방향에 수직하고 서로 평행하다.

적당하게, 상기 중공 플랜지의 형상화 단계는 길이 방향으로 이격된 횡방향 작동면내에 장착된 형상화 롤들에 의해 작용되며, 상기 이격된 작동면들은 상기 형성기내에서 상기 금속 스트립의 진행 방향에 수직하고 서로 평행하다.

바람직하게는, 상기 연속적인 심 용접 단계 이전에, 상기 자유 에지는 상기 스트립의 상기 표면상의 소정의 용접축과 직선적으로 정렬되며, 상기 적어도 하나의 자유 에지는 상기 적어도 하나의 자유 에지와 상기 표면 사이에서 후속하는 용접 결합의 발생축을 따라 소정의 직선 궤도를 통하도록 안내되며, 상기 중공 플랜지 부재에 부여된 에너지는, 상기 적어도 하나의 자유 에지를 융합하는 단계이전에, 상기 소정의 용접축을 따라 인접 효과에 의해 상기 표면상에 집중된다.

필요하다면, 상기 적어도 하나의 자유 에지는 상기 적어도 하나의 자유 에지에 맞대어지는 외주 쇼울더를 각각 가지는 하나 또는 그 이상의 심 롤들에 의해 상기 용접 영역과 정렬된다.

상기 금속 스트립의 적어도 하나의 자유 에지는 컨투어된 가이드 롤에 의해 상기 외주 쇼울더에 맞대어지게 될 수 있다.

적당하게는, 상기 금속 스트립은, 상기 적어도 하나의 자유 에지가 상기 외주 쇼울더에 맞대어지게 될 때, 상기 용접 영역에 인접한 대향하는 원통형 롤 표면들에 의해 중앙으로 지지된다.

상기 적어도 하나의 자유 에지는 조절 가능하게 장착된 심 롤들에 의해 스트립 표면에 대하여 소정 각도로 상기 닫힘 영역을 향하여 안내될 수 있다.

바람직하게는, 상기 금속 스트립의 상기 적어도 하나의 자유 에지는, 상기 컨투어된 스퀴즈 롤의 이격되고 실질적으로 평행한 접촉면들 사이에서 상기 금속 스트립의 상기 컨투어된 표면위로 연장된 컨투어된 스퀴즈 롤에 의하여, 상기 소정의 궤도로 안내된다.

용접 에너지는 전기 유도 코일에 의해 상기 소정의 용접 영역 및 상기 자유 에지에 부여되며, 상기 코일은 종축에 실질적으로 수직한 평면 내에서 상기 금속 스트립 주위로 실질적으로 연장한다.

필요하다면, 일단에 지지된 긴 막대 형상의 유도 임피더(impeder)는 상기 컨투어된 표면의 텅빈 내부의 공동 내에서 폐쇄 영역에 인접한 영역까지 연장하며, 이 폐쇄 영역에는 상기 적어도 하나의 자유 에지가 상기 금속 스트립의 상기 표면에 융합된다.

본 발명의 다양한 실시예들이 좀 더 완전하게 이해되고 실시될 수 있도록 하기 위해, 다음의 도면들에 도시된 바람직한 실시예들을 참고하여 설명할 것이다.

도 1은 냉간 압연(cold roll) 형성기의 형성 스테이션과 에지 준비 및 용접 스테이션의 개략적인 측단면도이다.

도 2는 냉간 압연 형성기의 형상화 스테이션의 개략적인 측단면도이다.

도 3은 측부 롤들에 끼워 맞춰진 피동 롤 스탠드의 전방 단면도이다.

도 4는 형성 롤 스탠드의 개략적인 후방 단면도이다.

도 5는 심 가이드 롤 스탠드의 개략적인 후방 단면도이다.

도 6은 용접 장치의 개략적인 측단면도이다.

도 7은 용접 박스 스탠드의 개략적인 전방 단면도이다.

도 8은 용접 박스 스탠드내에서의 스퀴즈(squeeze) 롤들의 작동을 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 9는 형상화 롤 스탠드의 전방, 측방 및 후방 단면을 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 10은 터크(turk)의 헤드 롤 스탠드의 측방 및 전방 단면을 개략적으로 도 시하는 도면이다.

여기에서 사용된 "전방 단면"이라는 표현은 금속 스트립의 진행 방향에서 보았을 때의 단면을 의미한다. 그리고 명확성을 위해서 도면에서의 동일한 특징부들에는 동일한 참조 부호가 사용되었다.

도 1 및 도 2에서, 냉간 형성기는 형성 스테이션(1), 에지 준비 및 용접 스테이션(2), 및 형상화 스테이션(3)을 구비한다. 전통적인 슬릿(slit) 스트립 롤 핸들링 및 형성 스테이션(1)의 윗방향으로의 배출 롤들 및 형상화 스테이션(3)의 아랫방향 단부에서의 플라잉 톱(flying saw) 및 분리 테이블 어셈블리는 명확성을 위해서 생략되었다.

도 1에서, 형성기 베드(4)들은 전통적인 진입 테이블(5), 일련의 구동 롤 스탠드(6)들, 일련의 형성 롤 스탠드(7)들, 측부 롤 어셈블리(8)들, 심 가이드 롤 스탠드(9), 용접 코일(10) 및 용접 박스(11)를 지지한다.

도 2는 냉간 형성기의 아랫방향 부분을 보여주는데, 여기에서 형성기 베드(4)들은 구동 롤 스탠드(6)들, 형상화 롤 스탠드(12)들 및 터크 헤드 롤 스탠드(13)를 지지한다.

도 3은 도 1의 구동 롤 스탠드(6a)의 전방 단면을 보여준다. 이 롤 스탠드는, 롤 스탠드가 심 가이드 롤 스탠드(9)로의 진입 이전에 형성된 스트립을 일정하기 하기 위한 측부 롤들을 포함한다는 점에서, 다른 롤 스탠드(6)들과 다르다.

구동 롤 스탠드(6a)는 롤 축들(21)에 베어링 지지되는 한 쌍의 이격 프레 임(20)들을 구비하며, 각각은 각 원통형 구동 롤(22)을 지지한다. 롤 축들(21)은 전통적인 구동 트레인(미도시)에 연결된 구동 축들(24)에 유니버설 조인트들(23)을 통해 연결된다. 도시된 바와 같이, 구동 롤들(22)은 형성된 중공 플랜지 빔 부재(26)의 중앙 웹(25)을 잡아주며, 웹에서의 그립이 좋기 때문에 형성기에서 형성 롤들 또는 형상화 롤들의 어느 것을 구동할 필요도 없다. 전통적인 높이 조절 메커니즘(27)은 상이한 금속 스트립 공급 원료(feedstock) 두께를 수용하기 위해 상부와 하부 롤들(22) 사이에서 닙(nip)을 조절하기 위해 상부 롤 축(21)에 수직 높이 조절 기능을 제공한다. 필요하다면, 선택된 구동 롤들은, 중공 플랜지들을 형성하거나 형상화하는 것을 보조하도록 윤곽지어질 수 있다.

각 장착 브래킷들(29)에 지지된 한 쌍의 측부 롤들(28)을 구비하는 측부 롤 어셈블리가 롤 스탠드(6a)의 윗방향 측부에 장착된다. 측부 롤들(28)은, 심 가이드 롤 스탠드(9)에 진입하기 이전에, 정확한 측방향 위치를 위해 부재(26)의 중공 플랜지들(30)을 끼우고, 나사 조절기(31)에 의해서 측방향 조절을 위해 적합화되고, 나사 조절기(32)에 의해 수직방향 조절을 위해 적합화된다.

도 4는 전형적인 비구동 형성기 스탠드(7)의 후방 단면을 도시하는 것으로서, 각 슬라이드 블록들(39, 39a)에 끼워지는 반대 방향으로 형성된 나사산부(38, 38a)를 가지는 축(37)에 의해 선택적이고 상대적인 축방향 움직임을 위한 베이스(36)에 조절가능하게 장착된 한 쌍의 프레임들(35)을 보여준다. 프레임들(35)은 내부와 외부 스톱들(40, 41)의 각각의 사이에서 슬라이딩 가능하게 조절될 수 있다.

상부와 하부 형성기들(42, 43)은 각 장착 브래킷들(44, 45)상에 지지되고, 상부 장착 브래킷들(44)은 금속 스트립 공급 재료 또는 상이한 롤 세트 구성의 상이한 두께를 수용하기 위해 조절 나사들(46)에 의해 수직방향으로 조절하기 위하여 프레임들 상에 슬라이딩 가능하게 장착된다.

도 5는 베이스(50)와 지지 프레임(51)을 가지는 심 가이드 롤 스탠드(9)의 후방 단면을 보여준다. 보이는 바와 같이, 프레임의 아랫방향으로의 측면상에는 웹(25)의 어느 일 측에서 중공 플랜지 영역들(30)을 지지하는 한 쌍의 컨투어된 지지 롤들(52)이 위치한다. 롤들(52)은, 프레임(51)상에 슬라이딩 가능하게 장착된 하부 롤 지지 브래킷들(53)내에서 회전가능하게 베어링 지지되고 반대방향으로 나사산이 형성된 나사 조절기(54)에 의해 서로에 대해 측방향으로 이동가능하다.

하부 롤 지지 브래킷들(53)의 수직방향 조절은 나사산 형성된 나사 조절기들(55)에 의해 달성된다. 심 가이드 롤들(56)은 상부 롤 지지 브래킷들(57)상에 장착되는데, 상부 롤 지지 브래킷들은 반대 방향으로 형성된 나사산이 있는 축(59)을 가지는 조절기(58)에 의해 프레임(51)상에 측방향의 상대적인 운동을 위해서, 그리고 나사 조절기들(60)에 의해 수직방향의 운동을 위해서 장착된다.

심 가이드 롤들(56)은 중공 플랜지(30)의 자유 에지(62)에 맞대어지는 외주 쇼울더(61)를 가진다. 심 가이들 롤들은 조절기 나사들(65)에 의해 각 회전축들(64)을 따라 직선적으로 조절 가능한 슬라이드 블록들(63)내에서 회전 가능하게 베어링 지지되며, 필요하다면, 슬라이드 블록들(63)은 금속 스트립 공급 재료의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면에서 각방향 조절을 위한 상부 롤 지지 브래킷들 상 에 회동가능하게 장착될 수 있다.

프레임(51)의 전방측에는 한 쌍의 웹 지지 롤들(66, 67)이 장착되며, 절단 영역(69)에서 도시된 바와 같이 상기 지지 롤(66)은 플랜지(30)의 자유 에지(62)와 웹(25)의 측면 사이에서 끼워지는 외주 림(68)을 가진다. 또한 지지 롤(66)의 단부벽(70)은 플랜지(30)의 자유 에지(62)와 맞대어지도록 기능한다. 또한, 중공 플랜지(30)를 지지하는 하부 지지 롤(67)의 컨투어된 단부벽(71)이 절단 영역(69)에 도시된다. 웹 지지 롤들(66, 67) 사이의 상대적인 수직 운동은 조절기 나사(72)에 의해 실현된다.

도 6은 심 가이드 롤 스탠드(9)와 용접 박스(11) 사이에 도 1에서 개략적으로 도시된 고주파 전기 유도 용접 장치(10)를 보여준다.

용접 장치(10)는, 통과할 때 중공 플랜지 부재(77)를 감싸는 시트 구리 루프(76)의 형태의 유도 코일 어셈블리(75)를 구비한다. 루프(76)는 전기 절연 매체(80)에 의해 분리된 각 시트 구리 지지 브래킷들(79)에 의해 그 자유단들(78)에서 지지된다. 코일 어셈블리(75)는 어셈블리(75)에 고정된 구리 튜브들(81)내에서 재순환하는 물에 의해 냉각된다.

코일(76) 영역에서의 각 중공 플랜지(30)내에는 임피던스 장치(82)가 위치되며, 임피던스 장치는 페라이트(ferrite) 막대들(미도시)로 채워진 섬유유리(fibreglass) 튜브를 구비한다. 각 임피더(82)는 도 5에 도시된 바와 같이, 웹의 측면과 중공 플랜지의 자유 에지 사이의 갭을 통해 각 웹의 중공 내부까지 연장하는 브래킷(84)(도 1 참고)에 의해 지지되는 연장된 로드(83)에 의해 지지된다. 냉각수는 튜브들(85)을 통해 임피더(82) 내부로 재순환되고, 압축 공기원은 튜브(86)를 거쳐 임피더(82)로 펌프 공급된다. 중공 플랜지들의 자유 에지들과 용접 심 라인들이 웹의 각 측면을 따라 용접 장치(10)에 의해 융합 온도까지 가열된 후, 가열된 플랜지들의 자유 에지들은 도 1의 용접 박스(11)에서, 도면 부호 87로 지시된, 스퀴즈 롤 세트들에 의해 각 가열된 용접 심 라인들과 접촉하도록 강제된다.

도 7은 도 1에서의 네 개의 롤 용접 박스(11)의 구성을 보여준다.

용접 박스(11)는 컨투어된 에지들(91a)을 가지는 원통형 하부 롤(91)과 원통형 상부 롤(90)을 구비하며, 각 롤들(90, 91)은 각각의 회전축들(92, 93)에 대하여 회전 가능하게 베어링 지지된다. 각각의 기울어진 축들(95a, 95b)에 대하여 회전 가능한 컨투어된 스퀴즈 롤들(94a, 94b)은, 연속적인 용접 심을 만들기 위하여, 웹(25)의 대향하는 경계선을 따라 각각 가열된 용접 심 라인 영역으로의 중공 플랜지들(30)의 가열된 자유 에지들(62a, 62b)이 그 사이에서 융합되게 한다.(?) 원통형 지지 롤(91)의 각각의 컨투어된 에지들(91a)과 스퀴즈 롤들(94a, 94b) 사이에서 정의된 공동(cavity)들은 달걀 형상이다.

자유 에지들(62a, 62b)은 횡방향의 "스위핑(sweeping)" 작용없이 스퀴즈 롤들(94a, 94b)의 각 회전축들(95a, 95b)에 수직한 직선형의 각 용접 라인들을 향하여 밀어짐으로써 안정한 유도 "쉐도우(shadow)" 또는 통로들을 각 자유 에지들(64a, 64b)과 웹(25)의 대향되는 경계들 사이의 용접 심들의 원하는 위치에 또는 원하는 위치로 유지하게 한다.

원통형 롤러(90)는 조절기 나사(96)에 의해 세워진 평면에서의 움직임을 위 해 조절 가능하게 장착되며, 나사(96)는 지지 프레임(100)내에서 슬라이딩 가능하게 장착되며, 롤 캐리지(98)에 연결된다.

스퀴즈 롤들(94a, 94b)은, 조절 나사들(107)에 의해서 각 슬라이딩 축들(105, 106)을 따라 각각 슬라이딩 가능한 조절을 위해 스퀴즈 롤 지지 프레임들(103, 104)의 각 캐리지들(101, 102)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 스퀴즈 롤 지지 프레임들(103, 104)은, 교대로, 나사들(110)에 의해 수직한 운동 및 나사산 형성된 축(109)에 의해 지지 프레임들(103, 104)을 위한 마운팅들을 연결하는 나사(108)에 의한 횡방향의 운동을 위해 조절가능하게 장착된다. 바람직하게는, 롤 지지 프레임들은 용접 박스 스탠드(11)를 통해 움직이는 중공 플랜지 부재의 운동 방향에 평행한 각 축들을 기준으로 회동 운동하기 위하여 프레임(100)에 회동 가능하게 장착된다.

롤을 조절 가능하게 장착함으로써 변화되는 치수들과 단면 구성의 넓은 범위의 중공 플랜지 부재들이 아주 정밀한 제어로 궤도위에서 용접 박스내에서 용접되게 하는데, 중공 플랜지들의 자유 에지들은 부재 웹의 에지들에서의 또는 에지들에 인접하게 정확하게 위치한 용접 심 라인을 향해 진행한다.

도 8은 웹의 에지들을 따라 용접 심들로 중공 플랜지들의 자유 에지들을 안내하는 것을 더 명확하게 보여주기 위해 도 7의 용접 박스(11)내에서의 롤들의 구성을 개략적으로 보여준다.

도면에서, 형성된 중공 플랜지들(30) 및 그것들의 각 자유 에지들(62)의 위치가 다소 과장되게 가상으로 도시되어 있다. 형성된 단면이 롤 조합에 접근할수 록, 중공 플랜지들(30)이 도 7에 도시된 바와 같이, 각 슬라이딩 축들(105, 106)을 따라 롤러들(94a, 94b)의 움직임에 대응하는 분리된 롤러들(91)의 컨투어된 단부들(91a)을 향하여 안쪽으로 밀어진다.

중요하게, 자유 에지들(62)내에서 종료되는 중공 플랜지들의 외측부의 약 절반이 도면부호 111로 지시된 방향으로 밀어지며, 자유 에지(62)에 인접한 플랜지의 거의 평평한 영역과 플랜지의 반대측의 대응 부분이 롤(91)을 향해 일체의 부분으로서 함께 구동되며, 웹(25)의 경계(79)에 인접한 플랜지의 잔존 부분의 변형이 롤들(91)의 컨투어된 에지들(91a)내에 수용된다는 것을 알 수 있다. 동등하게, 플랜지(30)의 자유 에지(62)는 용접 심이 형성되는 웹(25)의 경계(79)에 직선 궤도로 진행한다.

도 9는 도 2의 형상화 롤 스탠드(12)를 보여주며, 도 2에서 도 9a는 후방 단면도이고, 도 9b는 측단면도이고, 도 9c는 전방 측면도이다.

롤 스탠드(12)는 외측 에지에 대해 부착된 웹(121)에 의해 보강된 아치형 플레이트 형태의 프레임(120)을 구비한다. 프레임(120)은 베이스 패드들(122)상에 지지되고, 취급의 용이성을 위해서 들어올림 걸쇠(lifting eyes)(123)를 포함한다. 추종 부재들(124, 125)은 조절기 나사(127)에 의해 횡방향으로 조절 가능한 형상화 롤 캐리지(126)를 위치시킨다. 형상화 롤 지지 프레임들(129)은 프레임(120)내의 중앙 개구(128)에 대해 장착되고, 각각은 형상화 롤(131)이 회전 가능하게 베어링 지지되는 롤 장착 브래킷(130)을 슬라이딩 가능하게 위치시킨다. 롤 장착 브래킷들(130)은, 그 내부로 움직이는 빔(133)의 중공 플랜지(133a)의 진행 방향에 수직 한 횡방향 평면에서 형상화 롤들(131)을 움직이는 조절기 나사들(132)에 의해 각 지지 프레임들(129)에서 슬라이딩 가능하게 조절될 수 있다. 형상화 롤들(131)은 도 9b에서 도면부호 134로 지시된 보통의 횡방향 장착 평면에서 각 회전축들과 함께 장착되며, 각 조절기 나사들(127)은 각 회전축들에 수직한 방향에서의 그들의 공통 장착 평면 내에서 형상화 롤들(131)을 움직인다.

프레임(120)의 다른 측면에서의 빔(133)의 반대편 중공 플랜지(133b)에 대해 끼워진 세 개의 형상화 롤들(131a)의 세트는 개구(128)를 통해서만 보여진다.

도 9b 및 9c에서 도시된 바와 같이, 형상화 롤 스탠드의 전방 단면도는, 롤 캐리지(126)가 그 사이의 웹의 폭만큼 중공 플랜지(133a)로부터 이격된 중공 플랜지(133b)를 수용하기 위해 왼쪽으로 변위되는 것을 제외하고는, 동일하다.

동일한 특징부에 대해서 동일한 도면 보후를 사용하였지만, 전방면에서의 특징부들에 대한 도면 부호들은 프라임(')에 의해서 구별된다.

이 롤 스탠드의 구성에 의해 부여된 특정 장점들은, 형상화 롤에 대해서건 형성 롤에 대해서건, 중공 플랜지들내에서 가능한 넓은 범위의 단면 형상을 가진 넓은 범위의 중공 플랜지된 빔들에 적용될 수 있다는 점이다. 뿐만 아니라, 길이방향으로 이격된 평면들에서의 반대편 플랜지들에 대한 롤 세트들의 위치는 도시된 바와 같이 반대편 중공 플랜지의 형상화 또는 형성을 위한 동일한 평면에서의 인접한 롤 세트와의 간섭이 없도록 다중 롤 조합의 전략(ruse)을 가능하게 한다. 도시된 바와 같이 형성 롤들의 세 개의 롤 세트를 사용함으로써, 그렇지 않았으면 전통적인 형성기내에서 부과되었을 제약 없이도 근접하게 이격된 중공 플랜지 빔들 또 는 비교적 깊은 플랜지들이 이제 압연될 수 있다.

세 개의 압연 형성 세트를 가진 도 9에 도시된 바와 같은 롤 스탠드의 또 다른 장점은 도시된 바와 같이 기울어진 회전축을 가진 롤들 중 하나를 작동함으로써 비교적 작은 직경의 테이퍼된 에지 롤이, 원통형 롤의 평평한 측벽을 가로질러 속도 차이를 형성한 결과, 플랜지의 면을 "긁지" 않고도 세워진 플랜지 에지를 위한 깊은 지지면을 제공할 수 있다는 것이다.

도 9에 도시된 롤 스탠드는, 전통적인 롤 직경보다 25~30% 작은 직경이 채택되기 때문에 롤 세트들의 비용 면에서 상당한 비용 절감을 가능하게 하는 것으로 여겨진다. 뿐만 아니라, 롤들을 조절 가능하다는 점은, 단순히 웹의 폭에서의 차이를 수용하기 위하여 롤의 변화에 영향을 주지 않으면서도 넓은 범위의 빔 크기가 압연될 수 있게 한다는 점이다. 중공 플랜지 빔 크기나 구성에서의 변화를 위해서건 유지 보수의 목적을 위해서건, 롤의 변화가 필요한 곳에서는 완전한 롤 캐리지의 교체가 수분 내에 이루어질 수 있고, 유사하게 장착 롤 브래킷의 교체 또한 신속하게 이루어질 수 있다.

도 10은 도 9에 도시된 형상화 롤 스탠드들(12)에 유사한 구성을 가지는 이중면 터크(turk) 헤드 롤 스탠드(13)를 보여준다.

특히, 도 10b를 참고하면, 터크 헤드 롤 스탠드(13)는 각각 상부와 측부 강화 웹들(141, 142)을 가지는 판상 프레임(140)을 구비한다. 장착 베이스(143)는 도 2에 도시된 바와 같이, 형성기 베드에 장착되도록 적합화되며, 들어올림 걸쇠(144)들은 핸들링 목적으로 제공된다. 정렬된 중앙 개구들(146)을 가진 롤 장착 플레이트들(145)은 프레임(140)의 반대면들에 장착된다. 각각의 조절기 나사들(149)에 의해서 축방향으로 조절 가능하다 롤 장착 브래킷들(148)을 슬라이딩가능하게 위치시키는 롤 장착 프레임들(147)이 개구들(146)에 대하여 장착된다. 롤 장착 플레이트들(145)은 조절 나사들(150)에 의해 축방향으로 조절가능하다.

롤 장착 프레임들(147)은 롤 장착 플레이트들(145)에 교대로 회전 가능하게 장착된 면 플레이트(151)상에 장착되며, 롤 장착 플레이트들에 대한 면 플레이트(151)의 적어도 부분적인 회전은 조절 나사(152)에 의해 영향을 받는다. 터크 헤드 프레임(140)의 전방 및 후방 측부들 상의 면 플레이트들(151) 사이의 상대적인 회전 조절은, 빔들이 플라잉 톱 또는 이와 유사한 것으로 진행하여 소정의 길이로 절단되기 전에, 아이들러 롤(idler roll)들(153, 154, 155, 156)에 의해 중공 플랜지 빔내에서의 비틀림 또는 축방향 변형들이 제거될 수 있게 한다.

당해 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 보호범위를 벗어나지 않고 본 발명의 많은 실시예들에 변형이나 수정을 가할 수 있음은 물론이다.

본 발명은 금속 가공 산업에 이용될 수 있다.

Claims (48)

1. 단일 금속 스트립으로부터 중공 플랜지 심 용접(seam welding)된 빔들의 제조용 냉간 압연 형성기로서,

   형성 스테이션;

   심 가이드 및 용접 스테이션; 및

   형상화 스테이션을 포함하며,

   상기 형성 스테이션 및 상기 형상화 스테이션의 어느 하나 또는 모두는 상기 스트립의 반대되는 측들의 어느 한 측 또는 양측을 압연하도록 적합화된 독립적으로 지지된 측부 결합 롤 조합을 구비하며, 상기 측부 결합 롤 조합들의 인접한 횡방향 쌍들은 상기 형성기를 통해 상기 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향으로 서로에 대해 선택적으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 냉간압연 형성기.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 측부 결합 롤 조합의 일부 또는 전부는 아이들러 롤(idler roll)들인 냉간압연 형성기.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 측부 결합 롤 조합들의 일부 또는 전부는 구동 롤인 냉간압연 형성기.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 형성 스테이션 내에서 이격되고 상기 형상화 스테이션 내에서 이격된 구동 롤들은 형성된 에지 영역들 사이에서 상기 스트립의 중앙 영역에 끼워지는 냉간압연 형성기.
5. 제1 항에 있어서,

   상기 구동 롤들의 일부 또는 전부는 상기 스트립의 형성된 에지 영역들 사이에서 실질적인 부분위로 상기 스트립에 끼워지는 냉간압연 형성기.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 구동 롤들의 일부 또는 전부는 상기 형성된 에지들로부터 이격된 중앙 영역에 인접한 상기 스트립에 끼워지는 냉간압연 형성기.
7. 제1 항에 있어서,

   상기 구동 롤들의 일부 또는 전부는 반대편에 형성된 에지들에 인접한 상기 스트립에 끼워지는 냉간압연 형성기.
8. 제1 항에 있어서,

   측부 결합 롤 조합들의 횡방향 쌍들은 각각의 롤 스탠드 프레임에 장착된 냉간압연 형성기.
9. 제1 항에 있어서,

   상기 측부 결합 롤 조합들의 횡방향 쌍들은 일반적인 롤 스탠드 프레임 상에 움직일 수 있게 장착된 냉간압연 형성기.
10. 제1 항에 있어서,

    상기 롤 스탠드 프레임들은 형성기 베드의 횡방향으로 선택적으로 움직일 수 있는 냉간압연 형성기.
11. 제1 항에 있어서,

    측부 결합 롤 조합들의 상기 횡방향 쌍들은 상기 측부 결합 롤 조합들 사이의 금속 스트립의 진행 방향과 수직한 횡방향 평면에 정렬되는 냉간압연 형성기.
12. 제1 항에 있어서,

    측부 결합 롤 조합들의 상기 횡방향 쌍의 각각은 상기 측부 결합 롤 조합들 사이의 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 각각 길이방향으로 이격된 횡방향 평면 내에 위치된 냉간압연 형성기.
13. 제1 항에 있어서,

    측부 결합 롤 조합의 적어도 하나의 측부 결합 롤은 상기 측부 결합 롤 조합 을 통한 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면 내에 놓여지는 기울어진 축에 회전가능하게 장착된 냉간압연 형성기.
14. 제1 항에 있어서,

    측부 결합 롤 조합의 적어도 하나의 측부 결합 롤은 상기 측부 결합 롤 조합을 통한 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면 내에 놓여지는 수평축에 회전가능하게 장착된 냉간압연 형성기.
15. 제1 항에 있어서,

    측부 결합 롤 조합의 적어도 하나의 측부 결합 롤은 수직한 축에 회전가능하게 장착된 냉간압연 형성기.
16. 제1 항에 있어서,

    상기 구동 롤들은 형성기 베드를 따라 상기 측부 결합 롤 조합들과 교대로 있는 냉간압연 형성기.
17. 제1 항에 있어서,

    측부 결합 롤 조합의 상기 적어도 하나의 측부 결합 롤의 일부 또는 모두는 상기 형성기내에서의 금속 스트립의 진행 방향에 수직하게 놓여지는 평면에서 선택적으로 각 방향으로 조절 가능하다 축상에서 회전 가능한 냉간압연 형성기.
18. 제1 항에 있어서,

    상기 구동 롤들은 상기 형성기 베드를 따라 길이 방향으로 이격된 측부 결합 롤 조합들 쌍 사이에 위치되는 냉간압연 형성기.
19. 제1 항에 있어서,

    상기 심 가이드 및 용접 스테이션은 상기 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면 내에 놓여지는 기울어진 회전축에 회동가능하게 장착된 외주 쇼울더(circumferential shoulder)를 가지는 적어도 하나의 심 가이드 롤을 가지는 심 가이드 롤 스탠드를 포함하며, 상기 쇼울더는 ,사용중에, 상기 금속 스트립의 상기 자유 에지가 맞대어질 수 있도록 구성되는 냉간압연 형성기.
20. 제19 항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 심 가이드 롤은 상기 기울어진 축을 따라 선택적으로 이동 가능한 냉간압연 형성기.
21. 제19 항에 있어서,

    상기 심 가이드 롤의 회전축은 상기 횡방향 평면에서 선택적으로 각방향으로 조절 가능하다 냉간압연 형성기.
22. 제1 항에 있어서,

    상기 심 가이드 및 용접 스테이션은 상기 스트립의 진행 방향에 수직한 횡방향 평면에 놓여진 기울어진 회전축상에 회동가능하게 장착된 적어도 하나의 스퀴즈 롤(squeeze roll)을 가지는 용접 박스 스탠드를 포함하는 냉간압연 형성기.
23. 제22 항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 스퀴즈 롤은 상기 기울어진 축을 따라서 선택적으로 이동가능한 냉간압연 형성기.
24. 제22 항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 스퀴즈 롤의 회전축은 상기 횡방향 평면 내에서 선택적으로 각방향으로 조절 가능하다 냉간압연 형성기.
25. 제1 항에 있어서,

    측부 결합 롤 조합들은 각각의 형성 롤 스탠드 및/또는 형상화 롤 스탠드에 해제가능하게 고정될 수 있는 각각의 장착 프레임 상에 회전가능하게 베어링 지지되는 냉간압연 형성기.
26. 제25 항에 있어서,

    상기 장착 프레임은 상기 장착 프레임을 통한 상기 스트립의 진행 방향에 수 직한 횡방향 평면에서 조절 가능하다 냉간압연 형성기.
27. 제1 항에 있어서, 상기 심 가이드 및 용접 스테이션은,

    상기 금속 스트립의 표면에서 상기 자유 에지로부터 이격된 소정의 용접 축과 직선 정렬시키기 위하여, 사용중에, 상기 금속 스트립의 컨투어(contour)된 에지 영역의 자유 에지를 안내하도록 적합화된 적어도 하나의 심 롤을 회전가능하게 지지하는 심 롤 스탠드; 및

    소정의 온도로 가열되었을 때, 상기 자유 에지가 상기 표면에서의 대응되게 가열된 상기 용접축과 융합 결합(fused engagement)을 하도록 하기 위하여 적어도 한 쌍의 스퀴즈 롤들을 회전가능하게 지지하는 용접 박스 스탠드로서, 상기 스퀴즈 롤들의 쌍은, 사용 중에, 상기 자유 에지 및 상기 금속 스트립의 상기 표면 사이에서 후속하는 용접 결합의 실질적인 발생축을 따라 소정의 직선 궤도를 통하여 상기 자유 에지를 안내하도록 협동하며, 상기 냉간 형성된 부재에 부여된 에너지는 상기 표면의 상기 소정의 용접축을 따라 인접 효과에 의하여 집중되는 용접 박스 스탠드;를 포함하는 냉간압연 형성기.
28. 제27 항에 있어서,

    전류는 상기 자유 에지와 상기 용접 영역에 인접한 상기 금속 스트립을 슬라이딩 가능하게 결합하는 전기 컨택터에 의해 상기 자유 에지와 상기 용접 영역 내에 유도되는 냉간압연 형성기.
29. 제27 항에 있어서,

    상기 전류는, 상기 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 평면내의 상기 금속 스트립을 횡방향으로 둘러싸는 유도 코일에 의해 상기 자유 에지와 상기 용접 영역 내에 유도되는 냉간압연 형성기.
30. 제27 항에 있어서,

    상기 스퀴즈 롤들 쌍의 적어도 하나는 상기 금속 스트립의 진행 방향에 수직한 평면에서 각방향으로 조절 가능하다 냉간압연 형성기.
31. 제27 항에 있어서,

    상기 스퀴즈 롤들 쌍의 적어도 하나는 상기 적어도 하나의 상기 스퀴즈 롤들 쌍의 회전축에 수직한 방향으로 상기 쌍의 다른 하나에 대하여 조절 가능한 냉간압연 형성기.
32. 제27 항에 있어서,

    상기 용접 박스 스탠드는 금속 스트립 부재의 진행 방향에 수직한 각각의 평행한 축들에 대해 회전 가능한 웹 지지 롤들을 포함하는 냉간압연 형성기.
33. 제27 항에 있어서,

    웹 지지 롤은 상기 스퀴즈 롤들 쌍의 하나로서 작용하는 컨투어된 외측 에지를 가지는 냉간압연 형성기.
34. 제27 항에 있어서,

    하나 이상의 심 롤 스탠드를 포함하는 냉간압연 형성기.
35. 제27 항에 있어서,

    컨투어된 가이드 롤은, 사용 중에, 상기 금속 스트립의 상기 자유 에지가 상기 외주 쇼울더에 맞대어지게 하도록 제공되는 냉간압연 형성기.
36. 제27 항에 있어서,

    막대 형상의 임피더의 일단에, 상기 하나 이상의 심 롤 스탠드들의 윗방향으로, 지지된 로드 형상은 상기 금속 스트립의 컨투어된 에지 영역의 중공 내부까지 연장하는 냉간압연 형성기.
37. 단일 금속 스트립으로부터 중공 플랜지 부재를 냉간 압연 형성하는 방법으로서,

    상기 스트립의 평평한 중앙 영역에 결합하는 피동 롤들에 의해 냉간 압연 형성기를 통과하게 금속 스트립을 구동하는 단계;

    형성 롤들에 의해 상기 스트립의 적어도 하나의 에지 영역을 따라 윤 곽(contour)을 형성하는 단계;

    중공 플랜지를 형성하기 위해 상기 적어도 하나의 에지 영역의 자유 에지를 ERW 공정에 의해 소정의 용접 영역을 따라 상기 스트립의 표면에 연속적으로 심 용접하는 단계; 및

    원하는 단면 구성으로 형상화된 중공 플랜지를 형성하기 위하여 형상화 롤들에 의해 상기 중공 플랜지를 형상화하는 단계를 포함하는 냉간 압연 형성 방법.
38. 제37 항에 있어서,

    하나 또는 그 이상의 상기 형성 롤들은, 상기 형성기를 통해 상기 스트립을 구동하는 것을 보조하도록 구동되는 냉간압연 형성방법.
39. 제37 항에 있어서,

    하나 또는 그 이상의 상기 형상화 롤들이 구동되는 냉간압연 형성방법.
40. 제37 항에 있어서,

    상기 중공 플랜지의 형상화 단계는 길이 방향으로 이격된 횡방향 작동면내에 장착된 형상화 롤들에 의해 작용되며, 상기 이격된 작동면들은 상기 형성기내에서 상기 금속 스트립의 진행 방향에 수직하고 서로 평행한 냉간압연 형성방법.
41. 제37 항에 있어서,

    상기 연속적인 심 용접 단계 이전에,

    상기 자유 에지는 상기 스트립의 상기 표면상의 소정의 용접 축과 직선적으로 정렬되며, 상기 적어도 하나의 자유 에지는 상기 적어도 하나의 자유 에지와 상기 표면 사이에서 후속하는 용접 결합의 발생축을 따라 소정의 직선 궤도를 통하도록 안내되며, 상기 중공 플랜지 부재에 부여된 에너지는, 상기 적어도 하나의 자유 에지를 융합하는 단계이전에, 상기 소정의 용접 축을 따라 인접 효과에 의해 상기 표면상에 집중되는 냉간압연 형성방법.
42. 제37 항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 자유 에지는 상기 적어도 하나의 자유 에지에 맞대어지는 외주 쇼울더를 각각 가지는 하나 또는 그 이상의 심 롤들에 의해 상기 용접 영역과 정렬되는 냉간압연 형성방법.
43. 제42 항에 있어서,

    상기 금속 스트립의 적어도 하나의 자유 에지는 컨투어된 가이드 롤에 의해 상기 외주 쇼울더에 맞대어지게 되는 냉간압연 형성방법.
44. 제42 항에 있어서,

    상기 금속 스트립은, 상기 적어도 하나의 자유 에지가 상기 외주 쇼울더에 맞대어지게 될 때, 상기 용접 영역에 인접한 대향하는 원통형 롤 표면들에 의해 중 앙으로 지지되는 냉간압연 형성방법.
45. 제42 항에 있어서,

    적어도 하나의 자유 에지는 조절 가능하게 장착된 심 롤들에 의해 스트립 표면에 대하여 소정 각도로 상기 닫힘 영역을 향하여 안내되는 냉간압연 형성방법.
46. 제37 항에 있어서,

    상기 금속 스트립의 상기 적어도 하나의 자유 에지는, 상기 컨투어된 스퀴즈 롤의 이격되고 실질적으로 평행한 접촉면들 사이에서 상기 금속 스트립의 상기 컨투어된 표면위로 연장된 컨투어된 스퀴즈 롤에 의하여, 상기 소정의 궤도로 안내되는 냉간압연 형성방법.
47. 제37 항에 있어서,

    용접 에너지는 전기 유도 코일에 의해 상기 소정의 용접 영역 및 상기 자유 에지에 부여되며, 상기 코일은 종축에 실질적으로 수직한 평면 내에서 상기 금속 스트립 주위로 실질적으로 연장하는 냉간압연 형성방법.
48. 제37 항에 있어서,

    일단에 지지된 긴 막대 형상의 유도 임피더(impeder)는 상기 컨투어된 표면의 텅빈 내부의 공동 내에서 폐쇄 영역에 인접한 영역까지 연장하며, 이 폐쇄 영역 에는 상기 적어도 하나의 자유 에지가 상기 금속 스트립의 상기 표면에 융합된 냉간압연 형성방법.

Images