KR20070042490A - 금속 밴드 압연용 압연 시스템 - Google Patents

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Abstract

적어도 하나의 롤 스탠드(2), 전치된 윈치부(winch unit)(3), 및 후치된 윈치부(4)를 구비하며, 전치된 윈치부(3)와 롤 스탠드(2) 사이 및/또는 롤 스탠드(2)와 후치된 윈치부(4) 사이에는 S-롤 유닛(5, 6)이 배치되고, 상기 S-롤 유닛(5, 6)은 S자 형태로 상기 금속 밴드(1)를 안내하는 롤(7, 8; 9, 10)을 포함하는, 금속 밴드(1)로서 강철 밴드를 압연하는 압연 시스템에 있어서, 상기 S-롤 유닛(5, 6)의 제1 롤(7, 9)은 위치고정적으로 배치되며, 상기 S-롤 유닛(5, 6)의 제2 롤(8, 10)은 상기 제1 롤(7, 9)에 대해서 이동가능하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

금속 밴드 압연용 압연 시스템{ROLLING SYSTEM FOR ROLLING METALLIC BAND}
본 발명은 적어도 하나의 롤 스탠드, 전치된 윈치부(winch unit), 및 후치된 윈치부를 구비하며, 전치된 윈치부와 롤 스탠드 사이 및/또는 롤 스탠드와 후치된 윈치부 사이에는 S-롤 유닛이 배치되고, 상기 S-롤 유닛은 S자 형태로 금속 밴드를 안내하는 롤을 포함하는, 금속 밴드로서 강철 밴드를 압연하는 압연 시스템에 관한 것이다.
특히, 자동차 산업에서 중량을 줄이기 위한 요구가 증가함에 따라, 부하적응된 부품, 소위, 재단 블랭크(Tailored Blanks)가 개발되고 사용되게 되었다. 이러한 특별한 관심과 관련한 부품의 실질적인 특징은, 이러한 부품이 가변적인 두께를 갖는다는 점이다. 우선, 재단 블랭크는 주로 용접에 의하여 제조되었다. 그러나 보다 바람직하게는, 재단 블랭크의 제조를 위해서 재단 블랭크가 제조될 수 있는 가요적인 냉간 압연도 등장하였다.
가요적인 냉간 압연에서, 압연 중에 압연 제품의 두께가 변한다. 이때, 압연 갭의 변화는 주기적으로 수행될 수 있다. 이러한 두께 변화에 의하여, 특히, 롤 스탠드의 유입측과 유출측 상으로 대량 흐름 방해와 장력 진동이 발생한다. 유익한 제조에 필요한 압연 속도에서 그 보상에 대해서 윈치 모터의 역학이 더 이상 충분하지 않으므로, 이러한 유형의 시설에서, 소위, 댄서 롤(dancer roll)이 롤 스탠드와 윈치 사이에 삽입된다.
WO 03/008122 A1에는 이러한 해결안이 기재되어 있다. 이로부터 금속 밴드를 냉간 압연하는 냉간 압연 시스템이 개시되어 있으며, 압연 갭을 조정하는 수단을 구비한 단일 스탠드, 밴드를 감기 위한 냉간 압연 단일 스탠드 앞에 설치된 윈치부, 및 상기 밴드를 풀기 위한 롤 스탠드 뒤에 설치된 윈치부를 포함한다. 가요적인 압연을 가능케 하기 위해서, 상기 전치된 윈치부와 상기 롤 스탠드 사이에는 압연 공정의 대량 흐름 제어 또는 밴드 장력 제어를 위한 밴드 메모리가 구비되어 있다. 이러한 밴드 메모리는 적어도 3개의 롤로 이루어진다. 여기서, 중간 롤은 댄서 롤로서 형성되며 상기 밴드의 운반방향에 대해 수직으로 이동할 수 있다.
유사한 해결안(물론, 보다 큰 수의 롤을 사용하여)은 EP 1 121 990 A2에서 기인한다. 이와 상응하는 것은 JP 10034204 A로부터 알려진 실시예에 유효하다.
상기 언급한 특허문서에 기재된 댄서 롤은 선형 액츄에이터에 연결된다. 상기 선형 액츄에이터에 의하여 댄서 롤은 조정되거나 제어되어 상기 밴드의 운반방향에 대해 수직인 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라서, 가요적인 냉간 압연을 위해서 필수적인 밴드 메모리 기능이 수행될 수 있다.
DE 198 18 207 C2 및 JP 60231516으로부터, 예를 들어, 장력 전달을 밴드 내에서 수행할 수 있도록 롤 스탠드로 안내되거나 그로부터 유도된 밴드에 배치된, 소위 루퍼 즉, 롤이 개시되어 있다.
압연시 압연력은 압연 갭의 각각의 측면 상의 장력에 의하여 감소될 수 있 다. 이때, 장력은 최종 압연에서만 너무 높아서는 안되는데, 이는, 그렇지 않으면 본 발명에 따르면 후속하는 공정단계에서, 특히, 글로(glow) 단계에서 문제점이 발생할 수 있기 때문이다. 롤 스탠드와 윈치 사이의 장력 차이를 형성하기 위해서, S-롤 유닛(S-롤)이 사용될 수 있다.
밴드 메모리 기능(일반적으로, 댄서 롤을 구비한)이 수행되고 롤 스탠드와 윈치 사이의 원하는 장력 차이(일반적으로, S-롤 유닛에 의하여)가 발생된다면, 이미 개시된 해결안에서 상당한 기계 비용이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 처음에 언급한 종류의 금속 밴드 압연용 압연 시스템을 형성하되, 간단한 수단을 사용하고 경제적인 방식으로 수행될 수 있으며, 밴드 메모리 기능이, 특히, 가요적인 압연에서 제공되고 롤 스탠드와 윈치 사이의, 영향을 미치는 소정의 장력 차이를 유지할 수 있게 하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 S-롤 유닛의 제1 롤이 위치고정적으로 배치되고 상기 S롤 유닛의 제2 롤이 상기 제1 롤에 대해서 이동가능하게 배치됨으로써 달성된다.
본 발명에 따르면, 경우에 따라서 더 구비되는 밴드의 안내 롤을 제외하고는, 상기 S-롤 유닛이 윈치와 롤 스탠드 사이에 구비되어야 한다. 여기서, 상기 S-롤 유닛의 제안된 실시예에 의하여, 밴드 메모리 기능 및 필요한 장력이 상기 밴드 상에서 수행될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 롤에 대해서 이동가능하게 배치된 제2 롤은 회전 암에 회전가능하게 배치되며 상기 회전 암은 일측으로 공간고정적인 축 내에 위치한다. 이때, 상기 S-롤 유닛의 롤의 양쪽 축은 서로 평행하게 배치된다. 바람직하게는, 상기 공간고정적인 축은 상기 제1 롤의 회전축에 상응한다.
상기 제2 롤을 상기 제1 롤에 대해서 회전하기 위해서, 상기 공간고정적인 회전축으로부터 이격된 회전 점 내의 회전 암에 선형 액츄에이터가 가요적으로 배치되는 것이 바람직하다. 선형 액츄에이터로서 유압 피스톤-실린더-시스템이 사용되는 것이 바람직하다.
상기 밴드 내의 장력 형성에 최적으로 영향을 미치기 위해서, 상기 S-롤러 유닛의 롤 중의 적어도 하나를 구동하기 위한 수단이 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 제안은 냉간 압연 설비에서 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 롤 스탠드는 단일 스탠드로서 구비되는 것이 바람직하다. 상기 제안된 시스템은 특히, 가요적인 압연에 적합하므로, 롤 스탠드는 압연 갭을 가요적으로 조정하기 위한 수단을 구비할 수 있다.
최종적으로, 밴드 운반 또는 자체의 조작은, 적어도 하나의 윈치부에는 회전수 제어를 위한 수단이 구비됨으로써 개선된다.
제안된 시스템에 의하여, 매우 간단하고 적은 비용으로 수행가능하며, 이러한 방식에서 실질적인 밴드 메모리를 사용하는 가요적인 압연을 위한 압연 시스템이 제공된다. 또한, 상기 밴드도 필요한 장력 하에서 유지되므로, 상기 압연 자체는 방법기술적으로 바람직한 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예는 첨부 도면에 도시되어 있다. 첨부 도면 중에서,
도 1은 금속 밴드의 가요적인 압연을 위한 압연 시스템을 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 2는 상기 압연 시스템의 유출측의 S-롤 유닛을 확대한 도면이다.
<부호의 설명>
1 금속 밴드(강철 밴드) 2 롤 스탠드
3 전치된 윈치부 4 후치된 윈치부
5 S-롤 유닛 6 S-롤 유닛
7 롤 8 롤
9 롤 10 롤
11 회전 암 12 공간고정적 축
13 회전점 14 선형 액츄에이터
R 밴드의 운반방향
도 1에서 압연 시스템을 개략적으로 볼 수 있다. 즉, 감긴 금속 밴드로서 강철 밴드(1)가 전치된 윈치부(3)에 의해 풀려서 단일의 냉간 롤 스탠드(2)에 공급된다. 상기 롤 스탠드(2) 뒤의 상기 금속 밴드(1)의 운반방향(R)으로 후치된 윈치부(4)가 구비된다. 상기 윈치부(4)는 상기 압연된 금속 밴드(1)를 다시 감는다. 상기 윈치부(3, 4)는 도시되지 않은 구동부를 구비하므로, 상기 금속 밴드(1)는 조정되거나 제어된 방식으로 풀리거나 감길 수 있다.
상기 롤 스탠드(2) 내에서 상기 금속 밴드(1)의 가요적인 냉간 압연이 수행된다. 이때, 상기 금속 밴드(1)는 자체의 세로 방향으로 볼 때 일정하지 않은 두께를 갖는다. 이는, 두께가 주기적으로 변하는 밴드를 생산하기 위해서, 압연 공정 중에 압연 갭은 소정의 프로필에 따라 변하는 것을 의미한다.
이러한 공정을 방법기술적으로 적합한 방식으로 수행하기 위해서, 가변적 밴드 폭으로 인해 발생하는 상기 금속 밴드(1) 내의 대량 흐름 변화를 보상하는 것이 필요하다. 또한, 압연력을 작게 유지하기 위해서, 상기 금속 밴드(1) 내에서 소정의 장력이 발생되거나 유지되어야 한다.
이에 도달하기 위해서, 상기 전치된 윈치부(3)와 상기 롤 스탠드(2) 사이, 및 상기 롤 스탠드(2)와 상기 후치된 윈치부(4) 사이에는 각각 S-롤 유닛(5 또는 6)이 배치된다. 각각의 S-롤 유닛(5, 6)은 잘 알려진 방식으로 서로 배치된 2개의 롤(7, 8; 9, 10)을 구비하므로, 상기 금속 밴드(1)는 S자 형태로 안내된다. 이에 따라 요구된 롤(7, 8; 9, 10)을 감음으로써, 롤을 이에 상응하게 구동할 때 힘을 상기 금속 밴드(1) 상으로 전달하고 이러한 원하는 장력을 상기 S-롤 유닛(5, 6)과 상기 롤 스탠드(2) 사이의 상기 금속 밴드(1) 내에서 유지할 수 있다.
장력을 상기 금속 밴드(1) 내에서 발생하는 것 외에도 밴드 메모리 기능도 수행하기 위해서, 상기 S-롤 유닛(5, 6)이, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 형성된다. 상기 금속 밴드(1)를 상기 롤 스탠드(2)에 공급하거나 이로부터 유도하는 롤(9 또는 7)이 위치고정적으로 위치한다. 이와는 달리, 또 다른 롤(10 또는 8)이 제1 롤(9)에 대해서 회전가능하게 위치한다. 이를 위해, 롤(10)은 회전 암(11)의 말단에 배치된다. 회전 암(11)의 또 다른 말단에는 제1 롤(9, 7)의 회전축에 상응하는 공간고정적인 축(12)이 위치한다.
제2 롤(8, 10)의 회전축으로부터 약간 이격되어, 즉, 회전점(13)에는 선형 액츄에이터(14)의 하나의 말단이 가요적으로 배치된다. 여기서, 상기 선형 액츄에이터(14)는 유압 피스톤-실린더-시스템으로서 형성된다. 유압 오일이 함유된 선형 액츄에이터(14)의 제공이 도시되어 있다.
유압 오일이 함유된 유압 피스톤-실린더-시스템의 조정되거나 제어된 가동에 의하여, 상기 회전점(13)이 상승되거나 하강될 수 있으므로, 상기 제2 롤(8, 10)은 자체의 회전 축(12)을 중심으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 상기 롤 스탠드(2)와 상기 윈치부(3 또는 4) 사이의 금속 밴드(1)의 상대적으로 길거나 짧은 구간이 발생한다. 그럼으로써, 상기 S-롤 유닛(5, 6)은 밴드 메모리 기능을 수행할 수 있다.
압연 설비 및 특히, 상기 두 개의 S-롤 유닛(5, 6)의 기재된 구조로 인하여, 매우 간단한 구성에서 가요적인 냉간 압연 중에 발생하는 대량 흐름 변화를 보상할 수 있고, 동시에 상기 롤 스탠드(2)와 상기 윈치부(3, 4) 사이에서 최적의 압연 공정이 가능한 동일한 장력 차이가 발생할 수 있다. 이에 상응하는 상기 선형 액츄에이터(14)의 신속한 제어 중에, 대량 흐름 방해를 중요한 장력 진동없이 보상할 수 있다.
지금까지, 이러한 목적에 도달하기 위해서 보다 큰 수의 롤이 구비되었고, 이에 상응하는 설비를 비싸게 만들 필요가 있었다.
대량 흐름 방해 및 이와 함께 발생하는 장력 진동의 감소로 인하여, 밴드 두께 제어가 개선될 수 있다. 상기 압연 공정에 적합한 탄력의 조정을 윈치부에 존재하는 탄력을 고려하지 않고 수행할 수 있다.
이제, 대량 흐름 제어의 보상 및 밴드 메모리 기능은 하나의 장치에서, 즉, 상기 기재된 S-롤 유닛에서 실현되는데, 이를 위해서 지금까지는 개별적인 장치가 필요하였다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 롤 스탠드(2), 전치된 윈치부(3), 및 후치된 윈치부(4)를 구비하는, 금속 밴드(1)로서 강철 밴드를 압연하는 압연 시스템에 있어서,
    전치된 윈치부(3)와 롤 스탠드(2) 사이 및/또는 롤 스탠드(2)와 후치된 윈치부(4) 사이에는 S-롤 유닛(5, 6)이 배치되고, 상기 S-롤 유닛(5, 6)은 S자 형태로 상기 금속 밴드(1)를 안내하는 롤(7, 8; 9, 10)을 포함하며,
    상기 S-롤 유닛(5, 6)의 제1 롤(7, 9)은 위치고정적으로 배치되며,
    상기 S-롤 유닛(5, 6)의 제2 롤(8, 10)은 상기 제1 롤(7, 9)에 대해서 이동가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 밴드 압연용 압연 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 롤(7, 9)에 대해서 이동가능하게 배치된 상기 제2 롤(8, 10)은 회전 암(11)으로 회전가능하게 배치되며, 상기 회전 암(11)은 일측으로 공간고정적인 축(12) 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 금속 밴드 압연용 압연 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공간고정적인 축(12)은 상기 제1 롤(7, 9)의 회전축에 상응하는 것을 특징으로 하는 금속 밴드 압연용 압연 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 공간고정적인 축(12)으로부터 이격된 회전 점(13) 내의 상기 회전 암(11)에는 선형 액츄에이터(14)가 가요적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 밴드 압연용 압연 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 선형 액츄에이터(14)는 유압 피스톤-실린더-시스템인 것을 특징으로 하는 금속 밴드 압연용 압연 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 S-롤 유닛(5, 6)의 적어도 하나의 롤(7, 8, 9, 10)을 구동하기 위한 수단을 특징으로 하는 금속 밴드 압연용 압연 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 냉간 압연 시스템으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 밴드 압연용 압연 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 롤 스탠드(2)는 단일 스탠드로서 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 밴드 압연용 압연 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 롤 스탠드(2)에는 압연 갭을 가요적으로 조정하기 위한 수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 금속 밴드 압연용 압연 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 윈치부(3, 4)에는 회전수 제어를 위한 수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 금속 밴드 압연용 압연 시스템.
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