KR20110025919A - 로드 형상의 동체를 길이 방향으로 롤링하기 위한 압연기 스탠드 및 관련 압연기 - Google Patents

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다니엘리 앤드 씨. 오피시네 메카니케 쏘시에떼 퍼 아찌오니
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Abstract

횡단 방향에서 압연기 스탠드들의 강성 균일성의 요건을 충족시키는, 대형 크기의 로드(rod) 형상 동체를 롤링하기 위한 관련 압연기 및 압연기 스탠드에 관한 것으로서, 모든 유압 캡슐들은 압연기의 외부 구조체에 단단하게 고정되고 각각의 스탠드의 롤들의 측부 교환을 제공한다. 롤링 롤 및, 각각의 압연기 스탠드의 관련 연장부들의 배치는 연장부들 자체 및, 냉각수의 배출에 기인한 감속기들에 대한 부식 및 손상의 문제점을 회피하도록 되어 있다.

Description

로드 형상의 동체를 길이 방향으로 롤링하기 위한 압연기 스탠드 및 관련 압연기{Rolling mill stand and related rolling mill for longitudinally rolling rod-shaped bodies}
본 발명은, 바아(bar), 로드(rod)등과 같은 실린더형 동체 또는 튜브들을 포함하는 로드 형상 동체들을 길이 방향으로 롤링시키는 복수개의 압연기 스탠드들을 포함하는 압연기 및, 3 개의 조절 가능 롤(roll)을 가진 압연기 스탠드에 관한 것이다.
모터로 작동하는 롤(rolll)들을 가진 다중 스탠드 압연기들은 특히 튜브들과 같은, 로드 형상의 동체들을 길이 방향으로 압연(rolling)시키도록 수년 동안 이용되었는데, 각각의 스탠드에는 3 개의 롤들이 제공되고, 동일한 내부 공구 또는 맨드렐상에서 상이한 두께를 얻을 수 있도록 하기 위하여 상기 롤들의 위치가 롤 자체와 롤링 축(rolling axis) 사이의 거리를 변화시킴으로써 유리하게 조절될 수 있다.
이러한 유형의 압연기의 예는 미국 특허 US 5331835에 설명되어 있으며, 여기에서 롤의 교체는 압연기의 축을 따른 운동을 통해 수행되고, 따라서 롤링된 튜브를 맨드렐로부터 제거하도록 적합화된, 압연기 자체와 추출기(extractor) 유형의 다음 압연기 사이에 존재하는 공간을 이용한다.
이러한 해법은 축방향 롤 교환을 포함하는 것으로서, 압연기로부터 추출되어야 하는 부품들의 크기가 압연기 자체와 추출기 유형의 다음 압연기 사이의 가용 공간을 초과하지 않을 때까지 만족스럽다; 이것은 예를 들어 5 개인 제한된 개수의 스탠드를 가진, 최대 14" 내지 16" 의 튜브들을 생산하는 시스템에서 발생되는데, 스탠드의 수는 소망되는 변형 및 미리 결정된 연간 산출량에 따라서 결정된다. 실제로, 정상적인 시스템 제한 때문에, 롤링된 동체가 압연기의 마지막 스탠드와 추출기 유형 압연기의 첫번째 스탠드 사이의 거리보다 짧을 때, 튜브를 맨드렐로부터 추출하는 것은 곤란하며, 잼(jamming) 현상에 기인하여 고장 및 공정 중단의 가능성이 상당히 증가된다.
예를 들어 16.75" 내지 18" 크기의 튜브를 생산하는 시스템을 위한 대안의 해법들이 제안되었으며, 이는 모든 크기들이 실제로 달성되기에 곤란해지고, 롤 홀더 카트리지의 통과를 허용하도록 점증적으로 넓어지는 고리형 구조에 의해 구조체의 강성(stiffness)이 더욱 감소됨으로써, 외부의 횡방향 치수들이 점진적으로 증가되어, 제품을 실제로 제조하는데 있어서의 곤란성, 즉, 기계적 가공의 곤란성을 증가시키기 때문이다.
미국 특허 US 6041635 및 US 6116071 은 롤의 측부 교환 시스템을 가진 해법을 개시하지만, 횡단 방향에서의 스탠드의 강성 균일성의 필요성을 충족시키지 않으며, 왜냐하면 여전히 힌지 아암(higed arm)에 장착되고 그 어떤 경우에도 외부 구조체에 단단하게 연결되지 않은, 경사 유형의 유압 스탠드 캡슐이 포함되기 때문이다. 이러한 해법은 가동 유압 캡슐을 연결하기 위하여 단단하지 않은 배관의 이용을 필요로 한다.
더욱이, 각각의 스탠드의 롤의 배치는 수직에 대하여 30°로 배치된 스탠드를 위한 연장부를 포함한다. 이러한 배치는 연장부들 자체에 대한 손상 및 부식의 문제들과 함께 연장부 자체를 따르는 냉각수 배수의 존재에 기인한 기술적 문제를 야기한다. 아래의 감속기도 물에 노출된다.
따라서 상기의 문제점을 극복할 수 있는 관련 압연기 및 압연기 스탠드를 제작할 필요성이 있다.
본 발명의 목적은 대형 크기인 로드 형상 동체를 롤링하기 위한 압연기를 제공하는 것으로서, 이것은 횡단 방향에서 압연기 스탠드들의 강성의 균일성에 대한 요건을 충족시키며, 모든 유압 캡슐들이 압연기 스탠드들의 외부 구조체에 단단하게 고정되고 각각의 스탠드의 롤들의 측부 교환을 위해 제공된다.
본 발명의 다른 목적은 모든 유압 캡슐들이 단단하게 고정된 압연기 스탠드를 제공하는 것으로서, 이것은 수평 평면상에서 롤 홀더 카트리지(roll holder cartridge)의 측부 추출을 제공하고 연장부 자체 및 감속기들에 대한 손상 및 부식의 상기 문제점들을 회피하는 것과 같은 관련 연장부들 및 롤링 롤들의 배치를 가지는 것이다.
따라서 본 발명은 압연기 스탠드를 제작함으로써 상기 설명된 목적을 달성하게 되는데, 청구항 제 1 항에 따라서, 상기 압연기 스탠드는 롤링 축(rolling axis)을 형성하고, 외부의 고정 구조체; 롤 홀더 카트리지(roll holder cartridge)내에 배치된 3 개의 작동 롤(working roll)로서, 작동 롤들의 교환을 위하여 상기 롤링 축에 있는 고정 구조체 내부의 작동 위치로부터, 고정 구조체 외부의 측부 추출 위치로 움직일 수 있는, 롤 홀더 카트리지;를 구비하고, 고정 구조체에 단단하게 고정된 적어도 하나의 개별적인 유압 캡슐이 각각의 작동 롤들에 대하여 제공되고, 적어도 제 1 유압 캡슐은 2 중 행정 유형으로서, 개별적인 작동 롤의 반경 방향 위치를 조절하기 위한 제 1 작동 행정에 추가하여, 롤링 축으로부터의 제 2 여유 행정(clearance stroke)을 구비하여, 상기 롤 홀더 카트리지의 측부 추출을 용이하게 하고, 제 2 유압 캡슐은 수평으로 배치되어 상기 롤 홀더 카트리지가 수평의 평면을 따라서 추출되는 것을 허용한다.
본 발명의 다른 목적은 로드 형상의 동체를 롤링하기 위한 압연기를 제공하는 것으로서, 청구항 제 10 항에 따라서, 압연기는 롤링 축을 형성하고, 복수개의 압연기 스탠드를 포함하고, 상기 압연기 스탠드들은 순차적으로 배치되고 이전의 것에 대하여 롤링 축을 통과하는 수직 축에 대해서 180°로 경사지고, 롤 홀더 카트리지들은 압연기의 여러 스탠드들로부터 밀 자체의 2 개 측부들에서 택일적으로 추출된다.
본 발명의 다른 목적은 작동 롤의 교환을 위하여 압연기 스탠드 안의 작동 위치로부터, 상기 스탠드 밖의 측부 위치로 롤 홀더 카트리지를 추출하는 방법을 제공하는 것으로서, 상기 방법은: 청구항 제 13 항에 따라서,
제 2 유압 캡슐이 수평으로 배치된 측상에 배치되어 있는 제 2 연장부 및 제 1 연장부에 대하여 작동 롤 연장 조인트를 맞물림 해제시키는 단계;
롤 홀더 카트리지의 추출 측상에 배치된, 제 2 연장부를 지지하기 위한 연장 유지 장치를 작용시키는 단계;
개별의 작동 롤로부터 다른 제 2 연장부를 해제시키기 위하여 슬라이드를 작용시키고 슬라이드를 모든 전방 위치로부터 모든 후방 위치로 미끄러지게 하는 단계;
롤 홀더 카트리지를 추출하기 위한 수평 평면과 간섭하지 않는 위치로 상기 제 2 연장부를 가져가기 위하여 연장 유지 장치를 내리는 단계; 및,
상기 작동 위치로부터 상기 외부의 측부 위치로 상기 수평 평면을 따라서 롤 홀더 카트리지를 추출하는 단계를 포함한다.
종속항들은 본 발명의 바람직한 구현예들을 설명한다.
본 발명의 목적인 압연기는, 3 개의 롤들을 가진 각각의 압연기 스탠드에 대하여, 단순 행정, 즉, 오직 작동 행정만을 가지고 수평으로 배치된 유압 캡슐 및 2 중 행정을 가진 2 개의 유압 캡슐을 유리하게 구비하며, 상기 2 중 행정은 작동 행정 및 롤의 교환을 허용하는 롤링 축으로부터의 여유 행정(cealrance stroke)이며, 상기 2 중 행정 캡슐들은, 스탠드의 수직 축에 대하여 경사지고, 수평으로 배치된 유압 캡슐에 대향하는 측으로부터 수평 방향으로 롤 홀더 카트리지의 추출을 허용하도록 하는 피스톤의 개구를 포함한다.
본 발명의 범위를 이탈하지 않으면서, 각각의 스탠드에 대하여 2 개의 롤들을 가지는 이전 세대의 튜브 압연기들에서 얻어졌던 것과 같이, 2 개의 유압 캡슐들이 각각의 롤에 대하여 장착될 수 있다.
이러한 유형의 해법은 롤링 롤들의 반경 방향 위치를 조절하기 위하여 시스템의 역학적 기능성을 변경시키지 않으면서 롤 홀더 카트리지의 측부 추출을 유리하게 허용하는데, 이것은 튜브 헤드상의 두께 공차를 보장하는데 중요하다. 종래 기술의 해법과는 다르게, 캡슐들은 모두 제한된 작동 행정을 가지며, 압연기의 외부 구조체에 고정되도록 장착된다.
더욱이, 일단 롤 제어용 연장부들 자체가 해제되었다면, 압연기로부터의 추출 동안에 카트리지에 의해 점유되는 위치들로부터 롤 제어용 연장부들을 떨어지게 유지하기 위한 적절한 장치들이 제공된다.
본 발명에 따른 해법에서, 압연기는, 순차적으로 배치되고 이전의 것에 대하여 롤링 축을 통과하는 수직 축에 대하여 180°로 경사진 복수개의 스탠드들로 이루어지며, 따라서 롤 홀더 카트리지들은 압연기 자체의 2 개 측부들상에서 압연기로부터 다시 전적으로 수평의 움직임을 가지고 택일적으로 추출되며, 수평의 움직임은 카트리치들의 교체를 위한 작업을 편리하게 하는데, 왜냐하면 롤들의 측부 교환을 위해서 제공된 일부 공지 해법들에서와 같이, 교환 작업 동안에 보상되어야 하는, 경사 평면상에 배치된 중량이 없기 때문이다.
다른 장점은 롤 홀더 카트리지의 측부 교환에 의해서 나타나는데, 이것은 플레이트들이 카트리지들 사이에 개재되어 있으면서 외부 구조체가 플레이트들에 고정되는 것을 허용하며, 이들 플레이트들은 축방향 카트리지 교환을 특징으로 하는 압연기의 것들보다 상당히 단단하다.
더욱이, 측부 롤 교환의 경우에, 고정된 고리형 구조체는 예를 들어 2-3 m 인 수 미터의 내부 직경을 가지는 반면에, 다른 한편으로, 측부 교환으로써 각각의 플레이트의 중앙 구멍만이 롤링 튜브를 통과시키는데 이용되며, 따라서 통상적으로 1 미터보다 작다. 이것은 전체 롤링 공정에 대한 장점과 함께 구조체가 상당히 단단한 것을 의미한다.
작동 롤을 롤링 축에 접근시킴으로써 구조체의 탄력성을 보상하는 것은 공지되어 있으며, 그러한 접근은 구조체의 강성(stiffness)에 실질적으로 역으로 비례하고 튜브에 의해 각각의 작동 롤에 가해지는 힘에 직접적으로 비례한다. 따라서, 본 발명에 따른 압연기를 이용함으로써, 제품 품질의 장점에 대한 그러한 보상의 실재(entity)가 감소될 수 있다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 비 제한적인 예로서 도시된 압연기의 구현예에 대한 바람직하지만 배타적인 것은 아닌 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 압연기의 사시도를 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 압연기의 평면도를 도시한다.
도 3 은 도 1 의 압연기의 평면(A-A)을 따른 단면도를 도시한다.
도 4 는 도 1 의 압연기의 평면(B-B)을 따른 단면도를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 압연기에서 이용된 유압 캡슐을 폐쇄 위치, 즉, 수축 위치에서 도시하며, 그 위치는 롤 홀더 카트리지를 추출하기 위한 작용중에 캡슐에 의해 취해지는 위치이다.
도 6 은 모든 개방 위치에서의 유압 캡슐의 단면도를 도시한다.
도 1 내지 도 3 은 본 발명에 따른 압연기(rolling mill, 1')를 도시하며, 이것은 일 구현예에서 롤 홀더 카트리지(roll holder cartridge, 3)에 배치된 3 개의 모터 작동 롤(roll, 2)을 가진 5 개의 압연기 스탠드(rolling mill stands, 1)를 구비한다.
각각의 압연기 스탠드(1)에 있는 각각의 압연 롤 또는 작업 롤(2)에 대하여 다음의 것들이 제공된다.
압연기의 롤링 축에 대한 롤(2)의 반경 방향 위치를 조정하기 위한 유압 캡슐(hydraulic capsule, 4',4");
롤(roll)에 운동을 전달하기 위한, 예를 들어 치(tooth ) 또는 카르단 연장부(cardan extension)인 제어 연장부(5,5',5");
상기 제어 연장부에 연결되고 그 상류측에 제공된 모터(6) 및 감속기(7)가 제공된다.
모든 유압 캡슐들이 유리하게는 제한된 작동 행정을 가지고 압연기의 외부 구조체에 단단하게 고정된다.
본 발명에 따른 압연기 스탠드의 기하학적 구성은, 냉각수 배출이 부식의 문제를 야기하고 연장부 및 감속기들을 손상시키는 것을 회피하기 위하여, 롤 홀더 카트리지(3)의 위에 배치된 수직 연장부(5) 및, 미리 결정된 각도로, 바람직스럽게는 60°와 같은 각도로 수직 축에 대하여 경사진 2 개의 연장부(5',5")를 구비하는 것이 유리하다.
유리하게는, 각각의 압연기 스탠드(1)에서, 하나의 유압 캡슐(4')은 단순 행정 유형이며, 즉, 오직 하나의 작동 행정을 가지면서 수평으로 배치되는데 반해, 다른 2 개의 유압 캡슐(4")들은 2 중 행정 유형이며, 즉, 롤의 반경 방향 위치를 조절하기 위한 작동 행정 및, 롤들이 교환되는 것을 허용하도록, 즉, 롤 홀더 카트리지(3)가 추출되는 것을 허용하도록 롤링 축으로부터의 여유 행정(clearance stroke)을 가진다.
2 중 행정 유형의 수평 캡슐은 본 발명의 원리로부터 이탈됨이 없이, 그리고 시스템 작용을 손상시키지 않으면서, 장착될 수 있다는 점이 주목될 수 있다.
유압 캡슐(4")은 수직 축에 대하여 적절하게 경사져 있으며, 바람직스럽게는 +/-30°의 각도로 경사지고, 피스톤의 개구를 구비하도록 구성됨으로써 수평으로 배치된 유압 캡슐(4')에 대하여 대향하는 측으로부터 수평 방향으로 롤 홀더 카트리지(3)의 추출을 허용한다.
유압 캡슐(4")의 작동 행정(23)은 도 6 에 도시된 바와 같이 적절하게 제한되어야 하는데, 이는 캡슐 자체의 위치 제어 시스템의 적절한 신속성을 보장하기 위한 것이다. 예를 들어, 상기 작동 행정(23)은 약 150 mm 와 같다.
더욱이, 작동 상태하에서, 피스톤은 작동 행정 자체의 중간 위치에 있으며, 그 위치는 위치 제어 시스템들에 의해서 조절되는데, 위치 제어 시스템들은 보통 서보 제어 유형(servo-controlled type)이고 종래 기술에서는 통상적인 것이다.
본 발명에 따른 기하 형상은 캡슐(4")을 위한 약 400 mm 의 최소 행정을 필요로 하며, 그 값은 시스템 자체의 역학적 기능성에 필적하는 것이 아니다. 실제로, 압연기 스탠드 아래에서 튜브 헤드의 짧은 충격 시간에, 오일 압력은 약 30 내지 40 바아(bar)의 예상 값으로부터 약 240 바아의 절정의 값으로 급속하게 상승할 것이다. 이러한 압력 상승은 캡슐 피스톤 위치의 항복(yielding)을 의미하며, 이는 새로운 오일을 메인 챔버 안으로 도입함으로써 보상되어야 한다. 그러한 양은 피스톤 행정에 비례하지만, 조절이 발생되는 시간은 캡슐 자체의 행정에 의존하지 않는다. 예를 들어, 8 내지 35 미터와 같은 보통 길이의 단일 부재들의 롤링에 사용되는 압연기에서, 튜브 헤드의 두께 공차를 보장하기 위하여 이러한 유형의 문제점을 극복하는 것은 중요하다.
따라서, 본 발명의 압연기는 경사진 유압의 2 중 행정 캡슐(4")들을 이용하는 것이 유리하다.
바람직한 구현예에서, 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 캡슐(4")들은 개방 유형이며 주로 다음의 3 가지 구성 요소들을 포함한다:
밀봉 홀더 요크(seal holder yoke)에 작용하는 가동 피스톤(19),
피스톤(19)이 안에서 미끄러지는 중공형 피스톤(20),
고정된 외부 실린더(21)를 포함한다.
작동 조건(도 6)하에서, 피스톤(19)의 행정(23)은 제한되며, 예를 들어 약 150 mm 로 제한되는데 반해, 롤 교환 조건(도 5)하에서는 롤링의 힘이 없으며, 중공형 피스톤(20)은 도 6 에 도시된 위치로부터 도 5 에 도시된 위치로, 약 250 mm 인 챔버(22)의 높이에 해당하는 행정으로써 움직이며, 따라서 피스톤(19)의 전체 행정은 2 개 행정들의 합과 같으며, 즉, 약 400 mm 이다.
롤링을 수행할 때, 중공형 피스톤(20)은 도 6 에 도시된 바와 같이 가압 챔버(22)와 기계적으로 맞닿으며, 이는 피스톤(19)이 롤링의 힘에 의해서 응력을 받을 때 자체적으로도 맞닿음을 보장하기 위해서이다.
2 중 행정 캡슐(4")들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 도면들에 도시된 것과 상이한 구성으로 이루어질 수 있다.
더욱이, 중공형 피스톤(20)의 행정(22)의 유압 운동은 다른 장치들로 대체될 수 있는데, 예를 들어 본 발명의 범위를 이탈하지 않으면서 잭(jack) 또는 그와 유사한 것과 같은 기계적 유형으로 대체될 수 있다.
롤 및 시일(seal)에 의해 형성된 조립체의 균형을 이루기 위한 장치는 연장 가능한 피봇 해머 헤드(extensible, pivoting hammer)가 제공된 실린더로 이루어진다. 이러한 해법은 피스톤(19)과 시일 홀더 요크(seal holder yoke) 사이에 직접적으로 균형력을 가하는 것을 허용함으로써, 균형 시스템 자체가 유압 캡슐의 피스톤 안에서 사라지는 것을 가능하게 한다.
균형 시스템(balancing system)은 유압 캡슐의 피스톤(19)의 축에 동일축(coaxial)이다.
각각의 스탠드의 유압 캡슐(4')은 그 어떤 과도한 크기의 행정도 필요로 하지 않으며, 따라서 움직일 수 있는 상부 장치 없이, 전통적인 유형의 것일 수 있다. 그러므로 그 행정은 2 개의 경사진 캡슐(4")들의 작동 행정과 같으며, 본 발명의 구현예에서 150 mm 이다. 수평 유압 캡슐(4')의 균형 장치는 경사 캡슐(4")에 대하여 이미 설명된 것과 같은 유형의 것일 수 있다. 이러한 유형의 해법은 작동 롤들의 반경 방향 위치를 조정하기 위하여 시스템의 역학적 기능성을 변경시키지 않으면서 롤 홀더 카트리지(3)가 추출되는 것을 유리하게 허용한다.
롤 홀더 카트리지(3)가 수직 방향에서 옆으로 추출되는 것을 허용하기 위하여, 제어 연장부들을 해제시킨 이후에, 동일한 연장부들은 압연기로부터의 추출 행정 동안에 카트리지(3)에 의해 점유된 위치들에 대하여 떨어져서 유지되어야 한다.
도 3 에 도시된 압연기 스탠드에 있는 섹션(section)을 참조하면, 이러한 문제의 해법은 카트리지 자체의 추출측에 대향하는 측상에 제공된 경사 연장부(5') 및 수직 연장부(5)에 대하여 통상적이다. 실제로, 연장부들은 자체적으로 수축 가능하고 튀어나온다; 따라서 연장부의 맞물림을 해제시키고 카트리지(3)의 수평 추출 운동을 가능하게 하는 연장부 해제를 위한 공지 장치를 이용하는 것으로 충분하다.
슬라이드(slide, 8)가 구비되는 것이 유리한데, 슬라이드상에는 모터(6), 감속기(7), 연장 유지 장치(9) 및 연장부(5")로 이루어진 전체 조립체가 경사 연장부(5")에 대하여 장착되고, 경사 연장부는 추출 경로상에서 더 크게 되어 있는, 롤 홀더 카트리지(3)의 추출측상에 제공된다. 슬라이드(8)에는 그 위치에 대한 적절한 차단 장치(blocking device)들이 제공되는데, 그것은 당해 기술 분야에 공지된 것이므로 도면에 도시되지 않았다.
슬라이드(8)는 적절하게 경사지며, 바람직스럽게는 수평에 대하여 약 30°도 경사지며, 압연기 구조로부터 카트리지(3)의 추출을 진행하기 전에, 다음의 단계들이 수행된다.
연장부(5")의 지지의 상부 위치에서 연장-유지 장치(9)를 작동시키는 단계;
연장부(5")의 제어 위치로부터, 즉, 슬라이드의 모든 전방 위치로부터 슬라이드(8)를 해제시키고, 슬라이드 자체를 유압 실린더(10)에 의해서 수축시켜서, 롤 연장 조인트(roll extension joint)를 맞물림 해제시켜서 전부 후방 위치에 도달되는 단계;
옆으로 추출되는 카트리지(3)에 의해 점진적으로 점유되는 공간으로부터 떨어진 위치(5''')(도 3 에서 점선 표시 위치)로 연장부(5")를 운반하기 위하여, 연장 유지 장치(9)를 하강시키는 단계;를 포함한다.
연장부(5")의 경우에, 연장 해제 장치들이 설치될 필요는 없는데, 이는 슬라이드(8)의 운동에 의해서 해제가 직접적으로 수행되기 때문이다.
각각의 압연기 스탠드의 3 개 연장부(5,5',5")들이 유리하게는 서로 동등하며, 따라서 여분의 부품들 유형의 수를 제한함으로써 유지 관리를 유리하게 결정하게 한다.
본 발명의 압연기 목적의 구성이 의미하는 것은, 롤 홀더 카트리지(3)가 압연기 자체의 2 개 측상에서 번갈아서, 수평의 평면을 따라서 압연기의 상이한 스탠드들로부터 추출된다는 점이다. 압연기에는 홀수 스탠드들을 위한 일 측 및, 짝수 스탠드들을 위한 다른 측상에, 2 개의 측부 변환 시스템(side-shift system)이 유리하게 제공된다. 이들 2 개의 시스템들 각각은 실질적으로 플랫폼(platform, 11)으로 이루어지는데, 이것은 유압 실린더(15)에 의해 제어되어 롤링 축에 평행한 방향을 따라서 움직인다.
교체될 필요성이 있는 카트리지 또는 카트리지들이 일단 옆으로 추출되었다면, 즉, 일단 카트리지가 추출 위치(3')에 도달되었다면 (도 2), 플랫폼(11)은 대응하는 스탠드의 축과 정렬된 새로운 롤 홀더 카트리지(30)를 나타내도록 병진되며 상기의 새로운 카트리지(30)는 압연기 안으로 횡방향 삽입되어, 유압 실린더(2)에의해서 수평 평면상에서 다시 움직인다.
2 개 측상에서 롤 홀더 카트리지들이 교환되는 것은, 다른 기계 부품들 또는 전달 시스템들에 의해 정상적으로 점유된 시스템 부품들이 점유되지 않는 것을 허용한다. 2 개의 가동 플랫폼(11)들은 실제로 평면도에서 압연기 자체의 제어 그룹들에 의해 점유된 영역내에 있으며, 따라서 압연기 자체의 횡방향 치수들을 포함하는 것을 허용한다.
더욱이, 롤 홀더 카트리지들의 측부 교환은 플레이트(13)들이 카트리지들 사이에 개재되어 있는 고정된 외부 구조체가 이루어질 수 있게 하며, 이러한 플레이트(13)들은 축방향 카트리지 교환을 특징으로 하는 압연기에서 제공된 것보다 상당히 더 단단하다.
롤 홀더 카트리지(3)들은 상호 샌드위치(sandwich)된 카트리지의 축방향 차단(axial block)에 의해 차단될 수 있는데, 스탠드 사이의 벽들에서 그러한 목적을 위해 배치된 구멍들 안에 설치된 가동 스페이서(movable spacer, 16;도 4)를 이용하여 이루어진다. 통상적인 장치(17)들에 의한 카트리지들의 축방향 팩킹(packing)을 허용하기 위하여, 소형 맨드렐 유지 스탠드(14)에도 축방향으로 가동 스페이서(16)가 제공될 것이다. 소형 맨드렐 유지 스탠드(14)들은 공지된 유형이며, 유지 관리를 위해서 추출될 수 있다.
롤 홀더 카트리지들의 축방향 차단은 카트리지 상에서 롤링 축을 따라서 작용하는 역학적 힘들에 효과적으로 저항하는 것을 허용하며, 이것은 롤링 동체의 헤드 및 꼬리 부분이 통과할 때 각각의 스탠드 아래에서 로딩(loading) 운동 및 언로딩(unloading) 운동으로부터 유도된다.
각각의 롤 홀더 카트리지는 구조체 안에서 횡단 방향, 수평 방향 및 수직 방향으로 정렬되어, 카트리지를 압연기(mill)의 안과 밖에서 횡방향으로 병진시키는데 이용되는 유압 실린더(12)로써 카트리지를 고정된 정지부들에 대하여 수평으로 밀고, 예를 들어 60 mm 보다 작은 짧은 행정을 가진 다른 유압 실린더(18)로써 카트리지를 들어올린다.
1. 압연기 스탠드 2. 작동 롤
3. 롤 홀더 카트리지 4',4". 유압 캡슐
5,5',5". 제어 연장부 7. 감속기

Claims (13)

  1. 롤링 축(rolling axis)을 형성하는 압연기 스탠드(rolling mill stand, 1)로서,
    외부의 고정 구조체(13);
    롤 홀더 카트리지(roll holder cartridge, 3)내에 배치된 3 개의 작동 롤(working roll, 2)로서, 작동 롤(2)들의 교환을 위하여 상기 롤링 축에 있는 고정 구조체(13) 내부의 작동 위치로부터, 고정 구조체(13) 외부의 측부 추출 위치(3')로 움직일 수 있는, 롤 홀더 카트리지(3);를 구비하고,
    고정 구조체(13)에 단단하게 고정된 적어도 하나의 개별적인 유압 캡슐(4',4")이 각각의 작동 롤(2)들에 대하여 제공되고,
    적어도 제 1 유압 캡슐(4")은 2 중 행정 유형으로서, 개별적인 작동 롤(2)의 반경 방향 위치를 조절하기 위한 제 1 작동 행정에 추가하여, 롤링 축으로부터의 제 2 여유 행정(clearance stroke)을 제공하여, 상기 롤 홀더 카트리지(3)의 측부 추출을 용이하게 하고,
    제 2 유압 캡슐(4')은 수평으로 배치되어 상기 롤 홀더 카트리지(3)가 수평의 평면을 따라서 추출되는 것을 허용하는, 압연기 스탠드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    미리 결정된 제 1 각도로 롤링 축을 통과하는 수직 축에 대하여 경사진 2 개의 제 1 유압 캡슐(4")들이 제공되고, 2 개의 제 1 유압 캡슐들은 제 2 유압 캡슐(4')에 대향하는 측상에서 상기 수평 평면을 따라서 롤 홀더 카트리지(3)가 추출되는 것을 허용하도록 구성되는, 압연기 스탠드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 제 1 각도는 약 30°인, 압연기 스탠드.
  4. 제 2 항에 있어서,
    각각의 작동 롤(2)에 대하여 개별의 제어 연장부(5,5',5")가 제공되고, 제어 연장부들중 제 1 연장부(5)는 롤 홀더 카트리지(3)의 작동 위치 위에 수직으로 배치되고, 2 개의 제 2 연장부(5',5")들은 수직 축에 대하여 약 60°의 제 2 각도로 경사지도록 배치되는, 압연기 스탠드.
  5. 제 4 항에 있어서,
    각각의 제어 연장부에 연결된 감속기(7) 및 모터(6)가 제공되는, 압연기 스탠드.
  6. 제 5 항에 있어서,
    롤 홀더 카트리지(3)의 추출 측상에 배치된 제 2 연장부(5")에 대하여 슬라이드(8)가 제공되고, 슬라이드상에 연장 유지 장치(9) 및 제 2 연장부(5") 자체가 장착되는, 압연기 스탠드.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬라이드(8)는, 수평에 대하여 적절하게 경사진 평면상에서 미끄러지고, 상기 제 2 연장부(5")를 개별의 작동 롤(2)로부터 해제시켜서 롤 홀더 카트리지(3)를 추출하기 위한 수평 평면과 간섭하지 않는 위치(5''')로 제 2 연장부를 가져가도록, 제 2 연장부(5")의 제어 위치로부터 수축 위치로 통과시키기에 적절한, 압연기 스탠드.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유압 캡슐(4")은 가동의 탑 유형(movable top type)이며, 롤의 시일 홀더 요크(seal holder yoke)상에 작용하는 가동 피스톤(19), 가동 피스톤(19)이 내부에서 미끄러지는 중공형 피스톤(20) 및, 고정된 외부 실린더(21)를 포함하는, 압연기 스탠드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    롤 시일 조립체의 균형을 이루기 위한 장치는 연장 가능한, 피봇 해머 헤드(extensible, pivoting hammer head)가 제공된 실린더를 구비하는, 압연기 스탠드.
  10. 롤링 축을 형성하는, 로드 형상의 동체를 롤링하기 위한 압연기(rolling mill)로서, 제 1 항 내지 제 9 항의 어느 한 항에 따른, 복수개의 압연기 스탠드(1)들을 구비하고, 상기 압연기 스탠드들은 순차적으로 배치되고, 이전의 것에 대하여 롤링 축을 통과하는 수직 축에 대해 180°로 경사지고, 롤 홀더 카트리지(3)들은 압연기 자체의 2 개 측들상에서 압연기의 다양한 스탠드들로부터 교번하여(alaternatively) 추출되는, 압연기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    2 개의 측부 변환 시스템(side shift system)이 압연기의 각각의 측상에 제공되고, 측부 변환 시스템 각각은 롤링 축에 평행한 방향을 따라서 움직이는 플랫폼(11)을 구비하는, 압연기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    각각의 가동 플랫폼(11)은 개별의 유압 실린더(5)에 의해 제어되는, 압연기.
  13. 작동 롤(2)을 교환하기 위하여 제 1 항 내지 제 9 항에 따른 압연기 스탠드안의 작동 위치로부터, 상기 스탠드(13) 밖의 측부 위치(3')로 롤 홀더 카트리지(3)를 추출하기 위한 방법으로서;
    제 2 유압 캡슐(4')이 수평으로 배치된 측상에 배치되어 있는 제 2 연장부(5') 및 제 1 연장부(5)에 대하여 작동 롤 연장 조인트를 맞물림 해제시키는 단계;
    롤 홀더 카트리지(3)의 추출 측상에 배치된, 제 2 연장부(5")를 지지하기 위한 연장 유지 장치(9)를 작용시키는 단계;
    개별의 작동 롤(2)로부터 다른 제 2 연장부(5")를 해제시키기 위하여 슬라이드(8)를 작용시키고 슬라이드(8)를 모든 전방 위치로부터 모든 후방 위치로 미끄러지게 하는 단계;
    롤 홀더 카트리지(3)를 추출하기 위한 수평 평면과 간섭하지 않는 위치(5''')로 상기 제 2 연장부(5")를 가져가기 위하여 연장 유지 장치(9)를 내리는 단계; 및,
    상기 작동 위치로부터 상기 외부의 측부 위치로 상기 수평 평면을 따라서 롤 홀더 카트리지(3)를 추출하는 단계를 포함하는, 롤 홀더 카트리지의 추출 방법.
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