KR20110036860A

KR20110036860A - 압연 장치

Info

Publication number: KR20110036860A
Application number: KR1020117004983A
Authority: KR
Inventors: 크리스티안 딜; 아힘 클라인; 베른트 지저; 플로리안 린트너
Original assignee: 에스엠에스 지마크 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2011-04-11
Also published as: SA109300577B1; MX2011003226A; CA2738713A1; ZA201100850B; RU2459676C1; WO2010034481A2; JP5449368B2; KR101268322B1; US20110239723A1; EP2342026A2; TWI434739B; WO2010034481A3; JP2012503549A; CN102164686B; US9308562B2; AU2009296153A1; CN102164686A; DE102008049179A1; TW201012562A; UA98266C2

Abstract

본 발명은, 공동의 롤 스탠드(8)에 배치되고, 상이한 롤간 간격 높이의 조정을 위해 상호 간에 수직으로 변위될 수 있는 베어링들에서 고정되며, 각각은 지지 롤(4, 5)에 의해 지지되는 적어도 하나의 상부 롤 및 하부 롤(2, 3)과; 이 롤들(2, 3) 중 일측의 롤을 위한 적어도 하나의 축방향 슬라이딩 장치와; 굽힘 실린더(16)를 포함하여 상부 롤(3)을 굽히기 위한 적어도 하나의 굽힘 장치를; 포함하는 압연 장치(1)에 있어서, 굽힘 장치는 상부 롤(3)의 양쪽 단부에서 각각 크로스바들(12)과 굽힘 아암들(13)을 포함하되, 롤(3)은 롤들(2, 3) 사이의 롤간 간격 높이의 조정을 위해 굽힘 아암들(13)에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 상기 압연 장치(1)에 관한 것이다.

Description

압연 장치{ROLLING APPARATUS}

본 발명은, 공동의 롤 스탠드에 배치되고, 상이한 롤간 간격 높이의 조정을 위해 상호 간에 수직으로 변위될 수 있는 베어링들에서 고정되며, 각각은 지지 롤에 의해 지지되는 적어도 하나의 상부 롤 및 하부 롤과; 이 롤들 중 일측의 롤을 위한 적어도 하나의 축방향 슬라이딩 장치와; 굽힘 실린더를 구비하여 상부 롤을 굽히기 위한 적어도 하나의 굽힘 장치를; 포함하는 압연 장치에 관한 것이다.

상기와 같은 압연 장치들은 롤간 간격의 상부 및 그 하부에 특히 상호 간에 지지하는 복수의 롤을, 예컨대 작업 롤을 포함하되, 이런 작업 롤은 압연 스톡과 직접 접촉하고 그 자체는 대부분 보다 큰 지지 롤 상에서, 또는 이 지지 롤에 인접하는 중간 롤 상에서 굴림 회전한다. 이와 관련하여 작업 롤 및/또는 지지 롤 및/또는 중간 롤은 서로 축방향으로 변위될 수 있다. 그에 따라 적어도 2개의 롤의 롤 동체들의 윤곽을 형성할 시에, 롤간 간격을 통과하는 압연 스톡의 형상에 목표하는 바대로 영향을 줄 수 있다. 이와 관련하여 롤간 간격의 높이가 조정될 수 있어야 하며, 이는 스탠드에서 수직 변위성을 요구한다.

특히 축방향 변위 장치에 추가로 작업 롤 굽힘 장치가 제공될 때, 롤 상승이 높게 이루어지는 경우, 다시 말하면 롤간 간격의 높이가 크게 조정되는 경우, 앞서 설명한 조정성을 보장하기는 용이하지 않다. 이런 사항은, 간격을 제한하는 롤들의 상호 간 굽힘을 압연 스톡을 통해 방지할 수 있게끔 하는데 이용되는 굽힘 장치에 통합되는 잠금 부재들이, 축방향 변위 장치를 위한 가이드 부재들 및 롤들을 위한 베어링과 마찬가지로, 스탠드의 측면 브레이스 내로 변위 및 조정되어야 한다는 사실에 기인한다.

EP 1 436 104 B1로부터는 적어도 하나의 축방향 변위 장치를 포함하는 압연 장치가 공지되었다. 상기 축방향 변위 장치에 의해서는 두꺼운 블록 또는 슬래브의 압연을 위해 높은 롤 상승의 조정이 이루어질 수 있다. 공지된 해결 방법의 경우, 축방향 변위 장치는 작업 롤을 위한 베어링들을 수용하는 구조 부재 내에 통합되며, 그럼으로써 축방향 변위 장치의 독립된 수직 변위성은 더 이상 요구되지 않게 된다.

작업 롤들의 축방향 변위는 작업 롤의 쵸크에 동축으로 배치되는 변위 장치에 의해 실현된다. 이런 변위 장치는 작업 롤의 교환 시에 롤 세트와 함께 스탠드로부터 인출 이송된다. 작업 롤 굽힘부가 소위 "외팔보 지지 방식"으로 형성된 경우, 상부 작업 롤 쵸크들은 굽힘 또는 밸런싱 실린더를 통해 상부 지지 롤 쵸크들의 U자형 수용부 내에서 지지된다. 이와 관련하여 굽힘 실린더는 작업 롤 쵸크 내에, 또는 대체되는 방법에서는 지지 롤 쵸크 내에 배치될 수 있다.

또한, 상부 작업 롤의 "외팔보 지지형" 배치 구조에 따라서는 높은 롤 상승을 생각해 볼 수도 있다. 이런 점은 앞서 설명한 롤 스탠드에서 높이가 높은 블록의 완전한 압연을 허용한다. 또한, 작업 롤 변위 및 굽힘 장치들은 롤 세트의 교환 시에 롤 스탠드로부터 인출 이송되어 그 롤 스탠드 외부에서 유지 보수될 수 있다. 그렇게 함으로써 사용자 입장에서 상기 장치들을 유지 보수하기 위한 플랜트에서의 작업 중단 시간을 배제할 수 있다.

작업 롤의 축방향 변위 동안 상부 작업 롤 세트는 밸런싱 압력을 공급받는 굽힘 실린더를 통해 상부 지지 롤 쵸크들 내로 이동된다. 이때 발생하는 마찰력은 경사 모멘트를 생성하고, 이 경사 모멘트는 지지 롤 쵸크들의 경동(tilting)을 야기할 수 있다. 그러므로 작업 롤 변위 이후에, 압연력, 즉 소위 초기 통과 충격을 스탠드에 갑작스럽게 공급할 시에, 지지 롤 베어링에서 오일 유입 윤활형 베어링의 경우 베어링 부싱과 저널 부싱 사이에 높은 부하가 초래되거나, 또는 롤러 베어링의 경우에는 개별 베어링 열들이 높은 하중을 받게 되는 점을 배제하지 못한다.

그러나 앞서 언급한 단점을 방지하는 공지된 작업 롤 축방향 변위 및 굽힘 장치를 이용하더라도, 최대 약 550㎜까지의 롤 상승만이, 다시 말해 압연할 압연 스톡을 통과시키기 위한 롤간 간격만이 실현된다.

본 발명의 목적은, 작업 롤 축방향 변위 및 굽힘 장치를 포함하는 압연 장치에 있어서, 매우 높은 롤 상승 또한 실현될 수 있도록 하는 상기 압연 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은, 최초에 언급한 형식의 압연 장치에 있어서, 굽힘 장치가 롤의 양쪽 단부에서 각각 크로스바들과 굽힘 아암들을 포함하되, 롤은 롤들 사이의 롤간 간격 높이의 조정을 위해 굽힘 아암들에 의해 안내됨으로써 달성된다. 그렇게 함으로써 표준 롤 상승이 최대 약 1100㎜까지 이루어지는 그런 판압연 스탠드에서도 롤의 축방향 변위를 통해 롤간 간격 윤곽에 영향을 줄 수 있다.

본 발명의 바람직한 개선 실시예들은 종속항들로부터 교시된다.

바람직하게는 굽힘 아암들은 롤 스탠드 또는 롤 하우징의 리세스부들 내에 삽입 장착된다. 마찬가지로 굽힘 아암들이 각각 롤 스탠드에 나사 체결되는 가이드 레일들 내에서 안내되는 점도 제공된다.

바람직하게는 굽힘 아암들은 롤 스탠드 또는 롤 하우징 브레이스의 중앙 영역에서 안내되거나, 또는 상기 롤 스탠드 또는 롤 하우징 브레이스를 둘러싼다.

마찬가지로 바람직하게는 상부 지지 롤은 자체 단부들이 각각 지지 롤 쵸크 내에 고정된다. 본 발명에 따른 또 다른 조치는, 굽힘 실린더들이 상부 지지 롤에 관련된 밸런싱 아암들에 대해 각각 수직으로 배치되는 것에 있다.

본 발명의 개선 실시예에 따라, 굽힘 실린더들은 상부 지지 롤에 관련된 밸런싱 아암들에서, 또는 가이드 레일들에서 안내되는 크로스바들에 작용한다. 바람직하게는 굽힘 아암들은 크로스바들 또는 밸런싱 아암들과 탈착 가능하게 결합되되, 예를 들면 그 크로스바들 또는 밸런싱 아암들에 걸림 고정된다.

바람직하게는 본 발명의 구현예에 따라, 작업 롤들은 각각 작업 롤 쵸크들 내에 장착되며, 상부 작업 롤 쵸크들은 각각 굽힘 아암들을 통해 수직으로 힘을 공급받는다. 이에 추가로 상부 작업 롤에 관련된 굽힘 실린더들이 굽힘 아암들의 하부 팽창부들에 배치되는 점이 제공된다.

그 외에도 하부 작업 롤의 쵸크들에 할당되는 굽힘 또는 밸런싱 실린더들은 위치 고정된 블록들 내에 수직으로 배치된다.

축방향 변위 수단들은 바람직하게는 유압식 피스톤-실린더 유닛으로서 형성된다. 축방향 변위 수단들의 작동 부재는 바람직하게는 피스톤의 형태로 형성되되, 피스톤은 자체 축방향 단부를 이용하여 지지 아암에 고정된다. 지지 아암은 가이드 내에, 특히 활주 가이드 내에 병진 변위가 가능한 방식으로 고정된다.

다음에서 본 발명은 일 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명된다.

도 1은 각각 작업 및 지지 롤 쌍을 포함하는 압연 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 상부 작업 롤을 도 1의 절단 평면 A-A를 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 3은 압연 장치를 도 2의 절단 평면 B-B를 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4는 압연 장치를 도 1의 절단선 C-C를 따라 절단하여 도시한 추가 단면도이다.

전체가 도면 부호 1(도 1 및 2)로 표시된 압연 장치는 소위 4-롤 스탠드로서 형성되고, 2개의 작업 롤(2, 3)과 2개의 지지 롤(4, 5)을 포함한다. 또한, 또 다른 개수의 롤도 적용할 수 있다. 예컨대 작업 롤들(2, 3)과 지지 롤들(4, 5) 사이에 배치되는 추가의 중간 롤들을 포함하는 6-롤 스탠드도 형성될 수 있다. 작업 롤들(2, 3)과 지지 롤들(4, 5) 사이에는 압연할 스톡을 위한 롤간 간격(6)이 형성된다. 롤간 간격(6)의 높이(7), 즉 소위 롤 상승은 조정될 수 있다.

롤들(2, 3, 4, 5)은 롤 스탠드(8)(도 1, 2 및 4) 내에 고정된다. 롤 스탠드(8)는 하부 및 상부 지지 롤(4, 5)을 각각 지탱하는 지지 롤 쵸크들(9, 10)을 포함한다.

마찬가지로 롤 스탠드(8)에 의해 수용되는 가이드 레일들(11)에서는 크로스바들(12)이 안내된다. 굽힘 아암들(13)을 통해서는 롤간 간격(6)의 높이가 조정될 때 상부 작업 롤 세트가 함께 안내된다. 굽힘 아암들(13)의 하부 단부들에는 팽창부들(14)(도 3)이 구비된다. 크로스바들(12)은 밸런싱 아암들(15)에서 안내되고, 이런 밸런싱 아암들에는 상부 작업 롤(3)을 굽힐 수 있도록 굽힘 실린더들(16)이 작용한다. 대응하는 방식으로, 하부 작업 롤(2)은 굽힘 실린더(17)에 의해 굽혀진다. 상부 작업 롤(3)을 굽히기 위한 대체되는 굽힘 수단은 도면 부호 18로 표시되어 있다.

굽힘 실린더들(16, 17) 및 대체되는 굽힘 수단(18)은 작업 롤들(2, 3)의 바깥쪽 가장자리 영역에 작용하며, 그에 따라 롤들(2, 3)의 가장자리 영역에서 압연 스톡을 통해 작업 롤들(2, 3)의 상호 간 이격 굽힘을 방지할 수 있도록 중앙 영역에서 작용하는 힘에 상응하게 롤간 간격(6)으로부터 바깥쪽을 향해 수직으로 배향되는 힘을 가한다.

굽힘 수단들(16, 17) 및 대체되는 굽힘 수단(18)을 통해 이른바 포지티브 작업 롤 굽힘을 실시하는 것 외에도, 프로파일에 영향을 주기 위한 조작 범위를 높이기 위해 이른바 네거티브 작업 롤 굽힘도 추가의 피스톤-실린더 시스템들(30, 31)을 통해 실현할 수 있다.

지지 롤 쵸크들(9, 10) 사이에는 내부에 작업 롤들(2, 3)이 각각 장착되어 있는 작업 롤 쵸크들(19, 20)이 배치된다.

축방향 변위 장치들(21)은 작업 롤들(2, 3)의 바깥쪽 가장자리 영역들에 배치된다.

축방향 변위 장치(21)의 피스톤(22)은 스러스트 베어링(25)을 통해 지지 아암들(24)에 배치되고, 이 지지 아암들은 작업 롤 쵸크들(19, 20) 내에 수평으로 활주 가능하게 배치된다. 지지 아암들(24)은 측면의 홀딩 장치들(29)에 의해 둘러싸이며, 그 홀딩 장치들은 롤 스탠드(8)의 외측면에 고정되어 롤 축(23)의 방향으로 지지 아암들(24)의 수평 이동을 방지한다. 그로 인해 축방향 변위 장치(21)의 피스톤(22) 역시도 축방향에서 고정된다. 지지 아암들(24)은 측면의 홀딩 장치들(29) 내에서 수직 방향으로 이동 가능하다.

그에 따라 본 발명은 작업 롤들(2, 3)의 굽힘뿐 아니라 변위도 허용하는 시스템에 관한 것이다. 위치 고정된 블록들 내에 수직으로 배치되는 굽힘 또는 밸런싱 실린더들(17)은 하부 작업 롤(2)에 할당된다. 상부 작업 롤(3)의 굽힘 장치는 2가지 새로운 형식의 컴포넌트, 즉 크로스바들(12) 및 굽힘 아암들(13)을 특징으로 한다.

롤간 간격(6)의 높이를 조정할 시에, 상부 작업 롤 세트는 굽힘 아암들(13)을 통해 함께 안내된다. 굽힘 아암들(13) 자체는 롤 하우징(8)에 나사 체결된 가이드 레일에서 안내되거나, 또는 대체되는 실시예에 따라 롤 하우징(8)에 직접 형성된 리세스부 내에서 안내된다. 이와 관련하여 굽힘 아암들(13)은 롤 하우징 브레이스의 중앙 영역에서 안내될 수 있거나, 또는 대체되는 실시예에 따라 그 롤 하우징 브레이스를 둘러쌀 수 있다.

상부 작업 롤(3)에 관련된 굽힘 또는 밸런싱 실린더들(16)은 상부 지지 롤(5)에 관련된 밸런싱 아암들(15)에 수직으로 배치되고, 상부 롤들(3, 5)의 위치 조정 시에 그 밸런싱 아암들(15)과 함께 이동되며, 그럼으로써 상기 굽힘 또는 밸런싱 실린더들은 상부 롤들(3, 5)의 롤 마모에 의해 결정되는 비교적 적은 행정만을 필요로 하게 된다.

굽힘 또는 밸런싱 실린더들은 상부 지지 롤(5)에 관련된 밸런싱 아암들(15)뿐 아니라 가이드 레일들(11)에서 안내되는 크로스바들(12)에 작용한다. 크로스바들(12)에 걸림 고정되는 굽힘 아암들(13)을 통해서는, 상부 작업 롤(3)에 관련된 쵸크들이 수직으로 힘을 공급받는다.

상부 작업 롤 굽힘부에 대한 대체되는 실시예의 경우, 굽힘 아암들(13)은 밸런싱 아암들(15)에 직접 걸림 고정된다. 이와 관련하여 상부 작업 롤(3)에 관련된 굽힘 또는 밸런싱 실린더들은 굽힘 아암들(13)의 하부 팽창부들 내에 배치된다.

롤 상승이 높게 이루어질 시에도 상부 작업 롤 쵸크들의 양호한 안내를 보장하는 굽힘 아암들(13)은 동시에, 흡수되지 않을 경우 롤의 축방향 변위 시에 지지 롤 쵸크들(9, 10)의 경동을 야기할 수도 있는 그런 마찰력을 흡수한다.

작업 롤들(2, 3)의 축방향 변위를 위한 장치들은 작동 측의 작업 롤 쵸크들(19, 20)에 배치되어 유압식으로 작동되는 피스톤-실린더 시스템(21)이다. 이와 관련하여 실린더 유닛의 피스톤은 각각 대응하는 쵸크들 내에서 안내되는 지지 아암들과 연결된다. 작동 측의 롤 스탠드 하우징의 두 브레이스의 외측면에 배치되는 잠금 장치들은 롤의 작동 중에 지지 아암들의 수평 이동과, 그에 따른 실린더 피스톤의 축방향 이동을 억제한다. 피스톤 실린더 유닛의 피스톤 측 또는 로드(rod) 측에서의 압력 공급을 통해서는 쵸크들(19, 20) 내에 장착된 작업 롤들(2, 3)의 축방향 변위가 실현된다.

Claims

공동의 롤 스탠드(8)에 배치되고, 상이한 롤간 간격 높이의 조정을 위해 상호 간에 수직으로 변위될 수 있는 베어링들에서 고정되며, 각각은 지지 롤(4, 5)에 의해 지지되는 적어도 하나의 상부 및 하부 롤(2, 3)과; 이 롤들(2, 3) 중 일측의 롤을 위한 적어도 하나의 축방향 변위 장치와; 굽힘 실린더(16)를 포함하여 상기 상부 롤(3)을 굽히기 위한 적어도 하나의 굽힘 장치를; 포함하는 압연 장치(1)에 있어서,
상기 굽힘 장치는 상기 상부 롤(3)의 양쪽 단부에서 각각 크로스바들(12)과 굽힘 아암들(13)을 포함하되, 상기 롤(3)은 상기 롤들(2, 3)의 롤간 간격 높이의 조정을 위해 상기 굽힘 아암들(13)에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).
제1항에 있어서, 상기 굽힘 아암들(13)은 롤 스탠드(8) 또는 롤 하우징의 리세스부들 내에 삽입 장착되는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).
제2항에 있어서, 상기 굽힘 아암들(13)은 각각 롤 스탠드에 나사 체결되는 가이드 레일들(11) 내에서 안내되는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 굽힘 아암들(13)은 롤 스탠드 또는 롤 하우징 브레이스의 중앙 영역에서 안내되거나, 또는 상기 롤 스탠드 또는 롤 하우징 브레이스를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 지지 롤(5)은 자체의 단부들이 각각 지지 롤 쵸크(10) 내에 고정되는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 굽힘 실린더들(16)은 상부 지지 롤(5)에 관련된 밸런싱 아암들(15)에 대해 각각 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).
제6항에 있어서, 상기 굽힘 아암들(16)은, 상기 상부 지지 롤(5)에 관련된 상기 밸런싱 아암들(15)에서 뿐 아니라, 가이드 레일들(11)에서 안내되는 크로스바들(12)에 작용하는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 굽힘 아암들(13)은 상기 크로스바들(12) 또는 상기 밸런싱 아암들(15)에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업 롤들(2, 3)은 각각 작업 롤 쵸크들(19, 20) 내에 장착되고, 상부 작업 롤 쵸크들(20)은 각각 상기 굽힘 아암들(13)을 통해 수직으로 힘을 공급받는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 작업 롤(3)에 관련된 굽힘 실린더들(16)은 상기 굽힘 아암들(13)의 하부 팽창부들(14) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부 작업 롤(2)의 쵸크들(19)에 할당되는 굽힘 또는 밸런싱 실린더들(17)은 위치 고정된 블록들 내에 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 압연 장치(1).