TW487609B - Method to generate a metal-band woundable to a coil and horizontal band-casting equipment to carry out said method - Google Patents

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487609 A7 B7 五、發明説明（f ) 本發明一方面傺關於一種使金屬帶在一水平帶式澆注 設備内可捲繞成一盤管之生産方法，而另一方面俗關於 實施此種方法所用之水平帶式澆注設備。 一種傳統的並供生産金屬帶捲繞成盤管之水平帶式澆 注設備首先包含一爐（恆溫爐或冒口），在其出口上被 凸緣連接一冷卻的鑄錠模，該鑄錠模則決定金屬帶之橫 剖面。 在離鑲錠模一定距離内則裝設一引出單元及許多引出 滾輪。金k帶則在許多水平伸延的引出滾輪之間，而在 水平方向内被引出單元所引導。從各引出滾輪中/至少有 一引出滾輪被驅在通常情況下仍有許多引出滾輪被 驅動。 在必要時，亦可在鑄錠模及引出單元之間裝設一銑削 單元以供金屬帶表面加工之用。 金屬帶是從引出單元並在水平平面内更進一步被引導 直至一盤捲單元。該盤捲單元裝設有許多纏繞滾輪以彎 曲金屬帶，使得該金屬帶從盤捲單元中出口之後能被放 置在一盤管上。盤管是被安裝在盤捲單元内並在纏繞滾 輪的上面，以被支承在水平方向伸延各支撐滾輪上。 盤捲單元本身被各滾輪所支承並經由金靥帶而對一局 部固定的機器底座移置。 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487609 A7 B7 五、發明説明（2 ) 在引出單元及盤捲單元之間，多半在引出單元附近， 一金屬帶切斷單元則在金屬帶之縱.向内被各滾輪所支承 並且被移位，當一盤管已達到預定之直徑時，該金屬帶 被切斷。 引出滾輸，金屬帶切斷單元及纏繞滾輪用之驅動裝置 則經由一可程式存儲的控制裝置而互相耦合。 由金颶帶纏繞成一盤管之生産方式是採用一種往復棍 軋循環（Reciprocating Rolling cycle),該循環係由 一大約1 5公厘的前進衝程及一大約5公厘的後 •退衝程所^組成，因而，在各個別衝程之間插入 大約2秒鐘的暫停時間。金屬帶之相對加速度 大約為4 · 5公分/平方秒（或每秒4 · 5公分）。由於在 金屬帶在盤管上整h生産期間盤捲單元與位於該單元上 面並在直徑不斷增大的盤管相連接，故必須以引出單元 産生大約25噸（盤捲單元約4噸至6噸，直徑增大的盤 管約4噸至16噸，在金屬帶切斷之情況下金屬帶切斷單 兀亦具有約2噸）之質量加速力（Mass accelerating force)。若再顧及大約2.5噸之金屬帶的後退力，則在 循環之衝程中由於加速及制動所産生的慣性力（Force of gravity)大約為 250 千牛頓（NhKilo-newtor^ie3 Kg-ro/Sec2 )〇 盤捲單元則被從引出單元引出之金屬帶支承在兩位置 —4 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487609 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ). 之間，一極限開關（Limit switch)之作用是使盤捲驅動 裝置起動，而在金屬帶上之盤捲單元則沿出口位置向後 移動。若達到出口位置，則操作另一極限開關並將盤捲 驅動裝置再關閉。盤捲單元之蓮轉路線大約為500公厘 ，在此種操作方式中所顯示之已知質量可間歇地在一秒 鐘内達到三十倍的來回地加速及制動。由於盤管之直徑 增加，結果亦使重量增加，其相反的反作用力亦愈變愈 大，因而，使各纏繞滾輪在軸承上之應力亦顯著增加， 而且，亦包括其他的軸承内，基於此種原因，則必須隨 時等待及經常更換各軸承，因此，各預定的參數被更改 ，使得該循環之複製性變為不可能。每分鐘具有較高循 環數之處理方法變為不可能。 因此，本發明之目的是以技術水準為出發點，開發出 將金屬帶捲繞成盤管之生産方法以及實施此種方法所用 之水平帶式設備，該設備可避免大的質量加速力及每一 個別循環均可以複製。 凡能解決此目的之方法部分，則如在申請專利範圍第 1項之各特徽中所示。 本發明之要點是能建立一種措施，使金屬帶之前進衝 程及後退衝程之循璟中至少一盤捲單元之纏繞滾輪及至 少一引出單元之引出滾輪被同步驅動，換言之，引出單 元及盤捲單元均配備有同步化之驅動裝置。若金屬帶切 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---^---„------^-裝-------訂----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 487609 A7 B7 五、發明説明（4 ) 斷單元亦操作起來，則該單元亦包括在内。以此方式則 由一前進衝程及有關長度上較短之.後退衝程所組成往復 锟軋式循環（或畢哥棍軋式循環，Pilgrim step rolling cycle) 僅在 金屬帶 内發生 ，因而 ，在 循環之 最後階 段内尚不能避免的小衝擊則可在盤管之迴線内獲得補償 。該迴線是在盤捲單元之最後纏繞滾輪及盤管後面構成 。盤捲單元然後與引出單元同步纏繞，而在原則上則不 再需要移動。盤捲單元僅需要設置約50公厘長之甚小操 作路線，該操作路線則僅用於盤捲單元之位置修正。盤 捲單元在大約50公厘長的距離上之蓮動則在執行中大約 需要十小時的時間，使得其相對蓮動變成微不足道。 原則上則在本發明之範圍内僅重視大約2 . 5噸之金屬 帶引出力以及在短時V‘間内金屬帶被切斷之時間點上亦有 大約2噸金屬帶切斷單元之重量。換言之，在金屬帶被 切斷前後其最大重量僅為4.5噸，其中通常為2.5噸。 在盤捲單元上盤管之重量因而並不重要，然而，在本發 明之範圍内重要的是根據本發明之方法，在加速及制動 中由於缺乏質量衝擊因而所有的軸承被保護，使得使用 的壽命能顯著地增加。盤管重量僅受到盤捲單元及其機 器底座之負荷能量之限制。 此種同步操作方式可以任何一種驅動單元而達成，同 步操作則可設想為純粹電氣性驅動（何服三相交流驅動 一6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487609 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ ) 1 1 I $ 但 是 9 亦 可 能 為 伺 服 液 壓 或 純 機 械 性 蔽 動 〇 1 1 I 根 據 本 發 明 基 本 觀 念 之 發 展 中 則 按 照 申 請 專 利 範 圍 第 I 2 項 9 驅 動 裝 置 可 經 由 一 存 儲 可 程 式 控 制 裝 置 而 與 盤 捲 請 先 1 早 元 之 每 一 驅 動 纏 繞 滾 輸 及 引 出 單 元 之 每 一 驅 動 引 出 滾 閱 讀 背 1 I Π © 1 | 輪 互 相 耦 合 〇 在 許 多 驅 動 之 引 出 滾 輪 及 纏 繞 滾 輪 中 白 然 之 注 1 | 地 所 有 引 出 滾 輸 及 所 有 纏 繞 滾 輸 均 在 驅 動 裝 置 之 影 饗 意 事 ί 項 1 下 f 然 後 > 驅 動 裝 置 經 由 存 儲 可 程 式 控 制 裝 置 而 與 另 再 填 寫 太 •裝 驅 動 裝 置 同 步 化 〇 个 頁 1 1 自 然 地 金 屬 帶 切 斷 單 元 之 縱 向 移 置 以 及剪 me; Wf 機 構 亦 在 1 1 存 儲 可 程'式 控 制 裝 置 之 影 響 下 > 使 能 在 金 屬 帶 所 預 定 的 1 各 時 間 點 上 极 切 斷 $ 因 而 > 緊 接 著 兀 工 的 纏 嬈 盤 〆 管 可 以 丨 訂 1 I 白 盤 捲 tit# 早 元 取 下 並 再 實 施 新 盤 管 之 纏 繞 〇 最 後 $ 則 如 Φ 請 專 利 範 圍 第 3 項 之 特 徵 容 許 存 儲 可 程 1 1 式 控 制 裝 置 在 有 利 的 方 式 中 釁 若 同 步 蓮 動 過 程 發 生 變 化 1 1 4 9 則 可 使 各 有 關 的 tint 早 元 在 循 環 中 利 用 一 校 正 因 數 受 到 一 正 或 負 增 量 之 修 正 並 因 而 保 持 在 一 中 心 位 置 或 在 一 定 的 1 I 時 間 内 逐 步 後 退 $ 利 用 此 種 措 施 則 個 別 的 循 環 之 複 製 可 1 I 能 性 從 盤 管 纏 繞 開 始 至 終 了 均 顯 著 地 被 確 保 〇 1 1 1 根 據 本 發 明 對 此 問 題 之 具 體 解 決 辦 法 則 如 Φ 請 專 利 第 1 1 4 項 之 各 特 徵 所 示 〇 1 1 此 種 水 平 帶 式 澆 注 設 備 是 以 連 續 串 聯 方 式 在 一 定 距 離 1 1 内 具 有 在 爐 ( 恆 溫 爐 或 冒 口 7 - ) 上 所 配 置 之 鑼 錠 模 及 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 487609 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在局部固定之引出單元及許多引出滾輪。各引出滾輪最 好被安在上下重叠成對之位置上，而其中間則包含金屬 帶在内。此外，水平帶式澆鑲設備在縱向内，亦包含從 引出單元並由鑄錠模内引出之金靥帶而與該可移置之金 屬帶切斷單元同步。當一盤管已達到預定的直徑或預定 的重量時，則可達到插入之目的，然後，切斷單元可以 金屬帶之速度在切斷過程之時間内移動。最後，水平帶 式澆注設備亦同樣在金屬帶之縱向内具有可移置之盤捲 單元及許多纏繞滾輪。 經由其，靡動裝置而與引出滾輪同步化之纏繞滾輪則被 配置在金屬帶的上面及下面，使得各纏繞滾輪可掌握、 〆 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 繼續引導金屬帶及最後使該金颶彎曲，使得該金屬帶能 立即纏繞成盤管，½捲單元因而不再支承金屬帶。唯有 利用引出單元而使金屬帶向前移動並使金屬帶之進給力 在盤管之旋轉蓮動中轉向。此種盤管被放置在盤捲單元 内之支撐滾輪上，藉由大約15公厘之前進衝程，進給力 被導入盤管之旋轉蓮動中，並藉由其線性蓮動抵消力後 退衝程則由於約5公厘之最短距離而在迴線内獲得補償 ，該迴線則在最後纏繞滾輪對及盤管之間構成。 纏繞滾輪之驅動與引出滾輪之驅動間耦合並將金屬帶 切斷包括在内則可避免負慣性力（Negative inertia f o r c e )之發生，使得可完全達到每分鐘40以上之循環， -8 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 487609 A7 B7 五、發明説明（1 ) 而不必使用驅動裝置，該裝置則大於實際上所霈要之該 驅動裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明將參照附圖並以實例方式詳述於後，圖式簡單 說明如下： 第1圖：水平帶式澆注設備之示意垂直縱剖面圖及 第2圖：水平帶式澆注設備之盤捲單元的放大示意垂 直縱剖面圖。 在第1圖中所示之水平帶式澆注設備1首先包含一恆 溫爐2 ,在該爐上以凸緣連接一冷卻的鑄錠模3。 從鑄錠模3内則放出一金屬帶4，例如，由一種銅合 金組成之金屬帶，其形成矩形的平面橫剖面。該金屬帶 .〆 4則按照箭頭P F在支承滾輪5上被導入局部被固定引出 單元6之一水平平面内，該引出單元具有許多對互相配 置之引出滾輪7。各引出滾輪7均被驅動，因而，未詳 細繪出之驅動裝置經由一控制導線8而與一存儲可程式 的控制裝置9相耦合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 各引出滾輪7則按照一定的循環一會兒旋轉進一個方 向，而一會兒旋轉進另一方向，因而，按照往復棍軋之 方式則産生前進衝程及後退衝程。利用此種循環則在鑄 錠模3内之金屬帶4可得到所需要的品質。 在實例中每一前進衝程為15公厘，而每一後退衝程為 5公厘。在各衝程之間設有2秒鐘的暫停時間。金屬帶 一9一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 487609

五、發明説明（ϊ ) 引出力約為2 . 5噸，金靥帶4通過各引出滾輪7之相對 加速度合計為4 . 5公分/秒2 。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在金屬帶4之蓮動方向内則在引出單元6的後面裝設 具有一剪機13之金屬帶切斷單元10 ,在切斷過程之情 況下，則根據雙箭頭P F/藉由金屬帶4 ,在一局部固定 的滾輪底座12内可在各滾輪11上移動的剪機13之重量約 為2噸。 亦未詳細繪出的剪機驅動裝置則經由一控制導線14而 與存儲可程式的控制裝置9相耦合。 金屬帶4 .在金屬帶切斷單元10的後面並在水平方向 繼縯被引導並在通過另一支承滾輪15之奋而被導入一盤 .. 〆 捲16内，如在第2 If中詳細說明。 盤捲單元16根據雙k頭PF2並藉由各滾輪17之助則在 ' 一局部固定的機器底座18上，在一約50公厘之距離X内 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可往復移動。在盤捲單元16内設有許多對互相配置之纏 繞滾輸19。各_繞滾輪19均處於未詳細繪出的驅動裝置 之影罄下，該驅動裝置則經由一控制導線20同樣與存儲 可程式的控制裝置9相I®合。藉該控制裝置9之助，則 使引出單元6及盤捲單元16之驅動同步化，使得各_繞 滾輪19顯示與各引出滾輪7完全相同的速率（迴轉數） Ο 在15公厘的長度上之前進衝程中而且各纏繞滾輪19亦

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（1) 使金屬帶4在盤捲單元16中繼續移動，並同時使該金屬 帶變形，使得該金屬帶從盤捲單元16内出來之後即可纏 繞成一盤管21，該盤管同樣位在被支承在盤捲單元16内 之各支撐滾輪22上。在出口側之各纏繞滾輪19及盤管迅 之間金屬帶4之迴線23的作用，亦可補償5公厘的後退 衝程。此外，補償距離X可達到大約5〇公厘，盤捲單元 16之位置校正是在大約10小時的時間内實施，故顯示相 對蓮動為0.001388公厘/秒。 以箭頭PF3標示金屬帶4被盤捲成盤管21之纏繞方向。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主要7t ;件符 Μ 說 明 1 水 平 帶 式 澆 注 設備 2 恆 溫 爐 3 鑲 錠 模 4 金 屬 帶 5 支 if 滾 輪 6 引 出 早 元 7 引 出 滾 輪 8 控 制 導 線 9 控 制 裝 置 10 金 屬 帶 切 斷 at» 早 元 11 滾 輪 12 滾 輪 底 座 -11- 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 487609 A7 B7 五、發明説明（（0 ) 13 剪 機 14 控 制 導 線 15 支 撐 滾 輪 16 盤 捲 tat# 単 元 17 滾 輪 18 機 器 底 座 19 m 繞 滾 輪 20 控 制 導 線 21 盤 管 22 支 撐 滾 輪 23 迴 線 PF 箭 頭 PF1 雙 箭 頭 PF2 雙 箭 頭 PF3 箭 頭 X 距 離 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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Claims (1)

1. 487609

   々、申請專利範圍 第88 1 1045 1號「可將金屬帶捲繞成盤管之產生方法及實施此 種方法所用之水平帶式澆注設備」專利案 （91年2月修正）六申請專利範圍 1. 一種在水平帶式澆注設備（1)內可將金屬帶（4)捲繞成盤管 (21)之產生方法，其特徵爲金屬帶（4)藉由具有引出滾輪（7) 之一引出單元（6)之助形成一種往復輥軋循環（或畢哥輥軋 循環，Reciprocuting rolling cycle)，該循環係由一前進衝 程及一與前進衝程相比長度較短的後退衝程組成，自配 置在一爐之鑄錠模（3)內所引出之金屬帶（4)經由一金屬帶 切斷單元而被輸入一在金屬帶之縱向可移置之盤捲單元 (16)，金屬帶（4)則在盤捲單元內被各滾輪支承並盤捲成M_W (2Ty5 mw ^ 至少引出單元（6)之一引出滾輪（7)在金屬帶（4)的前進衝程 及後退衝程之循環中被同步驅動。 2. 如申請專利範圍第1項之產生方法，其中引出單元（6)之 每一從動的引出滾輪（70的驅動及盤捲單元（16)之每一從 動纏繞滾輪（19)的驅動均經由一存儲可程式的控制裝置（9) 而互相耦合。 3. 如申請專利範圍第1或2項之產生方法，其中在同步運 動過程之偏差中，每一有關的單元（6,16)在循環中利用一 校正因數而受到一正或負增量作用並因而保持一中心位 置或在一定時間逐步地被導回。 4. 一種水平帶式澆注設備，其用來實施如申請專利範圍第 1，2或3項之產生方法，其特徵爲：該設備在串聯的 487609

   、申請專利範圍 配置中，具有一至配置在一爐（2)之鑄錠模（3)之一距離中 之局部固定之引出單元（6)，其具有許多引出滾輪（7)，一 在自引出單元（6)並由鑄錠模（3)內引出之金屬帶之縱向可 移置的金屬帶切斷單元（10)以及同樣在該縱向內可移置的 具有各纏繞滾輪（19)的盤捲單元（16)，因而，至少一引出 滾輪（7)及一纏繞滾輪（19)被同步驅動以及引出及纏繞滾 輪（7,19)之驅動或金屬帶切斷單元（10)則經由一存儲可程 式的控制裝置（9)而互相耦合。 -2-