판 압연기 및 판 압연 방법(PLATE ROLLING MILL AND PLATE ROLLING METHOD)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2013년01월21일
(11) 등록번호 10-1223696
(24) 등록일자 2013년01월11일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B21B 29/00 (2006.01) B21B 13/14 (2006.01)
B21B 37/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2010-7014600
(22) 출원일자(국제) 2009년02월24일
심사청구일자 2010년06월30일
(85) 번역문제출일자 2010년06월30일
(65) 공개번호 10-2010-0087406
(43) 공개일자 2010년08월04일
(86) 국제출원번호 PCT/JP2009/053791
(87) 국제공개번호 WO 2009/110395
국제공개일자 2009년09월11일
(30) 우선권주장
JP-P-2008-052930 2008년03월04일 일본(JP)
JP-P-2008-291590 2008년11월14일 일본(JP)
(56) 선행기술조사문헌
JP10277619 A*
WO2001064360 A1*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
일본 도꾜도 지요다꾸 마루노우찌 2쪼메 6방 1고
(72) 발명자
오가와 시게루
일본 1008071 도쿄 치요다구 마루노우치 2쵸메
6-1 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 나이
이시이 아쓰시
일본 1008071 도쿄 치요다구 마루노우치 2쵸메
6-1 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 나이
가사이 다이스케
일본 1008071 도쿄 치요다구 마루노우치 2쵸메
6-1 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 나이
(74) 대리인
박장원
전체 청구항 수 : 총 12 항 심사관 : 이학왕
(54) 발명의 명칭 판 압연기 및 판 압연 방법
(57) 요 약
압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스 롤 조임 상태나 압연 중에 발생하는 압연기의 상하 및 좌우에 있어서의 작
업롤의 오프셋량의 편차를 해소하고, 판 휨이나 작업롤과 보강롤 사이에 발생하는 스러스트력에 기인하는 사행이
나 캠버 등의 문제를 해소하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, 전동기로 구동되는 상하 한 쌍의 작업롤과, 이
작업롤에 접하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 상하 한 쌍의 보강롤과, 이 상하 작업롤의 각각에
대하여 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 가진 판 압연기로서, 상기 작업롤에 부하되는 수평 방향 외력
의 방향은 압연 방향 오프셋에 의하여 상기 작업롤에 부하되는 수평 방향 분력과 동일한 방향이고, 이 작업롤에
부하된 수평 방향 외력은 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 작업롤 초크 지지 부재에 의하여 지지되어 있는
것을 특징으로 하는 판 압연기와 이를 사용한 판 압연 방법을 제공한다.
대 표 도 - 도1b
등록특허 10-1223696
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특허청구의 범위
청구항 1
전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업롤과, 이 작업롤에 접하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력을 지지
하는 상하 한 쌍의 보강롤을 가지고, 이 작업롤의 축심과 그것에 접하는 보강롤의 축심이 수평 방향으로 오프셋
되어 있는 판 압연기로서,
이 상하 작업롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측 및 구동측에 각 한 개소 이상,
합계 두 개소 이상의 위치의 이 작업롤 몸체부 또는 축부에 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 가지고, 상기
작업롤에 부하하는 수평 방향 외력의 방향은 이 작업롤 축심 위치와 보강롤 축심 위치와의 압연 방향 오프셋에
의하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방향이고, 이 작업롤에 부하된 수평 방향
외력은 작업롤 초크를 통해서 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강롤 초크에 연결되는 작업롤 초크 지지
부재에 의하여 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
청구항 2
제1항에 있어서, 또한, 상기 상하 한 쌍의 보강롤 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고, 작업
측 및 구동측에 각 한 개소 이상, 합계 두 개소 이상의 위치의 상기 보강롤 몸체부 또는 축부에 수평 방향의 외
력을 부하하는 장치를 가지고, 상기 보강롤에 부하하는 수평 방향 외력의 방향은 상기 작업롤 축심 위치와 보강
롤 축심 위치와의 압연 방향 오프셋에 의하여 상기 보강롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방
향인 것을 특징으로 하는 판 압연기.
청구항 3
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업롤에 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤 몸체부의 단부 근방
에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
청구항 4
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업롤에 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤 초크의 외측의 작업
롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
청구항 5
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업롤에 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤 몸체부의 단부 근방
에 힘을 부하하는 위치 및 이 작업롤 초크의 외측의 작업롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것
을 특징으로 하는 판 압연기.
청구항 6
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업롤에 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤 몸체부의 단부 근방
에 힘을 부하하는 위치에 설치되고, 또한 이 작업롤 몸체부의 중앙부에는 이 작업롤 몸체부의 단부 근방에 부하
되는 이 수평 방향 외력의 합계 값보다 작고 또한 역방향으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치가 설치되어 있
는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
청구항 7
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업롤에 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤 초크의 외측의 작업
롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되고, 또한 이 작업롤 몸체부의 중앙부에는 이 작업롤 축 단부에 부하
되는 이 수평 방향 외력과 동일한 방향으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로
하는 판 압연기.
청구항 8
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업롤 초크와, 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강롤 초크에 연결되는
등록특허 10-1223696
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작업롤 초크 지지 부재와의 사이에 상기 작업롤에 부하되는 수평 방향 하중을 측정하는 작업롤 수평 방향 하중
검출 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 판 압연기.
청구항 9
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업롤에 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤과 접촉하는 부분이
롤러 형식인 것을 특징으로 하는 판 압연기.
청구항 10
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업롤에 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 유체 압력을 통하여 이 작업롤
에 힘을 전달할 수 있는 정압 베어링 형식인 것을 특징으로 하는 판 압연기.
청구항 11
전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업롤과, 이 작업롤에 접하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력을 지지
하는 상하 한 쌍의 보강롤과, 이 상하 작업롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측
및 구동 측에 각 한 개소 이상, 합계 두 개소 이상의 위치의 이 작업롤 몸체부 또는 축부에 수평 방향의 외력을
부하하는 장치를 가지고, 상기 작업롤에 부하하는 외력의 방향은 이 작업롤 축심 위치와 이 보강롤 축심 위치와
의 압연 방향 오프셋에 의하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방향이고, 이 작업
롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업측 및 구동측의 이 작업롤 초크 및 수평 방향 부하를 측정하기 위한 작업롤
수평 방향 하중 검출 장치를 통해서 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강롤 초크에 연결되는 작업롤 초크
지지 부재에 의해 지지되고, 또한, 압연 하중을 측정하기 위한 하중 검출 장치를 압연기의 작업측 및 구동측 각
각에 가지는 판 압연기에 의한 판 압연 방법으로서,
압연 작업을 개시하기 전의 압하 위치 영점 조정 작업에 있어서, 롤 회전 상태에서 이 판 압연기의 압하 장치를
조작하여 키스 롤 조임 상태로 하고 이 압연 하중 측정용 하중 검출 장치에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측
하중 측정값의 합계값을 미리 주어진 영점 조정 하중으로 설정하고, 상기 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치의
출력이 작업측 및 구동측의 각각 미리 정해진 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치
로부터 작업롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하면서 상기 압연 하중 측정용 하중 검출
장치에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값이 동일해지도록 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스
를 조정하여 압하 위치 영점을 결정하고, 이 압하 위치 영점에 기초하여 압연 작업을 실시하는 것을 특징으로
하는 판 압연 방법.
청구항 12
전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업롤과, 이 작업롤에 접하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력을 지지
하는 상하 한 쌍의 보강롤과, 이 상하 작업롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측
및 구동측에 각 한 개소 이상, 합계 두 개소 이상의 위치의 이 작업롤 몸체부 또는 축부에 수평 방향의 외력을
부하하는 장치를 가지고, 상기 작업롤에 부하하는 외력의 방향은 이 작업롤 축심 위치와 이 보강롤 축심 위치와
의 압연 방향 오프셋에 의하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방향이고, 이 작업
롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업측 및 구동측의 이 작업롤 초크 및 수평 방향 부하를 측정하기 위한 작업롤
수평 방향 하중 검출 장치를 통해서 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강롤 초크로 연결되는 작업롤 초크
지지 부재에 의해 지지되는 판 압연기에 의한 판 압연 방법으로서, 상기 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출
력이 작업측 및 구동측의 각각 미리 정해진 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로
부터 작업롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하도록 이 수평 방향 외력을 제어하면서 압
연하는 것을 특징으로 하는 판 압연 방법.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 전동기에 의하여 구동되는 작업롤과 이 작업롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 보강롤을 가진 판[0001]
압연기 및 그것을 사용한 판 압연 방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
등록특허 10-1223696
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전동기에 의하여 구동되는 작업롤과, 이 작업롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 보강롤을 가진 판 압연기에[0002]
있어서는, 작업롤 축심 위치와 보강롤 축심 위치를 어긋나게 하여 일정 간격의 압연 방향 오프셋을 설정하고,
압연 반력의 수평 방향(특별히 정의하지 않는 한, 수평 방향이란 압연 방향을 가리킨다) 분력을 생성하여 작업
롤 초크를 압연기 하우징 윈도우 내면 등을 향하여 압부(押付)함으로써, 안정된 형상의 판을 압연하는 방법이
채용되고 있고, 종래부터 여러 가지 제안이 이루어지고 있다.
예를 들면, 일본 공개 특허 공보 평05-038504호에는 작업롤 초크를 수평 방향으로 압압(押壓)하는 구조의 크로[0003]
스 롤 압연기가 개시되어 있다.
그러나, 이 일본 공개 특허 공보 평05-038504호의 압연기는 작업롤 초크만을 압압하는 구조이기 때문에, 작업롤[0004]
초크와 작업롤의 사이에 존재하는 작업롤 베어링의 진동에 기인하는 작업롤 오프셋량의 변동을 억제할 수 없다
고 하는 문제점이 있었다.
일본 공개 특허 공보 평05-050109호에는 압연기의 입구 측과 출구 측에 작업롤을 수평 방향으로 지지하는 지지[0005]
롤러를 배치한 판 압연기가 개시되어 있다.
이 일본 공개 특허 공보 평05-050109호의 압연기의 작업롤은 경질재, 극박재의 압연용 소경 작업롤을 전제로 하[0006]
고 있고, 직접 전동기로 구동되는 것이 아니라, 보강롤을 통하여 간접적으로 구동되고 있다. 간접 구동의 경우,
구동력 전달때문에 보강롤로부터 작업롤에 큰 수평력이 작용하고, 압연 하중의 수평방향력과의 상호 작용에 의
하여, 불안정 현상의 원인이 되었다. 특히 소경 작업롤의 경우에는 수평 방향 작업롤의 휨이 커지게 되어 불안
정 현상이 조장되기 때문에, 이와 같은 수평 방향 지지 롤러에 의하여, 작업롤의 소경화와 강성 향상을 양립시
킬 필요가 있었다.
그러나, 본 압연기는 소경 작업롤의 강성을 현저하게 크게 하여 휨 해소와 작업롤 지름의 최소화를 목적으로 하[0007]
고 있기 때문에, 압연 제어하는 데 있어서의 기준이 되는 영점 조정이나, 이 영점 조정 상태의 유지라고 하는
과제는 해결되어 있지 않다.
일본 공개 특허 공보 평08-164408호에는 작업롤의 한쪽에 수평 방향 지지를 위한 지지 롤러를 배치한 판 압연기[0008]
가 개시되어 있다.
그러나, 이 일본 공개 특허 공보 평08-164408호의 압연기도 일본 공개 특허 공보 평05-050109호의 압연기와 마[0009]
찬가지로, 소경 작업롤이며, 간접 구동 형태의 압연기이다. 일본 공개 특허 공보 평05-050109호와 마찬가지로,
소경 롤이기 때문에, 롤의 강성이 작고, 수평 방향의 휨이 생기기 쉽다. 상하의 작업롤에서 휨에 차이가 생기면
압연이 불안정하게 되기 때문에, 수평 방향의 작업롤 강성을 높여서 상하의 작업롤의 휨에 차이가 생기지 않도
록 제어하기 위하여, 상하의 작업롤에 수평 방향의 지지 롤러를 설치한 것이다.
이 압연기에 사용하는 해당 지지 롤러는 작업롤의 오프셋에 의하여 생기는 압연 반력의 수평 방향 분력과 역방[0010]
향의 힘을 가하여 작업롤을 지지하는 구조로 되어 있기 때문에, 작업롤의 축심 위치를 안정화시킬 수 없었다.
또한, 일본 공개 특허 공보 평05-050109호의 작업롤과 마찬가지로, 압연 제어하는 데 있어서의 기준이 되는 영
점 조정이나, 이 영점 조정 상태의 유지라고 하는 과제는 해결되어 있지 않다.
일본 공개 특허 공보 평05-185106호에는 작업롤의 한쪽 또는 양쪽에 작업롤에 수평 방향 휨을 가하기 위한 중간[0011]
롤을 배치한 판 압연기가 개시되어 있다. 이는 작업롤의 프로필(특히, 피압연재의 통과 라인 방향의 요철)에 의
하여 압연재의 형상을 제어하기 위하여, 적극적으로 작업롤에 휨을 부가하는 것이다. 이를 위하여, 중간롤은 끝
이 가는 구조로 되어 있고, 그에 맞추어서 작업롤을 구부리기 위하여, 베어링부에 벤딩력을 부여하는 구조로 되
어 있다.
그러나, 이 일본 공개 특허 공보 평 05-185106호의 압연기에 사용되고 있는 작업롤 축 단부는 수평 방향 벤딩력[0012]
을 부여하여 하중 제어로 지지하는 구조로 되어 있고, 작업롤 오프셋 위치를 엄밀하게 제어하는 구조로 되어 있
지는 않다고 하는 문제점이 있었다. 또한, 영점 조정이나, 이 영점 조정 상태의 유지라고 하는 압연 제어를 하
는 데 있어서의 기준점이 정해지지 않는다고 하는 문제점은 그대로 남아 있다.
일본 공개 특허 공보 평10-277619호에는 상하 작업롤의 어느 한 쪽에 수평력을 부여하는 판 압연기가 개시되어[0013]
있다. 이 일본 공개 특허 공보 평10-277619호의 압연기는 작업롤의 축심을 보조 강(强) 롤의 축심으로부터, 압
연 출구 측 방향으로 오프셋된 압연기인데, 압연재가 압연기에서 나왔을 때, 롤 갭이 작으면 상하 작업롤이 접
촉하고, 상하 작업롤의 지름 차이에 의하여, 대경 롤이 압연 입구 측 방향으로 이동하는 것을 방지하기 위하여
대경측 롤에 수평력을 부여하고, 대경 작업롤을 압연 출구 측 방향으로 누르는 구조로 되어 있다.
등록특허 10-1223696
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그러나, 일본 공개 특허 공보 평10-277619호의 발명에 의한 수평력 부여는 압연재가 압연기를 빠져나와 상하 작[0014]
업롤이 접촉하였을 때에, 대경 작업롤에만 적용하는 것을 전제로 하고 있기 때문에, 예를 들면 상 작업롤이 대
경이고 하 작업롤에 수평력 부여 장치가 없는 경우, 상하 작업롤 간에 오프셋량의 편차를 일으켜 압연재의 휨의
발생 원인이 되는 것에 추가하여, 하(下) 작업롤과 하(下) 보강롤간에 미소 크로스각, 그리고 스러스트력이 발
생하고, 사행이나 캠버가 발생한다는 문제점이 있었다.
국제 특허 공개 공보 W001/064360호에는 압연기의 작업롤의 롤 베어링 하우징을 사이에 두고, 롤에 상하 방향의[0015]
밸런스력 또는 굽힘력을 가하는 제1 압압 장치와 수평면 내에서 압연 롤 축과 직교하는 방향의 압압력을 가하는
제2 압압 장치를 구비하는 압연기가 개시되어 있다.
그러나, 이들 압압 장치에 의한 외력은 하우징을 사이에 두고 부여되기 때문에, 일본 공개 특허 공보 평05-[0016]
038504호와 같이, 작업롤 베어링 하우징과 작업롤과의 사이에 존재하는 작업롤 베어링의 진동에 기인하는 작업
롤 오프셋량의 변동을 억제할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고, 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스 롤 조임 상[0017]
태나 압연 중에 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측(WS: Work-side)/구동측(DS: Drive-side))에 있어서의
작업롤의 오프셋 양의 편차를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업롤과 보강롤 사이에서 발생하는 스러스트력
에 기인하는 사행이나 캠버 등의 문제를 해소할 수 있는 판 압연기 및 판 압연 방법을 제공하는 것을 과제로 한
다.
과제의 해결 수단
본 발명자는 전술한 과제에 대하여 예의 검토한 결과, 판 압연 조업에 있어서 중대한 트러블이나 품질 이상으로[0018]
연결되는 문제인 압연재의 휨, 사행 및 캠버의 문제에 관하여, 압연 중의 상하의 각 작업롤 오프셋량(작업롤 축
심과 보조 강 롤 축심의 수평 방향의 어긋남량)의 변동이 중대하게 관여하고 있는 것을 밝혀내었다.
예를 들면, 작업롤 오프셋량이 상하 편차가 0.2 mm 정도 변동함으로써, 압연재의 휨이나 주름이 크게 변화하고,[0019]
또한 작업롤 오프셋량의 좌우 차(작업측(WS)과 구동측(DS)의 차)가 0.2 mm 정도 변동함으로써, 작업롤과 보강롤
사이의 스러스트 계수가 약 0.004 정도, 즉, 1000 tf의 압연 하중에 대하여 4 tf 정도의 유의한 스러스트력이
발생하는 것을 지견하였다.
작업롤과 보강롤 간에 작용하는 스러스트력은 압연기의 구조나 치수에도 좌우되지만, 거의 동일한 정도의 압연[0020]
하중의 좌우 차로서 현재화(顯在化)한다. 예를 들면, 구동측 및 작업측의 압하 장치의 압하 위치 영점 조정을
압연 하중 측정용 하중 검출 장치의 출력에 의하여 실시하는 경우, 작업롤과 보강롤 사이의 스러스트력이 외란
이 되어, 정확한 압하 위치 영점 조정을 실시하지 못하고, 사행이나 캠버 등의 문제의 발생 원인도 된다. 이에,
본 발명에서는 작업롤 베어링의 진동이나 작업롤 넥부의 변형도 고려한 후, 작업롤 오프셋량의 상하 및 좌우 편
차를 엄밀하게 해소하여 안정적인 압연을 실현할 필요가 있다.
또한, 압연 중에도 스러스트력에 기인하는 압연 하중의 좌우 차는 밀 변형의 좌우 차로 이어져 압하율의 좌우[0021]
차나 압연재의 사행을 유발하게 된다. 또한, 작업롤 오프셋량의 좌우 차는 그 자신이 압연재의 수평면 내에서의
진입 각도의 미소한 오차가 되기 때문에, 이 상태로 압연을 계속하는 것은 압연재의 사행에 직접적으로 연결된
다. 이상으로부터 작업롤의 위치를 안정화시킴으로써, 휨이나 사행 및 캠버의 발생을 방지하는 것이 가능하게
된다고 생각하였다.
본 발명자는 과제 해결을 위한 이와 같은 기본적인 생각을 바탕으로 본 발명을 완성하기에 이르렀다. [0022]
그 결과, 압연 방향 오프셋에 의하여 작업롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방향의 대략 수[0023]
평 방향의 외력을 작업롤에 부하하는 장치를 설치함으로써, 압연 중이나 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스롤
조임 상태에서 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측(WS)/구동측(DS))에 있어서의 작업롤의 오프셋량의 편차
를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업롤과 보강롤 사이에서 발생하는 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버
등의 문제를 해소할 수 있는 판 압연기 및 판 압연 방법을 제공하는 것이다.
그 요지는 이하와 같다. [0024]
등록특허 10-1223696
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(1) 전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업롤과, 이 작업롤에 접하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력을[0025]
지지하는 상하 한 쌍의 보강롤을 가지고, 이 작업롤의 축심과 그것에 접하는 보강롤의 축심이 수평 방향으로 오
프셋되어 있는 판 압연기로서, 이 상하 작업롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측
및 구동측에 각 한 개소 이상, 합계 두 개소 이상의 위치의 이 작업롤 몸체부 또는 축부에 대략 수평 방향의 외
력을 부하하는 장치를 가지고, 상기 작업롤에 부하하는 수평 방향 외력의 방향은 이 작업롤 축심 위치와 보강롤
축심 위치와의 압연 방향 오프셋에 의하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방향이
고, 이 작업롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업롤 초크를 통해서 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강롤
초크에 연결되는 작업롤 초크 지지 부재에 의하여 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
(2) 또한, 상기 상하 한 쌍의 보강롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고, 작업측 및 구동[0026]
측에 각 한 개소 이상, 합계 두 개소 이상의 위치의 이 보강롤 몸체부 또는 축부에 대략 수평 방향의 외력을 부
하하는 장치를 가지고, 이 보강롤에 부하하는 수평 방향 외력의 방향은 상기 작업롤 축심 위치와 보강롤 축심
위치와의 압연 방향 오프셋에 의하여 이 보강롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방향인 것을
특징으로 하는 (1)에 기재된 판 압연기.
(3) 상기 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는[0027]
위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 판 압연기.
(4) 상기 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤 초크의 외측의 작업롤 축 단부에 힘을[0028]
부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 판 압연기.
(5) 상기 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는[0029]
위치 및 이 작업롤 초크의 외측의 작업롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
(1) 또는 (2)에 기재된 판 압연기.
(6) 상기 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는[0030]
위치에 설치되고, 한편, 이 작업롤 몸체부의 중앙부에는 이 작업롤 몸체부의 단부 근방에 부하되는 이 수평 방
향 외력의 합계값보다 작고 또한 역방향으로 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치가 설치되어 있는 것을 특
징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 판 압연기.
(7) 상기 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤 초크의 외측의 작업롤 축 단부에 힘을[0031]
부하하는 위치에 설치되고, 또한, 이 작업롤 몸체부의 중앙부에는 이 작업롤 축 단부에 부하되는 이 수평 방향
외력과 동일한 방향으로 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 또는
(2)에 기재된 판 압연기.
(8) 상기 작업롤 초크와, 압연기 하우징의 프로젝트 블록, 또는 보강롤 초크로 연결되는 작업롤 초크 지지 부재[0032]
와의 사이에, 상기 작업롤에 부하되는 수평 방향 하중을 측정하는 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치를 설치한
것을 특징으로 하는 (1) 내지 (7)의 어느 하나에 기재된 판 압연기.
(9) 상기 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업롤과 접촉하는 부분이 롤러 형식인 것을[0033]
특징으로 하는 (1) 내지 (8)의 어느 하나에 기재된 판 압연기.
(10) 상기 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 유체 압력을 통하여 이 작업롤에 힘을 전달할 수[0034]
있는 정압 베어링 형식인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (8)의 어느 하나에 기재된 판 압연기.
(11) 전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업롤과, 이 작업롤에 접하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력을[0035]
지지하는 상하 한 쌍의 보강롤과, 이 상하 작업롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작
업측 및 구동 측에 각 한 개소 이상, 합계 두 개소 이상의 위치의 이 작업롤 몸체부 또는 축부에 대략 수평 방
향의 외력을 부하하는 장치를 가지고, 상기 작업롤에 부하하는 외력의 방향은 이 작업롤 축심 위치와 이 보강롤
축심 위치와의 압연 방향 오프셋에 의하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방향이
고, 이 작업롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업측 및 구동측의 이 작업롤 초크 및 수평 방향 부하를 측정하기
위한 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치를 통해서 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강롤 초크에 연결되는
작업롤 초크 지지 부재에 의해 지지되고, 또한, 압연 하중을 측정하기 위한 하중 검출 장치를 압연기의 작업측
및 구동측 각각에 가지는 판 압연기에 의한 판 압연 방법으로서,
압연 작업을 개시하기 전의 압하 위치 영점 조정 작업에 있어서, 롤 회전 상태에서 이 판 압연기의 압하 장치를[0036]
조작하여 키스 롤 조임 상태로서 이 압연 하중 측정용 하중 검출 장치에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하
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중 측정값의 합계값을 미리 주어진 영점 조정 하중으로 설정하고, 상기 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출
력이 작업측 및 구동측의 각각 미리 정해진 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로
부터 작업롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하면서 상기 압연 하중 측정용 하중 검출
장치에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값이 동일해지도록 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스
를 조정하여 압하 위치 영점을 결정하고, 이 압하 위치 영점에 기초하여 압연 작업을 실시하는 것을 특징으로
하는 판 압연 방법.
(12) 전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업롤과, 이 작업롤에 접하여이 작업롤에 부하되는 압연 반력을[0037]
지지하는 상하 한 쌍의 보강롤과, 이 상하 작업롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작
업측 및 구동측에 각 한 개소 이상, 합계 두 개소 이상의 위치의 이 작업롤 몸체부 또는 축부에 대략 수평 방향
의 외력을 부하하는 장치를 가지고, 상기 작업롤에 부하하는 외력의 방향은 이 작업롤 축심 위치와 이 보강롤
축심 위치와의 압연 방향 오프셋에 의하여 이 작업롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방향이
고, 이 작업롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업측 및 구동측의 이 작업롤 초크 및 수평 방향 부하를 측정하기
위한 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치를 통해서 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강롤 초크에 연결되는
작업롤 초크 지지 부재에 의해 지지되는 판 압연기에 의한 판 압연 방법으로서, 상기 작업롤 수평 방향 하중 검
출 장치의 출력이 작업측 및 구동측의 각각 미리 정해진 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력
부하 장치로부터 작업롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하도록 이 수평 방향 외력을 제
어하면서 압연하는 것을 특징으로 하는 판 압연 방법.
<작용의 설명>[0038]
(1)의 발명에 의하면, 압연 방향 오프셋에 의하여 작업롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방[0039]
향의 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 상하 작업롤의 양쪽에 설치함으로써, 작업롤을 강성이 높은 지
지 부재에 압부하여 축심 위치를 안정화시킬 수 있으므로, 압연 중이나 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스롤
조임 상태에서 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측(WS)/구동측(DS))에 있어서의 작업롤의 오프셋량의 편차
를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업롤과 보강롤 사이에서 발생하는 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버
등의 문제를 해소할 수 있다.
(2)의 발명에 의하면, 압연 방향 오프셋에 의하여 보강롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방[0040]
향의 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 상하 보강롤의 양쪽에 설치함으로써, 보강롤을 강성이 높은 지
지 부재에 압부하여 축심 위치를 안정화시킬 수 있으므로 판의 휨이나 작업롤과 보강롤 사이에서 발생하는 스러
스트력에 기인하는 사행이나 캠버를 한층 더 저감할 수 있다.
(3)의 발명에 의하면, 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 작업롤 몸체부의 단부 근방에 힘을[0041]
부하하는 위치에 설치함으로써, 외력을 부하 하기 쉬운데다, 외력에 의한 작업롤의 수평 방향 휨이 과대하게 되
는 것을 방지할 수 있다.
(4)의 발명에 의하면, 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 작업롤 초크의 외측의 작업롤 축 단[0042]
부에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써, 압연재의 가이드와의 간섭을 회피할 수 있고, 베어링부의 수평 방향
간극을 저감할 수 있다.
(5)의 발명에 의하면, 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 작업롤 몸체부의 단부 근방에 힘을[0043]
부하하는 위치 및 작업롤 초크의 외측의 작업롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써, 다른 방향의 외
력에 의한 작업롤의 수평 방향의 휨을 상쇄할 수 있다.
(6)의 발명에 의하면, 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 작업롤 몸체부의 단부 근방에 힘을[0044]
부하하는 위치에 설치하고, 또한 작업롤 몸체부의 중앙부에, 이 작업롤 몸체부의 단부 근방에 부하되는 이 수평
방향 외력의 합계 값보다 작고 또한 역방향으로 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 설치함으로써, 다른
방향의 외력에 의한 작업롤의 수평 방향 휨을 상쇄할 수 있다.
(7)의 발명에 의하면, 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 작업롤 초크의 외측의 작업롤 축 단[0045]
부에 힘을 부하하는 위치에 설치하고, 또한 작업롤 몸체부의 중앙부에 작업롤 축 단부에 부하되는 이 수평 방향
외력과 동일한 방향으로 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 설치함으로써, 동일한 방향의 외력에 의한
작업롤의 수평 방향 휨을 상쇄할 수 있다.
(8)의 발명에 의하면, 작업롤 초크와 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강롤 초크에 연결되는 작업롤 초크[0046]
지지 부재와의 사이에 작업롤에 부하되는 수평 방향 하중을 측정하는 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치를 설치
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함으로써, 좌우의 수평 방향 외력을 동일하게 유지할 수 있기 때문에, 항상 작업롤을 보강롤에 대하여 평행하게
유지하는 것이 가능하게 되고, 스러스트력의 발생에 의한 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다.
(9)의 발명에 의하면, 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치의 작업롤과 접촉하는 부분을 롤러 형식[0047]
으로 함으로써, 작업롤에 손상을 주지 않고 외력을 부하할 수 있고 또한, 압연시에 작업롤이 상하 이동하였을
경우에도 경사된 상태로 대략 수평 방향의 외력을 부하할 수 있다.
(10)의 발명에 의하면, 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 유체 압력을 통하여 이 작업롤에 힘[0048]
을 전달할 수 있는 정압 베어링 형식으로 함으로써, 작업롤에 비접촉 상태로 외력을 부하할 수 있으므로 작업롤
을 손상시킬 염려가 없고, 외력 부하 장치측도 거의 손모되지 않는다.
(11)의 발명에 의하면, 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출력이 작업측 및 구동측 각각 미리 정해진 값이 되[0049]
도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고,
이 상태를 유지하면서 상기 압연 하중 측정용 하중 검출 장치에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값
이 동일하게 되도록 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스를 조정하여 압하 위치 영점을 결정하고, 이 압하 위
치 영점에 기초하여 압연 작업을 실시함으로써, 좌우의 수평 방향 외력을 동일하게 유지하고, 롤간 스러스트력
를 극소화한 상태의 정확한 압하 위치 영점을 항상 재현할 수 있으므로, 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다.
(12)의 발명에 의하면, 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출력이 작업측 및 구동측 각각 미리 정해진 값이 되[0050]
도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고,
이 상태를 유지하도록 이 수평 방향 외력을 제어하면서 압연함으로써, 좌우의 수평 방향 외력을 동일하게 유지
할 수 있으므로, 압연 중의 스러스트력의 발생에 의한 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다.
발명의 효과
본 발명에 의하여 얻을 수 있는 효과에 대하여 설명한다. 본 발명에 의하여, 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키[0051]
스 롤 조임 상태나 압연 중에 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측(WS)/구동측(DS))에 있어서의 작업롤의 오
프셋량의 편차를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업롤과 보강롤 사이에서 발생하는 스러스트력에 기인하는
사행이나 캠버 등의 문제를 해소할 수 있는 판 압연기 및 판 압연 방법을 제공할 수 있는 등 산업상 유용한 현
저한 효과를 제공한다.
도면의 간단한 설명
도 1a는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 평면도이다. [0052]
도 1b는 본 발명의 판 압연기(4 Hi 밀의 경우)에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 측면도이다.
도 1c는 본 발명의 판 압연기(6 Hi 밀의 경우)에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 측면도이다.
도 2a는 본 발명의 판 압연기(프로젝트 블록 형식)에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 압연기의 측면도이다.
도 2b는 본 발명의 판 압연기(보강롤 초크를 포함하는 방식)에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 압연기의 측
면도이다.
도 3a는 본 발명의 판 압연기(4 Hi 밀의 경우)에 있어서의 제2 실시 형태를 예시하는 측면도이다.
도 3b은 본 발명의 판 압연기(6 Hi 밀의 경우)에 있어서의 제2 실시 형태를 예시하는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제3 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제4 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 판 압연기에 있어서 제5 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제6 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제7 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 판 압연기(4 Hi 밀의 경우)에 있어서의 제8 실시 형태를 예시하는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 판 압연 방법에 있어서의 실시 형태를 예시하는 흐름도이다.
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발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
본 발명을 실시하기 위한 최선의 실시 상태에 대하여, 도 1 내지 도 10에 기초하여 상세하게 설명한다. [0053]
도 1 내지 도 10에 있어서, 11, 12, 13, 14는 작업롤 누름 롤러(11, 12는 상부 작업롤 누름 롤러, 13, 14는 하[0054]
부 작업롤 누름 롤러. 이하, 동일하게 피압연재의 통과 라인보다 위쪽을 "상부", 아래쪽을 "하부"라고 부른
다.), 21, 22는 작업롤, 31, 32, 33, 34는 작업롤 초크, 41, 42는 프로젝트 블록(압연기 하우징), 51, 52는 보
강롤, 61, 62는 중간롤, 71, 72, 73, 74는 중간롤 누름 롤러, 81, 82, 83, 84는 보강롤 초크에 연결되는 작업
롤 지지 부재, 91, 92, 93, 94는 보강롤 누름 롤러, 101, 102는 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치, 111, 112는
누름 롤러 하중 검출 장치, 121, 122, 123, 124는 작업롤 누름용 정압 베어링, 131, 132는 압연 하중 측정용 하
중 검출 장치를 나타내고, 동일한 요소에 대하여서는 동일한 번호를 붙이고, 중복 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제1 실시형태를 예시하는 도면이다. [0055]
본 발명의 판 압연기는 전동기(도시하지 않음)에 의하여 구동되는 작업롤 (21, 22)과 이 작업롤(21, 22)에 접하[0056]
여 이 작업롤(21, 22)에 부하되는 압연 반력을 지지하는 보강롤(51, 52)과, 이 작업롤(21, 22)에 대하여 압연기
의 폭 방향의 중심을 사이에 두고, 작업측 및 구동측에 각 한 개소 이상, 합계 두 개소 이상의 위치에 대략 수
평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14))를 구비한다. 상기 작업롤(21, 22)에 부하
하는 수평 방향 외력의 방향은 이 작업롤 축심 위치와 보강롤 축심 위치와의 압연 방향 오프셋 (도 1b, 도 1c에
나타내는 Δx)에 의하여 이 작업롤(21, 22)에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 같은 방향이다.
또한, 판 압연기에는 도 2a에 나타내는 프로젝트 블록 형식의 압연기와, 도 2b에 나타내는 보강롤 초크를 포함[0057]
하는 형식의 압연기가 있는데, 프로젝트 블록 형식의 압연기의 경우에는 작업롤(21, 22)에 부하된 수평 방향 외
력은 작업롤 초크(31, 32, 33, 34)를 거쳐 압연기 하우징의 프로젝트 블록(41, 42)에 의하여 지지되고, 보강롤
초크를 포함하는 형식의 압연기의 경우에는 보강롤 초크에 연결되는 작업롤 초크 지지 부재(81, 82, 83, 84)에
의하여 지지를 받는다.
압연 방향 오프셋(Δx)에 의하여 작업롤(21, 22)에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방향의 대략[0058]
수평 방향의 외력을 부하하는 장치로서, 예를 들면, 도 1a에 나타내는 작업롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14)를 설
치한다. 이 작업롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14)로 작업롤(21, 22)을 압부한다. 작업롤을 압부함으로써, 압연기가
프로젝트 블록 형식인 경우(도 2a)에는, 작업롤의 축과 베어링 간의 진동, 베어링 자체의 진동, 베어링과 베어
링 하우징(롤 초크) 간의 진동 및 롤 초크와 프로젝트 블록 간의 진동이 흡수되어 강성이 높은 압연기 하우징의
프로젝트 블록면을 기준면으로 할 수 있다. 압연기가 보강롤 초크를 포함하는 방식인 경우(도 2b)에는 마찬가지
로 작업롤의 축과 베어링간의 진동, 베어링 자체의 진동, 베어링과 베어링의 하우징(롤 초크) 간의 진동, 롤 초
크와 작업롤 초크 지지 부재 간의 진동 및 작업롤 초크 지지 부재와 압연기 하우징 윈도우면 사이의 진동이 흡
수되어 강성이 높은 압연기 하우징의 윈도우 면을 기준면으로 할 수 있다.
이와 같이, 강성이 높은 압연기 하우징 부재에 압부하여 축심 위치를 안정 화시킬 수 있으므로, 압연 중이나 압[0059]
연 전의 영점 조정 작업 등의 키스 롤 조임 상태에서 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측(WS)/구동측(DS))
에 있어서의 작업롤의 오프셋량의 편차를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업롤과 보강롤 사이에서 발생하는
스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버 등의 문제를 해소할 수 있다.
상기 작업롤(21, 22)에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 도 1a에 나타내는 바와 같이, 이 작업롤 몸체[0060]
부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치하는 것이 좋다. 예를 들면, 도 1a에 나타내는 작업롤 누름 롤러
(11, 12, 13, 14)를 작업롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써, 외력을 부하하기 쉽고,
외력에 의한 작업롤의 수평 방향의 휨을 방지할 수 있다.
또한, 상기 작업롤(21, 22)에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 도 1a에 나타내는 바와 같이, 작업롤[0061]
(21, 22)과 접촉하는 부분을 롤러 형식으로 함으로써 작업롤에 손상을 주지 않으면서 외력을 부하할 수 있고,
또한, 압연시에 작업롤이 상하 이동하였을 경우에도 경사된 상태로 대략 수평 방향의 외력을 부하할 수 있다.
본 발명의 판 압연기를 사용하여 압연을 실시할 때, 먼저, 압연 작업을 개시하기 전의 압하 위치 영점 조정 작[0062]
업에 있어서, 롤 회전 상태로 이 판 압연기의 압하 장치를 조작하여 키스 롤 조임 상태로 하여 미리 주어진 영
점 조정 하중으로 설정하고, 다음으로, 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스를 조정하여 압하 위치 영점를 결
정하고, 이 압하 위치 영점에 기초하여 미리 설정한 좌우의 수평 방향 외력을 부하시키면서 압연 작업을 실시한
다.
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또한, 본 발명은 도 1b에 나타내는 작업롤(21, 22)과 보강롤(51, 52)을 가진 4단 압연기(4 Hi 밀) 외에, 도 1c[0063]
에 나타내는 작업롤(21, 22), 중간롤(61, 62), 보강롤(51, 52)을 가진 5단 압연기나 6단 압연기(6 Hi 밀)에도
적용할 수 있다. 중간롤(61, 62)을 가진 5단 압연기나 6단 압연기의 경우, 본 발명에 있어서의 "보강롤"은 작업
롤(21, 22)을 직접 지지하는 중간롤(61, 62)도 의미한다.
또한, 본 발명에 있어서의 작업롤에 부하하는 "외력"이라는 표현은 1) 압연 하중과는 독립적으로 작용하고, 2)[0064]
힘을 부하하는 장치는 하우징 등의 작업롤의 외측의 구조물에 장착되어 있다는 의미로 사용하고 있다.
도 3은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제2 실시 형태를 예시하는 도면이다. [0065]
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제2 실시 형태는 전술한 작업롤에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치에[0066]
추가하여, 상기 보강롤(51, 52)에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고, 작업측 및 구동측에 각 한
개소 이상, 합계 두 개소 이상의 위치에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(보강롤 누름 롤러( 91, 92,
93, 94))를 가지고, 이 보강롤(51, 52)에 부하하는 수평 방향 외력의 방향은 상기 작업롤 축심 위치와 보강롤
축심 위치와의 압연 방향 오프셋에 의하여 이 보강롤에 부하되는 압연 반력의 수평 방향 분력과 같은 방향인 것
을 특징으로 한다.
도 3a의 4 Hi 밀, 도 3b의 6 Hi 밀의 경우에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 도 3a, 도 3b에 나타내는 보강롤[0067]
누름 롤러(91, 92, 93, 94)를 설치한다. 이 보강롤 누름 롤러로, 압연 방향 오프셋에 의하여 보강롤에 부하되는
압연 반력의 수평 방향 분력과 동일한 방향의 대략 수평 방향의 외력을 부하함으로써, 보강롤(51, 52)을 결과적
으로 강성이 높은 압연기의 하우징 부재에 압부하여 축심 위치를 안정화시킬 수 있으므로, 판의 휨이나 작업롤
과 보강롤 사이에서 발생하는 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버를 한층 더 저감할 수 있다.
도 4는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제3 실시 형태를 예시하는 도면이다. [0068]
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제3 실시 형태는 상기 작업롤(21, 22)에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장[0069]
치 (작업롤 누름 롤러(11, 12))가 이 작업롤 초크(31, 32)의 외측의 작업롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에 설
치되어 있는 것을 특징으로 한다.
작업롤(21, 22)에 도 4에 나타내는 작업롤 누름 롤러(11, 12)를 작업롤 초크(31, 32)의 외측의 작업롤 축 단부[0070]
에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써, 압연재의 가이드와의 간섭을 회피할 수 있고, 베어링부의 수평 방향 간
극을 저감할 수 있다.
또한, 작업롤(21, 22)에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업롤 누름 롤러(11, 12))를 작업롤 초크(31,[0071]
32)에 설치하여도 되고, 이 경우에는 초크를 포함하는 작업롤(21, 22)의 내력이 되므로 작업롤 초크(31, 32)의
위치를 안정화시키기 위하여 작업롤 초크(31, 32)를 수평 방향으로 누르는 장치가 필수가 된다.
도 5는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제4의 실시 형태를 예시하는 도면이다. [0072]
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제4의 실시 형태는 상기 작업롤(21, 22)에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는[0073]
장치(작업롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14))가 이 작업롤(21, 22) 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치 및 이
작업롤 초크(31, 32)의 외측의 작업롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
작업롤(21, 22)에 도 5에 나타내는 작업롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14)를 작업롤(21, 22) 몸체부의 단부 근방에[0074]
힘을 부하하는 위치 및 작업롤 초크(31, 32)의 외측의 작업롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써 외
력에 의한 작업롤의 수평 방향 휨을 상쇄할 수 있다.
도 6은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제5의 실시 형태를 예시하는 도면이다. [0075]
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제5의 실시 형태는 상기 작업롤(21, 22)에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는[0076]
장치(작업롤 누름 롤러(11, 12))가 이 작업롤(21, 22) 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치되고,
또한, 이 작업롤(21, 22) 몸체부의 중앙부에는 이 작업롤 몸체부의 단부 근방에 부하되는 이 수평 방향 외력의
합계값보다 작고, 또한 역방향으로 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업롤 누름 롤러(13))가 설치되어
있는 것을 특징으로 한다.
작업롤(21, 22)에 도 6에 나타내는 작업롤 누름 롤러(11, 12)를 작업롤(21, 22) 몸체부의 단부 근방에 힘을 부[0077]
하하는 위치에 설치하고, 또한, 작업롤(21, 22) 몸체부의 중앙부에 이 작업롤 몸체부의 단부 근방에 부하되는
이 수평 방향 외력의 합계값보다 작고, 또한 역방향으로 작업롤 누름 롤러(13)를 설치함으로써, 다른 방향의 외
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력에 의한 작업롤의 수평 방향의 휨을 상쇄할 수 있다.
도 7은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제6의 실시 형태를 예시하는 도면이다. [0078]
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제6의 실시 형태는 상기 작업롤(21, 22)에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는[0079]
장치(작업롤 누름 롤러(11, 12))가 이 작업롤 초크(31, 32)의 외측의 작업롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에
설치되고, 또한 이 작업롤 몸체부의 중앙부에는 이 작업롤 축 단부에 부하되는 이 수평 방향 외력과 동일한 방
향으로 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업롤 누름 롤러(13))가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
작업롤(21, 22)에 도 7에 나타내는 작업롤 누름 롤러(11, 12)를 작업롤 초크(31, 32)의 외측의 작업롤 축 단부[0080]
에 힘을 부하하는 위치에 설치하고, 또한 작업롤 몸체부의 중앙부에, 작업롤 누름 롤러(13)를 설치함으로써, 동
일한 방향의 외력에 의한 작업롤의 수평 방향의 휨을 상쇄할 수 있다.
도 8은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제7의 실시 형태를 예시하는 도면이다. [0081]
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제7의 실시 형태는 상기 작업롤 초크(31, 32)와 압연기 하우징의 프로젝트 블[0082]
록(41, 42)과의 사이에 상기 작업롤(21, 22)에 부하되는 수평 방향 하중을 측정하는 작업롤 수평 방향 하중 검
출 장치(101, 102)를 설치한 것을 특징으로 한다. 압연기 하우징의 프로젝트 블록(41, 42)은 보강롤 초크에 연
결되는 작업롤 초크 지지 부재(81, 82, 83, 84)이어도 좋다.
작업롤 초크(31, 32)와 압연기 하우징의 프로젝트 블록(41, 42) 또는 보강롤 초크에 연결되는 작업롤 초크 지지[0083]
부재(81, 82, 83, 84)와의 사이에 작업롤(21, 22)에 부하되는 수평 방향 하중을 측정하는 작업롤 수평 방향 하
중 검출 장치(101, 102)를 설치함으로써, 좌우의 수평 방향 외력을 동일하게 유지할 수 있으므로 스러스트력의
발생에 의한 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다. 이때, 압연기 하우징의 프로젝트 블록(41, 42)은 보강롤 초
크에 연결되는 작업롤 초크 지지 부재(81, 82, 83, 84)이어도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 누름 롤러의 하중 검출 장치(111, 112)의 배치는 바람직한 실시 형태로서, 누름력을 가하는 유압 실린더[0084]
의 압력으로 대체할 수도 있다. 다만, 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)로 측정되는 수평 방향력은
누름 롤러로부터 작용하고, 누름 롤러 하중 검출 장치(111, 112)로 측정되는 수평 방향력과 오프셋력을 포함하
는 보강롤로부터 작업롤에 작용하는 힘과의 합력이므로, 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)의 기능을
누름 롤러 하중 검출 장치(111, 112)로 대체할 수 없다.
말할 것도 없이, 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치 및 누름 롤러의 하중 검출 장치는 상하 작업롤에 대하여 설[0085]
치하는 것이 좋다.
도 9는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제8의 실시 형태를 예시하는 도면이다. [0086]
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제8의 실시 형태는 상기 작업롤(21, 22)에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는[0087]
장치 (작업롤 누름용 정압 베어링(121, 122, 123, 124))가, 유체 압력을 통하여 이 작업롤에 힘을 전달할 수 있
는 정압 베어링 형식인 것을 특징으로 한다.
작업롤(21, 22)에 대략 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 기름이나 물 등의 유체 압력을 통하여 이 작업롤에[0088]
힘을 전달할 수 있는 정압 베어링 형식으로 함으로써, 작업롤에 비접촉 상태로 외력을 부하할 수 있기 때문에
작업롤을 손상시킬 염려가 없고, 외력 부하 장치도 거의 손모되지 않게 된다.
도 10은 본 발명의 판 압연 방법에 있어서의 실시 형태를 예시하는 흐름도이다. [0089]
본 발명의 판 압연 방법에 사용하는 판 압연기의 실시 형태는 전술한 바와 같다. [0090]
먼저, 압연 작업을 개시하기 전의 압하 위치 영점 조정 작업에 있어서, 롤 회전 상태로 이 판 압연기의 압하 장[0091]
치를 조작하여 키스 롤 조임 상태로 하여 이 압연 하중 측정용 하중 검출 장치(131, 132)에 의한 작업측 하중
측정값과 구동측 하중 측정값의 합계 값을 미리 주어진 영점 조정 하중으로 설정한다(도 10의 S-1).
다음으로, 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)의 출력이 작업측 및 구동측에서 각각 미리 정해진 값이[0092]
되도록, 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정한
다(도 10의 S-2).
다음으로, 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)의 작업측(WS)/구동측(DS) 부하 밸런스를 유지하면서, 상[0093]
기 압연 하중 측정용 하중 검출 장치(131, 132)에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값이 동일해지도
록 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스를 조정하고 압하 위치 영점를 결정한다(도 10의 S-3).
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또한, 이 압하 위치 영점에 기초하여 압연 작업을 실시한다(도 10의 S-4). [0094]
작업롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)의 출력이 작업측 및 구동측 각각 미리 정해진 값이 되도록 상기 작[0095]
업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를
유지하면서 상기 압연 하중 측정용 하중 검출 장치(131, 132)에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값
이 동일해지도록 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스를 조정하여 압하 위치 영점을 결정하고, 이 압하 위치
영점에 기초하여 압연 작업을 실시함으로써, 좌우의 수평 방향 외력을 동일하게 유지하고, 롤간 스러스트력를
극소화한 상태의 정확한 압하 위치 영점을 항상 재현할 수 있기 때문에, 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는 압하 위치 영점 조정시의 키스롤 조임 상태도 롤은 회전 상태인 것을 전제로 하고 있[0096]
다.
또한, 통상적으로, 압하 영점 조정은 작업롤 교체시에 이루어지므로 작업롤은 연삭 직후의 좌우 대칭의 프로필[0097]
이 되어 있다고 생각할 수 있지만, 보강롤에 대하여는 반드시 교체 직후는 아니기 때문에, 사용중의 편마모 등
에 의하여 일반적으로 좌우 비대칭으로 되었다고 생각할 필요가 있다.
이 상태에서, 키스롤을 조였을 경우, 보강롤 직경의 좌우 불균형으로 인하여 보강롤로부터 작업롤에 작용하는[0098]
오프셋 분력은 좌우 비대칭이 되고, 이것이 작업롤 넥 및 베어링 간극의 변화를 통하여 작업롤 축을 수평면 내
에서 약간 기울이게 되고, 그 결과, 작업롤과 보강롤 사이에서 스러스트력이 발생하여, 압연 하중 검출용 하중
검출 장치(131, 132)의 좌우 밸런스의 외란(外亂)이 되는데, 이 상태로 압하 위치의 영점 조정을 하면, 정확한
조정을 할 수 없게 되어 사행 및 캠버의 발생 원인이 된다.
이에 대하여 (11)에 기재한 바와 같이, 작업롤의 수평 방향 부하 측정용 하중 검출 장치(101, 102)의 출력이 작[0099]
업측(WS)과 구동측(DS)에서 동일하게 되도록 작업롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하면, 작업롤 넥 및 작업
롤 베어링에 작용하는 수평력은 구동측과 작업측에서 동일해지기 때문에, 작업롤 축을 보강롤에 편마모가 없는
경우의 상태와 동일한 자세로 유지할 수 있으므로 롤간 스러스트력이 발생하지 않고, 정확한 압하 위치 영점 조
정이 가능해진다.
또한, (12)에 기재한 바와 같이, 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)의 출력이 작업측(WS) 및 구동측[0100]
(DS) 각각 미리 정해진 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업롤에 부하하
는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하도록 이 수평 방향 외력을 제어하면서 압연함으로써, 좌우의
수평 방향 외력을 동일하게 유지할 수 있기 때문에, 압연 중의 스러스트력의 발생에 의한 판의 사행이나 캠버를
방지할 수 있다.
이상, 도 8에 도시한 구성을 참고로 하여 설명하였지만, 전술한 바와 같이, 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치는[0101]
상하의 작업롤에 대응하도록 설치하는 것이 좋고, 따라서 상기 설명도, 상하에 설치한 작업롤 수평 방향 하중
검출 장치의 출력값을 기초로, 영점 조정 작업이나 압연 제어를 하는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 작업롤과 마찬가지로, 보강롤이나 중간롤에도 수평 방향력 부여 장치를 설치하는 경우에는 보강롤이나 중[0102]
간롤에 수평 방향 하중 검출 장치를 설정하여도 되고, 이 검출 장치들에 의하여 검출되는 출력도 맞추어서, 압
연 위치의 영점 조정을 실시하고, 이들 수평 방향 하중 검출 장치의 출력이 작업측 WS 및 구동측 DS 각각 미리
정해진 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업롤, 중간롤, 보조 롤에 부하
하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하도록 이 수평 방향 외력을 제어하면서 압연함으로써, 좌우의
수평 방향 외력을 동일하게 유지할 수 있기 때문에, 더 좋은 정밀도로 압연 중의 스러스트력의 발생에 의한 판
의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하여, 압연 중이나 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스롤 조임 상태에서 발생하는 압연기의 상하[0103]
및 좌우(작업측(WS)/구동측(DS))에 있어서의 작업롤의 오프셋량의 편차를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업
롤과 보강롤 사이에서 발생하는 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버 등의 문제를 해소할 수 있는 판 압연기
및 판 압연 방법을 제공할 수 있는 등, 산업상 유용한 현저한 효과를 제공한다.
부호의 설명
11, 12, 13, 14 작업롤 누름 롤러[0104]
등록특허 10-1223696
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21, 22 작업롤
31, 32, 33, 34 작업롤 초크
41, 42 프로젝트 블록(압연기 하우징)
51, 52 보강롤
61, 62 중간롤
71, 72, 73, 74 중간롤 누름 롤러
81, 82, 83, 84 보강롤 초크에 연결된 작업롤 초크 지지 부재
91, 92, 93, 94 보강롤 누름 롤러
101, 102 작업롤 수평 방향 하중 검출 장치
111, 112 누름 롤러 하중 검출 장치
121, 122, 123, 124 작업롤 누름용 정압 베어링
131, 132 압연 하중 측정용 하중 검출 장치
도면
도면1a
도면1b
등록특허 10-1223696
- 13 -
도면1c
등록특허 10-1223696
- 14 -
도면2a
등록특허 10-1223696
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도면2b
도면3a
등록특허 10-1223696
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도면3b
도면4
등록특허 10-1223696
- 17 -
도면5
도면6
도면7
등록특허 10-1223696
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도면8
도면9
등록특허 10-1223696
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도면10
등록특허 10-1223696
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