KR20080102285A - 롤 스탠드와, 압연 스트립의 압연 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 롤 스탠드와, 압연 스트립을 압연하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명의 롤 스탠드(100)는 구동측(AS)에 장착되는 적어도 하나의 롤 하우징과, 롤 스탠드의 제어측(BS)에 장착되는 롤 하우징을 포함한다. 그 외에도 본 발명의 롤 스탠드(100)는, 상기 롤 하우징들에 상대적으로 상기 롤 스탠드(100)의 상부 및/또는 하부 작업 롤들을 이송 및 굽힐 수 있도록 롤 하우징의 날개보들(2)과 각각 견고하게 결합되는 굽힘 장치들을 포함한다. 이 굽힘 장치와, 그에 따른 작업 롤들은 트리거링 장치를 통해 제어된다. 상기 굽힘 장치들과 상기 작업 롤들의 개루프 제어 또는 폐루프 제어를 더욱 정밀하게 실행하고, 이와 같은 방식으로 압연을 실행한 후 압연 스트립의 품질을 향상시킬 수 있도록 하기 위해, 본 발명에 따라, 굽힘력 변형 게이지는, 상기 굽힘 장치들(11)에 의해 상기 작업 롤들(7, 8)에 작용하는 실제 굽힘력을 직접 측정할 수 있도록, 적합한 위치에 위치 결정된다.
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롤 스탠드, 압연 스트립, 구동축, 제어축, 롤 하우징, 날개보, 굽힘 장치.

Description

롤 스탠드와, 압연 스트립의 압연 방법{ROLL STAND AND METHOD FOR ROLLING A ROLLED STRIP}
본 발명은 롤 스탠드와, 압연 스트립, 특히 강 스트립을 압연하기 위한 압연 방법에 관한 것이다.
한국 공보 KR 1020000063033 A는 상기와 같은 롤 스탠드와, 압연된 스트립의 윤곽을 제어 또는 조절하기 위한 방법을 개시하고 있다. 이를 위해, 각각의 실제 압연력과 각각의 실제 롤 굽힘력이 평가된다.
또한, 독일 공개 공보 DE 44 24 613 A1로부터는, 롤 스탠드를 작동시키기 위한 방법 및 그 장치가 공지되었다. 이와 관련한 롤 스탠드의 경우, 폐쇄된 실시간 폐루프 제어를 통해 목표하는 표면 거칠기를 제공하기 위한 압연 공정이 적용된다. 이와 관련하여 폐루프 제어는 압연 공정이 진행되는 동안 얻어지는 거칠기 프로파일에 대한 설정값-실제값 비교를 기반으로 이루어진다.
마지막으로 독일 특허 공보 DE 44 17 274 C2로부터는 롤 스탠드와 이 롤 스탠드의 작동 방법이 공지되었다. 이런 롤 스탠드는 구동측 및 제어측에 롤 하우징을 포함할 뿐 아니라, 한편으로 롤 하우징들과 연결되고 다른 한편으로 롤 스탠드의 작업 롤들과 연결되는 굽힘 장치들을 포함한다. 또한, 롤 스탠드는 압연력 제 어의 범위에서 작업 롤들을 이송 또는 굽히기 위한 굽힘 장치들을 포함한다.
본 발명의 목적은 마지막으로 언급한 종래 기술로부터 출발하여 공지된 롤 스탠드와 이 롤 스탠드의 작동 방법에 있어서 작업 롤들의 굽힘을 더욱 정확하게 조정할 수 있도록 하는 방식으로 상기 롤 스탠드 및 그 작동 방법을 개선하는 것에 있다.
상기 목적은 청구항 제1항의 대상에 의해 달성된다. 상기 대상은, 적어도 하나의 굽힘력 변형 게이지가 굽힘 장치들에 의해 작업 롤들에 작용하는 실제 굽힘력을 직접적으로 측정할 수 있도록 하기 위해 적합한 위치에 위치 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 굽힘력이란 기본적으로 음(negative)의 굽힘 영역에서 발생하는, 다시 말해 작업 롤들이 압연 스트립에 밀착되고 상부 지지 롤이 들어올려 질 때 발생하는 이른바 압연력과 동일하다.
본 발명에서 압연 스트립이란 개념은 특히 금속 스트립, 예컨대 강 스트립, 또는 비철 NE 금속 스트립을 의미한다.
굽힘력 변형 게이지를 본 발명에 따라 이용함에 따라, 작업 롤의 굽힘을 본질적으로 더욱 정밀하게 평가할 수 있다. 왜냐하면, 실제로 작업 롤들에 작용하는 굽힘력이 측정되며, 그에 반해 유압 압력의 환산을 통해 산출되어 추정되는 굽힘력은 이용되지 않기 때문이다. 실제로 이런 추정되는 굽힘력은 히스테리시스를 바탕으로 곧바로 유효한 굽힘으로 전환될 수 없다.
제1 실시예에 따르면, 굽힘력 변형 게이지는, 피스톤 실린더 유닛으로 형성되는 굽힘 장치의 아일릿(eyelet)의 보스 내에 볼트용 인서트로서 장착된다. 그런 다음 아일릿과 함께 굽힘력 변형 게이지는, 피스톤 실린더 유닛의 단부 중 작업 롤 또는 이 작업 롤의 내장편에 할당되는 단부를 형성하고, 그에 반해 피스톤 실린더 유닛의 타측 단부는 롤 하우징과 연결된다.
대체되는 실시예에 따르면, 굽힘력 변형 게이지는 축에 평행하게 또는 동축으로 작업 롤들 내에 장착되며, 바람직하게는 작업 롤들의 저널 내에 장착된다. 따라서 이를 위해 별도의 보어가 요구된다.
특히 바람직하게는, 굽힘력 변형 게이지에 적용될 수 있으면서, 롤 스탠드의 조질 압연 작동 중에, 다시 말해 상부 작업 롤로부터 상부 지지 롤이 들어 올려진 때에 작업 롤의 위치 또는 힘을 폐루프 제어하기 위한 정확한 굽힘력이 제공된다.
측정 변수로서 본 발명에 따라 이용할 수 있는 정밀한 굽힘력은 굽힘 장치를 트리거링 하기 위한 트리거링 장치의 폐루프 제어 작동 모드뿐 아니라 그의 개루프 제어 작동 모드에도 적합하다.
롤 스탠드의 구동측 및 제어측을 위해 별도의 폐루프 제어를 제공함으로써, 바람직하게는 구동측과 제어측 간의 표면 평면성 차이가 본 발명에 따라 이용할 수 있는 측정 변수 "굽힘력"을 바탕으로 매우 정확하게 제어될 수 있다. 별도의 폐루프 제어 장치는, 예컨대 구동측만이, 또는 제어측만이 제어되도록 하면서, 대칭적인 롤 굽힘뿐 아니라 비대칭적인 롤 굽힘을 조정할 수 있게 한다.
독립된 폐루프 제어와는 달리, 구동측 및 제어측을 위한 공동의 폐루프 제어 회로는 가격 이점을 제공한다. 그러나 이런 경우 구동측 및 제어측에서의 롤 굽힘에 대한 대칭적인 조정만이 가능하며, 이런 점은 간단한 압연에 완전하게 또는 충분하게 적용될 수 있다.
구동측 및 제어측에 독립된 폐루프 제어의 제공은, 굽힘 장치의 개별적인 조정을 가능케 하며, 개별 굽힘 장치들의 시험에도 도움이 된다. 특히 그로 인해 구동측 및 제어측에서 가능해지는 굽힘 실린더의 비대칭적인 트리거링은, 비대칭적인 스트립 프로파일에 대한 적응을 더욱 향상시킬 수 있으면서, 내장편에 비대칭적인 히스테리시스가 발생할 시에도 대응하는 보상을 실행할 수 있게끔 한다.
또한, 검출되는 굽힘력을 기반으로 하는 폐루프 제어만을 기울기 위치 보정을 통한 평면성 제어에 이용할 수도 있다. 기울기 위치 보정은, 순수 굽힘력 폐루프 제어 모드에서만, 또는 순수 위치 폐루프 제어 모드에서만 이루어질 수 있다. 굽힘 장치의 유압 실린더에서 위치 측정과 조합하여 본 발명에 따라 직접적으로 굽힘력을 측정하는 경우, 바람직하게는 예컨대 측정된 위치 값을 기반으로 롤 간 간격을 사전 위치 결정할 수 있으며, 그리고 이후에 검출된 굽힘력을 기반으로 롤 간 간격을 정밀 조정할 수 있다. 특히 다수의 스탠드로 구성된 시스템에서, 전술한 조합을 통해, 압연 스트립의 흐름 방향에서 후방에 배치되는 롤 스탠드 내 작업 롤들의 굽힘을 각각 전방에 배치되는 롤 스탠드에서의 작업 롤의 굽힘에 상응하게 조정하면서, 롤 간 간격 내 롤 하우징의 향상된 인입 이송 효과를 달성할 수 있다.
전술한 바와 같은, 굽힘력 측정 및 위치 측정의 조합은, 굽힘력 폐루프 제어 장치가 상부에 배치되고 위치 폐루프 제어 장치는 하부에 배치되거나, 또는 그 반대로 배치되는 개별 제어 장치들을 위한 바람직한 캐스케이드 폐루프 제어를 가능케 한다. 이런 캐스케이드 폐루프 제어에 대한 바람직한 적용례는 압연할 압연 스트립의 표면에서 발생하는 거칠기에 대한 폐루프 제어이다.
롤 스탠드에 대해 지금까지 설명한 제어 작동 모드에 대해 대체되는 실시예에 따르면, 롤 스탠드는 개루프 제어 작동 모드로 작동될 수 있다. 이런 경우 트리거링 장치는 개루프 제어 장치로서 형성되고, 그에 따라 예컨대 설정 굽힘력을 이용하여 작업 롤들을 트리거링 한다. 그에 따라 평가 장치는, 작업 롤들에 대해 굽힘력 변형 게이지로부터 측정된 실제 굽힘력과 사전 설정된 설정 굽힘력을 비교한다. 이와 같은 힘 비교는 작업 롤들을 위한 굽힘 장치 또는 내장편에 마찬가지로 존재하는 증가된 마찰값 또는 증가된 마모에 대한 추론을 가능케 한다. 바람직하게는 그에 따라 전술한 힘 비교의 결과가 사전 설정된 임계값을 초과하면, 평가 장치는, 굽힘 장치, 다시 말해 유압 실린더, 해당하는 피스톤 로드, 또는 해당하는 가이드의 증가된 마모에 대한 메시지를 전송한다.
대체되는 실시예에 따르면, 롤 스탠드의 개루프 제어 작동 시의 개루프 제어 신호는, 사전 설정된 힘/이동거리/위치의 설정 히스테리시스를 이용하여 굽힘 장치를 트리거링 할 수 있도록 형성될 수 있다. 그런 다음 굽힘력 변형 게이지 및 위치 센서를 이용하여, 굽힘 장치, 또는 유압 실린더의 실제 굽힘력 및 실제 위치를 검출할 수 있으며, 그에 따라 평가 장치를 이용하여, 상기 해당하는 값들이 사전 설정된 설정 히스테리시스 범위 내에 위치하는지 여부를 결정할 수 있다. 그로 인해 예컨대 미끄럼 몸체를 교체하여 보정할 수 있는, 증가된 마모를 검출할 수 있게 된다.
본 발명과 관련하여 전술한 목적은 또한 롤 스탠드를 작동시키기 위한 작동 방법에 의해 달성된다. 이런 본 발명에 따른 방법의 장점은 청구한 롤 스탠드와 관련하여 앞서 설명한 장점에 상응한다.
다음 실시예 설명은 총 8개의 도면에 따라 이루어진다.
도 1은 본 발명에 따른 롤 스탠드의 롤 하우징을 도시한 개략도이다.
도 2는 롤 스탠드의 구동측 및 제어측을 위한 독립된 폐루프 제어 회로를 도시한 개략도이다.
도 3은 롤 스탠드의 구동측 및 제어측에 공동으로 제공되는 폐루프 제어 회로를 도시한 개략도이다.
도 4는 개별 롤 하우징 또는 이 개별 롤 하우징에 할당된 굽힘 장치를 위한 개별적인 폐루프 제어 회로를 도시한 개략도이다.
도 5는, 실시예에 따라 롤 스탠드의 구동측 및 제어측에 대해 분리하여, 조합된 굽힘력 위치 폐루프 제어 장치를 각각 도시한 개략도이다.
도 6은 압연할 압연 스트립의 표면 거칠기를 폐루프 제어하기 위한 조합된 굽힘력 위치 폐루프 제어 장치를 적용한 예를 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따르는 개루프 제어 장치를 상세하게 도시한 블록선도이다.
도 8은 작업 롤들을 트리거링 하기 위한 굽힘 장치에 대한 굽힘력 및 위치 히스테리시스를 도시한 그래프이다.
본 발명은 다음에서 전술한 도면과 관련하여 실시예의 형태로 상세하게 설명된다. 이와 관련하여 모든 도면에서 동일한 기술적 특징은 동일한 부재 번호로 표시된다.
본 발명은 금속, 바람직하게는 강 또는 비철 금속으로 이루어진 압연 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드에 관한 것이다. 이 롤 스탠드는, 롤 스탠드 자체의 제어측과 구동측에 각각 장착되는 2개의 롤 하우징을 포함한다. 롤 하우징들 사이에는 2개의 작업 롤과 이 작업 롤들에 각각 할당되는 2개의 지지 롤이 내장편 내에 회전 가능하게 장착된다. 지지 롤들은 유압 실린더들(도 1의 부재 번호 19 참조)에 의해 각각 해당하는 작업 롤들로부터 수직 방향으로 들어올려 질 수 있으며, 이런 경우 롤 스탠드는 조질 압연 작동 모드로 작동된다.
도 1에 따르면, 작업 롤들(7, 8)은 각각 유압 실린더의 형태로 그 작업 롤 자체에 할당되는 굽힘 장치(11)를 통해 압연 스트립의 흐름 방향에 대해 수직으로 이송된다. 유압 실린더(11)는 자체 하우징측 단부에서 굽힘 블록(13)을 통해 하우징의 각각의 날개보(2)와 위치 고정되게 체결된다. 그리고 굽힘 장치(11)는, 자체 작업 롤측의 단부에서, 가이드 프레임(16, 17) 및 내장편(6)을 통해, 이 내장편 내에 장착되는 작업 롤들(7, 8)을 이송 또는 굽히기 위해 그 작업 롤들에 직접적으로 영향을 미친다. 그리고 굽힘 장치(11)의 작업 롤 측의 단부에서 그 굽힘 장치(11)의 유압 실린더는 보스를 구비한 아일릿(12) 형태로 형성되고, 그에 따라 볼트(30) 를 통해 가이드 프레임들(16, 17)과 그에 따라 간접적으로는 작업 롤들(7, 8)과 관절식으로 연결된다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 볼트는 실제로 작업 롤들에 작용하는 굽힘력을 정확하게 측정할 수 있도록 하기 위해 굽힘력 변형 게이지(30)로 교체한다. 이런 정확한 측정은, 특히 실린더 압력의 일부가 마찰 조건에 따른 특별한 히스테리시스를 바탕으로 유효한 굽힘력으로 전환되지 못할 때 중요한 역할을 한다. 굽힘 장치들(11)을 트리거링 하기 위해 트리거링 장치(20)가 제공되어 있다.
도 1의 도면에 대체되는 실시예에 따르면, 굽힘력 변형 게이지(30)는 작업 롤들(7, 8) 내에 직접적으로, 다시 말해 각각의 작업 롤들의 중심선에 대해 축방향으로 또는 이상적인 방식으로는 동축으로, 바람직하게는 작업 롤들의 저널 내에 장착된다.
다음의 도 2 내지 도 6에 따르면, 롤 스탠드의 구동측(AS)뿐 아니라, 제어측(BS)에는, 2개의 굽힘 장치 또는 유압 실린더(11)가 각각 도시되어 있다. 그리고 그 굽힘 장치 또는 유압 실린더들(11)은 각각 롤 하우징의 날개보를 각각 나타낸다. 2개의 날개보 사이, 또는 두 굽힘 장치(11) 사이에는, 대응하는 롤 하우징의 굽힘력 변형 게이지(30)가 각각 도시되어 있다.
도 2는 롤 스탠드의 개별 하우징들 내에 본 발명에 따라 굽힘력 측정이 직접적으로 적용되는 경우에 대한 한 실시예를 도시하고 있다. 이런 경우 롤 스탠드(100)의 구동측(A)뿐 아니라 제어측(BS)에 대해 독립된 굽힘력 폐루프 제어가 이루어진다. 각 측면(AS, BS)마다 두 굽힘력 변형 게이지(30)에 의해 검출되는 실제 굽힘력 값들은 바람직하게는 실제 굽힘력으로 폐루프 제어 장치에 전달되기 전에 평균화된다. 폐루프 제어 장치로서 형성되는 트리거링 장치(20)에서 실행되는 폐루프 제어의 범주에서, 우선적으로 폐루프 제어 편차를 산출하기 위해 사전 설정된 설정 굽힘력과 검출된 실제 굽힘력 간의 비교가 이루어지며, 이에 이어서 상기 산출된 폐루프 제어 편차는, 굽힘 장치들(11)을 순수하게 힘만 제어하는 방식으로 트리거링 하기 위한 서보 밸브(50)의 형태로 구성되는 작동 부재를 위한 트리거링 변수로서 이용된다. 도 2에서 확인할 수 있듯이, 롤 스탠드의 구동측(AS) 및 제어측(BS)에서 굽힘 장치들(11)의 트리거링은 항상 동일하게 이루어지는데, 다시 말해 구동측(AS)의 모든 굽힘 장치(11)는 구동측에서 측정된 폐루프 제어 편차에 따르는 동일한 트리거링 신호를 수신하며, 제어측(BS)의 모든 굽힘 장치(11)는 제어측에서 측정된 폐루프 제어 편차에 따르는 동일한 개루프 제어 신호를 수신한다.
도 3은 대체되는 제2 실시예를 도시하고 있으며, 이 경우 롤 스탠드(100)의 구동측(AS) 및 제어측(BS)에 대해 공동의 폐루프 제어 회로판이 제공된다. 본 실시예가 제1 실시예와 다른 점은, 구동측 또는 제어측의 굽힘력들이 평균화될 뿐 아니라, 롤 스탠드의 양측면에서 측정된 실제 굽힘력들이 폐루프 제어 입력 변수로 평균화된다. 이와 같이 평균화된 변수를 기반으로, 서보 밸브(50)가 롤 스탠드의 모든 제어 장치(11)의 대칭적인 트리거링을 실행할 수 있도록 하기 위해, 폐루프 제어 편차가 산출되고 서보 밸브(50)가 트리거링 된다. 이처럼 롤 스탠드의 구동측 및 제어측에 대한 공동의 폐루프 제어는, 단 하나의 폐루프 제어 장치(20')와 단 하나의 서보 밸브(50)만이 제공되기만 하면 되기 때문에 상대적으로 경제적이기 는 하지만, 구동측 및 제어측의 제어 부재들의 비대칭적인 트리거링을 요구하지 않는 그런 압연 적용만을 가능케 할 뿐이다.
도 4는 제3 실시예를 도시하고 있다. 이 경우 본 발명에 따른 굽힘력 변형 게이지(30)는 각각 개별 롤 하우징을 위한 실제 굽힘력 값을 제공하며, 그리고 그 측정값들은, 대응하는 롤 하우징 또는 이 롤 하우징에 할당된 굽힘 장치들(11)을 위해 제공되는 폐루프 제어 장치에 각각 입력된다. 도 4에 따라 개별 롤 하우징에 제공되는 개별 폐루프 제어 장치는, 롤 하우징의 굽힘 장치들 내 오류를 국소화하는 경우에, 예컨대 사전 설정된 설정 굽힘력 값이 폐루프 제어 장치(20')에 의해 연속해서 설정되어 달성될 수 있는 것이 아니라, 영구적으로 폐루프 제어 편차가 영(0)이 아닌 상태로 유지될 때 특히 적합하다.
도 5는, 예시에 따라 롤 스탠드(100)의 구동측 및 제어측에 대해 분리하여, 조합된 굽힘력 실린더 위치 폐루프 제어 장치를 도시하고 있다. 도 2에 따라 롤 스탠드의 측면마다 순수하게 굽힘력 폐루프 제어 장치가 제공되는 점과 다르게, 도 5에 따르면 측면마다 분리되어 굽힘력의 평가에 각각 추가되어, 굽힘 장치들(11)의 유압 실린더들과 관련하여 위치 센서들(14)에 의해 검출되는 실제 위치의 평가가 개시된다. 모든 실린더에 대해 측정된 실제 위치 값들은 측면마다 각각 산출되고, 뒤이어 위치 설정값-실제값 비교를 위해 폐루프 제어 장치(20') 내로 공급된다. 그 비교의 결과에 따라 실린더의 산출된 위치와 관련하여 폐루프 제어 편차(ep)가 구해진다. 그와 동시에 도 2와 유사하게 측면마다 검출된 굽힘력과 관련 한 폐루프 제어 편차(ek)가 산출된다. 그런 다음 폐루프 제어 장치(20') 내에서는 위치 또는 굽힘력 폐루프 제어가 선택적으로 개시되고, 이에 따라 그에 상응하게 굽힘 실린더(11)는 서보 밸브(50)에 의해, 위치 또는 굽힘력에 대한 폐루프 제어 방식으로 트리거링 된다.
도 6은 상기와 같이 굽힘력 및 위치의 폐루프 제어 장치가 조합된 경우에 대한 바람직한 적용례를, 즉 거칠기 폐루프 제어 장치의 형태로 도시하고 있다. 도 6에서 알 수 있듯이, 본 실시예를 위해, 압연할 압연 스트립(200)의 표면 거칠기는 표면 조도 검출기(Ra)에 의해 검출된다. 이와 관련하여 표면 조도 검출기는 측정 경로를 따라 압연 스트립에 걸쳐서 이동한다. 표면 조도 검출기(Ra)는 압연 공정 후 스트립의 실제 거칠기를 나타내는 측정 신호(Ist-Ra)를 제공한다. 구동측(AS) 및 제어측(BS)을 위한 폐루프 제어 장치들(20') 내에서는, 비교 결과 발생하는 거칠기에 대한 폐루프 제어 편차에 따라 대응하는 작업 롤들의 위치 또는 굽힘력을 조정할 수 있도록 하기 위해, 상기 측정 신호가 각각 사전 설정된 설정 거칠기와 비교된다. 이런 점은 특히 롤 스탠드의 조질 압연 작동 모드에서, 다시 말해 지지 롤들이 각각 작업 롤들로부터 들어올려 질 때 이루어진다.
거칠기의 경우, 예컨대 3㎛ 수준의 사전 설정값이 설정 거칠기로서 설정될 수 있다. 압연 스트립(200)의 표면에서 상기 설정 거칠기를 실현하기 위해, 작업 롤들은 소정의 힘으로써 압연 스트립의 표면을 전체적으로 압착해야 한다. 다시 말하면, 압연 스트립의 표면에서 목표하는 거칠기를 실현하기 위해, 기본적으로 굽 힘 장치들(11)에 대해 굽힘력을 기반으로 하는 폐루프 제어 장치게 제공된다. 이런 폐루프 제어 장치는, 압연 스트립의 두께가 사전 지정된 경우, 작업 롤들이 항상 요구되는 일정한 굽힘력 또는 압연력으로 그 압연 스트립의 표면에 작용하도록 보장한다. 그러나 압연 스트립의 실제 두께가 사전 설정된 두께와 다르다면, 단일의 힘 폐루프 제어 장치는 더 이상 힘을 일정하게 유지하지 못할 수도 있다. 오히려 압연 스트립이 상대적으로 두꺼우면 힘이 증가할 수도 있고, 압연 스트립이 상대적으로 얇으면 작용력은 강하될 수도 있다. 그러나 거칠기가 확실하게 사전 지정된 배경을 바탕으로, 상기와 같은 힘 편차는 좁은 한계 범위에서만 허용될 수 있다. 이런 경우 본 발명에 따라 굽힘력과 위치 폐루프 제어를 조합함으로써, 후방에 장착되는 위치 폐루프 제어 장치를 이용하여 목표하는 작용력을 다시 생성할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 이런 점은, 압연 스트립에 작용하는 힘이 사전 설정한 임계값 이하로 강하되면, 압연 스트립이 사전 설정한 두께보다 국소적으로 더욱 얇은 영역을 포함하기 때문에, 하부에 장착된 위치 폐루프 제어 장치의 범주에 있는 작업 롤들의 위치가 스트립의 감소한 두께에 적합하게 적응할 수 있게 되면서 이루어진다. 이런 경우 구체적으로 예컨대 상부 작업 롤들이, 압연 스트립에 작용하는 굽힘력 또는 압연력이 사전 설정된 임계값 하한을 초과하고 그에 따라 요구되는 거칠기가 실현될 수 있을 때까지 하강될 수도 있다.
도 7은 롤 스탠드의 폐루프 제어에 대해 대체되는 작동 모드, 다시 말해 개루프 제어 작동 모드를 도시하고 있다. 이런 개루프 제어 작동 모드의 경우, 트리거링 장치(20)는 개루프 제어 장치(20")의 형태로 형성된다. 상기와 같은 개루프 제어 작동 모드는 압연 작동을 실행할 때뿐 아니라, 굽힘 장치들(11)의 올바른 기능과 관련하여 그 굽힘 장치들(11)을 시험할 때에도 적합하게 이용할 수 있다.
압연 작동 모드를 실행하기 위해, 트리거링 장치(20)는 개루프 제어 장치(20")의 형태로 예컨대 설정 굽힘력 신호를 작업 롤들에 제공하지만, 그에 따라 기본적으로, 폐루프 제어 장치와 다르게, 목표하는 설정 굽힘력이 실제로 압연이 이루어지는 각각의 시점에 실현되는지 여부에 대한 점검은 개시되지 않는다.
개별 굽힘 장치들의 시험은, 개루프 제어 장치(20")에 의해, 간단히 그 개루프 제어 장치(20")가 설정 굽힘력을 나타내는 신호(B-Soll)를 굽힘 장치(11)로 출력하고, 그에 이어서 작업 롤들에서 실제로 조정되는 굽힘력이 굽힘력 변형 게이지(30)에 의해 검출되는 방식으로 실행될 수 있다. 그런 다음 변형 게이지(30)에 의해 검출된 굽힘력은 평가 장치(40)에서 원래 사전 설정된 설정 굽힘력(B-Soll)과 비교된다. 그리고 이처럼 설정 굽힘력과 실제 굽힘력(B-Ist) 간의 비교를 통해 확인된 편차는, 굽힘 블록(13), 굽힘 장치(11)의 실린더 또는 로드, 또는 굽힘 프레임(16, 17)의 증가한 마모로서 해석되고, 그에 따른 메시지가 통제실로 전달될 수 있다.
이와 같은 절차는 도 7에 개략적으로 도시되어 있다. 설정 굽힘력의 사전 설정값을 이용하는 전술한 개루프 제어에 대체되는 실시예에 따르면, 개루프 제어는 굽힘 장치(11)에 대해, 또는 이 굽힘 장치의 유압 실린더에 대해 사전 설정된 위치를 기반으로 이루어질 수 있다. 이런 경우 검출된 실제 위치와 사전 설정된 설정 위치에 대한 후속 비교로부터, 굽힘 장치들(11)의 개별 부재들에 대한 오작동 이 추론될 수 있다.
도 8은 단 하나의 굽힘 장치(11)에 대해 사전 설정된 설정 히스테리시스를 그래프로 도시하고 있다. 굽힘 장치에서는 실제로 일반적으로 공급되는 압연력과, 실린더의 실제 위치 또는 복귀 거리 간에 이상적인 선형 관계가 존재하는 것이 아니라, 실제로 기본적으로 도시한 히스테리시스로 반영되는 마찰 손실이 고려되어야 한다. 이와 같은 점에 한해서, 빗금으로 도시한 히스테리시스는, 굽힘 장치(11)에서 힘(F)과 이동 거리(S) 사이의 관계에 대해 허용할 수 있는 허용오차 범위를 나타낸다.
도 7과 관련하여 앞서 설명한 개루프 제어 장치(20")는 바람직하게는 설정 이동거리와 설정 힘을 동시에 사전 설정할 수 있게 하며, 그리고 후방에 배치되는 평가 장치(40)는 단일 굽힘 장치(11)에 대해 실제로 측정된 굽힘력 및 복귀한 이동 경로와 상기와 같이 사전 설정된 설정값들을 각각 비교할 수 있게 한다. 만일 이와 같은 비교에서 상기 굽힘 장치에 대해 검출되는 실제 이동 거리(S1)와 측정된 해당하는 실제 굽힘력(F1)으로 이루어진 값 쌍이 빗금으로 도시한 설정 히스테리시스 범위를 벗어나는 점이 확인된다면, 굽힘 장치(11)의 오작동이 추론된다. 그와 반대로 값 쌍(S2/F2)의 위치가 설정 히스테리시스 범위 이내에 있다면, 굽힘 장치(11)의 올바른 기능이 추론된다.
굽힘 장치의 실린더 위치와 무관하게, 또는 그에 추가로 본 발명에 따라 제공되는 굽힘력 변형 게이지(30)에 의해 달성할 수 있는 굽힘력의 독립된 검출은 바람직하게는 냉간 압연기에서 이용할 수 있다. 예컨대 본 발명에 따른 검출은, 강 용 냉간 압연기뿐 아니라, 비철 금속, 알루미늄, 구리 또는 구리 합금용 냉간 압연기에 적용할 수 있다.

Claims (21)

  1. 롤 스탠드의 구동측에 장착되는 적어도 하나의 롤 하우징과, 그 롤 스탠드의 제어측에 장착되는 적어도 하나의 롤 하우징과,
    상기 롤 하우징들에 상대적으로 상기 롤 스탠드(100)의 상부 및/또는 하부 작업 롤들을 변위시키고 굽히기 위해 각각 상기 롤 하우징들과 견고하게 체결되어 있는 굽힘 장치들(11)과, 그리고
    상기 굽힘 장치들(11)을 트리거링 하기 위한 트리거링 장치(20)를 포함하는, 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100)에 있어서,
    상기 굽힘 장치들(11)에 의해 상기 작업 롤들(7, 8)에 작용하는 실제 굽힘력을 직접 측정할 수 있도록 적어도 하나의 굽힘력 변형 게이지(30)가 적합한 위치에 위치 결정되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  2. 제1항에 있어서, 상기 굽힘 장치들(11) 중 적어도 하나의 굽힘 장치는 피스톤 실린더 유닛으로서 형성되고, 이 피스톤 실린더 유닛의 일측 단부는 상기 롤 하우징의 날개보와 직접적 또는 간접적으로 연결되고, 상기 피스톤 실린더 유닛의 타측 단부에는, 작업 롤들과 직접적 또는 간접적으로 관절식으로 연결할 수 있도록 하는 볼트를 수납하기 위한 적합한 위치로서 보스를 포함하는 아일릿(12)이 제공되며, 상기 볼트는 굽힘력 변형 게이지(30)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  3. 제1항에 있어서, 상기 작업 롤 내에 상기 굽힘력 변형 게이지(30)를 수납하기 위한 적합한 위치는 상기 작업 롤의 중심선에 대해 동축으로, 바람직하게는 그 작업 롤의 저널 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 롤 스탠드는 또한 상기 상부 작업 롤(7)에 할당되는 상부 지지 롤(4)을 포함하고,
    상기 롤 스탠드(100)의 조질 압연 작동 모드를 위해 상기 상부 작업 롤(7)로부터 상기 지지 롤(4)을 들어올릴 수 있도록 하는 리프트 장치(19)가 제공되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거링 장치(20)는, 측정된 실제 굽힘력에 대응하여 사전 설정된 설정 굽힘력으로 상기 작업 롤들(7, 8)의 굽힘을 폐루프 제어하기 위한 폐루프 제어 장치(20')로서 형성되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  6. 제5항에 있어서, 상기 폐루프 제어 장치(20')는, 롤 스탠드의 구동측(AS) 및 제어측(BS)에 제공되는 굽힘 장치들을 트리거링 할 수 있도록, 상기 구동측(AS) 및 제어측(BS)을 위한 독립된 폐루프 제어 회로를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  7. 제5항에 있어서, 상기 폐루프 제어 장치(20')는, 롤 스탠드의 상기 구동측(AS) 및 제어축(BS)에 제공되는 상기 굽힘 장치들(11)을 동일하게 트리거링 할 수 있도록, 상기 구동측(AS) 및 제어측(BS)에 대한 공동의 폐루프 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  8. 제5항에 있어서, 상기 폐루프 제어 장치(20')는, 상기 롤 하우징의 각각의 날개보(2)와 관련하여, 상기 롤 하우징에 할당되는 굽힘력 변형 게이지(30)에 의해 측정된 굽힘력에 따라, 상기 날개보(2)에 할당된 굽힘 장치들(11)에서 굽힘력을 조정하기 위한 자체 폐루프 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 굽힘 장치들(11) 중 적어도 하나의 굽힘 장치에는, 이 굽힘 장치에 의해 항상 달성되는 실제 이동거리 위치를 검출할 수 있도록 하는 위치 센서(14)가 할당되고,
    상기 굽힘 장치(11)에 할당되는 폐루프 제어 회로는, 굽힘력 폐회로 제어 장치가 상부에 배치되고 위치 폐루프 제어 장치가 하부에 배치되거나, 또는 위치 폐 루프 제어 장치가 상부에 배치되고 굽힘력 폐루프 제어 장치가 하부에 배치되는 구성을 갖는 굽힘 장치를 트리거링 하기 위한 캐스케이드 폐루프 제어 회로로서 형성되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    압연 스트립(200)의 표면에서 국소적 거칠기를 검출하기 위한 표면 조도 측정 부재(Ra)가 제공되고, 그리고
    검출된 국소적인 거칠기를, 또는 목표하는 거칠기와 검출된 거칠기 간의 표면 조도 차이를, 폐루프 제어 장치를 위한 입력 변수로서, 목표하는 거칠기를 실현하기 위해 필요한 설정 굽힘력으로 전환하기 위한 전환 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거링 장치(20)는, 사전 설정된 제어 신호로 상기 굽힘 장치들(11)을 제어하기 위한 개루프 제어 장치(20")로서 형성되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어 신호는, 상기 작업 롤들(7, 8)을 위한 설정 굽힘력을 사전 설정할 수 있도록 형성되고, 그리고
    굽힘력 변형 게이지에 의해 측정된 실제 굽힘력과 사전 설정된 설정 굽힘력을 비교하기 위한 평가 장치(40)가 제공되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  13. 제11항에 있어서, 제어 신호는, 사전 설정된 굽힘력/이동거리 위치/설정 히스테리시스를 이용하여 상기 굽힘 장치들(11) 중 적어도 하나의 굽힘 장치를 트리거링 할 수 있도록 형성되고,
    상기 굽힘 장치(11)의 실제 이동거리 위치를 검출하기 위한 위치 센서(14)가 제공되며, 그리고
    상기 굽힘력 변형 게이지(30)에 의해 측정된 굽힘력과, 상기 위치 센서(14)에 의해 측정된 이동거리 위치를 기반으로, 실제 히스테리시스를 산출하고, 설정 히스테리시스와 상기 굽힘 장치(11)의 실제 히스테리시스를 비교할 수 있도록 하기 위한 평가 장치(40)가 제공되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립, 특히 금속 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100).
  14. 상기 롤 스탠드는 롤 스탠드 자체의 구동측(AS)에 제공되는 적어도 하나의 롤 하우징과, 그 제어측(BS)에 제공되는 적어도 하나의 롤 하우징뿐 아니라, 상기 롤 하우징들에 상대적으로, 이 롤 하우징들 사이에 장착되는 상부 및/또는 하부 작업 롤들(7, 8)을 변위시키고 굽히기 위한 굽힘 장치들(11)을 포함하는 압연 스트립(200), 특히 강 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100)를 작동시키기 위한 작동 방법에 있어서,
    상기 롤 스탠드(100)의 작동 시에, 상기 작업 롤들(7, 8)의 굽힘을 나타내면서 상기 작업 롤들(7, 8)에 직접적으로 작용하는 실제 굽힘력이 측정 및 평가되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립(200), 특히 강 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100)를 작동시키기 위한 작동 방법.
  15. 제14항에 있어서, 직접적으로 측정된 실제 굽힘력이 상기 작업 롤들(7, 8)의 굽힘을 폐루프 제어할 수 있도록 이용되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립(200), 특히 강 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100)를 작동시키기 위한 작동 방법.
  16. 제15항에 있어서, 구동측(AS) 및 제어측(BS)의 실제 굽힘력들이 분리되어 측정되고, 그런 다음 평균화된 실제 굽힘력 신호로 평균화되며, 그리고
    구동측 및 제어측 상의 동일한 굽힘 장치들(11)은, 평균화된 실제 굽힘력 신호에 따른 동일한 폐루프 제어 신호를 이용하여 동일한 설정 굽힘력으로 제어될 수 있도록 트리거링 되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립(200), 특히 강 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100)를 작동시키기 위한 작동 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 구동측(AS) 및 상기 제어측(BS)의 실제 굽힘력들은 분리되어 측정되며, 그리고
    상기 구동측 및 제어측의 굽힘 장치들(11)은 각각 분리되어 측정된 실제 굽 힘력들에 따라 분리된 폐루프 제어 신호를 이용하여 각각 목표하는 (가능한 서로 다른) 설정 굽힘력으로 조정될 수 있도록 트리거링 되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립(200), 특히 강 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100)를 작동시키기 위한 작동 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 롤 하우징(2)에 할당되는 적어도 하나의 굽힘 장치가, 작업 롤들과 관련하여 개별적으로 (동일한 롤 하우징의 영역에서) 측정된 실제 굽힘력에 상응하게 목표하는 설정 굽힘력으로 개별적으로 폐루프 제어되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립(200), 특히 강 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100)를 작동시키기 위한 작동 방법.
  19. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 굽힘 장치들(11) 중 적어도 하나의 굽힘 장치에 대해, 실제 굽힘력 이외에도, 이에 추가로 그 굽힘 장치가 실제로 이동한 실제 이동거리 위치가 검출되며, 그리고
    상기 굽힘 장치(11)는 캐스케이드 폐루프 제어 장치에 의해 폐루프 제어되며, 이와 관련하여 굽힘력 폐루프 제어 장치는 상부에 배치되고, 위치 폐루프 제어 장치는 하부에 배치되거나, 또는 그 반대로 배치되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립(200), 특히 강 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100)를 작동시키기 위한 작동 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 굽힘 장치(11)는 사전 설정된 설정 굽힘력으로, 또는 굽힘력/위치 설정 히스테리시스로 트리거링 되고,
    그에 이어서 상기 작업 롤들(7, 8)에 실제로 설정되는 측정된 실제 굽힘력 또는 굽힘력/위치 실제 히스테리시스는 사전 설정된 설정 굽힘력 또는 굽힘력/위치 설정 히스테리시스와 비교되며, 그리고
    그 비교의 결과는 상기 굽힘 장치의 가능한 오작동과 관련하여 평가되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립(200), 특히 강 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100)를 작동시키기 위한 작동 방법.
  21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압연 스트립(200)의 표면에서 국소적인 거칠기가 검출되고, 이 국소적인 거칠기는, 목표하는 거칠기를 실현하기 위해 굽힘력 폐루프 제어 장치에 필요한 설정 굽힘력으로 전환되는 것을 특징으로 하는 압연 스트립(200), 특히 강 스트립을 압연하기 위한 롤 스탠드(100)를 작동시키기 위한 작동 방법.
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