KR101191602B1

KR101191602B1 - 슬릿 대판 사행 방지 장치

Info

Publication number: KR101191602B1
Application number: KR1020127006175A
Authority: KR
Inventors: 코지 야마시타; 타다시 나라; 세이시 하타케야마
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2012-10-15
Also published as: JP4735769B2; JP2011083821A; KR20120049906A; EP2478976B1; MX2012003105A; BR112012005762A2; EP2478976A1; CN102648063B; WO2011034204A1; CN102648063A; EP2478976A4

Abstract

슬릿 후의 대판을 반송 라인 중앙측에서 안정시킬 수 있는 슬릿 대판 사행 방지 장치를 제공한다. 반송 라인 내에서 1조의 전폭 대판(S)을 2조로 슬릿하여 이루어지는 슬릿 대판(S1, S2)을 핀치 롤로 작업시키는 슬릿 대판 사행 방지 장치에 있어서, 상기 핀치 롤은, 상기 슬릿 대판의 하면을 지지하는 하부롤(12)과, 상기 슬릿 대판의 상면에 접촉하여 외측 편압하 또는 내향 스큐각에 의해 상기 슬릿 대판을 라인 중앙측으로 가까이 붙이는 상부롤(11)을 갖고, 또한 상기 핀치 롤의 상하부 롤로 협지한 닙 내 및/또는 닙 근방 내에 위치하는 상기 슬릿 대판의 라인 중앙측 엣지를 가이드하는 엣지 가이드(1)를 설치한 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치. 배경기술에서는, 대판의 엣지를 손상시키지 않고서는, 혹은 복잡한 제어시스템을 이용하지 않고서는, 슬릿 후의 대판을 반송 라인 중앙측에서 안정시키는 것을 할 수 없다. 게다가, 절단 후의 미단 작업시와 같은 비정상 작업시에는 안정적인 작업이 곤란하였다.

Description

슬릿 대판 사행 방지 장치{APPARATUS FOR PREVENTING STRIP WALKING}

본 발명은 슬릿(slit) 대판(帶板) 사행(蛇行) 방지 장치에 관한 것이다. 상세하게는, 대판의 사행을 억제해 안정적으로 작업하게 하고, 또한, 대판의 감기 어긋남(telescoped coiled strip)을 억제해서 안정적으로 권취하기 위해 사용하는 슬릿 대판 사행 방지 장치에 관한 것이다. 여기서 슬릿이란 대판을 판폭(板幅) 방향으로 분할하는 것을 말한다. 슬릿 대판이란, 슬릿된 대판을 말하며, 슬릿재(材)라고도 한다.

본 발명은, 조업에 있어서 장력(張力)이 저하하는 대판의 선단(先端)과 미단(尾端)에서 효과를 발휘한다. 장력이 저하하는 경우의 예로서는, 강대(鋼帶)의 냉간압연 라인, 연속처리 라인, 슬릿 라인에 있어서, 코일의 권취 종료 직전에 강대를 전단(shear) 절단하는 경우가 있다. 본 발명이 적용되는 대판으로서는, 강대 등의 금속대(帶)와, 시트 형상의 플라스틱 필름이 해당한다.

닙(nip)이란, 반송용 롤이나 핀치 롤(pinch roll)과 대판의 접촉부분을 말한다. 롤 스큐각(roll skew angle)이란, 대판의 반송 방향에 대한 롤의 경사 각도를 말한다. 패스 센터(pass center)에 대해, 외측을 향하게 한 경우를 외향(外向) 스큐각, 내측을 향하게 한 경우를 내향 스큐각이라고 한다. 도 3에 내향 스큐각의 예를 나타낸다.

폭이 좁은(협폭(狹幅)) 대판을 얻는 방법으로서, 리코일링 라인(recoiling line)의 권취기의 입구측(entrance side)에 슬리터(slitter)를 배치하여, 광폭(廣幅)으로 압연된 대판을 판폭 방향으로 분할하고, 각각 코일 형상으로 권취하는 방법이 있다. 이러한 슬릿 라인에 관한 배경기술로서, 이하와 같은 것이 있다.

(1) 세퍼레이터 디스크(separator disk)에 의한 것(특허문헌 1)

이것은, 송급(送給)되는 대판(S)을, 사이드 트리머(side trimmer)로 판폭 단부를 잘라 가지런히 하고, 슬리터로 판폭 중앙부를 절단하여 2조의 슬릿재(S1, S2)로 분할하며, 세퍼레이터 디스크로 슬릿 간격을 확보하면서, 슬릿재(S1, S2)를, 디플렉터 롤(deflector roll)을 통해 1대의 권취기로 권취하는 장치이다.

(2) 가이드 수단에 의한 것

열연(熱延) 라인에서는, 마무리 압연기(finishing mill)로부터 권취기까지의 반송 테이블 롤러(conveying table roller) 상에서, 강대의 미단이 마무리 압연기를 통과한 후, 장력이 없어지게 됨으로써 강대의 미단이 물결친다든지, 판폭 방향으로 사행한다든지 하는 작업 불안정 현상이 보이므로, 이를 억제하기 위해, 사이드 가이드 등과 같은 가이드 수단이 사용되고 있다. 마찬가지로, 일반적인 작업 라인에서도, 라인 중심 위치에 대판의 미단을 보유지지하기 위해, 사이드 가이드 등과 같은 가이드 수단으로 강제적으로 구속하는 방법이 채용된다.

(3) EPC(엣지 포지션 컨트롤 ; Edge Position Control) 장치에 의한 것(특허문헌 1)

이것은, 2조의 슬릿재(S1, S2)를 2대의 권취기로 개별적으로 권취하게 하고, 권취 직전의 슬릿재(S1, S2)의 판폭 단부(엣지부)의 위치를 엣지 센서에 의해 각각 검출하며, 엣지부의 이동량에 의해 각각의 권취기의 권취축을 각각 판폭 방향으로 이동시켜 슬릿 간격을 조정함으로써, 라인의 고속화를 가능하게 하는 것이다.

(4) 경사 롤(skew roll)에 의한 것(특허문헌 1)

이것은, 권취기를 1대로 하고, 슬릿 간격 검출기의 검출치가 소망치가 되도록, 2조의 슬릿재(S1, S2)에 각각 접촉시킨 좌우의 경사 롤의 스큐각을 좌우 동일 각도로 하면서 변경함으로써, 슬릿 간격을 조정·유지하여, 엣지가 가지런한 양호한 권취 모양을 얻도록 하는 것이다.

(5) 편압하(片壓下) 조정 가능한 핀치 롤에 의한 것(특허문헌 2)

이것은, 슬리터와 텐션 릴(권취기) 사이에, 복수 조의 슬릿재의 개개에 대해 편압하 조정 가능한 핀치 롤을 설치하여, 그 편압하 조정에 의해 슬릿재를 라인 중심으로부터 멀어지는 방향으로 교정하는 것이다. 이에 의하면, 각 슬릿재의 라인 중앙측을 편압하(부분압하)하면 슬릿 간격이 넓어지는 방향으로 회전 모멘트가 작용한다. 반대로 라인 외측을 편압하(부분압하)하면 슬릿 간격이 좁아지는 방향으로 회전 모멘트가 작용한다.

일본 공개특허 평3-5017호 공보 일본 공개특허 평10-230319호 공보

배경기술 (1)에서는, 슬릿재(S1, S2)의 판의 성질에 의해, 슬릿 간격이 변동하면, 세퍼레이터 디스크로는 충분한 조정을 할 수 없다. 슬릿재가 핀치 롤 등으로 지지되어 있지 않기 때문에, 판단부(板端部)가 세퍼레이터 디스크에 접촉하면, 슬릿재가 상하 방향으로 구부러져 판단부가 손상되기 쉽다. 슬릿 간격이 지나치게 좁으면, 슬릿 간격 양측의 판단부가 세퍼레이터 디스크에 압압되어 변형한다. 반대로 슬릿 간격이 지나치게 넓으면, 느슨한 권취(coiling failure)나 엣지의 불균일한 정렬을 발생시킨다. 그 결과, 라인 속도를 올릴 수 없다.

배경기술 (2)에서는, 사이드 가이드 등과의 접촉으로 판폭 단부에 모서리 손상이 발생하기 쉽다. 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 사이드 가이드(SG)가 복수의 반송 롤(10)의 인접하는 롤과 롤의 중간에 설치되어 있기 때문에, 닙 이외의 장소에서 판폭 단부가 손상되기 쉬워진다. 따라서 사이드 가이드로 대판을 구속하는 경우는, 판폭에 따른 정확한 위치 제어가 필요하다. 특히 판 두께가 얇은 경우는, 정확한 누름 압력의 제어가 필요해진다.

배경기술 (3)～(5)와 같은, 대판의 라인 폭방향 위치 제어에 의해 감기 어긋남을 억제하는 방법에서는, 이하와 같은 문제가 있다.

● 상류로부터 하류에 이르는 시간지연에 기인하여, 제어목표와 실제와의 폭방향 위치 차이가 발생한다.

● 복잡한 제어시스템이 필요해진다.

● 정상시의 권취는 안정해도, 비정상시의 권취는 불안정해진다. 즉, 코일 최외주부(最外周部)에 상당하는 전단 절단 후의 슬릿재 미단에서는, 슬릿재의 장력이 없어져 거동이 불안정해지기 때문에, EPC 장치나 경사 롤을 충분히 쓸 수 없다. 상류의 판 엣지를 검출하여 EPC를 행해도, 텐션 릴 축(tension reel shaft)이 판폭 방향으로 시프트(shift)하고, 슬릿재의 미단 자체도 함께 동일한 판폭 방향으로 시프트하여 판 엣지를 차례차례 뒤쫓아 가는 형태가 되어 릴의 폭방향 이동 한계까지 발산하여 제어 불능이 되어 권취가 불안정해진다.

● 비정상시에는, 상기 편압하에 의한 슬릿 간격 제어도 핀치 롤이 불안정해지기 때문에 사용할 수 없다.

즉, 배경기술에서는, 대판의 엣지를 손상시키지 않고서는, 혹은 복잡한 제어시스템을 이용하지 않고서는, 슬릿 후의 대판을 반송 라인 중앙측에서 안정시키는 것을 할 수 없다. 게다가, 전단 절단 후의 슬릿재 미단 작업시와 같은 비정상상태에서는 안정적인 작업을 할 수 없다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 외부로부터의 제어에 의하지 않는 기구적(기계적)인 사행 방지 수단을 안출한 것이다. 본 발명에서는, 기구적(기계적)인 사행 방지 기구도 그 조정이 용이한 구조로 하는 것, 또한, 사행 방지 기구는, 예를 들면 1개의 롤로 구성하는 것 등을 가능하게 하는 등으로 장치 비용을 억제하는 것, 심지어는, 슬릿재와 통상재(通常材)(슬릿되어 있지 않은 대판) 양쪽에 사용할 수 있고, 그 사용 형태의 전환이 자동적으로, 혹은 용이하게 실행 가능한 것으로 하는 것을 지향했다.

즉, 본 발명의 요지(要旨) 구성은 이하와 같다.

[1]

반송 라인 내에서 1조의 전폭(全幅) 대판(S)을 2조로 슬릿하여 이루어지는 슬릿 대판(S1, S2)을 핀치 롤로 작업시키는 슬릿 대판 사행 방지 장치에 있어서, 상기 핀치 롤은, 상기 슬릿 대판의 하면을 지지하는 하부롤(12)과, 상기 슬릿 대판의 상면에 접촉하여 외측 편압하 또는 내향 스큐각에 의해 상기 슬릿 대판을 라인 중앙측으로 가까이 붙이는 상부롤(11)을 갖고, 또 상기 슬릿 대판의 라인 중앙측 엣지 근방에 접촉하는 상기 상부롤의 중앙 접촉부와 상기 하부롤 사이에 낀 상기 슬릿 대판의 라인 중앙측 엣지를 가이드하는 엣지 가이드(1)를 설치한 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치.

[2]

상기 [1] 항에 있어서, 상기 엣지 가이드(1)는 진퇴 가능하게 구성되어 있어, 상기 슬릿 대판(S1, S2)을 작업시킬 때에는 상기 하부롤(12)과의 접촉 위치까지 하강하여 상기 슬릿 대판의 라인 중앙측 엣지를 가이드하고, 상기 전폭 대판(S)을 슬릿하지 않고 작업시킬 때에는 상기 전폭 대판의 상면으로 퇴피(退避)하는 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치.

[3]

상기 [1] 항에 있어서, 상기 엣지 가이드(1)를, 상기 상부롤(11)과 동축(同軸)이고 상기 상부롤 외경보다 큰 직경의 디스크(1A), 또는 상기 큰 직경의 디스크(1B₂) 및 상기 상부롤의 중앙 접촉부를 대신하는 상기 상부롤 외경과 동일 직경 이하의 접촉부(1B₁)로 이루어지는 단붙이(段付) 디스크(1B)로 구성한 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치.

[4]

상기 [2] 항에 있어서, 상기 엣지 가이드(1)를, 또는, 상기 [3] 항에 있어서 상기 엣지 가이드의 디스크부(1A, 1B₂)를, 상기 상부롤(11)의 롤 축에 헐겁게 끼운 세퍼레이트 링(separate ring)(1C)으로 구성한 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치.

[5]

상기 [2] 항에 있어서, 상기 엣지 가이드(1)를, 상기 상부롤(11)의 롤 축에 형성한 홈부(11A)와, 그 홈부에 헐겁게 끼운 세퍼레이트 디스크(1D)로 구성한 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치.

본 발명에 의하면, 슬릿 대판의 반송 라인에서, 사행을 검출하여 수정하는 것처럼 고(高)응답이고 고정밀인 피드백 제어는 필요하지 않아, 간소한 장치 구성으로, 슬릿 후의 대판을 반송 라인 중앙측에서 안정시킬 수 있다. 본 발명에서 이용하는 엣지 가이드는 슬릿재에 있어서의 센터 가이드(슬릿 절단 단면측(端面側) 가이드)이므로, 판폭에 맞춘 위치 제어 등도 불필요하다. 또한, 상하부 롤로 협지한 닙 내 및/또는 닙 근방 내에 위치하는 대판 엣지를 가이드하기 때문에, 판강성(板剛性)의 확보가 용이하게 가능하고, 판의 모서리 손상이 발생하기 어렵다. 상기 피드백 제어에서는 작업 안정화가 곤란한 전단 커팅 후의 미단 작업시와 같은 비정상작업시에도, 본 발명에서는 용이하게 안정적으로 작업시킬 수 있다. 또한, 슬릿재와 통상재 양쪽이 작업 가능하고, 그 전환도 용이하다.

도 1은 본 발명의 기본 개념을 나타내는 개략 정면도
도 2(a)는 배경기술의 문제점을 나타내는 개략 사시도
도 2(b)는 본 발명의 작용 효과를 나타내는 개략 사시도
도 3은 내향 스큐각의 정의를 나타내는 개략 평면도
도 4는 본 발명 [1]의 일례를 나타내는 개략 정면도
도 5(a)는 본 발명의 일례를 나타내는 개략 정면도
도 5(b)는 본 발명의 일례를 나타내는 개략 정면도
도 6(a)은 본 발명의 슬릿재 작업시의 개략 정면도
도 6(b)은 본 발명의 슬릿재 작업시의 개략 단면도
도 6(c)은 본 발명의 통상재 작업시의 개략 단면도
도 7(a)은 본 발명의 슬릿재 작업시의 개략 정면도(일부는 단면도)
도 7(b)은 본 발명의 슬릿재 작업시의 개략 단면도
도 7(c)은 본 발명의 통상재 작업시의 개략 단면도
도 8(a)은 실시예 1의 사행 방지 장치를 나타내는 개략 사시도(슬릿재 작업시)
도 8(b)은 실시예 1의 사행 방지 장치를 나타내는 개략 사시도(통상재 작업시)
도 9(a)는 실시예 2의 사행 방지 장치를 나타내는 개략 사시도(슬릿재 작업시)
도 9(b)는 실시예 2의 사행 방지 장치를 나타내는 개략 사시도(통상재 작업시)
도 10은 모델(model) 장치(도 5(a) 형태를 가짐)를 이용한 사행 측정 실험 데이터의 일례를 나타내는 PR 압하(壓下) 및 사행계(strip walking sensor) 출력의 타임 차트(time chart)
도 11은 본 발명의 일례를 나타내는 개략 정면도
도 12는 본 발명의 닙 근방의 정의를 나타내는 도면
도 13은 본 발명의 엣지 가이드 누름 기구(edge-guide pressing mechanism)의 예를 나타내는 도면
도 14는 본 발명의 엣지 가이드의 예를 나타내는 도면

본 발명의 기본 개념은 이하와 같다.

슬릿재(슬릿 대판, 간략히 판(板))의 사행은 제어(피드백 제어)하지 않고, 슬릿재를 기구적(기계적)으로 라인 중앙측에 가까이 붙이도록 한다. 슬릿재를 각각 라인 중앙측에 가까이 붙이는 기구적(기계적) 방법의 하나는, 외측 편압하법(片壓下法)이다. 상부 핀치 롤의 롤 직경은 라인 외측만 크게 한 단붙이 롤을 이용하는 방법이다.

편압하란, 판폭 방향으로 불균등하게 가해지는 압하(부분압하나 편압하 등)를 가리킨다. 외측 편압하에 의하면, 핀치 롤과 대판의 마찰력은, 외측 편압하 부분의 마찰력이, 내측 비압하(非壓下) 부분의 마찰력보다 커지고, 그 때문에 슬릿재를 라인 중앙측으로 회전시키려고 하는 모멘트가 발생하여, 슬릿재가 기구적(기계적)으로 라인 중앙측에 가까이 붙는다.

슬릿재를 각각 라인 중앙측에 가까이 붙이는 기구적(기계적) 방법의 하나는, 핀치 롤의 상부롤을 대판 반송 방향으로부터 내향으로 경사시키는 것(즉, 내향 스큐각)에 의한 방법이다. 롤에 내향 스큐각을 붙이면, 슬릿재에 라인 내측을 향하는 롤 주속(周速) 성분이 전달되기 때문에, 슬릿재가 기구적(기계적)으로 라인 중앙에 가까이 붙는다.

종래의 롤을 사용한 작업에서는, 대판의 진입 각도 등으로 순차적으로 안정 방향이 변하기 때문에 사행이 발생하지만, 본 발명에서는, 적극적으로 롤을 한쪽 방향으로 언밸런스 시키므로, 미묘한 조정이 불필요해진다.

한편, 라인 중앙측에 가까이 붙인 슬릿재는, 라인 중앙부에서 위치를 안정시켜, 중첩을 방지할 필요가 있기 때문에, 대판의 엣지 가이드를 설치한다. 엣지 가이드를 설치하는 위치는, 핀치 롤의 닙 내 및/또는 닙 근방 내로 한다. 여기에서, 닙 근방이란, 도 12에 나타내는 바와 같이, 슬릿 대판의 진행 방향에 대해, 롤 중심과 닙 중심을 잇는 선분에 대해 롤 중심을 기준으로 ±30° 이내의 각도가 되는 판면(板面) 내의 상류측과 하류측 범위이다.

슬릿재가 엣지 가이드에 가까이 붙어 엣지 가이드로부터 반력(反力)을 받아도 판이 변형하지 않도록, 상하부 롤로 협지한 닙 내 및/또는 닙 근방 내에 위치하여, 판강성이 매우 높은 상태로 되어 있는 판 엣지를 구속하는 엣지 가이드를 설치한 것에, 본 발명의 특징이 있다.

다시 말해, 본 발명에서는, 예를 들면 외측 편압하에 의한 경우에 대해 도 1에 나타내는 바와 같이, 적극적으로 롤을 언밸런스 시킴으로써 슬릿재에 라인 중앙측으로 가까이 붙이는 외력(F)을 가하고, 이에 대항하는 반력을 라인 중앙 부근에 설치한 엣지 가이드로 담당하게 하는 구성으로 한다. 본 발명에서는, 판의 라인 외측 엣지를 가이드하는 사이드 가이드는 사용하지 않는다.

예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 사이드 가이드(SG)를 이용하면 닙과 그 다음 닙 사이에서 대판(S)에 모서리 손상이 발생하는 경우가 있음(도 2(a))에 대해, 닙 내 및/또는 닙 근방 내에 위치하는 판 엣지의 라인 중앙측에 설치한 엣지 가이드(1)에 의하면, 대판(S1, S2)이 핀치 롤의 상부롤(11)과 하부롤(12)로 협지되어 판강성이 매우 높아져 있기 때문에, 모서리 손상은 발생하지 않는다(도 2(b)). 또한, 상기 엣지 가이드는, 닙 내 및/또는 닙 근방 내 중에서도, 닙 내에 위치하는 판 엣지를 구속하는 것이, 더 높은 판강성을 얻는 점에서 바람직하다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 대판(S1, S2)에 외력(F)을 가하는 수단으로서, 상기 편압하 대신에, 내향 스큐각을 이용해도 좋다. 또한, 도 3에서는, 하부롤은 도시를 생략했다. 외력(F)을 가하는 내향 스큐각은, 압하력과의 균형으로 결정하면 좋지만, 대체로 10°～30° 정도로 하는 것이 바람직하다.

상기 기본 개념에 의해, 슬릿 대판의 반송 라인(혹은 슬릿 라인이라고 한다)에 있어서, 간소한 장치 구성으로, 대판의 엣지를 손상시키지 않고, 슬릿 후의 대판을 반송 라인 중앙측에서 안정시킬 수 있으며, 또, 절단 후의 미단 작업시와 같은 비정상작업시라도, 용이하게 안정적으로 작업시킬 수 있다.

상기 기본 개념에 기초한 본 발명 [1]은, 예를 들면 외측 편압하의 경우에 대해 도 4에 나타내는 바와 같이, 반송 라인 내에서 전폭 대판을 2조로 슬릿하여 이루어지는 대판(슬릿 대판 또는 슬릿재)(S1, S2)을 핀치 롤로 작업시키는 슬릿 대판 사행 방지 장치에 있어서, 상기 핀치 롤은, 상기 대판(S1, S2)의 하면을 지지하는 하부롤(12)과, 상기 대판(S1, S2)의 상면에 접촉하여 외측 편압하에 의해 외력(F)을 가해 상기 대판(S1, S2)을 라인 중앙측으로 가까이 붙이는 상부롤(11)을 갖고, 상기 핀치 롤의 닙 내 및/또는 닙 근방 내(또한, 도 4의 예에서는, 닙 내로 하고 있음)에 위치하는 상기 대판(S1, S2)의 라인 중앙측 에지를 가이드하는 엣지 가이드(1)를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

대판(S1, S2)을 라인 중앙측으로 가까이 붙이는 힘을 얻기 위해서는, 상부롤의 중앙부 접촉폭을 외측 편압하 접촉폭보다 좁게 할 필요가 있다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 상부롤의 중앙 접촉부 접촉폭은 외측 편압하를 하는 외측 단붙이 롤의 편압하 접촉폭의 1/2 이하, 바람직하게는 1/4 이하의 접촉폭으로 한다. 또한, 상부롤의 중앙 접촉부가 누르는 위치는, 대판(S1, S2)의 라인 중앙측 엣지에 가까울수록 엣지까지 잘 누르는 것이 이상적이다. 그러나 엣지 상부롤의 설치상의 제약과 상부롤의 중앙 접촉부 단부(端部)의 곡률 관계에서, 엣지까지 누를 수 없는 경우에는, 판 엣지 근방의 변형량이 탄성 범위 내로 유지될 수 있는 범위 내에서, 엣지 근방을 누른다. 구체적으로, 상기 엣지 근방이란, 엣지로부터 대판의 내측으로 약 1O㎜ 위치이다. 다시 말해, 도 11에 나타내는 바와 같이, 상부롤의 중앙 접촉부를 슬릿 대판의 중앙측 엣지로부터 내측으로 약 10㎜ 이하인 위치에서 접촉시킨다. 또한, 엣지 가이드의 폭은, 강도를 확보한 다음, 양(兩) 슬릿 판재(板材)의 간격 이하로 한다.

또한, 본 발명에 이용되는 핀치 롤은, 2조의 슬릿재가 상기 핀치 롤에 설치된 엣지 가이드의 양측으로 각각 작업되는 형태이지만, 본 발명에 이용되는 핀치 롤은 이에 한정되는 것은 아니다. 2조의 슬릿재 중 어느 1조만이 상기 엣지 가이드의 양측 중 어느 편측(片側)만으로 작업되는 형태여도 좋다. 예를 들면, 도 1에서, 슬릿재(S1)만이 작업되고, 슬릿재(S2)가 존재하지 않는 형태여도, 본 발명을 사용할 수 있다.

도 5(a), 도 5(b)에, 상기 엣지 가이드를, 상기 상부롤(11)과 동축이고 상기 상부롤(11)의 외경보다 판 두께 2배 미만만큼 큰 직경의 디스크(1A), 또는 상기 상부롤(11)의 외경과 동일 직경 이하의 압하부(1B₁)와 상기 상부롤 외경보다 판 두께 2배 미만만큼 큰 직경의 디스크부(1B₂)로 이루어지는 단붙이 디스크(1B)로 구성한 형태를 나타낸다. 이 예에서는, 엣지 가이드는 고정식이다. 도 5(a)의 형태에서는, 판 엣지가 닙 내에서 눌러져 있지 않지만, 판 엣지의 변형량이 탄성 범위 내이면 문제는 없다. 문제가 없는 것은 모델 실험에서도 확인되어 있다. 판 두께에 의해 판 엣지의 변형량이 변하므로, 모든 판 두께에 대해 확실하게 사행 방지를 행하는 장치를 실현하기 위해, 실제 장치에서는 슬릿재의 중앙부 엣지부 근방을 누르는 구성으로 했다.

상기 모델 실험에서는, 도 5(a)에 나타낸 형태(외측 편압하로 외력(F)을 가하고, 디스크(1A)로 슬릿 대판의 라인 중앙측 엣지를 가이드하는 형태의 핀치 롤을 사용)의 모델 실험장치를 제작하여, 대판을 디스크(1A)의 편측만으로 작업시키고, 그때, 간헐적으로 핀치 롤 압하(간략히 PR 압하)를 가하여, 대판의 사행 거동을 핀치 롤의 입구측 및 출구측(권취부)에 설치한 사행계로 측정했다. 그 결과의 일례를 도 10에 나타낸다. 도 10의 사행계 출력 차트에 의하면, PR 압하에 의해, 출구측(권취부)의 작업이 안정되는 것이 분명하다. 또한, 입구측에서는 변동하고 있지만, PR 압하에 의해 센터링되고 있는 것을 알 수 있다.

그런데 슬릿재 반송 라인에는, 슬릿재만을 작업시키는 타입(편의상 타입 Ⅰ로 칭한다)만은 아니고, 슬릿재와, 슬릿되지 않은 전폭 대판(통상재)을, 교대로 작업시키는 타입(편의상 타입 Ⅱ로 칭한다)도 있다. 타입 Ⅰ의 경우, 상기 엣지 가이드의 설치 양식은, 도 5(a), 도 5(b)에 예시한 고정식이어도 좋지만, 타입 Ⅱ의 경우는, 고정식으로 하지 않고, 진퇴자재식(進退自在式)으로 하여, 상기 슬릿재를 작업시킬 때에는 상기 하부롤 상단 높이 위치까지 하강해서 상기 슬릿재의 라인 중앙측 엣지를 가이드하고, 상기 통상재를 슬릿하지 않고 작업시킬 때에는 상기 통상재의 상면으로 퇴피하도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 엣지 가이드는, 상기 하부롤과 접촉해 있으면, 확실하게 판 엣지를 가이드할 수 있다. 패스 라인(pass line)의 상하 변동이 적은 라인에 설치하는 경우에는, 상기 엣지 가이드 하단(下端)이 상기 슬릿재의 상면으로부터 상기 하부롤 표면 사이에 있으면 좋다. 상기 엣지 가이드는, 엣지 가이드 자체의 자중에 의하든지, 혹은 누름 기구 등에 의해 하강시킨다. 예를 들면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 로드(rod)의 선단부에 작은 롤을 붙인 실린더로 세퍼레이트 링이나 세퍼레이트 디스크를 눌러 내려도 좋다. 다만, 통상재를 작업시킬 때에는, 통상재의 상면에 변형이나 흠집을 발생시키지 않도록 누르는 힘을 작게 한다.

도 14에 나타내는 바와 같이, 통상재에 접촉하는 엣지 가이드의 최외주(最外周)는, 상부롤과 동질(同質)이나 고무 등과 같은 탄성체로 하고, 슬릿재의 엣지와 접촉하는 엣지 가이드의 측면은, 경도(硬度)가 높은 내마모재로 한다.

상술한 진퇴자재식 엣지 가이드의 일례로서 도 6(a), 도 6(b), 도 6(c)에, 상기 도 5(b)에 있어서의 엣지 가이드의 디스크부를, 고정식으로부터 진퇴자재식으로 변경하기 위해, 상기 상부롤(11)의 롤 축에 헐겁게 끼운 세퍼레이트 링(1C)으로 구성한 형태를 나타낸다(본 발명 [4]에 대응한다). 세퍼레이트 링(1C)은, 상부롤(11)의 롤 축에 헐겁게 끼워져 있으므로, 슬릿재(S1, S2)의 작업시에는 이들 판 사이의 간격을 통해 하부롤(12)과의 접촉 위치까지 자중에 의해 또는 누름 기구 등에 의해 하강해서 슬릿재(S1, S2)의 라인 중앙측 엣지를 가이드하고(도 6(b)), 한편, 통상재(S)의 작업시에는 이 판의 상면으로 퇴피한다(도 6(c)).

또한, 상기 진퇴자재식 엣지 가이드의 다른 일례로서 도 7(a), 도 7(b), 도 7(c)에, 상기 엣지 가이드를, 상기 상부롤(11)의 롤 축에 형성한 홈부(11A)와, 그 홈부(11A)에 헐겁게 끼운 세퍼레이트 디스크(1D)로 구성한 형태를 나타낸다.

[실시예 1]

실시예 1의 실시 대상은, 냉연강판 슬릿 라인이다. 이 슬릿 라인은, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 전단 장치(20)의 하류에서 2조의 슬릿재(S1, S2)를 각각 제1, 제2 디플렉터(deflector) 핀치 롤(21, 22)을 통해 반송 방향을 수평 방향으로부터 하향으로 바꾸어, 제1, 제2 텐션 릴(31, 32)로 권취하도록 구성되어 있다. 또한, 슬릿재(S2)는, 제2 디플렉터 핀치 롤(22)에 들어가기 전에, 슬릿재(S1)와 평행하게 제1 디플렉터 핀치 롤(21)을 통과하지만, 그곳에서는 슬릿재(S2)의 반송 방향은 수평 방향인 채로 된다. 이 슬릿 라인에서는 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 때로는 통상재(S)도 작업시켜, 제1 디플렉터 핀치 롤(21), 제1 텐션 릴(31)로 된 설비계열과, 제2 디플렉터 핀치 롤(22), 제2 텐션 릴(32)로 된 설비계열을 교대로 이용하여 권취를 행하고 있다. 종래는, 제1, 제2 디플렉터 핀치 롤(21, 22)은 상하부 롤 모두 플랫 롤(flat roll)을 이용하고 있었다.

실시예 1에서는, 제1, 제2 디플렉터 핀치 롤(21, 22)을, 도 6(a), 도 6(b), 도 6(c)에 나타낸 것과 같은 형태로 했다. 즉, 상부롤(11)에 대해, 라인 폭 방향 외측의 롤 직경을 크게 하여 외측 편압하를 가능하게 하고, 본 발명에 관계되는 엣지 가이드로서 상부롤(11)의 롤 축에 헐겁게 끼우는 세퍼레이트 링(1C)을 설치하였다. 제1 디플렉터 핀치 롤(21)에서는, 슬릿재(S1, S2)가 모두 외측 편압하에 의해 라인 중앙측에 가까이 붙고, 그 가까이 붙인 판 엣지가 세퍼레이트 링(1C)으로 가이드된다. 제2 디플렉터 핀치 롤(22)에서는, 그 상류의 제1 디플렉터 핀치 롤(21)을 통과 후 홀로 된 슬릿재(S2)만이 외측 편압하에 의해 라인 중앙에 가까이 붙고, 그 가까이 붙인 판 엣지가 세퍼레이트 링(1C)으로 가이드된다.

통상재(S)의 작업시에는, 세퍼레이트 링(1C)은, 상부롤(11)의 롤 축에 헐겁게 끼워져 있기 때문에 자동적으로 대판 상면측으로 퇴피한다.

또한, 제1 디플렉터 핀치 롤(21)로의 본 발명 적용만으로도 충분한 사행 방지 효과가 얻어지지만, 실시예 1과 같이 제2 디플렉터 핀치 롤(22)에도 본 발명을 적용하면, 그 효과는 더 커진다.

[실시예 2]

실시예 2의 실시 대상은, 실시예 1의 실시 대상과 같은 슬릿 라인이다. 실시예 2의 실시 형태를 도 9(a), 도 9(b)에 나타낸다. 도시된 바와 같이 여기에서는, 제2 디플렉터 핀치 롤(22)은 종래 그대로 하고, 제1 디플렉터 핀치 롤(21)에서, 상부롤(11)을 폭방향으로 2 분할하여, 도 3에 나타낸 바와 같이 경사시켜 내향 스큐각에 의한 외력(F)을 가할 수 있도록 하며, 본 발명에 관계되는 엣지 가이드로서 상부롤(11)의 롤 축에 헐겁게 끼우는 세퍼레이트 링(1C)을 설치하였다.

이에 의한 작용 효과는, 실시예 1에서 제2 디플렉터 핀치 롤(22)을 종래 그대로 한 경우와 동등하다.

1 엣지 가이드
1A 디스크
1B 단붙이 디스크
1B₁ 압하부
1B₂ 디스크부
1C 세퍼레이트 링
1D 세퍼레이트 디스크
10 반송 롤
11 상부롤
11A 홈부
12 하부롤
20 전단 장치
21 제1 디플렉터 핀치 롤
22 제2 디플렉터 핀치 롤
31 제1 텐션 릴
32 제2 텐션 릴
S 대판(전폭 대판 또는 통상재)
S1, S2 대판(슬릿 대판 또는 슬릿재)
SG 사이드 가이드

Claims

반송 라인 내에서 1조의 전폭(全幅) 대판을 2조로 슬릿하여 이루어지는 슬릿 대판을 핀치 롤로 작업시키는 슬릿 대판 사행 방지 장치에 있어서,
상기 핀치 롤은, 상기 슬릿 대판의 하면을 지지하는 하부롤과, 상기 슬릿 대판의 상면에 접촉하여 외측 편압하(片壓下) 또는 내향 스큐각(inward skew angle)에 의해 상기 슬릿 대판을 라인 중앙측으로 가까이 붙이는 상부롤을 갖고,
또, 상기 슬릿 대판의 라인 중앙측 엣지 근방에 접촉하는 상기 상부롤의 중앙 접촉부와 상기 하부롤 사이에 낀 닙 내 또는 닙 근방 내에 위치하는 상기 슬릿 대판의 라인 중앙측 엣지를 가이드하는 엣지 가이드를 설치한 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치.
제1 항에 있어서,
상기 엣지 가이드는 진퇴 가능하게 구성되어 있어,
상기 슬릿 대판을 작업시킬 때에는 상기 하부롤과의 접촉 위치까지 하강하여 상기 슬릿 대판의 라인 중앙측 엣지를 가이드하고,
상기 전폭 대판을 슬릿하지 않고 작업시킬 때에는 상기 전폭 대판의 상면으로 퇴피(退避)하는 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치.
제1 항에 있어서,
상기 엣지 가이드를, 상기 상부롤과 동축(同軸)이고 상기 상부롤 외경보다 큰 직경의 디스크, 또는 상기 큰 직경의 디스크 및 상기 상부롤의 중앙 접촉부를 대신하는 상기 상부롤 외경과 동일 직경 이하의 접촉부로 이루어지는 단붙이(段付) 디스크로 구성한 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치.
제2 항 또는 제3 항에 있어서,
엣지 가이드를, 상기 상부롤의 롤 축에 헐겁게 끼운 세퍼레이트 링(separate ring)으로 구성한 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치.
제2 항에 있어서,
상기 엣지 가이드를, 상기 상부롤의 롤 축에 형성한 홈부와, 그 홈부에 헐겁게 끼운 세퍼레이트 디스크로 구성한 것을 특징으로 하는 슬릿 대판 사행 방지 장치.