特表 2024-519047 圧延スタンド内における少なくとも１つのワークロールのためのカセット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-08

(54)【発明の名称】圧延スタンド内における少なくとも１つのワークロールのためのカセット

(51)【国際特許分類】

   B21B 13/14 20060101AFI20240426BHJP

   B21B 31/02 20060101ALI20240426BHJP

   B21B 29/00 20060101ALI20240426BHJP

【ＦＩ】

B21B13/14 D

B21B31/02 Z

B21B29/00 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2023571462

(86)(22)【出願日】2022-03-23

(85)【翻訳文提出日】2023-12-04

(86)【国際出願番号】 EP2022057590

(87)【国際公開番号】W WO2022242933

(87)【国際公開日】2022-11-24

(31)【優先権主張番号】102021205156.1

(32)【優先日】2021-05-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390035426

【氏名又は名称】エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(72)【発明者】

【氏名】パーヴェルスキー・ハルトムート

(72)【発明者】

【氏名】プルスト・ホルガー

(72)【発明者】

【氏名】シェルマン・マルクス

(72)【発明者】

【氏名】ヴィーツィヒ・クリスティアン

(57)【要約】

【解決手段】本発明は、圧延材、特に金属ストリップの圧延のための圧延スタンド５０内における、少なくとも１つのワークロール１０のためのカセット１００に関し、このカセットが、－縦長の切欠き部１１２を有するカセット基礎本体１１０を有し、この切欠き部が、向かい合って位置する２つの短側面と、向かい合って位置する２つの長側面とによって画定されており、前記ワークロールが、これら短側面において回転可能に支承されており；－少なくとも１つの支持シェル１２０を有し；－前記支持シェル１２０のための担持体としての、前記カセット基礎本体内において支承された、少なくとも１つの支持ブリッジ１３０を有し；および、－前記カセット基礎本体のこれら長側面の内の１つの長側面に対する、前記支持ブリッジの関節運動可能な結合のため、および、前記ワークロールの表面に対する、水平方向の圧接力による前記支持シェルの圧接のための、少なくとも１つの圧接機構１４０を有している。細長のワークロールの水平方向の湾曲を、高い圧延力の際にも防止するために、本発明は、前記支持ブリッジ１３０の曲げ剛性が、前記圧接機構を収容する、前記カセット基礎本体の前記長側面との結合状態にある、前記圧接機構１４０の曲げ剛性よりも大きいことを提案する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧延材、特に金属ストリップの圧延のための圧延スタンド（５０）内における、少なくとも１つのワークロール（１０）のためのカセット（１００）であって、
このカセットが、
－縦長の切欠き部（１１２）を有するカセット基礎本体（１１０）を有し、
この切欠き部が、向かい合って位置する２つの短側面と、向かい合って位置する２つの長側面とによって画定されており、前記ワークロールが、これら短側面において回転可能に支承されており；
－少なくとも１つの支持シェル（１２０）を有し；
－前記支持シェル（１２０）のための担持体としての、前記カセット基礎本体内において支承された、少なくとも１つの支持ブリッジ（１３０）を有し；および、
－前記カセット基礎本体のこれら長側面の内の１つの長側面に対する、前記支持ブリッジの関節運動可能な結合のため、および、前記ワークロールの表面に対する、水平方向の圧接力による前記支持シェルの圧接のための、少なくとも１つの圧接機構（１４０）を有している；
上記カセット（１００）において、
前記支持ブリッジ（１３０）の曲げ剛性が、前記圧接機構を収容する、前記カセット基礎本体の前記長側面との結合状態にある、前記圧接機構（１４０）の曲げ剛性よりも大きい、
ことを特徴とするカセット（１００）。

【請求項2】

前記ワークロール（１０）に対する、前記支持シェル（１２０）を有する前記支持ブリッジ（１３０）の圧接のために、
前記圧接機構（１４０）は、少なくとも１つの圧接シリンダー（１４２）を有していることを特徴とする請求項１に記載のカセット（１００）。

【請求項3】

少なくとも１つのトグルリンク（１４３）が設けられており、
このトグルリンクが、トグルジョイント（１４４）と、第１のリンクアームと第２のリンクアーム（１３０）とを有しており、
これら両方のリンクアームが、これらリンクアームのトグルジョイント近傍の端部でもって、前記トグルジョイントを介して、関節運動可能に互いに結合されていること；および、
前記第１のリンクアーム（１４５）が、この第１のリンクアームのトグルジョイントから遠い端部でもって、関節運動可能に、前記カセット基礎本体（１１０）の前記長側面に対して枢着されていること；および、
前記第２のリンクアームが、前記支持ブリッジ（１３０）によって形成されていること；および、
前記圧接シリンダー（１４２）が、前記カセット基礎本体（１１０）の前記長側面内に組み込まれているか、または、この長側面に枢着されており、且つ、
前記ワークロール（１０）に対する前記支持シェル（１２０）を有する前記支持ブリッジ（１３０）の圧接のために、前記トグルリンク（１４３）との作用結合の状態にあり；且つ、
前記トグルジョイント（１４４）と、前記第１のリンクアーム（１４５）と、前記圧接シリンダー（１４２）とによって、前記圧接機構（１４０）が形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のカセット（１００）。

【請求項4】

前記カセット基礎本体（１１０）の前記長側面に対する、前記支持ブリッジの結合のために、
複数の、有利には２つの圧接機構（１４０）が、前記支持ブリッジ（１３０）の長手方向延在に沿って設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のカセット（１００）。

【請求項5】

前記ワークロール（１０）に対する、前記支持シェル（１２０）のそれぞれの圧接位置の直接的または間接的な検出のために、
例えば前記圧接シリンダー（１４２）内において組み込まれている少なくとも１つの位置検出器（１５０、ｓ）が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のカセット（１００）。

【請求項6】

前記支持シェル（１２０）が前記ワークロール（１０）に対して押し付けられている前記圧接力を検出するための、少なくとも１つの力センサー（１６０、Ｆ）が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のカセット（１００）。

【請求項7】

前記ワークロール（１０）の前記表面の、向かい合って位置する領域での、前記支持シェルの押し付けのために、
前記カセット基礎本体（１１０）の、向かい合って位置する両方の前記長側面のそれぞれの長側面に対して、
有利には、前記圧接機構（１４０）の内のそれぞれに２つの前記圧接機構を介して、
１つの支持シェル（１２０）を有するそれぞれに１つの支持ブリッジ（１３０）が、枢着されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のカセット（１００）。

【請求項8】

前記ワークロール（１０）の前記支持のために、中間ロールまたはバックアップロール（２０）が設けられており、
この中間ロールまたはバックアップロールが、
前記ワークロール（１０）の上方または下方で、同様に、前記切欠き部（１１２）の、向かい合って位置する短側面において、回転可能に支承可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載のカセット（１００）。

【請求項9】

少なくとも１つの前記支持ブリッジ（１３０）と、少なくとも１つの前記支持シェル（１２０）とは、それぞれに、１つの部材から成るように形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載のカセット（１００）。

【請求項10】

前記圧延スタンドの圧延スタンド台架内における、前記ワークロールのチョックのための収容部内への挿入のため、または、これら収容部からの引き出しために、
前記カセット（１００）は、圧延スタンド（５０）のための交換カセットとして形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載のカセット（１００）。

【請求項11】

圧延スタンド（５０）であって、この圧延スタンドが、
操作側で１つの圧延スタンド台架を、および、駆動側で１つの圧延スタンド台架を有し；且つ、
これら圧延スタンド台架によって担持される、少なくとも１つのワークロール（１０）を有している、前記圧延スタンドにおいて、
請求項１から１０のいずれか一つに記載の少なくとも１つのカセット（１００）を有しており；
前記ワークロールが、前記カセット基礎本体（１１０）の前記短側面において回転可能に支承されていることを特徴とする圧延スタンド（５０）。

【請求項12】

前記ワークロールの支持のための中間ロール（２０）を有しており、
この中間ロールが、前記ワークロールの上方または下方で、同様に、前記カセット基礎本体（１１０）の前記短側面において回転可能に支承されていることを特徴とする請求項１１に記載の圧延スタンド（５０）。

【請求項13】

前記カセット（１００）が、強固に、両方の前記圧延スタンド台架の間で、前記圧延スタンド内へと組み込まれていること；または、
前記圧延スタンド台架内における、前記ワークロールの前記チョックのための前記収容部内への挿入のため、または、これら収容部からの引き出しために、前記カセット（１００）が、交換カセットとして形成されている、
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の圧延スタンド（５０）。

【請求項14】

前記圧延スタンドの、上側の前記ワークロール（１０）と、有利には上側の前記中間ロール（２０）との収容のために、上側のカセット（１００－ｏ）が設けられていること；及び／または、
前記圧延スタンド（５０）の下側の前記ワークロール（１０）と、有利には下側の中間ロール（２０）との収容のために、下側のカセット（１００－ｕ）が設けられていること、
ことを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一つに記載の圧延スタンド（５０）。

【請求項15】

請求項１１から１４のいずれか一つに記載の圧延スタンド（５０）内に組み込まれた、請求項１から１０のいずれか一つに記載の少なくとも１つのカセット（１００）内における、前記圧接シリンダー（１４２）の圧接のための方法において、
この方法が、以下のステップ：即ち、
圧延作業の開始の以前での：
長側面に向かって、前記ワークロール（１０）の水平方向の湾曲が予測される、前記カセット基礎本体（１１０）の該長側面としての、前記湾曲側の確認；および、
前記圧接シリンダー内における圧力の適当な変化による、それぞれに個々にそれら圧接シリンダー（１４２）のそれぞれの圧接シリンダーのために予め与えられた、初期目標位置（ｓ１ｓｏｌｌ．．．ｓ４ｓｏｌｌ）への、
前記湾曲側においてと、向かい合って位置する側とにおいての、前記カセット（１００）内における全ての圧接シリンダー（１４２）の調節、
のステップを有していることを特徴とする方法。

【請求項16】

前記湾曲側での、全ての圧接シリンダー（１４２）の前記目標位置は、－典型的に前記初期目標位置を出発点として－、
それぞれに前記湾曲側（１２０）での前記圧接シリンダー（１４２）により、ワークロールに対して個々に付与される前記圧接力が、それぞれに１つの－有利には前記湾曲側での全ての圧接シリンダーのために単一に－予め与えられた目標予負荷力（Ｆｖ）に到達するまでの間、変化、特に、増大される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

請求項１５または１６に記載の方法であって、
前記圧接シリンダーが、前記湾曲側と、向かい合って位置する非湾曲側とに、対体の状態で向かい合って配置されている前記方法において、
圧延作業の間じゅう、以下のステップ：即ち、
前記ワークロールの前記表面の、向かい合って位置する領域に対して、向かい合って配置された前記圧接シリンダーの少なくとも１つの対体の、前記圧接力の差分（Ｆ３－Ｆ１、Ｆ４－Ｆ２）の検出；および、
関与させられた、向かい合って位置する前記圧接シリンダーの内の少なくとも１つの圧接シリンダーの、前記目標位置（Ｓ３、Ｓ１；Ｓ４、Ｓ２）の適当な変化による、差分力のための予め与えられた予測値への、差分の調節、
のステップを有していることを特徴とする方法。

【請求項18】

以下の入力量：即ち、
予め計算された圧延力、
予め計算された圧延トルク、
前記圧延スタンドによって圧延されるべき前記圧延材の、予め計算されたストリップ張力、
前記支持シェル（１２０）の幾何学的形状、
前記支持シェルの摩耗状態、
前記ワークロールのロール直径、
前記支持シェル（１２０）と前記ワークロールとの間の流体圧力（ｐ）のための目標値、
の内の少なくとも１つの入力量を基礎とする、
初期量としての、前記圧接シリンダーのための初期目標位置値（ｓ１ｓｏｌｌ．．．ｓ４ｓｏｌｌ）、予負荷力（Ｆｖ）のための目標値、及び／または、差分力（ΔＦ）のための予測値の計算のためのプロセスモデルを有している、
ことを特徴とする請求項１５から１７のいずれか一つに記載の方法。

【請求項19】

前記ワークロール（１０）によって画定される前記圧延ロール間隙の拡大または減少の実現化のために、
前記非湾曲側での、上側の前記カセット（１００－ｏ）と下側の前記カセット（１００－ｕ）との全ての前記圧接シリンダー（１４２）の前記目標位置は、例えば、これら圧接シリンダーの初期目標位置に対して、有利には同じ量だけ増大または低減される、
ことを特徴とする請求項１５から１８のいずれか一つに記載の方法。

【請求項20】

請求項１５から１９のいずれか一つに記載の方法であって、
上側および下側の前記カセット（１００）が、それぞれに、操作側と駆動側との圧接シリンダー（１４２）を、少なくとも前記非湾曲側で設けられている、および、備え付けられている、前記方法において、
互いに相対的な、上側および下側の前記ワークロールの傾斜位置の実現化のために、
有利には、全ての前記圧接シリンダー（１４２）において、これら圧接シリンダーの初期目標位置を出発点として、
－それぞれに前記非湾曲側の－上側および下側の前記カセットの操作側の前記圧接シリンダー（１４２）の前記目標位置は、
－それぞれに前記非湾曲側の－上側および下側の前記カセットの駆動側の前記圧接シリンダー（１４２）に対して相対的に変化される、
ことを特徴とする方法。

【請求項21】

両方の前記カセットによって、前記方法が実施される場合に、
上側の前記カセットと下側の前記カセットとの前記圧接シリンダーは、有利には、それぞれに、同じ符号を有する同じ量だけ移動される、
ことを特徴とする請求項１５から２０のいずれか一つに記載の方法。

【請求項22】

請求項１５から２１のいずれか一つに記載の方法であって、
それぞれに１つの操作側の圧接シリンダーと駆動側の圧接シリンダーとを有する上側のカセットと下側のカセットとが、前記湾曲側と前記非湾曲側とにおいて設けられている、
前記方法において、
前記ワークロールによって画定された前記圧延ロール間隙のプロフィルの変化の実現化のために、
上側の前記カセットの操作側の前記圧接シリンダーと、下側の前記カセットの駆動側の前記圧接シリンダーとの前記目標位置は、それぞれに、前記非湾曲側で、これらの初期目標位置に対して、それぞれに、有利には同じ量だけ増大または低減されること；
および、
上側の前記カセットの駆動側の前記圧接シリンダーと、下側の前記カセットの操作側の前記圧接シリンダーとの前記目標位置が、それぞれに、前記非湾曲側で、それぞれに、これらの初期目標位置に対して、有利には同じ量だけ低減または増大されること、
を特徴とする請求項１５から２１のいずれか一つに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧延材の圧延のための、延スタンド内における少なくとも１つのワークロールのためのカセットに関する。更に、本発明は、少なくとも１つのそのようなカセットを有する圧延スタンド、並びに、そのようなカセット内における圧接シリンダーの圧接のための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本願発明の背景は、ワークロールの水平方向支持の無い、４つまたは６つのロールを有する旧来の圧延スタンドにおいて、許容されるワークロール直径が、下方に向かって制限されていることの物理的な事項である。この制限は、十分に大きなロール直径を有するワークロールだけが、同様に高い圧接力による負荷の際にも、側方もしくは水平方向に湾曲することの傾向にないので、それ故に与えられている。

【0003】

高強度の薄い金属ストリップの冷間圧延に関して、しかしながら、大きな細長度を有するワークロールが、その際に弾性的なロール扁平性が生じること無しに、大きな圧接力を高強度の薄い金属ストリップへと伝達可能とするために、必要とされる。
しかしながら、４つもしくは６つのロールを有する圧延スタンド内における、同様に細いもしくは細長のワークロールも使用可能とするため、および、これに伴って、この圧延スタンドを、同様に上述された高強度の薄い金属ストリップの圧延のために適しているように形成するためにも、
従来技術において、上述された圧延スタンド内における、高い細長度を有するワークロールを、水平方向に支持することは公知である；この目的のために例えば公開されていない独国特許出願第１０２０２０３０７６．６号明細書（特許文献１）を参照。

【0004】

この特許文献１は、ワークロールのための流体静力学的な支持シェルの使用だけでなく、さもなければ使用される標準的なワークロールを有する旧来的なチョックの代わりに、
１つの圧延スタンドの圧延スタンド台架の間での挿入のための、１つのカセットの形態での、小さなワークロールと第２の中間ロールとの統合も開示している。

【0005】

上述された特許文献１から公知の支持シェルは、比較的に細く、もしくは、細長く；
且つ、この支持シェルが、それ故に、同様にこの支持シェルが操作側および駆動側の圧接シリンダーによって水平方向にワークロールに対して押圧される場合にも、
しばしば、ワークロールの水平方向の湾曲、もしくは、大きな圧延力に対する反作用としての、このワークロールの自己増幅的な湾曲を上首尾に打ち消すか、または、そのような湾曲を防止するために適していない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】独国特許出願第１０２０２０３０７６．６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の根底をなす課題は、圧延スタンド内における少なくとも１つのワークロールのための公知のカセットと、このカセットを有する公知の圧延スタンドと、並びに、このカセット内における圧接シリンダーの圧接のための公知の方法とを、
細長のワークロールの水平方向の湾曲が、高い圧延力の際にも、効果的に防止されるように改良することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この課題は、カセットに関して、請求項１の対象によって解決される。それに従って、前記支持ブリッジの曲げ剛性が、前記圧接機構を収容する、前記カセット基礎本体の前記長側面との結合状態にある、前記圧接機構の曲げ剛性よりも大きい。

【発明の効果】

【0009】

換言すれば：即ち、本発明は、
仮に、支持シェルもしくは支持ブリッジが、より大きな間隔で互いに位置している２つの圧接機構によって、カセットの長側面において支持されている場合であっても、
支持シェルもしくはこの支持シェルを担持する支持ブリッジ自体を、既に、この支持シェルが、同様にこの支持シェルに対してワークロールから作用される大きな水平方向力にも屈服しないか、もしくは、自身で湾曲しないか、または、ただ極めて少し湾曲するように、剛性に形成することを提案する。
支持シェルを有する支持ブリッジを担持する両方の圧接機構が、偏心的に相互に広く離間されている場合であっても、支持シェルのための担持体としての支持ブリッジの、請求された、大きな曲げ剛性に基づいて、この支持シェルの湾曲は、ワークロールによる同様に大きな水平方向力の作用のもとでも防止される。

【0010】

全ての支持機構をカセット内へと組み込み可能とするための重要な特徴は、支持ブリッジへの剛性の移動である。圧接装置の可湾曲性は、意図的に甘受され、且つ、適当な調節手法によって十分に補償される。

【0011】

第１の実施例に従い、前記ワークロールに対する、前記支持シェルを有する前記支持ブリッジの圧接のために、前記圧接機構は、少なくとも１つの圧接シリンダーを有している。

【0012】

第２の実施例に従い、カセット基礎本体の長側面の内の１つの長側面に対する、前記支持シェルを有する前記支持ブリッジの枢着のために、少なくとも１つのトグルリンクが設けられている。
このことは、トグルリンクの第１のリンクアームを介して行われ、この第１のリンクアームが、この第１のリンクアームのトグルジョイントから遠い端部でもって、関節運動可能に、前記カセット基礎本体の前記長側面に対して枢着されている。前記トグルリンクの前記第２のリンクアームは、前記支持ブリッジ自身によって、形成されている。両方のリンクアームは、トグルジョイントを介して、関節運動可能に互いに結合されている。
圧接シリンダーは、トグルリンクとの作用結合のために、両方のリンクアームの内の１つのリンクアームにおいて、または、トグルリンクのトグルジョイントにおいて枢着されており、且つ、この圧接シリンダーの他方の端部でもって、カセット基礎本体の長側面において支持されている。この目的のために、圧接シリンダーは、有利には、垂直方向に、または、少なくとも垂直方向の成分を有して、カセット基礎本体の長側面において枢着されている。この位置関係において、圧接機構は、トグルジョイントと、第１のリンクアームと、圧接シリンダーとによって形成されている。
トグルジョイントの、支持ブリッジの形態での第２のリンクアームは、それ故に、もはや圧接機構に所属していない。何故ならば、この第２のリンクアームが、支持ブリッジをカセット基礎本体の長側面に枢着することおよびワークロールの表面に対して圧接することのために、利用されるからである。
基本的に、少なくとも垂直方向に圧接される圧接シリンダーとの結合状態における、トグルリンクの形態での圧接機構の形成は、カセットが、このカセットの側方の寸法において、細長に、特にこのカセットが旧来的なワークロールのチョックの代わりに圧延スタンドの圧延スタンド台架窓部内へと挿入され得る程に細長に保持され得ること、の利点を提供する。

【0013】

更に別の実施例に従い、前記ワークロールに対する、前記支持シェルのそれぞれの圧接位置の直接的または間接的な検出のために、圧接シリンダーに、位置検出器及び／または力センサーが割り当てられている、もしくは、これら圧接シリンダー内に組み込まれている。力センサーは、圧接力の検出のために利用され、これら圧接力によって、前記支持シェルが、典型的に、冷却潤滑剤から成る薄膜を介して前記ワークロールに対して押圧される。

【0014】

更に別の実施例に従い、前記ワークロールの前記表面の、向かい合って位置する領域での、前記支持シェルの作用のために、
前記カセット基礎本体の、向かい合って位置する両方の前記長側面のそれぞれの長側面に対して、１つの支持シェルを有するそれぞれに１つの支持ブリッジが、枢着されている。
カセット基礎本体の、向かい合って位置する長側面に対する、両方の支持ブリッジの枢着は、有利には、それぞれに上述の２つの圧接機構を介して行われる。

【0015】

更に別の実施例に従い、前記ワークロールの上方または下方で、同様に、中間ロールまたはバックアップロールが、カセット基礎本体内における前記切欠き部の、向かい合って位置する短側面において、回転可能に支承されている。前記支持ブリッジと、前記支持シェルとが、１つの部材から成るように形成されていることは可能である。
前記圧延スタンドの圧延スタンド台架（Ｗａｌｚｅｎｓｔａｅｎｄｅｒｎ）内における、より大きな直径を有する旧来の前記ワークロールのチョックのための収容部内への挿入のため、または、これら収容部からの引き出しために、前記カセットが、圧延スタンドのための交換カセットとして形成されていることは可能である。

【0016】

圧延スタンドに関して、本発明の上述された課題は、請求項１１の対象によって、解決される。
それに従って、本発明に従う圧延スタンドは、
請求項１から１０のいずれか一つに記載の少なくとも１つのカセット）を有しており；
前記ワークロールが、前記カセット基礎本体の前記短側面において回転可能に支承されていることによって特徴付けられている。

【0017】

本発明に従う前記カセットが、強固に、両方の前記圧延スタンド台架（Ｗａｌｚｅｎｓｔａｅｎｄｅｒ）の間で、前記圧延スタンド内へと組み込まれていることは可能であり、または、
前記圧延スタンド台架（Ｗａｌｚｇｅｒｕｅｓｔｓｔａｅｎｄｅｒｎ）内における、前記ワークロールの前記チョックのための前記収容部内への挿入のため、または、これら収容部からの引き出しために、このカセットが、交換カセットとして形成されていることは可能である。
上側の前記ワークロールと、有利には上側の前記中間ロールとの収容のために、圧延スタンド内において、上側のカセットが設けられていることは可能であり、及び／または、
前記圧延スタンドの下側の前記ワークロールと、有利には下側の中間ロールとの収容のために、下側のカセットが設けられていることは可能である。
その他の点では、圧延スタンドのための解決策の利点は、カセットに関して述べられた上記利点に相応する。

【0018】

本発明に従う方法に関して、上述された課題は、請求項１５内において請求された方法によって解決される。本発明に従う方法は、請求項１１から１４のいずれか一つに記載の圧延スタンド内に組み込まれた、請求項１から１０のいずれか一つに記載の少なくとも１つのカセット内における前記圧接シリンダーの圧接に関する。
本発明に従う方法は、重要な方法のステップとして、圧延作業の開始の前の初期化のために、
前記湾曲側においてと、向かい合って位置する側とにおいての、前記カセット内における全ての圧接シリンダーが、前記圧接シリンダー内における圧力の適当な変化によって、それぞれに個々にそれら圧接シリンダーのそれぞれの圧接シリンダーのために予め与えられた、初期目標位置へと調節されることを意図する。
その際、この初期目標位置は、作業点に相応する。これら圧接シリンダーのそれぞれの圧接シリンダーは、それ故に、この圧接シリンダーの個々の作業点に調節される。
この作業点の調節を出発点として、前記湾曲側での、全ての圧接シリンダーの前記目標位置は、それぞれに前記湾曲側での前記圧接シリンダーにより、個々に付与される前記圧接力が、それぞれに１つの予め与えられた目標予負荷力Ｆｖに到達するまでの間、変化、特に、増大される。この目標予負荷力は、有利には、湾曲側での全ての圧接シリンダーのために、単一に予め与えられる。
カセットの内部での、湾曲側と向かい合って位置する側での、圧接シリンダーのための目標位置は、それによって影響されない。

【0019】

これまで説明された方法のステップによって、これに伴って、カセットの内部の全ての圧接シリンダーは、圧延プロセスの開始の前に、これら圧接シリンダーのそれぞれに意図された目標位置に、調節されている。

【0020】

圧延作業の間じゅう、
カセットの内部で対体の状態で、向かい合って配置された圧接シリンダーの圧接力の差分力は、湾曲側と向かい合って位置する側とにおいて検出され、且つ、
差分力のための、予め与えられた予測値へと、
それぞれに関与させられた、向かい合って位置する前記圧接シリンダーの内の少なくとも１つの圧接シリンダーにおける前記目標位置の適当な変化によって調節される。
このようにして、圧延プロセスの安定性は、連続的に監視され、且つ、維持される。

【0021】

更に、圧延プロセスの間じゅう、それぞれに、全て、カセット内における圧接シリンダーの適当な制御によって、
圧延ロール間隙を変化させること、上側および下側の前記ワークロールの傾斜位置を、互いに相対的に調節すること、及び／または、同様に圧延ロール間隙のプロフィルを変化させることの可能性は存在する。

【0022】

その他の点では、本発明に従うこの方法の利点は、カセットに関して述べられた上記利点に相応する。

【0023】

この明細書には、７つの図が添付されている。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】それぞれに横方向断面図での、２つの変形例における本発明に従うカセットを有する圧延スタンドの図である。

【図2】本発明に従うカセットの透視図である。

【図3】本発明に従うカセットの長手方向断面図である。

【図4】本発明に従うカセットの横方向断面図である。

【図5】一方で無負荷の状態における、および、一方で水平方向の負荷でもっての状態における、ワークロールの両側における支持シェルのための、担持体としての本発明に従う支持ブリッジを有する、本発明に従う圧接機構の図である。

【図6】本発明に従う位置調節回路の図である。

【図7】種々の位置目標値と力目標値の計算のための、圧延プロセスの成形技術的な表示のための、プロセスモデルを備えた目標値計算装置の図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明を、以下で、実施例の様式における上述された図の関連のもとで、詳細に説明する。全ての図内において、同じ技術的な要素は、同じ参照符号でもって示されている。

【0026】

図１は、それぞれに複数の、垂直方向に相互に重なり合って配置されたロールの形態での、圧延スタンドの概略的な図を示している。ワークロール１０は、それぞれに１つの圧延ロール間隙を、図１内において示されていない圧延材、特に金属ストリップの圧延のために画定する。
図１の左側の付図内において図示された圧延スタンド５０において、上側のワークロール１０は、水平方向において、支持シェル１２０によって支持される。これら支持シェル１２０は、耐曲げ性に形成された担持体、いわゆる支持ブリッジ１３０の上に組み付けられており、且つ、これら支持ブリッジ１３０に対して押圧する位置調節シリンダー１４２を用いて、上側のワークロール１０の表面に対して押圧される。
上側のワークロール１０は、上側の中間ロール２０によって、垂直方向に支持される。
上側の中間ロール２０と、上側のワークロール１０と、および、支持ブリッジ１３０と位置調節シリンダー１４２とを有する支持シェル１２０とは、コンパクトな構造様式において、上側のカセット１００－ｏ内において組み付けられている。

【0027】

支持シェル１２０は、特に、これら支持シェルの長側面によって、直接的に、上側のワークロール１０の表面に対してではなく、むしろ、間接的に、冷却潤滑剤、例えば液圧油から成る薄膜を介して押圧する。この意義は、同様に、この本願明細書内において、これら支持シェルの内の１つの支持シェルがワークロールに対して押圧する、または、押圧される、という言葉が無造作に用いられた場合も意味する。
ワークロールと支持シェルとの間の潤滑間隙内への冷却潤滑剤の供給は、図１内において示された油導管１７０を通って行われ、これら油導管１７０が、同様に油ポンプＰにも接続されている。支持シェル１２０の端側面において冷却潤滑剤が支持シェルの内の１つの支持シェルとワークロールとの間の間隙から流出することを防止するために、それぞれの支持シェルの、両方の端側面において、例えば薄板の形態での遮蔽体が組み付けられていることは可能である。
これら遮蔽体は、これら遮蔽体の、ワークロールの方に向けられた縁部部分において、有利には、このワークロールの表面に対して相補的に成形されている。冷却潤滑剤の流出を効果的に防止するために、これら遮蔽体は、その場合に、特に圧延作業の間じゅう、これら遮蔽体の有利には相補的に成形された縁部部分によって、－有利には密閉リップを介して－圧延されるべき圧延材の外方で、直接的にワークロールの表面上で当接可能である。

【0028】

図１内における左側の付図が、上側のワークロールだけのための水平方向の支持を有する、上側のカセット１００－ｏの使用を示しているのに対して、
図１の右側の付図内において、類似して構成された下側のカセット１００－ｕが、同様に、下側のワークロール１０の水平方向の支持のためにも利用可能であることは認識可能である。
図１内において示されていないが、同様に、言うまでも無く、専ら下側のワークロールの支持のためだけの上述されたカセットの使用も、理論的に可能である。

【0029】

図２は、図１から既知のカセット１００を示している。
上側のカセット１００－ｏと下側のカセット１００－ｕとが、このカセットの構造的な構造の点で、基本的に同じに、もしくは、類似して構成されているので、以下で、もはやこれらの間で区別されるのではなく、むしろ、全般的に、カセット１００という言葉だけが用いられる。
図２内において、カセット１００が、基本的に、カセット基礎本体１１０から成り、このカセット基礎本体内において、縦長の切欠き部１１２が形成されていることは認識可能である。縦長の切欠き部１１２は、向かい合って位置する２つの短側面と、向かい合って位置する２つの長側面とによって画定されている。図２内において認識可能な中間ロール２０は、向かい合って位置する短側面に、回転可能に支承されている。
カセット１００は、このカセットの外側の寸法に関して、および、特に、短側面における、このカセットの端面側の幾何学的な形状に関して、このカセットが、圧延スタンド台架の窓部内におけるワークロールチョックのための収容部内へと挿入され得るように成形されている。

【0030】

図３は、図２から既知のカセット１００を、長手方向断面図において示している。中間ロール２０だけでなく、ワークロール１０も認識可能であり、このワークロールが、このバックアップロール２０によって、垂直方向に支持され、切欠き部１１２の短側面において回転可能に支承されている。

【0031】

図４は、上述のカセット１００を、図１に類似して、しかしながらここで幾分より詳細忠実に、横方向断面図において示している。
ワークロール１０とバックアップロール２０の中心点もしくは回転軸線とが、精確に重なり合って位置していることは認識可能である。特に、生じる垂直方向の圧延力が特に大きく、且つ、ワークロールの細長度が、中間ロール２０の細長度との比較において大きい場合に、この位置関係において、不安定な、もしくは、ほぼ安定的なだけの平衡状態が存在し、且つ、それ故に、ワークロール１０が軽度に水平方向に湾曲する傾向がある。
ワークロール１０のそのような湾曲を防止するために、このワークロールは、側方で、支持シェル１２０を用いて、水平方向に支持される。支持シェル１２０は、それら自体で、それぞれに、担持体１３０と結合されており、この担持体が、圧接機構を介して、結合された支持シェル１２０と共に、水平方向において、ワークロールの表面に対して圧接される。
図４に従う実施例において、圧接機構は、圧接シリンダー１４２、トグルジョイント１４４、および、第１のリンクアーム１４５によって形成されており、このトグルジョイント１４４が、第１のリンクアーム１４５と第２のリンクアームとしての担持体１３０と共に、トグルリンク１４３を形成する。第１のリンクアーム１４５と第２のリンクアーム１３０との両方のリンクアームは、これら第１のリンクアームと第２のリンクアームとのトグルジョイント近傍の端部でもって、トグルジョイント１４４を介して、関節運動可能に互いに結合されている。
第１のリンクアーム１４５は、この第１のリンクアームのトグルジョイントから遠い端部でもって、関節運動可能に、カセット基礎本体１１０の長側面に対して枢着されている。圧接シリンダー１４２は、セット基礎本体１１０の長側面内へと組み込まれているか、または、この長側面に対して枢着されており、少なくともしかしながら、この長側面に片側で支持されている。
結局のところ、ワークロール１０の表面に対する支持シェル１２０の圧接のために、圧接シリンダーの他方の端部でもって、この圧接シリンダー１４２は、トグルリンク１４３と作用結合されている。その際、位置調節シリンダー１４２の基本的に垂直方向の移動は、トグルリンク１４３を用いて、支持シェルのための水平方向の移動もしくは圧接力に方向転換される。
トグルリンクと圧接シリンダーとの間の、上述された作用結合の実現化のために、圧接シリンダー１４２が、基本的に、両方のリンクアーム１４５、１３０の内の１つのリンクアームにおいてと同様に、トグルジョイント１４４においても、関節運動可能に係合することは可能である。今ここで問題になっている当該の場合において、しかしながら、図４内において示された、直接的にトグルジョイント１４４においての圧接シリンダー１４２の枢着が、特に有利に思われる。
図４内において、更に、圧接シリンダー１４２に、位置検出器１５０及び／または力センサー１６０が付設されていることは認識可能である。位置検出器１５０は、圧接シリンダー１４２の位置ｓｉ、その際に１≦ｉ≦ｌであり、ここでｌは自然数である

【数1】

の直接的は検出のために利用され、且つ、これに伴って、ワークロールに対する、支持シェル１２０の同様に圧接位置の間接的な検出のためにも利用される。力センサー１６０は、トグルリンク１４３に対する圧接シリンダー１４２の押付け力の直接的な検出のために利用され、且つ、これに伴って、圧接力の間接的な検出のためにも利用され、この圧接力によって、支持シェルがワークロール１０に対して押付けられる。
支持シェルの位置への、圧接シリンダー１４２の位置の換算は、ここで使用されるトグルリンク１４３の基礎のもとでの、力学／運動学から成る周知の換算式を用いて行われる。
類似して、このことは、力の換算に関しても言えることである。ここで示されたトグルリンク１４３を有する圧接機構の形成は、決して必須ではなく；且つ、むしろ、基本的に、同様に他の構造的な解決策も考慮可能であり、且つ、支持シェルの水平方向の調節のために有用である。

【0032】

支持シェル１２０は、典型的に、支持ブリッジに対して取り付けられており；且つ、これら支持シェルが、しかしながら、同様にこの支持ブリッジと１つの部材から成るように形成されていることも可能である。
本発明に従い、支持ブリッジ１３０が曲げ剛性を有しており、この曲げ剛性が、圧接機構を収容もしくは支持する、カセット基礎本体の長側面との結合状態にある圧接機構１４０の曲げ剛性よりも大きいことは、重要な意義がある。換言すれば、支持ブリッジは、この支持ブリッジが、水平方向におけるワークロールの湾曲に屈服しない、即ち、同様にワークロールに対する水平方向力による負荷のもとでも、特に自身で湾曲しない程に耐曲げ性である必要がある。
湾曲の傾向にある支持シェルに対する、支持ブリッジでもっての、支持シェルの対抗保持のための必要な力は、トグルリンク１４３、および、圧接シリンダーによって、並びに、この圧接シリンダーを収容もしくは支持する、カセット基礎本体の長側面によって、収容される必要がある。

【0033】

図５は、圧延スタンド内に組み込まれている、カセット１００の水平方向断面図を示している。支持シェルが、支持ブリッジ１３０と共に、有利には、ワークロール１０の全長さにわたって、少なくとも、しかしながらこのワークロールの大部分にわたって延在していることは認識可能である。
更に、支持ブリッジ１３０と支持シェルとを、水平方向においてワークロール１０に対して圧接するために、有利には、２つの圧接機構が、支持ブリッジおよび支持シェル１２０毎に、即ち、４つの圧接機構が、カセット毎に設けられていることは認識可能である。これら圧接機構は、最も簡単な場合に、同様にそれぞれに１つの圧接シリンダー１４２の形態で、－トグルリンク無しで－形成されていることも可能であり、図５内において示されているように、この圧接シリンダーが、支持ブリッジ１３０を、カセット基礎本体の長側面に対する支持のもとで、水平方向において、ワークロール１０に対して押し付ける。
この構造的な構成は、しかしながら、この構造的な構成が、比較的に幅広に構成されており、即ち、大きなスペースを幅方向において必要とすることの欠点を有している。特にそれ故に、上記の代わりに、図４内において示された実施例に従う構成が有利に扱われ得、この構成において、圧接シリンダーは、水平方向において延在しているのではなく、むしろ、垂直方向に組み込まれており、且つ、その場合に、示されたトグルリンク１４３を介して、支持ブリッジ１３０に対して押圧する。
それ故に、圧接機構の図４内において示された実施例が、図５内において示された実施例に比して、幅方向においてよりコンパクトに構成され、且つ、それ故に、圧延スタンドの正に幅狭の圧延スタンド台架窓部の収容部内への、カセットの所望された挿入を許容することの利点を提供する。

【0034】

図５内において、更に、概念性「駆動側」、および、「操作側」が具体的に説明されている。駆動側は、ワークロールのための駆動装置が典型的に設けられている側を指示しており、操作側が、駆動装置の無い側を指示しており、ここから、典型的にロール交換が行われる。
図５内における左側の付図は、カセットもしくは圧延スタンド５０を、無負荷の状態において、即ち、特に如何なる水平方向の力もワークロールに対して作用していない状態において示している。図５内における右側の付図は、それに対して、水平方向の負荷状態を示している。
垂直方向に作用する本来の圧延力は、中間ロール２０とワークロール１０との、軽度に非対称的な垂直方向の支承の際に、特に同様にワークロール１０の、高い細長度の場合にも、時として、図５の右側の付図内において示された、ワークロール１０の水平方向の湾曲生じさせる、水平方向の力を生起する。
精確に、この水平方向の湾曲を防止するために、本発明は、支持ブリッジ１３０を、上述されているように、圧接機構を収容する、カセット基礎本体１１０の長側面との結合状態における、少なくとも１つの圧接機構の曲げ剛性よりも、大きな曲げ剛性を有して形成することを意図する。

【0035】

カセット１００内における圧接シリンダー１４２の圧接のための、本発明に従う方法を、以下で説明する。

【0036】

圧延作業の以前に、以下のステップ：即ち、
長側面に向かって、前記ワークロール１０の水平方向の湾曲が予測される、前記カセット基礎本体１１０の該長側面としての、前記湾曲側の確認；および、
前記圧接シリンダー内における圧力の適当な変化による、それぞれに個々にそれら圧接シリンダー１４２のそれぞれの圧接シリンダーのために予め与えられた、初期目標位置ｓ１ｓｏｌｌ．．．ｓ４ｓｏｌｌへの、
前記湾曲側においてと、向かい合って位置する側とにおいての、前記カセット１００内における全ての圧接シリンダー１４２の調節、
のステップが開始する。
この調節は、一種の作業点調節に相応する。相応する制御回路は、概略的に図６内において図示されている。

【0037】

同様に、圧延作業の開始の未だ以前に、次いで、
前記湾曲側での、全ての圧接シリンダー１４２の前記目標位置は、－典型的に前記初期目標位置を出発点として－、
それぞれに前記湾曲側１２０での前記圧接シリンダー１４２により、個々に付与される前記圧接力が、それぞれに１つの－有利には前記湾曲側での全ての圧接シリンダー１４２のために単一に－予め与えられた目標予負荷力Ｆｖに到達するまでの間、変化、特に、増大される。

【0038】

圧延作業の間じゅう、先ず第一に、
向かい合って位置する支持シェルに対する、向かい合って配置された前記圧接シリンダーの少なくとも１つの対体の、前記圧接力の差分Ｆ３－Ｆ１、Ｆ４－Ｆ２が検出される。
関与させられた、向かい合って位置する前記圧接シリンダーの内の少なくとも１つの圧接シリンダーの、前記目標位置Ｓ３、Ｓ１；Ｓ４、Ｓ２の適当な変化による、差分力のための予め与えられた予測値への、差分の調節は、引き続いて行われる。
従来技術との比較においてより低い耐曲げ性に形成された圧接機構１４０は、この調節によって、少なくとも部分的に補償される。

【0039】

前記圧接シリンダーのための先に言及された初期目標位置値ｓ１ｓｏｌｌ．．．ｓ４ｓｏｌｌ、予負荷力Ｆｖのための目標値、及び／または、差分力ΔＦのための予測値の目標値は、
以下の入力量：即ち、
予め計算された圧延力、
予め計算された圧延トルク、
前記圧延スタンドによって圧延されるべき前記圧延材の、予め計算されたストリップ張力、
前記支持シェル１２０の幾何学的形状、
前記支持シェルの摩耗状態、
ロール直径、
前記支持シェル１２０と前記ワークロールとの間の流体圧力ｐのための目標値、
の内の少なくとも１つの入力量を基礎とする、プロセスモデルを用いて計算される；図７参照。

【0040】

以下で、圧延スタンドのための特別な運転方法が記載され、その際、この圧延スタンド内において、本発明に従う上側のカセット１００－ｏと下側のカセット１００－ｕとが組み込まれていることを出発点としている。
両方のカセットのそれぞれのカセットは、操作側および駆動側の圧接シリンダーを、それぞれに湾曲側および非湾曲側で備え付けられている。少なくとも、非湾曲側の圧接シリンダー１４２は、作業点としての、この圧接シリンダーの当初の初期目標位置ｓ１ｓｏｌｌ．．．ｓ４ｓｏｌｌで、調節されている。

【0041】

前記ワークロール１０によって画定される前記圧延ロール間隙の拡大または減少の実現化のために、
前記非湾曲側での、両方のカセット１００－ｏ、１００－ｕの全ての前記圧接シリンダー１４２の前記目標位置は、これら圧接シリンダーの初期目標位置に対して、有利には同じ量だけ増大または低減される。

【0042】

互いに相対的な、上側および下側の前記ワークロールの傾斜位置の実現化のために、
－それぞれに前記非湾曲側の－上側および下側の前記カセットの操作側の前記圧接シリンダー１４２の前記目標位置は、－それぞれに前記非湾曲側の－上側および下側の前記カセットの駆動側の前記圧接シリンダー１４２に対して相対的に変化される。
例えば、－それぞれに非湾曲側の－上側および下側のカセットの操作側の両方の圧接シリンダー１４２の目標位置は、＋Δｓだけ変化される。有利には、次いで、－それぞれに非湾曲側の－上側および下側のカセットの両方の駆動側の圧接シリンダー１４２の目標位置は、－Δｓだけ変化される。

【0043】

前記ワークロールによって画定された前記圧延ロール間隙のプロフィルの変化の実現化のために、一方では、上側の前記カセットの操作側の前記圧接シリンダーと、下側の前記カセットの駆動側の前記圧接シリンダーとの前記目標位置は、それぞれに、前記非湾曲側で、これらの初期目標位置に対して、それぞれに、有利には同じ量だけ増大または低減される。
他方では、上側の前記カセットの駆動側の前記圧接シリンダーと、下側の前記カセットの操作側の前記圧接シリンダーとの前記目標位置は、それぞれに、前記非湾曲側で、それぞれに、これらの初期目標位置に対して、有利には同じ量だけ低減または増大される。

【0044】

変化量Δｓは、それぞれに位置調節量であり、例えばストリップ厚さ測定機器もしくは平坦度測定ローラーとの組み合わせにおいて、これら位置調節量が、厚さ調節システムもしくは平坦度調節システムによって、予め与えられることは可能である。より大きなヒステリシスを伴う主位置調節との比較において、金属ストリップのより近傍でのより直接的な処置（Ｄｕｒｃｈｇｒｉｆｆ）は有利である。

【符号の説明】

【0045】

１０ ワークロール
２０ バックアップロールまたは中間ロール
５０ 圧延スタンド
１００ カセット
１００－ｏ 上側のカセット
１００－ｕ 下側のカセット
１１０ カセット基礎本体
１１２ カセット基礎本体内における縦長の切欠き部
１２０ 支持シェル
１３０ 支持ブリッジ、第２のリンクアーム
１４０ 圧接機構
１４２ 圧接シリンダー
１４３ トグルリンク
１４４ トグルジョイント
１４５ 第１のリンクアーム
１５０ 位置検出器
１６０ 力センサー
１７０ 油導管
Ｆ ワークロールに対する圧接力（＝圧延力）
Ｆ、Ｆｉ ワークロールに対する支持シェルの目標圧接力
Ｓｏｌｌ－Ｆｖ 目標予負荷力
ｐ 流体圧力の目標値
ｓｉ 支持シェルの目標位置
Ｐ ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】