KR20020093862A - 코일링 장치내의 열간 압연 스트립의 위치 정정 권선 방법및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코일링 장치(3)에서 적절한 위치에 금속 스트립(2)을 권선하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 상기 열간 압연된 스트립(2)이 구동 롤(6, 7)을 갖춘 구동 장치(4)를 경유하여 코일링 장치(3)에 공급되며, 상기 구동 롤(6, 7)은 구동 롤 사이의 갭을 변형하도록 조정 부품에 의해 제어기(14)를 경유하여 서로를 향하여 경사진다. 구동 장치의 상류의 열간 압연된 스트립의 엣지(10)의 위치는 측정 변수 및 원하는 기준 변수로서 제어기로 입력된다. 열간 압연된 코일부(5)의 권선 결과는 측정 변수로서 열간 압연된 스트립의 표면 기하학 형상을 결정하고 제어기로 측정 변수를 공급함으로써 최적화된다.

Description

코일링 장치내의 열간 압연 스트립의 위치 정정 권선 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR REELING UP IN THE PROPER POSITION A HOT-ROLLED STRIP IN A REELING INSTALLATION}

열간 스트립 압연(hot strip rolling)에서, 열간 스트립이 마무리 트레인(finishing train)의 마지막 스탠드로부터 나온 후, 마무리 압연된 열간 스트립이 냉각 라인, 바람직하게는 분무 노즐 시스템을 통하여 이송 테이블로부터 코일링 장치로 수송되는 것이 공지되어 있다. 열간 스트립은 코일링 장치에 의해 코일부에 감겨진다. 코일링 장치의 상류 영역에서, 열간 스트립은 측부 가이드 슈(side guide shos)에 의해 이송 테이블에 가이드될 수 있어, 코일링 장치내로 작동되는 압연된 열간 스트립을 정렬한다. 상응하는 방식에서, 측부 가이드 슈는 코일링 작동(coiling operation)동안 열간 스트립의 스트립 엣지와 접촉한다.

구동 장치는 이송 테이블의 단부에 배치되고, 구동 장치는 실질적으로 코일링 장치의 프레임에 설치되는 하부 구동 롤러와, 구동기 록킹 아암에 설치되는 상부 구동 롤러를 포함한다. 상부 구동 롤러는 구동 롤러들 사이에 갭을 설정하고 조정하기 위해 유압 실린더에 의해 피봇될 수 있다. 스트립의 가동(running of the strip)을 안정화하기 위해, 원통형 중앙 부품과 각각의 원뿔형 롤러 단부를 갖춘 볼록한 하부 구동 롤러와 그 밖의 구동 롤러가 주로 사용된다. 구동부를 포함하는 구동 장치의 주요 기능은 마무리 트레인으로부터 나오는 압연 스트립의 앞부분을 인장시키고, 스트립의 들어오는 팁(the incoming tip of the strip)을 코일링 장치의 방향으로 안내하며, 그리고 코일링 작동 동안 코일링 장치에 대항한 후퇴력(draw-back counter)을 보장하는 것이다.

냉각 장치의 주요 요소는 압연 스트립을 권선하기 위한 팽창하는 맨드렐(mandrel), 지지 롤러와 권선 작업동안 압연된 스트립을 가이드하기 위한 가이드 트레이와 맨드렐 구동부이다. 자유 맨드렐 단부(코일부 인출 측부)는 스윙될 수 있는 맨드렐 베어링에 의해 코일링 동안 일반적으로 지지된다.

권선 작업을 시작하기 위해, 마무리 스탠드로부터 나오는 열간 스트립의 팁은 한 쌍의 구동 롤러에 의하여 이송 테이블의 평면으로부터 권선 맨드렐을 향하여 하방으로 휘어진다. 그때, 코일링 장치의 지지 롤러와 가이드 트레이는 회전하는 맨드렐 주위로 스트립의 앞부분이 수차례 통과한다. 맨드렐은 스트립의 팁이 도착한 직 후, 스트립이 레이(lay)가 마찰 맞물림으로 다른 레이의 상부에 단단히 놓이는 코일부의 레이로 권선될 때까지 연속적으로 팽창되는 다수의 세그먼트를 포함한다. 코일링 장치의 주요 기능은 스트립의 앞부분과 맨드렐의 마찰 결합을 보장하여, 권선 동안 발생되는 코일부를 운반하고 권선 동안 형성된 스트립 인장력을 스트립에 적용한다.

더욱이, 독일 공개 공보 DE 38 28 356 A1에는 한 쌍의 구동 롤러에 의해 코일링 장치로 공급되는 열간 스트립의 위치에 영향을 미치는 방법과, 이러한 방법을 수행하기 위한 구동 장치가 이미 공개되어 있다. 스트립 위치를 제어하는 이러한 방법의 경우, 코일링 장치에 대한 스트립 가이드는 피봇가능한 상부 구동 롤러에 의한 구동 롤러들 사이 갭의 비대칭 조정에 의해 배타적으로 발생된다. 이러한 목적을 위해, 상부 구동 롤러는 구동기 록킹 아암에 설치되며, 구동기 록킹 아암은 유압 조정부 및 밸런싱부를 갖는다. 이는 또한 측부 가이드 슈가 코일링 작동 동안 개방되는 결과를 가진다.

열간 스트립에 대한 이러한 구동 장치의 조정 효과는 스트립 인장력의 작용점의 위치에서의 변화를 근거로 하며, 그 결과 상부 구동 롤러의 피봇팅에 의해 비균일의 탄성 스트립 연장(굽힘)이 발생된다. 상부 롤러의 피봇팅에 의해 하나의 측부의 구동기 갭의 개방과 구동 롤러가 스트립에 작용하여 결론적으로 가압력의 작용점에서의 변화를 초래한다. 대칭 구동기 갭의 경우, 설치부의 중앙에 놓이는 힘의 작용점은 설치부의 중앙으로부터 이제 구동기 갭의 개방되지 않은 측부의 방향으로 일정한 거리 만큼 변위된다. 이 결과, 또한 구동 장치의 제동 모멘트로부터 초래하는 스트립 후퇴력(draw-back force)은 그때까지 여전히 중앙으로 가동되는 스트립의 설치부 중앙으로부터 일정한 거리에 작용한다. 상부 구동 롤러의 피봇팅(pivoting)/틸팅(tilting)에 의하여 발생된 이러한 힘이 도입된 상황은 스트립의 탄성 횡방향 굽힘을 발생시키는 여전히 중앙으로 작동되는 스트립에 가해지는 모멘트를 초래한다. 스트립의 이러한 변형의 결과로서, 구동 장치의 영역에 있는 스트립의 종방향 파이버(longitudinal fibers)는 구동 롤러의 축선에 대해 일정한 각도로 또는 설치부의 중앙 축선에 대해 일정한 각도로 배향된다. 결론적으로, 구동 롤러상의 마찰 맞물림으로 이끌어지는 스트립은 접촉 영역에 있는 롤러 외판(roller shell)의 지점의 곡선의 경로를 따르게 된다. 이는 본 경우에서 스트립은 예를 들면 스트립 파이버의 종방향을 따르는 경로에서 구동 장치를 통하여 가동되지 않는 대신, 접촉 영역에 있는 주어진 순간에 위치된 스트립의 지점이 접촉 지점에서 롤러의 원주방향 속도 벡터의 방향, 즉 설치부의 종축선의 방향으로 수송되는 것을 의미한다. 이는 구동 장치에 있는 스트립의 횡방향 변화를 초래한다. 또한 스트립의 이러한 변화는 구동기 후퇴력의 작용점과 스트립 작동 지점에서 코일부의 인장력의 중앙 지점 사이의 거리에서의 점진적인 증가를 초래한다. 그러나, 상부 구동 롤러가 많이 경사져, 설치부의 중앙으로부터의 거리는 발생하는 스트립의 횡방향 변화 보다 상당히 더 크게 되어, 설치부의 중앙으로부터의 거리에서의 결과적인 변화의 영향이 무시될 수 있다.

전술된 독일 공개 공보 DE 38 28 356 A1에 의해 공개된 스트립 위치 제어 시스템은 실질적으로 스트립 엣지 감지 시스템, 스트립 위치 제어기 및 힘(force)과 경사도 제어를 하는 상부 구동 롤러의 유압 조정기를 포함한다. 스트립 위치의 영향은 상술된 기계적 원리에 상응하는 방식으로 상부 구동 롤러의 피봇팅/틸팅에 의해 발생된다. 스트립 위치 제어기에 대한 제어 편차(system deviation)는 스트립 엣지 스캐닝에 의해 감지되는, 주어진 순간에서의 스트립 엣지의 위치와, 그리고 설치부의 크기와 스트립 폭으로부터 결정되는 설정점 위치 값(setpoint position valve)으로부터 형성된다. 스트립 위치 제어기의 출력 변수는 구동 롤러 경사도의 설정점 값이며, 이는 구동 롤러 조정을 위해 규정된다. 측부 가이드 슈가 개방될 때 슈와 스트립 사이에 접촉이 발생하지 않기 때문에, 슈의 통상적인 마모와 측부의 가이드 슈에 의해 발생된 스트립의 엣지에 대한 손상 둘다를 피할 수 있다.

작동 테스트는 측부 가이드 슈 개구를 갖는 구동 장치에 의한 스트립 가이던스(strip guidance)는 열간 압연 스트립에 대해 약 5 mm 두께까지 원리상 가능하다는 것을 보여준다. 그러나, 권선된 상태에 대한 품질 요구조건은 이러한 방법으로 완전히 만족되지 않는다. 도시된 코일부 단부 페이스의 외형은 허용되지 않는 나머지 전달성(inadmissible residual undulations)(±10 mm 주위의 변화의 범위)을제외하고 제한된다. 마무리 스탠드로부터 나오는 동안, 권선 오프셋(winding offsets)이 발생된다. 이러한 결함, 즉 코일부의 레이(lay)로부터의 측방향 전단(lateral shearing)에 대한 결함에 대해 다음과 같은 원인이 결정적이다. 스트립이 이송 각도(스트립 중앙선과 구동 롤러 축선 사이의 각도)의 영향이 스트립 위치 제어기에 대한 작동기로서 구동 장치의 함수에 대해 필수적이다. 만곡형 스트립("사프레 형상")의 경우, 곡률에 의해 발생된 각도는 장애의 결과, 즉 스트립 곡률로부터의 각도는 조종 변수를 발생할 때 고려되지 않으며 초기에 감지되지 않는 크기인 조종 변수가 왜곡된다.

구동 롤러 드라이브의 전기자 전류가 더 높은 수준의 구동 제어에 의해 조절되기 때문에, 또한 후속적으로 제한될 수도 있으며, 너무 낮은 전류 한계가 규정된 경우, 맨드렐과 구동 장치 사이의 스트립에서의 결론적인 인장이 너무 낮아, 작동 결과를 위한 도움이 설정점 위치로 스트립을 구동하도록 상부 구동 롤러를 피봇팅함으로써 달성될 수 없다.

또한 스트립이 마무리 스탠드로부터 뽑아질 때 스트립의 갑작스런 이완이 발생하는데, 이는 구동기 갭에서의 슬립의 순간이 발생하여 결론적으로 코일부에서의 권선 오프셋이 발생한다.

더욱이, 광원에 의해 스트립 표면상에 라인을 발생함으로써 열간 스트립의 표면 기하학 형상을 측정하는 방법이 독일 특허 DE 197 09 992 C1에 설명되어 있다. 이러한 방법은 가능한 스트립의 평평도의 간단하고 효과적인 감지를 하도록 의도되어, 롤링 및 코일링 파라미터의 더욱 민감한 제어를 위해 이러한 방법이 이용된다. 라인의 패턴은 측정 표면, 열간 스트립 또는 형성되어지는 프로세스에서 코일부의 단부 페이스에 슬라이드 프로젝터에 의해 투영되어, CCD 카메라[전하 결합형 장치(charge coupled device)]에 의해 감지된다. 프로젝터는 이러한 경우 열간 스트립위에 배치되어 열간 스트립의 표면상에 수직으로 일정한 각도로 라인의 패턴을 투영하여, 라인이 스트립의 평면에 대해 횡방향으로 연장되어 스트립의 전폭을 덮은 것이 바람직하다.

CCD 카메라는 스트립의 표면상에 횡방향으로 형성되는 라인을 감지한다. 스트립이 절대적으로 평평한 경우, 변화되지 않은 라인 간격을 가진 직선의 균일한 패턴이 형성된다. 이상적인 평면으로부터 스트립의 표면의 편차는 불균일한 영역에 있는 라인 간격에서 변화된다. 이러한 변화는 카메라에 의해 감지되고 기준 패턴과 비교함으로써 높이에서의 차이로 간단한 방식으로 컴퓨터에 의해 전환될 수 있다. 작동되는 스트립의 평평도를 측정하는 것과 유사한 방식으로, 측정 시스템은 코일링 동안 단부 페이스의 평평도를 모니터링하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 경우 코일러(coiler)에서의 코일부 증강(coil building up)의 단부 페이스는 스트립의 표면에 대응된다. 이러한 측정 방법은 스트립의 표면의 높이에서의 실제적인 차이의 신속한 온라인 결정(online determination)을 가능하게 하여 결론적으로 스트립의 연속적인 부분의 실시간 감지 및 제어를 허용한다. 이는 측정이 비균일성의 발생 후 롤링 및/또는 코일링 파라미터(coiling and/or coiling parameters)가 즉시 적용되도록 하는 장점이 있다. 스트립의 횡방향 볼록도(transverse convexity)도 이러한 방식으로 결정될 수 있다. 종래의 측정 장치는 스트립의 파이버 길이만을 감지한다. 게다가, 측정 라인은 상이한 상태에 따른 세기와 라인 두께에 따라 적용될 수 있다.

요약하면, 압연된 스트립의 코일링 업(coiling up) 동안 코일부의 레이로부터의 측방향 전단이 연속적으로 발생된다는 것을 결론적으로 알 수 있으며, 이는 코일 업되어지는 압연된 스트립의 횡방향 이동으로 발생되어 코일부의 불균일한 단부 페이스로 이끌어진다. 추가적인 프로세싱 또는 이 같은 코일부의 수송 동안, 돌출되는 스트립 엣지는 손상되기 쉽다. 이러한 손상의 실례 때문에, 부가적인 비용이 추가적인 프로세싱에서 발생될 수 있으며 수입에서의 손실이 발생할 수 있다. 게다가, 도입부에서 설명된 측부 가이드 슈에 의한 코일링 동안 압연된 스트립을 가이드하는 종래의 방식은 관리시 상대적으로 높은 지출이 수반되는데, 이는 측부 가이드 슈가 가이드되어지는 압연된 스트립의 스트립 엣지에 의해 마모가 증가되기 때문이다.

본 발명은 코일링 장치내의 금속 스트립, 특히 압연된 열간 스트립의 위치 정정 권선 방법에 관한 것으로, 상기 열간 스트립이 구동 롤러를 가진 구동 장치에 의해 코일링 장치로 공급되며, 상기 구동 롤러는 구동 롤러들 사이의 갭을 변경하기 위한 작동기를 이용하여 제어기를 통해 서로에 대해서 경사가능하게 되며, 그 결과 열간 스트립의 측방향 위치에 영향을 미치며, 제어기에 측정 변수와 설정점 기준 변수로서 구동 장치의 상류에 있는 열간 스트립의 엣지의 위치가 제공된다. 본 발명은 여기서 참조되는 독일 특허 출원 100 14 813.1-32의 우선권을 청구한다.

더욱이, 본 발명은 코일링 장치내의 압연 열간 스트립의 위치 정정 권선 장치에 관한 것으로, 코일링 장치로 열간 스트립을 공급하는 구동 롤러를 갖춘 구동 장치와, 작동기들과, 구동 롤러들 사이의 갭을 변경하여 그 결과 열간 스트립의 측방향 위치에 영향을 주기 위한 상기 작동기들용 제어기와, 구동 장치의 상류의 열간 스트립의 엣지의 위치를 결정하고, 측정된 값을 제어기로 공급하기 위한 측정 장치를 가진다.

도 1은 열간 스트립을 위해 인접하는 구동 및 코일링 장치를 구비한 이송 테이블의 단부 부분을 보여주는 측면도이며,

도 2는 구동 장치의 구동 롤러를 상세하게 보여주는 도면이며,

도 3은 코일링 장치의 영역에 있는 열간 스트립의 스트립 위치의 다-변수 제어(multi-variable control)를 위한 제어 루프의 블록 다이어그램이다.

본 발명의 목적은 코일링 장치내로의 열간 스트립의 위치 정정 권선 방법 장치를 제공하는 것으로, 압연된 스트립 코일부의 권선 결과의 최적화를 달성한다. 예를 들면 주로 코일링 동안 압연된 스트립의 코일부가 개별적인 레이로부터의 측방향 시어링이 방지되고 권선된 코일부가 DIN 요구조건에 상응하여 가능한 둥글고 직선형 엣지로 단단히 권선된다. 권선된 상태에서 코일부에 대한 제한 치수는 DIN 1016에 특정화된다.

이러한 목적은 제어기에 제공되고 측정 변수로서 결정되어지는 압연된 스트립의 표면 기하학 형상에 의해 코일링 장치에서 압연된 열간 스트립의 위치 정정 권선을 위한 방법에 의해 달성된다. 코일링 장치에서의 열간 스트립의 위치 정정 권선을 위한 장치에 대해, 이러한 목적이 구동 장치의 상류에 있는 영역에서 압연된 스트립의 표면 기하학 형상을 결정하기 위한 측정 장치의 배치에 의해 달성되며, 상기 장치의 측정 변수는 제어기에 제공된다. 본 발명의 방법 및 장치에 따른 개선점이 종속 청구항 제 2 항 내지 제 6 항 및 종속 청구항 제 8 항 내지 제 10 항에 특정된다.

코일링 장치에서의 열간 스트립의 위치 정정 권선을 위한 본 발명에 따른 방법 및 이와 관련된 장치는 파일럿 제어부를 구비한 다-변수 스트립 위치 제어 시스템으로 설계될 수 있는데, 이는 실질적으로 스트립의 표면 기하학 형상과 스트립 엣지의 위치를 감지하기 위한 측정 시스템과, 스트립 위치와 스트립 인장을 위한 다-변수 제어기와, 유입되는 스트립의 표면 기하학 형상의 영향을 고려하는 파일럿 제어부와, 코일부의 스트립 위치와 구동기와 맨드렐 사이의 스트립 인장을 평가하는 관찰자와, 그리고 또한 힘과 경사도 조정에 의한 상부 구동 롤러의 유압 조정기를 포함한다.

코일링 장치내로의 열간 스트립의 위치 정정 권선을 위한 방법과 이와 관련된 장치는 존재하는 작동기(구동 롤러, 구동 장치 및 맨드렐의 구동부의 조정), 및 스트립의 표면 기하학 형상과 스트립 위치를 결정하기 위한 측정 장치를 이용함으로써 존재하는 설치부로 유용하게 개장될 수 있다.

구동 장치의 스트립 인장력을 위한 기준 변수는 압연된 스트립이 마무리 트레인의 마지막 스탠드로부터 뽑아질 때 구동 장치에 의한 후퇴력의 완전한 인계(complete takeover of the draw-back)가 신속하게 일어나지 않는 대신, 마무리 스탠드로부터 스트립의 단부가 뽑아지기 전에 인장력의 완전한 인계는 천천히 변화가능하게 증가되는 치수를 가진다. 그 결과로서, 코일부에서의 권선 오프셋을 성공적으로 피할 수 있다.

본 발명에 따른 방법과 장치의 주요 장점은 코일링 장치로 유입되는 스트립의 표면 기하학 형상이 파일럿 제어부에 의해 미리 고려될 수 있다는 것이고, 코일부의 스트립 위치는 증명할 수 있는 물리적 모델을 이용하는 관찰자에 의해 평가되고 스트립 인장은 주어진 순간에서 스트립 위치와 유입되는 스트립의 표면 기하학 형상을 고려하여 최적화될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 전형적인 일 실시예를 기초로하여 더욱 상세하게 후술된다.

도 1은 열간 스트립 트레인(hot strip train)의 마무리 스탠드(finishingstand; 도시안됨)에 유입 측부가 연결된 이송 테이블(1) 단부의 개략적인 측면도를 보여준다. 이송 테이블(1)에서, 마무리-압연된 열간 스트립(2)은 상류에 있는 구동 장치(4)에 의해 코일링 장치(coiling device; 3)의 방향으로 이송된다. 열간 스트립(2)은 코일부(5)로 코일링 장치에 의해 권선될 수 있다. 이송 테이블(1)의 단부에 배치된 구동 장치(4)는 실질적으로 하부 구동 롤러(6)와 상부 구동 롤러(7)를 포함한다. 상부 구동 롤러(7)는 하부 구동 롤러(6)의 방향으로 조정되어 구동 롤러(6 및 7) 사이의 갭을 설정하여 조정함으로써 유압 피스톤/실린더 유닛(도시안됨)에 의하여 측방향으로 경사질 수 있다. 도 2에서, 구동 장치(4)의 구동 롤러(6 및 7)가 상세하게 도시되어 있으며, 경사진 상부 구동 롤러(7)와 쐐기형 구동 롤러 갭(17)이 도시되어 있다. 서로에 대한 구동 롤러(6 및 7)의 경사도 조정을 기초로 한 코일링 장치(3)의 방향으로 들어오는 압연된 스트립(2)의 정렬과, 결과로서 발생될 수 있는 구동 롤러 갭에서의 열간 스트립의 횡방향 변위의 기계적 원리가 상세한 설명의 부분이 되고, 도입부에서 이미 인용된, 독일 공개 공보 DE 38 28 356 A1에서 충분히 알려져 있다. 게다가, 스트립의 가동을 안정화시키기 위해, 하부 구동 롤러(6)가 볼록하게 형성된다.

도시되지 않은 구동부를 포함하는 구동 장치(4)는 코일링 장치(3)의 방향으로 들어오는 열간 스트립을 안내하여 정렬하는 상술된 작업에 부가하여, 마무리 트레인으로부터 나오는 열간 스트립(2)의 앞부분을 인장시키며, 코일링 장치(3)의 방향으로 들어오는 스트립의 팁(tip)을 안내하며, 권선 작업동안 코일링 장치(3)에 대항하여 열간 스트립(2)을 후퇴시키는 것을 보장하는 작업을 가진다.

코일링 장치(3)는 실질적으로 압연된 스트립(2)을 권선하기 위한 피동 및 팽장 맨드렐(8)과 권선 작업 동안 압연된 스트립(2)을 가이드하기 위한 도시안된 지지 롤러 및 가이드 트레이(guide trays)를 포함한다. 권선 작업을 시작하기 위해, 열간 스트립(2)의 팁은 구동 롤러(6 및 7)에 의해 이송 테이블(1)의 평면으로부터 권선 맨드렐(8)을 향하여 하방으로 변형된다. 그때, 코일링 장치(3)의 지지 롤러 및 가이드 트레이는 회전하는 맨드렐 주위를 스트립의 앞부분이 수차례 통과하며, 압연된 스트립(2)이 마찰 맞물림으로 다른 레이(lay)의 상부에 하나의 레이가 단단히 놓이는 코일부의 레이(lays of coil)로 권선될 때까지 맨드렐(8)의 세그먼트가 연속적으로 확장된다. 코일링 장치(3)의 주요 기능은 스트립의 앞부분과 맨드렐(8)의 마찰 결합을 보장하여, 권선 동안 형성되는 코일부(5)를 운반하고 권선 동안 스트립(2)으로 형성된 스트립 인장력을 적용하는 것이다.

더욱이, 이송 테이블(1)의 롤러(9)의 각각의 단부에 배치되고 열간 스트립(2)의 엣지(10)로 측방향으로 조정될 수 있는 측부 가이드 슈(11)가 코일링 장치(3)로 가동하기 위한 열간 스트립(2)의 앞부분을 정렬하도록 이송 테이블(1)의 단부 영역에 제공된다. 측부 가이드 슈(11)는 코일링 작동 동안 개방된다.

또한, 롤러 스트립(2)의 엣지의 위치를 결정하기 위한 측정 장치(12)와 또한 압연된 스트립(2)의 표면 기하학 형상을 결정하기 위한, 특히 압연된 스트립(2)의 소정의 "사브레 형상(sabre form)"을 감지하기 위한 추가적인 측정 장치(13)가 이송 테이블(1)의 단부 영역에 배치된다. 측정 장치(12 및 13)는 이송 테이블(1)의 경로에서 냉각 라인(도시안됨)의 하류와 측부 가이드 슈(11)의 상류에 배치되는 것이 바람직하다. 압연된 스트립(12)의 표면 기하학 형상을 결정하기 위한 측정 장치(13)는 프로젝터(18)와 카메라(19)를 가지며, 측정 장치의 기능은 상세한 설명의 부분이 되는 독일 특허 DE 197 09 992 C1과 관련하여 이미 도입부에서 더욱 상세하게 설명되었다.

도 3은 코일링 장치(3)의 영역에서 열간 스트립(2)의 스트립 위치의 다-변수 제어를 위한 제어 루프의 블록 다이어그램을 보여준다. 구동 롤러 조정부(설정점 구동 롤러 경사도)와 구동 롤러 구동부(설정점 스트립 인출 모멘트)를 위한 조종 변수가 다-변수 제어기(14)에 의해 결정되는 것이 명백하다. 이러한 경우, 스트립의 표면 기하학 형상, 특히 소위 "사브레" 형상의 영향은 파일럿 제어부(15)에 의해 보상된다. 이러한 파일럿 제어부(15)에 대해, 의제 횡방향 굽힘 모멘트(fictitious transverse bending moment)는 스트립 표면 기하학 형상 측정(13) 및 스트립 인장력의 결과로부터 결정되어 상부 구동 롤러(6)의 대응하는 경사도에 의해 보상되어, 압연된 스트립(2)이 스트립의 표면 기하학 형상 때문에 측방향으로 구동되는 것을 피한다.

롤링 작동을 인식할 수 있는 방법을 지금까지 공개하지 않은 측정에 대해, 코일부의 스트립 위치와, 구동 장치(5)와 맨드렐(8) 사이의 스트립 인장력이 관찰자(16)(측정 변수로부터 비 측정 변수의 모델-도움식 결정)의 도움으로 평가될 수 있으며 제어 편차를 형성하기 위해 피드 백된다. 이러한 목적을 위해, 구동기의 스트립 엣지 상류의 위치는 측정 장치(12)에 의해 결정된다.

기준 변수로서, 설정점 스트립 엣지 위치와 설정점 스트립 인장력은 다-변수제어기(14)로 공급된다. 압연된 스트립(2)이 마무리 트레인의 마지막 스탠드로부터 뽑아질 때 구동 장치(5)의 스트립 인장력에 대한 기준 변수는 구동 장치(5)에 의한 후퇴력의 완전한 인계(the complete takeover of the drawback)가 갑자기 발생하지 않지만 대신 스트립의 단부가 뽑아지기 전에 이미 시작된 인장력이 완전히 인계될 때까지 안정하게 변하여 상승한다.

구동 롤러(6, 7)의 회전 속도, 구동 롤러(6, 7)를 구동시키는 모터의 계자 전류 및 계자 전압 그리고 전기자 전류 및 전기자 전압, 구동 롤러의 가압력과 구동 롤러 주위의 스트립의 굽힘 모멘트는 실제 스트립 인장의 모델-도움식 결정[관찰자(16)]을 위해 사용되는 것이 바람직하다.

스트립 인장력, 구동 롤러 경사도, 스트립 속도, 구동기 상류의 스트립 위치와 압연된 스트립의 표면 기하학 형상의 실제 위치의 모델-도움식 결정[관찰자(16)]을 위해 사용되는 것이 바람직하다.

맨드렐(8)의 구동부의 제어는 제 2 토크와 전류 제어와 함께 회전 속도 제어에 의하여 발생한다. 모터 토크를 제어하기 위해, 특정한 스트립 데이터가 규정된다. 이는 스트립 인장이 스트립 횡단면에 적용되고 스트립 길이에 걸쳐 일정하다는 효과를 달성한다. 구동 롤러(6 및 7)의 구동부의 제어는 제 2 전류 제어로 제 2 제어에 의해 발생된다. 상부 구동 롤러(7)의 유압 조정이 힘과 경사도 제어에 의해 발생된다.

Claims (14)

1. 코일링 장치내의 금속 스트립의 위치 정정 권선 방법으로서,

   상기 금속 스트립, 특히 압연된 열간 스트립이 구동 롤러를 가진 구동 장치에 의해 상기 코일링 장치로 공급되며, 상기 구동 롤러가 상기 구동 롤러들 사이의 갭을 변경하기 위한 작동기를 이용하여 제어기를 통해 서로에 대해서 경사가능하게 되며, 상기 제어기에 측정 변수와 설정점 기준 변수로서 상기 구동 장치의 상류에 있는 상기 금속 스트립의 엣지의 위치가 제공되는 방법에 있어서,

   상기 금속 스트립(2)의 표면 기하학 형상을 측정 변수로서 결정하여 상기 제어기(14)로 공급하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열간 스트립의 결정 표면 기하학 형상을 파일럿 제어부(15)로 공급하며, 상기 파일럿 제어부(15)는 상기 구동 롤러 갭(17)을 변경하기 위해서 상기 구동 롤러(6, 7)의 작동기의 작동부의 상류와 상기 제어기(14)의 하류에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 열간 스트립(2)의 표면 기하학 형상을 상기 열간 스트립(2)을 상기 구동 장치(4)로 공급하기 전에 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 다-변수 제어기(14)로서 설계된 제어기로 추가의 기준 변수로서 상기 코일링 장치(3)와 상기 구동 롤러(6, 7)사이에 설정점 스트립 인장력을 공급하고, 이로써 상기 구동 롤러의 구동과 상기 구동 롤러 갭(17)의 설정을 상기 제어기(14)에 의해 개시하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 설정점 스트립 인장력을, 열간 압연된 스톡(2)이 상기 구동 장치(4)의 상류에 배치된 마무리 스탠드로부터 뽑기 전에, 상기 코일링 장치(3)에 의해 권선된 상기 금속 스트립(2)에 대한 상기 구동 롤러(6, 7)의 후퇴력이 상기 금속 스트립(2)을 뽑은 후에 상기 후퇴력이 완전히 인계될 때까지, 일정하게 증가되도록 미리선택된 방식으로 변경하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 구동 롤러(6, 7)와 상기 코일링 장치(3)사이의 실제 스트립 인장력을 측정가능한 변수의 모델-도움식 결정에 의해 결정하고 측정 변수로서 상기 다-변수 제어기(14)에 공급하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 구동 롤러(6, 7)의 회전 속도와, 상기 구동 롤러(6, 7)를 구동하는 모터의 자계 전류와 자계 전압과 전기자 전류와 전기자 전압과, 상기 구동 롤러의 가압력과 상기 구동 롤러 둘레의 상기 스트립의 굽힘 모멘트를 양호하게 상기 실제 스트립 인장력의 상기 모델-도움식 결정[관찰자(16)]에 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일링 장치(3)에 의해 권선된 스트립의 스트립 엣지의 실제 위치를 측정가능한 변수로부터 상기 모델-도움식 결정[관찰자(16)]를 통해 결정하고, 측정 변수로서 상기 다-변수 제어기(14)에 공급하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 스트립 인장력, 상기 구동 롤러 경사도, 스트립 속도, 구동기의 상류의 스트립 위치와 상기 압연 스트립의 표면 기하학 형상을 양호하게 상기 스트립 엣지의 실제 위치의 상기 모델-도움식 결정[관찰자(16)]에 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 롤러 갭(17)을 상기 구동 롤러(6, 7)의 힘과 경사도 제어에 의해서 설정하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 특히 제 1항 내지 제 10항에 청구한 바와 같은 방법을 실행하기 위해서, 코일링 장치내의 금속 스트립, 특히 압연 열간 스트립의 위치 정정 권선용 장치로서,

    서로에 대해서 경사가능하며, 상기 열간 스트립을 상기 코일링 장치로 공급하는 구동 롤러를 갖춘 구동 장치와, 작동기들과, 상기 구동 롤러들 사이의 갭을 변경하여 그 결과 상기 열간 스트립의 측면 위치에 영향을 주기 위한, 상기 작동기들용 제어기와, 상기 구동 장치의 상류의 상기 열간 스트립의 엣지의 위치를 결정하고, 측정된 값을 상기 제어기로 공급하기 위한 측정 장치를 가지는 장치에 있어서,

    상기 압연 스트립(2)의 표면 기하학 형상을 결정하기 위한 측정 장치(13)는 상기 구동 장치(4)의 상류 영역내에 배치되어 있으며, 상기 장치의 측정 변수는 상기 제어기(14)에 공급되어지는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 제어기는 다-변수 제어기(14)로서 설계되며, 상기 제어기(14)에 설정점 스트립 엣지 위치와 설정점 스트립 인장력이 공급되어지는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 7 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 제어기(14)는 관찰자 모듈(16)과 연결되고, 상기 관찰자 모듈(16)에 의해 상기 구동 롤러(6, 7)와 상기 코일링 장치(3)사이의 실제 스트립 인장력이 측정가능한 변수로부터 모델-도움식 원리로 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기(14)는 관찰자 모듈(16)과 연결되고, 상기 관찰자 모듈(16)을 통해 상기 코일링 장치(3)에 의해권선된 상기 스트립(2)의 스트립 엣지(9)의 실제 위치가 측정가능한 변수로부터 모델-도움식 원리로 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.