(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺製品（ｂｉ）を製造するように構成された圧延機（１００）から出て来るバー等の前記長尺製品（ｂｉ）を減速するための渦電流非接触制動システムであって、
制動ライン（ｌｂ）に沿って直列に配置された複数の電磁石（６０）を備える少なくとも１つの制動モジュール（６）であって、前記電磁石（６０）の各々が磁場（Ｂ）を誘起するように構成されておりかつ開いた磁性コア（６１）および前記磁性コア（６１）の周囲のコイル（６２）を備え、前記開いた磁性コア（６１）が間に２つの対向する磁極によって形成された、前記磁場（Ｂ）が流れる間隙を備える、少なくとも１つの制動モジュール（６）を備え、
前記制動モジュール（６）の前記電磁石（６０）が、
各開いた磁性コア（６１）の前記間隙が、前記圧延機（１００）から出て来る各長尺製品（ｂｉ）を受けて前記間隙を通して非接触で摺動させるのに適しており、および
前記長尺製品（ｂｉ）が前記間隙を通って非接触で摺動する場合に、前記電磁石（６０）によって前記長尺製品（ｂｉ）に対して制動磁力（Ｆｄ）が及ぼされるように構成されており、前記制動磁力（Ｆｄ）は、前記圧延機（１００）から出て来る前記長尺製品（ｂｉ）の移動方向と反対となっており、
任意の制動モジュール（６）に関して、前記電磁石（６０）が、前記制動ライン（ｌｂ）に沿って第１の列および第２の列に従って互い違いに配設されて、前記制動ライン（ｌｂ）に沿って互いに交互の配置構成を形成しており、前記第１の列の前記電磁石（６０）および前記第２の列の前記電磁石（６０）が、各磁性コア（６１）の前記２つの対向する磁極によって形成された前記間隙が全て整列され、この結果、長尺製品（ｂｉ）が一連の前記電磁石（６０）の前記間隙の中を非接触で通過することが可能となるように、前記制動ライン（ｌｂ）を横切る方向において互いにオフセットされている、
というように構成されている、渦電流非接触制動システム。
【請求項２】
前記電磁石（６０）の各々の前記開いた磁性コア（６１）がＣ字形状または全体にヨーク形状であり、前記磁場（Ｂ）が前記間隙を横断して前記コア上でループしている、請求項１に記載の非接触制動システム。
【請求項３】
長尺製品（ｂｉ）が次の制動モジュール（６）の前記電磁石（６０）の前記間隙の中を非接触で連続して通過することを可能にする構成で、前記制動ライン（ｌｂ）に沿って互いに対して直列に配置された、複数の前記制動モジュール（６）を備え、前記制動ラインが、圧延機（１００）の出口と長尺製品（ｂｉ）のための冷却床（５）との間に位置付けられている、請求項１または２に記載の非接触制動システム。
【請求項４】
２０から４００の範囲内の電磁石（６０）の数を含み、前記電磁石（６０）が直列に配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の非接触制動システム。
【請求項５】
前記開いた磁性コア（６１）の前記対向する磁極の間の前記間隙の寸法が、１０ミリメートルから６０ミリメートルである、請求項１から４のいずれか一項に記載の非接触制動システム。
【請求項６】
前記磁性コア（６１）の各磁極が、６０平方ミリメートルから１０００平方ミリメートルの範囲内の作用表面積を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の非接触制動システム。
【請求項７】
長尺製品（ｂｉ）を製造するように構成された圧延機（１００）から出て来るバー等の前記長尺製品（ｂｉ）を非接触で減速する方法であって、
−  複数の電磁石（６０）を備えた少なくとも１つの制動モジュール（６）を制動ライン（ｌｂ）に沿って直列に配置するステップであって、前記制動ライン（ｌｂ）が圧延機（１００）の出口と長尺製品（ｂｉ）のための冷却床（５）との間に位置付けられており、
前記電磁石（６０）の各々が、開いた磁性コア（６１）および前記磁性コア（６１）の周囲のコイル（６２）を備え、前記開いた磁性コア（６１）が２つの対向する磁極によって形成された間隙を備える、ステップと、
−  前記電磁石（６０）の各々によって、前記間隙を横断して流れる磁場（Ｂ）を誘起するステップと、
−  前記圧延機（１００）から出て来る前記長尺製品（ｂｉ）を前記制動モジュール（６）に供給するステップと、
−  前記長尺製品（ｂｉ）をそれぞれの開いた磁性コア（６１）の前記間隙の各々を通して非接触で摺動させるステップと、
−  前記長尺製品（ｂｉ）が前記間隙を通って非接触で摺動する間、前記電磁石（６０）によって前記長尺製品（ｂｉ）に対して制動磁力（Ｆｄ）を及ぼすステップであって、前記制動磁力（Ｆｄ）は、前記長尺製品（ｂｉ）の移動方向と反対である、ステップと、
を含み、
複数の電磁石（６０）を備える少なくとも１つの制動モジュール（６）を、制動ライン（ｌｂ）に沿って直列に配置するステップは、
−  前記電磁石（６０）を前記制動ライン（ｌｂ）に沿って第１の列および第２の列に従って互い違いに配設して、前記制動ライン（ｌｂ）に沿った交互の配置構成を形成するステップと、
−  前記第１の列および前記第２の列のそれぞれの前記電磁石（６０）を、各電磁石（６０）の前記２つの対向する磁極によって形成された前記間隙が全て整列されて前記長尺製品（ｂｉ）のための非接触通路を形成するように、前記制動ライン（ｌｂ）を横切る方向において互いにオフセットさせることによって、前記長尺製品（ｂｉ）が一連の電磁石（６０）の前記間隙の中を非接触で通過することを可能にするステップと、
を含み、
−  前記長尺製品（ｂｉ）に対して、前記電磁石（６０）の各々が生じさせた前記制動磁力の和である全体的な制動磁力（Ｆｄ）を及ぼすステップ、
を含む、方法。
【請求項８】
複数の電磁石（６０）を備える少なくとも１つの制動モジュール（６）を制動ライン（ｌｂ）に沿って直列に配置するステップが、各前記電磁石（６０）の前記２つの対向する磁極によって形成された前記間隙を整列させて、前記長尺製品（ｂｉ）のための非接触通路を形成するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記長尺製品（ｂｉ）が前記制動ライン（ｌｂ）に沿って１つの同じ制動モジュール（６）内の前記一連の電磁石（６０）の間隙の連なりの中をおよび連続した制動モジュール（６）同士の間を非接触で通過することが可能となるように、それぞれの前記電磁石（６０）を配置しながら、複数の前記制動モジュール（６）を前記制動ライン（ｌｂ）に沿って互いに対して直列に配置するステップを含む、請求項７または８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺製品を製造するように構成された圧延機から出て来る前記長尺製品、例えばバー、ロッドなどを減速するための方法およびシステムに、特にそのような長尺製品を非接触で制動するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺金属製品の製造は一般に、プラント内で一連のステップによって具体化される。通常は、第１のステップにおいて、溶鉱炉に供給材料として金属スクラップが提供され、溶鉱炉はスクラップを加熱して液体状態に到達させる。その後、連続鋳造設備を使用して、この液体金属を冷却および固化させ、好適なサイズのストランドを形成する。次いでそのようなストランドを切断して、好適なサイズの中間長尺製品、典型的にはビレットまたはブルームを生産し、圧延機用の供給ストックを作り出す。通常、そのような供給ストックは、次いで冷却床内で冷却される。その後、圧延機を使用して、寸法に応じてビレットまたはブルームと呼ばれることもあるこれら供給ストックを、機械産業または建設産業において利用可能な、様々なサイズで入手可能な最終長尺製品、例えば真っ直ぐな製品またはコイルとしての鉄筋またはロッドに転換する。この結果を得るために、供給ストックは圧延機に入るのに好適な温度まで予熱されて、複数の圧延スタンドから成る圧延機設備によって圧延される。これらの複数の複数のスタンドを通して圧延することにより、供給ストックは、所望の断面および形状へと変えられる。先の圧延工程の結果得られる長尺製品は通常、典型的には５００℃から９８０℃の間の、まだ高温のまたは温かい状態にあるときに切断され、冷却床内で冷却され、最後に、典型的には１２ｍから２４ｍの間の、工業用の長さに切断され、顧客にいつでも配送できるように１トンから５トンに束ねて梱包される。
【０００３】
いずれにせよ、連続鋳造および圧延により得られるあらゆる長尺金属製品は、圧延機から出て来るときに特定の速度および長さを有しており、一般にはこれらを、送達経路に沿って前進するときに切断し、その後減速する必要がある。この送達経路の最後には、さらなる処理および／または梱包を見越して長尺金属製品が保管される冷却床がある。
【０００４】
例えば、通常はコンクリート補強に使用される、熱間圧延リブ付き鋼棒または鋼筋は、いわゆる高速圧延機の最後の圧延パスの後で、約５００℃から６００℃まで急冷され、典型的には約９０ｍから１２０ｍである、規定された長さに切断される。２トンの重量を有する長さ１２ｍのビレットから、長さ３０００ｍ超のバーを生成できる。圧延機出口での速度は通常、約３０ｍ／ｓから５０ｍ／ｓであり、バーは切断後、冷却床上へと降ろすことができるように、好適に制動される必要がある。このように生産されるバーは、好ましくは０に近い速度で、冷却床に到達する必要がある。
【０００５】
上記の事実を考慮すると、１つの主要な技術的課題は、圧延機の出口における３０ｍ／ｓ以上から冷却床上に降ろすのに好適な速度へと、例えば２ｍ／ｓへとバーを制動することを、最短時間で達成することにある。
【０００６】
現在の技術は、バーのまたは一般に長尺製品の制動を、バーを挟持し減速を機械的に適用する、モータ駆動の回転するロールによって行う。磁石とバー自体の間の摩擦によってバーを制動する磁気的設備も使用されている。
【０００７】
これらの既存の技術によれば、バーなどの長尺製品は、２つの回転するロールの間に挟持される。これらのロールは、例えば空圧式シリンダを介して各バーに近付いていくことによって、結果的にバーを制動する。バーの表面に対する接触圧力および摩擦係数により、バーに対する制動力が生まれる。
【０００８】
回転するロールは通常、電動モータに機械的に接続される。典型的な設備電力は４００ｋＷから８００ｋＷであり、これが個々に駆動される２つから４つのモータに分配される。
【０００９】
最後の圧延スタンドの出口すぐのところでの依然平均約６００℃である温度では、上記のバーなどの長尺製品は変形能を有するので、回転するロールが制動のために及ぼす圧力は結果的に、長尺製品の、その断面の形状を変えてしまうところまでの容認できない変形をもたらし得る。
【００１０】
現状の技術によるピンチロールを介した制動に伴う、上記の製品損傷という望ましくない副次的影響を制限するために、空圧式シリンダが生む挟持力を制限することができる。
【００１１】
しかしながら、挟持力を犠牲にするとき、バーとロールとの間の摩擦係数が低くなり、この結果、伝達可能なトルクが最終的に低減されることになる。適用されるトルクを低減することにより、これに伴う制動力が低下し、この結果、システムの性能が制限される。
【００１２】
制動ロールまたはピンチロールの数を増やすのは、費用効果の高いものではないことが分かっている。その理由は、採用される制動ロールの数に伴い、少なくともより多くの駆動手段も必要となるので、設備の全体コストが増加するからである。これらの状況下では、先行技術による制動ユニットにとって必要な通常の設置スペースは、５ｍから１０ｍである。
【００１３】
制動力を規制するこうした不利な手法に加えて、圧延機から出る長尺製品を制動するための現在採用されている技術は、ピンチロールとその作動手段との間の機械的接続と関連付けられる、さらなる欠点を有する。実際には、ピンチロールに基づく制動システムの反応時間は遅く、結果的な制動サイクルのオーダーは、少なくとも１秒である。
【００１４】
連続鋳造および圧延工程による長尺金属製品の生産のための既存のプラントのいずれも、圧延機から出て来る長尺製品の減速および冷却床へのこれらの送達をうまく管理しながら、同時に制動効果の有効性を犠牲にすることなく前記長尺製品の形状および機械的特性を不変のままとすることを保証するものではない。
【００１５】
さらに、最後の圧延機スタンドから離れるときに長尺金属製品を減速するための既存の解決法のいずれも、以下を同時に有効に考慮するよう特定的に設計されてはいない：
−  スループット、すなわち、長尺金属製品が製造され圧延機から放出される速度、
−  プラントのレイアウト設計が理論上従うスペース制約、
−  長尺製品の冷却床上での保管を可能にする関連する制動システムを備えた、そのような長尺製品の連続鋳造および圧延のための製造プラントを操業するコスト、
−  形状および技術的特性に関する製品品質。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】ＷＯ２０１０／０３８９１０Ａ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、先行技術には、圧延工程の結果得られるような長尺製品の形状および機能的特徴を不変に維持しつつ、同時に関連するスループット率と長尺製品が圧延機を離れる速度とに効果的に対処する、圧延機から出て来るバーなどの長尺製品を減速するための方法および対応するシステムの必要性が存在する。
【００１８】
先行技術にはまた、長尺製品を停止させ次いで梱包するために必要なスペースの低減を保証しつつ、設備および機械に関連するコストの削減を可能にする、圧延機から出て来るバーなどのそのような長尺製品を減速するための方法および対応するシステムの必要性も存在する。
【００１９】
したがって、本発明の主要な目的は、
−  圧延された長尺製品を、最後の圧延スタンドでの出口速度から冷却床上への放出に適合した速度へと効果的に制動すること
を可能にし、同時に、以下の利点を提供する、圧延機から出て来る長尺製品を減速するための方法および対応するプラントを提供することである：
−  上記の制動動作を最短時間でかつ最小スペース内で達成する。
−  バーに触れずにかつバーに対して直接力を加えずに、圧延された長尺製品を効果的に制動する。
本発明によるシステムを備えた圧延機プラントは、３０ｍ／ｓ以上などの高速で移動している圧延機の製品のスループットを管理すること、およびそのような製品を都合の良い小さいスペース内でバーに触れることなく停止させることを達成することが可能である。
【００２０】
本発明の付随する目的は、圧延機から出て来る長尺製品の制動を、そのような製品を、例えばその表面に永久的な窪みまたは跡を残すことまたは圧延工程によって得られた断面の形状を変えることで、全体に損傷させるリスクを冒すことなく、可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この点に関して、本発明のうちの１つのような非接触制動技法の採用により、減速および冷却床上に降ろす動作と関係して製品を損傷するどのようなリスクも、有利に回避できる。
【００２２】
これだけでなく、本発明による制動システムの設計により、通常大きな物理的スペースを占めかなりの量のエネルギーを吸収する、かさ張る駆動手段および伝達手段の使用を回避することが可能になる。したがって、本発明による制動システムは、このように必要な電力がより少ないので、包括的な生産コストの低減を有利に助け、これは関連の高まっているエネルギー節減方策および環境保護要件に適合するものである。
【００２３】
本発明は、これらのおよび他の目的および利点を、それぞれの独立請求項によるシステムおよび方法の特徴によって達成する。従属請求項は、特に有利な実施形態をさらに導入する。
【００２４】
本発明の他の目的、特徴、および利点について、添付した図面に表された具体的な実施形態を参照して、ここでより詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】例えば描かれたような単一ストランド圧延機において圧延機スタンドおよびシャーを備える、生産プラントの概略全体図であり、既存の先行技術の制動に関する解決法による制動サイクルのいくつかの相が連続的に表されている。
【図２】全体的なかさ張りおよび既存の長尺製品の制動に関する解決法によって占有される通常ではかなり大きい設置スペースを強調した、先行技術による具体的な制動ユニットの図である。
【図３ａ】本発明による電磁石が、長尺の圧延工程において圧延機によって生産される製品などの、移動中の金属長尺製品に対して引き込み力を及ぼすようになる様子を、概略的に表した図である。
【図３ｂ】本発明による制動ラインに沿って直列に配置されることになる電磁石の概略斜視図であり、電磁石の開いた磁性コアが、間に磁場が流れる２つの対向する磁極によって形成された間隙を備えており、長尺製品が圧延機から出る際にこの間隙を通って非接触で摺動されるようになっている。
【図３ｃ】図３ｂの電磁石の概略斜視図であり、渦電流に基づいて、図３ｂの長尺製品の移動と反対の制動作用を及ぼす、磁場変化の源に対して反応を返す引き込み力が生成される様子が強調されている。
【図４】図３ｂおよび図３ｃのもののような本発明による電磁石の概略斜視図であり、生み出される制動効果がＦＥＭモデル化において電磁石が作り出す磁場と相関させられている。
【図５】本発明による、バーなどの長尺製品を減速するための非接触制動システムを備える長尺の圧延プラントの概略図である。
【図６】図３ｂのまたは図３ｃの電磁石の概略正面図であり、コイルが電磁石の磁性コアを取り囲むのがさらに表されており、ここで、ｖはバー速度、Ｆは制動力、Ｂは磁場である。
【図７】図３ｂまたは図３ｃの電磁石の概略側面図であり、コイルが電磁石の磁性コアを取り囲むのがさらに表されている。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
これらの図では、同様の参照符号は同様の要素を描写している。
【００２７】
図１および図２を参照すると、圧延機から出て来る長尺製品を減速するための先行技術において現在使用されているシステムの欠点について、さらに明らかになるであろう。例として、単一ストランド圧延機は通常、生産されたバーなどの長尺製品を減速して冷却床上でのそれらの保管を可能にするために、従来の２ストランド制動システムを使用することによって動作する。単一ストランド圧延機１００は通常、圧延スタンド１、および、ストランドまたは一般的な中間長尺製品を所望の必要とされる最終冷却床長さへと切断するためのシャー２を備える。
【００２８】
いわゆる２ストランド制動システムによる標準的な制動サイクルは、一連のステップを含み、図１の図を参照すると、上から下に：
−  第１のステップでは、バーｂ１などの第１の長尺製品がブレーキ３’によって最終的に制動され、冷却床５上へと連続的に放出され、このとき、
−  上記の第１のステップと並行して行われる第２のステップでは、バーｂ２などの第２の長尺製品がブレーキ３を通過し、このときブレーキ３はまだ電力駆動されておらず、この段階では開いたままのそのピンチロールを通るバーｂ２に対して、制動力を能動的に及ぼしておらず、
−  第３のステップでは、バーｂ２がシャー２によって切断されるとき、ブレーキ３が電力駆動され、この段階では閉じたままのそのピンチロールを通して、バーｂ２を圧延速度から典型的には３ｍ／ｓまで減速するのに必要な時間の間、バーｂ２に対して制動力を能動的に及ぼし、
−  第４のステップでは、ブレーキ３は、先のバーｂ１と同様に、冷却床５上に最終的に放出される準備のできたバーｂ２に対して制動作用を能動的に働かせるのを停止し、一方で、バーｂ３などのさらなる第３の長尺製品が、まだ電力投入されていないブレーキ３’に通され、シャー２がバーｂ３に対して切断を行ったら、同じブレーキ３’によって制動されることになる。既に記載したサイクルと同様に、第４のバーｂ４が続き、ブレーキ３へと導かれ、このサイクルがバーｂ３およびバーｂ４に対して択一的に繰り返される。
【００２９】
図１のブレーキ３およびブレーキ３’は一般に、こうした従来の２ストランド制動システムにおいては、一緒には働かない。５０ｍ／ｓで走行する長さ９６ｍのバーに対する典型的な制動サイクルは、以下の相を備える：
制動オン時間：０．９４秒、制動オフ時間：２秒。
【００３０】
図２は記載したようなピンチロールを備える従来の制動ユニットによって通常占有されるスペースが、５メートル〜１０メートルの間の範囲にある様子を示す。
【００３１】
先行技術において、相対的に移動している磁石と近くの導体との間の電磁的な牽引力を利用する渦電流ブレーキが知られており、そのような牽引力は、電磁誘導を通して導体中に誘起された渦電流に起因するものである。
【００３２】
現状では、高速の列車またはローラーコースターを減速するために、電力供給される器具を電力がオフにされたときに即座に停止するために、または電気事業者が使用する電気メーターおよびスイッチにおいて、渦電流ブレーキが使用されている。渦電流レールブレーキは例えば、特許文献１に開示されている。
【００３３】
長尺製品を製造するように構成された圧延機から出て来るそのような長尺製品、例えばバーを減速するために渦電流を採用する出願は、先行技術では知られていない。
【００３４】
本発明によるシステムおよび方法は、長尺圧延の分野に−および特にバーなどの長尺圧延製品を減速するタスクに−有利に適用される。固定された磁石を通過して移動する導電表面は、ファラデーの誘導法則に基づいて、そこに相対的な磁場によって円形の電流すなわち渦電流を誘起されることになる。図３ａ、図３ｂ、および図３ｃは、本出願の意味において、バーｂｉなどの長尺製品の導電表面上を速度ｖ２で流れる渦電流の生成を概略的に描いている。そのような渦電流は、本発明による電磁石６０を通る長尺製品ｂｉ自体の速度ｖでの移動の結果生じる。電磁石６０を通る導体および長尺製品ｂｉの移動の結果、導体および長尺製品ｂｉ上の電荷ｑが、力ｆ（図３ｂにおいて
【数１】
0006538860.tif 000002
としてベクトルで示されている）を受け、この力ｆは前記渦電流の起点にある。
【００３５】
レンツの法則により、循環する渦電流は、磁石６０の場Ｂとは反対の、それ自体の磁場を作り出すことになる。したがって、長尺圧延によって製造された長尺製品ｂｉなどの移動する導体は、その動きと反対の牽引力Ｆｄを磁石６０から受けることになる。そのような牽引力Ｆｄ（図３ｃにおいて
【数２】
0006538860.tif 000003
としてベクトルで示されている）は、電磁石６０の場Ｂと、および最終的には長尺製品ｂｉの移動の速度（velocity）または速度（speed）ｖと、比例することになる。
【００３６】
図３ａ〜図３ｃに例示された教示に照らして、かつ図４および図５を参照すると、長尺製品を製造するように構成された圧延機１００から出て来る前記長尺製品、例えばバーｂｉを減速するための非接触制動システムは、少なくとも１つの制動モジュール６を備える。そのような制動モジュール６は、制動ラインｌｂに沿って直列に配置された複数の電磁石６０を備える。
【００３７】
電磁石６０の各々は磁場Ｂを誘起するように構成され、例えば図５、図６、および図７に表されているように、開いた磁性コア６１および磁性コア６１の周囲に巻かれたコイル６２を備える。コイル６２のワイヤは電源に接続され、コイル６２内を電流が流れ、この結果磁場Ｂが生み出される。
【００３８】
磁性コア６１は、Ｃ型磁性コアとすることができるか、または全体にヨーク形状とすることができる。より具体的には、開いた磁性コア６１は、間に磁場Ｂが流れる２つの対向する磁極によって形成された間隙を備える。磁性コアがＣ字形状である実施形態の場合、例えば、磁場Ｂは、前記間隙を横断してコア上でループしている。電磁石６０は、図３ｂ、図３ｃ、および図４に例示したように、各開いた磁性コア６１の間隙が圧延機１００から出て来る各長尺製品ｂｉを受けてこの間隙を通して非接触で摺動させるのに適するように構成される。
【００３９】
バーｂｉなどの長尺製品が、磁性コア６１の間隙を通って非接触で摺動するとき、電磁石６０によって、長尺製品ｂｉに対して制動磁力または牽引力Ｆｄが及ぼされる。制動磁力Ｆｄは、圧延機１００から出て来る長尺製品ｂｉの移動の方向と反対である。
【００４０】
１つの可能な好ましい実施形態では、本発明による非接触制動システムは、例えば図５に描かれているような、制動ラインｌｂに沿って互いに対して直列に配置された複数の制動モジュール６を備え得る。
【００４１】
制動ラインｌｂは、圧延機１００の出口と冷却床５との間に位置付けられそこに延在し、この冷却床５に、バーｂｉなどの長尺圧延工程の製品を送達し、続いてその上に放出することができる。制動システムは、モータが直接接続されず電源ケーブルとのみ接続されるので、冷却床上に直接設置することもできる。
【００４２】
図５の細部の拡大図において明らかなように、制動モジュール６の好ましい−但し排他的でない−構成では、電磁石６０を有利には、制動ラインｌｂに沿って第１の列におよび第２の列に従って互い違いに配設して、制動ラインｌｂに沿って互いと交互の配置構成を形成することができる。特に、第１の列の電磁石６０および第２の列の電磁石６０を、制動ラインｌｂを横切る方向に互いからずらすこともでき、この結果、各電磁石のコア６１の２つの対向する磁極によって形成された間隙の連なり全体が整列される。そのような配置構成のおかげで、長尺製品ｂｉが一連の電磁石６０の間隙の中を非接触で通過することが可能となる。
【００４３】
長尺製品ｂｉが一連の電磁石６０の間隙の中を実質的に非接触で通過することと、全体的な磁気制動力、または牽引力、Ｆｄの生成を実現することと、に対応できる、一連の電磁石６０の他の修正された特定の配置構成が可能である。一般に、本発明による長尺製品ｂｉを減速するための非接触制動システムでは、結果として得られる全体的な磁気制動力Ｆｄまたは牽引力は、好ましくは、各電磁石６０が生じさせた制動磁力の和を表す。
【００４４】
各開いた磁性コア６１の間に磁場Ｂが流れる２つの対向する磁極は、有利には、広がりおよび形状が製造される長尺製品ｂｉの全般的な物理特性および寸法に依存する作用表面を有する。そのような磁極の作用表面は、好ましくは、６０平方ミリメートルから１０００平方ミリメートルの広い範囲内にあってよい。同様に、２つの磁極間の間隙距離は、最終製品と関連する広い範囲内で変動してよく、例えば間隙は、１０ミリメートルから６０ミリメートルであってよい。
【００４５】
電磁石６０の数も変動してよく、これは必要とされるプラント性能に、および製造される製品の特徴に依存し得る。電磁石６０は好ましくは、２０から４００の間の数とすることができる。
【００４６】
同様に、本出願は、長尺製品を製造するように構成された圧延機から出て来るそのような長尺製品、例えばバーを、非接触で減速する方法にも関する。
【００４７】
本発明による長尺製品を非接触で減速する方法は、複数の電磁石６０を備えた少なくとも１つの制動モジュール６を制動ラインｌｂに沿って直列に配置するステップであって、制動ラインｌｂが圧延機１００の出口と長尺製品ｂｉのための冷却床５との間に位置付けられる、配置するステップを含む。関連する動作を実行するために使用される電磁石は、上記したように形成される、すなわち、前記電磁石６０の各々が開いた磁性コア６１および磁性コア６１の周囲のコイル６２を備え、開いた磁性コア６１は、２つの対向する磁極によって形成された間隙を備える。本発明による方法は、電磁石６０の各々によって間隙を横切って流れる磁場Ｂを誘起するステップを含み、これはコイル６２に電力供給することによって実現される。
【００４８】
続いて、本発明による方法は、圧延機１００から出て来る長尺製品ｂｉを、それぞれの開いた磁性コア６１の間隙の各々を通して長尺製品ｂｉを非接触で摺動させることによって、少なくとも１つの制動モジュール６に供給するステップを含む。上記のように進行することによって、本発明による方法は、電磁石６０によって、制動磁力、または牽引力、Ｆｄが長尺製品ｂｉに対して加えられ、このとき長尺製品ｂｉが、間隙を通って非接触で摺動することを保証する。説明したように、前記制動磁力Ｆｄは、長尺製品ｂｉの移動の方向の反対である。
【００４９】
長尺製品ｂｉを、本発明による制動システムの構成要素に直接接触させずに効果的に制動しつつ、圧延機１００の出口から冷却床５まで最適に摺動させるために、少なくとも１つの制動モジュール６を、各電磁石６０の２つの対向する磁極によって形成された間隙を整列させることによって、長尺製品ｂｉのための非接触通路を形成するように配置することが好ましい。
【００５０】
１つの好ましい実施形態では、本発明による方法は、電磁石６０を制動ラインｌｂに沿って第１の列および第２の列に従って互い違いに配設して、制動ラインｌｂに沿って交互の配置構成を形成するステップを含む。長尺製品が一連の電磁石６０の間隙の中を非接触で通過することは、制動ラインｌｂを横切る方向に第１の列および第２の列のそれぞれの電磁石６０を互いにオフセットさせることによって保証される。上記のように電磁石を配置する結果、各電磁石６０の２つの対向する磁極によって形成された間隙が全て整列されて、長尺製品ｂｉのための非接触通路を形成することになる。
【００５１】
本発明による方法は、長尺製品ｂｉに対して全体的な制動磁力、または牽引力、Ｆｄを及ぼすことによって機能する。力Ｆｄは、電磁石６の各々が生じさせた制動磁力の和に実質的に比例する。
【００５２】
本発明による方法は、取り回され、制動され、冷却床５に送達されることになる長尺製品の寸法をおよび重量を特に考慮して、複数の制動モジュール６を制動ラインｌｂに沿って互いに対して直列に配置するステップを備え得る。そのような構成が、例えば図５に表されている。いずれにせよ、それぞれの電磁石６０は、長尺製品ｂｉが制動ラインｌｂに沿って以下の両方の連なりの中を非接触で通過することが可能となるように配設される：
−  １つの同じ制動モジュール６内の一連の電磁石６０の間隙、および
−  連続した制動モジュール６同士の間の間隙またはスペース。
【００５３】
本発明による方法およびシステムは、圧延機１００を出るバーｂｉなどの長尺製品を減速するために必要とされる制動力Ｆｄを、長尺製品内に渦電流を誘導することによって、効果的に生成する。
【００５４】
本発明による解決法を採用することにより、バーまたは一般的な長尺製品と制動システムの構成要素との間の接触は、実際上必要とならない。したがって、本発明が長尺圧延工程の製品の変形が生じないことを保証するという点で、従来の制動システムの主要な欠点が克服される。
【００５５】
本発明により、圧延製品のその圧延後の効率的な制動、ならびに、ある長さへの切断およびその冷却床上への放出が可能となる。制動サイクルを実行するために採用される時間のオーダーが、劇的に改善される。例えば、本発明により、制動サイクル時間経過を、現在の技術が必要とする少なくとも１秒から、たった１００ミリ秒にまで低減することが可能となる。必要とされる制動サイクル時間のそのような劇的な低減には、制動システムが広い範囲の長尺圧延速度および生産環境に対処する能力の、相応の向上が必要である。本発明による制動システムは、はるかに融通性が高く、圧延機プラントの、および、長尺製品が取られて梱包されるかまたはさらなる処理ステーションに移される際の起点となる相関する冷却床の、広範な動作条件に対応していることが分かっているので、生産サイクルにおける現在の限界が克服できる。
【００５６】
可動部品または接触部品および回転するロールを有さない、本発明による完全に電磁的な渦電流誘導制動システム−これは現在の電気機械的なシステムとは対照的である−を採用することにより、摩耗を受け易い部品が存在しないので、保全コストが有利に低減される。回転する部品が存在しないことにより、ベアリングおよび潤滑デバイスが余分なものとなり有利である。
【００５７】
本発明による制動システムおよび関連する非接触で減速する方法のおかげで、モータが、およびモータと従来のピンチロールとの間の機械的接続部が排除されるため、長尺圧延製品の制動のために必要とされる設置スペースが低減されることになる。
【００５８】
さらに、現在使用されているエネルギー効率の悪い電気機械的アクチュエータ（ＡＣまたはＤＣモータに接続され空圧式シリンダによって動かされる必要のあるピンチロールなど）の使用をウェービング（waving）することによって、エネルギー消費の実質的な節減が達成される。したがって、本解決法により、現在採用されている技術の環境に対する、不利な影響が排除される。
【符号の説明】
【００５９】
１  圧延スタンド
２  シャー
３  ブレーキ
３’  ブレーキ
５  冷却床
６  制動モジュール
６０  電磁石
６１  磁性コア
６２  コイル
１００  圧延機
ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４  バー
ｂｉ  長尺製品、バー
ｌｂ  制動ライン
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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