(57)【要約】  デスケーラを有する金属薄板処理ラインのためのコントロールは、デスケーリング中に、インペラーによって生成されるスプレーブラストパターン及び薄板前進速度を調整するセンサを含む。コントロールは、薄板のエッジの表面状態が薄板の中心の表面状態より有利であるときに、インペラースプレーが中心に向かって移動し、薄板の中心の表面状態が薄板のそれぞれのエッジの表面状態より有利であるときに、インペラースプレーが薄板の中心から離れるように、インペラーのノズルを位置決めしてもよい。コントロールは、薄板の中心の表面状態が標準より有利であるときに、薄板前進速度を上げ、薄板の中心の表面状態が標準より有利でないときに、薄板前進速度を下げてもよい。【選択図】図１
2021514303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属薄板からスケールを除去する装置であって、
デスケーラであって、長い金属薄板を受取り、前記長い金属薄板が、デスケーラ内を第１の方向に移動するときに、前記長い金属薄板の少なくとも１つの表面からスケールを除去する、デスケーラと、
スケール除去媒体の供給源であって、前記デスケーラと連通し、第１及び第２のノズルを介して前記デスケーラに前記スケール除去媒体を供給し、前記第１及び第２のノズルはそれぞれ、前記それぞれのノズルを回転させるように構成されるアクチュエータを有する、スケール除去媒体の供給源と、
前記デスケーラ内を通過する前記長い金属薄板の少なくとも１つの表面に隣接して位置決めされる前記デスケーラ上の第１及び第２の車輪であって、第１及び第２の車輪のそれぞれは、前記回転可能なノズルを介してスケール除去媒体の前記供給源から前記スケール除去媒体を受取るように構成され、第１の車輪は第２の車輪と異なる回転軸を有し、第１の車輪の回転は、前記第１のノズルを介して第１の車輪によって受取られる前記スケール除去媒体を、第１の車輪から、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記少なくとも１つの表面に対して押し出し、第２の車輪の回転は、前記第２のノズルを介して第２の車輪によって受取られる前記スケール除去媒体を、第２の車輪から、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記少なくとも１つの表面に対して押し出し、第２の車輪は、第２の車輪から押し出される前記スケール除去媒体が第１の車輪から押し出される前記スケール除去媒体に実質的に干渉しないような十分な距離に前記第１の方向に沿って第１の車輪から離間し、第１の車輪及び第２の車輪は、前記金属薄板の幅を規定する対向する側部エッジに隣接して位置決めされ、前記金属薄板は第１の車輪と第２の車輪との間で心出しされる、第１及び第２の車輪と、
前記第１及び第２のノズルの前記アクチュエータと通信状態にあり、かつ、前記第１及び第２の車輪によって前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面に対して前記スケール除去媒体が押し出された後に、前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の表面状態を検出するように構成される少なくとも３つのセンサと通信状態にあるコントロールシステムとを備え、前記少なくとも３つのセンサのうちの１つのセンサは、前記薄板の幅の中心において前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記表面状態を検出するように構成される中心センサを備え、前記少なくとも３つのセンサのうちの２つのセンサはエッジセンサを備え、前記エッジセンサの一方は、前記金属薄板の幅を規定する一方の側部エッジに隣接する前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記表面状態を検出するように構成され、前記エッジセンサの他方は、前記金属薄板の幅を規定する対向する側部エッジに隣接する前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記表面状態を検出するように構成され、前記コントロールは、（ａ）前記それぞれのセンサによって検出される前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の表面状態を示す信号を受信し、（ｂ）前記中心センサから受信される信号を前記エッジセンサから受信される信号のそれぞれと比較し、（ｃ）前記中心センサの信号と前記エッジセンサの少なくとも一方のエッジセンサの信号との比較に基づいて前記車輪に対して前記それぞれのノズルを回転させるために前記ノズルアクチュエータのそれぞれに位置制御信号を送信するように構成される、装置。
【請求項２】
前記コントロールは、前記位置制御信号を他のノズルに無関係に１つのノズルアクチュエータに送信するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記スケール除去媒体はグリットを有するスラリーを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記それぞれのエッジの表面状態が、前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態より有利であることを、前記エッジセンサ信号と前記中心センサ信号との前記比較が示すとき、前記コントロールは、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記少なくとも１つの表面に対して前記それぞれの車輪によって押し出される或る濃度の前記スケール除去媒体が前記金属薄板の前記中心に向かって移動するように、前記それぞれの車輪に対して前記ノズルを回転させるために前記位置制御信号を前記ノズルアクチュエータに送信するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態が、前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記それぞれのエッジの表面状態より有利であることを、前記エッジセンサ信号と前記中心センサ信号との前記比較が示すとき、前記コントロールは、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記少なくとも１つの表面に対して前記それぞれの車輪によって押し出される或る濃度の前記スケール除去媒体が前記金属薄板の前記中心から離れるように、前記それぞれの車輪に対して前記ノズルを回転させるために前記位置制御信号を前記ノズルアクチュエータに送信するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記センサはカメラを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記表面状態を示す信号は、前記カメラによって生成される前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の画像に関連する、明度、色相、及び彩度の少なくとも１つを示す信号を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記コントロールは、前記中心センサから受信された信号を閾値限界と比較し、前記デスケーラ内の前記金属薄板の前進速度を制御するために速度制御信号を送信するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記中心センサ信号と前記閾値限界との前記比較が、前記薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態が前記閾値限界より有利であることを示すとき、前記コントロールは、前記デスケーラ内の前記金属薄板の前進速度の増加を指示する速度制御信号を送信するように構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記中心センサ信号と前記閾値限界との前記比較が、前記薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態が前記閾値限界より有利でないことを示すとき、前記コントロールは、前記デスケーラ内の前記金属薄板の前進速度の減少を指示する速度制御信号を送信するように構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
長い金属薄板からスケールを除去するための装置であって、
スケール除去媒体の供給源と、
装置に導入される前記長い金属薄板の第１の表面に隣接して位置決め可能である第１及び第２の車輪であって、第１及び第２の車輪は、前記供給源とそれぞれの車輪との間に配設されるノズルを介して前記供給源から前記スケール除去媒体を受取るように構成され、それぞれのノズルは前記車輪に対して前記ノズルを回転させるように構成されるアクチュエータを有し、第１の車輪は、第１の車輪に供給されるスケール除去媒体が、前記長い金属薄板の前記第１の表面の実質的に全体の幅にわたって延在する第１のエリアに対して、回転する第１の車輪によって押し出されるように、第１の回転軸の周りに回転するように構成され、第２の車輪は、第２の車輪に供給されるスケール除去媒体が、前記長い金属薄板の前記第１の表面の実質的に全体の幅にわたって延在する第２のエリアに対して、回転する第２の車輪によって押し出されるように、第２の回転軸の周りに回転するように構成され、第２の回転軸は前記第１の回転軸と異なり、第２の車輪は、前記第１のエリアが前記長い金属薄板に沿って前記第２のエリアから離間するように装置内で前記金属薄板の前進方向に第１の車輪から離れて位置決めされ、第１の車輪及び第２の車輪は、前記金属薄板の幅を規定する、対向する側部エッジに隣接して位置決めされ、前記金属薄板は第１の車輪と第２の車輪との間で心出しされる、第１及び第２の車輪と、
前記第１及び第２のノズルの前記アクチュエータと通信状態にあり、かつ、前記薄板の幅の中心において前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記表面状態を検出するように構成される中心センサと通信状態にあるコントロールシステムとを備え、第１の幅エッジセンサは、前記第１のエリアに関連する前記金属薄板の幅を規定するそれぞれの側部エッジに隣接する前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記表面状態を検出するように構成され、第２のエッジセンサは、前記第２のエリアに関連する前記金属薄板の幅を規定するそれぞれの側部エッジに隣接する前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記表面状態を検出するように構成され、前記センサのそれぞれは、前記第１及び第２のエリア後に装置内を前記金属薄板が前進するとき、前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の表面状態を検出するように構成され、前記コントロールは、（ａ）前記それぞれのセンサによって検出される前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の表面状態を示す信号を受信し、（ｂ）前記中心センサから受信される信号を前記第１及び第２のエッジセンサから受信される信号のそれぞれと比較し、（ｃ）前記中心センサの信号と前記第１及び第２のエッジセンサの少なくとも一方のエッジセンサの信号との比較に基づいて前記車輪に対して前記それぞれのノズルを回転させるために前記ノズルアクチュエータのそれぞれに位置制御信号を送信するように構成される、装置。
【請求項１２】
前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記それぞれのエッジの表面状態が、前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態より有利であることを、前記第１のエッジセンサ信号と前記中心センサ信号との前記比較が示すとき、前記コントロールは、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記金属薄板に対して前記第１の車輪によって前記スケール除去媒体が押し出される状態で前記第１のエリアが前記金属薄板の前記中心に向かって移動するように、前記第１の車輪に対して前記ノズルを回転させるために前記位置制御信号を前記第１の車輪に関連する前記ノズルアクチュエータに送信するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記それぞれのエッジの表面状態が、前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態より有利であることを、前記第２のエッジセンサ信号と前記中心センサ信号との前記比較が示すとき、前記コントロールは、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記金属薄板に対して前記第２の車輪によって前記スケール除去媒体が押し出される状態で前記第２のエリアが前記金属薄板の前記中心に向かって移動するように、前記第２の車輪に対して前記ノズルを回転させるために前記位置制御信号を前記第２の車輪に関連する前記ノズルアクチュエータに送信するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態が、前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記それぞれのエッジの表面状態より有利であることを、前記第１のエッジセンサ信号と前記中心センサ信号との前記比較が示すとき、前記コントロールは、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記金属薄板に対して前記第１の車輪によって前記スケール除去媒体が押し出される状態で前記第１のエリアが前記金属薄板の前記中心から離れるように、前記第１の車輪に対して前記ノズルを回転させるために前記位置制御信号を前記第１の車輪に関連する前記ノズルアクチュエータに送信するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態が、前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記それぞれのエッジの表面状態より有利であることを、前記第２のエッジセンサ信号と前記中心センサ信号との前記比較が示すとき、前記コントロールは、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記金属薄板に対して前記第２の車輪によって前記スケール除去媒体が押し出される状態で前記第２のエリアが前記金属薄板の前記中心から離れるように、前記第２の車輪に対して前記ノズルを回転させるために前記位置制御信号を前記第２の車輪に関連する前記ノズルアクチュエータに送信するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記センサはカメラを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記表面状態を示す信号は、前記カメラによって生成される前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の画像に関連する、明度、色相、及び彩度の少なくとも１つを示す信号を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記コントロールは、前記中心センサから受信された信号を閾値限界と比較し、前記デスケーラ内の前記金属薄板の前進速度を制御するために速度制御信号を送信するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
前記中心センサ信号と前記閾値限界との前記比較が、前記薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態が前記閾値限界より有利であることを示すとき、前記コントロールは、前記デスケーラ内の前記金属薄板の前進速度の増加を指示する速度制御信号を送信するように構成される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記中心センサ信号と前記閾値限界との前記比較が、前記薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態が前記閾値限界より有利でないことを示すとき、前記コントロールは、前記デスケーラ内の前記金属薄板の前進速度の減少を指示する速度制御信号を送信するように構成される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
方法であって、
デスケーラ内を第１の方向に長い金属薄板を前進させること、
供給源から前記デスケーラにスケール除去媒体を供給すること、
前記デスケーラの第１及び第２の車輪を回転させることであって、前記第１及び第２の車輪のそれぞれは、前記供給源とそれぞれの車輪との間に配設されるノズルを介して前記供給源から前記スケール除去媒体を受取り、（ａ）前記第１の車輪の回転は、前記第１のノズルを介して前記第１の車輪によって受取られる前記スケール除去媒体を、前記第１の車輪から、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記少なくとも１つの表面に対して押し出し、前記第２の車輪の回転は、前記第２のノズルを介して前記第２の車輪によって受取られる前記スケール除去媒体を、第２の車輪から、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記少なくとも１つの表面に対して押し出し、（ｂ）前記第１の車輪は前記第２の車輪と異なる回転軸を有し、（ｃ）前記第２の車輪は、前記第２の車輪から押し出される前記スケール除去媒体が前記第１の車輪から押し出される前記スケール除去媒体に実質的に干渉しないような十分な距離に前記第１の方向に沿って前記第１の車輪から離間し、（ｄ）前記第１の車輪及び前記第２の車輪は、前記金属薄板の幅を規定する対向する側部エッジに隣接して位置決めされ、前記金属薄板は前記第１の車輪と前記第２の車輪との間で心出しされる、回転させること、及び、
前記第１及び第２のノズルのそれぞれの車輪に対して前記第１及び第２のノズルを位置決めすることであって、それにより、（ｉ）前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記それぞれのエッジの表面状態が、前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態より有利であるとき、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記少なくとも１つの表面に対して前記それぞれの車輪によって押し出される或る濃度の前記スケール除去媒体が前記金属薄板の前記中心に向かって移動するように、前記それぞれの車輪に対して前記それぞれのノズルが位置決めされ、（ｉｉ）前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態が、前記金属薄板の前記少なくとも１つの表面の前記それぞれのエッジの表面状態より有利であるとき、前記金属薄板の実質的に全体の幅にわたって前記少なくとも１つの表面に対して前記それぞれの車輪によって押し出される或る濃度の前記スケール除去媒体が前記金属薄板の前記中心から離れるように、前記それぞれの車輪に対して前記それぞれのノズルが位置決めされる、位置決めすることを含む、方法。
【請求項２２】
前記金属薄板を或る速度で前記デスケーラ内を前進させることであって、それにより、（ｉ）前記薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態が前記閾値限界より有利であるとき、前記デスケーラ内の前記金属薄板の前進速度は増加し、（ｉｉ）前記薄板の前記少なくとも１つの表面の前記中心の表面状態が前記閾値限界より有利でないとき、前記デスケーラ内の前記金属薄板の前進速度は減少する、前進させることを更に含む、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属薄板デスケーラを有する処理ラインを作動させるためのコントロールシステムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
金属薄板のデスケーリングは、スラリーまたは乾燥研削材ショットブラスト法(ｓｈｏｔ  ｂｌａｓｔ  ｍｅｔｈｏｄ)によって達成されてもよい。デスケーリング媒体は、回転車輪またはインペラーによって金属薄板に対して押し出されてもよい。センサを有するコントロールは、インペラー車輪によって生成されるスプレーブラストパターン(ｓｐｒａｙ  ｂｌａｓｔ  ｐａｔｔｅｒｎ)及び／または金属薄板のデスケーリング中の金属薄板前進速度を自動的に調整するために使用されてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７６０１２２６号明細書
【特許文献２】米国特許第８０６２０９５号明細書
【特許文献３】米国特許第８０６６５４９号明細書
【特許文献４】米国特許第８０７４３３１号明細書
【特許文献５】米国特許第８１２８４６０号明細書
【特許文献６】米国特許第８７０７５２９号明細書
【特許文献７】米国特許第９３３６２５号明細書
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】デスケーラを有する金属薄板処理ラインにおいて使用されるコントロールシステム及びセンサ構成要素の概略図である。
【図２】ノズルアクチュエータ、ノズル、及びインペラー車輪の一実施形態の分解斜視図である。
【図３】図２の構成要素の分解側面図である。
【図４】広い幅の薄板についての例示的なブラストパターンエリアを示す図であり、スプレーの強度が、薄板の中心に向かってブラストパターンエリアにおいて全体的に横方向の内方に位置する。
【図５】図４のブラストパターンエリアの正面図である。
【図６】広い幅の薄板についての例示的なブラストパターンエリアを示す図であり、スプレーの強度が、薄板の側方エッジに向かってブラストパターンエリアにおいて全体的に横方向の外方に位置する。
【図７】図６のブラストパターンエリアの正面図である。
【図８】狭い幅の薄板についての例示的なブラストパターンエリアを示す図であり、スプレーの強度が、薄板の中心に向かってブラストパターンエリアにおいて全体的に横方向の内方に位置する。
【図９】図８のブラストパターンエリアの正面図である。
【図１０】狭い幅の薄板についての例示的なブラストパターンエリアを示す図であり、スプレーの強度が、薄板の側方エッジに向かってブラストパターンエリアにおいて全体的に横方向の外方に位置する。
【図１１】図１０のブラストパターンエリアの正面図である。
【図１２】デスケーラを有する金属薄板処理ライン用のコントロールのためのプロセスフローの一実施形態を示す図である。
【図１３】広い幅の薄板についてのインペラー車輪に対する開始ノズル位置の概略図である。
【図１４】狭い幅の薄板についてのインペラー車輪に対する開始ノズル位置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
その全ての開示が参照により本明細書に組み込まれる、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、及び特許文献７は、金属薄板からスケールを削除するデスケーリング装置を記載する。本明細書で述べるコントロールシステムは、こうした金属薄板処理ラインと接続して使用されてもよい。以下の説明において、用語「上部（ｔｏｐ）」及び「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」及び「下（ｂｅｌｏｗ）」、「時計方向（ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ）」及び「反時計方向（ｃｏｕｎｔｅｒｃｌｏｃｋｗｉｓｅ）」、「上側（ｕｐｐｅｒ）」及び「下側（ｌｏｗｅｒ）」は、いかなる場合にも制限的であるとして解釈されるべきでない。用語は、或る要素が図面に現れるときに、或る要素の関係を説明するときの単に便宜のために使用される。
【０００６】
図１は、コントロール２０の概略図である。コントロール２０は、センサ２４ａ〜２４ｅからの入力を受信するプロセッサ２２を含み、センサ２４ａ〜２４ｅは、金属薄板２６がデスケーラ内で処理されるときに金属薄板２６の表面状態を検知する。センサは、カメラ、プロファイルメーター、及び／または金属薄板がデスケーラ内で処理されているときに金属薄板の表面状態を検知するように構成される他の測定デバイスであってよい。制限的な意味ではなく例証のために、センサは、第１及び第２のエッジセンサ２４ａ、２４ｅ、中間センサ２４ｂ、２４ｄ、及び中心センサ２４ｃであってよい。第１及び第２のエッジセンサ２４ａ、２４ｅは、金属薄板の横方向に対向する側部エッジにおける金属薄板２６の表面の状態を検知するように構成されてもよい。中心センサ２４ｃは、金属薄板の中心の金属薄板の表面の状態を検知するように構成されてもよい。中間センサ２４ｂ、２４ｄは、金属薄板の中心と横方向に対向する側部エッジとの中間の位置における金属薄板２６の表面の状態を検知するように同様に設けられてもよい。狭い幅の材料のデスケールを例とする処理の或る構成において、中間センサは、エッジセンサとして使用されてもよく、エッジセンサ２４ａ、２４ｅは、コントロールへの入力の提供を無効にされてもよい。センサのそれぞれは、薄板の表面の状態を示す入力信号をコントローラに提供してもよい。光２８は、金属薄板の表面を照明するために同様に設けられて、センサが金属薄板の表面状態を検知することを可能にしてもよい。センサによって生成される信号は、表面仕上げ及び／または全体的な表面の状態を示してもよい。信号は、金属薄板の表面の画像に関連する、明度、色相、及び彩度を示してもよい。一例において、コントロール２０は、イリノイ州アイタスカ（Ｉｔａｓｃａ、ＩＬ）のＫｅｙｅｎｃｅ  Ｃｏｒｐ．によって提供されるシステムを備えてもよく、また一実施形態において、プロセッサ２２は、モデルＣＶ−Ｘ１７２画像センサ及びモデルＣＡ−ＤＣ２１Ｅ光コントローラを含んでもよい。他のカメラから画像センサに更なる入力を提供するために、プロセッサ２２の画像センサ部分は、モデルＣＶ−Ｅ  ５００カメラ拡張ユニットを備えてもよい。プロセッサは、プロセッサのプログラミング、コントロール２０の作動、及びセンサ２４ａ〜２４ｂによって得られる信号のリモートモニタリングを可能にする１つまたは複数のユーザインタフェース３０を有してもよい。例えば、プロセッサは、ユーザインタフェースを介してセンサによって得られる画像のリモート観察を可能にするようにプログラムされてもよい。プロセッサ２２は、デスケーラまたはデスケーラがその中で使用される処理ラインに関連するプログラマブルロジックコントロール３６、３８に出力信号３２、３４を提供するように構成されてもよい。出力信号３２、３４は、イーサネット（登録商標）接続によってまたはＲＳ−２３２Ｃ型接続によって提供されてもよい。例えば、特許文献６に記載されるシステムにおいて、コントロール２０及びプロセッサ２２は、リコイラー及びそのテンショナーに関連するプログラマブルロジックコントロール３８にインタフェースで接続されて、デスケーリン��セル内の薄板の前進速度を制御してもよい。コントロール２０及びプロセッサ２２は、ノズル４０に関連するアクチュエータ３６に同様にインタフェースで接続されてもよく、ノズル４０は、薄板２６に対してスケール除去媒体を押し出すそれぞれのインペラー車輪４２にスケール除去媒体を方向付ける。
【０００７】
図２及び図３は、ノズルアクチュエータ３６、ノズル４０、及びインペラー車輪４２の更なる詳細を提供する。スケール除去媒体の供給物は、供給源４４からノズル４０を通してそれぞれの車輪４２に、全体的にそれぞれのインペラー車輪の中心に方向付けられてもよい。ノズル４０は、ハブプレート４６、４８内に回転可能に取付けられ、ノズルアクチュエータ３６に作動式に接続されてもよく、それによりアクチュエータの作動は、ハブプレート内でのノズル４０の回転を引き起こしてもよい。アクチュエータ３６は、ノズル４０の外側フランジに作動式に旋回可能に接続されるリニアアクチュエータであってよい。そのため、リニアアクチュエータの直線運動は、ハブプレート４６、４８内でのノズルの回転運動を生成してもよい。インペラー車輪は、電気モータ（図示せず）によって駆動されるシャフト５０上に取付けられてもよい。インペラー車輪４２は、インペラー車輪のベインと半径方向に連通する中空センターを有してもよい。中空センターに対する開口５２は、インペラーに対するシャフト接続部５０に軸方向に対向してインペラー車輪４２上に設けられてもよい。ノズル４０は、開口５２を通して延在し、インペラー車輪４２の中空センター内に配設されてもよく、ハブプレート４６、４８及び関連するディスクシール５４は開口を閉囲する。ノズル４０は、テーパ付き先端部５６を有してもよい。ノズルアクチュエータ３６の作動は、次に、ハブプレート４６、４８内でのノズル４０の回転を引き起こし、ノズルのテーパ付き先端部５６をインペラー車輪４２の中空センター内に配向させてもよい。ノズルのテーパ付き先端部５６をインペラー車輪４２の中空センター内の選択された位置に配向させることは、以下で説明するように、ブラストパターンエリア内でのスプレーの強度のロケーションの変更を可能にする。
【０００８】
図４〜１１は、金属薄板デスケーラに関連するインペラー車輪４２、及び、デスケーラを通過しながら前進する薄板２６に対してスプレー強度６４、６６の異なるロケーションを有するブラストパターンエリア６０、６２を達成するためのインペラー車輪の位置決めの概略図を示す。図面は、薄板の上面及び、金属薄板の上面に対してスケール除去媒体を押し出すインペラーを示すが、付加的または代替的に、同一の配置構成は、薄板の底面のために同様に設けられてもよい。
【０００９】
インペラー車輪４６は、薄板の前進方向を横断する方向に、薄板２６の横方向に対向する側部（例えば、対向する幅エッジ）上に配置されてもよい。第１のインペラー車輪は、薄板の幅にわたってスケール除去媒体を押し出し、第１のブラストパターンエリア６０を生成する。第２のインペラー車輪は、第１の車輪から薄板の前進方向にオフセットして位置決めされるため、第２の車輪が押し出すスケール除去媒体は、第１の車輪が押し出すスケール除去媒体に干渉しない。第２の車輪は、薄板の幅にわたってスケール除去媒体を同様に押し出し、第２のブラストパターンエリア６２を生成する。第１及び第２の車輪は、反対方向に回転してもよいため、それぞれの車輪は、薄板の側方エッジから薄板の中心に向かってスケール除去媒体を押し出す。
【００１０】
図４及び図５に示すように、ブラストパターンエリア６０、６２は、薄板の中心ラインにおいてオーバラップする。インペラー車輪は、スケール除去媒体が、薄板の横方向の側部エッジに対して、そして、薄板の中心に向かって押し出されるように回転してもよい。例えば、図５に示すように、第１の車輪は、時計方向に回転して、スケール除去媒体を、薄板の外側幅エッジに対して押し出し、その後、薄板の中心に向かって押し出す。第２の車輪は、反時計方向に回転して、スケール除去媒体を、薄板の対向する外側幅エッジに対して押し出し、その後、薄板の中心に向かって押し出す。図５は、インペラー及びノズル用のアクチュエータの正面図を示す。同じ全体的な配置が図６〜１１に示される。
【００１１】
エッジセンサ２４ａ、２４ｅ及び中心センサ２４ｃは、第１及び第２の車輪４２によってスケール除去媒体が薄板の表面に対して押し出された後に、薄板２６の表面状態を検出するために設けられる。上記で述べたように、中心センサ２４ｃは、薄板の幅の中心における薄板の表面の表面状態を検出するように構成されてもよい。エッジセンサ２４ａは、一方の側部エッジに隣接する金属薄板の表面状態を検出するように構成されてもよい。他のエッジセンサ２４ｅは、対向する側部エッジに隣接する薄板の表面状態を検出するように構成されてもよい。中間センサは、中心センサとエッジセンサとの間に配設されて、コントロール２０及びプロセッサ２２に対する更なる入力を提供してもよい。コントロールは、（ａ）それぞれのセンサによって検出される薄板の表面状態を示す信号を受信し、（ｂ）中心センサから受信される信号を第１及び第２のエッジセンサから受信される信号のそれぞれと比較し、（ｃ）中心センサの信号と第１及び第２のエッジセンサの少なくとも一方のエッジセンサの信号との比較に基づいて車輪に対してそれぞれのノズルを回転させるためにノズルアクチュエータのそれぞれに位置制御信号を送信するように構成されてもよい。例えば図４〜７に示す広い幅の材料の場合、中間センサ２４ｂ、２４ｄは、薄板の幅にわたって表面状態が均一であることを保証するために、更なる比較のための信号をコントロールに提供してもよいし、あるいは、中間センサ２４ｂ、２４ｄは、コントロールへの入力の提供を無効にされてもよい。付加的にまたは代替的に、例えば、図８〜１１に示す狭い幅の材料の場合、中間センサ２４ｂ、２４ｄはエッジセンサとして使用されてもよい。狭い幅の材料の場合、中間センサ２４ｂ、２４ｄは、例えば、図８〜１１に示すように、狭い幅の薄板の横方向の幅エッジと一致するように位置してもよい。こうした構成において、エッジセンサ２４ａ、２４ｅは、コントロールへの入力の提供を無効にされてもよい。
【００１２】
センサは、ブラストパターンエリア６０、６２内で、スプレー６４、６６の強度のロケーションを変更するための入力、及び／または、デスケーラを通過する薄板の前進速度を変更するための入力を、コントロールに提供するために使用されてもよい。図１２は、コントローラのためのプロセスフローの一実施形態を示す。一態様において、センサは、処理された薄板の表面状態が長さにわたって一貫性があるという判定を可能にするための入力をコントロールに提供してもよい。長さ標準及び長さ変動閾値が確立されてもよい。中心センサの信号と長さ標準との比較が長さ変動閾値内にある（例えば、薄板の中心の表面状態が、薄板の長さに沿って、実質的に、指定された限界内にあることを示す）（「条件Ｌ（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｌ）」）場合、コントロールは、措置を取らず、薄板の前進速度を維持する信号を、処理ラインコントロール（例えば、リコイラーに関連するＰＬＣ、またはライン内の張力印加ローラーに関連するＰＬＣ）に送出するように構成されてもよい。中心センサの信号と長さ標準との比較が、薄板の表面状態が長さ標準より有利であることを示す（例えば、薄板の中心の表面状態が、指定された限界よりよいことを示す）場合、コントロールは、条件Ｌが満たされるまで、薄板の前進速度を増加させる信号を処理ラインコントロールに送出するように構成されてもよい。中心センサの信号と長さ標準との比較が、薄板の表面状態が長さ標準より有利でないことを示す（例えば、薄板の中心の表面状態が、指定された限界よりよくないことを示す）場合、コントロールは、条件Ｌが満たされるまで、薄板の前進速度を減少させる信号を処理ラインコントロールに送出するように構成されてもよい。上記説明は中心センサの信号を基準として使用するが、他のセンサからの信号が使用されてもよく、また、コントロールにおいて平均されるか、組み合わされるか、またはその他の方法で処理されて、薄板の前進速度を制御してもよい。
【００１３】
別の態様において、センサは、処理された薄板の表面状態が幅にわたって一貫性があるという判定を可能にするための入力をコントロールに提供してもよい。幅変動閾値が確立されてもよい。エッジセンサの信号と中心センサの信号との比較が幅変動閾値内にある（例えば、薄板のエッジの表面状態が、薄板の中心の表面状態と実質的に同じであるまたは許容可能幅変動閾値内にあることを示す）場合、コントロールは、措置を取らず、そのそれぞれの車輪に対するノズルの現在位置を維持し、それにより、ブラストパターンエリアにおけるスプレーの強度のロケーションを維持する信号を、ノズルアクチュエータに送出するように構成されてもよい。エッジセンサ信号と中心センサ信号との比較が、中心における薄板の状態が、側部の薄板の状態より有利であり、許容可能幅変動閾値の範囲外にあることを示す場合、コントロールは、インペラー内のノズルを再位置決めして、ブラストパターンエリアのスプレーの強度のロケーションを、薄板に対して横方向の外方に、例えば、薄板の中心ラインから離してシフトさせる信号をノズルアクチュエータに対して生成してもよい。エッジセンサ信号と中心センサ信号との比較が、中心における薄板の状態が、側部の薄板の状態より有利でなく、許容可能幅変動閾値の範囲外にあることを示す場合、コントロールは、インペラー内のノズルを再位置決めして、ブラストパターンエリアのスプレーの強度のロケーションを、薄板に対して横方向の内方に、例えば、薄板の中心ラインに向かってシフトさせる信号をノズルアクチュエータに対して生成してもよい。コント−ラは、それぞれのセンサによって生成される信号に応じて他のノズルと無関係に、それぞれのノズルアクチュエータに制御する信号を送出し、それぞれのノズルアクチュエータを位置決めするように構成されてもよい。こうして、薄板の一方の側方エッジの表面状態が薄板の他の側方エッジの表面状態から変動する場合に、コントロールは、必要に応じて、薄板の作用される側についてインペラー車輪用のノズルを再位置決めする信号を、それぞれのノズルアクチュエータに送出してもよい。上記で述べたように、薄板の幅に応じて、中間センサは、無効とされてもよいしまたは信号を提供してもよい。その信号は、コントロールにおいて平均されるか、組み合わされるか、またはその他の方法で処理されて、ノズルアクチュエータの位置及びブラストパターンエリア内のスプレーの強度の対応するロケーションを制御してもよい。
【００１４】
コントロールは、処理される材料のサイズに基づいて薄板の幅にわたって、設定されるブラストパターンエリア６０、６２を提供するためにインペラー車輪４２に対してノズルを最初に調整する信号をノズルアクチュエータ３６に送出するように構成されてもよい。例えば、図１３に示すように、材料の幅が７２インチである場合、インペラー４２に対するノズル位置は、基準ホーム位置Ｈに対して約５度の角度６８に設定されてもよい。デスケーリング運転が始まると、コントロール２０は、処理された薄板がその長さに沿って一貫性がありかつその幅に沿って一貫性がある表面状態を有するかどうかを判定する処理を始めてもよい。コントロール２０は、薄板の側方エッジ上の表面状態が薄板の中心の表面状態より有利であることを、エッジセンサからの信号と中心センサからの信号の比較が示す場合、インペラー車輪に対してノズル４０を、ホーム位置Ｈから５度ずれた位置から、薄板の中心ラインに向かって横方向の内方に、方向７０に回転させる信号をノズルアクチュエータ３６に送出してもよい。逆の方式で、コントロール２０は、薄板の側方エッジ上の表面状態が薄板の中心の表面状態より有利でないことを、エッジセンサからの信号と中心センサからの信号の比較が示す場合、インペラー車輪４２に対してノズル４０を、ホーム位置Ｈから５度ずれた位置から、薄板の中心ラインから離れて横方向の外方に、方向７２に回転させる信号をノズルアクチュエータ３６に送出してもよい。別の例において、処理される金属薄板が４８インチの幅を有する場合、コントロール２０は、インペラーに対する初期ノズル位置４０を基準ホーム位置Ｈに対して約１５度の角度３８に設定する信号をノズルアクチュエータ３６に送出してもよい。デスケーリング運転が始まると、コントロール２０は、処理された薄板がその長さに沿って一貫性がありかつその幅に沿って一貫性がある表面状態を有するかどうかを判定する処理を始めてもよい。コントロール２０は、薄板の側方エッジ上の表面状態が薄板の中心の表面状態より有利であることを、エッジセンサからの信号と中心センサからの信号の比較が示す場合、インペラー車輪４２に対してノズル４０を、ホーム位置Ｈから１５度ずれた位置から、薄板の中心ラインに向かって横方向の内方に、方向７０に回転させる信号をノズルアクチュエータ３６に送出してもよい。逆の方式で、コントロール２０は、薄板の側方エッジ上の表面状態が薄板の中心の表面状態より有利でないことを、エッジセンサからの信号と中心センサからの信号の比較が示す場合、インペラー車輪に対してノズルを、ホーム位置Ｈから１５度ずれた位置から、薄板の中心ラインから離れて横方向の外方に、方向７２に回転させる信号をノズルアクチュエータ３６に送出してもよい。
【００１５】
種々の修正が、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で述べられ示される構造及び方法において行われる可能性があるため、上記説明に含まれるまたは添付図面に示される全ての事物が、制限的ではなく例証的であると解釈されるものとすることが意図される。そのため、本発明の範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれかの実施形態によって制限されるべきではなく、添付特許請求項及びその均等物に従ってのみ規定されるべきである。
【図１】
2021514303.tif 000003
【図２】
2021514303.tif 000004
【図３】
2021514303.tif 000005
【図４】
2021514303.tif 000006
【図５】
2021514303.tif 000007
【図６】
2021514303.tif 000008
【図７】
2021514303.tif 000009
【図８】
2021514303.tif 000010
【図９】
2021514303.tif 000011
【図１０】
2021514303.tif 000012
【図１１】
2021514303.tif 000013
【図１２】
2021514303.tif 000014
【図１３】
2021514303.tif 000015
【図１４】
2021514303.tif 000016
【国際調査報告】
2021514303.tif 000017