(57)【要約】  本発明は、金属スラブをコイル形状からシート形状に変形する装置に関する。装置は、回転可能なコイルホルダー、少なくとも１つの整列ユニット、およびセパレータ、を備える。ここで、回転可能なコイルホルダー、少なくとも１つの整列ユニット、およびセパレータは一列に配置されている。本発明は、また、金属スラブをコイル形状からシート形状に変形する方法に関する。方法は、以下の方法ステップ、すなわち、Ａ）金属スラブコイルを回転可能なコイルホルダーに配置するステップ、Ｂ）金属スラブコイルを回転させてそのコイルを巻き戻すステップ、Ｃ）巻き戻された金属スラブコイルを少なくとも１つの整列ユニットに供給するステップ、およびＤ）個別の金属スラブシートに分離するステップを有する。
2018510786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属スラブをコイル形状からシート形状に変形する装置であって、
回転可能なコイルホルダーと、
少なくとも１つの整列ユニットと、
セパレータと、を順に備え、
前記回転可能なコイルホルダーと、前記少なくとも１つの整列ユニットと、前記セパレータとが一列に配置されており、前記回転可能なコイルホルダーは、前記金属スラブの幅の上に空気流を導く少なくとも１つのエアナイフを備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記装置は、また、前記回転可能なコイルホルダー、前記少なくとも１つの整列ユニット、前記セパレータとともに一列に配置されたスタッキングユニットを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記エアナイフは、変形される金属スラブコイルの幅と少なくとも同じ幅を有する空気供給部およびノズルを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記エアナイフは、少なくとも１つのエアヒータを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記エアナイフのノズルは、前記回転可能なコイルホルダーに対して移動可能なノズルキャリアに搭載されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記ノズルキャリアは、前記金属スラブコイルの外側に接触するために前記回転可能なコイルホルダーに向けられたバイアス手段と、少なくとも１つの止め具とを備えることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ノズルキャリアは、前記回転可能なコイルホルダーに旋回可能に接続されていることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
前記旋回可能なノズルキャリアは、前記金属スラブコイルの外側に対して一定の圧力で前記ノズルを付勢する釣り合い重りを備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記エアナイフに平行に、付属するエアブロワが配置されており、前記付属するエアブロワは、変形される金属スラブコイルの幅と少なくとも同じ幅の少なくとも１つのエアブロワファン、エアブロワ供給部、およびエアブロワノズルを備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記エアナイフは、空気の抽出のための少なくとも１つの入口を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
金属スラブをコイル形状からシート形状に変形する方法であって、
Ａ）回転可能なコイルホルダー上に金属スラブコイルを配置するステップと、
Ｂ）前記金属スラブコイルを回転させて前記金属スラブコイルを巻き戻すステップと、
Ｃ）巻き戻された前記金属スラブを少なくとも１つの整列ユニットを通過して供給するステップと、
Ｄ）個別の金属スラブシートに分離するステップと、を有し、
前記巻き戻された金属スラブが整列ユニットを通過して供給される前に、エアナイフが前記金属スラブの幅の上に空気流を導くことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記方法は、また、Ｅ）少なくとも１つのスタック部に個別化した金属スラブシートを積み重ねるステップ、を有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記金属スラブの幅の上に導かれる前記空気流が加熱されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
巻き戻された前記金属スラブを少なくとも１つの整列ユニットを通過して供給するステップの前に前記金属スラブ上に前記エアナイフを導くノズルは、前記回転可能なコイルホルダーに対して、前記ノズルと前記金属スラブとの間の距離が実質的に一定に維持されるように動かされることを特徴とする請求項１１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記エアナイフは、脈動的に変化可能な空気速度を有して前記金属スラブ上に導かれることを特徴とする請求項１１から１４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属スラブをコイル形状からシート形状に変形する装置に関する。装置は、回転可能なコイルホルダー、少なくとも１つの整列ユニット、セパレータ、およびスタッキングユニットを順に備える。ここで、回転可能なコイルホルダー、少なくとも１つの整列ユニット、セパレータ、およびスタッキングユニットは、一列に配置されている。本発明は、また、金属スラブをコイル形状からシート形状に変形する方法に関する。方法は、以下のステップ、すなわち、Ａ）金属スラブコイルを回転可能なコイルホルダーに配置するステップ、Ｂ）金属スラブコイルを回転させてそのコイルを巻き戻すステップ、Ｃ）巻き戻された金属スラブコイルを少なくとも１つの整列ユニットに供給するステップ、および、Ｄ）個別の金属スラブシートに分離するステップを有する。
【背景技術】
【０００２】
金属製品製造業は、平坦な金属シート材料を使用する。典型的には、シートメタル材料は、生産の最適化のために最大で数十トンの重量を有する大径スラブコイル（ロール）に製造し、出荷、保管される。この材料を更に使用する前に、コイル状のスラブは、平坦なシート形状に変形されてもよい。コイル状のスラブのこのような処理は、また、「巻き戻し（decoiling）」とも呼ばれており、コイル状のスラブを巻き戻すことと、次に１以上のロール形成ユニットを通過して巻き戻された金属スラブを供給することを伴う。それ（１以上のロール形成ユニット）を通過した後で、通常は、巻き戻された平坦なスラブは調整可能な長さの個別の金属シートに分離される。巻き戻しは、かなり長い生産ラインで行われ、そこではまた、例えば、エッジトリミング、応力除去処理、スリッティング、スタッキングなどの他の処理も行われる。典型的な、しかし限定的ではない巻き戻しラインでは、以下の処理ステップ、すなわち、巻き戻すステップ、事前整列ステップ、第１の整列ステップ、第２の整列ステップおよび切断ステップが行われる。金属スラブの巻き戻しは、従って、コイル状のスラブの調整可能なサイズの平坦なシートへの変形に帰結し、例えば、プロセス熱延コイルや、酸洗および油付きコイルおよび、涙滴（tear drop）鋼コイルなどの種々のタイプのコイルの変形に適している。
【０００３】
コイル状スラブを平坦なシート形状に変形する際に生じる可能性のある問題は、得られる平坦なシートの表面品質が、変形工程によって悪影響を受けることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、金属スラブをコイル形状からシート形状に変形する際に、先行技術による変形工程によって影響を与えられる表面品質よりも、より良好な表面品質を与える改良された方法および改良された装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、この目的のために、金属スラブをコイル形状からシート形状に変形する装置を提供する。装置は、回転可能なコイルホルダーと、少なくとも１つの整列ユニットと、セパレータと、を順に備え、回転可能なコイルホルダーと、少なくとも１つの整列ユニットと、セパレータとが一列に配置されており、回転可能なコイルホルダーは、金属スラブの幅の上に空気流を導く少なくとも１つのエアナイフを備える。金属スラブの第１の整列が生じる前に金属スラブ上に作用するエアナイフによって、金属スラブは例えば次に示すような汚染物質（粉末状の、はがれたまたは多かれ少なかれ付着した部分状および／またはプレート状の汚染物質、汚れ、無機汚染物質、さびまたはスケールのような汚染物質）が少なくとも部分的に除去される。これらの汚染物質は、例えば、金属スラブまたは金属スラブの酸化物に由来する汚染物質はもちろん、液体（水）および／または他の非金属汚染物質であってもよい。
エアナイフを用いた汚染物質の除去は、汚染物質が整列ユニット内において金属スラブの表面品質に影響を与えないので、変形工程後のシート形状の金属スラブは、先行技術による変形後の金属スラブの表面品質よりもより高い表面品質グレードをもたらす。より高い表面品質グレードは、第１の整列、すなわち、少なくとも局所的な圧力が金属スラブ上に及ぼされる整列工程の際に、より少ない汚染物質が存在するという事実のおかげで実現され得る。エアナイフは、金属スラブがコイル上にまだ位置している場所で金属スラブに向けられれてもよく、または、金属スラブがコイルから送り出された（従って巻き戻されている）直後に金属スラブに向けられてもよい。本発明による装置は、また、１以上のブラシを金属スラブの更なる洗浄のために備えてもよく、ブラシは、エアナイフと協働して組み合わされた洗浄効果をさらに増進し得る。
【０００６】
一実施形態においては、装置は、回転可能なコイルホルダー、少なくとも１つの整列ユニット、およびセパレータとともに一列に配置されたスタッキングユニットを備えてもよい。金属スラブがコイル形状から金属スラブの分離された平坦なシートに変形された後で、シートはさらに処理されなければならない。通常、変形装置は次のシート処理ユニットと結合してはいないので、金属シートは、変形装置から次のシート処理が行われる別の位置に輸送装置によって輸送されなければならない。金属シートの積み重ねは、シートの経済的な輸送を可能にし得る。
【０００７】
本発明による装置の更なる実施形態においては、エアナイフは、変形される金属スラブコイルの幅と少なくとも同じ幅を有する空気供給部およびノズルを備えてもよい。そのようなノズルは、金属スラブの全幅に亘る汚染物質の除去を可能にする。空気流を供給するために、エアナイフはまた、例えばブロワのような１以上のファンを有してもよい。ノズルの開口部の典型的な大きさは、２０００×１ｍｍまたは、１５００ｍｍを超え、エアナイフの典型的な空気速度は、１００〜２００ｍ／ｓであってもよく、例えば１５０ｍ／ｓである。エアナイフが少なくとも１つのヒータを備える場合には、金属スラブへ吹き付けられる空気は、過熱されてもよく、例えば、金属スラブが液体残渣を含む場合には、有益である。そのようなエアヒータは、例えば、電気加熱コイルとして実現されてもよい。
【０００８】
金属スラブに接触する空気流の強度の制御を可能にするために、エアナイフのノズルは、回転可能なコイルホルダーに対して可動であるノズルキャリアに搭載されてもよい。そのような可動ホルダーは、金属スラブに対するノズルの距離、従ってまた、金属スラブに接触する空気流の強度、の制御も可能にする。ノズルキャリアは、金属スラブコイルの外側に接触するために回転可能なコイルホルダーに向けられたバイアス手段と、少なくとも１つの止め具とを備えてもよい。このような構成においては、ノズルが金属スラブに付勢されており、金属スラブコイルの残された部分の巻き戻しの状態に依存する金属スラブコイルの直径の変化に無関係に、止め具がノズルを常に金属スラブに可能な限り近づけるので、コイルの外側に対するエアナイフのノズルの距離は、一定である。
止め具は、１以上のホイールまたはローラとして実現されてもよい。例えば、釣り合い重りの使用により、ノズルキャリアは、金属スラブコイルの外側を一定の圧力で付勢してもよい。さらに、ノズルキャリアを回転可能なコイルホルダーに対して旋回可能に（回転して）接続することも、ノズルキャリアの変位を少なくとも部分的に駆動する重力を利用する簡単な構成によってノズルから金属スラブへの距離を制御するためのオプションである。しかしながら、また例えば、種々のタイプのバネ、またはシリンダーのような代わりのバイアス手段を用いて金属スラブコイルの外側に対して一定の圧力でノズルキャリアを付勢してもよい。例えば、ノズルキャリアを重力によって残された金属コイルの外側から直径の減少に従うようにノズルキャリアの動きを異なる手段で異なる方向に動かすことおよび、（圧縮空気の入った水圧式）シリンダーにより（コイルから離れる）戻り運動をさせることも可能である。ノズルから金属スラブへの距離の制御をさらに強化するために、また電子制御システムが備えられてもよい。
【０００９】
本発明による装置の更なる実施形態においては、付属するエアブロワがエアナイフに平行に配置されてもよい。このような付属するエアブロワは、例えば、変形される金属スラブコイルの幅と少なくとも同じ幅の少なくとも１つのエアブロワファン、エアブロワ供給部およびエアブロワノズルを備えてもよい。
【００１０】
また、エアナイフは、空気の抽出のための少なくとも１つの入口を備えてもよい。金属スラブ上に作用するエアナイフの活動に起因するはがれた汚染物質は、また、装置、および／または処理品質に対して悪影響を与える箇所での汚染物質の沈殿を防止するために、変形装置から除去されても（吸い出されても）よい。
【００１１】
本発明は、また、金属スラブをコイル形状からシート形状に変形する方法を提供する。方法は、以下の方法ステップ、すなわち、Ａ）回転可能なコイルホルダー上に金属スラブコイルを配置するステップと、Ｂ）金属スラブコイルを回転させて金属スラブコイルを巻き戻すステップと、Ｃ）巻き戻された金属スラブを少なくとも１つの整列ユニットを通過して供給するステップと、Ｄ）個別の金属スラブシートに分離するステップとを有し、巻き戻された金属スラブが整列ユニットを通過して供給される前に、エアナイフが、金属スラブの幅の上に空気流を導くことを特徴とする。
エアナイフが金属スラブの上に作用する位置は、金属スラブが金属スラブコイルのままである位置であってもよく（および従って、金属スラブコイルの外側の部分を形成する）、または、代わりに金属スラブが金属スラブコイルからすでに巻き戻されているが、巻き戻された金属スラブが、第１の整列ユニットに供給される前の位置であってもよい。この金属スラブの形態のコイル形状からシート形状への変形方法は、金属シートのより高い表面品質グレードを実現することを可能にする。更なる説明および付加的な利点は、本発明による前述の装置の説明に関連してなされており、ここに本変形方法にも関連して組み込まれている。
【００１２】
方法は、また、方法のステップＥ）少なくとも１つのスタック部に個別化した金属スラブシートを積み重ねるステップを有してもよく、および／または、空気流は、金属スラブの幅の上に導かれててもよい。加えて、巻き戻された金属スラブを少なくとも１つの整列ユニットを通過して供給するステップの前に金属スラブ上にエアナイフを導くノズルは、回転可能なコイルホルダーに対して、ノズルと金属スラブとの間の距離が実質的に一定に維持されるように動かされてもよい。洗浄効果を増強するために、エアナイフは、脈動的に変化可能な空気速度を有して前記金属スラブ上に導かれてもよい。エアナイフは、また、金属スラブ上に導かれる空気を加熱してもよく、および／または、例えば、空気温度６０〜９０℃の追加的なブロー・ドライヤーが用いられてもよい。
【００１３】
本発明は、以下の図面に示される例示的な実施形態に基づいて以下にさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】先行技術によるコイル形状からシート形状へ金属スラブを変形するための装置の概略側面図である。
【図２Ａ】本発明によるエアナイフを備える回転可能なコイルホルダーの概略的な２つの実施形態のうちの１つの説明図である。
【図２Ｂ】本発明によるエアナイフを備える回転可能なコイルホルダーの概略的な２つの実施形態のうちの別の１つの説明図である。
【図３Ａ】本発明によるエアナイフを備える回転可能なコイルホルダーの第３実施形態の２つの異なる位置における説明図である。
【図３Ｂ】本発明によるエアナイフを備える回転可能なコイルホルダーの第３実施形態の２つの異なる位置における説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
金属スラブ変形装置１において、コイル形状の金属スラブ２は、金属スラブシート３に変形される。矢印Ｐ１に沿って回転可能であるコイルホルダー４は、金属スラブコイル２を金属スラブ５が矢印Ｐ２に従って巻き戻されるまで保持する。金属スラブコイル２の巻き戻し行われた後で、金属スラブ５は第１の整列ユニット６に供給される。最初の整列がされた後で、複数のブラシ７が金属スラブ５を清掃する。ブラシ７をかけた後で、第２の整列ユニット８が巻き戻された金属スラブ５に作動する。真っすぐにされた金属スラブは、その後、スタッキングユニット１０に積み重ねられるために、セパレータ９によって個別のシートに切断される。回転可能なコイルホルダー４、整列ユニット６、８、複数のブラシ７、セパレータ９、およびスタッキングユニット１０は、一列に配置されている。金属スラブ変形装置１の典型的な大きさは次の通りである。金属スラブの厚さ（ゲージ）は３〜２０ｍｍ、金属スラブの最大の幅は２１００ｍｍ、金属スラブの最大の長さは１６メートル、最大のコイルの重さは３６トン、サイドトリマーのラインにおける提供は任意であり、および金属スラブの降伏強度は、例えば、幅２０００ｍｍ、厚さ１０ｍｍで１０００ＭＰａである。
【００１６】
図２Ａは、金属スラブコイル２１を保持する回転可能なコイルホルダー２０の一実施形態を示す。なお、エアナイフ２２は金属スラブコイル２１の外側に作動する。エアナイフ２２は、コイル２１に対して（Ｐ３で参照される）半径方向に可動であり、コイル２１の外側に接触する２つの止め具２３を備えている。シリンダー２４は、止め具２３がコイル２１を圧迫するように、ノズル２５をコイル２１に向かって付勢する。ノズル２５は、ガス供給部２６を接続している。図２Ｂにおいては、エアナイフ２７が、金属スラブ３０がすでに巻き戻されたコイル３１である位置で、金属スラブ３０をばね２９によって付勢するノズル２８を有することを示す。
【００１７】
図３Ａおよび３Ｂは、回転可能なアーム４１で動かされるエアナイフ４０を示す。図３Ａにおいては、コイル４２は比較的大きい一方で、図３Ｂにおいては、コイル４２はかなりの部分が巻き戻されているので、残されたコイル部分４２は図３Ａに示すコイル４２よりもかなり小さい直径を有している。アーム４１は、エアナイフ４０をコイル４２に対して付勢する重り４３に接続されている。加えて、エアナイフ４０がホース４４および、パイプ４５を介してファンアセンブリ４６に接続していることを示す。エアナイフ４０の上でまた、ブロー・ドライヤー４７が更なる強力な清掃のためにアーム４１に取付けられている。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際調査報告】
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2018510786.tif 000009
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