JP2015508024A - ストリップ又はシートのための検出装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、圧延素材又は鋳造素材（２）の存在を示す流体ジェット（５）を検出するための検出ユニット（３）を有し、この検出ユニット自身が、チューブ状の開口（９）を備える、空気で満たされた中空室（７）と、チューブ状の開口（９）に対する流体ジェット（５）の衝突に依存して中空室（７）内の空気圧変化を検出するための圧力センサ（１１）とを有する、鋳造設備、圧延設備又はそれ以外のストリッププロセス設備内で圧延素材又は鋳造素材（２）、特にストリップ又はシート（２）の存在を検出するための検出装置（１）に関する。更に、本発明は、鋳造設備、圧延設備又はそれ以外のストリッププロセス設備を経て移動する圧延素材又は鋳造素材（２）、特にストリップ又はシート（２）の位置を決定するための相応の方法を目指している。

Description

本発明は、鋳造設備、圧延設備又はそれ以外のストリッププロセス設備内のある位置で圧延素材又は鋳造素材、特にストリップ又はシートの存在を検出するための検出装置に関する。換言すれば、本発明は、鋳造設備、圧延設備又はそれ以外のストリッププロセス設備内で移動する圧延素材又は鋳造素材を検出するための検出装置に関する。これは、矯正機械又は冷却ラインと理解することもできる。

特にプレート用のシート冷却部内には、設備内の材料追跡のため、同期化ポイント（シンクロポイント）が使用される。これらは、これまで例えばシートもしくはローラテーブルの下の水ノズルと、水ジェットによって持ち上げられる一種のコップとから成っていた。持ち上げられた位置は、エンドスイッチによって検出される。シートが機械を経て搬送されると、水ジェットは、シートによって遮断される。これにより、コップは、重力によって再び下方へ降下する。この位置は、同様にエンドスイッチによって検出される。この装置により、シートがシンクロポイントを通過した時点を決定することができる。

但し、この装置において欠点であるのは、その機械的なガイドを有するコップとエンドスイッチの費用のかかる構成にある。コップは、ロッドによってチューブ内にガイドされる。このガイドは、高い熱的及び摩耗的応力に基づいてある程度の摩耗の支配下にある。機械での装置の整向も費用が掛かる。同様に、ローラテーブルの下のノズルは、コップができるだけ横方向力なく移動し得るように、正確にコップの中心に整向する必要がある。更に、メカニズムは、加工された面を有する高価なステンレススチールから製造された多くの部品から成る。場所の必要量は、必要な熱カプセルによって相当多くなり、これから、測定装備の位置決めに対して通常は制限が生じる。

他の公知の装置は、移動するストリップに当接させた機械的なローラを有する。これらローラにおいて欠点であるのは、これらローラが、ある程度の追従を備える又はストリップにわたって滑ることができ、これにより不正確な又は誤ったストリップの存在に関する情報供給することにある。更に、ローラは、埃又は例えばスラグによって汚染されることがあり、これにより、その回転能力が悪化し、摩耗が生じる。最悪の場合、ローラはロックすることがある。更に、ローラは、異なったストリップ厚さ又はシート厚さに適合可能にする必要があるので、高さ調整可能に形成しなければならない。

他の装置は、特開昭６０−１９６２２３号公報（特許文献１）から公知であるが、この場合、水ジェットが、ピストンと結合されたプレートに整向されている。水ジェットがプレートに命中すると、ピストンは、オイルで満たされたチューブ内へ移動する。チューブの終端に、プランジャが配置され、このプランジャは、移動によって信号を発生させ、これにより、圧延素材の評価が信号で伝えられる。この装置において欠点であるのは、多数の機械的な摩擦箇所と摩耗箇所と共に多数の部品の使用にある。更に、説明した装置の機能は、複数の部品もしくはプランジャ及びピストンの移動によって間接的で比較的遅い。

従来技術による別の装置は、特開昭６１−２００４１４号公報（引用文献２）から公知である。この装置の場合、水ジェットが、回転可能な軸に固定されたシェルを介して検出される。ジェットによって惹起される軸の回転は、検出される感光センサの光強度を変化させる。この装置も、多数の機械的に作用する部品を有し、これら部品は、摩耗にさらされている。更に、光強度の測定時、鋳造設備又は圧延設備内を、しばしば非常に厳しい条件が支配することが欠点である。例えば埃又はスラグ飛沫が、感光センサを汚染により使用不能にする又はそれどころか破壊することがある。感光式センサへのレーザの光路も、外からの影響によって妨害されることがあるので、移動される圧延素材又は鋳造素材に関して誤った位置情報が確認される。

特開昭６０−１９６２２３号公報 特開昭６１−２００４１４号公報

まとめると、本発明の課題は、鋳造設備、圧延設備又はそれ以外のストリッププロセス設備内でストリップの存在もしくは位置を検出するための更に発展させた装置を提供することにある。本発明の別の課題は、前記欠点の少なくとも１つを克服することにある。

前記技術課題は、圧延素材又は鋳造素材の存在を示す流体ジェットを検出するための検出ユニットを有し、この検出ユニット自身が、特にチューブ状の開口もしくは特にチューブ状の入口を有する、空気で満たされた中空室を備える、請求項１による鋳造設備、圧延設備又はそれ以外のストリッププロセス設備内で圧延素材又は鋳造素材、特にストリップ又はシートの存在もしくは位置を検出するための検出装置によって解決される。本発明によれば、検出ユニットは、更に、チューブ状の開口に対する流体ジェットの衝突に依存して中空室内の空気圧変化を検出するための圧力センサを有する。

特にチューブ状の開口へのジェットの衝突もしくは誘導により、中空室もしくは中空体内に存在する空気へパルスが伝達される。このパルス伝達は、圧力センサによって記録可能な中空室内の圧力変化を生じさせる。

開口へ流体ジェットが命中すると、中空室内の圧力が高くなる。流体ジェットがもはや開口に命中しなくなると、中空室内の圧力が相応に再び低くなる。

換言すれば、検出装置は、移動する鋳造素材又は圧延素材を検出するために使用され、好ましくはコントロールポイントもしくは同期化ポイントである（これは、設備内での圧延素材又は鋳造素材の移動方向に沿って配置されている）。

このように構想された検出装置は、機械的可動部品をもはや必要としないとの利点を有する。埃又はスラグ飛沫による重要な影響は、ほぼ排除されている。検出装置の部品数が少なく、これにより、コストが低減される。加えて、圧力センサによる測定により、０．１ｓ以下の非常に短い検出時間を得ることができる（開口へのジェットの衝突から圧力センサによる検出まで）。更に、検出装置は、移動する圧延素材又は鋳造素材の先端も後端も検出することができる。最後に本発明による検出装置は、わずかな場所しか占めない。

検出装置の好ましい実施形態によれば、検出ユニットが、中空室外で特にチューブ状の開口に、流体ジェットを開口へ導くための漏斗状の部品を有する。この特徴により、流体ジェットを非常に正確に検出ユニットに整向する必要はなく、従って、これにより、検出装置の組立て並びにその運転開始又は運転が容易化される。特に、漏斗状の部品は、２０ｃｍ以下の、特にお１０ｃｍ以下の外形を備える。

検出装置の別の好ましい実施形態によれば、中空室が、少なくとも１つのチューブ状の部分を有し、この部分が、少なくとも１ｍにわたって、特に２ｍ以上にわたって延在する。このような部分は、好ましくは、圧力センサを、移動する圧延素材又は鋳造素材から２ｍ以上の間隔を置いて配置するために使用することができる。これにより、センサは、更に良好に保護することができる、もしくは、設備の運転時の故障が少ない。センサの生じ得る交換又は接続は、同様に容易化される。

検出装置の別の好ましい実施形態によれば、中空室が、実質的にチューブによって構成されている。好ましくは、チューブの内径は、使用されるジェットの太さの規模にすること、即ちジェット直径の０．５倍〜５倍に相当させること、ができる。しかしながら違うチューブ直径を使用することもできる。チューブ又は開口の断面形状は、任意に選択することができ、円形に限定されてはいない。

検出装置の別の好ましい実施形態によれば、圧力センサが、チューブの開口とは反対側の端部に配置されている。

検出装置の別の好ましい実施形態によれば、圧力センサが、圧力スイッチとして形成されている。絶対的な圧力を決定することは必要ない。圧力の変化しか検出することができない圧力スイッチでも十分である。適切なスイッチは、チューブの形状と使用されるジェットに依存する（容積流量、圧力等）。スイッチは、当業者によって選択することができる。

検出装置の好ましい実施形態によれば、検出装置が、同様に、検出ユニットの特にチューブ状の開口に整向された流体ジェットを発生させるための手段を有する。

検出装置の別の好ましい実施形態によれば、圧延素材又は鋳造素材が、流体ジェットを発生させるための手段によって発生させた流体ジェットを遮断した時に、中空室内の空気圧が低下するように、流体ジェットを発生させるための手段と検出ユニットが、（鋳造設備、圧延設備又はそれ以外のストリッププロセス設備を経る）圧延素材又は鋳造素材の移動経路の反対側に配置されている。従って、圧力センサもしくは圧力トランスデューサは、ストリップの存在を検出することができる。

更に、本発明は、圧延素材又は鋳造素材、特にストリップ又はシートの鋳造、圧延、矯正又は移送をするための設備において、この設備が、前記実施形態のいずれか１つによる、本発明による検出装置と、（設備を経る）移動経路に沿って圧延素材又は鋳造素材を搬送するための複数のローラ又はロールを有する圧延素材又は鋳造素材を搬送するための搬送ユニットとを有すること、を特徴とする設備を含む。

別の好ましい実施形態によれば、圧延素材又は鋳造素材が、搬送ユニットによって実質的に水平方向に搬送可能である。

別の好ましい実施形態によれば、検出ユニットが、圧延素材又は鋳造素材の移動経路の上に配置され、整向された流体ジェットを発生させるための手段が、圧延素材又は鋳造素材の移動経路の下に配置されている。このような措置により、例えば、ストリップの位置決定の際にエラーを生じさせることがある、意図しない液体の中空室の開口への滴下もしくは流れ又は固体の開口への落下が回避される。

更に、本発明は、同様に、前記実施形態のいずれか１つによる検出装置又は前記実施形態のいずれか１つによる設備によって、鋳造設備、圧延設備又はそれ以外のストリッププロセス設備を経て移動する圧延素材又は鋳造素材、特にストリップ又はシートの位置もしくは存在を決定するための方法を目指している。本発明によれば、この方法は、圧延素材又は鋳造素材の移動経路の一方の側で流体ジェットを発生させるステップと、圧延素材又は鋳造素材の移動経路の他方（反対）の側で流体ジェットを検出し、これにより、流体ジェットを経て移動する圧延素材又は鋳造素材に流体ジェットを遮断させるステップとを有する。更に、遮断されない流体ジェット（もしくはストリップの不在中の流体ジェット）は、空気で満たされた中空室内へ案内され、流体ジェットを経て移動する圧延素材又は鋳造素材によって流体ジェットが遮断された時に、空気で満たされた中空室内の空気圧が低下し、これにより、この空気圧低下（もしくは空気圧変化）に基づいて、圧延素材又は鋳造素材の存在がコントロールポイントもしくはシンクロポイントにおいて検出される。

本発明による方法の利点は、十分に本発明による検出装置又は設備の利点に一致する。

方法の好ましい実施形態では、流体ジェットが、圧延素材又は鋳造素材の移動経路の下で発生され、実質的に垂直方向に延在し、空気で満たされた中空室が、流体ジェットを検出するために圧延素材又は鋳造素材の移動経路の上に配置される。

方法の好ましい実施形態では、流体ジェットが、漏斗式に空気で満たされた中空室に供給される。

方法の好ましい実施形態では、圧延素材又は鋳造素材が流体ジェットの（ジェット方向の）経路外に移動した時に、流体ジェットが、空気で満たされた中空室に命中する。これにより、好ましくは圧延素材又は鋳造素材の不在を信号で伝えられる。

前記実施形態の全ての特徴は、互いに組み合わせること又は相互に交換することができる。

以下で、実施例の図を簡単に説明する。更なる詳細は、実施例の詳細な説明から読み取ることができる。

圧延素材又は鋳造素材がコントロールポイントを未だ通過していない、コントロールポイントにおいて移動する圧延素材又は鋳造素材の存在を検出するための本発明による検出装置の一実施例の概略側面図 圧延素材又は鋳造素材がコントロールポイントをちょうど通過している、コントロールポイントにおいて移動する圧延素材又は鋳造素材の存在を検出するための本発明による検出装置の一実施例の概略側面図 圧延素材又は鋳造素材がコントロールポイントを通過した、コントロールポイントにおいて移動する圧延素材又は鋳造素材の存在を検出するための本発明による検出装置の一実施例の概略側面図

図１ａは、ストリッププロセス設備内でストリップ２又はシート２を検出するための検出装置１の本発明による実施例を示す。検出装置１は、コントロールポイントに配置することもしくはこのようなコントロールポイントもしくは同期化ポイントを構成することができる。図示したように、ストリップ２は、好ましくは方向Ｂへ移動する。但し、移動は、１つの整向に限定されているのではない。例えばリバーシング設備内で生じるようなストリップ２の逆の移動方向も可能である。また、ストリップ２は、曲げられた又は垂直な経路上を移動することもできる。ストリップ２を検出するため、好ましくは、流体ジェット５がストリップ２の予定の移動経路Ｂに整向されている。流体ジェット５は、気体、液体又はこれらの混合物を含むことができる。特に、ジェット５は、ノズル１３によって発生され、垂直に、コントロールポイントを通過するストリップ２に命中させることができる。しかしながら、異なった整向も可能である。

本発明による検出装置１は、検出ユニットも有し、この検出ユニット自身は、チューブ８を有することができる。このチューブ８は、好ましくは、ストリップ２の移動経路Ｂに整向された端部に開口９を備える。この開口９は、特に、ノズル１３によって発生させたジェット５がストリップの不在時に開孔９内へ導かられるもしくは命中するように整向することができる。チューブ８は、任意の断面形状を、例えば円形、多角形又は楕円形の断面形状を備えることができる。開口９に、漏斗１５を配置することができ、この漏斗は、ジェット５を開口内へ導くことを助ける。しかしながら、漏斗は、必ずしも必要ではなく、ジェット５に対するチューブ８の開口９の整向を容易化するに過ぎない。チューブもしくは中空室７の開口９とは反対側の端部に圧力センサ１１が配置されている。この圧力センサは、このましくは圧力スイッチによって構成することができる。

チューブ８は、一般に、好ましくはストリップ２の移動経路Ｂに対して垂直に延在させ、その開口９とは反対側の半分のところを曲げることができる。これにより、物体が真直ぐな経路で圧力センサ１１に達することを回避することができる。

図１ｂは、図１ａと同じ検出装置を示す。従って、同じ符号が使用される。図１ａの図とは異なり、流体ジェット５は、ストリップ２によって遮断されている。従って、ジェット５は、検出ユニット３の開口９に命中しない。従って、圧力センサ１１は、ストリップ２がちょうどコントロールポイントもしくは検出装置１を通過していることを報知することができる。図１ａによれば、センサは、これに対して好ましくは、ストリップ２がコントロールポイントもしくは検出装置を通過してないことを報知する。図１ａと１ｂに示した状況の間で、ストリップ２の先端（ストリップ２の移動方向Ｂで前方の端部）がジェット５を経て移動し、これにより、ストリップの通過を検出することができた。

図１ｃは、更にまた同じ符号を使用して検出装置１を示し、図１ａ及び１ｂに示したストリップが検出装置１もしくはコントロールポイントを通過し終わった状況が図示されている。従って、ストリップ２は、移動方向Ｂへ更に移動しているので、ジェット５は、更にまた検出ユニット３に命中する。図１ｂと１ｃで示した状況の間で、ストリップ２の後端（ストリップ２の移動方向Ｂで後方の端部）がジェット５もしくは検出装置１を通過し終わっている。従って、ストリップ２の後端の位置もわかっている。再び開口に命中したもしくは導かれたジェット５による圧力センサ１１での圧力の低下又は増加は、ストリップ２が検出装置１を通過し終わったことを信号で伝える。

一般に、ストリップ２を移送するための設備は、複数のローラ又はロールを有することができる（図示してない）。このようなローラ又はロールは、ストリップ２の一方又は両方の（広幅）側に配置することができる。このようなロール又はローラを設備のスタンド内に配置することも可能である。

検出装置１は、特に冷却区間もしくは冷却設備内に配置することができる。

前記の実施例は、特に本発明の良好な理解のために使用され、限定であると理解すべきでない。

漸次の実施例の特徴と本発明の要約の対象は、互いに組み合わせること又は相互に交換することができる。

更に、前記の特徴は、当業者によって現在の状況又は現在の要求に適合させることができる。

１ 圧延素材又は鋳造素材の存在を検出するための検出装置
２ 圧延素材又は鋳造素材
３ 検出ユニット
５ 流体ジェット
７ 中空室
８ チューブ
９ 中部状の開口
１１ 空気圧センサ
１３ 流体ジェットを発生させるための手段
１５ 漏斗状の部品
Ｂ 圧延素材又は鋳造素材の移動経路／移動方向

Claims (15)

1. 圧延素材又は鋳造素材（２）の存在を示す流体ジェット（５）を検出するための検出ユニット（３）を有する、鋳造設備、圧延設備又はそれ以外のストリッププロセス設備内で圧延素材又は鋳造素材（２）、特にストリップ又はシート（２）の存在を検出するための検出装置（１）において、
   検出ユニット（３）が、
   特にチューブ状の開口（９）を備える、空気で満たされた中空室（７）と、
   チューブ状の開口（９）に対する流体ジェット（５）の衝突に依存して中空室（７）内の空気圧変化を検出するための圧力センサ（１１）と
   を有すること、を特徴とする検出装置。
2. 検出ユニット（３）が、中空室（７）外で開口（９）に、流体ジェット（５）を開口（９）へ導くための漏斗状の部品（１５）を有すること、を特徴とする請求項１に記載の検出装置。
3. 中空室（７）が、少なくとも１つのチューブ状の部分を有し、この部分が、少なくとも１ｍにわたって、特に２ｍ以上にわたって延在すること、を特徴とする請求項１又は２に記載の検出装置。
4. 中空室（７）が、実質的にチューブ（８）によって構成されていること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の検出装置。
5. 圧力センサ（１１）が、チューブ（８）の開口（９）とは反対側の端部に配置されていること、を特徴とする請求項４に記載の検出装置。
6. 圧力センサ（１１）が、圧力スイッチとして形成されていること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の検出装置。
7. 検出装置が、検出ユニット（３）の開口（９）に整向された流体ジェット（５）を発生させるための手段（１３）を有すること、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の検出装置。
8. 流体ジェット（５）を発生させるための手段（１３）と検出ユニット（３）が、圧延素材又は鋳造素材（２）の移動経路（Ｂ）の反対側に配置され、これにより、圧延素材又は鋳造素材（２）が、流体ジェット（５）を発生させるための手段（１３）によって発生させた流体ジェット（５）を遮断した時に、中空室（７）内の空気圧が低下すること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の検出装置。
9. 圧延素材又は鋳造素材（２）、特にストリップ又はシート（２）の鋳造、圧延、矯正、冷却及び／又は移送をするための設備において、
   この設備が、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の検出装置（１）と、
   移動経路（Ｂ）に沿って圧延素材又は鋳造素材（２）を搬送するための複数のローラ又はロールを有する圧延素材又は鋳造素材（２）を搬送するための搬送ユニットと
   を有すること、を特徴とする設備。
10. 圧延素材又は鋳造素材（２）が、搬送ユニットによって実質的に水平方向に搬送可能であること、を特徴とする請求項９に記載の設備。
11. 検出ユニット（３）が、圧延素材又は鋳造素材（２）の移動経路（Ｂ）の上に配置され、整向された流体ジェットを発生させるための手段（１３）が、圧延素材又は鋳造素材（２）の移動経路（Ｂ）の下に配置されていること、を特徴とする請求項９又は１０に記載の設備。
12. 特に請求項１〜８のいずれか１項に記載の検出装置（１）又は請求項９〜１１のいずれか１項に記載の設備によって、鋳造設備、圧延設備又はそれ以外のストリッププロセス設備を経て移動する圧延素材又は鋳造素材（２）、特にストリップ又はシート（２）の位置をコントロールポイントにおいて決定するための方法であって、
    圧延素材又は鋳造素材（２）の移動経路（Ｂ）の一方の側で流体ジェット（５）を発生させるステップと、
    圧延素材又は鋳造素材（２）の移動経路（Ｂ）の他方の側で流体ジェット（５）を検出し、これにより、流体ジェット（５）を経て移動する圧延素材又は鋳造素材（２）に流体ジェット（５）を遮断させるステップと
    を有する方法において、
    圧延素材又は鋳造素材（２）の不在中の流体ジェット（５）が、検出のために、空気で満たされた中空室（７）内へ案内され、流体ジェット（５）を経て移動する圧延素材又は鋳造素材（２）によって流体ジェット（５）が遮断された時に、空気で満たされた中空室（７）内の空気圧が低下し、これにより、この空気圧低下に基づいて、圧延素材又は鋳造素材（２）の存在が検出されること、を特徴とする方法。
13. 流体ジェット（５）が実質的に垂直方向に延在するように、流体ジェット（５）が、圧延素材又は鋳造素材（２）の移動経路（Ｂ）の下で発生され、空気で満たされた中空室（７）が、流体ジェット（５）を検出するために圧延素材又は鋳造素材（２）の移動経路（Ｂ）の上に配置されること、を特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 流体ジェットが、漏斗式に空気で満たされた中空室（７）に供給されること、を特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
15. 圧延素材又は鋳造素材（２）が流体ジェット（５）の経路外に移動した時に、流体ジェット（５）が、空気で満たされた中空室（７）に命中し、これにより、圧延素材又は鋳造素材（２）の不在が信号で伝えられること、を特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の方法。

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