KR101906485B1

KR101906485B1 - 캐스트가 부동식으로 지지되는 스트립 캐스팅 장비

Info

Publication number: KR101906485B1
Application number: KR1020167024934A
Authority: KR
Inventors: 칼 모르겐베써; 크리스티안 나글
Original assignee: 베른도르프 반트 게엠베하
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2018-12-05
Anticipated expiration: 2035-04-02
Also published as: EP3126113A1; CN106163758B; JP6721516B2; JP2017512684A; WO2015149104A1; KR20160135720A; TW201603912A; EP3126113B1; CN106163758A

Abstract

본 발명은 하나 이상의 제1 및 제2 스트립 롤러(2, 3), 상기 스트립 롤러(2, 3) 상에서 주행하는 무한 금속 스트립(4), 및 상기 금속 스트립(4) 쪽을 향하며 상기 금속 스트립으로부터 간격을 두고 배치된 배출 개구(6)를 갖는 용기(5)를 포함하는, 스트립 캐스팅 장비(1)에 관한 것이다. 상기 용기(5)의 배출 개구(6)는 배출 개구(6)와 상기 금속 스트립(4)의 간격(x)과 관련해서 금속 스트립(4)에 대해 부동식으로 지지된다. 대안으로, 상기 용기(5)의 배출 개구(6)는 배출 개구(6)와 상기 제1 스트립 롤러(2)의 간격(x)과 관련해서 제1 스트립 롤러(2)에 대해 부동식으로 지지된다. 예를 들어, 이러한 지지는 금속 스트립(4) 상에 또는 제1 스트립 롤러(2) 상에 놓인 스키드(9) 및/또는 롤러(10)에 의해서 달성될 수 있다.

Description

캐스트가 부동식으로 지지되는 스트립 캐스팅 장비{STRIP CASTING INSTALLATION HAVING FLOATING POURER SUPPORT}

본 발명은, 하나 이상의 제1 및 제2 스트립 롤러, 이들 스트립 롤러 상에서 주행하는 무한 금속 스트립, 및 이 금속 스트립 쪽을 향하는 그리고 이 금속 스트립으로부터 간격을 두고 배치된 배출 개구를 갖는 용기를 포함하는, 스트립 캐스팅 장비에 관한 것이다.

상기와 같은 어셈블리는 선행 기술에 기본적으로 공지되어 있다. 전술된 유형의 스트립 캐스팅 장비는 일반적으로 플레이트 형상의 또는 필름 형태의 시공 재료를 제조하기 위해서 사용된다. 예를 들어, 이 장비는 사진, LCD-스크린용 필름 또는 인공 돌("Engineered Stone; 처리된 석재")을 제조하기 위해서 사용된다. 사용된 스트립은 대부분 강철로 이루어지고, 연삭 가공된 그리고/또는 광택 처리된 표면을 갖는다. 적층될 재료를 수용하는 용기 및 이 용기의 배출 개구는 기계 프레임에 강성으로 고정되어 있다. 필름 또는 플레이트를 제조하기 위해, 액상의 또는 페이스트(paste) 형태의 재료가 전술된 배출 개구를 통해 무한 스트립 상에 적층되며, 응고된 시공 재료가 전술된 무한 스트립으로부터 재차 들어 올려지기 전에, 상기 무한 스트립에 의해서 운송되어 다양한 처리 스테이션, 예컨대 경화 스테이션을 통과할 수 있다. 이 경우에, 무한 스트립 및 이 무한 스트립과 연결된 구동 유닛은 또한 이송 장치의 부분이기도 하다.

추가로, 무한 스트립의 진행 중에는 구동부, 및 금속 스트립에 작용하는 다른 부품 그룹에 의해서 야기되는 진동이 발생할 수 있다. 스트립 캐스팅 장비의 경우에는, 재료를 스트립 표면에 캐스팅할 때에 경유하는 스트립 롤러가 구동되는 경우가 많다. 그와 달리, 스트립 표면에서 굳어진 재료 필름을 벗겨내는 과정은, 무한 스트립이 순환할 때에 중심이 되는, 상기 스트립 롤러에 마주 놓여 있는 스트립 롤러 상에서 이루어지는 경우가 많다. 벗겨내는 과정은 - 특히 스프링으로서 작용하는 무한 스트립 때문에 - 무한 스트립 내에서 진동을 유도할 수 있다.

그렇기 때문에, 공지된 스트립 캐스팅 장비에서의 단점은, 금속 스트립의 불균일성, 특히 두께 차이 및 잔물결(ripple), 그리고 실린더 형상과 상이한 스트립 롤러의 형상 및 진동이 제조된 최종 제품의 품질 저하를 유도한다는 것인데, 그 이유는 적층된 필름상에서 전술된 불균일성 및 형상적인 차이가 재차 발견되기 때문이다. 특히, 선행 기술에 따라 제조된 필름은 비교적 높은 잔물결 및 불균일한 두께 그리고 불균질한 재료 특성을 갖는다.

JP 2001079864 A호 및 JP 2003039459 A호에는 또한, 캐스팅 장치의 배출 개구와 스트립 캐스팅 장비의 스트립의 간격을 전자식으로 조절하는 것도 공지되어 있다. 이와 같은 선행 기술에서의 단점은, 높은 조절 기술적인 비용 그리고 - 특히 신속한 동작을 위해 - 상대적으로 출력이 강한 구동 장치가 필요하다는 사실이다.

그렇기 때문에, 본 발명의 과제는, 개선된 스트립 캐스팅 장비를 제공하는 것이다. 특히, 스트립 캐스팅 장비에 의해서 제조되는 필름의 원치 않는 두께 편차 및 잔물결이 가급적 회피되거나 선행 기술에 비해 적어도 감소 되어야만 한다. 이를 위한 조절 기술적인 비용도 회피되거나 적어도 적게 유지되어야만 한다.

상기 과제는 서문에 언급된 유형의 스트립 캐스팅 장비에 의해서 해결되며, 이와 같은 스트립 캐스팅 장비에서는 용기의 배출 개구가

a) 배출 개구와 상기 금속 스트립의 간격과 관련해서 금속 스트립에 대해 부동식으로, 또는

b) 배출 개구와 상기 제1 스트립 롤러의 간격과 관련해서 제1 스트립 롤러에 대해 부동식으로 지지되어 있다.

예를 들어, 전술된 용기 또는 배출 개구용 스페이서(spacer)가 a)의 경우에는 금속 스트립 상에 안착된 상태로 지지될 수 있거나, b)의 경우에는 제1 스트립 롤러 상에 안착된 상태로 지지될 수 있다. 다시 말해 배출 개구는, 금속 스트립 및 편향 롤러 상에 안착해 있고 일정한 두께를 갖는 가상의 에어 쿠션(air cushion) 상에서 "부동" 또는 "부유"한다.

본원에서는, 전술된 용기 또는 배출 개구용 스페이서가, a)의 경우에는 금속 스트립 상에 안착해 있거나 b)의 경우에는 제1 스트립 롤러 상에 안착해 있는 스키드(skid) 및/또는 롤러에 의해서 지지되어 있는 경우가 바람직하다.

본 발명의 범위 안에서 "부동식 지지"라는 용어는, 전술된 용기의 배출 개구의 적어도 수직 방향의 보상 이동을 허용함으로써, 결과적으로 배출 개구와 금속 스트립의 간격(a의 경우) 및 배출 개구와 제1 스트립 롤러의 간격(b의 경우)이 전반적으로 일정하게 유지된다는 것을 의미한다. 이로써, 전술된 용기의 배출 개구와 금속 스트립의 지지부 또는 스트립 롤러 축 사이에는 예를 들어 자체적으로 강성인 기계 프레임을 통한 강성의 연결부가 전혀 존재하지 않게 된다. 수직 방향과 다른 방향으로의 이동은 (소정의 범위 안에서) 허용될 수 있지만, 반드시 필요한 것은 아니다.

소개된 상기 조치들에 의해서는, 용기 및 이 용기의 배출 개구가 금속 스트립의 불규칙성, 특히 금속 스트립의 두께 차이 및 잔물결, 그리고 실린더 형상과 상이한 스트립 롤러의 형상 및 금속 스트립의 진행 중에 발생하는 진동을 따를 수 있다. 그렇기 때문에, 배출 개구와 금속 스트립의 간격 및 금속 스트립 상에 적층된 필름의 두께는 전반적으로 일정하게 유지된다. 따라서, 소개된 스트립 캐스팅 장비에 의해서 제조되는 필름의 품질은 전술된 조치들에 의해서 확연하게 개선된다. 배출 개구/용기의 지지는 (예컨대 스키드에 의해서) 슬라이딩 방식으로 이루어질 수 있거나 (예컨대 롤러에 의해서) 롤링 방식으로 이루어질 수 있다. 부동식 지지 작용에 의해서는, 특히 전술된 간격을 유지하기 위한 조절 기술적인 비용도 회피되거나 적어도 적게 유지될 수 있다.

본 발명의 범위 안에서 전술된 "간격"은 특히 금속 스트립/스트립 롤러와 배출 개구의 횡방향 간격 또는 수직 간격으로 이해될 수 있다. 금속 스트립의 곡선 섹션 내에서는 그리고/또는 편향 롤러의 경우에는, 전술된 간격이 특히 금속 스트립/편향 롤러와 배출 개구의 방사 방향 간격에 상응한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예들 및 개선예들은 종속 청구항들로부터 그리고 도면과 연계된 상세한 설명으로부터 드러난다.

배출 개구가 용기에 대하여 강성으로 배치되어 있고, 용기가 금속 스트립에 대하여 또는 제1 스트립 롤러에 대하여 부동식으로 지지되어 있는 경우가 유리하다. 이와 같은 방식에 의해서는, 특히 전술된 용기가 단순히 금속 스트립 위에 배치되어 있고, 배출 개구가 용기의 하부 면에 제공되어 있는 경우에는, 비교적 간단한 기계적인 구조가 나타난다.

배출 개구가 용기와 유연하게 연결되어 있고, 배출 개구가 금속 스트립에 대하여 또는 제1 스트립 롤러에 대하여 부동식으로 지지되어 있는 경우도 유리하다. 이와 같은 변형예에서는, 예를 들어 배출 개구가 용기와 연결된 튜브의 단부에 배치되어 있음으로써, 배출 개구가 금속 스트립에 대해 횡방향으로 이루어지는 이동과 관련하여 결합 해제되어 있다. 그럼으로써, 금속 스트립 또는 제1 스트립 롤러의 비평탄성을 따라야만 하는 질량이 작게 유지될 수 있다. 그럼으로써, 이를 위해 필수적인 힘도 상대적으로 작다. 이 부분에서 언급할 사실은, 이와 같은 상황이 비록 장점이 되더라도, 적층될 재료를 수용하는 용기가 반드시 금속 스트립 위에 또는 금속 스트립 근처에 배치될 필요가 없다는 것이다. 용기는 금속 스트립으로부터 멀리 떨어져서 배치될 수도 있다.

스트립 캐스팅 장비의 또 다른 한 바람직한 실시예에서는, 배출 개구가 편향 롤러로서 구현된 제1 스트립 롤러의 영역에, 즉 금속 스트립의 방향이 변경되는 영역에 배치되어 있다. 이와 같은 스트립 캐스팅 장비의 변형예에서는, 필름 적층 과정이 말하자면 금속 스트립의 한 섹션 내에서, 즉 금속 스트립이 편향 롤러 둘레로 가이드 되는 섹션 내에서 이루어진다. 바람직하게, 그곳에서는 금속 스트립이 자체 응력으로 인해 특히 조용하게 주행한다. 금속 스트립이 - 자신의 포위각(wrap angle) 및 응력에 따라 - 일반적으로는 편향 롤러로부터 들어 올려지지 않기 때문에, 금속 스트립 자체에서의 또는 편향 롤러에서의 배출 개구/용기의 지지 작용은 거의 동등하게 이루어질 수 있다.

상기와 같은 관계에서는, - 제1 편향 롤러가 시계 바늘과 반대 방향으로 회전하는 한 측에서 상기 제1 편향 롤러를 관찰할 때 - 배출 개구가 12:00시 내지 3:00시(3:00시 포함)의 위치에 배치되어 있는 경우가 특히 바람직하다. 그로 인해, 상기와 같은 배열에서는 편향 롤러 상에서 금속 스트립이 양호하게 지지 될 뿐만 아니라 중력까지도 필름 적층을 위해 이용됨으로써, 전술된 장점들이 필름 적층을 위해 유리한 상황들과 조합된다.

또한, 배출 개구가 지지 롤러로서 구현된 제1 스트립 롤러의 영역에, 즉 금속 스트립의 방향이 동일하게 유지되는 영역에 배치되어 있는 경우도 바람직하다. 이와 같은 스트립 캐스팅 장비의 변형예에서는, 필름 적층이 말하자면 금속 스트립의 직선 섹션, 특히 금속 스트립의 수평 섹션 내에서 이루어진다. 배출 개구의 영역에서 금속 스트립의 과도한 이동을 예방하기 위하여, 금속 스트립은 그곳에서 지지 롤러 위로 안내되어 있다.

더 나아가서는, 배출 개구 또는 용기가 금속 스트립에 대하여 또는 제1 스트립 롤러에 대하여 이동 가능하게 그리고/또는 피벗팅 가능하게 지지되어 있는 경우도 유리하다. 이와 같은 스트립 캐스팅 장비의 변형예에서는, 배출 개구 또는 용기가 예를 들어 레일 또는 선형 안내부에 의해서 선형으로 지지되어 있고/지지되어 있거나 회전 조인트에 의해서 피벗팅 가능하게 지지되어 있다. 이때, 지지 작용은, 용기/배출 개구의 이동이 금속 스트립에 대해 횡방향으로 가능하도록 구현되어야만 한다. 지지 작용은 특히, 용기/배출 개구가 금속 스트립에 대해 또는 스트립 롤러의 실린더 표면에 대해 수직으로 그리고/또는 실질적으로 수직으로(다시 말해, 90°±10°의 범위 안에서) 이동할 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또 다른 한 바람직한 변형예에서, 스트립 캐스팅 장비는 용기 및/또는 배출 개구에 작용하는 액추에이터를 포함하고, 이 액추에이터는 용기/배출 개구와 금속 스트립/제1 스트립 롤러의 간격에 영향을 미치도록 설계되어 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 스트립 캐스팅 장비에 의해 발생되는 필름의 두께가 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 상이한 두께의 제품들이 제조될 수 있다.

상기와 같은 관계에서는, 스트립 캐스팅 장비가 조절부를 포함하고, 이 조절부가 전술된 액추에이터 및 간격 센서와 연결되어 있고, 전술된 간격을 조절하도록 설계되어 있는 경우가 특히 바람직하다. 그럼으로써, 용기 또는 배출 개구가 금속 스트립 또는 제1 스트립 롤러의 비평탄성을 완전하게 따를 수 없는 경우에도, 스트립 캐스팅 장비에 의해 제조되는 필름의 두께를 일정하게 유지하는 것이 가능해지며, 이와 같은 상황은 특히 스트립 속도가 높은 경우에, 금속 스트립/제1 스트립 롤러의 비평탄성이 비교적 강한 경우에 그리고/또는 금속 스트립/제1 스트립 롤러 상에서의 용기/배출 개구의 지지력이 상대적으로 적은 경우에 발생할 수 있다.

또한, 스트립 캐스팅 장비가 제어부를 포함하며, 이 제어부가 전술된 액추에이터 및 필름 파열 센서와 연결되어 있고, 금속 스트립 상에 적층된 필름의 파열이 검출되는 경우에 용기 또는 배출 개구를 금속 스트립으로부터 들어 올리는 경우도 장점이 된다. 스트립 캐스팅 장비에 의해 발생되는 필름이 적합한 장치에 의해서 금속 스트립으로부터 들어 올려지기는 하지만, 다수의 경우에 필름이 얇거나 유연하기 때문에, 이 필름은 원칙적으로 편향 롤러의 영역에서도 금속 스트립 상에 부착된 상태로 유지된다. 그렇기 때문에, 리프팅 장치가 고장인 경우에는, 필름이 무한 금속 스트립 상에서 역으로 용기의 배출 개구로 운송되어 배출 개구를 막거나 최악의 경우에는 스트립 캐스팅 장비의 손상을 야기할 수 있다. 하지만, 전술된 배출 개구의 막힘 또는 스트립 캐스팅 장비의 손상을 피하기 위하여, 필름 파열 센서에 의해서, 금속 스트립으로부터 들어 올려진 필름의 파열 여부가 검출될 수 있고, 용기 또는 배출 개구가 금속 스트립으로부터 들어 올려질 수 있다. 그 다음에 금속 스트립이 연속해서 서서히 그리고 적은 제동 출력으로 정지될 수 있으며, 이와 같은 상황은 특히 금속 스트립 및 스트립 롤러의 질량 관성이 큰 경우에 장점이 된다. 물론, 전술된 간격 조절부와 필름 파열 제어부가 (하나의 장치 내에서) 조합될 수도 있다.

또 다른 한 바람직한 변형 실시예에서는, 스트립 캐스팅 장비가, 용기 및/또는 배출 개구에 맞물려서 금속 스트립/제1 스트립 롤러 상에서의 용기/배출 개구의 지지력을 감소시키는 스프링을 포함한다. 이와 같은 스프링에 의해서는, 금속 스트립/제1 스트립 롤러 상에서의 용기/배출 개구의 지지력이 유리한 정도까지 줄어들 수 있고, 이로 인해 특히 용기/배출 개구의 지지 수명이 스키드에 의해서 실현된 경우에는 이와 같은 용기/배출 개구의 지지 수명이 증가된다. 또한, 용기 및/또는 배출 개구에 작용하는 액추에이터를 위한 조절력 및 조절 시간도 줄어든다. 그럼으로써, 에너지 소비가 적절한 경우에는 비교적 신속하게 반응하는 조절부 또는 필름 파열 제어부가 구현될 수 있다.

그러나 스트립 캐스팅 장비가, 용기 및/또는 배출 개구에 맞물려서 금속 스트립/제1 스트립 롤러 상에서의 용기/배출 개구의 지지력을 증가시키는 스프링을 포함하는 경우도 바람직하다. 이와 같은 스프링에 의해서는, 금속 스트립/제1 스트립 롤러 상에서의 용기/배출 개구의 지지력이 유리한 정도까지 증가될 수 있고, 이로 인해서는 특히 스트립 속도가 높은 경우에 그리고/또는 금속 스트립/제1 스트립 롤러의 비평탄성이 비교적 강한 경우에, 용기/배출 개구가 금속 스트립/제1 스트립 롤러로부터 들어 올려지는 상황이 회피된다. 그럼으로써, 스트립 캐스팅 장비에 의해 발생되는 필름의 두께 차이가 효과적으로 회피된다.

본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여, 본 발명이 이하의 도면을 참조해서 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 스트립 캐스팅 장비의 개략적으로 도시된 일 예를 측면도로 도시한 도면.
도 2는 도 1의 스트립 캐스팅 장비를 위로부터 바라보고 도시한 도면,
도 3은 용기의 배출 개구가 스키드에 의해서 금속 스트립에 대하여 부동적으로 지지되어 있는 일 예를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 스트립 캐스팅 장비를 정면으로부터 바라보고 도시한 도면.
도 5는 용기의 배출 개구가 스키드에 의해서 스트립 롤러에 대하여 부동적으로 지지되어 있는 일 예를 도시한 도면.
도 6은 용기의 배출 개구가 롤러에 의해서 금속 스트립용 편향 롤러의 영역에 지지되어 있는 일 예를 도시한 도면.
도 7은 용기의 배출 개구가 금속 스트립용 지지 롤러의 영역에 지지되어 있는 일 예를 도시한 도면.
도 8은 배출 개구가 용기와 유연하게 연결되어 있는 일 예를 도시한 도면.
도 9는 스프링이 배출 개구에 맞물리는 일 예를 도시한 도면.
도 10은 간격 조절부와 연결된 액추에이터가 배출 개구에 맞물리는 일 예를 도시한 도면.
도 11은 필름 파열을 검출하기 위한 제어부를 구비하는 스트립 캐스팅 장비의 일 예를 도시한 도면.
도 12는 용기가 선형으로 지지되는 일 예를 도시한 도면.
도 13은 용기가 피벗팅 방식으로 지지되는 일 예를 도시한 도면.
도 14는 평행 사변형 안내부에 의해서 용기가 지지되는 일 예를 도시한 도면.

도입적으로 기술할 사실은, 상이하게 기술된 실시예들에서 동일한 부분들에는 동일한 도면 부호 또는 동일한 부품 명칭이 제공된다는 것이며, 이 경우 전체 설명부에 포함된 개시 내용들은 동일한 도면 부호 또는 동일한 부품 명칭을 갖는 동일한 부분들에 상응하게 적용될 수 있다. 또한, 설명부에서 선택된 위치 지시들, 예컨대 위에, 아래에, 측면에 등은 직접적으로 기술되고 도시된 도면과 관련이 있으며, 위치 변경시에는 새로운 위치에 상응하게 적용될 수 있다. 더 나아가서는, 도시되고 기술된 상이한 실시예들로 이루어진 개별 특징들 또는 특징 조합들도 그 자체로서 독자적이거나, 진보적이거나 본 발명에 따른 해결책들을 나타낼 수 있다.

도 1은, 스트립 캐스팅 장비(1)의 개략적으로 도시된 일 예를 측면도로, 그리고 도 2는 평면도로 보여준다. 스트립 캐스팅 장비(1)는 제1 및 제2 스트립 롤러(2, 3), 이들 스트립 롤러(2, 3) 상에서 주행하는 무한 금속 스트립(4), 및 이 금속 스트립(4) 쪽을 향하는 그리고 이 금속 스트립으로부터 간격을 두고 배치된 배출 개구(6)를 갖는 용기(5)를 포함한다. 용기(5) 내부를 채우는 액상의 또는 페이스트 형태의 재료가 전술된 배출 개구(6)를 통해 무한 스트립(4) 상에 적층되며, 이로 인해 필름(7)이 생성된다. 이 필름은, 적어도 부분적으로 응고된 필름이 선택적인 리프팅 웨지(8)(lifting wedge)에 의해서 무한 스트립(4)으로부터 재차 들어 올려지기 전에, 상기 무한 스트립(4)에 의해서 운송되어 다양한 처리 스테이션, 예컨대 경화 스테이션(도시되지 않음)을 통과할 수 있다.

본 예에서, 금속 스트립(4)은 스테인레스 강으로 이루어지고, 광택 처리된 표면을 갖는다. 대안적으로, 금속 스트립(4)은 또한 다만 연삭 가공된 표면만을 가질 수도 있다. 하지만, 추가 조치가 없으면, 금속 스트립(4)의 불균일성, 특히 두께 차이 및 잔물결, 그리고 실린더 형상과 상이한 스트립 롤러(2, 3)의 형상 및 무한 스트립(4)의 진행 중에 발생하는 진동이 제조된 필름(7)의 품질 저하를 유도하게 되는데, 그 이유는 전술된 불균일성 및 편차가 상기 필름에서 재차 발견되기 때문이다.

그렇기 때문에, 용기(5)의 배출 개구(6)는, 이 배출 개구(6)와 금속 스트립(4)의 간격(x)과 관련해서 이 금속 스트립(4)에 대하여 부동적으로 지지되며(a의 경우), 이와 같은 지지 상황은 도 3(단면도)에 그리고 도 4(정면도)에 도시되어 있다. 구체적으로 말하자면, 용기(5)는 금속 스트립(4) 상에 안착해 있는 스키드(9)에 의해서 지지된다. 이와 같은 방식에 의해서는, 용기(5) 및 그와 더불어 본 예에서 고정 연결된 배출 개구(6)가 금속 스트립(4)의 표면을 따르게 되고, 이로 인해 간격(x)은 또한 금속 스트립(4)의 편차가 존재하는 경우 및 불균일한 상황에서도 일정하게 유지되거나 실질적으로 일정하다. 스트립 캐스팅 장비(1)에 의해 제조되는 필름(7)의 품질은 상기와 같은 방식에 의해서 결정적으로 증가될 수 있다. 이때, 간격(x)은 금속 스트립(4)에 대한 횡방향 간격, 특히 수직 간격을 지칭한다.

도 3 및 도 4에 도시된 예에서는, 용기(5)가 금속 스트립(4) 상에 지지된다. 그러나 도 5에 도시되어 있는 바와 같이(b의 경우), 용기(5)의 배출 개구(6)가 이 배출 개구(6)와 제1 스트립 롤러(2)의 간격과 관련해서 상기 제1 스트립 롤러(2)에 대하여 부동적으로 지지되어 있는 것도 생각할 수 있다. 구체적으로 말하자면, 용기(5)는 제1 스트립 롤러(2) 상에 안착해 있는 스키드(9)에 의해서 지지되어 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 스키드(9)에 의해 금속 스트립(4) 상에서 야기되는 마모가 회피될 수 있고, 금속 스트립(4)의 전체 폭이 필름 제조를 위해 사용될 수 있다.

또한, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 용기(5)가 a)의 경우에 금속 스트립(4) 상에 안착해 있거나 b)의 경우에 제1 스트립 롤러(2) 상에 안착해 있는 롤러(10)에 의해서 지지되어 있는 경우도 생각할 수 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 금속 스트립(4) 상에서의 또는 제1 스트립 롤러(2) 상에서의 마모 현상이 실제로 완전히 회피된다.

도 3 내지 도 6에 도시된 예들에서는, 배출 개구(6)가 편향 롤러로서 구현된 제1 스트립 롤러(2)의 영역에, 즉 금속 스트립(4)의 방향이 변경되는 영역에 배치되어 있다. 바람직하게, 그곳에서는 금속 스트립(4)이 자체 응력으로 인해 특히 조용하게 주행한다. 금속 스트립(4)이 - 자신의 포위각 및 응력에 따라 - 일반적으로는 제1 편향 롤러(2)로부터 들어 올려지지 않기 때문에, 금속 스트립(4) 자체에서의 또는 편향 롤러(2)에서의 배출 개구(6)/용기(5)의 지지 작용은 거의 동등하게 이루어질 수 있다. 제1 편향 롤러(2)가 시계 바늘과 반대 방향으로 회전하는 한 측에서 제1 편향 롤러(2)를 관찰할 때, 배출 개구(6)가 12:00시 내지 3:00시(3:00시 포함)의 위치에 배치되어 있는 경우가 바람직하다. 상기 영역은 도 6에서 각(α)으로 지시되어 있다. 제안된 조치들에 의해서는, 편향 롤러(2) 상에서 금속 스트립(4)이 양호하게 지지 될 뿐만 아니라 중력까지도 필름 적층을 위해 이용된다.

그러나 또한, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 배출 개구(6)가 지지 롤러로서 구현된 제1 스트립 롤러(11)의 영역에, 즉 금속 스트립(4)의 방향이 동일하게 유지되는 영역에 배치되어 있는 경우도 생각할 수 있다. 이와 같은 예에서는, 필름 적층이 말하자면 금속 스트립(4)의 직선 섹션, 특히 금속 스트립의 수평 섹션 내에서 이루어진다. 본 실시예에서는, 지지 롤러(11)가 배출 개구(6)의 영역에서 금속 스트립(4)의 과도한 수직 이동을 방지해준다.

지금까지의 예들에서는, 배출 개구(6)가 용기(5)에 대하여 강성으로 배치되어 있고, 용기(6)가 금속 스트립(4)에 대하여 또는 제1 스트립 롤러(2)에 대하여 부동적으로 지지 되어 있다는 사실로부터 출발하였다. 그러나 이와 같은 사실은 본 발명을 위해 필수적인 것은 아니다. 또한, 도 8에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 배출 개구(6)가 용기(5)와 유연하게 연결되어 있고, 배출 개구(6)가 금속 스트립(4)에 대하여 또는 제1 스트립 롤러(2)에 대하여 부동식으로 지지되어 있는 것도 생각할 수 있다. 구체적으로 말하자면, 용기(5)와 배출 개구(6)는 하나의 튜브(12)를 통해 서로 연결되어 있다. 물론, 용기(5)와 배출 개구(6) 간의 다른 유연한 연결도 동등하게 생각할 수 있다.

이로써, 배출 개구(6)용 스페이서가 금속 스트립(4)(a의 경우) 상에 또는 제1 스트립 롤러(2)(b의 경우) 상에 지지될 수 있다. 그 다음에, 배출 개구(6)용 스페이서는 스키드(9) 및/또는 롤러(10)에 의해서 금속 스트립(4) 상에 또는 제1 스트립 롤러(2) 상에 놓인다.

전술된 변형예에서는, 배출 개구(6)가 금속 스트립(4)에 대해 횡방향으로 이루어지는 이동과 관련하여 용기(5)로부터 결합 해제되어 있다. 그럼으로써, 금속 스트립(4) 또는 제1 스트립 롤러(2)의 비평탄성을 따라야만 하는 질량이 작게 유지될 수 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 배출 개구(6)가 금속 스트립(4) 또는 스트립 롤러(2)를 특히 양호하게 따르게 되거나, 스트립 속도가 높은 경우에도 이를 위해서는 다만 비교적 작은 힘만이 필요하게 된다.

도 8에서, 용기(5)는 이전과 마찬가지로 금속 스트립(4) 위에 배치되어 있다. 그러나 이와 같은 배치는 본 발명을 위해 강제적으로 필수적인 것은 아니다. 또한, 용기(5)가 금속 스트립(4)으로부터 멀리 떨어져서 배치되는 것도 생각할 수 있다.

이제 도 9는, 금속 스트립(4)/제1 스트립 롤러(2) 상에서의 배출 개구(6)의 지지력을 감소시키는 스프링(13)이 배출 개구(6)에 맞물리는 일 예를 보여준다. 이와 같은 스프링에 의해서는, 특히 배출 개구의 지지 수명이 스키드(9)에 의해서 실현되어 있는 경우에는, 이와 같은 배출 개구의 지지 수명이 증가된다. 그와 동등하게, 스프링(13)은 또한, 용기(5)가 배출 개구(6)와 고정 연결되어 있는 경우에는 용기(5)에도 맞물릴 수 있다(도 1 내지 도 7 참조).

대안적으로, 스프링(13)은 또한 금속 스트립(4)/제1 스트립 롤러(2) 상에서의 용기(5)/배출 개구(6)의 지지력도 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 도 9에서는 이 목적을 위해 스프링(13)의 인장력이 아래로 향하게 된다. 제안된 조치들에 의해서는, 특히 스트립 속도가 높은 경우에 그리고/또는 금속 스트립(4)/제1 스트립 롤러(2)의 비평탄성이 비교적 강한 경우에, 용기(5)/배출 개구(6)가 금속 스트립(4)/제1 스트립 롤러(2)로부터 들어 올려지는 상황이 회피된다.

스프링(13)은 일반적으로 도면에 도시되어 있는 바와 같이 나사 스프링으로서 구현될 수 있다. 그러나 또한, 상응하는 배열 상태에서는 스프링(13)을 나선형 스프링으로서 구현하는 것도 생각할 수 있다(특히 도 13 및 도 14 참조). 더 나아가, 스프링(13)은 인장 스프링으로서뿐만 아니라 압축 스프링, 예를 들어 가스 압력 스프링으로서도 형성될 수 있다.

더 나아가, 도 10은, 배출 개구(6)에 작용하는 액추에이터(14)를 포함하고, 이 액추에이터에 의해서 배출 개구(6)와 금속 스트립(4) 또는 제1 스트립 롤러(2)의 간격(x)이 영향을 받을 수 있는 스트립 캐스팅 장비(1)의 일 실시예를 보여준다. 이와 같은 방식에 의해서는, 스트립 캐스팅 장비(1)에 의해 발생되는 필름(7)의 두께가 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 상이한 두께의 제품들이 제조될 수 있거나 스키드(9)의 마모가 보상될 수 있다. 액추에이터(14)는 예를 들어 유압 실린더, 공압 실린더로서 또는 스핀들 구동부로서도 구현될 수 있다. 도 10에 도시된 예에서, 액추에이터(14)는 배출 개구(6)에 맞물린다. 그와 동등하게, 용기(5)가 배출 개구(6)와 고정 연결되어 있는 경우에는, 액추에이터(14)가 또한 용기(5)에도 맞물릴 수 있다(도 1 내지 도 7 참조). 특히, 액추에이터(14)의 상부 지지점은 금속 스트립(4) 또는 스트립 롤러(2) 상에 안착해 있는 롤러(10)의 축에 대해 고정된 간격을 두고 (또는 스키드(9)와 강성으로) 연결될 수 있다. 다시 말해, 이 경우에는 액추에이터(14)의 상부 지지점이 부동식으로 지지되어 있음으로써, 액추에이터(14)에 의해서는 배출 개구(6)와 금속 스트립(4) 또는 제1 스트립 롤러(2) 사이에 (거의 일정한) 간격이 설정되고, 금속 스트립(4) 또는 스트립 롤러(2)의 불균일성이 부동식 지지 작용에 의해서 보상될 수 있다.

도 10은 또한, 상기 액추에이터(14) 및 간격 센서(16)와 연결되어 있는 조절부(15)도 보여준다. 조절부(15)에 의해서 간격(x)이 조절될 수 있다. 그럼으로써, 용기(5) 또는 배출 개구(6)가 금속 스트립(4) 또는 제1 스트립 롤러(2)의 비평탄성을 완전하게 따를 수 없는 경우에도, 스트립 캐스팅 장비(1)에 의해 제조되는 필름(7)의 두께를 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 이 경우에는, 액추에이터(14)의 부동식 지지뿐만 아니라 고정식 지지도 생각할 수 있다. 후자의 경우에는, 목표 간격(x)을 유지하기 위하여 액추에이터(14)가 롤러(10)/스키드(9)를 특히 금속 스트립(4)/스트립 롤러(2)로부터 들어 올릴 수 있다.

일반적으로, 도 9에서 소개된 스프링(13)은, 스프링(13)이 금속 스트립(4)/제1 스트립 롤러(2) 상에서의 배출 개구(6)/용기(5)의 지지력을 감소시키는 경우에, 액추에이터(14)를 위한 조절력 및 조절 시간을 줄이기 위해서도 사용될 수 있다. 그럼으로써, 에너지 소비가 적절한 경우에는 비교적 신속하게 반응하는 조절부 또는 필름 파열 제어부가 구현될 수 있다. 또한, 튜브(12)를 이용한 용기(5)와 배출 개구(6)의 유연한 연결도 상기와 같은 구현을 조장하는데, 그 이유는 이동할 질량이 상대적으로 적기 때문이다.

스프링(13)을 이용해서 금속 스트립(4)/제1 스트립 롤러(2) 상에서의 용기(5)/배출 개구(6)의 지지력을 증가시킴으로써, 조절부(15)를 위한 조절 비용도 줄어들 수 있는데, 그 이유는 약간의 조절 맞물림으로써도 높은 지지력으로 인해 용기(5)/배출 개구(6)가 금속 스트립(4)/제1 스트립 롤러(2)를 양호하게 따르기 때문이다.

이제 도 11은, 제어부(17)가 액추에이터(14) 및 필름 파열 센서(18)와 연결되어 있는 일 예를 보여준다. 제어부(17)에 의해서는, 금속 스트립(4) 상에 적층되는 필름(7)의 파열이 검출되는 경우에, 용기(5) 또는 배출 개구(6)를 금속 스트립(4)으로부터 들어 올리는 것이 가능하다. 원칙적으로 발생 가능한 경우인 리프팅 장치(8)가 고장인 경우에는, 필름(7)이 무한 금속 스트립(4) 상에서 역으로 용기(5)의 배출 개구(6)로 운송되어 배출 개구를 막거나 최악의 경우에는 스트립 캐스팅 장비(1)의 손상을 야기할 수 있다. 필름 파열 센서(18)에 의해서 상기와 같은 경우가 검출되고, 이로 인해 전술된 결과들이 회피될 수 있다. 배출 개구(6)/용기(5)가 들어 올려진 후에는, 금속 스트립(7)이 서서히 그리고 적은 제동 출력으로 정지될 수 있으며, 이와 같은 상황은 특히 금속 스트립(4) 및 스트립 롤러(2, 3)의 질량 관성이 큰 경우에 장점이 된다.

액추에이터(14)의 상부 지지점은 재차 부동식으로 지지될 수 있고, 이로써 롤러(10)의 축에 대해 고정된 간격을 두고 (또는 스키드(9)와 강성으로) 연결될 수 있다. 그러나 액추에이터(14)의 지지점은 비상용 리프팅으로서 사용하기 위해 특히 직접 기계 프레임에 고정될 수도 있고, 정상 작동 중에는 예컨대 일정한 힘을 롤러(10)/스키드(9)에 가할 수 있다. 예컨대, 이 목적을 위해 액추에이터(14)는 압력을 공급하는 공압 실린더 또는 유압 실린더로서 형성될 수 있고, 정상 작동 중에는 롤러(10)/스키드(9)를 금속 스트립(2)/스트립 롤러(2)로 가압할 수 있지만, 필름 균열이 검출된 경우에는 롤러(10)/스키드(9)를 금속 스트립(2)/스트립 롤러(2)로부터 들어 올릴 수 있다. 따라서, 정상 작동 중에는 액추에이터(14)가 도 9에 도시된 스프링(13)과 유사하게 작용한다. 아주 일반적으로, 액추에이터(14)는 당연히 스프링(13)과 조합될 수도 있다.

더 나아가서는, 부동식으로 지지된 액추에이터(14)가 고정식으로 지지된 액추에이터(14)와 조합되는 것도 생각할 수 있다. 예를 들어, 부동식으로 지지된 액추에이터(14)에 의해서는, 배출 개구(6)와 금속 스트립(4) 또는 제1 스트립 롤러(2)의 간격이 설정될 수 있고, 고정식으로 지지된 액추에이터(14)에 의해서는 비상용 리프팅이 구현될 수 있다. 특히, 2개의 액추에이터(14)가 상이한 구조적 형상을 갖는 것도 생각할 수 있다. 예를 들면, 부동식으로 지지된 액추에이터(14)는 목표 간격을 민감하게 설정하기 위한 스핀들 구동부로서 형성될 수 있고, 고정식 액추에이터(14)는 신속하게 반응하는 공압 실린더로서 형성될 수 있다.

일반적으로, 배출 개구(6) 또는 용기(5)는 금속 스트립(4)에 대하여 또는 제1 스트립 롤러(2)에 대하여 이동 가능하게 그리고/또는 피벗팅 가능하게 지지될 수 있다. 도 12는, 이 목적을 위한 선형 지지 방식의 일 예를 보여준다. 구체적으로 말하자면, 용기(5)는 슬라이딩 블록(20)에 의해서 기계 프레임(도시되지 않음)에 고정 장착된 레일(9) 내에 수직으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 물론, 그와 동등하게 레일(19)이 용기(5)에도 장착될 수 있고, 슬라이딩 블록(20)이 기계 프레임에 장착될 수도 있다. 예를 들면, 선형 안내부를 이용해서 용기(5)를 이동 가능하게 지지하는 것도 생각할 수 있을 것이다.

더 나아가, 도 13은, 용기(5)가 레버(21)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있는 일 예를 보여준다. 마지막으로, 도 14는, 용기(5)가 2개의 레버(22 및 23)에 의해 구현된 평행 사변형 안내부에 의해서 지지되어 있는 일 예를 보여준다.

일반적으로, 용기(5)/배출 개구(6)의 지지는 금속 스트립(4)에 대해 횡방향으로 이루어지는 이동을 허용해야만 한다. 지지 작용은 특히, 용기(5)/배출 개구(6)가 금속 스트립(4)에 대해 또는 스트립 롤러(2)의 실린더 표면에 대해 수직으로 그리고/또는 실질적으로 수직으로(다시 말해, 90°±10°의 범위 안에서) 이동할 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하다.

실시예들은 스트립 캐스팅 장비(1)의 가능한 변형 실시예들을 보여주며, 이 경우 이 부분에서 언급할 사실은, 본 발명이 특별하게 도시된 본 발명의 변형 실시예들에 한정되어 있지 않고, 오히려 개별 변형 실시예들의 상호 다양한 조합도 가능하며, 이와 같은 변형 가능성은 물적인 발명에 의해서 기술적인 행위를 실행하기 위한 이론으로 인해 본 기술 분야에 종사하는 당업자의 능력 안에 놓여 있다. 더 상세하게 말하자면, 도시되고 기술된 변형 실시예들의 개별 세부 사항의 조합에 의해서 가능한, 생각할 수 있는 모든 변형 실시예도 보호 범위 안에 함께 포함되어 있다.

특히, 스키드(9) 및/또는 롤러(10)는 모든 변형 실시예를 위해 대체로 동등하게 사용될 수 있다. 또한, 모든 변형 실시예에서 지지 과정은 금속 스트립(4) 상에서 또는 제1 스트립 롤러(2) 상에서 이루어질 수 있다. 추가로, 용기(5)에 대한 배출 개구(6)의 강성의 배열도 배출 개구(6)의 유연한 연결을 대신하여 모든 변형 실시예에서 사용될 수 있다. 특별히 언급할 또 다른 사실은, 도 9 내지 도 11에 도시된 변형 실시예들이 임의의 조합으로 사용될 수 있다는 것이다.

더 나아가서는, 스트립 캐스팅 장비(1)가 실제로는 또한 도면에 도시된 것보다 많거나 적은 구성 부품들을 포함할 수 있다는 사실도 기재된다.

최종적으로, 완벽을 기하기 위해서 언급할 사실은, 스트립 캐스팅 장비(1)의 구조를 더 잘 이해하기 위해 이 스트립 캐스팅 장비 또는 이 스트립 캐스팅 장비의 구성 부품들이 부분적으로는 척도에 맞지 않게 그리고/또는 확대된 상태로 그리고/또는 축소된 상태로 도시되었다는 것이다.

독자적이고 진보적인 해결책들의 기초가 되는 과제는 상세한 설명으로부터 끌어낼 수 있다.

1: 스트립 캐스팅 장치
2: 제1 스트립 롤러
3: 제2 스트립 롤러
4: 금속 스트립
5: 용기
6: 배출 개구
7: 필름
8: 리프팅 웨지
9: 스키드
10: 롤러
11: 지지 롤러
12: 튜브
13: 스프링
14: 액추에이터
15: 조절부
16: 간격 센서
17: 제어부
18: 필름 파열 센서
19: 레일
20: 슬라이딩 블록
21: 회전 레버
22: 회전 레버
23: 회전 레버
α: 각
x: 간격

Claims

- 하나 이상의 제1 및 제2 스트립 롤러(2, 3),
- 상기 스트립 롤러(2, 3) 상에서 주행하는 무한 금속 스트립(4), 및
- 상기 금속 스트립(4) 쪽을 향하는 그리고 상기 금속 스트립으로부터 간격을 두고 배치된 배출 개구(6)를 갖는 용기(5)를 포함하는, 스트립 캐스팅 장비(1)에 있어서,
상기 용기(5)의 배출 개구(6)는 배출 개구(6)와 상기 제1 스트립 롤러(2)의 간격(x)과 관련해서 제1 스트립 롤러(2)에 대해 부동식으로 지지되어 있으며, 상기 용기(5) 또는 배출 개구(6)용 스페이서가 제1 스트립 롤러(2) 상에 안착해 있는 스키드(9) 및/또는 롤러(10)에 의해서 지지되어 있는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제1항에 있어서, 상기 배출 개구(6)가 용기(5)에 대하여 강성으로 배치되어 있고, 상기 용기(5)가 제1 스트립 롤러(2)에 대하여 부동식으로 지지되어 있는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제1항에 있어서, 상기 배출 개구(6)가 용기(5)와 유연하게 연결되어 있고, 상기 배출 개구(6)가 제1 스트립 롤러(2)에 대하여 부동식으로 지지되어 있는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제1항에 있어서, 상기 배출 개구(6)가 편향 롤러로서 구현된 제1 스트립 롤러(2)의 영역에, 즉 금속 스트립(4)의 방향이 변경되는 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제4항에 있어서, 상기 제1 편향 롤러(2)가 시계 바늘과 반대 방향으로 회전하는 한 측에서 상기 제1 편향 롤러를 관찰할 때, 배출 개구(6)가 12:00시 내지 3:00시(3:00시 포함)의 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제1항에 있어서, 상기 배출 개구(6)가 지지 롤러로서 구현된 제1 스트립 롤러(11)의 영역에, 즉 금속 스트립(4)의 방향이 동일하게 유지되는 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제1항에 있어서, 상기 배출 개구(6) 또는 용기(5)가 제1 스트립 롤러(2, 11)에 대하여 이동 가능하게 그리고/또는 피벗팅 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제1항에 있어서, 상기 용기(5) 및/또는 배출 개구(6)에 작용하는 액추에이터(14)를 포함하고, 상기 액추에이터는 용기(5)/배출 개구(6)와 제1 스트립 롤러(2, 11)의 간격(x)에 영향을 미치도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제8항에 있어서, 상기 액추에이터(14) 및 간격 센서(16)와 연결되어 있고, 상기 간격(x)을 조절하도록 설계되어 있는 조절부(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제9항에 있어서, 상기 액추에이터(14) 및 필름 파열 센서(18)와 연결되어 있고, 금속 스트립(4) 상에 적층된 필름(7)의 파열이 검출되는 경우에 상기 용기(5) 또는 배출 개구(6)를 금속 스트립(4)으로부터 들어 올리는 제어부(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기(5) 및/또는 배출 개구(6)에 맞물려서 제1 스트립 롤러(2) 상에서의 용기(5)/배출 개구(6)의 지지력을 감소시키는 스프링(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기(5) 및/또는 배출 개구(6)에 맞물려서 제1 스트립 롤러(2) 상에서의 용기(5)/배출 개구(6)의 지지력을 증가시키는 스프링(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스트립 캐스팅 장비(1).
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