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Mittels hydraulischer Kolbenantriebe verstellbare Lineale zur seitlichen
Einstellung und/oder Führung des Gutes bei Verarbeitungsmaschinen, insbesondere
des Walzgutes bei Block- und Streifen-Walzwerken Bei Verarbeitungsmaschinen werden
für das seitliche Einstellen und/oder Führen des Gutes verstellbare Lineale benutzt.
Solche Lineale finden beispielsweise bei Block- und Streifen-Walzwerken zum seitlichen
Einstellen und/oder Führen des Walzgutes Verwendung. Ihre Aufgabe besteht einmal
darin, das Walzgut schnell auf Mitte Walzbahn auszurichten und dann sofort wieder
zurückzugehen, oder aber mit verhältnismäßig geringer Kraft einem Abweichen des
Walzgutes aus der Mitte der Bahn elastisch entgegenzuwirken. Andererseits können
die Lineale aber auch die Aufgabe haben, das Walzgut mit verhältnismäßig großer
Kraft in die gewünschte Bahn zu zwingen. Die Lineale können dabei entweder so eingestellt
werden, daß zwischen dem Walzgut und den Linealen ein gewisses Spiel bleibt; die
Einstellung kann aber auch so erfolgen, daß die Lineale unmittelbar an den Kanten
des Walzgutes anliegen. Die Verstellung der bei Walzgerüsten benutzten Lineale muß
möglichst schnell erfolgen, damit die erforderlichen Nebenzeiten klein gehalten
und unnötige Verlustzeiten vermieden werden.
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Es sind bereits Lineale bekannt, die mittels hydraulischer Kolbenantriebe
verstellbar sind. Diese Antriebe weisen zwar schon den Vorteil auf, große Gegenkräfte
auf das zu führende Gut ausüben zu können, ihre Lineale können aber nicht genügend
schnell und ohne starke Stöße angestellt werden. Auch sind solche Antriebe nicht
in der Lage, kleine vom Führungsgut herrührende Gegenkräfte federnd aufzunehmen.
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Die Erfindung bezieht sich auf mittels hydraulischer Kolbenantriebe
verstellbare Lineale zur seitlichen Einstellung und/oder Führung des Gutes bei Verarbeitungsmaschinen,
insbesondere des Walzgutes bei Block- und Streifen-Walzwerken. Ihr liegt die Aufgabe
zugrunde, die Nachteile der bekannten hydraulischen Antriebe zu beseitigen und eine
Linealverstellung zu schaffen, die einerseits schnell und stoßfrei angestellt werden
kann und andererseits in der Lage ist, auch kleine vom Führungsgut herrührende Gegenkräfte
federnd aufzunehmen. Gemäß der Erfindung wird dies im wesentlichen dadurch erreicht,
daß zwischen jedes Lineal und seine hydraulischen Antriebe zwei zueinander parallele
Kniehebel eingeschaltet sind, die durch pneumatische Druckmittelkolben knick- und
streckbar sind.
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Kniehebelanstellungen für Lineale, die durch gasförmige Druckmittel
über Kolben schnell und federnd angestellt werden, sind an sich bekannt. Die Erfindung
wendet die Schnellverstellbarkeit der Kniehebel an, um ein schnelles und stoßfreies
Anstellen zu ermöglichen. Außerdem aber nutzt die Erfindung die Tatsache aus, daß
Kniehebel in gestreckter Lage bzw. in nahezu gestreckter Lage große Kräfte aufnehmen
bzw. übertragen können. Während bei geknickten Kniehebeln das Gaspolster des pneumatischen
Antriebes federnd verhältnismäßig schwache Gegenkräfte des Führungsgutes aufnehmen
kann, ist bei gestreckten Kniehebeln das pneumatische Polster ausgeschaltet und
nur der von den hydraulischen Kolbenantrieben gelieferte Druck wirksam. Es können
dann also große bis sehr große Kräfte auf das Gut übertragen bzw. von diesem aufgenommen
werden.
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Die Erfindung stellt also nicht eine bloße Vereinigung der beiden
bekannten Linealantriebe dar, sondern geht durch die Tatsache, daß die Strecklage
der Kniehebel ausgenutzt wird, weit darüber hinaus. Erst hierdurch wird es möglich,
die von den Linealen aufzubringenden Kräfte in sehr weiten Grenzen regeln zu können.
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Beim Gegenstand der Erfindung ist es erforderlich, daß sich die Kniehebel,
wenn mit schwachen Führungskräften gearbeitet werden soll, bei Arbeitsstellung der
Lineale noch in geknickter Lage befinden, während sie sich, wenn durch die Lineale
große Kräfte aufgenommen werden sollen, in gestreckter oder mindestens nahezu gestreckter
Lage befinden müssen, damit die Kräfte durch sie auf die hydraulischen Antriebszylinder
übertragen werden. Um beide Arbeitsweisen wahlweise einstellen zu können, sieht
die Erfindung vor, daß für die Begrenzung der Bewegung des Kniegelenkes jedes Kniehebels
ein in zwei Lagen einstellbarer Anschlag vorgesehen ist, der in der einen Lage den
Kniehebel seine Strecklage nicht erreichen
und in der anderen Lage
den Kniehebel seine Strecklage etwas überschreiten läßt.
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Um auch bei der Aufnahme großer Drücke durch die Lineale eine elastische
Nachgiebigkeit der Lineale zu gewährleisten, sieht die Erfindung vor, daß die hydraulischen
Antriebszylinder an einen Druckmittelakkumulator angeschlossen sind und die Verstellbewegung
der Lager mittels gemeinsam einstellbarer Anschläge begrenzbar ist. Durch den hydraulischen
Druck werden dann die Lager der Kniehebel normalerweise in Anlage an den einstellbaren
Anschlägen gehalten. U4renn aber durch das Walzgut ein sehr großer Druck auf eines
der Lineale ausgeübt wird, so können sich dann die Kolben der hydraulischen Zylinder
zurückbewegen, wobei Druckflüssigkeit in den Akkumulator zurückgepreßt wird. Gegen
Überbelastung kann das hydraulische System durch Einbau bekannter Vorrichtungen,
insbesondere von Überdruckventilen, geschützt werden. Ferner können die Hydraulikzylinder
an einen Multiplikator angeschlossen werden, der eine Regulierung des Gegendruckes
in weiten Grenzen ermöglicht. Auf diese Weise kann ein solcher Regelbereich geschaffen
werden, daß die mittels der hydraulischen Zylinder erreichbare kleinste Gegenkraft
etwa gleiche Größe hat wie die mittels der pneumatischen Zylinder erreichte Druckkraft.
Durch die Kombination beider Druckmittelsysteme kann dann die Gegenkraft feinfühlig
eingestellt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in zwei
verschiedenen Stellungen dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 die zwischen den Linealen
und den Lagern angeordneten Kniehebel beim Arbeiten der pneumatischen Zylinder als
Gegendruckmittel, Abb. 2 die Kniehebel in derjenigen Stellung, in der die hydraulischen
Zylinder die Gegenkraft für die Lineale liefern.
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Lineale 1, 2 dienen, beispielsweise bei einem Rollgang, der zu einem
Walzwerk führt, dazu, das Walzgut, bevor es in das Walzgerüst gelangt, einzustellen
und es gegebenenfalls anschließend noch zu führen. Da die beiden Lineale 1, 2 in
genau gleicher Weise angetrieben und gesteuert sind, sei nachstehend nur die Verstelleinriehtung
des Lineals 1 näher erläutert. Für die 'feile des zweiten Verstellantriebes sind
die gleichen Bezugszeichen benutzt; diese sind jedoch zur 'Unterscheidung mit einem
Index versehen.
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An dem Lineal 1 sind zwei aus Hebeln 3, 4 bzw. 5, 6 gebildete Kniehebel
angelenkt, die sich in Lagern 7 bzw. 8 abstützen. Die Kniegelenke 9, 10 der Kniehebel
sind durch eine nach beiden Seiten verlängerte Stange 11 miteinander verbunden.
Das linke Ende der Stange 11 wirkt mit einem einstellbaren Anschlag 22 zusammen,
der bei dem Ausführungsbeispiel um eine Achse 13 schwenkbar ist. An dem rechten
Ende der Stange 11 greift ein beiderseits mit Druckluft beaufschlagbarer Kolbenantrieb
14 an, durch den die Kniehebel nach rechts durchgeknickt oder aber gestreckt werden
können. Die Lager 7, 8 stehen mit den Kolbenstangen von hydraulischen Druckmittelantrieben
15, 16 in Verbindung und können durch diese vorgeschoben und zurückgezogen werden.
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Die Verschiebebewegung jedes Lagers 7 bzw. 8', 7' bzw. 8' wird durch
Anschläge 17 bzw. 18, 17' bzw. 18' begrenzt. Diese Anschläge können mittels eines
Elektromotors 19, 19' über Getriebe 20, 21, 20', 21' gemeinsam verstellt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Getriebe 21, 21' als Schneckengetriebe dargestellt.
Dieses- Getriebe enthält eine (nicht dargestellte) Mutter, die mit einer Spindel
22; 22' zusammenwirkt, so daß die Spindel 22, 22' durch Reversieren des Motors 19,
19' zurückgezogen oder vorgeschoben werden kann. Mit der Spindel 22, 22' ist ein
Querbalken 23, 23' verbunden, an dessen Enden die beiden Anschläge 17, 18, 17',
18' befestigt sind.
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Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Verstellvorrichtung
für die Anschläge 17, 18, 17', 18' nur schematisch dargestellt ist, weil ihre Ausführung
für das Wesen der Erfindung ohne Bedeutung ist. Wichtig ist nur, daß die Anschläge
17, 18, 17', 18' gemeinsam einstellbar sind. Zu erwähnen ist ferner noch, daß die
Lineale 1, 2 mit entsprechenden Ansätzen od. dgl. in ortsfesten Führungen 24, 25
gleiten.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einstellvorrichtung ist folgende:
Soll mittels der Lineale 1, 2 Walzgut seitlich eingestellt und/oder geführt werden,
so werden zunächst die Anschläge 17, 18 mittels des Elektromotors 19 entsprechend
der Breite des Walzgutes eingestellt. Die hydraulischen Zylinder 15, 16 sind an
einen Druckflüssigkeitsakkumulator angeschlossen und halten die Lager 7, 8 der beiden
Kniehebel 3, 4 und 5, 6 ständig in Anlage an den Anschlägen 17 und 18. In Ruhelage
befinden sich die Kolben der pneumatischen Zylinder 14 in zurfickgezogener Stellung,
die in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien angedeutet ist. Dabei sind dann
die Kniehebel 3, 4 bzw. 5, 6 geknickt, so daß die Lineale 1, 2 sich in zurückgezogener
Lage befinden, die gleichfalls strichpunktiert angedeutet ist.
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Beim Durchknicken der Kniehebel schwingen die Hebel 4 und 6 um die
Lager 7, 8, so daß die Stange 11 eine entsprechende Schwenkbewegung ausführt. Der
Druckmittelzyfinder 14 muß daher und ferner auch mit Rücksicht auf die Verstellbarkeit
der Lager 7, 8 in ortsfesten Führungen seitlich verschiebbar sein, was in der Zeichnung
nicht besonders dargestellt ist. Es ist auch möglich, den Druckmittelantrieb 14
über einen Kreuzkopf und einen Lenker reit dem Kniegelenk 10 zu verbinden, so daß
dann durch den Lenker die erforderliche seitliche Nachgiebigkeit bei ortsfest angeordnetem
Zylinder gegeben ist.
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Soll nun zwischen die Lineale 1, 2 eingebrachtes Walzgut eingestellt
werden, so werden die pneumatischen Zylinder 14 und 14' in dem Sinne mit Druckluft
beaufschlagt, daß die Stangen 11 und 11' nach links bewegt werden. Diese Bewegung
jeder Stange 11, 11' wird durch die einstellbaren Anschläge 12, 12' begrenzt, und
zwar so, daß die Kniehebel 3; 4, g", 4' und 5, 6, 5', 6' ihre Strecklage nicht erreichen.
Dabei werden mittels der Kniehebel die Lineale 1 und 2 aufeinander zu bewegt, so
daß sie das Walzgut seitlich ausrichten und in die gewollte Stellung bringen. Die
Einstellung der Anschläge 17, 18 kann so gewählt sein, daß bei der in Abb. 1 dargestellten
Endstellung der Stange 11 noch ein gewisses Spiel zwischen den Linealen 1, 2 und
dem Walzgut vorhanden ist.
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Wenn eine anschließende Führung des Walzgutes durch die Lineale 1
und 2 nicht erforderlich ist, werden die pneumatischen Zylinder 14, 14' nach dem
Ausrichten des Walzgutes in entgegengesetztem Sinne mit Druckluft beaufschlagt und
so die Lineale 1, 2 wieder zurückgezogen. Falls jedoch eine Führung des sich weiterbewegenden
Walzgutes beabsichtigt ist, werden die Lineale 1 und 2 "in der in Abb. 1 dargestellten
Lage belassen. Die Stangen 11, 11' werden dann durch den Druck der Preßluft in Anlage
an den Anschlägen 12, 12' gehalten. Tritt in diesem Falle ein übermäßiger Druck
des Walzgutes auf eines der beiden Lineale 1, 2 ein, so werden durch diesen Druck
die beiden Kniehebel des Lineals durchgeknickt und dabei der Kolben
des
betreffenden Druckluftzylinders 14, 14' entgegen der Wirkung der Druckluft zurückgedrückt.
Durch die als federndes Polster wirkende Druckluft wird daher das betreffende Lineal
mit erheblichem Druck gegen das von der gewollten Lage abweichende Walzgut gedrückt
und so das Gut ausrichtend geführt. Das Zurückstellen der Lineale 1 und 2 nach dem
Durchgang des Walzgutes erfolgt mittels der Druckluftzylinder 14, 14' in der oben
beschriebenen Weise.
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Mittels der pneumatischen Zylinder 14, 14' können nur begrenzte Druckkräfte
durch die Lineale 1, 2 auf das Walzgut ausgeübt werden. Falls sehr große Drücke
für das Ausrichten und Führen des sich weiterbewegenden Walzgutes erforderlich sind,
werden die Anschläge 12, 12' aus der in Abb. 1 dargestellten Lage in die Stellung
nach Abb. 2 geschwenkt. In diesem Falle wird die Bewegung der Stangen 11, 11' durch
die Anschläge 12, 12' so begrenzt, daß sich die Kniehebel 3, 4, 3', 4' und 5, 6,
5', 6' beim Auftreffen des linken Endes der Stangen 11, 11' auf die Anschläge 12,
12' in einer Lage befinden, die nur wenig links von der Strecklage der Hebel liegt.
Die Kniehebel sind daher praktisch gestreckt und übertragen die auf das Lineal 1
und 2 wirkenden Drücke des Walzgutes auf die hydraulischen Zylinder 15, 16, 15',
16'. Überschreiten die auf die Lineale 1 und 2 wirkenden Drücke in diesem Falle
den durch den Flüssigkeitsdruck gegebenen Wert, so werden die Lager 7, 8, 7', 8'
entgegen dem Druck der Druckflüssigkeit zurückbewegt. Der Akkumulator, an den die
Zylinder 15, 16, 15', 16' angeschlossen sind, wirkt in diesem Falle als federndes
Polster, welches die Lineale 1 und 2 wieder in ihre durch die Anschläge 17, 18,
17', 18'- gegebene Sollage zurückzudrücken sucht.
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Zu erwähnen ist noch, daß bei einer Verschiebung der Lager 7, 8 auch
eine seitliche Verschiebung der Stange 11 gegenüber dem einstellbaren Anschlag 12
eintritt. Dieser Anschlag muß daher so ausgebildet werden, daß kein Abgleiten des
Endes der Stange 11 von dem Anschlag eintreten kann. Zweckmäßig wird der Anschlag
12 als um eine horizontale Achse 13 schwenkbare Schiene od. dgl. ausgebildet. Neben
den oben bereits erwähnten Vorteilen der hohen Verstellgeschwindigkeit der Lineale
beim Öff-
nen und Schließen sowie der Anwendbarkeit kleiner oder großer elastischer
Gegenkräfte für das Ausrichten und Führen des Walzgutes bietet die Erfindung vor
allem den Vorteil, daß die Druckmittelantriebe und insbesondere das Hydraulikaggregat
in ihrem Aufbau äußerst einfach gehalten werden können. Der Verstellantrieb nach
der Erfindung erfordert daher trotz Anwendung zweier verschiedener Druckmittelantriebe
nur verhältnismäßig geringe Kosten.