DE1452005C - Hydraulisches System zur Kompensa tion des Nachgebens der hydraulisch ver stellbaren Walze eines Walzwerkes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System . Vorzugsweise sind die Stangen der beiden Korrekzur Kompensation des Nachgebens der hydraulisch turwinden und die Starige ihrer Betätigungswinde in verstellbaren Walze · eines Walzwerkes mit einer einer Linie angeordnet. Nach einer weiteren vorteil-■ Differenzschaltung mit einer ersten, dem Druck des haften Ausführungsform sind die beiden Korrektur-Hydrauliksystems proportionalen Eingangsgröße und 5 winden identisch.

einer auch den Elastizitätsmodul des Walzwerkes be- Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an

rücksichtigenden zweiten Eingangsgröße, wobei die Hand der Zeichnung beschrieben, deren einzige

Ausgangsgröße eine an den hydraulischen Anpreß- Figur eine schematische Ansicht eines Walzwerkes

kreis angeschlossene hydraulische Korrekturwinde im mit einer bevorzugten Ausführungsform eines hydrau-Sinne einer Konstanthaltung des Walzenspaltes regelt.. io lischen Systems gemäß der Erfindung zeigt. .

Bei einem bekannten^ hydraulischen System dieser⁵ ': . In der Zeichnung sind die hydraulischen Kreise Art (österreichische Patentschrift 186 598) wird die durch durchgehende fette Linien dargestellt, während dem Druck des Hydrauliksystems proportionale Ein- die elektrischen Verbindungen durch .strichpunktierte gangsgröße durch einen in den Kraftweg einge- Linien veranschaulicht sind. .. Γ schalteten widerstandelektrischen Belastungsmesser 15 Nach der Zeichnung sind 1,1' die Ständer eines gebildet, während die zweite Eingangsgröße durch Zweiwalzen-Walzwerkes, in denen mittels unterer Walzeneinstellungs-Meßvorrichtungen bestimmt ist. Einbaustücke 2,2' und oberer Einbaustücke 3,3' Das Differenzsignal der durch die beiden Meß- Arbeitswalzen 4,4' angeordnet sind. Die unteren Vorrichtungen gelieferten elektrischen Signale steuert Einbaustücke 2, 2' sind mittels hydraulischer Anein Differentialflüssigkeitssteuerventil, welches seiner- 20 preßwinden 6, 6' in vertikaler Richtung verschiebbar, seits ^ydas Zuströmen von Druckmittel zu einer Steuerwinden 7, 7'werden jeweils über ein.Unterhydraulischen Korrekturwinde regelt. Dadurch, daß Setzungsgetriebe 8, 8' von Elektromotoren 9, 9' bedas Drucksignal bei dem bekannten System von tätigt, die durch eine vorzugsweise als Magneteinem mit der Walzeneinstellung zusammenhängen- kupplung ausgebildete Kupplung 10 miteinander verden Signal kompensiert wird, ist keine genaue 25 bunden sind. Das Untersetzungsgetriebe 8,8' kann Konstanthaltung des Walzenspaltes möglich. Da das z.B. aus einem nicht reversiblen Spindel-Mutter-Kompensationssignal überdies erst wirksam werden . System bestehen. . , . >.. kann, wenn im Falle eines plötzlichen Druckanstieges Zwischen den hydraulischen Steuerwinden 7, 7' die trägen Massen des Walzgerüstes bewegt worden und den Anpreßwinden 6, 6' erstrecken sich hydrausind, stellt sich nach einer einen erhöhten oder er- 30 lische. Leitungen 11 bzw.^: 11'. Durch geeignete Beniedrigten Walzendruck bedingenden Störung . der tätigung der Steuerwinden 7, T kann die Einstellung dem normalen Betrieb entsprechende Gleichgewichts- der verstellbaren Arbeitswalze 4 erfolgen, zustand nur verzögert ein. . Erfindungsgemäß ist an die Leitungen 11,11' eine

Das Ziel der Erfindung besteht "darin, ein hydrau- - Leitung 12 bzw. 12' angeschlossen, die in einer

lisches System der eingangs genannten Gattung zu 35 Korrekturwinde 13 bzw. 13' mündet. Die von der

schaffen, das Schwankungen des Walzenspaltes Mündungsseite der Leitungen 12, 12' abgewandte

schneller und weitgehend vollständig auszugleichen Kammer der Korrekturwinden 13, 13' ist leer. Die

gestattet. Hierzu sieht die Erfindung vor, daß die mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllten hydraulischen

zweite Eingangsgröße ein der durch die erste Ein- Anpreßkreise bestehen also aus den Elementen 6, 7,

gangsgröße erhaltenen Verschiebung der Korrektur- 40 11, 12 und 13 bzw. 6', 7', 11', 12' bzw. 13'. ;

winde direkt proportionales elektrisches. Signal ist, Die Korrekturwinden 13,13' sind identisch und

wobei der Proportionalitätsfaktor der Elastizitäts- miteinander sowie mit einer Betätigungswinde 14

modul des Walzwerkes ist. mechanisch gekuppelt, so daß die Verschiebungen

Auf diese Weise erfolgt also die Korrektur" im der Kolben der Korrekturwinden immer gleich sind.

Falle des Auftretens eines erhöhten oder erniedrigten 45 Am zweckmäßigsten ist es, wenn die drei Winden 13,

Drucksignals augenblicklich, so daß der Gleich- 13', 14 auf der gleichen Achse liegen, wobei die drei

gewichtszustand nach dem Auftreten einer Störung Kolben auf ein und derselben Kolbenstange 20 ange-

sehr schnell wieder erreicht wird. Auf Grund der bracht sind. Durch diese Ausführung wird jegliche

Tatsache, daß die das Kompensationssignal bildende Biegebeanspruchung der Kolbenstangen der Winden

zweite Eingangsgröße nicht wie bei dem bekannten 50 vermieden.

System von der Walzeneinstellung, sondern nur von , Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung,

der Stellung der Korrekturwinde abhängt, ist es auch die kompakter ausgebildet ist, sind die drei Winden

möglich, den Druckanstieg im Falle einer Verdickung in einem einzigen Körper mit Anschlußstücken zu-

oder Verfestigung des zu walzenden Materials so zu sammengefaßt, die in geeigneter Weise angeordnet

steuern, daß der. Walzenspalt praktisch konstant 55 sind, um die aus den Korrekturwinden und ihrer

bleibt. . Betätigungswinde bestehende Gesamtvorrichtung zu

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die bilden.

erste Eingangsgröße unmittelbar aus dem Druck Die Betätigungswinde 14 ist nach der Zeichnung

des hydraulischen Anpreßkreises einer Seite des einfach wirkend, da der zu überwindende Gegen-

Walzgerüstes durch ein Druckmeßgerät gewonnen. 60 druck immer in der durch den Pfeil 19 veranschau-

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform lichten Richtung wirkt. Soll jedoch die Ansprechsind die Korrekturwinden der beiden Seiten der geschwindigkeit erhöht werden, kann die Betätigungs hydraulisch verstellbaren Walze mechanisch ge- winde 14 auch doppeltwirkend ausgebildet sein, kuppelt und von der gleichen Betätigungswinde be- · Die Betätigungswinde 14 wird über ein Elektro aufschlagt. Durch die gemeinsame Steuerung der 65 ventil 15 von einer Pumpe 17 betätigt, die ein Druck Korrekturwinden der beiden Seiten der hydrau- mittel aus einem Sammelbehälter 18 ansaugt und mi lisch verstellbaren Walze wird ein ungleichmäßiger einem Druckspeicher 16 zusammengeschaltet ist. Walzenangriif während der Korrektur vermieden. Am Ende der Kolbenstange 20 ist ein Regler 2

änseordnet, der direkt mit der Kolbenstange 20 gekuppelt ist und ein Potentiometer aufweist, das entsprechend der Verschiebung der Kolbenstange 20 verstellt wird. Das Potentiometer ist Teil einer elektrischen Brückenanordnung 23, die auch von einem durch ein Druckmeßgerät 22 gelieferten elektrischen Sisnal beaufschlagt wird. Das am Ausgang der Brücke 23 gelieferte Differenzsignal steuert das Elektroventil 15 in der Weise, daß es bei einem Ungleichgewicht der Brückenanordnung 23 so lange öffnet, bis die Korrekturwinden 13,13' den Druck in den hydraulischen Leitungen 11,11' so weit erhöht haben, daß der Walzenspalt im wesentlichen konstant gehalten wird.

Das Elektroventil besitzt vorzugsweise eine Proportionalwirkung. Auf diese Weise ist eine gleichförmige Ansprechzeit für die Kolbenstange 20 gewährleistet. Die Wirkung des Elektroventils auf die Betätigungswinde 14 ist also vorzugsweise proportional der Veränderung des von dem Druckmeßgerät angezeigten Druckes, so daß die Verschiebung der Kolbenstange 20 um ebensoviel schneller erfolgt, wie die Abgabe von Strömungsmittel aus den Korrektur- > winden in die hydraulischen Anpreßkreise erforderlich ist.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Gesamtanordnung ist folgendermaßen:

Ist kein Walzprodukt zwischen den Walzen des Walzwerkes, so ist der Druck in den Leitungen 11, 11' Null oder gleich dem Druck, der notwendig ist, um die Walzen ins Gleichgewicht zu bringen.

Auf bekannte Weise werden die Walzen auf einen für den Walzdurchgang vorgesehenen Wert auseinandergerückt/ -und zwar mittels der Elektromotoren 9, 9'. Die Anpreßwinden 6, 6' erhalten durch die Steuerwinden 1, T die entsprechende Flüssigkeitsmenge, und die parallele Stellung der Walzen wird hergestellt, indem man nur einen Motor laufen läßt, nachdem der andere ausgekuppelt wurde.

Das Walzprodukt wird dann zwischen die Walzen eingebracht, was eine Trennkraft auf die Walzen hervorruft. Dies bewirkt im Innern des Anpreßsystems einen Druck gleicher Größe. Die elastische . Deformation, die sich dabei für das Walzwerk er-';) gibt, neigt dazu, den Abstand der Walzen über den anfangs festgelegten Sollwert zu vergrößern. Es ist bekannt, daß diese Verformung proportional der Trennkraft der Walzen ist, d. h. dem Anpreßdruck.

Für ein gegebenes Walzwerk ist der Proportionalitätskoeffizient im gesamten Arbeitsbereich der Maschine konstant.

Der Regler 21 bewirkt, daß zum Elektroventil 15 so lange Betätigungsimpulse übertragen werden, bis die Kolbenstange 20 in die Lage gelangt ist, bei der das von dem Druckmeßgerät 22 in diesem Moment übertragene Signal kompensiert ist. In diesem Augenblick verschwindet das Ausgangssignal an der Brückenanordnung 23 und damit am Verstärker 24, so daß das Elektroventil 15 schließt und die Korrekturwinden 13,13' stehenbleiben.

Die geringe Trägheit der hydraulischen Kreise und ihre große Regelgeschmeidigkeit ermöglichen gleichzeitig eine große Korrekturgeschwindigkeit bei starkem Nachgeben und eine große Genauigkeit bei geringem Nachgeben des Walzgerätes.

Da die beiden Korrekturwinden 13 und 13' identisch sind, erfolgt die Korrektur, ohne daß die parallele Stellung der Walzen des Walzwerkes beeinträchtigt wird. Die Regelung dieser parallelen Stellung erfolgt unabhängig von der Vorrichtung zum Ausgleich des Nachgebens mittels der Steuerwinden 7, 7'.

Der Proportionalitätsfaktor zwischen der elastischen Verformung des Walzwerkes und der sie hervorrufenden Trennkraft der Walzen ist nach dem Hockschen Gesetz konstant. Sein Wert wird gewöhnlich näherungsweise durch eine Rechnung bei der Konstruktion der Maschine bestimmt. Durch anfängliche Versuche mit der fertiggestellten Maschine kann man die verschiedenen Größen einstellen, von denen die Koeffizienten abhängen. Die Regelungen bleiben dann unabhängig von den Fabrikationsprogrammen konstant.

Es ist zu betonen, daß die in den hydraulischen Steuerkreis eingeschlossene Strömungsmittelmenge konstant bleibt.

Will man eine raschere Verschiebung der Kolben in der durch den Pfeil 19 bezeichneten Richtung erreichen, so wird das Elektroventil 15 mit drei Wegen versehen und durch ein Rohr mit der Kammer 14 a verbunden, um eine doppeltwirkende Betätigungswinde 14 zu erhalten. In diesem Falle ist die in Richtung des Pfeils 19 wirkende Kraft, äie im Fall des Ausführungsbeispiels allein auf die Trennkraft der Walzen zurückzuführen ist, erhöht.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydraulisches System zur Kompensation des Nachgebens der hydraulisch verstellbaren Walze eines Walzwerkes mit einer Differenzschaltung mit einer ersten, dem Druck des Hydrauliksystems proportionalen Eingangsgröße und einer auch den Elastizitätsmodul des Walzwerkes berücksichtigenden zweiten Eingangsgröße, wobei die Ausgangsgröße eine an den hydraulischen Anpreßkreis angeschlossene hydraulische Korrekturwinde im Sinne einer Konstanthaltung des Walzenspaltes regelt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Eingangsgröße ein der durch die erste Eingangsgröße erhaltenen Verschiebung der Korrekturwinde direkt proportionales elektrisches Signal ist, wobei der Proportionalitätsfaktor der Elastizitätsmodul des Walzwerkes ist.

2. Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Eingangsgröße unmittelbar aus dem Druck des hydraulischen Anpreßkreises einer Seite des WaIz-"gerüstes durch ein Druckmeßgerät (22) gewonnen ist.

3. Hydraulisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwinden (13,13') der beiden Seiten der hydraulisch verstellbaren Walze (4) mechanisch gekuppelt und von der gleichen Betätigungswinde (14) beaufschlagt sind.

4. Hydraulisches System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen der beiden Korrekturwinden (13,13') und die Stange ihrer Betätigungswinde (14) in einer Linie angeordnet sind.

5. Hydraulisches System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Korrekturwinden (13,13') identisch sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen