DE1602044A1 - Vorrichtung zur Begrenzung der Dickentoleranzen von Walzerzeugnissen und mit einer solchen Vorrichtung ausgeruestetes Walzgeruest - Google Patents

Description

Ipl.-PhyS. E< BetZler - ■< ~ FrelllgrathstraBe 19 Poetfach 140

[pl.-lng. W. Herrmann-Trentepohl ί^β _β7_β7*^β^^{ηβ S0830uniJ S1562}

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1. OOIviPAGHIü 'iftiä Λ'1'iiLIi.Iiti ^i¹ I'Uj.l(xLü Du La LÜlIffl, jfirminy, Jt-üitienne, Jacob lioltzer, 12 Rue de la itochexoucauld, PaIiIb (9e), Ii'raiikreicli

2. IiYI)aOIvi±JöAiMlv_vUji ü!D. Άίϋΐ'^'ι.^'ΰ, 79 Hue Ieyron, (Loire), Frankreich

"Vorrichtung zur Begrenzung der Dickentoleranzen von Walzerzeugnissen und mit einer aolchen Vorrichtung ausgerüstetes

Walzgerüst" ■

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung der Dikkentoleranz von Walzwerkserzeugnissen und ein mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstetes Walzgerüst.

Bs aind bereits zahlreiche Vorrichtungen vorgeschlagen- worden_f deren Zv/eck es ist, eine gegebene, konstante Dicke von Walzprodukten sicherzustellen. Alle diese bekannten Vorschläge beruhen auf dem gleichen Prinzip: Mit. jeder Änderung der Walzdrücke geht eine Änderung des Achsenabstandes der Walzen in Abhängigkeit

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Sankkonto: DrMdrwr Bank AQ Harn· 2436 ■ Poataohaekkontö: Dortmund 658 68 · Talegrammanachrlft: Bahrpatente Herneweetfalen/Babetzpat MQnchan neue Kto.-Nr. 202O6 . _ßAD

von den opannungen, durch welche die verschiedenen i'eile des ./alzwerks beansprucht v/erden, einher. JJaS Verhältnis zwischen aem '„alzdruck und der durch diesen hervorgerufenen Änderung des .Λstandee der Erzeugenden der T/alzen voneinander ',/ird üblicherweise als ",/alzensprung" bezeichnet. Um ein '..clzerzeugnis von konstanter Dicke herstellen zu können, ist es deshalb erforderlich, v/ährend des Jalzvorgangs die Vorspannung, d.h. den Abdtand zwischen den ./alzen unter dem ,/alzdruck Hull, zu verändern.

Um dies zu ermöglichen, muß eine G-esamtheit von verschiedenen Vorrichtungen vorhanden sein, nämlich

a) Vorrichtungen, welche es ermöglichen, entweder unmittelbar oder über eine sich gleichlaufend ändernde Zwischengröße den "./alzensprung oder den './alzK&druck zu messen,

b) Vorrichtungen, welche es ermöglichen, die Vorspannung der V/alzen unter Belastung zu ändern,

c) Vorrichtungen, die es ermöglichen, die Veränderungen der Vorspannung zu dessen, und

d) Vorrichtungen, die anzeigen, daß das gewünschte Verhältnis

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SAD OPIGlNAk

zwischen dem 'Jalzdruck und der Änderung der Vorspannung vorhanden ist.

Ee aind uereits zahlreiche Vorschläge gemuoht worden, welche diesen Zwecken dienende Vorrichtungen zum Gegenstand haben.

So wurde vorgeschlagen, den ",/alzdruck unter 3el:.,j-üun_& durch Drehen von bchraubenspindeln zu ändern. Hierfür sind jedcch sehr leistungsfähige Motoren erforderlich, denen uoer ^ui^er dem ilächteil hoher Jeschaffun^ükoaten incbesondere der ei_t;en ist, da« ihr zu großes 3eh;.irrun_eüvermögen e^ uniaö^lich r.<~cht, daü ein solches System uuf die Verutellbeiehle innerhcilb ausreichend kurzer Zeitdauern anspricht.

Ferner wurde vorgeschlagen, die Vorapannunt; der weizen unter Last durch hydraulische Druckzylinder zu verändern, wodurch zwar die aufgezeigten Nachteile der Verwendung von ochrauben bzw. spindeln _üls Veretellvorrichtungen vermieden werdex:, jedoch daf^;'^;r Jhuere Nach teile in Kauf genommen v«erden laus-", sen, nämlich einerseitt: üer ^.roße rlatsoea^rf, uer aicL sowohl we_&en des erforderlich langen iJHüirungsweges der ivoiceii von solchen Zylindern in diesen, -„ie infcl-:s der eri:ebliol:3r. Höhe, welche üie Dichtun^svcrrichtuii, en cencuigeii, er._i:t, und andererseits :.er, dai bei ier. äier'jci irCcrierlioi:"er.

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Drücken, mit 'denen die hydraulischen Zylinder arbeiten müssen», sowie insbesondere auch wiegen der schroffen Druckänderungen, welchen die Dichtungen ausgesetzt sind, beispielsweise wenn der zu walzende -Körper in den VfalZenspalt eintritt, als deren tfolge die Diehtungslippen 1«. stark beansprucht werden,/die abdichtung zwischen Kolben und Zylinder nahe unmöglich wird.

Da ein hydraulischer Zylinder wegen der erheblichen ZusammendrüekGurkeit seines Druckmediums und der Verformungen der Diehtun^ykörper elastisch arbeitet, wird ferner bei der Verwendung von solchen das Haß des Yfalzensprun^s größer und damit die Zeitdauer, die aufzuwenden ist, um "eine Korrektir vorzunehmen, verlängert»

Ferner ist der Grad der Elastizität eines solchen hydraulischen Zylinders wegen der Reibung seines ,Kolbens in dem Zylinderkö'rper, der üOrmänderungen der Dichtungen, deren Verformungen diesen Iteibungen entgegenwirken, und der Änderungen der Kompressibilität des hydraulischen Mediums (die eine Folge von . Änderungen seines Volumens, seines Druckes und der Menge an in ihm gelobter luft sind), mehr oder weniger zufallsabhängig.

Die ^ufrechterhalTUn_o eines gegebenen AchsabsTandes zwischen den Yi'cilzen eines .i^:alzr,.^:erks mittels einer Vorrichtung, deren

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BAD OHiQINAL

«lastische'-Nachgiebigkeit mehr oder weniger vom Zufall abhängt, kann, wie weiterer Erläuterung nicht bedarf, nicht mit der notwendigen Präzision erfolgen.. .

Auch eine Messung des Yfalzdruckea durch Hessen des Druckes des hydraulischen Mediums ist wegen der oben erwähnten Reibungen nicht mit hinreichender Genauigkeit möglichο

Andererseits treten als Folge-der Bewegungen der Zapfenlager der Walzen (in horizontaler Richtung" sowie durch Verschwenkung) Stöße und beträchtliche Beanspruchungen zwischen dem Kolben und dem Zylinderkörper eines solcheh~hydr§culischen Zylinders auf, durch welche diese Bauteile wie auch die Dichtungen beschädigt werden^können. - -

Schließlich ist noch auf die Ungenauigkeit der i-Iessung der Vorspannung hinzuweisen, die eine' Folge der parasitären Bewegungen des Kolbens in seinem Zylinderkörper sind, welche ihrerseits die Folge der Bewegungen des Zapfenlagers sind

(in ".Tirklichkeit ist der Meßwert der Vorspannung durch die Stellung des Kolbens in seinem Zylinderkörper gegeben)«, . ■ ■ *

Als .drittes Beispiel der bisher bekannten Vorrichtungen für den eingangs erläuterten Zweck ist noch ein hydraulischer Zy-

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linder zu erwähnen, in dessen Zylinderkörper anstelle von Gl ein verforinbarer, jedoch nicht zusanmiendrückbarer Stoff, wie Kautschuk, enthalten is"c, in welchen ein von Hand bewegter mit Gewinde versehener Schaft mehr oder w'eniger tief eindringt. Nach diesem ehrst em ausgebildece Vorrichtungen sind iuit der Summe der Nachteile der beiden ersterwähnten Vorrichtungen behafxet.

l)ie Erfindung betrifft eine im folgenden als "Dickentoleranzregler" bezeichnete Vorrichtung, welche die k'öglichkeit schafft, die Einspannung der Walzen eines Walzwerkes unter Belastung zu verändern, die Änderungen der Vorspannung und des Yialzdruckes zu messen, die Ergebnisse dieser Messungen in elektrische Signale umzuformen und die empfangenen Signale und die ausgesandten signale nach dem gewünschten besetz in ^bhc.ngigkeit voneinander zu bringen, wobei alle diese Ergebnisse mit einer bisher nicht erreichbaren Präzision und kurzen -toioprechzeit erhalten werden.

Die den Gegenstand der -rfinaung bildende Vorrichtung zur Begrenzung der Dickentoleranzen des Valzgutes wird in dem Ständer eines ϊ/alzwerks und zwar entweder zwischen dem Ständer und dem unteren Zapfenlager oder zwischen der Vorspann&pindel und dem oberen Zapfenlager angeordnet und ist dadurch gekennzeichnet,

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BAD

daß sie aus einem Yerstellzylinäer, dessen keinen Boden aufweisender Kolben aus einem durch Dichtungen gegen den Zylinder abgedichteten Kingkörper besteht, auf welchem ein in Kontakt mit dem Zapfenlager des Walzgerüates stehender Deckel aufruht, der sich unter der Virkung der Bruokänderun_een, denen ein die Bohrung des Zylinders, in welcher der Ringkörper gelagert ist, ausfüllender Stoff unterliegt, bewegen kann, einem in dieeen Stoff eintauchenden Kolben, durch dessen. Sin- . dringen in den Stoff und dessen Hückwärtsbewegung aus diesem die Bewegung des keinen Boden aufweisenden aus dem lün&körper bestehenden Kolbens und dieses Deckels hervorgerufen werden, ferner solchen, die auf den Vfert des Druckes des in der oben genannten Bohrung befindlichen Stoffes ansprechen, sowie Vorrichtungen, durch welche die tatsächliche Stellung des j.^:auchkolbene in Abhängigkeit von seiner erwünschten Stellung gebracht wird, und Vorrichtungen zur Bildung eines diese gewünschte Stellung definierenden kompensierenden Signals besteht».

Der Walzdruck kann von dem Wert des Druckes, der innerhalb dea genannten den Innenraum des Yerstellzylinders ausfüllenden Stoffes herrscht, abgeleitetwerden, jedoch stellt diese Uöglichkeit nur ein Beispiel dar, <~uf welches die Erfindung nicht beschränkt ist, d.h. der 'lialzöruci: kann auch mittels beliebiger anderer ^eei^neter Vorrichtungen gemessen werden.

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BAD

l)as Ko niperisutions signal kann, sowohl in Ableitung von dem './al ζ druck, wie der Vorspannung, "wie auch von anderen Quellen, sum Beispiel der Dicke des Erzeugnisses, der Y/alz&e-3chv/iiidi_oiceit us;/, geliefert v/erden.

Gemäß einem-Merkmal der Erfindung weist der den Kolben ohne Boden des Verstellzylinders bildende iiinfekörper auf seinem oberen Umfang einen Dichtungskörper aus einem einen "füllstoff enthaltenden kunststoff, beispielsweise dem unter dem Handelsnamen "Teflon" bekannten Kunststoff' auf, welche in einen Eaum eingeschlossen ist, der ooen durch den Deckel,- seitlich durch zvei Hin^e, die sich gleitend auf dem den Kolben ohne Boden bildenden Rin_ol:öryer abktlitzeh und unten durch den mittleren Bereich ,des Hin_to.-:ör^ers begrenzt ist.

Die ueitenv/^näun^en der Gleitringe, zwischen welchen dieser Körper» --..-as Kunststoff-eingeschlossen ist, sind schräg geschnitten. Die -j-leitrinke stützen eich ^uf absätzen des den Kolben ohne Bog en des Teretellzvlinders bildenden itin^körpers über ieaern ab.

Der von äen Kcl&tn ohne isoäen des Yerttellzylinäers &^ Deckel i: ΐ ₀eL.u.; einem besonderen LIerkti&i der iirfindunä schv.im

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BAD

mend hiUf dem den Zylinderrauiu, in welchem sick. der. Kolben bewegen leann, füllenden ,itofi gelagert, sodaß der Deckel nur einen sehr ,geringen Bruchteil der in seitlicher ilichtun,·. durch die Zapfenlager ausgeübten xLeaictionskräf te aufnimmt.

Der Deckel ist - ebenfalls gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung - mit einer Strebe verbunden, die ihrerseits über eine Seder mit dem den Kolben ohne Boden des Verstellzylinders bildenden Ringkörper verbunden ist.

Die Vorrichtung zur Steuerung, des Tauchkolbens Desteht aus einem hydraulischen Zylinder, der über ein Servoventil beaufschlagt wird, das seinerseits durch die Vorrichtungen gesteuert wird, welche die erwünschte Verstellung des iauchkolbens herbeiführen.

Der Kolben dieses hydraulischen Zjrlinders weist einen fest mit diesem verbundenen sich in zu dem Tauchkolben entgegengesetzter Richtung durch eine Bohrung des Zylinderbodens erstrekkanden öchaft auf, dessen Bewerbungen durch eine Abtastvarrich-

tastet
tung abgeHEe&He» werden, welche derart die jeweilige Stellung .des l'auchkolbens wiedergibt. Diese Abtastvorrichtung stellt eins der Mittel dar, welche dazu dienen, den Tauchkolben in die gewünschte stellung zu verbringen.

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BAD

Wff -

Gemäß einem weiteren Llerkia&l der Erfindung ist der den Zylinderraum des Verstellzylinders füllende btoff, desaen Druckänderungen die-Bewegungen des Kolbens ohne Boden dieses Zylinders herbeiführen, ein nicht zusammendrückbarer ötoff von einer vorgeschriebenen Viskosität, die dadurch gegeben ist, daß durch eine leitung, deren freier querschnitt durch das zwischen dem den Kolben ohne Boden des Verstellzylinders bildenden Ringkörper und der Bohrung, in γ/elcheni sich dieser bewegen kann, bestimmt iat, die Drücke mit Verzögerung ,über Leitungen von grösseren Querschnitten^ jedoch praktisch verzögerungslos, übertragen werden.

Die Einzelheiten so?/ie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels derseloen, auf das die Erfindung aoer keineswegs beschränkt ist, anhand der Abbildungen.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Diekentoleranzüegrenzungsvorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung, in welcher, um das Verständnis der Wirkungsweise dieser Vorrichtung zu erleichtern, auch das elektrische Schaltschema dieser Vorrichtung veranschaulicht ist.

1.1.

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BAD

16021144

zwei. IvTogliciifceiten iüii den Sinoam einer solchen

unteriaal"b desunteren 2apfeniLaggrs E oder bei S' taaiiBriialb 4er

gi 3 ffeellf eine 2&tt2iejÜre:tt äer^ig» 1 in größerem Maßstäbe

Wie! a^s^c äezi !!sauren -1 tuid^'ersicliiilich ist, weist die-neue

auf, äesseö in. deir BobriMg -15- äes ?ylindeÄÖ2?£ser;s 2 -KtJl^eEf-I geialß einem BeBOndeiefi. IIg2?Mßal der- Srf inätmg lceinen Boden ^:treaitst♦ iJarcii des^: die Solirtmg .15 fIiIlenden Stoff v/ird über--den;auf ύ&χκ KoXb&n. 1 sufgesetzten Deckel 2Ö "ein■■ J^clE-aui.-das "".^ap^^

3)er 3£ojbeii 1 %ea*teiit.;sus einöm; Bingkörper^ in^ weiciten zwischen

des 2ylinäerlcö2?pers 2

sowie asisciaiSH seine öbe^eii^L&clie tind die

Seokals ;_t.Eöy. ein ^iclitun£3riiag ,21. eingesetzt

2G wird der die Bolirmig TJ füllende .ii-soff '^: isoliert mat ^esciiützt. j- *?enn das. jSapi eslager E';;sum - Beispiel

zwecks Demontage der V/alzen abgehoben wird. Zu diesem Z?feci:e ■ ist der Deckel 20 durch eine aus der Feder 25% dem mit Gewinde versehenen Schaft 28. und der lutter 26 bestehende Anordnung

ihrer-i-eito -...-.

mit einer/x'est mit dem unteren Umfang des Ringkörpers 1 verbundenen Strebe 27 verbunden.

Der obere Dichtungskörper 21 des Ringkörpers 1 besteht"aus einen einen Füllstoff enthaltenden Kunststoff, wie dem unter dem Handelsnamen "Teflon",bekannten Kunststoff,und ist in den Raum eingeschlossen, der oben durch den Deckel 20, seitlich durch die beiden Gleitringe· 23 und 24 und unten durch den mittleren Bereich des Hingkörpers 1 abgeschlossen ist. Wie die Erfahrungen gezeigt haben, v/ird durch dieses System in vorzüglicher "/eise der dichte Abschluß gesichert, da. der Dichtungskörper 21 durch den innerhalb des die Bohrung 15 ausfüllenden Stoffes herrschenden Druck auf den Ringkörper ΐ wie auf einen Kolben wirkt, der demzufolge den Dichtungskörper gegen die ger genüberliegende Fläche des Deckels 20 anpreßt.

3s hit sich gezeigt, daß durch das schräge Abschneiden der oberen Kanten der Gleitringe 23 und 24 eine besonders gute /irkung erzielt r/ird, weil durch die auf Absätzen dea Ringlcö-rpers 1 auf ruhenden Federn 29 eine ständige abstützung der oeiden itingkört;er erfolgt. ■ -. -

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BAD

T6Q2044

Da jede alsvIOlge des Walzdruekes auftretende Belastung derart auf den die Bohrung 15' füllenden Stoff wirkt,'nimmt, sobald » eine seitlicheBewegung des Zapflagers S erfolgt, dieses den ■Deckel 20 mit. Da dieser aber -auf dem. in der Bohrung15 ent-* haltenen Stoff- gewissermaßen schwimmt^ überträgt ά er auf den Ringkörper nur eine sehr geringe. Reaktionskraft. Die Reibung; des Ringkörpers in seiner Bohrung stört, da sie auf ein Mindestmaß verringert ist, die Messung des vialzdruekes auf Grundlage der gemäß einem Merkmal der Erfindung, das^ weiter unten nooh erläutert werden wird, erfolgenden Messung des in dem die Bohrung 15 füllenden Stoff herrschenden Druckes nicht» .

In einer Querbohrung 17 des Zyl'inderkörpers 2 kann sich-ein Zolben 4 bewegen, der gegen die^ Bohrung des Zylinderkörpers 2 durch einen Dichtungskörper 16abgedichtet ist und im folgenden als "ⁱi'auchkolben^lf bezeichnet werden wird« ί

Der Stoff 5, welcher den durch die flächen des Ringkörpers 1, des Deökels 20, des Zylinderkörpers 2 sowie des lauchkolbens 4 begrenzenden Raum füllt, ist ein solcher von besondere'n Fließfähigkeit seigenschaften und wii$ seiner Zusammensetzung nach -. weiter unten noch im einzelnen beschrieben werden.

Der Tauchkolben 4 weist einen den ei~,eiitliciien Kolben bildenden liingansatz auf, der in der Bohrung eines hydraulisehen Zylinders 6 verschieblieh ist, der von einer Druekvuelle 8 aus über ein Servoventil 7 beaufschlagt wird« Sowohl der Haum des Zylinders 6 wie das Servoventil 7 sind so bemessen, daß sieh eine möglichst geringe Ansprechdauer ergibt.

Von dem Kolbenkörper des Tauchkolbens 4 erstreckt sich in zu diesem entgegengesetzter Richtung durch eine Bohrung im Boden

Öl Θ S

Zylinders β ein b'clmft 9> der also fest mit dem 'I'auchkolben 4 verbunden ist. Die jeweilige utellung dieses Schaftes 9 und damit des Tauchkolbens 4 wird durch eine Abtastvorrichtung 10, auf welche der fest mit dem Schaft 9 verbundene i?ih_öer 10' wirkt, gemessen.

Der in dem Inneren des stoffes herrschende den ",/alzdruck und damit den Tfalzensprung ergebende l>ruck wird durch eine an den Innenraum des "VerstellZylinders über eine Bohrung anlese".lossene abtastvorrichtung 11 von zweckentsprechender Ausbildung _öemessen.

In Pig. 1 sind mit A, A', A¹' und G, C die elektrischen Jm.-j Schlüsse des Servpventils 7, ferner mit B, 'ß¹ die der Äfot&st-

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vorrichtung- für^dieBewegungdes uiauehkolbens 4 und.rait 0, GM ctie eier Abtastavorrichtungen 11 für den Druck, ,unter welchem der Stoff 5 stellt, init D* D», B* B¹-tmd 1, F¹, ?" die Ansclil^ase der Jlinstellvorriciitung 13, sowie schließlich mit H, H¹ und S, G¹, &¹V die Anschlüsse der Yorrichtung, welche den EompenBationsiiapuls für den WalMruck und damit den Ausgleich . dös Walzensprunges TDildet, "bezeichnet... Diese elektrischen Apparaturen werden weiter"unten noch,im einzelnen beschrieben verden* . ; . . " ■■"■■'- ■ ·" c_ ■ · '■ ■; ■

iiäehstehend wird ein /Beispiel für die Arbeitsweise der -vorstehend ferunfisätzlicii beschriebenen Vorrichtung im einzelnen erläutert: :"""'■-. ".-■""■''

"Sobald als JOl^e eines durch eine, aweekeaitegrechende Abtast- - vorrichtung gegebenen Impulses der .h7dra.ulis.0he Zylinder 6 über das aervoven^feil beaufschlagt wirä, verschiebt sich der i'aucii-

kolben.4, v«'as eine Änderung ,des innerhi-lb des Stoffes 5. herr-Bchenden Druckes zur ^oltje hat, durch welche- der Kolben des Verstellz^i'linäers (der Hingkör^er 1) .so-./ie der Deckel 20 be-'«egt und hierdurch die Yorspannune:. der "Tälzen des '.rals^erüstes geändert werdeji. . : - : "■■■..".",

Ia folgenden wird anhand eines ,^usiuhrun^sbeispiels, &.uf -/,eichet' die ..Srfinduiiii t.ber nicht besehränkt ist, erläutert, in vrelciier

BAD

'./eise eine Abtastvorrichtung und eine Apparatur, die einen Steuerimpuls für das Servoventil 7 in soldier ,/eise liefern können, daß die Dicke des den Walzenspalt verlassenden Erzeugnisses von den unregelmäßigkeiten, welches das zu walzende Gut besaß, unabhängig und damit praktisch konstant'wird, erläutert. . .

Zwecks Vereinfachung dieser Erläuterung wird von den folgenden einnahmen ausgegangen:

1) daß die ^enge der über das Servoventil 7 dem Steuerzylinder zugeführten hydraulischen flüssigkeit der Größe- nach wie hinsichtlich ihres Vorzeichens, der elektrischen Spannung, die zwischen den Klemmen-Ä,. A.', -^¹' ^^es Servoventil^' vorhanden ist (oder auch der Stromstärke oder einer beliebigen anderen' durch die Ausbildung des Servoventils gegebenen Größe) pro-poruional ist,

k) daß die elektrische Spannung (oder jede andere der genannten 3-rößen)zwischen den Klemmen B, B' der Abtastvorrichtung 10 für die Bev/egun^en des Sauchkolcens proportional der Stellung des Schaftes 9> auf einen Bezu^ev/ert bezogen_rausgedrückt ,ist.

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' ■' ■' ■ ' BADORfQiNAL

-Vf-

3.) daß die elektrische^Spannung (oder jede andere der infra_öekomnienden Größen) die .zwischen den Klemmen B, B¹ des der Abtastvorrichtung 11 für den Druck des Stoffes 5 zugehörenden des Druckzylinders herrscht, dem innerhalb des Stoffes 5 herrschenden Druck proportional ist.

Dieser Druck ist selbst' proportional dein Walzdrucfc und demzufolge wenigstens in einer ersten Annäherung dem Wert des I/alzensprunges. *

Die elektronische Apparatur^: besteht im"Falle des Ausführungsbeispiels aus'den folgenden Beatandteilen:

1) Schematise]! in der Abbildung durch das Viereck 13 angedeute-j ten Vorrichtungen, durch welche der Tauchkolben 4, dessen stellung durch die Vorrichtung 10 (mit den Klemmen B, B^!) abgetastet wurde, dem durchzuführenden-Eegelvorgang entspre-; eilend verstellt wird. Dieses Viereck deutet eine -"-pparatur an, welche an einer ersten Gruppe von Klemmen D, D¹ einen Im-^: puls, der die augenblickliche Stellung des beweglichen'Körpers, der bezüglich seiner Bewegungen in Abhängigkeit gebracht werden soll,, hier des !Tauchkolbens 4» wiedergibt und an einer zweiten Gruppe von Klemmen ü, S¹ einen Impuls empfängt, der der Stellung entspricht, in welche der Sauch-

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.-.--'■ BAD

kolben zwecks Verstellung des Kolbens 1 verbracht; werden soll und der als Befehlsimpuls bezeichnet werden aoll, der einen abgehenden an den Klemmen J₁ J¹, Ϊ^1r empfangenen Impuls liefert, durch -,.eichen über das durch diesen Impuls gesteuerte Bervoventil 7 der l'auchkolbenzylinder 6 beaufschlagt und demzufolge der -Tauchkolben in die erv/üiiöchte Stellung verbracht wird.

2) einer ,in der Abbildung durch das Viereck 14· i:.ii_&eäeuteten Apparatur zur "Bildung des kompensierenden Impulses, Im !felle der beispielsweise dargestellten ^usfuhrungKforin der Erfindung weist diese Apparatur einen zusätzlichen Verstärker mit regelbarer Verstärkerleistung auf. Unter einen solchen Verstärker ist bekanntlich eine Vorrichtung dieser .^rt zu. verstehen, die an ihren Eintrittsklemmen mehrere Impulse a, b, c empfängt und einen abgehenden Impuls liefert _y der proportional der'Menge l.xa + m.b. + n.e + .... it,t, wobei 1, m und η algebraische Konstanten sind, die durch die baulichen Ivierkmale des Verstärkers gegeben aind.

Im 3PaIIe des Ausführungsbeispiels empfängt dieser Verstärker an seinen Sintrittsklemnen G- und G' ' einen Impuls, der den

11

durch die Abtastvorrichtung/abgenommenen in dem Stoff 5

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BAD ORIQINAL

16Ü2044

IiruclE Y;iedergiT3t und gegebenenfells an. seinen Klemmen (P mid <F* einen der Abweichung vom iräll-iiJe^i; ent-

Br liefert an .seinen abgehenden Kleäiseii Ii, H¹; den gegebenenfalls um eine Konstante angeBaherten dem innerhalb. des Ötoffea 5];h&E2?schendeii ilcuökVentspEeciienaen Impuls, der propor-: äeai vfeizdruok, das iieißt im Irgebnis dem Wert des ^aI-es ist·: " X / "■';: - . -"""*". V . _ ^: ■/: \ _: ^;

ise entsp2?iciat bei sweckentsprelender Wähl des Proportionalität sice effizient en ,md ■ oi'dnungsgeniäß er Hiolitting der; Veraweigimg dieser Impiils genau dem mert, 11m welehen €ef ¥ert Sea Befefelssignals, welches die elekt-risciie Apparatur. 15! liefertrji verändert werden müB, ^dXe₁ Bewegung des Sauehkolbens 4 «Η das .erforderliche Maß u^d daisit eine Inderüng der

gt die,-geg^benenfalls üaf..eine, Eonstsecite sngeiiähert, · (lern Ifelssenöprung ist, au bewirken, '.: -'_'_ '■·.--.■ "'■...". ":_;

e be^irfct i -wexui die Abgangs sei. ie -.-H₄" H^r jäes: ;¥ere1;äri;ers .14 att. die BingaÄgsseite "S₄,".-.'E-¹ der Apparatur T^ ange schloss en die leistung des Verstärkers 14 ordnungsgeiääß eingestellt

001δ 1t/0 r\M-J - 20-.,.

ist, jede Änderung des vfal ζ druck es sofort über die aus der 'Abtas tvor richtung 11 für den Druck im Zylinder 15» der Verstärkerapparatur 14, der Apparatur 13,· dem Servoventil 7 und dem Zylinder 6 bestehende Kette eine Änderung der Vorspannung, die genau gleich der Änderung des s/alzensprunges ist, sodaß der Abstand -zwischen den varkaamen Erzeugenden der Walzen sich nicht ändert und die Dicke des den \7alzenspalt .verlassenden Erzeugnisses konstant bleibt.

Die Wirkung der vorstellend beschriebenen und hinsichtlich ihrer "iirkungsweise erläuterten Vorrichtung zur automatischen "fortlau· fenden Regelung des Abstandes zwischen<flen wirksamen Erzeugenden der ".falzen eines "Jalzwerks gemäß der Erfindung ,ergibt als jTolge der kombinierten Anwendung von. Vorrichtungen sowie eines Stoffes von besonderen Fließfähigkeitöeigenschaften für die Füllung des Verstellzylinaers sowie eines Deckels des keinen Boden eufweisenden Kolbens des Verstellzylinders die folgenden Yfir künden: ■ .

T) der den Kolben ohne Boden bildende Ringkörper ist vollkommen abgedichtet, wolaei die Verformungen der DichtungszÖrper, die untgr der "_;iirkung der pulsierenden Druckspitzen, die in dem den Zylinderraum füllenden otoff auftreten, denkbar wären, praktisch Hull betragen..· Das 7olumen dieses Raumes

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BAD ORIQINAL

it

/bleibt also g^enäu konstant und die Stellung des Sauchkol-'■' be'ns 4 zeigt iiilill sehr genau die Höhenlage des Kolbens 1 und: des Zapfenlagers an.

2) Die Messung des in dem Stoff herrschenden Druckes ermöglicht in jedem Zeitpunkt eine genaue Feststellung des Walzdruckes, weil keine parasitären Heibungen, insbesondere keine solchen zwischen Zylinder und. Kolben, auf treten.

5) Demzufolge können sowohl der Walzdruck als auch der ^TtTert des Walzensprunges sehr genau und ohne Fehlermöglichkeit gesteuert werden.

Die in Figur& 3 dargestellte ÄusführungsfOrm des Deckels- 20 des durch den Hingkörper 1 gebildeten Kolbens ohne Boden'stellt selbstverständlich nur eine beispielsweise Möglichkeit dar, auf welche die ürfindung keineswegs beschränkt ist. Es wäre vielmehr selbstverständlich auch Höflich, anstelle des dargestellten einen Körper von anderer Ausbildung, durch welchen zwischen dem Ringkörper 1 und dem dtoff 5 eine ebene Fläche geseh-affen wird, die vermöge ihrer Ausbildung ständig an den dtoff Zange- ; preßt-wird _v zu verwenden, zum Beispiel den Deckel geHäii dem I Auaführungsbeispiel durch eine Feder zu ersetzen.

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■""-.■■^:. 00981870318

3Λ

Das zweite der gemäß der Erfindung in Kombination miteinander angewendeten Mittel besteht in dem Stoff beziehungsweise der Beschaffenheit des Stoffes, welcher den durch Flächen der Teile

5 1, 2, 4 und 20 umschlossenen verformbaren Haum/ausfüllt. Dieser Stoff muß die folgenden Eigenschaften besitzen:

1) er muß sich v/ie eine vollkommene Flüssigkeit verhalten, das heißt, soweit er sich in hinreichender Entfernung von den Wandungen des von ihm eingenommenen Baumes befindet, den Druck übertragen, um sicherzustellen, daß einerseits die in Kontakt mit ihm stehende Druckabtastvorrichtung 11 von seiner Orientierung und der iage, die kennzeichnend für den auf den Deckel 20 wirkenden Druck sind, unabhängige Anzeigen liefern

ferner ·

kann,/den Druck zu übertragen befähigt sein und andererseits im Falle einer schroffen Rückwärtsbewegung des Tauchkolbens 4 im Zuge der Yerstellvorgänge den Kaum, der durch diese Rückwärtsbewegung des Tauchkolbens freigeworden ist, unmittelbar wieder ausfüllen.

2) er muß in möglichst geringem Grade kompressibel sein (und zwar wenigstens zehnfach weniger als ein pbliches iiydrauliköl) damit das Volumen des durch ihnx eingenommenen Baumes un&.bhängig von den Druekänderungen konstant bleibt.

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BAD .

3) Beine Viskosität muß ausreichend hoch sein» um siuherzustellen, daß jede Schroffe Druckübertragung aus dem Saum zwischen dem Kolben 1 und der Bohrung des körpers 2, in welcher dieser sich bewegt, his zu dessen Abdichtung unmöglich ist oder wenigstens weitgehendst gedämpft wird· Dies ist erforderlich, um auszuschließen, daß durch schroffe Bruekänderungen der Dichtungskörper mehr oder weniger verformt und hierdurch das Volumen des Haums verändert wird*

4) andererseits darf aber diese Viskosität nicht so hoch sein, daß die Abdiehifemöglichkeit beeinträchtigt wird· Bs ist bekanntlich unmöglich, flüssigkeiten von zu hoher Viskosität durch übliche Dichtungen abzudichten, «Tedes Hindurchlecken des Stoffee durch die Dichtung würde aber eine schädliche Änderung des Volumens dee. Baumes zur Folge haben«

Kein bekannter üblicher Stoff als solcher ist nach den bisher gemachten Erfahrungen geeignet, gleichzeitig allen diesen verscjiiedenen, teilv/eise im ',iiaerSpruch zueinander stehenden Forderungen Itechnung zu tragen* Es ist jedoch möglich, einen solchen oxofϊ durch, üscheu mehrerer Ausgangsstoffe lierzuateilen*

Als hinsichtlich ihrer üigenschaften allen oben aufgezeigten

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_ _2Ar _

Forderungen entsprechend hat sich eine Mischung aus folgenden Komponenten erwiesen;

200 Gewichtöteilen Kalkseifenfett 100 Gewichtsteilen feinstes Graphitpulver 20 Gewichtateilen Natriumtristearat

Die Erfahrung hat gezeigt, daß eine sorgfältig in der Wärme" im Wasserbad hergestellte Mischung der vorstehend gekennzeiohne-

Koraponenten
ten XJC* einen atoff ergibt, der allen im ltalimen der Erfindung an diesen zu stellenden iaiforderun₆en in günstigster Weise entspricht»

Selbstverständlich iat aber die Erfindung nicht auf diese, wenn, auch als vorteilhafteste erkannte Zusammensetzung des zu verwendenden Joffes beschränkt« ' .

Eine unter Verwendung dieses Stoffes und eines durch eine Feder mit den unteren Seil des Ringkörpers 1 verbundenen Deckels hergestellte' Diekentoleranzregelvorrieh-cung mit den Merkmalen der Erfindung besaß einen Yeratellzylinder 1 mit einem Durchmesser von 190 mm, der bis zu Drücken von 400 bar arbeiten konnte. Der Druck des den Verstellzylinderraum füllenden Stoffte

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bad ΟΛαα,'η&ί.

16Q2QU

wurde durch, eine Abtastvorrichtung 2&feg eines sen. Der Durchmesser des [Tauchkolben» betrug 30 mm und sein Hub 20 mm. Der Zylinder 6, in welchem sich der Tauchkolben bewegt, wurde über ein Servoventil beauftragt. Die Amplitude der Korrekturen betrug - 0,25 mn Es war hierbei möglich, unter Verwendung eine» zweckentsprechend ausgebildeten iwk elektronischen Anlage zur Lieferung der für die Steuervor-gänge nötigen Impulse die Dickentoleranzen eines mit der neuen Vorrichtung ausgerüsteten Valzgerüstes auf grössenordnungsmäßtg 0,01 mm zu beschränken, wobei die Ansprechzeit der Vorrichtung unterhalb von 0,05 Sekunden lage

Wie gefunden wurde, können'mit einer solchen Vorrichtung 3 Millionen und mehr solcher Korrekturvorgänge mit der hochat-

denkbaren Amplitude durchgeführt werden, ohne daß ein merkli- : eher Verschleiß der" Dichtungen eintritt.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend ; im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, denen gegenüber Änderungen in der verschiedensten Richtung möglich | sind, ohne ihren ü-rundgedanken zu verlassen.

Sp könnte beispielsweise die Verstellvorrichtung auch statt mit nur einem mit mehreren Tauchkolben 4 ausgerüstet sein»

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0 0 9 818/0318 v2

BAD OBiGiNAL

Insbesondere könnte ein zweiter solcher !Eauchkolben als Sicherungsvorrichtung vorgesehen sein, der, sobald der Walzdruck einen unzulässig hohen Wert erreicht, durch den Stoff 5 ausgetrieben wird.

Us hat sich ferner überraschenderweise gezeigt, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung infolge, der praktisch vollkommenen Abdichtung der Bohrung 15 des V_erstellzylinders auch allgemein als solche zum Messen einer Belastung bzw· Beanspruchung' durch Messen des Druckes, der in dem diese Bohrung anfüllenden Stoff herrscht, verwendbar 1st.

In diesem JaIIe würde die .Vorrichtung im wesentlichen nur aus einem Zylinderkörper 2, einem in diesem verschieblichen Ringkörper 1, einem auf diesem Eingkörper aufruhenden lieckel 20,

/Dichtungskörpern zwischen dem Ringkörper und dem Zylinderkörper und dem den Raum zwischen den Zylinderkörpern, den Ringkörper und dem Deckel ausfüllenden Stoff feestehenf wobei die durch die Druckabtastvorrichtung 11 erfolgende Hessung der Belastung bzw. Beanspruchung vollkommen genau ist, veil keine iteaktionsj kraft zwischen dem Ringkörper und dem Zylinderkörper auftritt.

Patentansprüche ι

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Claims (1)

1. «air. 16O2Q-44

   a*

   Patentansprüchei

   1» Entweder zwischen dem Ständer und dem unteren Zapfenlager oder zwischen der Spannspindel und dem oberen Zapfenlager des Ständers von Walzgerüsten angeordnete Vorrichtung, zur Begrenzung der Diokentoleranz von Yfalzerzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Verstellzylinder, dessen Kolben keinen Boden aufweist, und aus einem mit Diehtungs- ι körpern versehenen Hingkörper, auf welchem sich ein mit dem Zapfenlager in Kontakt stehender Deckel abutützt, der unter der Wirkung der Änderungen des Druckes« unter dem ein die Zylinderbohrung, in welcher der Ringkörper verschieblich ist, füllender Stoff ausgesetzt ist, steht und sich als Folge dieeer Druckänderungen bewegen kann, einem in diesen Stoff ein* tauchenden Kolben, dessen Sindringen in den Stoff und dessen Rückwärtsbewegung über, den Stoff die Bewegungen des keinen Boden aufweisenden* Kolbens und damit des Deckels bewirken, Vorrichtungen sum Antrieb des Tauchkolbens, Vorrichtungen zu» Abtasten der Änderungen der Stellung des Tauchkolbens, die durch die Änderungen der Vorspannung des Ualzgerüstes bestimmt ist, Vorrichtungen zum Abtasten der Änderungen des Vfalzäruekea duroh Abtasten des Wertes des Druckes, nnter welchem der in der Zylinderbohrung befindliche Stoff steht, VorrichTun^en» durch welche die tatsächliche Stellung des 2auchkolbens in Abhängigkeit von dessen erwünschter Stellung gebracht vrird und Vorrichtungen zum Bilden eines diese gewüneohüe ö'üellung definierenden Koapensationsimpulses besteht·

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   BAD

   -»- 16020Λ4

   2. Vorrichtung; nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den oberen Umfang des den Kolben ohne Boden des Verstellzy-

   linders bildenden Ringkörpers ein Dichtungskörper aus Kunststoff, beispielsweise aera unter dem Hundeisnamen bekannten einen Füllstoff enthaltenden Kunststoff "Teflon", angebracht ist, der in den oben durch den Deckel seitlich durch zwei sich auf dem den Kolben bildenden Ringkörper abstutzende.it Gleitrin^t und unten durch den mittleren Bereich des Ringkörpers eingeschlossen isj;.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öeitenwanüungen der Gleitrinne, zwischen welchen der Dichtungskörper aus Kunststoff eingeschlossen ist, schräg geschnitten sind und die Gleitringe sich auf Absätzen des den Kolben ohne Boden des Verstellzylinäers bildenden Ringkörpers über federn abstützen.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel schwimmend auf dem die Bohrung des Kolbens ohne Boden des Vers xellz; linder β füllenden ütcff <iufruht und derart nur einen sehr geringen Anteil der üeitlichen Reaktionskräfte der Zapfenlager überträgt.

   5. Vorrichtung n=.ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der

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   BAD ORiQiNAL

   Deckel durch eine Strebe über eine Peder fest mit dem Ringkörper verbunden ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des i'auchkolbens durch einen seinerseits über ein Servoventil beaufschlagten hydraulischen Zylinder erfolgt,

   7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Servoventil durch die Vorrichtungen gesteuert wird, welche die tatsächliche stellung des Tauchkolbens in Abhängigkeit von seiner gev/ünschten Stellung bringen. *

   8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der j {Tauchkolben einen sich in entgegengesetzter Richtung erstrek- I kenden Ansatzschaft aufweist, der durch eine Bohrung des den _} Tauchkolben antreibenden hydraulischen Zylinders durchdringt und dessen Bewegungen durch eine derart die Stellung des !Tauchkolbens abtastende Vorrichtung gemessen werden.

   9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dasäxiiE dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung für die Stellung des '.Tauchkolbens einen Bestandteil der Vorrichtungen zur Herstellung der Abhängigkeit der Stellung des !Tauchkolbens von seiner gewünschten Stellung bildet.

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   BAD OftKä:.t:

   1ÖÜ2U44

   IC. Torrichtung nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Zylinderraum füllende iitoff, dessen Ilruckänderungen die

   Bewegung des keinen Boden aufweisenden Kolbens des Veratellzylinders herbeiführen, ein nicht zusammendrückbarer b'toff ist, dessen Viskosität so bemessen ist, daß er durch eine leitung, deren querschnitt durch die Größe des Spiels zwischen dem Kolben und der Bohrung, in v/elcher sich der Kolben bewegt, bestimmt ist, die Drücke verzögert, jedoch durch leitungen von größeren Querschnitten verzögerungslos überträgt·

   11. atoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, diß er u einer in der ^T.'/ärme im Wasserbad bereiteten Mischung folgender Komponenten besteht:

   200 Gewichtsteile Kalkseifenfett 100 Geviichtsteile Graphit mit einer 2Om^rOPe von

   größenordnungsmäßig einem Mikron 20 Gewichtsteile Fatriumtristearat

   12. Vorrichtung nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Tauchkolben, insbesondere ein zweiter iajjchkolben, der durch den lit off ausgetrieben wird, sobald der Jalzdruck auf oberhalb eines zulässigen Wertes ansteigt, vorgesehen sind»

   13· Messvorrichtung für Belastungen bzw. Beanspruchungen in G-e-

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   BADORlQfHAL

   atalt eines Druckzylinders, der mit einem Stoff gefüllt ist-,* der die Aufgabe dea Kolbens übernimmt, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung eines Füllstoffes gemäß den Ansprüchen 10 und 11 und eines diesen aufnehmenden Deckels gemäß den Ansprüchen T bis 9 eine Druckabtastvorrichtung zur Messung des in dem Stoff herrschenden Druckes und damit des Viertes für die Messung der Beanspruchung bzw« Belastung vorgesehen ist·

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   bad ommi-m

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