DE2007384A1

DE2007384A1 - Ausrichtungs- und Einstellvorrichtung für Schleifmaschinen

Info

Publication number: DE2007384A1
Application number: DE19702007384
Authority: DE
Inventors: John Noeal; Bottomley Brian Rogers; Warburton Eric; Broadheath Altrincham. Cheshire Tittle (Großbritannien). M
Original assignee: The Churchill Machine Tool Company Ltd., Broadheath, Altrincham, Cheshire (Großbritannien)
Priority date: 1969-02-11
Filing date: 1970-02-11
Publication date: 1971-01-21
Also published as: US3660944A; GB1291081A

Description

Für diese Anmeldung wird die Priorität der britischen Anmeldung Nr. 7275/69 vom 11. Februar 1969 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausrichtungs- bzw. Einstellvorrichtung für die Walzen an Schleifmaschinen.

Wenn eine Stahl- oder Papierwerkwalze (steel mill or paper mill roll) in einer Maschine zum Schleifen oder Wiederschleifen vorhanden ist, wird es erforderlich, das Werkstück derart auegerichtet bzw. fluchtend anzuordnen, daß seine Achse parallel zur Querachse der Schleifscheibe entlang des Werkstückes oder die Werkstücke entlang der Schleifscheibe angeordnet sind, so daß die eingeschliffenen Enden der Walze den gleichen Durch messer besitzen. Dieses Problem entsteht beim normalen zylin-

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drigen Schleifen jedoch nicht, da das Werkstück zwischen seinen Mittel- bzw. Schwerpunkten gehalten ist; es ist jedoch dann vorhanden, wenn beim Schleifen des Werkstück an den Auflagen, welche an Lagerzapfen auf den Enden der Walzen angeordnet sind, unterstützt bzw. getragen wird. Hierbei werden die Lagerzapfen zum Tragen der Halterungen verwendet. Bei der Aufstellung (setting-up) in herkömmlichen Schleifmaschinen werden die tragenden Auflagen auf eine sog. "frühe Stufe" (early stage) für den SchleifVorgang eingestellt, um die Parallelität des Querstücks und der Arbeitsachse festzulegen. Dieses ist ein lästiger und aufwendiger Vorgang und gestaltet die Automatisierung eines solchen Prozesses sehr schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeit zu beseitigen oder zumindest weitgehend zu beheben.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß eine Schleifmaschine geschaffen wird, bei der eine Walze aus zwei Walzlagerzapfenauflagen (roll journal rests) zur Halterung der Walze besteht und daß eine Schleifscheibe, welche in Längsrichtung relativ zu der Walze bewegbar ist, Hilfsmittel zur Einstellung der Position der Walzlagerzapfenauflagen bezüglich des Weges des Querstückes der Schleifscheibe, wenigstens zwei Meßvorrichtungen, von denen jede an die beiden Walzlagerzapfen auflagen angepaßt ist, wobei jede Meßvorrichtung eine Ausgangs information in Übereinstimmung mit der Stellung einer einge-

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stellten Oberfläche der Walze im Verhältnis zu einer Achse, die parallel zu der Achse der Schleifscheibe verläuft, erzeugt und Hilfsmittel zur Betätigung der Walzlagerzapfenauflage, so daß ein gewünschtes Verhältnis zwischen dem Ausgang, welcher mit der Einstellung der Walze in der erforderlichen Stellung bezüglich des Querstückweges der Schleifscheibe übereinstimmt, erreicht wird, vorhanden sind.

Vorzugsweise wird das erhaltene Signal dazu verwendet, die Einstellung der Walzlagerzapfenauflagen automatisch zu stoppen.

Die Meßvorrichtungen können entweder pneumatisch, hydraulisch, elektromechanisch oder auch mechanisch betätigt werden.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung und es bedeutet:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete Schleifmaschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Zentrierungsvorrichtung inner halb der Schleifmaschine nach Figo 1,

Fig. 3 eine seitliche Darstellung einer motorbetriebenen Walzlagerzapfenauflage der Schleifmaschine und

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Fig. 4 ein Blockdiagrainm zur Darstellung der Verbindung zwischen den Abtastern, dem Differenzialdruckanzeiger und den Motoren der toalzlagerzupfenauflagen.

Gemäß der Zeichnungen trägt die Schleifmaschine eine Walze R und ist auf einem Fundament 4 gelagert. Die beiden Walζlagerzapfenauflagen (roll journal rests) sind allgemein mit dem Bezugszeichen 5 versehen und werden von dem Fundament 4 gehalten. Eine Schleifscheibe 6 ist in Längsrichtung des Fundaments 4 auf einem Schlitten 7 in bekannter Weise bewegbar. Jede Walzlagerzapfenauflage 5 (siehe Fig. 3) besitzt zwei hydraulisch oder anderweitig betätigbare Trägerkonsolen (bearing pads) 8 und 9, die im Abstand zueinander radial zu der Walze R für das Einschleifen angeordnet sind. Die Trägerkonsole 9 der Auflage 5 wirkt in einer horizontalen Richtung und bildet die obere tragende Konsole. Die beiden oberen Träger- oder Stützkonsolen 9 sind an einem Kopfblock 10 angebracht, welcher mittels eines Motors 16 gegenüber der anderen Trägerkonsole 8 in einer senkrechten Richtung zur Achse der Walze R bewegbar ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sind zwei Meßvorrichtungen (in Fig. 2 nur eine dargestellt) in Form von zwei im Abstand zueinander angeordneten pneumatischen Tastern 11 zur Einregulierung jeder Walzlagerzapfenauflage 5 angebracht. Jeder Abtaster 11 ist unterhalb der Walze angeordnet und auf die Drehachse derselben j gerichtet, d. h. radial angeordnet. Die Abtaster 11 sind paarweise auf jeder Seite und in einer vertikalen Ebene angeordnet,

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wobei die Verlängerungen ihrer Längsachsen die Drehachse der Walze R schneiden und parallel zur Querachse der Schleifscheibe 6 verlaufen.

Wie aus den Figuren 2 und 4 weiter hervorgeht, sind Leitungen 12 vorgesehen, welche die vier Abtaster 11 untereinander und mit einer gemeinsamen Luftspeisungsleitung 13 verbinden, wobei jedes Abtasterpaar 11 mit einem Differenzialdruckanzeiger 14 in Verbindung steht, welcher seinerseits an eine Speisemotorsteuereinheit 15 angeschlossen ist, die die Betätigung des Versorgmngsmotors 16 zur Einstellung des mittels Motors betätigbaren Kopfblocks 10 steuert. Jedes Abtasterpaar Ii und der Kopfblock 10 sind unabhängig voneinander betätigbar. Auf jeder Walzlagerzapfenauflage 5 ist eine Schutzplatte 17 befestigt, die die Auflage 11 vor Beschädigung während Belastung und Nichtbelastun|g mit einer Walze R in der Maschine schützt.

Beim Einschalten des Systems wird die Walze R eingeschliffen und ausgerichtet und eine oder beide der Lagerzapfenauflagen 5 manuell ausgerichtet. Der Differenzialdruckanzeiger 14 jedes Abtasterpaares 1st hierbei im Gleichgewicht.

Hierfür wird zunächst eine Walze R in die Maschine eingebracht, und mit ihren Lagerzapfen J von den Walzlagerzapfenauflagen 5 gehalten. In dieser Stellung sind die im Gleichgewicht stehenden Abtaster in naher Berührung mit der Oberfläche des Walzlager zapfen* J. Die Walze R wird in Drehung- versetzt und Luft

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zu den Abtastern 11 durch die Leitungen 12 segeben, wobei diese zwischen den Abtastern 11 und der Oberfläche der Walzlagerzapfen J mehr oder weniger einströmen kann. Das Abfließen der Luft aus jedem der Abtaster 11 ist abhängig von der Stellung der Walze R bezüglich des Abtasters 11, wobei der Luftdruck in der Leitung 13 des Abtasters 11 von dem Differenzialdrucksensoren 14 gemessen bzw. angezeigt wird. Wenn somit die Watflze R nicht exakt ausgerichtet ist, wird das Austreten der Luft zwischen den Abtastern 11 und der Walze R unterschiedlich sein. Dieser Druckunterschied liegt somit auch in den Leitungen 13 des Sensors 14 vor. Wenn andererseits die Walze exakt eingestellt ist, wird das Austreten der Luft zwischen jedem Abtaster 11 und der Walze R gleich sein, und es wird ein gleicher Druck in jeder Leitung 13 vorherrschen und somit auch in den Sensoren 11. Die entsprechenden Werte für die Abtaster 11 werden durch den Schleifvorgang sowie durch die Messung einer Walze festgesetzt.

Eine Fehlabgleichung bzw. Verlagerung der Walze R an denjenigen Punkten, an denen die Abtaster 11 angreifen, werden durch die Drucksensoren 14 angezeigt, wobei jeder dieser Sensoren ein Signal für die Steuereinheit 15 erzeugt, die ihrerseits Richtung der Fehlabweichung der Walze R in bekannter Ueise für sich anzeigt. Jede Motorsteuereinheit 15 ist in bekannter Weise mit einem Motor 16 versehen, der die Drehung der Kopfträgerkonsole 9 in vorgegebener Richtung, und folglich der Walze R bewirkt,

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bis der Ausgang der Abtaster 11 im Gleichgewicht ist und der Signalausgang des Sensors 14 stoppt, wodurch auch der Motor 16 angehalten wird. Diese Wirkungsweise sichert nicht nur, daß die Walze exakt parallel zur Achse, die quer zur Schleifscheibe verläuft, eingestellt und ausgerichtet wird, sondern darüber hinaus fixiert sie auch die Achse bezüglich der Maschine selbst

Das Schleifen oder Uiederschleifen der Walze kann nach der Ausrichtung begonnen werden.

Es ist möglich, die Wa^ze, während sie nicht gedreht wird, auszurichten; hierbei können aber Ungenauigkeiten dann auftreten, wenn die eingestellte Oberfläche Unvollkoiuinenheiten in der Umgebung irgend eines Abtasters aufweist₀ Wird hingegen die Walze

' während der Einstellung gedreht, dann werden die Wirkungen der j Unvollkommenheiten an irgend einer Stelle der Oberfläche der

! Walze ausgeglichen und treten insofern nicht in Erscheinung.

Für der Fall, daß beispielsweise die üalzlagerzapfen nicht gründlich bzw. nur unvollständig gereinigt worden sind, kann es vorteilhaft sein, mechanische Abtaster zu verwenden und sie den pneumatischen Abtastern vorzuziehen, da Letztere oft zu verstopfen drohen und insofern Fehlresultate anzeigen. Die mechanischen Abtaster könnten den Druck in dem Flüssigkeitskreislauf ändern, und zwar in Übereinstimmung mit dem Kontaktdruck zwischen den Abtastern und der Walze. Alternativ hierzu kann ein

hydraulischer oder auch elektromechanischer Abtaster Verwendung finden. 00988W1395 -8-

Falls es erforderlich sein sollte, kann der Druckunterschied zwischen den Abtastern dafür verwendet werden, die Betätigung des Motors der Kopfblocke zu steuern, wodurch eine vollständig automatische Einstellung geschaffen wird.

Es können auch mehr als zwei Meßvorrichtungen zur Einstellung jeder Walzlagerzapfenauflage Verwendung finden, wobei die Eineichung mit der Erfindung unbeeinflußbar von geringen Unterschieden des Walzlagerzapfendurchmessers ist, wenn diese inner halb der abgemessenen Toleranz liegt.

Alternativ zur manuellen Einstellung des Systems kann ein Verfahren angewendet werden, in welchem eine Grundfläche (datum face) auf dem Schleifscheibenquertransport angebracht ist. Diese Fläche wird hierbei dazu verwendet, jedes individuelle Paar von Abtastern in der nachfolgend beschriebenen Weise einzustellen.

Der Transport verläuft genau quer zu der Stellung, in welcher die Grundfläche an den Abtastern anliegt. Ein Aufsatzaaß (set-up gauge) nimmt den Platz des Walzlagerzapfens ein und ist an den Walzlagerzapfenauflagen angebracht, wobei der Abstand zwischen dem diesbezüglichen Maß und der Grundfläche auf dem Träger gemessen oder angezeigt wird. Die Abtaster sind der·}· art eingestellt, daß sie ein Gleichgewichtssignal an die Sensoren 14 abgeben. Der Transport wird dann in Querrichtung ausgf

führt, bis die Grundfläche an dem anderen Abtasterpaar anliegt 009884/1395 ^ - 9 -_.

und das Aufsatz- bzw. Einstellmaß in der Lagerzapfenauflage in Stellung gebracht ist, verbunden mit dem zweiten Abtasterpaar. Der gemessene oder angezeigte Abstand zwischen diesem und der Grundfläche wird einreguliert, bis er der gleiche ist wie der zuerst gemessene. Das zweite Abtasterpaar wird dann festgesetzt, um ein Gleichgewichtssignal auf den zugehörigen Sensor zu geben.

Die Bewegung des Maschinenfundaments oder zufällige Störungen des Blocks, welcher die Abtaster trägt, kann eine Verlagerung oder einen Fluchtungsfehler der Walzachse bewirken, die über eine Zeitperiode eingestellt ist. Die Grundfläche kann deshalb auch als Anzeiger der Stellungen des Blocks Verwendung finden, und zwar in bezug auf die Querbewegung der Schleifscheibe durch Einpassung eines Abtasters, der mit dem Abtaster auf jedem Block übereinstimmt und der eine Leitung für die Ausgangs information zu einer Differenzialdruckanzeige in Übereinstimmung zum Sensor 14 besitzt. Die Abtaster registrieren die Werte der Grundfläche, wenn diese sich an einem Ende des Quertransportes befindet. Das Gleichgewicht des Sensors wird festgelegt, wenn der Sensor 14 eingestellt ist, und irgend eine Relativbewegung des Blocks und Trägers verursacht somit ein Ungleichgewicht, und es wird ein Ausgangssignal abgegeben. Dieses Signal wird für die Korrektur oder eine Anzeigekorrek tur - soweit diese erforderlich ist - verwendet.

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In einem weiteren abgewandelten Ausführungsbeispiel kann die
Grundfläche auf dem Transport zwei Flächen auf dem Maschinenfundament eng anliegend an die Transportgleitbahn und angrenzend an die Blöcke, welche die Abtaster 11 aufnehmen, aufweisen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung kann der Fachmann aus den beiliegenden Zeichnungen entnehmen, ohne daß hierbei ein weiteres näheres Eingehen auf diese in der Beschreibung erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche

ί l.jAusrichtungs- und Einstellvorrichtung für Schleifmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Walzlagerzapfenauflagen (roll journal rests) zur Halterung einer Walze bzw. eines zj-lindrigen Werkstückes, eine gegenüber der Walze in Längsrichtung verfahrbare Schleifscheibe, Hilfsmittel für die Eineichung der Stellung der Walzlagerauflagen bezüglich des Querweges der Schleifscheibe, wenigstens zwei Meßvorrichtungen, von denen jede auf die beiden Walzlagerzapfenauflagen einstellbar ist, wobei jede Meßvorrichtung ein Ausgangssignal erzeugt, und zwar in Über einstimmung mit der Stellung bzw. Läge einer eingestellten Oberfläche der Walze relativ zu einer parallel zur Achse des Schleifscheibentransportes verlaufenden Achse und Hilfs mittel zur Betätigung der Walzlagerzapfenauflage-Einstellmittel, wobei ein gewünschtes Verhältnis zwischen dem Ausgang, in Übereinstimmung mit der Einstellung bzw. Lage der Walze in der erforderlichen Stellung und des quer verlaufenden Weges der Schleifscheibe erhalten wird, vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Meßvorrichtung zur Einstellung jeder Walzlagerzapfenauflage Betätigungsmittel vorgesehen sind, sowie Mittel für das Vergleichen des Ausgangs xm der Meßvor-

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richtungen zur Erzielung der erforderlichen Lagerzapfenauflage-Einstellung, bis der Ausgang der kießvorrichtungen im Gleichgewicht ist, wobei die Vergleichsvorrichtung ein Signal zum Anhalten der Einstellmittel abgibt, wenn die Ausgänge der Meßvorrichtungen im Gleichgewicht sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfenauflage-Einstellvorrichtung einen Iviotor für jede Lagerzapfenauflage besitzt und die Betätigungsmittel darüber hinaus eine Steuereinheit für jeden Niotor aufweisen wobei jede der Steuereinheiten von den Signalen der entsprechenden Vergleichsmittel bet.itigbar sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kießvorrichtungen für die Einstellung jeder Walzlagerzapfenauflage vorhanden sind und daß die Vorf richtung an jeder Seite in einer vertikalen Ebene liegt, die durch die Drehachse der Walze hindurchgeht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Meßvorrichtung einen in Kontakt mit der Oberfläche der Walze stehenden Abtaster besitzt, der so angeordnet ist, daß er in radialer Richtung bezüglich der gegebenen Rotationsachse der Walze wirksam ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abtaster ein durch die Druckänderung in den Zu-

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fiihrungsleitungen zu den Betätigungsmitteln bedingtes Ausgangssignal erzeugt.
7. Vorrichtung nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßvorrichtung die Dicke der Walzlagerzapfen des Werkstückes anzeigt, wobei diese in die Walzlagerzapfenauflagen eingebracht ist, so daß sie mittels der Meßvorrichtungen betätigbar sind und daß eine Bezugsbzw. Grundfläche (datum face) an dem Quertransport träger Schleifscheibe oder auf der Maschine an jeder der Walzlagerzapfenauflagen anliegt, wobei dann, wenn der gewünschte Abstand zwischen der Dicke bzw. dem Maß (gauge) und der oder den Meßvorrichtungen eingestellt ist, diese auf das gewünschte Verhältnis festlegbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Meßvorrichtungen an der Montagevorrichtung für die ersten eingestellten Meßvorrichtungen zur Anzeige des Abstandes zwischen ersterer und der oder jeder Grundfläche vorgesehen sind, so daß eine Anzeige dann erfolgen kann, wenn die Relativbewegung zwischen der Montagevorrichtung und dem Transport ausgeführt wird.

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