DE2431756A1 - Walzenspaltregelanlage - Google Patents

Description

5-1, Marunouchi 2-cliome, Chiyoda-Ku, Tokyo, Japan

Salzenspaltregelanlage

Die Erfindung bezieht sich, auf eine hydraulische Walzenspaltrege !anlage insbesondere für Walzwerke.

Bisher sind viele verschiedene Einrichtungen zum Regeln des Walzenspalts vorgeschlagen und hergestellt worden. Sie enthalten die Anordnungen, bei denen der Walzenspaltregelzylinder im oberen oder unteren Teil des Walzgerüstgehäuses untergebracht ist und der Walzenspaltfühler sich im Rege!zylinder, im Back-Up-Walzen oder Arbeitswalzenbock oder an der Oberseite des Gehäuses befindet.

Von den bekannten Anordnungen befindet sich eine weitgehend in Gebrauch, bei der der Walzenspaltregelzylinder im unteren Teil des Gehäuses untergebracht ist. Dies geschieht, v/eil ein ulaustritt aus dem Zylinder das pjewalzte Band nicht verschmieren, die Schrittlinie trotz der

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BORO MÖNCHEN:	TELEX:	TELEGRAMM:	TELEFON:	BANKKONTO:	POSTSCHECKKONTO:
8 MÖNCHEN 22		INVENTION	BERLIN	BERLINER BANK AG.	W. MEISSNER, BLN-W
ST. ANNASTR. 11		BERLIN	030/885 60 37	BERLIN 31	122 82 - 109
			030/886 23 82	3695716000

Abnutzung der Walzen leicht konstant gehalten und die Anordnung leicht aufgestellt werden kann.

l?ür die Lage, in der der Walzenspaltsensor angebracht werden soll, Y/ird das Oberteil des Gehäuses aus Gesichtepunkten der Atmosphäre und der V/artung bevorzugt. Da das Oberteil des Gehäuses den stärksten Erschütterungen ausgesetzt ist, verwendet die Anordnung gewöhnlich einen Sensor, der eine Belastungszelle oder ein anderes derartiges Instrument von derben Konstruktion enthält.

Der Arbeitswalzen- oder TBack-tlp-iValzenbock ist sicher ^egen Erschütterung, wenn er als Sitz für den Sensor gewählt ist. Y/enn auch die Walzen ausgetauscht werden müssen, muß aber auch der Sensor abgenommen werden. Dies erhöht Arbeit und Kosten des V/alzenaustauchs, abgesehen von der schwierigen Wartung.

Aus diesen Gründen hat sich die Technik der Verwendung eines vibrationsempfindlichen elektrischen Meßgerätes (z.B. Inductosyn. S.E.A. Type Telecote, die auch als magnetisches Meßgerät bekannt ist, oder Differential-Transformatoren) als Walzenpaltsensor und des Anbringens des Sensors in einer hydraulischen Walzenspaltregelanlage nicht bewährt.

Die Erfindung ist jetzt in dieser Hinsicht vervollständigt worden. Es ist somit Hauptaufgabe der Erfindung, eine hydraulische Walzenspaltregelanlage anzugeben, bei der ein elektrisches Meßgerät als Walzenspaltsensor verwendet wird und eine Stange durch den unteren Teil eines Gehäuses und die Decke eines ölkellers hindurch gehalten wird, so daß das elektrische Gerät die Bewegung der Stange und somit den Grad der Bewegung eines Kolbens in bezug auf den Walzenspaltregelzylinder anzeigt.

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Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindungv/erden in Verbindur;■; mit der Zeichnung beschrieber. In dieser ist:

Figur 1 ein Vertikal schnitt einer üblichen hydraulischen Walzensnaltregelanlage;

Figur 2 eine Einzelheit eines Ausführungsbeispiels der Erfindung im Querschnitt-; und

Figur 3 eine Einzelheit eines anderen Ausführungsbeispiels im Querschnitt.

Figur 1 zeigt eine übliche hydraulische Walzenspaltregelanlage , bei der ein elektrisches Ließgerät in einem ölkeller durch Verwendung eines Stangenmechanismus zum ^nzeigen der Kolbenstellung in einem Walzenspaltregelzylinder installiert ist. Es dürfte ohne Schwierigkeit möglich sein, das elektrische Meßgerät, das die gewöhnliche Zylinder-T<Olbenstellungsanzeireverfahren benutzt, in Ulkeller unter dem Gehäuse zu instellieren. Aus Gründen, die noch angebeben werden, ist jedoch eine solche Anordnung weder vorgeschlagen noch realisiert worden.

In Figur 1 wird ein Vier-Hochwalzengestell gezeigt, das nit einer gewöhnlichen hydraiili sehen Walzenspalt-Regelanlage versehen ist, die ein Gehäuse 1, eine untere und eine obere Back-üp-Rolle 2 und 3 eine obere und eine untere Arbeitsrolle 4- und 5, eine Belastungszelle 6 zur Walzenspaltregelung, einen V/alzenspaltrerelzylinder 7» einen Druckkolben 8 und eine F.olbenstellungsanzeigestange 9 rait einem Kopf 9' enthält, der an den KolbenB angreift. Die Stange 9 ist mittels einer Kupplung 10 mit einer Verlängerungsstange 11 verbunden, die wiederum in einem Lager 12 gehalten wird und air. unteren Ende mit einem elektrischen Ivleßge-

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gerät 13 versehen ist. Der Zylinder 7 steht über ein
Servoventil I5 niit einem Rechenelement 14· in Verbindung. Es werden auch ein ülkeller 16 mit einer Decke 16' und
einem wasserdichtem Rohr I7 gezeigt.

Die übliche Anlage besitzt folgende Nachteile:

Zunächst wird der Zylinder 7* wenn er in dem Gehäuse untergebracht oder aus ihm entfernt wird, zusammen mit der KoI-benstellungsanzeigestange 9 bewegt, die dort befestigt ist. Es muß deshalb bei der Behandlung sorgfältig vorgegangen werden, damit die Stange nicht gegen andere Gegenstände
schlägt.

Zweitens muß der Zylinder 7> wenn er vom Gehäuse 1 abgenommen wird und in die Werkstatt gebracht ist, auf eine
Bank gelegt werden, die etwa 2,5 ^eter hoch ist, um die
Stange 9 von der Fußbodenhöhe wegzuhalten.

Drittens kann eine in das Loch in der Bodenmitte des Zylinders für die Aufnahme der Stange 9 eingepaßte Packung nicht gehalten werden, ohne daß der Zylinder vorher aus
dem G_ehäuse entfernt worden ist.

Viertens muß, wenn der Zylinder 7 von etwa 1,000 mm Durchmesser besitzt, ein Spiel von 0,6 bis 0,8 mm zwischen dem Zylinder und dem Kolben 8 vorgesehen werden, damit dieser saugend in den Zylinder hineinpaßt.

fünftens ist so lange wie der Öldruck im Zylinder hoch ist, die Reibungskraft zwischen der Packung in der Bodenmitte des Zylinders so schwach im Vergleich mit der Kraft, mit der der Öldruck die Stange nach unten drückt, daß überhaupt kein Problem besteht. Wenn jedoch die kbwärtskraft klein ist und der Druck des üls im Zylinder niedrig ist,

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ist die Reibungskraft gegenüber der Kraft nicht mehr vernachlässigbar, die die Stange Q nach unten drückt, und kann einen Anzeigefehler zur I¹Ol^e haben.

Sechstens besteht, v/eil die Stange 9 und die Verlängerungsstange 11 durch eine Kupplung miteinander verbunden sind, die Schwierigkeit des Ausrichtens dieser Stangen bei der Installation.

Es gibt somit noch viele Probleme vor der Verwirklichung einer parktischen Walzenspaltregelanlage zu lösen.

Die Erfindung betrifft das Beseitigen aller dieser Nachteile. Ein Walzenspaltregelzylinder und eine Spaltanzeigestangeneinrichtunr nach der Erfindung macht es möglich, ein elektrisches Meßgerät in einer ülzelle ohne die erwähnten Unzulänglichkeiten unterzubringen.

Die Erfindung wird mit Hilfe der Figur 2 beschrieben, die einen Walzenspaltregelzylinder und οin Inzei^cendgerät eines Ausführungsbeisrdels zeigt, dessen Arbeitsweise von der relativen Entfernung zwischen einem Kolben und dem Untergrund abhängt.

Die hydraulische Walzens-naltregelanlage r>ach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenspaltregelzylinder wulstförmig und nit einem Kolben versehen ist, der ebenfalls wulstförnip; ist, so daß die Kolbenstellungsanzeige stange prx einem Ende mit dem oberen Teil des Kolbens verbunden ist, ohne daß er in das öl ir;i Zylinder eintaucht, und über ein Iv'ittelloch des wulstförmigen Zylinders zu einem Olkeller gerichtet ist, wo die Stange als öonde dient.

Der Hegelzylinder 21 ist, wie gezeigt wird, mit einen

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Hittelloch versehen, zu dem die Wulstform näßt. Der Folben 22 ist wulstförnig zu einem Fittelloch und paßt eng in den Zylinder 21. Während der Zylinder bei?: beschriebene¹"! uisf ülirungsbeisoiel Ve inen hydraulischen Druck zum Abwärtsdrücken oder "Zurückziehen" des FoI-bens liefert, kann die Konstruktion auch so abp-jeändert werden, daß der Kolben zurückgezogen wird.

Im oberen Teil des Uittellochs des Kolbens sind ein Deckel 24, der ein Kühlmittel vom Loch fernhr.lt, und ein Stangenhalter 25 eingepaßt, der eine Eolbenstellungsanzeigestange 23 mit dem Kolben 22 vorbindet. Der untere Teil der Stange 23 wird in einem. Lager 26 gehalten und die Stange trägt an ihrem unteren Ende ein elektrisches Meßgerät 27. Das Meßgerät 27 besteht aus einem feststehenden Teil 28 und einem bewegbaren Teil 29, wobei der feststehende Teil an der Stange 23 befestigt ist und der bewegbare εη den Fundament eines Olkellers.

Figur 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung und insbesondere die Kombination eines abgeänderten Walzenspaltregelzylinders und einer Anzeigeeinrichtung, deren -arbeitsweise von dem relativen Abstand zwischen dem Zylinder und dem Folben abhängt„ Diese ^usführung wird bei der Installation mit einem auf weichem Untergrund gebauten ölkeller bevorzugt.

Figur 3 zeigt einen wulstfürmigen s'/alzens^altregelzylinder 21', einen wulstförmigen Kolben 22' und eine Kolbenstellungsanzeigestange 25', die 8m oberen Ende mit dem oberen Teil des Kolbens 22' verbunden ist und durch ein festes Rohr 30 hindurchgeht;. Das obere Ende des Rohres 30 ist -11 Zylinder 21 ' befestigt und sein unterer Teil wird von der Stange 23' durch ein Lager 26' so gehalten,

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daß des Rohr und die Stange zueinander gleiten können. Das untere Ende des Rohres 30, das in den ülkeller führt, trägt einen festen Teil 28' eines elektrischen T.feß^erätes 27', während das untere Ende der Stange 23' einen bewegbaren Teil 29' des Meßgerätes hält. I.iit dieser Anordnung kann das elektrische Meßgerät 27' den Grad der relativen Bewegung der beiden Enden feststellen, wenn dieser den Walzenspalt der Walzenanlage darstellt. Für den Zweck der Erfindung kann dF.s feste Rohr 30 durch eine Stange ersetzt werden, die parallel zur Kolbenstellungsanzeigestange 23' gehalten wird. Außerdem kann das feste Rohr oder die Stange zum Gehäuse unbeweglich befestigt sein und den feststehenden Teil des elektrischen Meßgerätes zum Rohr oder zur Stange tragen.

Die Vorteile und Rachteile der beiden Ausführungsbeispiele der Erfindung nach den Figuren 2 und 3 sind folgende:

Zunächst wird beim Ausführungsbeispiel der Figur 2, das den relativen Abstand zwischen dem Kolben 22 und Erde mißt, die Walzenstreckenkonstante durch die Federkonstante des Gehäuses 1, der Walzen 2,3,4-,und 5 oder des Walzenbocks über dem Kolben 22 bestimmt, während die Walzenkonstante des zweiten Beispiels nach Figur 3 die Federkonstante der ganzen Walzenstrecke umfaßt.

Zweitens wird beim ersten AusführungsbeisOiel der feststehende Teil des elektrischen Meßgerätes nicht der Erschütterung durch die Walzenstrecke ausgesetzt, aber unter bestimmten Umständen, z.B. bei weichem Untergrund, kann seine Funktion durch Erschütterung eines Krans und oder einer anderen äußeren Quelle beeinflußt werden. Dagegen wird der feststehende Teil 28' des elektrischen Meßgerätes beim zweiten Ausführungsbeispiel nicht durch Erschütterung von einer äußeren Quelle beeinflußt, ob-.

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wohl sie etwas der Erschütterung ausgesetzt ist, die von der Walzenanlage bei Aufnahme und Ausgabe des Werkstücks durch die Walzenstrecke erzeugt wird. Ein besonderer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels ist, weil der Kolben und die Stange 23' praktisch gleich lang sind, eine wechselseitige Temperaturkompensation.

Drittens wird in beiden Ausführungsbeispielen mit größer

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werdenen. Walζenspaltregelzylinder 21 oder 21' auch das Spiel zwischen den Zylinder und dem Kolben 22 oder 22' größer. Beispielsweise ist bei einem Zylinder mit einem Innendurchmesser von 1,000 mm das Spiel 0,6 bis 0,8 mn. Dieses große Spiel kann zu einer seitlichen Bewegung des Kolbens 22 oder 22' führen, aber andererseits, ist die Kolbenstellungsanzeigestange 23 oder 23' so lang (etwa 5 m), daß der bewegliche und der feststehende Teil des elektrischen Gerätes 27 oder 27' mit Leichtigkeit parallel gehalten werden unddarüber hinaus die Parallelität keine Störung der Signale bewirkt, die die Bewegungen in der vertikalen Richtung anzeigen.

Vier^tens kann in dem nicht dargestellten Fall, in dem der Zylinder 21 oder 21' keinen so großen Durchmesser besitzt und das Spiel zwischen dem Zylinder und dem Kolben 22 oder 22' klein ist, das elektrische Meßgerät im Mittelloch des wulstförmigen Zylinders untergebracht werden, d.h. die untere Mitte des Zylinders schließen und das Loch gegen die äußere Atmosphäre isolieren und dann das elektrische Meßgerät 27 oder 27' dort zu installieren, um die relativen Stellungen von Zylinder und Kolben zu bestimmen.

Im Vergleich mit der üblichen Anlage nach Figur 1, die einen Kolbenstellungsanzeigestangenmechanismus benutzt, bietet die Anlage nach der Erfindung folgende Vorteile:

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Zunächst können, weil sowohl der Zylinder und als auch der Kolben bei der vorliegenden Anlage wulstförmig sind, die Kolbenstellungsanzeigestange 23 oder 23' und der Zylinder 21 oder 21 · gesondert installiert und dp.nn zusammengesetzt werden, obwohl die Anlage der bekannten' darin ähnlich ist, daß die Stange mit dem Oberteil des Kolbens verbunden ist und das elektrische Gerät nicht am oberen Teil des Kolbens angebracht ist.

Zweitens kann die Kolbenstellungsanzeigestange 23 oder 23', die nicht wie bei der üblichen Anlage in Öl getaucht wird, das Öl während der Wartung nicht verschmutzen. Dies ist vorteilhaft, insbesondere wo ein Servoventil verwendet wird, und die Reinheit des Öls von großer Bedeutung ist.

Drittens ist es beim Einpassen des wulstförmigen Kolbens in den wulstförmigen Zylinder nur noch notwendig, ein etwas größeres Spiel zwischen dem Rand des Kolbens und der umgebenden Zylinderwandung vorzusehen als zwischen dem Außenrand des Kolbens und dem Zylinder. Dadurch kann der Zylinder die Kraft des Kolbens an seinem Außenrand aufnehmen und die Innenpackung mit kleinem Durchmesser ist im Zylinder nicht der Kraft ausgesetzt, die die übliche Stange bei Neigung des Kolbens liefert.

Viertens erfolgt eine bessere Anzeigegenauigkeit durch Weglassen der Kupplung oder anderer Verbindungseinrichtungen, die gewöhnlich zum Ausziehen der Stange notwendig sind. Das Anzeigeende der Stange kann dann ohne Schwierigkeiten in den ölkeller gleitet werden.

Gemäß der Erfindung wird somit ein elektrisches Gerät an einem Punkt geringster Erschütterung zum, Anzeigen der Kolbenstellung in einem Walzenspaltregelzylinder instal-

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liert, wobei sowohl der Zylinder und als auch, der Kolben wulstförmig sind, und eine Kolbenstellungsanzeigestcnpe ist mit den oberen Teil des Kolbens verbunden. Das elektrische I.leßgerät befindet sich darunter, so daß der relative Abstand der "Bewegung zwischen dein Kolben einerseits und dem Zylindergehäuse oder dem untergrund andererseits bestimmt werden kann. Auch kann das Anzeigeende der Stange leicht nach unten in den ölkeller ausgezogen werden. Die Erfindung ergibt somit eine WaI-zenspaltregelanlage von größtem kommerziellem Wert.

- Patentansprüche -

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Claims (4)

1. Meissner & Meissner

   PATENTANWALTS BÜRO

   BERLIN — MÜNCHEN

   • 4A

   PATENTANWÄLTE

   DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

   1 BERLIN 33, HERBERTSTR. 22

   2 8. JUK1

   Ihr Schreiben vom Unser Zeichen Berlin, den

   Patentansprüche:

   Walzenspaltregelanlage gekennzeichnet durch einen wulstförmigen Zylinder (21,21') einem entsprechend wulstförmigen Ifolben (22, 22'), einer Eolbenstellungsanzeigestange (23,23') am Kolben, und ein elektrisches Meßgerät (27, 27') mit einem beweglichen, an der Stange (23,23') befestigem Teil (29,29') und einem feststehendem, an einem praktisch unbeweglichen festen Gegenstand befestigten Teil (28,28').
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folbenstellungsanzeii^estange (23,23') nach unten in einen ülkeller (16) unter dem Gehäuse (1) verlängert wird und das elektrische Gerät (27,27') am unteren Ende der Stange im Keller befestigt ist.
3. 3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Gegenstand ein festes Glied an oder im Erdboden ist.
4. 4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Gegenstand der Zylinder (21,21') ist.

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   BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: 8 MÖNCHEN 22 INVENTION BERLIN BERLINER BANK AG. W. MEISSNER, BLN-W ST. ANNASTR. 11 DERLIN 030/885 60 37 BERLIN 31 122 82 - 109 030/336 23 82 3695716000

   5· Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Gegenstand das; Gehäuse (1) ist.

   6· Anlage naöh Anspruch 2, dadurch gekennzeie der feststehende Gegenstand ein feststehe^ ölkeller (16) ist.

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