DE2510410B2

DE2510410B2 - Regelvorrichtung fuer eine durchbiegungsausgleichswalze

Info

Publication number: DE2510410B2
Application number: DE19752510410
Authority: DE
Inventors: Mario Dipl.-Ing. Schio Biondetti (Italien)
Original assignee: Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1975-03-04
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1977-01-13
Also published as: JPS5274752A; DE2510410A1; ATA177275A; US4023480A; AT339720B; CH589806A5; FI760369A; JPS5610491B2; DE2510410C3; GB1546447A; CA1033597A; IT1055481B

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für eine Durchbiegungsausgleichwalze in einem Walzgerüst mit kolbenartigen hydrostatischen Stützelementen, die auf einem feststehenden zentralen Träger angeordnet sind, und auf welchen ein um den Träger drehbarer Mantel abgestützt lsi, dessen Enden am Träger in Wälzlagern gelagert ma, wobei der Walze Anpreßelemente zugeordnet sind, die zur Aufnahme der an den Enden des Trägers wirkenden Reaktionskräfte dienen,

Eine Durchbiegungsausgleichwalze dieser Art ist z, B, aus der US-PS 38 O^ 044 bekannt, Bei dieser Walze ist es jeweils schwierig, die Druckkraft der hydrostatischen Stützelemente und der auf die Enden des Trägers einwirkenden Anpreßelemente derart zu steuern, daß äie Wälzlager des Mantels nicht, zumindest nicht übermäßig, belastet werden. Zu diesem Zweck ist ein Gleichgewichtszustand der Kräfte der hydrostatischen Stützelemente und der Anpreßelemente der Walze erforderlich, der bisher schwer erreichbar war.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Regelvorrich- ?tüng zum Ziel, welche eine selbsttätige Einstellung eines derartigen Gleichgewichtszustandes ermöglicht, bei welchem die Wälzlager zwischen dem Mantel und dem Träger unbelastet sind, bzw. der Mantel in gewünschter Weise durchgebogen wird.

Dh erfindungsgemäße Regelvorrichtung, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch einen in einem Gehäuse beweglich angeordneten balkenartigen Bauteil, der in Verbindung mit air. Gehäuse abgestützten Druckelementen steht, die zur Simulierung des Einflusses der Stützelemente und der Anpreßeiemertte dienen, sowie mit mindestens einer dem balkenartigen Bauteil zugeordneten Fühlvorrichtung zur Beeinflussung der hydrostatischen Stützelemente bzw. der Anpreßelemente bei einer Bewegung des balkenartigen Bauteiles aus seiner Gleichgewichtslage.

Mit der Hilfe der Fühlvorrichtung können dieser Fühlvorrichtung zugeordnete Elemente, in der Regel die Druckelemente, so betätigt werden, daß ein Gleichgewichtszustand dieser Kräfte an der Walze wie auch in der Regelvorrichtung selbst erreicht wird.

Zusätzlich kann ein Druckelement zur Simulierung des Eigengewichtes der Walze vorgesehen sein. Dieses kann vorzugsweise ehe Feder mit verstellbarer Federkraft sein, welche auf den balkenartigen Bauteil einwirkt.

Durch diese Maßnahme kann auch der Einfluß des konstanten Gewichtes der Walze berücksichtigt oder eine gewünschte Durchbiegung des Mantels herbeigeführt werden.

Vorzugsweise können die Druckelemente zur Simulierung des Einflusses der Stützelemente und der Anpreßelemente Bälge sein, welche von einem Druckmittel beaufschJagt sind, dessen Druck vom Druck eines auf die Elemente der Walz« einwirkenden Druckmittels abhängig ist. Dadurch wird eine konstruktiv einfache Ausführungsform erhalten, bei weicher unier Vermeidung beweglicher Dichtungsstellen eine praktische reibungsfreie Wirkungsweise erhalten wird.

Dabei kann bei einer Walze, bei welcher das Druckmittel der hydrostatischen Stötzelemente und das der Anpreßelemente eine hydraulische Flüssigkeit ist, zur Betätigung der Druckelemente der Regelvorrichtung ein gasförmiges Druckmittel, z.B. Druckluft, vorgesehen sein, das gleichzeitig zur Betätigung pneumatisch gesteuerter Druckventile in den hydraulischen Zuleitungen der Stützelemente und der Anpreßelemente der Walze dient Auf diese Weise, wird eine Anlage erhalten, bei welcher eine hohe Empfindlichkeit

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mit minimalen hydraulischen Strömungsverlusten verbunden jut,

Bei einer solchen Vorrichtung können als Fühlvorrichtungen Blasrohre mit an sich bekannter Ausführungsforrn vorgesehen sein, die jeweils in Serie mit einer Drosselstelle und parallel zum zugeordneten Druckelement sowie zum Druckventil gescheitet sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der (jalkenartige Teil die Form einer Platte haben, die um einen Drehpunkt schwenkbar ist, ro

In einem solchen Fall können die Wirkungsstellen der einzelnen Druckelemente räumlich variiert werden, so daß z. B. Druckelemente gleicher Größe zur Bildung 'verschiedener Kräfte in Abhängigkeit von ihrem Hebelarm herangezogen werden können,

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung "schemafosh dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema eines Walzwerkes mit einer riDurchbiegungsausgleichwalze und dsr erfindungsgemä-3ß*n Regelvorrichtung,

■ F i g. 2 eine Ansicht mit Teilschnitt nach der Linie H-Il in der F i g. 3 einer bevorzugten Ausführungsform der Regelvorrichtung,

F i g. 3 den Schnitt HI-III aus der F i g. 2 und

F i g. 4 den Schnitt eines als Fühlvorrichtung dienenden Blasrohres entsprechend dem Schnitt IV-IV in der P ig. 2.

In der F i g, 1 ist ein Walzgerüst 1 dargestellt, das eine 'Durchbiegungsausgleichwalze 2 mit einem Träger 3, ,/einem um diesen drehbaren Mantel 4 und zwischen diesen befindlichen hydrostatischen Stützelementen 5 aufweist. Die Stutzelemente 5 sind, wie in der erwähnten 'US-PS 38 02 044 beschrieben ist, kolbenartig ausgebil- 35-det und z. B. in Zylinderbohrungen 6 im Träger 3 geführt. Mit der Durchbiegungsausgleichwalze 2 wirkt eine Gegenwalze 7 zusammen, die in einem Gestell 8 in festen Lagern 9 drehbar gelagert ist.

Zum Anpressen der Durchbiegungsausgleichwalze 2 gegen die Gegenwalze 7 sind hydraulische Zylinder 10 vorgesehen, in denen Kolben 11 dichtend geführt sind, deren Kolbenstangen 12 gegen Führungsteile 13 abgestützt sind, mit deren Hilfe der Träger 3 im Gestell 8 geführt ist. Wie noch aus der F i g. 1 hervorgeht, befinden sich zwischen den Enden des Mantels 4 und dem Träger 3 Wälzlager 14.

Entsprechend der Darstellung in der F i g. 1 sind die Zylinder fc der Stützelemente 5 zu vier Gruppen zu zwei Zylindern zusammengefaßt. Es versteht sich, daß diese Zusammenfassung nur schematisch ist und daß in der Regel die einzelnen Gruppen mehr Stützelemente 5 bzw. Zylinder 6 enthalten werden. Andererseits ist auch eine abweichende Anzahl von Gruppen denkbar.

Die Zylinder 6 sind an Zweigleitungen a, b, c, d einer Förderleitung 15 einer Pumpe 16 für ein hydraulisches Druckmittel angeschlossen. Die beiden Zylinder 10 und U sind an Zweigleitungen e und / der gleichen Förderleitung 15 angeschlossen, in den Zweigleitungen befinden sich pneumatisch betätigbare Druckregelventile 17, Die pneumatischen Teile dieser Ventile sind an pneumatische Steuerleitungen a' bis F angeschlossen. Die pneumatischen Steuerleitungen a', b', c', d' führen von der Ausgangsleitung 18 eines von Hand einstellbaren Druckregelventils 19, wobei jede von ihnen mit einem von Hand einstellbaren Druckregelventil 20 versehen ist. Die Sieuerleitungen e', F führen von Blasrohren 21 einer Regelvorrichtung 22, welche ein Gehäuse 2!3 und einen in diesem beweglich angeordneten balkenartigen Bauteil 24 enthält, Zwischen dem Gehäuse 23 und dem balkenartigen Bauteil 24 befinden sich Bälge A, B₁C₁ Osowie £und F, Die Bälge A, B, C₁D sind an die Steuerleitungen a', b', c', d' angeschlossen, Der Balg E ist mit der Steuerleitung t?' und dem betreffenden Blasrohr21 verbündender Balg Fmitder Steuerleitung F und ebenfalls dem betreffenden Blasrohr 21,

Die Blasrohre 21 sind über Drosselventile 25 an eine gemeinsame Druckluftleitung 2fi mit einem von Hand einstellbaren Druckregelventil 27 angeschlossen,

Die Verhältnisse zwischen dem Walzgerüst 1 und der Regelvorrichtung 22 sind so gewählt, daß der balkenartige Bauteil 24 zusammen mit den Bälgen A bis F zur Simulierung der im Walzgerüst ! wirkenden Kräfte dient. Zu diesem Zweck können z. B, die durch die Bälge dargestellten Kräfte und ihre Hebelarme zu den Kräften >' und den Hebelarmen im Walzgerüst 1 proportional sein, «Dabei entsprechen die Kräfte der Bälge A, B₁ C₁ D jeweils der resultierenden Kraft einer Gruppe von Stützelementen 5.

Bei richtiger Einstellung der Druckregelventile und Dimensionierung der durch die Bälge A bis F gebildeten Druckelemente sind bei einem Gleichgewichtszustand am balkenartigen Bauteil 24 die Lager 14 der Durchbiegungsausgleichwalze 2 entlastet. Wenn darauf z. B. durch Betätigung eines der Regelventile 20 die Kraft einer der Gruppen der hydrostatischen Stützelemente 5 verändert wird, hat der balkenartige Bauteil.24 eine Tendenz, sich aus dem Gleichgewichtszustand zu bewegen, da sich auch die Kraft des betreffenden der Bälge A₁ B, C, D verändert, Dabei entsteht selbsttätig durch eine Annäherung oder Entfernung der Enden des balkenartigen Bauteiles 24 von den Blasrohren 21 eine Veränderung des Druckabfalles in den Blasrohren. Dadurch steigt oder sinkt in entsprechender Weise der Druck in den zugeordneten Bälgen fund F, bis sich ein Gleichgewichtszustand wieder einstellt. Die Veränderung der Drücke in den Bälgen Eund Fhat jedoch über die Steuerleitungen e' und /' eine entsprechende Verstellung der Druckregelventiie 17 in den hydraulischen Leitungen e und / zur Folge. Dadurch wird gleichzeitig auch im entsprechenden Sinn die in den Zylindern 10 wirkende hydraulische Druckkraft verändert. Auf diese Weise können die durch die Zylinder to gebildeten Anpreßkräfte an den neuen Zustand angepaßt werden.

Die F i g. 2 bis 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Regelvorrichtung, die jeodch im Prinzip der Regelvorrichtung 22 nach der Fig. 1 entspricht. Einander entsprechende Teile sind daher in der F ί g. 1 und in den Fig.2 bis 4 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Die in den F ί g. 2 bis 4 dargestellte Regelvorrichtung enthält eine Regelplatte 124, die zwischen zwei Gehäuseplatten 123 und 123' angeordnet ist. Auf die Regelplatte 124 wirken die Bälge A₁ B, C, D, die an die Steuerlcitungen a' b', c', d' angeschlossen sind. In der Gegenrichtung wirken auf die Regelplatte 124 die Bälge E und F, welche an die gemeinsame Druckluftleitung 26 über Fühlventile 121 angeschlossen sind. Die Fühlventile 121 enthalten Blasdüsen 125, die mit verstellbaren Einsteliteilen 127 zusammenwirken. Innerhalb des Gehäuses des Fühlventils 121 befindet sich ein Drosselventil 128, An den Raum zwischen dem Drosselventil 128 und dem Blasrohr 125 sind über Nippel 129 die Leitung 26' sowie eine zum betreffenden

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Balg Ebzw. Fführende Leitung 130 angeschlossen. Die Regelplatte 124 ist mit der Hilfe eines dünnen elastischen Plättchens 131 zwischen den zwei Teilen zweier zweiteiliger Säulen 132 eingeklemmt, die jeweils aus einem Gewindebolzen 133 und zwei Distanzrohren 134 bestehen. Das Plättchen 131, das sich am Rand der Regelplatte in der Symmetrieebene der Bälge A-F befindet, bildet einen Drehpunkt, um welchen die Regelplatte 124 schwenkbar ist.

Die Ausführungsform nach den F i g. 2 bis 4 wirkt im Prinzip gleich wie die Regelvorrichtung 22 nach der Fig. 1. Sie; hat jedoch den Vorteil, daß die Hebelarme der einzelnen Bälge A bis Fnicht nur in einer einzigen Richtung wie beim balkenartigen Bauteil 24, sondern auch in der radialen Richtung in bezug auf den Drehpunkt (Plättchen 131) verändert werden können. Wenn sich daher beim dargestellten Beispiel die Bälge E und Fnäherzum Drehpunkt (Plättchen 131) befinden, so bedeutet dies, daß ihr Hebelarm gegenüber den Bälgen A, B, C, D kleiner und daher der Einfluß der in ihnen wirkenden Drücke ebenfalls kleiner ist. Auf diese Weise wird die Freiheit beim Entwurf der Regelvorrichtung vergrößert, so daß z. B. die ganze Vorrichtung mit Bälgen einer einzigen Dimension bestückt werden kann. . Zur Berücksichtigung des Eigengewichtes der Durchbiegungsausgleichwalze 2 ist die Regelvorrichtung 22 aus der F i g. 1 mit einer Feder 30 mit verstellbarer Federkraft versehen. Die Feder 30 wirkt in der gleichen Richtung wie die Bälge A, B₁ C und D₁ da beim Walzwerk 1 die Anpreßkraft der Stützelemente 5 zusammen mit dem Gewicht der Durchbiegungsausgleichwalze 2 von den Zylindern 10 getragen wird.

Bei der Ausführungsform nach den Fn g._;2 bis/ ist^die'?''%'% Feder 30 mit einem Gewindeteil 31 versehen, dej^aluf ^»^J feinem Gewindebolzen 32 verstellbar,,ist' Dadurch'ist/llhjj feine genaue Einstellung der Federkraft,der^,Feder,,JO *4&% möglich. .' . ,! ^i/Ti* Yr 'r/A-i¹* ?"·*

< Da im vorliegenden Beispiel das Gewicht der^Walze 'Uf }φ symmetrisch verteiltsist, so daß sich ihr Schwerpunkt m^Ufy. ihrer Mitte befindet, ist die,,. Feder. (30£in';, fer/-gfyjg gemeinsamen <Syirtirietrieebeiie_s der\Bilge-A^iSf'Fp£{f^' ίο angeordnet. Es versteht sich, daß bei einer anderen Lage'.%%■}. des Schwerpunktes auch die ,Lage'der;Feder^eRtspre^l^r''' fchend anders !(gegenüber'den -Bälgen',4^F/gewählt '\Z werden muß. "' '

Wenn die Feder 30 absichtlich so eingestellt wird, daß ι.'' ihr Einfluß kleiner oder großer ist als dem Gewicht des » ' Walzenmantels bzw. der V/alze entspricht, entsteht eine _r · entsprechende Durchbiegung des Walzenmantel in der Achsenrichtung, wobei die Lager belastet werden. Eine '' derartige Durchbiegung ist oft in Fällen gewünscht, wo der Walzenmantel 4 einer Durchbiegung de. Gegenwalze 1 folgen muß.

Die Erfindung wurde anhand einer hydropneumati-'schen Regelung der Anpreßkrafte der Durchbiegungsausgleichwalze erläutert. Es versteht sich, daß die Regelvorrichtung auch z. B. bei einer rein hydraulischen Regelung verwendbar ist. In diesem Fall konnten die Bälge A-Fd'ireVx an die hydraulischen Leitungen a~f ; angeschlossen sein. Die Fühlvorrichtungen 21 bzw. 121 könnten in diesem Fall hydraulische Steuerschietsr sein. Auch ist der Anmeldungsgegenstsnd for den Einsatz bei Kalandern zum Walzen von Textil- und Papierbahnen geeignet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

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Patentansprüche!

• j, Regelvorrichtung für eine Durcnbiegungsausi gleich walze in einem Walzgerüst, mit koifjenartigcn ^hydrostatischen Stützelementen, die auf einem ¹^ feststehenden zentralen Träger angeordnet sind und auf weichen ein um den Träger drehbarer Mantel -T₁ abgestützt ist, dessen End«n am Träger in Wälzlagern gelagert sind, v/obei der Walze Anpreßelemen- <o '* te zugeordnet sind, die zur Aufnahme der an den Enden des Trägers wirkenden Reaktionskräfte _ dienen, gekennzeichnet durch einen in : einem Gehäuse (23,123,123') beweglich angeordneten balkenartigen Bauteil (24, 124), der in Verbin- bung mit am Gehäuse (23, 123, 123') abgestützten Druckelementen (A bis F) steht, die Zur Simulierung des Einflusses der Stützelemente (5) und der ,& Anpreßelemehte (i.0) dienen, sowie mit mindestens einer dem balkenartigen Bauteil (24, 124) zugeordneten Fühlvorrichtung (21, 121) zur Beeinflussung der hydrostatischen Stützelemente (15) bzw. der Anpreßelemente (10) bei einer Bewegung des balkenartigen Bauteiles (24,124) aus seiner Gleichgewichtslage.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch ein dem balkenartigen Bauteil (24, 124) zusätzlich zugeordnetes Druckelement (30) zur Simulierung des Eigengewichtes der Walze (2).
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (A bis F) tür Simulierung des Einflusses der Stützelemente (3) und der Anpreßelemente (10) Bälge (A bis F) sind, welche von einem Druckmitte! beaufschlagt sind,

, dessen Druck abhängig vom Druck des auf die Stütz-(5) und Anpreßelemente (10) einwirkenden Druckmittels ist.
4. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (30) zur Simulierung des Eigengewichtes der Wake (2) eine Feder mit verstellbarer Federkraft ist.
5. Regelvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, für eine Walze, bei welcher das Druckmittel der hydrostatischen Stützelemente und das der Anpreßelemente eine hydraulische Flüssigkeit ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung

, der Druckelemente (A bis F) der Regelvorrichtung (22) ein gasförmiges Druckmittel vorgesehen ist, das gleichzeitig zur Betätigung pneumatisch gesteuerter Druckregelventile (17) in den hydraulischen Zuleitungen (a bis f) der Stützelemente (5) und der Anpreßelemente (10) der Walze (2) dient.
6. Regelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Fühlvorrichtungen Blasrohre (21,121) vorgesehen sind, die jeweils in Serie mit einer Drosselstelle (25, 125) sowie parallel zum zugeordneten Druckelement (E, F) und zum Druckregeiventil (17) geschaltet sind.
7. Regelvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der balkenartige Bauteil die Form einer Platte (124) hat, die um einen Drehpunkt (131) schwenkbar ist