DE2657986A1 - Richtmaschine zum richten von blechen und flachmaterialien - Google Patents
Richtmaschine zum richten von blechen und flachmaterialienInfo
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Description
PATENiANVVALlE
TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER?S57986
Triftstraße 4 - H " Siekerwall 7
21 . Dez. 1976
Firma Horst Z e r h ο c h
Vorrichtungs- und Maschinenbau GmbH & Co KG
Am tiefen Weg, 7573 Sinzheim
Richtmaschine zum Richten von Blechen und Flachmaterialien
Gegenstand der Erfindung ist eine Richtmaschine zum Richten von Blechen und Flachmaterialien mit ainem unteren und einem
oberen Walzenstuhl, die jeweils auf Abstand voneinander stehende quer zur Materxaldurchflußrxchtung angeordnete
obere bzw. untere zwangsweise angetriebe Richtwalzen aufnehmen, wobei die Richtwalzen des oberen Walzenstuhls auf
Lücke zu denen des unteren Walzenstuhls angeordnet sind.
Bei Richtmaschinen der genannten Gattung erfolgt die Zustellung zwischen dem oberen und dem unteren Walzenstuhl, d.h.
die Einstellung des Richtspalts zwischen den Richtwalzen bei-
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spielsweise über handradbetätigte Spindeln und die Einstellwerte lassen sich durch Meßuhren oder vergleichbare mechanische
Meßeinrichtungen überwachen. Die Einstellung dieser Richtmaschine ist verhältnismäßig umständlich und erfolgt
starr ohne flexible Anpassungsmöglichkext an unterschiedliche Materialgegebenheiten.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Richtmaschine
mit dem erwähnten Aufbau dahingehend zu verbessern, daß eine automatische, gegebenenfalls fernbedienbare Einstellung
der Maschine ohne wesentliche Zwischenkontrolle und Nachregulierung bei kleineren Materialabweichungen ermöglicht
wird. Entfallen soll auch das Nachregulieren und Messen bei jedem Materialdurchlauf.
Diese technische Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Richtmaschine gelöst, die die im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmale aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der obere und untere Walzenstuhl über Kolben, vorzugsweise Zugkolben, die in Zylinderräumen
mit jeweils zwei unterschiedlichen Wirkungsquerschnitten kraftschlüssig miteinander gekoppelt sind. Um
die wünschenswerten Freiheitsgrade zum Ausgleich von Materialschwankungen insbesondere zwischen dem Richtguteinlaß und
-auslaß in der Relativstellung zwischen dem oberen und unteren Walzenstuhl zur Verfügung zu haben, ist bei einer bevorzugten
Ausführungsform vorgesehen, den hydraulischen Antrieb der
beispielsweise zwei Paare von verschiebbaren Kolben (je ein Paar am Richtgutein- bzw. -auslaß) im oberen Walzenstuhl unterzubringen
und die Kolben am unterseitigen freien Ende mit einem Kugelgelenk zu versehen, das gegen eine kugelkalottenförmige
Lagerschale am unteren Walzenstuhl anliegt.
Um die notwendige Zustellkraft zwischen dem oberen und unteren
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Walzenstuhl aufzubringen, sind die zur Führung des mit der Zugkolbenstange verbundenen Kolbens bestimmten Zylinderräume
durch den Kolben in jeweils zwei Ringräume unterschiedlichen Wirkungsquerschnitts unterteilt. Dieser unterschiedliche
Wirkungsquerschnitt ergibt sich beispielsweise daraus, daß der dem unteren Walzenstuhl zugekehrte Teil der Kolbenstange
einen geringeren Durchmesser als der obere Führungsteil dieser
Kolbenstange aufweist, so daß bei gleichem Druckmitteldruck im Ringraum oberhalb des Kolbens und unterhalb des
Kolbens dieser samt Kolbenstange wegen des größeren Wirkungs-'querschnitts
im unteren Ringraum nach oben gezogen wird und damit die Zustellung des oberen zum unteren Walzenstuhl bewirkt
.
Wäre das System jedoch in der angegebenen Weise dahingehend starr ausgelegt, daß im unteren und oberen Ringraum jeder
Zylinderkammer der gleiche Druck herrschen würde, so könnte eine Einstellung der Zustellkräfte nur über eine entsprechende
Änderung im Druck der Druckmittelquelle erfolgen, überdies wäre
die Richtmaschine dann nur so auszulegen, daß am Richtguteinlaß bzw. -auslaß stets die gleichen Zustellkräfte herrschen,
was insbesondere dann unerwünscht ist, wenn geringe Dickenmaßänderungen zu berücksichtigen sind. Tatsächlich kommt das
Richten vieler Flachmaterialien mit Maschinen dieser Art einem Kaltwalzvorgang nahe, denn es erfolgt eine geringfügige
Dickenmaßabnahme. Aus diesem Grund ist eine unabhängige geregelte Einstellung des Drucks in einem der Ringräume jeder
Zylinderkammer gegenüber dem Druck im anderen Ringraum wünschenswert. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung
sieht diese Möglichkeit durch Verwendung von Servodruckminderventilen vor, die einen stetig einstellbaren elektrischen Wert,
der über einen Regelkreis vorgebbar ist, in einen stetig einstellbaren geminderten Druckwert umsetzen. Diese Servodruckminderventile
können entweder für jeweils ein Paar von Zug- ^ kolben, beispielsweise am Richtguteinlaß bzw. -auslaß vorgesehen
sein, so daß sich in diesem Fall zwei additiv oder subtraktiv
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ι lh MLER-MULLER-sTiiiNMEisTER Fa. Horst Zerhoch
gekoppelte Regelkreise für die Zustelldruckeinstellung am Einlaß bzw. Auslaß ergeben. Um eine noch größere Flexibilität
hinsichtlich der Freiheitsgrade zu ermöglichen, kann auch jeder Zugkolbenanordnung ein eigenes Servodruckminderventil mit
entsprechendem Regelkreis zugeordnet sein, so daß sich beispielsweise
vier miteinander gekoppelte Regelkreise ergeben.
Bei einer weiter ausgestalteten vorteilhaften Ausführungsform
ist außerdem vorgesehen, dem System einen unterlagerten Regler
zuzuordnen, über den sich der Sollwert, also das jeweilige Untermaß, bezogen auf ein bestimmtes Richtgut einstellen läßt.
Da ein bestimmter Maschinentyp auch ein Geringstmaß der möglichen, noch verarbeitbaren Materialstärke besitzt, ist zur
Festlegung der Untergrenze der Sollwerteinstellung ein Anschlag vorhanden, der dann in Funktion tritt, wenn die Sollwerteinstellung
an der Materialuntergrenze liegt und der Istwert auf das untere Maß der eben noch verarbeitbaren Materialstärke
aufläuft.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend
unter Bezug auf die Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert.
Die einzig Figur zeigt in schematischer Darstellung die Zuordnung
eines oberen und unteren Walzenstuhls einer Richtmaschine, die mit einer erfindungsgemäßen automatischen Zu- und
Einstelleinrichtung ausgerüstet ist.
Wie die Zeichnung erkennen läßt, weist eine Richtmaschine der oben genannten Gattung einen oberen Walzenstuhl A mit zwangsweise
angetriebenen Richtwalzen 1, 3/ 5f 7 ... und einen unteren
Walzenstuhl B mit auf Lücke zu den Richtwalzen des oberen Walzenstuhls stehenden unteren Richtwalzen 2, 4, 6, 8,
10 ... auf. Die konstruktive Gestaltung der beiden Walzenstühle
sowie der Antrieb, die Abstützung, Lagerung und Anordnung der Richtwalzen usw. sind nicht Gegenstand der Er-
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Pa. Horst Zerhoch
findung mit Ausnahme der Verbindungs- und Zustellelemente
zwischen dem oberen und unteren Walzenstuhl sowie den diesen Zustellelementen zugeordnete Steuer- und Regelglieder, Der
Abstand zwischen den Richtwalzen 1, 3, 5, 7 ... des oberen
und den Richtwalzen 2, 4, 6, 8, 10 ... des unteren Walzenstuhls läßt sich einstellen, d.h. auf die Materialstärke d
eines zwischen diesen Walzenreihen in Richtung des Pfeils a durchlaufenden Richtguts C in weiter unten näher beschriebenen
Weise anpassen.
Wie oben bereits allgemein angegeben, erfolgt die Zustellung zwischen dem oberen und unteren Walzenstuhl über insgesamt
vier jeweils zu zwei Paaren, einmal am Richtguteinlaß bzw. am Richtgutauslaß angeordnete Kolben, von denen bei der
schematischen Längsschnittdarstellung jeweils einer, nämlich ein Kolben F.. am Richtguteinlaß und ein Kolben F_ am
Richtgutauslaß dargestellt sind. Die Kolben F.., F2 ragen
in eine zugeordnete Zylinderkammer K1 bzw. K„ im oberen Walzenstuhl
hinein und sind mit einem in der jeweiligen Zylinderkammer K1 bzw. K2 verschiebbaren Kolben E1 bzw. E2 starr
verbunden, der auf der gegenüberliegenden Seite in einen Kolbenstangenabschnitt D1 bzw. D„ übergeht. Die Kolbenstangen
F1 bzw. F2 und die Kolbenstangenabschnitte D1 und D2 sind in
den stirnseitigen Wänden der Zylinderkammern K1 bzw. K„
druckmitteldicht geführt. Wie dargestellt, weisen die Zug-"kolbenstangen
F1 bzw. F2 einen kleineren Druchmesser auf als
die oberseitig an die Kolben E1 bzw. E„ anschließenden Kolbenstangenabschnitte
D1 bzw, D2, so daß sich in dem unterhalb
des Kolbens E., E2 liegenden Ringkammerabschnitt K1 , K- der
Zylinderkammer K1, K2 ein größerer Wirkungsquerschnitt am
verschiebbaren Kolben E1, E3 für ein Druckmedium ergibt als
aufgrund des größeren Durchmessers der Kolbenstangenteile D1,
D„ in den oberhalb der Kolben E.., E3 liegenden Ringkammem K1 ,
K9 . Mit anderen Worten: Werden die oberen Ringkammern K1 ,
K^ und die unteren Ringkammern K1- K2 mit dem gleichen
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ILM MLtR-MULLER SItINMEISIER Fa. Horst
Druck beaufschlagt, so schieben sich die Kolben E1, E in
den Zylinderkanunern K1, K„ nach oben und ziehen damit den
unteren Walzenstuhl B nach oben bzw. drücken den oberen Walzenstuhl A nach unten. Die oberen Ringkammern K1χ, Κ2χ werden
über einen Verzweigungspunkt P1 bzw. P„ von einer Druckmittelquelle
S aus mit einem Druckmedium versorgt. Die unteren Ringkammern K1 , K„ dagegen werden vom Verzweigungspunkt P1, P2 aus über ein Servodruckminderventil O1 bzw. O2
mit einem Druck Pz1 bzw. Pz? beaufschlagt, der in der Regel
niedriger liegt als der Druck am Punkt P1, P3. Der Aufbau
der Servodruckventile O1, O3 ist an sich bekannt. Diese
Ventile sind in der Lage, einen innerhalb gewisser Grenzen stetig einstellbaren , z.B. elektrischen Wert, in einen entsprechend
stetig einstellbaren insbesondere untersetzten Druckwert umzusetzen. Über eine Abführ leitung sind diese Ventile 0-j,
O2 an einem Rücklauftank angeschlossen, so daß aus den unteren
Ringkammern K1 , K3 abzuführendes Druckmittel direkt
in den Rücklauftank T gelangen kann. Durch strichpunktierte Linie und den Hinweis L ist außerdem ein unvermeidbarerweise
eintretender Leckverlust angedeutet.
Auf der dem reduzierten Druck Pz1, Pz2 entsprechenden Seite
der Servo-Druckminderventile O1 , 0- schließt eine Druckmeßdose
M1, M2 an, die den auf der Unterseite der Kolben E1, E2
herrschenden Druck in einen entsprechenden Wert Q^1, οίο' beispielsweise eine elektrische Spannung, umsetzt.
Dieser Wert gelangt auf ein Differenzbildungsglied Di1 bzw. Di2 und wird dabei gegen einen von einem Einstellglied
R1 bzw. R2,beispielsweise einem digital einstellbarem
Potentiometer, vorgebbaren Wert, der einer gewünschten Druckeinstellung entspricht, verglichen. Der entstehende
Vergleichswert wird durch einen beispielsweise aus mehrere kaskadegeschalteten Einzelverstärkern aufgebauten
Regelverstärker L1 bzw. L2 verstärkt und gelangt über ein
weiteres Differenzbildungsglied Ds1 bzw. Ds„, dessen Funktion
noch erläutert wird, auf den Eingang eines Ausgangsverstärkers
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ItHMLLH-MUIiLH UILINMEISTtFl Fa. Horst Zerhoch
Aft
N1 bzw. N„, an dessen Ausgang die Stellgröße 7"^ bzw. T^2 auftritt,
die die Einstellung des Servo-Druckminderventils O1
bzw. O2 festlegt. Damit ist der eine Regelkreis für die Drucküberwachung
in der jeweils unteren Ringkammer K. , K2 in
Bezug auf den Druck in der jeweils oberen Ringkammer K1χ/
K2 umrissen.
Dem eben beschriebenen, in dcppelter oder mehrfacher, beispielsweise vierfacher
Ausführung vorhandenen Regelkreis zur vorgebbaren Druckeinstellung ist ein weiterer gemeinsamer Regler U unterlagert, an dem
sich ein Vorgabewert für ein Untermaß der Materialdicke einstellen läßt. Auch in diesem Fall handelt es sich beispielsweise
um einen Spannungswertgeber, der etwa durch ein Digitalpotentiometer
verwirklicht ist. Dieser unterlagerte Regler U dient also zur Sollwerteinstellung; er verhindert
nicht das Auseinanderfahren der Walzenstühle, etwa bei der Einführung des Richtguts.
Zur Ermittlung des Ist-Werts der tatsächlichen Spalteinstellung zwischen den Walzenstühlen dient ein Ist-Wert-Geber I1
bzw. I„, der mechanisch einerseits,wie in der Zeichnung schematisch
dargestellt, mit dem oberen bzw, andererseits mit dem unteren Walzenstuhl verbunden ist. Dieser Ist-Wert-Geber I1 bzw. I„ liefert
ausgangsseitig ein analoges Signal ß. bzw. ß„,
das dem momentan eingestellten Ist-Wert des Spaltabstands zwischen den Richtwalzen des oberen bzw. des unteren Walzenstuhls
entspricht.
Um einen Vergleich zwischen dem gewünschten am Regler U einstellbaren
Soll-Wert und dem tatsächlichen Ist-Wert zu erhalten, wird das vom unterlagerten Regler U gelieferte Ausgangssignal
sowie das Ausgangssignal ß. bzw. ß2 des Ist-Wert-Gebers
I1 bzw. I2 auf ein Differenzbildungsglied Dr1 bzw. Dr2 geschaltet.
Der erhaltene Differenzwert wird über einen Verstärker M1 bzw. M2 verstärkt und gelangt als Korrektursignal auf
das bereits erwähnte Differenzbildungsglied Ds1 bzw. Ds„. Die
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ti n MLtR-MuLLLH- mi linmeister Fa. Horst Zerhoch
ΛΑ
um den unterlagerten Regler U ergänzte Schaltung ermöglicht
also nicht nur eine geregelte Druckeinstellung, sondern auch eine Korrektureinstellung hinsichtlich des Spaltabstands zwischen
den Richtwalzen des oberen bzw. des unteren Walzenstuhls. Damit ist ein vollautomatischer Betrieb der Richtmaschine
möglich, da die Zustellkräfte nicht nur auf einen bestimmten Richtdruck hin, sondern auch auf ein bestimmtes
Richtendmaß hin überwacht werden.
Dem Ist-Wert-Geber ist eingangs- bzw. ausgangsseitig noch
ein Anschlagglied Q1 bzw, Q- zugeordnet, durch welches das
Untermaß der durch eine bestimmte Richtmaschine gerade noch verarbeitbaren Blechstärken festgelegt wird. Wird der Richtspalt
so schmal, daß dieses Untermaß erreicht wird, so läuft der mit dem Ist-Wert-Geber I1 bzw. I2 verbundene Geberarm
des oberen Walzenstuhls auf das Anschlagglied Q. bzw. Q2 auf
und begrenzt ein weiteres Zusammenfahren der Walzenstühle.
Mit der Erfindung wurde die gestellte Aufgabe in vollem Umfang
gelöst, so daß eine Überwachung, insbesondere eine Meßuhrüberwachung
und handbetätigte Zustellung zwischen den Walzenstühlen entfällt. Bei einer verbesserten Ausführungsform ist durch Verwendung eines unterlagerten Regelkreises
ein vollautomatisches Arbeiten ermöglicht.
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Leerseife
Claims (12)
- Fa. Horst ZerhochPatentansprüche( 1.!Richtmaschine zum Richten von Blechen und Flachmaterialien mit einem unteren und einem oberen Walzenstuhl, die jeweils auf gleichen Abstand voneinander stehende, quer zur Materialdurchflußrichtung angeordnete obere bzw. untere zwangsweise angetriebe Richtwalzen aufnehmen, wobei die Richtwalzendes oberen Walzenstuhls auf Lücke zu denen des unteren Walzenstuhls angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß der obere Walzenstuhl (A) und der untere Walzenstuhl (B) zur Relativzustellung in Querrichtung in Bezug auf das durchlaufende Richtgut (C) über zwei Paare von druckmittelverschiebbaren Kolbenstangen (F1 bzw. F-) kraftschlüssig miteinander gekoppelt sind, von denen das eine Paar unter Freilassung eines Zwischenabstands zur Einführung des Richtguts (C) in die Maschine im Bereich des Richtguteinlasses und das andere Paar in entsprechendem Abstand im Bereich des Richtgutauslasses angeordnet ist.
- 2. Richtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (F1 bzw. F2) als Zugelemente ausgebildet sind.
- 3. Richtmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kolbenstange (F1 bzw. F„) im oberen Walzenstuhl (A) in einer Führungsbohrung eines Zylinderraums (K1 bzw. K2) geführt ist, der durch einen mit der Kolbenstange verbundenen Kolben (E1 bzw. E„) in zwei Ringräume (K1 , K2 bzw. K1 , K3 ) unterschiedlichen Wirkungsquerschnitts unterteilt ist.809825/0547it it MLhR-MUiA EFi srLiNMEisTER Fa. Horst Herhoch
- 4. Richtmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der jeweils obere Ringraum(K. bzw. K.. ) einen kleineren Wirkungsquerschnitt am Kolben als der jeweils untere Ringraum (K2 bzw, K„ ) aufweist und daß der jeweils obere Ringraum an eine einstellbare Druckmittelquelle (S) direkt und der jeweils untere Ringraum (K„ bzw. K2 ) über ein zugeordnetes Servo-Druckminderungsventil (O1 bzw. O2) an die Druckmittelquelle angeschlossen ist.
- 5. Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (E1 bzw. E-) auf einer Walzenstuhlseite (W) über eine Kugelgelenkanordnung (G1, H1 bzw. G2, H?) angreift, so daß durch ungleichmäßiges Richtgut bedingte Relativneigungen in Quer- und/oder Längsrichtung ausgleichbar sind.
- 6. Richtmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Servo-Druckminderungsventil (O1 bzw. O9) fernregelbar ist.
- 7. Richtmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die regelbare Einstellung der Servo-Druckminderungsventile (O1 bzw. 0„) am Richtguteinlaß bzw. -auslaß unterschiedlich vorwählbar ist,
- 8. Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Zustellung der Walzenstühle (A, B) durch Anschläge (Q1 bzw. Q2) auf einen Mindestwert der Spalteinstellung (d) begrenzbar ist.
- 9. Richtmaschine nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge zur Veränderbarkeit des Mindestwerts der Spalteinstellung einstellbar sind.8Ό982Β/0547tt.H MbLR-MULLEH-STEINMEISTER fa. Horst ZerhOCh
- 10. Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder-Kolbenanordnung (I1/ F1 bzw. I-/ F ) ein eigener Kraftregelkreis zugeordnet ist, so daß in Längsund in Querrichtung des Richtguts (C) verschiedene Zustellkräfte einstellbar sind.
- 11. Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Kraftregelkreisen ein gemeinsamer unterlagerter Regler(D) zugeordnet ist, an dem ein Sollwert der Materialstärke einstellbar ist.
- 12. Richtmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Sollwert gegen einen oder mehrere Ist-Werte (B1 bzw. ß~) vergleichbar ist, die von mit den beiden Walzenstühlen (A, B) gekoppelten Ist-Wert-Gebern (I1 bzw. I-) geliefert werden.8098 25/05*7
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