DE2657986B2 - Verstelleinrichtung für eine Blechrichtmaschine zur Einstellung des Richtspalts - Google Patents

Description

vorgesehen, den hydraulischen Antrieb der beiden 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 kugelkalottenförrr.ige Lagerschale am unteren Walzenstuhl anliegt

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 Richtmaschir.e 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. Die Erfindung sieht diese Möglichkeit durch Verwendung von Servo-Druckminderventilen vor, die einen stetig einstellbaren elektrischen Wert, der über einen Regelkreis vorgebbar ist, in einen stetig eins.ellbaren geminderten Druckwert umsetzen. Diese Servo-Druckminderventile können entweder für jeweils ein Paar von 3« Zugkolben, beispielsweise am Richtguteinlaß Lzw. -auslaß vorgesehen sein, so daß sich in diesem Fall zwei additiv oder subtraktiv gekoppelte Regelkreise für die Zustelldruckeinstellung am Einlaß bzw. Auslaß ergeben. LJm eine noch größere Flexibilität hinsichtlich der s5 Freiheitsgrade zu ermöglichen, ist jeder Zugkolbenanordnung ein eigenes Servodruckminderventil mit entsprechenden! Regelkreis zugeordnet sein, so daß sich beispielsweise vier miteinander gekoppelte Regelkreise ergeben. 4»

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. Vi

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung die Zuordnung eines oberen und unteren Walzenstuhls einer Richtmaschine, die mit einer erfindungsgemäßen automatischen Zu- und Einstelleinrichtung ausgerüstet ist. mi

Wie die Zeichnung erkennen läßt, weist eine Richtmaschine der oben genannten Gattung einen oberen Walzenstuhl A nut zwangsweise angetriebenen l'.ichtwalzun I, 3, 5, 7 ... und einen unteren Walzenstuhl B mit auf Lücke zu den Richtwalzen des oberen h~> Walzenstuhls stehenden unteren Richtwalzen 2, 4, 6, 8, 10 ... a uv Die konstruktive Gestaltung der beiden Walzenstühle sowie der Antrieb, die Abstützung, Lagerung und Anordnung der Richtwalzen usw. sind nicht Gegenstand der Erfindung mit Ausnahme der Verbindungs- und Zustellelemente zwischen dem oberen und unteren Walzenstuhl sowie den diesen Zuslellelementen 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 deines 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 F₁ am Richtguteinlaß und ein Kolben F₂ am Richtgutauslaß dargestellt sind. Die Kolben F₁, F2 ragen in eine zugeordnete Zylinderkammer /C₁ bzw. K₂ im oberen Walzenstuhl hinein und sind mit einem in der jeweiligen Zylinderkammer K\ bzw. AG verschiebbaren Kolben E₁ bzw. E₂ starr verbunden, der auf der gegenüberliegenden Seite in einen Kolbenstangenabschnitt D] bzw. D₂ übergeht. Die Kolbenstangen F₁ bzw. Fi und die Kolbenstaiigenabschnitte D\ und Di sind in den stirnseitigen Wänden der Zylinderkammern K₁ bzw. K₂ druckmitteldicht geführt. Wie dargestellt weisen die Zugkolbenstangen Fi bzw. F₂ einen kleineren Durchmesser auf als die oberseitig an die Kolben £1 bzw. Ei anschließenden Kolbenstangenabschnitte D\ bzw. D₂, so daß sich in dem unterhalb des Kolbens Ei, E₂ liegenden Ringkammerabschnitt K_ty, K_2y der Zylinderkammer Ku Ki ein größerer Wirkungsquerschnitt am verschiebbaren Kolben E₁, E₂ für ein Druckmedium ergibt als aufgrund des größeren Durchmessers der Kolbenstangenteile Du D₂ in den oberhalb der Kolben E_x, E₂ liegenden Ringkammern K\_t, K_2x. Mit anderen Worten: Werden die oberen Ringkammern Ku, K\_v und die unteren Ringkammern K₁,, K_2v mit dem gleichen Druck beaufschlagt, so schieben sich die Kolben Ei, £2 in den Zylinderkammern K\, K₂ nach oben und ziehen damit den unteren Walzenstuhl B nach oben bzw. drücken den oberen Walzenstuhl A nach unten. Die oberen Ringkammern Aw₁,, K_2x werden über einen Verzweigungspunkt P, bzw. P₂ von einer Druckmittelquelle S aus mit einem Druckmedium versorgt. Die unteren Ringkammern K\_y, K_2> dagegen werden vom Verzweigungspunkt Pi, P₂ aus über ein Servodruckminderventil

0, bzw. O₂ mit einem Druck Pz₁ bzw. Pz₂ beaufschlagt, der in der Regel niedriger liegt als der Druck am Punkt P₁, P₂. Der Aufbau der Servodruckventile O₁, O₂ 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 Abführleitung sind diese Ventile

0₁, O₂ an einem Rücklauftank angeschlossen, so daß aus den unteren Ringkammern /v_lv, K_2y abzuführendes Druckmittel direkt in den Rücklauftank T gelangen kann. Durch strichpunktierte Linie und den Hinweis L ist außerdem ein unvermeidbarerweise eintretendei Lt^kverlust angedeutet.

Auf der dem reduzierten Druck Pz_x. Pz₂ entsprechenden Seite der Servo-Druckminderventile O₁, O₂ schließt eine Druckmeßdose M\, M₂ an, die den auf der Unterseite der Kolben Ei, E₂ herrschenden Druck in einen entsprechenden Wert «i. i\₂, beispielsweise eine

elektrische Spannung, umsetzt. Dieser Wert gelangt auf ein Differenzbildungsglied Di] bzw. Di₂ und wird dabei gegen einen von einem Einstellglied R] bzw. R₂, beispielsweise einem digital einstellbaren Potentiometer, vorgebbaren Wert, der einer gewünschten Druck- ·-> einstellung entspricht, verglichen. Der entstehende Vergleichswert wird durch einen beispielsweise aus mehrere kaskadegeschalteten Einzelverstärkern aufgebauten Regelverstärker L] bzw. L₂ verstärkt und gelangt über ein weiteres Differenzbildungsglied Ds\ bzw. Di₂, dessen Funktion noch erläutert wird, auf den Eingang eines Ausgangsverstärkers /V, bzw. N₂, an dessen Ausgang die Stellgröße yi bzw. y₂ auftritt, die die Einstellung des Servo-Druckminderventils O\ bzw. O₂ festlegt. Damit ist der eine Regelkreis für die \ί Drucküberwachung in der jeweils unteren Ringkammer Ku. K_2y in bezug auf den Druck in der jeweils oberen Ringkammer K]_x, K2,umrissen.

Dem eben beschriebenen, in doppelter oder mehrfacher, beispielsweise vierfacher Ausführung Vorhändenen Regelkreis zur vorgebbaren Druckeinstellung ist ein weiterer gemeinsamer Regler Uunterlagen, an dem sich ein Vorgabewert für ein Untermaß der Materialdikke einstellen läßt. Auch in diesem Fall handelt es sich beispielsweise um einen Spannungswertgeber, der etwa durch ein Digitalpotentiometer verwirklicht ist. Dieser unteilagerte 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 m Spalteinstellung zwischen den Walzenstühlen dient ein Ist-Wert-Geber Λ bzw. I₂, der mechanisch einerseits, wie in der Zeichnung schematisch dargestellt, mit dem oberen bzw. andererseits mit dem unteren Walzenstuhl verbunden ist. Dieser Ist-Wert-Geber I] bzw. /2 liefert r> ausgangsseitig ein analoges Signal ß] bzw. ß₂, 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 Ueinstellbaren 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 I] bzw. I₂ auf ein Differenzbildungsglied Dn bzw. Dr₂ geschaltet. Der erhaltene Differenzwert wird über einen Verstärker M\ bzw. M₂ verstärkt und gelangt als Korrektursignal auf das bereits erwähnte Differenzbildungsglied Ds] bzw. Ds₂- Die um den unterlagerten Regler U ergänzte Schaltung ermöglicht also nicht nur eine geregelte Druckeinstellung, sondern auch eine Korrektureinstellung hinsichtlich des Spaitabstands 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 Q] bzw. Q₂ 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 h bzw. I₂ verbundene Geberarm des oberen Walzenstuhls auf das Anschlagglied Q_x 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 zwischen den Walzenstühlen entfällt. Bei einer verbesserten Ausführungsform ist durch Verwendung eines unterlagerten Regelkreises ein vollautomatisches Arbeiten möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verstelleinrichtung für eine Richtmaschine zum Richten von Blechen und Flachmaterialien mit einem unteren und einem oberen Walzenstuhl, die jeweils auf gleichen Abstand voneinander stehende, quer zur Materialdurchfiußrichtung angeordnete obere bzw. untere zwangsweise angetriebene Richtwalzen aufnehmen, wobei der obere Walzenstuhl und der untere Walzenstuhl zur Relativzustellung in Querrichtung in bezug auf das durchlaufende Richtgut über zwei Paare von druckmittelverschiebbaren Kolbenstangen kraftschlüssig miteinander gekoppelt sind, von denen das eine Paar unter Freilassung eines Zwischenabstands zur Einführung des Richtguts in die Maschine im Bereich des Richtguteinlasses und das andere Paar in entsprechendem Abstand im Bereich des Richtgutauslasses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (F] bzw. Fi) als Zugelement ausgebildet sind, daß jede Kolbenstange (F\ bzw. Fi) im oberen Walzenstuhl (A) in einer Führungsbohrung eines Zylinderraums (K] bzw. K₂) geführt ist, der durch einen mit der Kolbenstange verbundenen Kolben (Ej bzw. £2) in zwei Ringräume (Ku. K_2x bzw. K\y, K2v) unterteilt ist, von denen der jeweils obere Ringraum (Ku bzw. K_2x) einen kleineren Wirkungsquerschnitt am Kolben als der jeweils untere Ringraum (K\_y bzw. K_2y) aufweist, und daß der jeweils obere Ringraum an eine einstellbare Druckmittelquelle fS,) direkt und der jeweils untere Ringraum (K\_y bzw. K_2y) über ein zugeordnetes Servo-Druckminderungsventil (O\ bzw. O₂) an die Druckmittelquelle angeschlossen ist.

2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (F\ bzw. F₂) mindestens auf einer Walzenstuhlseite (W)über eine Kugelgelenkanordnung (G], H\ bzw. G₂, H₂) angreifen, so daß durch ungleichmäßiges Richtgut bedingte Relativneigungen in Quer- und/oder Längsrichtung ausgleichbar sind.

3. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Servo-Druckminderungsventile (O] bzw. O₂) am Richtguteinlaß bzw. -auslaß regelbar und in ihrer jeweiligen Einstellung unterschiedlich vorwählbar sind.

4. Verstelleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Zustellung der Walzenslühle (A, B) durch Anschläge (Q] bzw. Q₂) auf einen Mindestwert der Spalteinstellung (d)begrenzbar ist.

5. Verstelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (Q] bzw. Q₂) zur Veränderbarkeit des Mindestwerts der Spalteinstellung ^einstellbar sind.

6. Verstelleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ZylinderVKolbenanordnung (E], F] bzw. E₂, F₂) ein eigener Kraftregelkreis zugeordnet ist, so daß in Längs- und in Querrichtung des Richtguts (C) verschiedene Zustellkräfte einstellbar sind.

7. Verstelleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Kraftregclkreiscn ein gemeinsamer unterlagerier Regler (U) zugeordnet ist, an dem ein Sollwert der Materialstärke einstellbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 für eine Richtmaschine zum Richten von Blechen und Flachmaterialien.

BH älteren Richtmaschinen für Bleche und dergleichen erfolgt die Zustellung zwischen einem oberen und einem unteren Walzenstuhl, d. h. die Einstellung des Richtspalts zwischen den Riditwalzen beispielsweise über handradbetätigte Spindeln und die Einstellwerte lassen sich durch Meßuhren oder vergleichbare mechanische Meßeinrichtungen überwachen. Die Einsteilung solcher Richtmaschinen ist verhältnismäßig umständlich und erfolgt starr ohne flexible Anpassungsmöglichkeit an unterschiedliche Materialgegebenheiten.

Aus der DE-AS 14 52 867 ist eine Verstelleinrichtung für Richtmaschinen der genannten Art bekannt, bei der die Regulierung der Zustellung des Walzenspalts hydroelektrisch über druckmittelbetätigte Zylinderpaare am Richtguteinlaß bzw. Richtgutauslaß erfolgt. Die

2i> Hydraulikzylinder werden durch einen gemeinsamen Motor über ein Untersetzungsgetriebe betätigt. Diese motorische Walzenstuhlverstellung führt insofern noch zu Schwierigkeiten, als durch das unvermeidbare Spiel im Getriebe eine Feineinstellung mit geringfügig

2■> unterschiedlicher Zustellung im Ein- bzw. Auslaßbereich in der Größenordnung von ein bis zwei Hundertstel Millimeter unmöglich ist.

Auch das Auseinanderfahren der Walzen und die sofortige vollautomatische Zustellung der Walzenstühle

si) auf Endmaß ist mit der bekannten hydroelektrischen Verstelleinrichtung nicht möglich.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Verstelleinrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung für Richtmaschinen dahingehend zu verbessern, daß eine automatische, ggfs. fernbedienbare Einstellung der Maschine ohne wesentliche Zwischenkontrolle und Nachregulierung bei wesentlich kleineren Materialabweichungen als bisher ermöglicht wird. Entfallen soll insbesondere ein

■*» Nachregulieren der Walzenzustellung und ein Messen bei jedem Materialdurchlauf.

Diese technische Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Verstelleinrichtung gelöst, die die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.

·!"> Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Um die notwendige Zustellkraft zwischen dem oberen und unteren Walzenstuhl aufzubringen, sind gemäß der Erfindung die zur Führung der mit der

■">" Zugkolbenstange verbundenen Kolben bestimmten Zylinderräume durch den Kolben in jeweils zwei Ringräume unterschiedlichen Wirkungsquerschnitts unterteilt. Dieser unterschiedliche Wirkungsquerschnitt ergibt sich daraus, daß der dem unteren Walzenstuhl

^v> 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

^h() Wirkungsquerschnitts im unteren Ringraum nach oben gezogen wird und damit die Zustellung des oberen zum unteren Walzenstuhl bewirkt.

LJm die wünsehenswerien Freiheitsgrade zum Ausgleich von Matcrialschwankungen insbesondere zwi-

'¹^ sehen dem Richtgutcinlaß und -auslaß in der Relativ Stellung /wischen dem oberen und unteren Walzenstuhl zur Verfügung zu haben, ist in Übereinstimmung mit der Erfindung bei einer bevorzugten Ausführunesform