DE2935083A1

DE2935083A1 - Overload safety device for rolling mills - where strain gauge in electric monitor circuit causes fracture of safety plate if overload occurs

Info

Publication number: DE2935083A1
Application number: DE19792935083
Authority: DE
Inventors: Karl 4020 Mettmann Gust; Ing.(grad.) Wolfgang 4030 Ratingen Ruyters
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1979-08-28
Filing date: 1979-08-28
Publication date: 1981-03-12
Also published as: DE2935083C2

Abstract

The mill includes work rolls which are located on chocks pressed against adjusting spindles employed to provide a specified roll gap. Between the chocks and the spindles is a hydraulic chamber and a plate which fractures when a load of 60-85% of the max. permissible stress for the mill is reached. An electric load indicator, e.g. a strain gauge, is located on the parts of the mill subjected to stress, e.g. on the stands, and is used to trigger a hydraulic circuit which fracture plate. The overload device is not damaged when used on heavy duty mills.

Description

Die Erfindung betrifft eine überlastsicherung für Walzwerke gemäß Gattungs-The invention relates to an overload protection device for rolling mills according to Generic

begriff des Patentanspruches.term of the patent claim.

Eine gattungsbildende Oberlastsicherung ist durch die Patentanmeldung D 16 531 bekannt. Die überlastsicherung hat den Vorteil, daß durch den Bruch der Membrane plötzlich ein großer querschnitt zum Entweichen der in einer Kammer vorhandenen Druckflüssigkeit frei wird. Der Nachteil ist aber, daß die Sicherung bei beherrEchbarem Flüssigkeitsdruck in Walzwerken Durchuesserabmessungen erhalten müsste, die die Lagerbreite wesentlich überschreiten und damit eine Vergrößerung der Walzwerksabmessungen bewirken, um dieselbe Steifigkeit der Konstruktion zu erreichen.A generic overload protection is through the patent application D 16 531 known. The overload protection has the advantage that by breaking the Membrane suddenly has a large cross-section to allow those in a chamber to escape Hydraulic fluid is released. The disadvantage, however, is that the backup is manageable Fluid pressure in rolling mills would have to get diameter dimensions that Significantly exceed the bearing width and thus an increase in the dimensions of the rolling mill effect to achieve the same rigidity of the construction.

Andererseits ist es eine alte Erfahrung, daß Brechelemente auch bei noch so gleichmässiger Herstellung stark streuende Festigkeitswerte besitzen.On the other hand, it is an old experience that refractive elements also act no matter how uniform the production, they have widely varying strength values.

Man hat zur Vergleichmäßigung der Druckfestigkeit die Umsetawng der zu sichernden Druckbeanspruchung in beispielsweise einer Zugbeanspruchung (DE-AS 11 Ol 328) besondere Formen mit örtlichen Spannungserhöhungen für das Brechelement vorgeschlagen. Diesem Nachteil steht aber der besondere Vorteil gegenüber, daß die Brechelemente auf einen vorteil haften kleinen Einbaudurchmesser unterzubringen sind.To equalize the compressive strength, the conversion of the compressive stress to be secured in, for example, a tensile stress (DE-AS 11 Ol 328) special shapes with local stress increases for the breaking element suggested. This disadvantage is offset by the particular advantage that the To accommodate crushing elements on an advantageous small installation diameter are.

Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist es, die Verminderung des Einbaudurchmessers hydraulischer Oberlasts kherungen für große Kräfte unter witgehender Aufrechterhaltung ihrer Auslösegenauigkeit, die auerdem den; rauhen Walzwerksbetrieb gemaß robust und unempfindlich sind.The object of the present invention is to reduce the installation diameter Hydraulic upper load locks for large forces with constant maintenance their release accuracy, which also includes the; rough rolling mill operation according to robust and are insensitive.

Die Lösung besteht in den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs.The solution consists in the features of the characterizing part of the Claim.

Für die Durchmesserbeimessung ist maßgebend, welcher Anteil der Druckkraft hydraulisch und welcher von dem Brechelement aufgenommen wird. Für die Aufteilung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs ergibt sich bei. gleiche;n Hydraulikdruck ein Kammerdurchmesser d gegenüber einem Kammerdurchmesser D für eine Oberlastsicherung nach der gattungsbildenden Schrift mit Membrane. Kraftanteil des d Brechel ementes r 60 % ç 0,4 x g , 0,63 Q 85 % ç0,15 x D e 8,388 D Das heißt, praktisch wird der E1nbaudurchmesser nach dem gegenwärtigen Vorschlag gegenüber dem einer überlastsicherung mit Membrane halbiert.For the diameter measurement it is decisive which part of the pressure force is taken up hydraulically and which part is taken up by the breaking element. For the division according to the characterizing part of the claim results from. same; n hydraulic pressure a chamber diameter d compared to a chamber diameter D for an overload protection according to the generic document with membrane. Force share of the d Brechel elements r 60% ç 0.4 xg, 0.63 Q 85% ç0.15 x D e 8.388 D In other words, according to the current proposal, the installation diameter is practically halved compared to that of an overload protection device with a membrane.

Eine erfindungsgemäße Oberlastsicherung und ihre Wirlcungsweise wird nachstehend an dem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel naher erlautet: Figur 1 zeigt ein Walzwerk in der Vorderansicht in Walzrichtung Figur 2 + 3 zeigen einen Längsschnitt durch die Walzenanstellung mit Brechel ement In Figur 1 besteht das Walzwerk aus den beiden Ständern la und ib zwischen denen die Walzen 4 und 14 angeordnet sind. Die Walzen sind Jn jedem Walzenständer in Einbaustücken 3, 15 gelagert, die durch besondere Mittel gegen die Anstellspindel 2a und 2b auseinandergedrückt werden. Zwischen Oberwalze, Einbaustück 3a und Anstellspindel 2a - ebenso am anderen Walzenende ist die Oberlastslcherung mit Brechplatte 5 und Hydraulikkammer 6 eingespannt. Zur Kammer 6 führt eine Hydraulikzuleitung 13 mit Ventil 10, das beaufschlagt ist von einer Brückenschaltung 17 mit Dehnungsmeßstreifen 16 am Walzenständer la.An overload protection device according to the invention and its mode of operation is The following is explained in more detail using the exemplary embodiment shown schematically: Figure 1 shows a rolling mill in the front view in the rolling direction Figures 2 + 3 show a longitudinal section through the roll adjustment with Brechel ement in Figure 1 consists the rolling mill from the two stands la and ib between which the rollers 4 and 14 are arranged. The rolls are mounted in chocks 3, 15 in each roll stand, which are pressed apart by special means against the adjusting spindle 2a and 2b will. Between the top roller, chock 3a and adjusting spindle 2a - also on the other End of roll is the overload hole with breaker plate 5 and hydraulic chamber 6 clamped. A hydraulic supply line 13 with valve 10 leads to the chamber 6 is acted upon by a bridge circuit 17 with strain gauges 16 on the roll stand la.

In Figur 2 und 3 ist die Hydraulikkammer 6 mit Hohlraum 11 und der Zuleitung 13 für die Hydraulikflüssigkeit zwischen der Anstellspindel 2a und dem oberen Einbaustück 3a vergrößert dargestellt. Der Hohlraum 11 der Hydraulikkammer 6 ist in Figur 2 mit der Brechplatte 5 hermetisch abgeschlossen, die von den Schraubenbolzen 9 gehalten wird und auf die die Anstellspindel 2a über den in der Hülse 8 geführten Stempel 7 aufsitzt. In Figure 2 and 3, the hydraulic chamber 6 with cavity 11 and the Feed line 13 for the hydraulic fluid between the adjusting spindle 2a and the Upper chock 3a shown enlarged. The cavity 11 of the hydraulic chamber 6 is hermetically sealed in Figure 2 with the breaking plate 5, which is from the screw bolts 9 is held and on which the adjusting spindle 2a is guided over the in the sleeve 8 Stamp 7 is seated.

Die überlastsicherung wird nach der zulässigen Kraft auf eine Anstellspin-Qdel 2a bemessen. Beträgt die zulässige Kraft beispielsweise 100 KN und wird eine Brechplatte für eine Kraft von 70 KN mit einer Streuung von plus/minus t0 KN gewählt, so ist ein HydEaulikdruck p zu wählen, der mit der Querschnittsfläche der Kammer 11 mindestens 40 KN, praktisch etwas mehr als 40 Ktt, aufbringt. Damit löst eine Walzkraft bis zu 100 KN nicht die Oberlastsicherung aus durch den Bruch der Brechplatte, auch wenn diese den kleinsten Festigkeitswert hat. The overload protection is activated according to the permissible force on an adjusting pin Qdel 2a dimensioned. For example, if the permissible force is 100 KN and it becomes a crushing plate selected for a force of 70 KN with a spread of plus / minus t0 KN, then to choose a hydraulic pressure p which is at least equal to the cross-sectional area of the chamber 11 40 KN, practically a little more than 40 Ktt. This releases a rolling force up to To 100 KN not the overload protection from breaking the crushing plate, either if this has the lowest strength value.

Obersteigt die Walzkraft aber die zulässige Kraft, so wird d P ruch einer Brechplatte mit hohen Festigkeitswerten erst bei 120 KN e1ntreten und die zulässige Kraft um 20 % überschreiten. Erfindungsgemäß wird nun ein derartiges Überschreiten der zulässigen Kraft dadurch verhindert, daß bei Erreichen der zulässigen Kraft von lOO KN die Verstimmung der Brücke 17 der Dehnungsmeßstreifen 16 am Ständer la so groß ist, daß das Ventil 10 geöffnet wird. Ist der Kammerdruck soweit abgebaut, daß die Brechplatte 5 mit weniger als 20 KN Kraft hydraulisch unterstützt wird, so bricht diese wie in Figur 3 mit Bruchkanten 12 dargestellt auch dann, wenn es zufällig ein Exemplar mit den höchsten Festigkeitswerten ist. However, if the rolling force exceeds the permissible force, then d P ruch a crushing plate with high strength values only step at 120 KN and the Exceed permissible force by 20%. According to the invention, such an overshoot is now made the permissible force prevents that when the permissible force is reached of 100 KN the detuning of the bridge 17 of the strain gauges 16 on the stand la is so large that the valve 10 is opened. If the chamber pressure has been reduced so far, that the crushing plate 5 is hydraulically supported with less than 20 KN force, so this breaks as shown in Figure 3 with breaking edges 12 even if it happens to be a specimen with the highest strength values.

Durch den Bruch der Brechplatte 5 wird das obere Einbaustüdk 3a mit Oberwalze und mit der Hydraulikkammer 6 hochgedrückt, während die Anstellspindel 2a ihre Lage zur Unterwalze nicht verändert. Der dabei entstehende größere Walzenabstand als 18 in Figur 1 gibt dem die Oberlast auslösenden Hindernis zwischen den Walzen freien gefahrlosen Durchgang.By breaking the breaking plate 5, the upper Einbaustüdk 3a with Upper roller and pushed up with the hydraulic chamber 6, while the adjusting spindle 2a does not change its position relative to the lower roll. The resulting larger roller spacing as 18 in FIG. 1 gives the obstacle between the rollers which triggers the upper load free safe passage.

Zur Wiederherstellung der Oberlastsicherung ist die Brechplatte 5 zu erneuern und der Flüssigkeitsdrück in der Hydraulikkammer 11 wieder auf die vorgegebene Druckhöhe p entsprechend mindestens 40 KN Unterstützungskraft zu bringen und das Walzwerk ist wieder einsatzbereit.To restore the overload protection, the crushing plate 5 to renew and the fluid pressure in the hydraulic chamber 11 back to the predetermined To bring pressure height p corresponding to at least 40 KN support force and that The rolling mill is ready for use again.

Claims

Overload protection for rolling mill Patent claim: overload protection for rolling mills in the form of a chamber between the loaded parts, the chamber is closed in a machine part by a breaking element, -on which a punch of the other machine part acts and each other in the case of destruction of the breaking element causing excessive stress to escape certain pressure fluid filled and provided with a supply line with a shut-off device for the hydraulic fluid is characterized in that an electrical load indicator is attached to the pressure-loaded Parts or the roll stand is present, the beginning of the reaching of the permissible rolling mill load acts on the shut-off so that it is opened and that the breaking element for an excessive load of 60 - 85 X the permissible one causing the destruction Rolling mill load is dimensioned.