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Vorrichtung zum Heben und Senken der Mittelwalze von Triowalzwerken.
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Heben und Senken der Mittelwalze von Triowalzwerken
in zwangläutiger Gleichzeitigkeit mit den Senk- und Hebbewegungen der Walztische
und besteht in einer besonderen Ausführungsart solcher Vorrichtungen nach Patent
..1.53 318. .
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Nach dem Hauptpatent wird vorgeschlagen, erstens beide Mittelwalzenhubbewegungen,
also nicht nur die Senk-, sondern auch die Hebbewegung durch . maschinellen Antrieb
von dem maschinell angetriebenen System der auf und ab zu bewegenden Walztische
aus bewirken zu lassen, und zweitens die Kupplung des Mittelwalzensystems mit dem
Walztischsystem einerseits fest genug auszubilden.. claß innerhalb des Bereiches
der freien Bewegbarkeit des Mittelwalzensystems der Kupplungsteil des Walztischsystems
den Kupplungsteil des Mittelwalzensystems mitnimmt, andererseits aber auch unter
Entgegensetzen von Widerstand nachgiebig, derart, daß jenseits der Hubgrenzen des
Mittelwalzensystems die infolge des größeren Hubes des Kupplungsteiles des Walztischsystems
entstehende Bewegung der Kupplungsteile in bezug aufeinander Arbeit auf Kosten der
Antriebsenergie leistet, welche den Anliegedruck der Mittelwalze auf die ihren Hub
jeweils begrenzende andere Walze bewirkt.
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Die mit der Arbeitsleistung zu überwindenden Widerstände können elastische
und unelastische Widerstände sein. Die in der Hauptanmeldung zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispiele sind solche mit unelastischen Widerständen. Diese bieten den
Vorteil besonderer baulicher Einfachheit, insbesondere, wenn man bloße Reibungswiderstände
benutzt. Sie haben andererseits die unerwünschten Eigenschaften, die Arbeit in Wärme
umzuwandeln, welche abzuführen ist, und der erhöhten Abnutzung infolge der Reibung.
Im allgemeinen sind diese Eigenschaften kaum von Belang, unter Umständen möchte
man sie aber doch umgehen.
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Dies ist durch Verwendung elastischer Widerstände möglich, denn sie
wandeln die Arbeit nicht in Wärme um, sondern speichern sie auf, und es fehlt naturgemäß
auch die Reibungsabnutzung. Außerdem haben sie noch den Vorteil, den Anliegedruck
der Mittehvalze an der ihren jeweiligen Hub begrenzenden anderen Walze mit Sicherheit
unvermindert fortbestehen zu lassen, wenn das
Walztischsystem zur
Ruhe gekommen ist und solange es in Ruhe bleibt, eben weil die geleistete Arbeit
nicht durch Wärmeerzeugung und Fortleitung dent System verlorengeht, sondern ihm
- bis zur völligen Entlastung des Widerstandes im Verlaufe des nächsten Walztischhubes
- erhalten bleibt.
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Hinwiederum haben die elastischen Widerstände gegenüber den unelastischen
- außer (laß sie im allgemeinen weniger einfach sind und schwerere Konstruktionen
bedingen den Nachteil, daß, wenn die Mittelwalze nicht oder nur mit ganz geringem
Anliegedruck an einer der anderen Walzen liegt, elastische Erschütterungen des Mittelw
alzensystems auftreten können, die angesichts der großen Schwere des Systems unter
Umständen sehr störend und schädlich sind.
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Nach der Erfindung sind nun die Einrichtungen nach der Hauptanmeldung
mit elastischen Widerständen in solcher Weise durchgebildet, daß die Nachteile behoben
sind. Eine gemäß der Erfindung durchgebildete Einrichtung ist als beispielsweise
Ausführungsform auf der Zeichnung dargestellt.
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Abb. i zeigt ein Walzwerk mit der Einrichtung in seitlicher Ansicht,
in welcher die Mittelwalze in der oberen und die Walztische in der unteren Grenzlage
dargestellt sind; Abb. 2 zeigt die gleiche Seitenansicht, in welcher jedoch die
Mittelwalze in der unteren und die Walztische in der oberen Grenzlage dargestellt
sind; Abb.3 zeigt die Kupplung der beiden Systeme in schematischer Darstellung.
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Es ist a. einer der beiden Walzständer, b die ihrer Höhenlage nach
beispielsweise festliegende Unterwalze, c die ihrer Höhenlage nach verschieden anstellbare
Oberwalze, d die zwischen der Unterwalze b und der Oberwalze c heb- und senkbare
Mittelwalze, e sind im Walzständer ca geführte Stangen, welche die Einbaustücke
f der Mittelwalze d finit einem Querstück g für den Angriff der Gegengewichtskräfte
verbinden, mit h ist jeder der Walztische bezeichnet, i sind Stangen, welche den
Antrieb von der Antriebswelle k auf die auf und ab zu bewegenden Walztische 1a übertragen,
und 1 ist das übliche Gegengewicht für die Walztische h.
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Das Gewicht der Mittelwalze d sei durch (las Gegengewicht in, welches
durch eine doppelarmige Hebelübertragung n, o zur Wirkung auf das Querstück g gebracht
ist, beispielsweise restlos ausgeglichen. Die Mittelwalze d möge sich also in jeder
infolge der Heb- und Senkbarkeit möglichen Höhenlage im sogenannten indifferenten
Gleichgewicht befinden: Befindet sich, wie in Abb. i dargestellt, die Mittelwalze
d in der oberen und der Walztisch h -in der unteren Grenzlage, so ist das Walzgut
durch den offenen Walzspalt zwischen der Mittelwalze d und der Unterwalze b'hindurchzuschicken,
wobei es von dem Walztisch h der einen Seite an den Walzspalt herangeführt und von
(-lern Walztisch lt der anderen Seite aufgenommen wird. Dann soll die Mittelwalze
d in die in Abb. 2 dargestellte untere und gleichzeitig der Walztisch h in die obere
Grenzlage bewegt «erden, so daß das Walzgut von dein Tisch h dem numnehr offenen
Walzspalt zwischen der Mittelwalze d und der Oberwalze c zugeführt bzw. aus ihm
aufgenommen wird.
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Da die Unterwalze b ihrer Höhe nach beispielsweise ein für allemal
festliegen möge, so ist die untere Grenzlage der Mittelwalze d immer dieselbe, infolgedessen
sind dies auch sowohl die oberen als auch die untere Grenzlage des Walztisches h.
Die Oberwalze c ist hingegen - zur Einstellung des Walzspaltes auf die jeweils gewünschte
Weite - auf verschiedene Höhe anstellbar, demnach ist auch die obere Grenzlage der
Mittelwalze eine verschiedene.
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Daraus ergibt sich, wenn man (las Walztischgestänge mit dem Mittelwalzengestänge
verbinden will, um die Mittelwalzenbewegungen mit den Walztischbewegungen gleichzeitig
erfolgen und den Antrieb beider Systeme maschinell und von denselben Antriebsvorrichtungen
aus bewirken zu lassen, die folgende Bedingung: Der immer gleich große Hub des Kupplungsteiles
auf selten des Walztischsystems maß beim Abwärtsgang des Tisches h mindestens so
weit gehen, wie der gleichzeitige Hub eles Kupplungsteiles auf selten des Mittelwalzensystems
beim gleichzeitigen Aufwärtsgang der Mittelwalze d bis zur höchstmöglichen Grenzlage.
Ferner maß die Kupplung zwischen den beiden Systemen in solchem Maße lose öder nachgiebig
sein, daß die Mittelwalze d bei ihrem Aufwärtsgang unabhängig von der gleichzeitigen
Hubbewegung des Tischsystems in jeder durch die jeweilige Anstellung der Oberwalze
c bestimmten tieferen Grenzlage zur Ruhe kommen kann. Es soll also der Hub des Kupplungsteiles
des Walztischsystems über den Hub des Kupplungsteiles des Mittelwalzensystems bei
aufwärts bewegter Mittelwalze im allgemeinen hinausgehen, und zwar mindestens bis
zur äußerst möglichen Hubgrenze des Kupplungsteiles des Mittelwalzensystems.
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Wenn nun auch für die Abwärtsbewegung der Mittelwalze d das Hinausgehen
des Hubes des Kupplungsteiles des Tischsystems gegenüber (lern Hub des Kupplungsteiles
des Walztischsysterns nicht notwendig ist, da - bei (lein vorausgesetzten üblichen
Beispiel - jeder der beiden Kupplungsteile eine unveränderliehe
Grenzlage
hat, so ist das Hinausgehen loch zweckmäßig, weil die Erfindung den jeweiligen Huüüberschuß
zur Hervorr ufung des Anliegedruckes in der Mittelwalze an die ihren Hub begrenzende
Ober- oder Unterwalze durch Arbeitsleistung auf Kosten der Antriebsenergie zu benutzen
erlaubt. Aus demselben Grunde ist es auch zweckmäßig, den Abwä rtshub des Tischsvstems
nicht schon mit dein Höchsthub des Mittclwalzensvsteins enden, sondern über den
letzteren hinausgehen zu lasen.
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7tir Erfüllung der obigen Bedingung und zur Erniöglicliun,- der zuletzt
beschriebenen Wirkung sind die beiden Systeme, Blas Walztischsv-,;tein und das Mittelwalzensystem,
iti der folgenden `eise miteinander gekuppelt: Das äußere Ende des Armes o des Doppelhebels
ir, o, welcher beispielsweise zugleich (las Gegengewicht in für die Mittelwalze
d trägt, läuft in zwei Arme p und q aus, welche den beiden Federn
t und ir. als die einen Widerlager dienen. Beide Federn stützen sich andererseits
in einander entgegengesetzten Druckrichtungen an dein Arm s ab, welcher an der Stange
r befestigt ist. Der Hebel o mit seinen Armen p und q bildet den Kupplungsteil
des Mittelwalzensystems und die Mange r mit dein Arm s den Kupplungsteil cles Walztischsystems.
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Die allgemeine Wirkungsweise ist die fol-#"-ende: Die N.littelwalze
d befinde sich zwischen ihren Grenzlagen und soll nun von dein abwärts gehenden
Tisch h, welcher von der Welle 1? maschinell angetrieben wird, aufwärts bewegt werden.
Der Tisch i bewegt die air ihn angelenkte -Stange r finit dem Arin s mit abwärts,
tincl es sollen die beiden Federn p und d so beschaffen, etwa in solchem Maße vorgespannt
sein, daß der Arm s den Hebel o über die Federn t, ii ohne erheblicheren
Federlitili initniinint, finit anderen Worten ein Herausbewegen des Armes s aus
der Mittellage in bezug auf die Arme p und d nur unter Arbeitsaufwand des Armes
s erfolgen kann. Sobald ntui aber die 'Mittelwalze d auf die Oberwalze c auftrifft,
wird sie von dieser an der Weiterbewegung gehindert, so daB auch der Hebel o eine
weitere Al>wärtsbe@4 egung nicht ausführen kann. Es soll dann aber der Tisch i noch
nicht in seiner unteren Grenzaare angenommen sein, die Stange r mit dein Arm s also
noch weiter abwärts gehen. Dies ermöglicht die nachgiebige Verbindung 0 .er beiden
Ktipphingsteile i--, s und o über die Federn, deren eine, die Feder ir, weiter zusammengedrückt,
während die andere, die Feder t, mehr oder weniger entspannt wird. Wenn also (las
Mittelwalzensystein zur Ruhe gekommen ist, so wirkt die _@ntriebsvorrichtung auf
dieses Svstein nicht mehr bewegend, sondern ii) solcher Art «-eiter, daß sie die
Mittelwalze d gegen die ihren Hub begrenzende Walze drückt, wobei der Anliegedruck
mit dem Hubüberschuß des Kupplungsteiles i-, s über den Kupplungsteil
o, p, q wächst.
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Die beiden Federn t und u werden unter Umständen hinsichtlich
ihrer Hub- und Druck -hrößenverhältnisse zweckmäßig ungleich gewälilt, weil für
rlen Abwärtshub der Mittelwalze a' nur so viel Hubüberschuß vorhanden zu sein braucht,
tun gerade den gewünschten Anliegedruck zu erzeugen, für den Aufwärtshab der Mittelwalze
d aber der so bemessene Mindestüberschuß zweckmäßig auch noch bei höchstes- Anstellung
der Oberwalze vorhanden sein soll.
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Die Stange z, diene im einfachsten Fall nur der Führung der Federn
t und ii und der Kupplungsteile ,s und p, q in bezug aufeinander.
Darüber hinaus könnte man sie -noch dazu verwenden, die Hubbewegungen der Federn
t und u unabhängig von den Bewegtangen des Armes s zu begrenzen, (l. h. die
jeweils der Verlängerung unterliegende Feder t bzw. ii von dem Arm s abzuheben,
wenn dessen Hub eine gewisse Grenze überschreitet. Es bleibt dann nur die Wirkung
der jeweils zusammengedrückten Feder fit bzw. t übrig.
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Schließlich kann die Stange noch dazu benutzt werden, uni die eingangs
erwähnte AuF-"abe, die Entstehung der Erschütterungen, welche die Federn in deni
indifferent ausgeglichenen Mittelwalzensysiem gegebenenfalls auftreten lassen und
von diesem auf das Tischsystein übertragen werden, vollständig zu unterdrücken.
Hierzu soll die Vorrichtung so getroffen sein, daß der Arm s längs der Stange v
finit Reibungswiderstand gleitet oder die mit dem Arm s fest verbundene Stange v
und die Widerlagerteile p und q des Hebels o mit Widerstand in bezug
aufeinander bewegbar sind. Diese Widerstände seien auf die jeweils gewünschten Größen
einstellbar.
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Eine so ausgebildete Verrichtung stellt die @"erbindung einer Vorrichtung
mit unelastischem "'icterstand im Sinne eines der in der Hauptanmeldung erwähnten
Ausführungsbeispiele mit einer Vor: icht_ing finit elastischen Widerständen nach
der Hauptanmeldung ins Sinne der obigen Beschreibung dar.
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Es kann zunächst fraglich erscheinen, warum man denn, um die Erschütterungen
zti vermeiden, nicht die Federn ganz fortläßt und nur unelastische Widerstände vorsieht.
Man beachte aber, daß man bei Vorrichtungen mit elastischen Widerständen zur völligen
Vermeidung der Erschütterungen nur vergleichsweise sehr geringe unelastische Widerstände
nötig hat - offenbar nur soviel, als zur Herbeiführung völliger Aperiodizität erforderlich
ist.
Mithin wird vergleichsweise nur wenig Wärme erzeugt, so daß in allen Fällen Kühlvorrichtungen
überflüssig sind, und es ist auch das Abnutzungsmaß vergleichsweise sehr gering.
Ferner beachte man, daß das, was an unelastischen Widerständen vorhanden ist, an
elastischen gespart werden kann und umgekehrt. Die Federn brauchen also nicht so
stark und schwer zu sein, was um so willkommener ist, als sie einen vergleichweise
großen Hub haben müssen. Schließlich beachte man noch, daß die Federn der Kupplung
die Eigenschaft geben, den- Anliegedruck mit voller Sicherheit aufrechtzuerhalten,
eine Eigenschaft, welche unelastische Widerstände der Kupplung nicht geben können.
Alles in allem erlaubt also die Verbindung der beiden Widerstandsarten in derselben
Kupplung einerseits die Nachteile der einzelnen Widerstandsarten ganz zu vermeiden
oder doch auf ein in keinem Fall mehr störendes Maß herabzudrücken und andererseits
an ihren beiderseitigen Vorteilen nichts einzubüßen.
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Es sei noch erwähnt, daß man dem Entstehen von Erschütterungen durch
die Federn auch dadurch entgegenwirken kann, daß man den beiden Federn entsprechend
ungleiche Eigenschwingungen gibt. Diese Lösung kann unter Umständen in der praktischen
Durchführung mit der oben beschriebenen ungleichen Ausbildung zur Deckung gebracht
werden.