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Vorrichtung zur Übertragung » eines Verstelldruckes, insbesondere
zur Feineinstellung des Walzenspaltes bei Walzwerken Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zur Übertragung eines Verstelldruckes, insbesondere zur Feineinstellung
des Walzenspaltes bei Walzwerken, bei der durch auf großem Wege wirkende kleine
Kräfte große Verstellkräfte auf kleinem Wege erzielt werden.
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Bisher hat man, um sehr hohe Drücke zu erzeugen, vorzugsweise hydraulische
Einrichtungen benutzt. Die mit diesen Einrichtungen auszuübenden Drücke sind hauptsächlich
durch den Umstand stark begrenzt, daß sie Dichtungspackungen erfordern, die den
hohen Drücken auf die Dauer nicht standhalten, weshalb z. B. hydraulische Pressen
selten einen höheren Betriebsdruck als zoo Atm. aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich hiervon im wesentlichen
dadurch, daß zur Kraftübertragung eine in einer Kammer eingeschlossene elastische
Masse, wie Gummi oder ähnliche Stoffe, Anwendung findet, welche den Druck auch nach
Art des hydraulischen Prinzips überträgt, jedoch keine Stopfbüchsen oder sonstige
Dichtungspackungen erfordert und außerdem beim Nachlassen des Druckes stets wieder
im wesentlichen die ursprüngliche Form annimmt. Die hochwertigen Gummisorten der
Neuzeit haben die Eigenschaft, daß jede Deformation nach kurzer Zeit verschwindet
und der Gummi wieder in seine ursprüngliche Form zurückgeht, auch wenn die Formänderungen
oft wiederholt werden. Stellt sich nach längerem Gebrauch eine Ermüdung des Gummis
heraus, so kann die in der Druckkammer befindliche Gummimasse leicht und ohne nennenswerte
Kosten erneuert werden. Außer dem genannten Vorteil, daß Stopfbüchsen oder sonstige
Dichtungspackungen überflüssig sind, hat die Erfindung ferner u. a. noch die Vorteile,
daß keine Verdunstung des Druckmittels wie bei hydraulischen Einrichtungen stattfindet
und die Druck- oder Pumpenkammer von dem Druckmittel nicht angegriffen wird.
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Obwohl Gummi sehr elastisch und verform bar ist, ist das Fließvermögen
im Vergleich zu einer Flüssigkeit naturgemäß begrenzt, weshalb die Erfindung hauptsächlich
für solche Zwecke anwendbar ist, wo kleine Wege bei großer Druckübertragung in Frage
kommen, beispielsweise zur Feineinstellung des Walzenspaltes bei Walzwerken oder
anderen Maschinenteilen. Die begrenzte Anwendbarkeit der Erfindung auf Einrichtungen,
bei welchen kleine Verstellungen unter hohem Druck in Frage kommen, wird andererseits
durch die erwähnten Vorteile, daß Stopfbüchsen oder sonstige Dichtungspackungen
entbehrlich
sind, das Druckmittel nicht verdunsten kann und leicht auswechselbar, zudem auch
billig ist, vollständig ausgeglichen.
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Versuche haben erwiesen, daß Gummi als Druckmittel ebensowenig wie
Wasser bei hohen und höchsten Drücken volumenbeständig ist. Bei einem spezifischen
Druck von z. B. 3ooo Atm. wird das ursprüngliche Volumen eines Gummikörpers um etwa
7 °/a verdichtet, der Körper verhält sich also in dieser Beziehung ebenso wie Wasser.
Wird der Druck wieder aufgehoben, so nimmt Gummi nicht nur das ursprüngliche Volumen,
sondern auch die ursprüngliche Form. wieder an, so hoch der spezifische Druck auch
gewesen sein mag; im Gegensatz zu anderen, insbesondere metallischen @Z"erkstoffen,
die bei hohen Drücken, wenn die Elastizitätsgrenze überschritten wird., bekanntlich
eine bleibende Formänderung und ein geringeres Volumen annehmen. Dabei wird bei
Gummi die eigentliche Elastizität des hochelastischen. Stoffes in nur geringem Maße
in Anspruch genommen, da die Verformung nur ganz geringfügig sein kann. Die Reibungsverluste
des Kolbens und des elastischen Stoffes sind sehr gering, da der Kolben keine besonderen
Packungen hat und das Fließen des Stoffes vorzugsweise im Kern des Stoffes und nicht
an den Wänden der Druckkammer vor sich geht, wo die Reibung größer ist. ' Auf der
Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. i die Vorrichtung in einer solchen Ausführung in Draufsicht, wie sie z. B.
zur Feineinstellung des Walzenspaltes bei Walzwerken Anwendung finden kann, Fig.
2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig:'i und Fig. 3 einen Schnitt nach der
Linie III-III der Fig. i, Fig.4 einen Schnitt durch eine etwas abgeänderte Ausführungsform
der den elastischen Werkstoff aufnehmenden Druckkammer.
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Die Vorrichtung besteht aus einer oben offenen, napfartigen Druckkammer
35, in deren Boden z. B. zwei aus der Zeichnung Fig. i ersichtliche rechtwinklig
zueinander gekreuzte oben offene Kanäle 37, 38 angeordnet sind, welche die hochelastische
Werkstoffmasse aufnehmen, die beispielsweise aus in die Kanäle 37, 38 eingeschobenen
Weichgummistöpseln 39, 40 (Fig. 2) besteht. In den Kreuzschlitz 44 42 (Fig. i) kann
gegebenenfalls noch eine Weichgummimasse 43 gelegt werden, die mit den Gummistöpseln
39, 4o aus einem Stück oder aus einer getrennten Weichgummimasse bestehen kann.
Darüber ist noch eine Weichgummischeibe 44 und eine Hartgnmmischeibe 45 gelegt,
auf welcher der Druckkolben 36 liegt. Gegebenenfalls können die Weichgummischeibe
44 und die Hartgummischeibe 45 auch wegfallen. Die Druckplatte 36 wird in ihrer
Hubbewegung durch eine Überwurfmutter 46 begrenzt und ist mit einer Gewindeöffnung
47 zum Einschrauben eines Stiftes öder Bolzens für die Walzeneinstellung versehen.
48 ist ein abschraubbarer Verschlußstöpsel zum Einführen des Gummipfropfens 40 in
den Kanal 38. Der andere Gummipfropfen 39 im Kanal 37 wird durch eine winklig hierzu-
angeordnete öffnung in der Druckkammer 35 eingeführt, die gleichzeitig zur Aufnahme
des Druckstempels 5o dient. In der gezeichneten Ausführungsform ist der Stempel
5o in einem den Kanal 37 verlängernden Ansatzstück 49 verschiebbar, das gleichfalls
mit Gummimasse ausgefüllt ist und z. B., wie gezeichnet, mit dem Gummistöpse139
aus einem Stück bestehen kann.
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Der Druckstempel 5o wird durch eine mit Handrad 52 o. dgl. versehene
Spindel 51 verstellt, die durch eine Überwurfmuffe 53 mit einer auf dem Ansatzstück
49 verschraubbaren Gewindebüchse 54 verbunden ist. Durch Drehung der Spindel
51 mittels des Handrades 52 kann somit die Büchse 54 auf dem Ansatzstück
49 derart verschraubt werden, daß der Druckstempel 5o gegen das Ende der Gummimasse
drückt. Dadurch wird die in den Kanälen 37, 38 befindliche Gummimasse zusammengepreßt,
wodurch diese durch die Öffnungen 41, 42 nach oben aus der Druckkammer herausgepreßt
wird und auf die Druckplatte 36 wirkt, die dadurch' gehoben wird und eine entsprechende
Einstellung der Walze oder des sonstigen Maschinenteiles bewirkt. Die Bewegung der
Druckplatte 36 kann unmittelbar oder unter Einschaltung von Zwischengliedern mittelbar
auf den zu verstellenden Maschinenteil übertragen werden. Auf diese Weise können
bei geringer Kraftbeanspruchung große Drücke bis zu mehreren ioo t ausgeübt werden.
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Ein an der Druckkammer 35 befestigter Zeiger 55 und eine Skaleneinteilung
auf der Gewindebüchse 54 zeigen den Grad der Verschiebung des Druckstempels
50 und der Zusammenpressung der in den Kanälen 37, 38 eingeschlossenen Gummimasse
an.
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Durch die in dem Verlängerungsansatz 49 angeordnete Gummimasse wird
beim Vorschub deg Stempels 5o die in den Kanälen 37, 38 befindliche und aus den
letzteren ausgepreßte Gummimasse fortlaufend ergänzt.
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Die Größe der Verstellung des Druckkolbens 36 oder der von ihn verstellten
Walze oder des sonstigen Maschinenteiles kann durch eine Meßuhr in der Weise angezeigt
werden, daß ein mit der Druckplatte 36 verbundener
Stift 56 durch
eitle Öffnung 5; der Druckkammer 35 mit Spielraum hindurchgeführt (Fig. 3) und an
der lfeßuhr 6o befestigt ist, während deren Fühlhebel6z sieh gegen ein festes Widerlager
stützt.
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Außerdem ist die Einrichtung noch .111t einer zweiten Meßuhr 62 zum
'Messen des auf den elastischen Werkstoff ausgeübten-Druckes versehen. Zu diesem
Zwecke ist im Boden der Druckkammer 35 eine diisenförinige Bohrung 63 vorgesehen,
durch welche beim Vorschub des Stempels 5o von der Gummischeibe :14. ein buckelartiger
Teil ausgepreßt wird (Abb. 3), durch den seinerseits ein Kolben 64. eitle zwischen
ihin und einer festen Unterlage 65 liegende Masse 66 aus Gummi oder ähnlichem elastischen
Werkstoff zusammendrückt und von der Gummimasse 66 durch eine Off-111111- 67 eines
Rohres 68 nach außen gepreßt wird und damit auf ein nicht gezeichnetes. in
dein Ein satzstiick 69 geführtes Stellglied einwirl,:t, claS die Verstellung in
der 1Ie13tihr 62 auslöst. Gegebenenfalls kann auch der durch die Öffnung 63 ausgepreßte
Guinnlibuckel zuni -Anzeigen in der 1Ießulir 62 benutzt werdeil. Die beschriebene
Anordnung hat aber den Vorteil, daß der eigentliche Anzeige- oder Meßbuckel, der
durch die ()ffnung cl; aus`Tepreßt wird. und finit ihm natürlich auch die Guinminlasse
66 nur unter eirein Bruchteil der am Handrad 52 ausgeübten Kraft steht. Die Unterlage
65, die von unten in den Grundkörper 3; eingesetzt und in beliebiger Weise befestigt
wird, kann auch einstellbar gemacht werden.
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Um bei hohen Drücken ein Durchfließen des elastischen \Verl:stoffes
an den Kanters zu verineiden, wird der nach der Druckkammer des Druckkolbens 36,
wie Fig.4 zeigt, und dem elastischen Werkstoff ; 9 zti liegende Rand So vorgewölbt
und nach innen konisch verlaufend ausgebildet. Unter der Einwirkung des Druckes
von dem 'lochelastischen Werkstoff federt die Kante So des Kolbens gegen die Wand
Si der Druckkammer und verhindert eiil Durchfließen des elastischen Werkstoffes
79.
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Anstatt den Rand des Druckkolbens vorzuwölben, kann auch eine Blechplatte
mit ume;ellörcielten Rüisdern einbelegt @1-erden.
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Die .@liwenduiigsmöglichkeit der Erfindung ist naturgemäß sehr nianisi-faltig.
Sie ist besonders überall da verwendbar. wo es darauf ankommt, hohe und höchste
Drücke bei relativ kleinen Bewegungen finit geringer Kraftbeanspruchung zu erzeugen.
wie beim 1?i-zeugen voll Drücken zur Einstellui1g v011 llaschillenteilen u. dgl.,
beispielsweise der Walzen von Walzwerken, der Spindeln, Körnerspitzen usw. von Einspannvorrichtuiigeii
bei Werkzeugiliaschinen. ferner bei Materialpriifniaschinen, Pressen, Hebezeugen.
s@'aageu und anderen Maschinen und Maschinenelementen aller Art.
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Bei der Verstellung von Walzen bei Walzwerken ist es z. B. von großer
Wichtigkeit, die Druckspindeln bei vollem Druck einzeln nachstellen zu können, um
ein gleichmäßiges Fertigprodukt z. B. bei Bandwalzwerken zu erzeugen. Da die Schraube
selbst wegen der großen Reillunl;sverluste bei hohen Drücken kaum mehr bewegt werden
kann, wird z. B. zwischen den Druckklötzen und der Schraube die neue Vorrichtung
eingeschaltet, die es gestattet, mit Aufwendung geringster Kraft einen Kolben zt.
bewegen, der sich nur wenige Bruchteile eines Millimeters nach oben oder unten bewegt,
je nachdem eine Vergrößerung oder Verringerung des Walzendruckes gewünscht wird,
uni eine gleichmäßige Stärke des zu walzenden Bandes all beiden Seiten zu erzielen.
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Die Erfindung kann aber anstatt zum Einstellen von Maschinenteilen
usw. auch zum Lösen -und Auseitianderspreizeil voll Maschinen- oder soilsti-en Teileis
Anwendung fiisclen, indem auf die zwischen den Teilen eingebettete Werkstoffmasse
mittels Schraubstift o. dgl. ein Druck ausgeübt und dieser verhältnismäßig kleine
Druck durch Verdrängung- der elastischen Werkstoffmasse an den größeren Berührungsflächen
in eine grolle Kraft umgesetzt wird, welche die zti lösenden Teile auseinandersprengt..
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Die gemäß der Erfindtilig gebauten Apparate zeichnen sich nicht nur
durch große Einfachheit in der Bauart aus, sondern sie haben auch nur sehr, geringe
Abmessungen und beanspruchen demzufolge nur wenig Raum, so flaß sie überall leicht
anbringbar sind. Trotzdem sind sie für beliebig holte und höchste Kräfte und Drücke
anwendbar. Ein Kolben von etwa ioo nini Durchmesser kann z. B. Walzendrucke bis
300 t erzeugen und anessen.
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Anstatt Gunimi können auch andere liociielastische und stark verformbare,
nicht riletal.-lische und nicht flüssige Stoffe als Druck mittel Anwendung finden.
z. B, Gelatine, deren Verdichtungsverhältnisse ähnlich denen von Gunlini sind. Die
Form und Abmessungen des Druckmittels und der das letztere aufnehmenden Druckkammer
können beliebig se?n.