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Selbststeuernder Ölantrieb für Walzwerke für Papier, Karton, Gewebe
o. d?l. Der den Gegenstand der Erfindung bildende Ölantrieb ist für Walzwerke für
Papier, Karton, Gewebe o. dgl. bestimmt. Er gehört zu der bekannten Art, bei der
durch Selbststeuerung die geförderte Ölmenge mit zunehmendem Arbeitsdruck abnimmt.
Das bedeutet, daß, solange der Arbeitsdruck noch nicht erreicht ist, die geförderte
Ölmenge groß ist, daß sie sich aber selbsttätig entsprechend dem zunehmenden Arbeitsdruck
verringert.
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Gegenüber bekannten Steuerungen dieser Art unterscheidet sich der
selbststeuernde Ölantrieb nach der Erfindung dadurch, daß der von irgendeiner beliebigen
Pumpe ausgehende Druckstrang nicht nur das gegenüber Einstellung ansprechende L?berströmventil
enthält, sondern auch eine von dem Druck in dein Druckstrang abhängige und auf die
Mengenleistung der Pumpe einwirkende Steuerung, und daß Überströmventil und die
auf die -Mengenleistung der Pumpe einwirkende Steuerung von der gleichen Einstellung
abhängig sind. Man hat also eine Regelung auf Druck und Menge.
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Es liegt bereits ein Vorschlag vor, auf Menge und Druck zu regeln,
aber dieser Vorschlag bedient sich eines dem Pumpenbetrieb an sich fremden Hilfsmittels,
indem nämlich vor die Pumpe, und zwar vor eine Kolbenpumpe, da andere Pumpen hierfür
nicht in Frage kommen können, ein Pendel mit schwingfähigem Drehpunkte zwischengeschaltet
wird. Diese Einrichtung, die erstens eine Kolbenpumpe voraussetzt, zweitens vor
die Pumpe geschaltet werden muß, läßt die Druckänderung nur durch Änderung der Masse
des schwingenden Pendels oder der Drehgeschwindigkeit der zugehörigen Antriebskurbel
zu und hat außerdem noch den Nachteil, daß die Möglichkeit, unter Umständen die
selbsttätige Steuerung auch in dem Kolbenanhubstrange des Ölantriebes vorzusehen,
nicht gegeben ist. Für eine selbsttätige Steuerung von Walzwerken ist der genannte
Vorschlag nicht verwendbar. r Die Anwendung eines Cberströmventils, dessen sich
auch die Erfindung bedient, ist an sich bekannt, aber in Verbindung mit einer Stufenpumpeneinrichtung.
Das genannte L'berströmventil liegt hierbei in dem Druckstrange der Niederdruckpumpe
zum Hochdruckzylinder, nicht aber wie bei der Erfindung zwischen Arbeitsstelle und
Pumpe. Beeinflussung von Druck und -Menge durch Einstellung an einer einzigen Regelstelle
ist nicht vorgesehen, außerdem besitzt die ältere Einrichtung eine Mehrzahl von
Kraftschlüssen (Federn), also eine Mehrzahl von Nachregelmitteln und Fehlerquellen.
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Wesentlich einfacher und betriebssicherer ist der Vorschlag nach der
Erfindung, der den Vorteil hat, sowohl im Druckstrange als auch im Kolbenanhubstrange
angewendet werden zu können.
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Die Zeichnung stellt schematisch in einem
Ausführungsbeispiel
den Gegenstand der Erfindung bei einem 'Mehrfachwalzwerk dar. Es sind beispielsweise
fünf Walzen angegeben..
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Die Walzen i bis 5 sind in bekannter Weise,-in nicht gezeichneten
Stuhlungen geführt. Di Zapfen 6 und 7 erhalten von den beiden je in einem Zylinder
14 bzw. 15 befindlicheir-Kolben 8, 9 über die Kolbenstangen io und i i Belastungs-
oder Entlastungsdruck. 1211n-,1 13 sind die Lager. Hinter die Kolben i-, und i 5
führt je eine Steigeleitung 26, die von den zugehörigen Pumpen 16 und 17 ausgehen.
Beide Pumpen werden motorisch oder durch gemeinsanie Transinission usw. angetrieben.
Die Pumpen saugen das flüssige Druckmittel, in folgendem immer Öl genannt, aus (lern
Saugkasten 18 über Saugrohre 2o an. Von den Pumpen 16 und 17 führen Druckrohre 2-.
a.11 Mehrfachwegschalteinrichtungen 25. Von diesen gehen die Steigleitungen 26 aus,
des weiteren Rü ckströmleitungen 27, die bei geeigneter Hahnstellung zu Weiterleitungen
28 führen; letztere münden in die Rückleitung i9, die wieder zum Ölbehälter i8 zurückführt.
Die beiden Schaltmittel 25 sind miteinander durch die Stange 25o verbunden. Die
obene 'ilinten RücksIrömIeitungen 27 gehen von rw2 den Zylindern 14 und 15
unterhalb der Kolben 8 und 9 ab. Sie sind mit einem federbelasteten Überströmventil
.11 verbunden, über dem die Rückleitung ig abzweigt.
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Die vom Druck in der Steigleitung 26 abhängige Steuerung ist mit der
zugehörigen Pumpe durch eine Stange 30 verbunden, die am Stellhebel 21 der
zugehörigen Pumpe angreift. Dieser Stellhebel 21 kann zwischen zwei ein- und feststellbaren
Anschlägen 22 und 23 verstellt werden. Liegt der Hebel 21 am Anschlag 2-2 an, so
fördert die Pumpe die höchste Ölmenge. Liegt dagegen der Hebel 1 am Anschlag 23
an, so fördert die Pumpe noch eine geringe Ölmenge, die für das Lecköl und zur Druckerzeugung
benötigt wird.
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Die Bewegung der Stange 30 hängt von der Steuereinrichtung
29 ab. In jeder regelbaren Steuereinrichtung befindet sich ein Zylinder 33, in dem
sich unter dem Einfluß einer Feder d6 ein Kolben 32 befindet. Dieser bildet den
oberen Kopf der Zugstange 30. Unterhalb des Kolbens 32 mündet in den Zylinder 33
eine vom Druckstrang 26 kommende Zweigleitung 34 ein. Gegen das jenseitige Ende
der Feder 4o liegt im Zylinder 33 ein Kolben 35 an, der über eine Spannschraube
mit einem Handrad 36 und einem in einem Zylinder d2 befindlichen Überströmventi137
verbunden ist. Der Raum 38 dieses Zylinders .12 oberhalb des Lberströmventils 37
ist über eine Zweigleitung 380 mit dem Druckstrang 26 verbunden. Der Raum
39 unterhalb des Ventils 37 steht über eine Zweigleitung 390 mit der Rückleitung
ig in Verbindung. Die Druckhöhe in den Druckleitungen 26 zeigen Mano-=meter an.
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...."Die Einrichtung arbeitet wie folgt: :l"-""`Es sei noch
kein Druck vorhanden. Die ':°itmpen 16 und 17 werden in Bewegung gesetzt und liefern
einen praktisch gleichmäßig verlaufenden Ölstrom. Die Hebel 21 liegen ain Anschlag
22 an, d. 1i. es wird die volle Fördermenge durch die Druckrohre -2.I geschickt.
Die Unisteuerventile 25 sind so eingestellt, daß das Öl aus der Leitung 2:1 unmittelbar
in den Druckstrang 26 und die Zweigleitung 3.1 fließt und hinter, die Kolben 8 und
9 tritt. Diese senken sich, bis die Walzen 5, .4, 3, 2, 1 aufliegen und nicht mehr
nachgeben. Das unter den Kolben 8 und 9 befindliche Öl (auch Lecköl) gelangt über
die Leitungen 27, 28 und die gemeinsame Rücklaufleitung i9 in den Behälter 18 zurück.
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Sowie die Walzen aufsitzen, steigt infolge dieses Widerstandes der
Druck. Dieser Druck soll aber nur eine gewisse Höhe erreichen. Das vermitteln die
Regeleinrichtungen 29. Mittels des Handrades 36 ist die Feder .1o gespannt, so daß
deren Kraft sowohl auf das Ventil 37 als auch über den Kolben 3 2 die Stange 3o
auf den am Anschlag 22 anliegenden Hebel 21 wirkt.
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Sobald nun der Druck in der Leitung 26 ansteigt, steigt er auch über
die Zweigleitung 3d. unterhalb des Kolbens 32 und bewegt die-"4 gegen die Spannung
der Feder .1o nach oben, und zwar so lange, bis der Öldruck die gesamte Federspannung
überwunden hat. Dann liegt der Pumpenhebel 21 gegen den oberen Anschlag 23 an, und
es fördert die Pumpe nur noch eine kleine Ölmenge weiter. Dabei steigt der Druck
noch uni eine gewisse Höhe, z. B. eine halbe Atm. Dieser Druck wii#I:t über die
Zweigleitung 38o und den Raum 38 des Zylinders .12 auf das Überströmventi137, öffnet
dieses, und es fließt die gerhige Olmenge durch dieses Ventil 37 in den aun,
39 des Zylinders :I-2 ab und von hier über die Leitung 390 zur Rückleitung
19. Tritt unebenes Gut durch die Walzen, so wird beispielsweise der Kolben 8 über
die Kolbenstange io nach oben gedrückt, und es muß infolgedessen Öl aus dem Raume
über dem Kolben 8 entweichen. Das geht durch die Leitungen 26 und 380 sowie
über das Ventil 37, die Leitung 390 und die Rückleitung vor sich. Es kann
auch das Gegenteil eintreten, wenn beispielsweise eine r.11 dünne Warenstelle durchläuft
und sich infolgedessen die Kolbenstange io nach unten bewegt. Dann muß sich der
Raum über dem Kolben 8 auffüllen. Das geschieht von dem Druckstrang 26 her, der
dauernd von der Pumpe versorgt wird.
Will man die Walzen abheben,
so -,verbindet man die Druckleitung 2.1 über das Schaltmittel -=5 unmittelbar mit
dem Strang 27, während die Leitung 26 über 25 und die L eitun- 28 mit dem Rücklauf
i9 verbunden wird. Es ist dann die selbsttätige Druck- und Mengenregelungseinrichtung
29, 30, 21 ausgeschaltet. Das überschüssig von den mit voller Fördermenge
«-eiter arbeitenden Pumpen geförderte Öl tritt über das Überströmventil -.i in die
Leitung io, sobald die Walzen abgehoben sind. So wird nun aber nur gearbeitet, wenn
die Walzen nur kurze Zeit angehoben zu sein brauchen, d. h. wenn der Kalander nur
für kurze Zeit stillsteht.
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Sollen die `Falzen aber längere Zeit zwischen den einzelnen Arbeitsvorgängen
angehoben bleiben, so würde man mit der Benutzung des -Cberströmventils 41 bei Weiterarbeit
der Pumpe rnit voller Fördermenge einen bedeutenden Kraftverlust haben.
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Für derartige Fälle erhält auch der Kolbenanhubstrang 27 eine selbsttätige
Regeleinrichtung -29, wie beschrieben, wodurch die Kraftverluste vollkommen vermieden
werden (s. die Einpunktierung).
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt in den beiden Drucksträngen
26 eine Regel-und Steuereinrichtung 29, damit man auf jeder Seite den Druck beliebig
einstellen kann. Selbstverständlich umfaßt die Erfindung aber auch die Fälle, in
denen beide Seiten gleichen Druck haben, also nur eine Regeleinrichtung nötig ist.
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Die Druckr egeleinrichtung in Verbindung mit der Förderrnengensteuerung
hat große Vorteile. Solange der Druck gering ist, wirkt die volle Förderleistung
der Pumpe und bewegt den Kolben schnell vorwärts, bis die Walzen aufsitzen. Dann
folgt die Drucksteuerung nicht ruckartig und mit hohem Überdruck wie bei Druckspeichern,
sondern vollzieht sich ganz allmählich und sanft, so daß die Lager, Zylinder und
Walzen nicht überanstrengt werden. Durch die selbsttätige Ölmengenregelung wird
außerdem erreicht, daß der Kraftbedarf der Pumpe während des Arbeitsganges auf das
geringste Maß herabgesetzt ist. Die Einrichtung ist übersichtlich, einfach in der
Bedienung und vor allem billig herzustellen, da die Regeleinrichtung klein gebaut
werden kann. Die Durchflußmengen durch das Ventil 37 sind infolge selbsttätiger
Fördermengenbegrenzung sehr klein.