DE91573C - - Google Patents

Description

-KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 7: Blech- und Drahterzeugung.

Vorliegende Erfindung bezweckt, eine WaIzwerkseinrichtung zu schaffen, in welcher die Walzen bei jeder Temperatur und unter allen Umstünden genau parallel, zu einander, bleiben, und in welcher, specicll zur Erzeugung, feiner Bleche, die Walzen auch bei sehr grofser Umdrehungsgeschwindigkeit nach jedem Durchgange des Bleches sich sofort selbstthiitig wieder einstellen, wodurch sie immer aufnahmefähig für das Walzgut sind, so dafs die Walzarbeit mit- der gröfsten Schnelligkeit vor sich gehen kann. Eine solche Einrichtung ermöglicht die Herstellung von dünnen Blechen in einzelnen Tafeln, weil das Anstellen der Walzen nach jedem Durchgange des Bleches infolge des automatischen Arbeitens des Gerüstes überflüssig wird und deshalb die Hitze des Bleches bei der sehr schnellen-Walzarbeit für eine gröfsere Anzahl von Stichen vorhalt. Um diesen Zweck zu erreichen, bedient man sich am besten dreier Arbeitswalzen, also des Triowalzwerkes. Damit diese _: sich stets parallel bleiben, dürfen sie sich nicht durchbiegen, nicht ungleichmäfsig abnutzen unjd nicht ungleich erwärmen, welche Uebelstände den bisher gebräuchlichen Walzwerken anhafteten und sie deshalb zu feineren Arbeiten unbrauchbar machten. Das Durchbiegen verhindert man durch dicke Abstützwalzen, welche den Druck aufnehmen; eine ungleichmäfsige Abnutzung wird dadurch verhütet, dafs man die Walzen auch beim Leerlaufe auf einander schleifen liifst, wodurch sie sich immer sauber und rund ' halten; eine gleichma'fsige Wärmehaltung der Walzen wird erreicht durch Verlängerung der Abstutzwalzen um so viel, dafs das an ihren den Druck im Gerüst aufnehmenden Zapfen -nothwendige Kühlwasser von den die Arbeitswalzen berührenden Ballen so weit entfernt bleibt, dafs es deren'Temperatur nicht mehr beeinflussen kann.

Um nun ein selbsttätiges Einstellen zu erzielen, werden die Walzen durch Prefswasser '■·' aus einem Accumulator an einander gedrückt, welches die beiden auf die Lager der linieren Abstützwalze wirkenden Preiskolben treibt. In jeder der Verbindungsleitungen der Prefscvlinder mit dem Accumulator sind Rückschlagventile angebracht, welche, sobald die Walzarbeit beginnt und somit die Prefskolben durch die Walzen zurückgeprefst werden, die ■ Verbindung mit dem Accumulator aufheben; jeder Prefscylinder steht aber durch eine besondere Leitung mit einem Cylinder in Verbindung und die Kolben derselben sind starr mit einander verbunden und in passender Weise belastet. Es folgt hieraus, dafs, wenn der eine Prefskolben stärker als der andere belastet'werden sollte und nachgiebt, aus dem' anderen Prefscylinder die genau gleiche Wasser- ~ menge entnommen wird, die beiden Prefskolben sich also um genau den gleichen Betrag bewegen müssen.

Es ist nicht unbedingt nöthig, dafs die zwei Kolben starr verbunden sind; sie müssen nur an demselben Widerstände heben, damit ihr Hub gleich grofs gehalten wird. Denn die beiden Prefskolben stehen'während der Walzarbeit unter starkem Drucke, und es folgt daher der eine Regulirungskolben dem anderen sofort nach, wenn einer dieser Kolben von der Belastung mehr hebt als der andere;

Ist nun das Walzgut durch die Walzen gegangen, so drückt die Belastung der Regu-

lirungskolben diese und damit auch die Prefskolben sofort in ihre vorige Lage und das Walzwerk ist sofort wieder aufnahmefähig für das Walzgut. Die Schnelligkeit des Walzens wird nun so gesteigert, dafs der bisher gebräuchliche Walzentisch, welcher d.urcli Menschen-, kraft oder durch Dampf etc. bewegt wurde, zu langsam functioniren würde. Es ist deshalb nöthig, eine selbsttätig wirkende Vorrichtung zu schaffen, welche das Blech mit der zur Walzarbeit genügenden Schnelligkeit zurückführt. Diese wird durch eine rostartige Wippe ζ/ erreicht, welche sich dem aus Mittel-·· 'walze und Unterwalze kommenden Bleche, dem von demselben ausgeübten Drucke weichend, öffnet, aber sich dann sofort wieder schliefst und das zurückgeführte Blech sodann zwischen Mittel- und Obcrwalze führt.

Die Wippe U kann.auch mit den Kolben xy auf passende Weise verbunden werden, so dafs sie sich mit denselben hebt und senkt. Dadurch würde sie auch mit der für den Walzprocefs nöthigen Schnelligkeit functiohiren und jeder Slofs des Bleches auf die Wippe vermieden sein.

Noch ein weiterer Punkt ist zu berück; sichtigen. Will man beispielsweise ein Blech von 5 mm auf 2 mm herunterwalzen, so würden fest geschlossene Walzen dieses Blech von 5 mm schlecht anfassen, wenn es von Anfang an den Maximaldruck erhielte. Die Walzen brauchen erst den vollen Druck auszuüben, wenn sie sich über 2 mm von einander entfernen müssen, da das erstrebte Product ja nicht dünner als 2 mm werden soll. Deshalb brauchen die. Walzen auch erst bei 2 mm Entfernung von einander die volle Belastung zu erhalten und also auch die Kolben xy erst bei einem Hube, welcher dieser Entfernung der Walzen entspricht. Dieser theilweise entlastete Hub gewährleistet ein schnelles Anheben der Walzen und ein glattes Hereinziehen des Bleches in die Drucklinie der Walzen. .

Um für gröfseren Hub diese Anstellung auch verwendbar zu machen, wird die Stellschraube S mit den Kolben xy fest verbunden, so dafs beim Auf- und Niederdrehen der Schraube sich.'die Prefscylinder entsprechend bewegen. Es wäre dies dann nur eine hydraulische Anstellung an Stelle der bisher gebräuchlichen Stellschraube, welche gleich der Schraube nach jedem Stiche nachgestellt werden müfste. Die Vortheile derselben sind darin gelegen, dafs man durch Anbringen von Sicherheitsventilen, etwa an den Cylindern xy, absolute Bruchsicherheit hätte und ferner die Anstellvorrichtung nicht direct am Walzgerüst wäre, wo sie durch Staub, Hitze etc. stets sehr angegriffen wird. Bei dieser Anstellung würde während der Walzarbeit das Prefswasser von dem Accumulator/? abzusperren sein, aber der Druck in den Cylindern · etwa durch das Gewicht der Walzen etc. gröfser, als der speeifische Druck im Accumulator R ist, zu ' halten sein, damit sich die Ventile nicht zu falscher Zeit öffnen.

Ein Walzwerk der neuen Art ist auf beiliegender Zeichnung dargestellt; in derselben ist Fig. j eine Seitenansicht, theilweise im Verticalschnitt; Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Walzenstuhl; Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den hydraulischen Regulator in vergröfsertem Mafsstabe; Fig. 4 ist eine Modification des letzteren.

A ist das Walzengerüst, in welchem drei'·■ Arbeitswalzen b b b so gelagert sind, dafs sie sich in geringen Grenzen vertical verschieben können. Dies hat den Zweck, dafs sie beim Leergang gegen einander schleifen und sich rund und sauber halten. Diese Arbeitswalzen sind von aufserordentlich hartem Material und verhältiiifsmäfsig dünn; sie sind in Lagern c gelagert, welche um den Maximalbetrag der Arbeitshöhe in dem Rahmen vertical beweglich sind und nur geringen seitlichen, jedoch keinen Druck in verticaler Richtung auszu-' halten haben. Der verticale Druck wird vielmehr auf die Abstützwalzen α α übertragen, welche sehr dick und, wie bereits erwähnt, länger als die Arbeitswalzen b sind. Die Zapfen e dieser Abstutzwalzen sind in Lagerschalen d gelagert, welche den ganzen Verticaldruck aufzunehmen haben und deshalb passend gekühlt werden. Etwa von den Lagern der oberen Abstülzwalzen abtroplendes Wasser wird durch Schutzbleche / abgeleitet (Fig. 1). Die Lagerschalen der unteren Abstützwalzen sind je mit einem Prefskoiben PP¹ verbunden, welche in einem Prefscylinder Q Q¹ geführt und gedichtet sind. Diese Cylinder- stehen durch eine Leitung q bezw. q^l mit einem Accumulator R in Verbindung, und in jeder dieser Verbindungsleitungen sind Rückschlagventile Vi'¹ vorgesehen. Vor jedem dieser Rückschlagventile zweigen sich von den Leitungen qq¹ Leitungen r r^l (Fig. 4) nach Cylindern Λ* und Y, in welchen je ein Kolben χ bezw. y eingepafst ist. Diese beiden Kolben sind durch einen· gerade geführten Steg Ii starr mit einander verbunden und so belastet, dafs sie durch den Druck des Accumulators R nicht gehoben werden (Fig. 3). Der Steg Ii kann noch durch eine Feder s belastet sein, welche erst in Thätigkeit tritt, sobald die Kolben xy um einen bestimmten Betrag in die Höhe gegangen sind. Eine Druckschraube S begrenzt den Hub der Kolben xy.

Das Walzwerk arbeitet nun wie folgt:

Die Abstützwalzen oder besser die Arbeitswalzen werden auf passende Weise in Umdrehung gesetzt, während . eine beständig arbeitende Pumpe Druckwasser, in den Accumulator R drückt. Hierbei laufen sämmtliche'

Walzen gegen einander und die Ventile vv¹.¹ sind geöffnet. Vorher hat man durch Einlegen eines Kaliberbleches zwischen die Arbeits-'· walzen event, die Höhe bestimmt, bis zu welcher die -Druckschraube S einzustellen ist. Schiebt man nun ein auf dem Tische T liegendes Walzgut (dünnes Blech) in die Arbeitswalzen b ein, so entfernen sich die Walzen um einen ganz geringen Betrag von einander, wobei die Kolben PP¹ nach abwärts gedrückt werden. Diese Kolben versuchen das Wasser der Cylinder Q. Q.¹ durch q q¹ in den Accumulator zurückzupressen, wobei sich die Rückschlagventile ν ν¹ schliefsen und somit jede Verbindung zwischen den Prefscylindern Q Q¹ und dem Accumulator R aufheben. Es entsteht nun infolge des Einstechens des Walzgutes und der Absperrung des Wassers eine ganz gewaltige Erhöhung des Druckes in den Cylindern Q Q¹, welcher Druck sich durch die Leitungen r r^l nach den Cylindern A^r und Y übertrügt, so dafs wahrend der eigentlichen Walzarbeit das Prefswasser der Cylinder Q. Q¹ durch die Kolben xy beeinflufst wird. Die speeifische Belastung dieser Kolben bestimmt somit die Pressung während der Walzarbeit. Da nun aber diese beiden Kolben „v und y starr mit einander verbunden sind, so müssen sie sich beständig um denselben Betrag be-,wegen; infolge dessen können sich auch die Prefskolben PP¹ nur vollständig gleichmäfsig bewegen, so dafs ein genaues gleichmäfsigcs. Pressen der unteren Abstützwalze erreicht ist. Hat sich nun der Steg /; bis zu einem bestimmten Betrage gehoben, so schlägt die lose auf ihm liegende Feder ί gegen den Rahmen Z, so dafs mit jeder weiteren Hebung des Sieges h auch eine Vermehrung des Druckes erreicht wird. Der Hub des Steges Ii und somit der Maximalbetrag, um welchen sich die Arbeitswalzen von einander entfernen können, wird durch die Druckschraube 5 bestimijnt, Auf der Hinterseite der Walzen wird das eben dünn gewalzte Blech durch den rostartigen Abstreifer T¹ auf den Tisch T'² geführt, und in dem Augenblicke, wo das Blech die Walzen vetiäfst, senken sich auch die Kolben xy, so dafs die Kolben PP¹ die Walzen wieder dicht gegen einander pressen, wobei durch Undichtigkeiten verlorenes Prefswasser durch den Accumulator R, dessen Wasser die Ventile vv¹ wieder öffnet, sofort ersetzt wird. Der Arbeiter zieht das Blech nunmehr auf dem Tisch T'² noch so weil zurück, bis die hinterste Kante die in den Rost eingreifende drehbare Wippe U verliifst. Diese geht dabei in die in Fig. 2 punktirt gezeichnete Stellung, so dafs, wenn der Arbeiter das Blech wieder vorwärts schiebt, dieses zwischen die oberen Arbeitswalzen geführt und von neuem ausgewalzt wird.

Fig. 4 zeigt cine Modification der in Fig. 3 dargestellten Anordnung insofern, als die dort . durch den Steg /1 ausgeübte Belastung durch eine hydraulische Belastung ersetzt ist. Zu diesem Zweck sind die Kolben xy durch einen Rahmen h mit einander verbunden. Mit diesem Rahmen sind Stangen H verbunden, welche einen Cylinder in tragen; in diesem' ist eine mit dem Rahmen Z fest verbundene Kolbenstange abgedichtet, welche unter Vermittelung der Leitung m^x das bei der Bewegung von m verdrängte Wasser in einen Cylinder N leitet. Hierbei wird der Kolben η dieses Cylinders gehoben, welcher bei seinem Aufwärtsgange nach einer gewissen Zeit ein lose geführtes Gewicht g mitnimmt, so dafs von diesem Moment ab ein gröfserer, aber constanter Druck auf xy und somit auf die Prefskolben PP¹ ausgeübt wird. Das Gewicht des Cylinders m und der Stangen Ii kann dabei durch Gegengewichte m~ ausgeglichen sein, während ein Sicherheitsventil v³ in dem Accumulator vorgesehen sein kann, um bei allzugrofser Beanspruchung des Ventiles gegen Bruch zu schützen.

Was die eingangs erwähnte rostartige Wippe U anbetrifft, so ist diese in Fig. 5 und 6 in Draufsicht bezw. Schnitt dargestellt. Die Wippe U ist bei u in einem Walzentisch U¹ drehbar gelagert, welcher vor der mittleren Walze b durch Stangen ti¹ so gehalten wird, dafs er sich durch ein Uebcrgewiclit gegen die Walze legt; in diesem Tisch U¹, welcher in seinein' hinteren Theile rostartig gestaltet ist, greift die. Wippe U kammartig ein; in dem Walzentisch T¹ befindet sich ein Anschlag r, durch welchen der Ausschlag des hinteren Theiles der Wippe U nach unten begrenzt wird, sofern das Blech in der Richtung des Pfeiles II durch die Walzen geführt wird. Das in Fig. 2 und 6 rechts von dem Drehpunkt gezeichnete Ende der Wippe U ist schwerer als das rechte Ende derselben, so dafs die Wippe gewöhnlich¹ die in Fig. 2 und 6 in vollen Linien gezeichnete' Stellung einnehmen mufs. Wird ein Blech, welches auf dem Tisch T liegt, in der Richtung des Pfeiles I durch die beiden unteren Walzen bb hindurchgeschoben, so stöfst es gegen den hinteren unteren Theil der Wippe und hebt dieselbe etwa in die durch punktirte Linien gezeichnete Stellung. Ist der hintere Rand des Bleches jedoch unter der Wippe hinweggegangen, so fällt die Wippe selbstthätig wieder .in die in Fig. 2 und 6 in vollen Linien gezeichnete Stellung; schiebt man nun dieses auf T'¹ liegende Blech wieder zurück, so mufs das Blech überder Wippe U hinweglaufen, so dafs es nunmehr durch die oberen beiden Walzen b b erfafst wird.

Was das gleichfalls im Eingang erwähnte Verhältnifs der Abstützwalzenlänge zu der Länge der Prefswalzen anbelangt, so geht deren Anordnung aus Fig. 1 hervor; die Ballenflächen der Walzen α und b sind vor-

lheilhaft einander gleich; die Zapfen der Walzen b sind jedoch verhaltnifsmäfsig kurz, wohingegen die Zapfen der Walzen α sehr dick und vcrhii'ltnifsmäfsig lang sind und die Lagerschalen d über die Lagerschalen der Walzen b hinwegragen. Da die Walzen b sich unter dem Einflüsse des Walzgutes sehr stark erhitzen, so mufs sich naturgeinafs ihre Wärme auf die Walzen α übertragen; diesen Walzen a wird aber namentlich durch Kühlwasser an den Zapfen sehr viel Warme abgenommen; ist jedoch der Zapfen e, wie gezeichnet, verha'ltnifsmä'fsig weit von der Arbeitslinie entfernt, so folgt hieraus, dafs die Walzen a, soweit sie zum Abstützen der Arbeitswalzen dienen, also die Walze b berühren, eine gleichmäfsige Wärme annehmen, so dafs also die durch die Kühlung der Zapfen e der Abstutzwalzen bedingte Wärmeabfuhr sich nicht auf die Arbeitswalzen übertragen kann, mindestens aber nicht derartig übertragen kann, dafs eine ungleichmä'fsige Erwärmung der Arbeitswalzen stattfinden könnte.

Was das gleichfalls im Eingang erwähnte Verhältnifs der Abstützwalzenlänge zu der Lange der Prefswalzen anbelangt, so geht deren Anordnung aus Fig. ι und 7 hervor. Die Prefswalzen b werden durch das Walzgut in gleichmäfsiger Weise erwärmt. Sorgt man dafür, dafs auch die Wärmeabfuhr gleichmüfsig ist, so behalten die Walzen b an allen ihren Punkten eine gleiche und somit unschädliche. Durchmesservergröfserung. Die Wärme wird einerseits durch die Luft und andererseits durch die^: Abstützwalzen α abgenommen. Die_; Wärmeabfuhr durch die Luft ist in allen Punkten der Walzen α und b gleich. Die Wärmeabnahme an der Walze α geschieht aber nicht nur allein durch die Luft, sondern auch dadurch, dafs die Zapfen e aus technischen Cirunden gekühlt werden müssen. Je weiter die Zapfen c von den Walzenballen entfernt sind, um so weniger Wiirme wird auf die Zapfen e übertragen und um so weniger kommt die dort vor sich gehende Wärmeabfuhr für die Temperatur der Stelle a° in Betracht. Man niuis daher, annehmen, dafs in der Umfangs- linie λ° dieselbe Temperatur herrscht, als etwa in der Mitte der Walze α, weil diese Linie dieselbe Wärmemenge empfängt als alle anderen Umfangslinien, und unter dem Einiluis des Kühlwassers um so weniger abgiebt, je weiter sie von dem gekühlten Zapfen entfernt ist. Ist aber die Walze α auf der ganzen Ballenlänge gleichmäisig warm, so folgt daraus, dafs auch die Walzen b durch sie gleichmäfsig gekühlt werden müssen, umsomehr, als von dem Zapfen β abtropfendes Wasser die Zapfen der Walzen b nicht erreichen wird, was gleichfalls eine Folge davon ist, dafs die Zapfen e nicht direct vertical über den Zapfen der Arbeitswalzen liegen, sondern seitlich hervorragen. Die Verlängerung der AbslUtzwalzcn bezweckt also, dafs das Kühlwasser ihrer Zapfen die Walzen nicht schädlich beeinflufst und umgekehrt, dafs auch die Hitze der Walzen die gute Schmierung dieser zu kühlenden Lager nicht erschwert.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Walzwerk mit hydraulischer Einstellung der Walzen, dadurch gekennzeichnet, dafs die Verbindungsröhren q des hydraulischen Accumulators R mit * den hydraulischen Walzenhubcylindern Q RUckschlagsventile ν und Leitungen zu einem stärker belasteten Accumulator Z mit zwei starr miteinander verbundenen Kolben xy haben, so dafs beim Eintritt des Walzgutes zwischen die Walzen infolge Schlusses der Ventile ν nur

   : die Kolben xy des Accumulators Z die Walzen parallel sich selbst gegen einander

   ' ,'. pressen. ·

   2, Eine specielle Ausführung eines Walzwerkes na'ch Anspruch 1, bei welcher nach einem gewissen Hube der Kolben xy eine erhöhte Belastung dieser Kolben dadurch

   .".'. eintritt, dafs ,

   a) das Verbindungsstück gegen eineFeders stöfst;

   b) das Verbindungsstück /1 hydraulisch belastet ist und nach Verlauf eines

   . bestimmten Hubbetrages ein lose geführtes Gewicht g mitnimmt, wobei in beiden Fällen der Maximalluib der Kolben xy durch ,eine Regulir-' schraube S'bestimmt werden kann.

   3. An Walzwerken nach Anspruch 1 und 2:

   a) die Anordnung von Stützwalzen (a),

   '■'.;,■■■ deren Zapfen (c) über die Zapfen der .....,.;■. Arbeitswalzen hinausragen, so dafs die

   ■ durch die Kühlung der Zapfen (e)

   • bedingte Wärmeabfuhr sich in ver-

   minderten! Mafse und gleichmäfsig

   ^; ■ ' auf die Ärbeitswalzen 'überträgt und die Hitze der Walzen die gute Schmie-

   ...■'■'■ ¹V.'■';.··. rung der zu kühlenden Lager nicht . . ■;;■''■; erschwert;

   '■ ;■; b) die Anordnung einer rostartigen Wippe '(U), welche drehbar zwischen den

   ^ , Tischen T¹ und T- gelagert ist und das Walzgut über die Arbeitswalze

   '/ ■:■:: führt, ■ '\' : . -.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.