FI101686B - Valuvalssi laitteistoon jatkuvan valun suorittamiseksi yhdelle valssil le tai kahden valssin väliin - Google Patents

Description

101686

Valuvalssi laitteistoon jatkuvan valun suorittamiseksi yhdelle valssille tai kahden valssin väliin. - Gjutvals för en anläggning för kontinuerlig gjutning med en vals eller mellan tvä valsar.

5

Keksinnön kohteena on metallien, erityisesti teräksen jatkuva valu yhdelle valssille tai kahden valssin väliin; tarkemmin sanoen keksinnön kohteena on yllä kuvatun esityksen mukainen jatkuvan valulaitteiston valssijärjestely.

10

On tunnettua, että vähäisen paksuuden omaavien metallituotteiden, kuten paksuudeltaan muutamia millimetrejä olevan ohutlevyn, erityisesti teräslevyn tapaisten metallituotteiden muodostamiseksi suoraan metallia valamalla on 15 kehitetty erityinen valutekniikka, jota yleisesti kutsutaan jatkuvasti valuksi valssien väliin. Tässä tekniikassa suoritetaan sulan metallin kaataminen valutilaan, joka muodostuu kahden jäähdytetyn, akseleiltaan yhdensuuntaisen ja kaksi sivusulkuseinää käsittävän valssin väliin, jotka 20 seinämät on yleensä sijoitettu etupintoja vasten valssien päissä. Metalli jähmettyy tullessaan kosketukseen valssien seinämien kanssa ja pyörittämällä valsseja vastakkaisiin suuntiin työntyy esiin metalliraina tai -levy ainakin osittain jähmettyneessä tilassa ja tämän levyn paksuus on 25 olennaisesti yhtä suuri kuin näiden kahden valssin välinen etäisyys. Tällä tekniikalla saadaan aikaan ohut metallilevy, erityisesti teräslevy suoraan sulasta metallista.

Tämän levyn vähäinen paksuus mahdollistaa sen ohjaamisen tämän jälkeen suoraan kylmävalssausprosessilla suoritet-30 tuun valssauskäsittelyyn.

Tunnetaan myös toinen valutekniikka, joka on tarkoitettu vielä ohuempien tuotteiden muodostamiseksi. Tämän tekniikan mukaisesti valetaan sulaa metallia pyörimään saatetun 35 yksittäisen valssin pintaan ja tämä metalli jähmettyy täysin ollessaan kosketuksessa valssiin ja muodostaa siten jatkuvan metallirainan tai -levyn.

2 101686 Näiden valutekniikoiden toteuttamiseksi käytetyt valssit ovat yleensä sisäpuolisesti jäähdytettyjä ja niihin kuuluu sydän ja vaippa, joka on sijoitettu sama-akselisesti toistensa suhteen, elimet vaipan kytkemiseksi aksiaalisesti ja 5 pyörivästi sydämeen sekä elimet vaipan tukemiseksi sydämeen ja keskittämiseksi sen suhteen.

Tällaisia valsseja on kuvattu esimerkiksi julkaisussa FR-A-2 654 372. Tässä julkaisussa on esitetty vaippa, jonka 10 sydän tukee hyvän lämmönjohtavuuden omaavaa materiaalia, esimerkiksi kupariseosta olevaa vaippaa. Vaippaan kuuluu jäähdytysnesteen kiertokanavia ja se pidetään sydämen päällä aksiaalisesti keskialueella mekaanisella "T"- tai lohenpyrs-töliitoksella. Tämä liitos mahdollistaa vaipan aksiaalisen 15 asetuksen sydämen päälle ja pyörimisliikkeen välittymisen sydämestä vaippaan. Tämä asennusmenetelmä on tarkoitettu myös estämään vaippaa erkanemasta säteittäisesti sydämestä lämpölaajenemisen seurauksena. Tämän laajenemisen vaipan reunoihin kohdistuvien vaikutusten välttämiseksi myös nämä 20 vaipat on tuettu rengasmaisilla päätylevyillä, jotka on muotoiltu siten, että reunojen säteittäinen siirtyminen on estetty samalla, kun niiden siirtyminen aksiaaliseen suuntaan on sallittu.

« Z5 Tällaisen rakenteen seurauksena vaipasta kuitenkin muodostuu suuri ja raskas kappale sen kiinnityksen takaamiseksi sydämeen. Tämä tekee kappaleesta kalliin erityisesti siitä syystä, että tämän järjestelmän asentamiseksi ja tukemiseksi sydämeen tarvittava koneistus pitää suorittaa suurella '30 tarkkuudella. Lisäksi "T"- tai lohenpyrstöliitoksella toteutettu asennusjärjestelmä aiheuttaa sen, että vaipan pitää välttämättä olla hyvin paksu keskiosaltaan ja varsin ohut mentäessä kohti sen reunoja; nämä poikkileikkauksen merkittävät vaihtelut aiheuttavat vaipan epäsäännöllisen deformaa-35 tion sen laajenemisen aikana.

Muitakin valssien järjestelymenetelmiä on esitetty. Esimer- 3 101686 kiksi julkaisussa JP-A-04.224054 on esitetty valssi, jonka muodostaa vaippa ja kaksi sydänpuoliskoa. Vaipan poraus on kaksoiskartiomainen ja sydänpuoliskoissa on kartiomaisuus, joka on komplementtinen vaipan toisen porauksen kartiomai-5 suudelle, jota vaippaa sydänpuoliskot tukevat olennaisesti sen koko leveydeltä. Sydämet on kytketty toisiinsa joustavilla yhdyselimillä, jotka toimivat valssin aksiaaliseen suuntaan vaipan kosketuksen säilyttämiseksi sydämeen myös silloin kun vaippa laajenee säteittäisesti. Tämän järjeste-10 lymenetelmän tarkoituksena on välttää vaipan ja sydämen välisen kosketuksen katoaminen vaipan jaksoittaisten lämpö-deformaatioiden vaikutuksesta. Tällaisessa järjestelyssä sydänten aiheuttamaan vaipan liikkeeseen vaikuttaa kitka kartiopintojen tasolla eikä ole poissuljettua, että kehällä 15 vaihtelevien säteittäisten ja aksiaalisten laajenemisten vaikutuksesta voi tapahtua kosketuksesta irtautumisia ja tästä syystä on vaarana huono käyminen, joka ongelma muuttuu merkittävästi pahemmaksi, mikäli vaippaan kohdistuu lämpö-vääntymä.

20

Lisäksi tässä tapauksessa vaipan aseman säilyttäminen valssin aksiaalisessa suunnassa edellyttää sydänpuolikkaiden symmetristä siirtymistä. Mikäli nämä siirtymät eivät ole täysin symmetrisiä, niistä aiheutuu vaipan aksiaalinen 25 siirtymä lähtöasentoon nähden. Tällainen siirtymä on haitallinen vaipan reunojen ja valutilan sivutiivistysseinämien väliselle tiiviydelle, joka on välttämätön, koska näiden tiivistysseinämien pitää taata valutilan tiiviys valssien päissä olemalla kosketuksessa vaipan reunoissa oleviin 30 etupintoihin.

On helposti ymmärrettävissä, että laitteistossa valun suorittamiseksi kahden valssin väliin ei ole mahdollista säilyttää tiivistysseinämän ja vaippojen reunojen välistä 35 tarvittavaa kosketusta elleivät näiden kahden valssin vaippojen aksiaaliset liikkeet ole identtisiä.

4 101686

Yleisesti ottaen on voitu todeta, että pääasiallisesti lämpölaajenemisten vaikutuksesta valssien vaipat ovat pyrkineet vääntymään ja mikäli vaippojen kiinnitystä valsseihin ei ole taattu parhaalla mahdollisella tavalla, vaippojen 5 pyörimisessä esiintyy häiriöitä pääasiallisesti niiden puristusvoimien vaikutuksesta, joita metallituote aiheuttaa valun aikana; mainittu pyöriminen ei enää tapahdu täysin tarkasti ja ympyrämäisesti ja aiheuttaa ilmiön nimeltä "väärä ympyrä". Nämä häiriöt voivat olla erittäin vahingol-10 lisiä valutuotteen laadulle aiheuttamalla sen pintaan geometrisiä tai metallurgisia vikoja.

Toisaalta, mikäli vaippojen tuentaa ja keskittämistä ei suoriteta samoilla kappaleilla riippumatta vaipan mahdolli-15 sesta laajenemisasteesta, vaipan muodon koneistus, joka kylmänä tapahtuu täysin samankeskeisesti pyörimisakseliin nähden, voi kuumana osoittautua vinoksi johtuen tukien muutoksesta.

20 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on ratkaista yllä mainitut ongelmat ja tarkemmin sanoen saada aikaan taloudellinen menetelmän valuvalssien, erityisesti niiden vaippojen tai hoikkien muodostamiseksi, jotka ovat kulumiselle alttiita kappaleita ja joiden pitää olla helposti vaihdettavissa ‘25 ja valmistettavissa mahdollisimman pienillä kustannuksilla materiaalin ja koneistuksen taloudellisuuden kannalta.

Keksinnön tarkoituksena on myös taata sekä valssien kylmässä että kuumassa tilassa vaipan jatkuva ja muuttumaton tuenta ;'30 valun aikana ja tarkemmin sanoen: - taata vaipan hyvä aksiaalinen ja säteittäinen keskittyminen sydämen suhteen, 35 - varmistaa paras mahdollinen symmetria valssin keskitason suhteen, joka taso ulottuu kohtisuoraan valssin akseliin nähden, 5 101686 - varmistaa sydämen suorittama vaipan muuttumaton käynti tai toiminta ja vääntömomentin muuttumaton välittyminen riippumatta vaipan mahdollisista deformaatioista, 5 - rajoittaa vaipassa ja sydämessä esiintyviä rasituksia jopa laajenemisesta aiheutuvien deformaatioiden aikana, - varmistaa vaipan reunojen pysyminen paikallaan vaipalle tapahtuvan lämpöpullistumisen aikana, 10 - taata pyörimisakselin samankeskeisyys vaipan ääriviivan tai muodon suhteen sekä vaipan kylmässä että kuumassa tilassa .

15 Ottamalla huomioon nämä näkökohdat keksinnön kohteena on valuvalssi laitteistoon metallien jatkuvan valun suorittamiseksi yhdelle tällaiselle valssille tai kahden tällaisen valssin väliin, jolloin kumpaankin valssiin kuuluu sydän ja vaippa tai holkki, jotka on järjestetty keskenään sama-20 akselisesti, vaipan ja sydämen kytkentäelimet, joihin kuuluu aksiaaliset kytkentäelimet ja pyörimiskytkentäelimet sekä elimet vaipan tukemiseksi ja keskittämiseksi säteittäisesti sydämen suhteen.

25 Keksinnön mukaisesti valssi on tunnettu siitä, että aksiaalisiin kytkentäelimiin kuuluu vaipan aksiaaliset tukielimet sydäntä vasten, jotka elimet on sijoitettu tasoon, joka on aksiaalisesti olennaisesti valssin keskellä ja että keski-tyselimiin kuuluu osat yksinomaan vaipan reunojen kartiomai-30 seksi elastiseksi keskittämiseksi sydämen suhteen.

Keksinnön ansiosta vaipan aksiaalinen ja säteittäinen keskittäminen sydämen suhteen saadaan suoritetuksi samoilla kappaleilla riippumatta vaipan mahdollisesta laajenemisti-35 lasta. Aksiaalisten tukielimien sijoittaminen valssin keskitasoon saa aikaan sen, että vaipan laajenemisdeformaatiot aksiaaliseen suuntaan jakautuvat tasaisesti tämän tason 6 101686 molemmille puolille ja tämä takaa vaipan tarkan ja kiinteän sijoittumisen ja tästä syystä valupintojen optimaalisen symmetrian mainittuun keskitasoon nähden.

5 Lisäksi kartiokeskityselimet aikaansaavat vaipan reunojen säteittäisen keskittymisen ja tästä syystä koko vaipan keskittymisen riippumatta sen aksiaalisesta asemesta. Voidaan helposti ymmärtää, että erottamalla aksiaaliset keski-tyselimet säteittäisistä keskityselimistä saadaan keksinnön 10 avulla aikaan paras mahdollinen vaipan asemointi koko valu-laitteiston suhteen riippumatta vaipan mahdollisesta laajen-tumistilasta tai paisumisesta.

Toisaalta, koska vaippa ei ole jäykästi kiinnitetty sydämeen 15 keskialueelta, tällöin ei tarvita liiallista paksuutta ja koneistusta, jotka ovat tälle kiinnitykselle ominaisia.

Tällöin vaipan poikkileikkaus on tasaisempi sen koko leveydeltä ja tämä vähentää vaaroja siitä, että sen pinta deformoituu epäsäännöllisesti laajenemisen aikana.

20

Keksinnön erään erityisen näkökohdan mukaisesti kartiokeski-tyselimiin kuuluu kaksi laippaa, jotka on keskitetty sydämen suhteen ja jotka liukuvat sen päällä mahdollisimman pienellä välyksellä, jolloin tämä liukuminen on suoritettu käyttämäl-2¾ lä esimerkiksi liukuhartsia tai öljykalvoilla varustettua laakeria. Kummassakin laipassa on katkaistun kartion muotoinen osa, joka on yhteistoiminnassa yleisesti ottaen katkaistun kartion muotoisen porauksen kanssa, joka on muodostettu vaipan vastaavaan reunaan sekä elastiset elimet laippojen *30 vetämiseksi lähemmäksi toisiaan vetämällä toista laippaa kohti toista.

Edullisesti nämä elimet laippojen vetämiseksi yhteen käsittävät mainittujen kahden laipan elastiset kytkentäelimet 35 riippumatta sydämestä ja vaipasta. Näiden laippojen vaipan reunoihin kohdistamat voimat ovat siis yhtä suuret ja tämä varmistaa vaippaan kohdistuvien voimien täydellisen symmet- 7 101686 rian.

Keksinnön erään erityisen järjestelyn mukaisesti varmistetaan vaipan pyörimiskiinnitys sydämeen siten, että valssiin 5 kuuluu puristuselimet aksiaalisen kuormituksen aiheuttamiseksi tukielimille siten, että vaipan kitka sydämeen tu-kielimien tasolla on riittävä varmistamaan ainakin osittain sen, että sydän aikaansaa vaipan pyörimistoiminnan.

10 Erästä toista järjestelyä voidaan käyttää mainittujen puris-tuselimien tilalta tai niiden lisänä ja tällöin laipat on pyörivästi liitetty sydämeen ja tämän pyörimisliitännän ja vaipan reunojen ja mainittujen laippojen välisen kitkalii-tännän ansiosta laipat välittävät ainakin osittain pyörimis-15 vääntömomentin sydämestä vaippaan.

Edullisesti joko vaipan tai laippojen ainakin yhdessä kar-tiomaisessa kosketuspinnassa esiintyy kylmässä tilassa takaleikattu pinta vaipan etupäiden tasolla. Tämä taka-20 leikattu pinta saadaan aikaan siten, että mainitut kar-tiopinnat ovat tällä tasolla toisistaan erillään kylmänä ollessaan ja kuumana ollessaan toinen niistä tulee lähemmäksi toista silloin, kun vaippa on alttiina lämpöpaisumisen vaikutukselle.

25 Tämä järjestelmä mahdollistaa sen, että mainittujen kar-tiopintojen kosketusalue säilyy vakiona tai jopa suurenee silloin, kun lämpöpaisuminen aiheuttaa vaipan deformaatiota.

Itse asiassa, mikäli vaipan ja laipan kartiopinnoilla on 30 täsmälleen sama kartiomaisuus ja kylmässä tilassa täysin suora vierimisviiva, tällöin vaipan lämpöpaisumisen aikana ilmenee deformaatio, joka olennaisesti keskittyy vaipan reunoihin ja pyrkii saattamaan mainitut reunat kääntymään itsensä ympäri ja tämä efekti aiheutuu vaipan kartiopintojen 35 kartiomaisuuden vähenemisestä. Tästä syystä vaipan ja laipan välinen kartiomainen kosketus pyrkii rajoittumaan pyöröli-neaariseksi kosketukseksi vain vaipan etupäiden tasossa.

8 101686 Tämä vähentynyt kosketus on epäedullista vaipan hyvän aksiaalisen keskittymisen ja hyvän pyörimistoiminnan kannalta.

Tämän keksinnön mukaisella takaleikatulla pinnalla saadaan 5 vältetyksi tämä kosketusalueen pienentyminen siirtämällä tätä kosketusaluetta paisumisdeformaation tapahtumishetkellä kohti vaipan reunojen päitä aiheuttamatta kuitenkaan kar-tiopintojen irtautumista niiden valssin keskitasoa lähempänä sijaitsevalta kosketusalueelta tai tällainen irtautuminen 10 saadaan ainakin pidetyksi mahdollisimman pienenä.

Tämä efekti tulee paremmin ymmärretyksi ja keksinnön muut tunnusmerkit ja edut selviävät seuraavasta keksinnön selityksestä, joka on esitetty vain esimerkin muodossa ja jossa 15 on kuvattu valuvalssia jatkuvaan valulaitteistoon ohuiden terästuotteiden valmistamiseksi valssien välissä.

Seuraavaksi tarkastellaan oheisia piirustuksia, joissa: 20 Kuvio 1 esittää puolileikkausta valuvalssin säteittäistasos-sa.

Kuvio 2 esittää suuremmassa mittakaavassa kuviossa 1 esitettyä yksityiskohtaa A.

2*>

Kuvio 3 on osittainen leikkauskuva pitkin kuvion 2 viivaa III-III.

Kuvio 4 on yksinkertaistettu kuva valssista esittäen vaipan, 30 laippojen ja sydämen keskinäisen aseman kylmässä tilassa.

Kuvio 5 on samanlainen kuin kuvio 4, mutta kuumassa tilassa sillä hetkellä, kun vaipan lämpöpaisuminen tapahtuu.

35 9 101686

Kuviossa 1 esitettyyn valuvalssiin kuuluu: - akseli 1 , joka on liitetty esittämättä jätetyn pyörimisliikkeen toimilaitteistoon, 5 - sydän 2, joka on kiinnitetty jäykästi akseliin 1, esimerkiksi vanne- ja/tai kiilajärjestelyllä ja joka akseliin kiinnittämisen jälkeen koneistetaan tai työstetään sama-akselisesti akselin suhteen, 10 - vaippa 3, joka on valmistettu hyvän lämmön johtavuuden omaavasta materiaalista, kuten kuparista tai kupariseoksesta ja joka on sijoitettu sama-akselisesti sydämen 2 suhteen ja joka muodostaa valssin irrotettavan ja vaihdettavan osan, 15 - elimet vaipan 3 aksiaaliseksi liittämiseksi sydämeen 2, jotka elimet muodostuvat aksiaalisista tukiosista 4, - tuki- ja keskityselimet vaipan 3 tukemiseksi ja keskittä-20 miseksi sydämen 2 suhteen, joihin elimiin kuuluu pääasiallisesti laipat 5, 6, jotka on sijoitettu sydämen 2 ja vaipan reunojen väliin ja - kytkentäelimet vaipan pyörintäkytkemiseksi sydämeen. Kuten 25 jäljempänä tarkemmin selvitetään, nämä elimet muodostuvat yhtäältä laipoista 5, 6 ja niiden yhteenliittämisosista ja toisaalta aksiaalisista tukiosista 4 ja tähän tuentaan vaikuttavista puristusosista.

30 Vaippaan 3 kuuluu sen ulkopinnan 31 läheisyydessä jäähdytys-kanavat 32, jotka on päistään liitetty syöttökanaviin 7, 8 ja taaksepäin mentäessä esittämättä jätettyyn yleisjohtoon jäähdytysnesteen kierrättämiseksi. Tällainen johto tai kierto on esitetty esimerkiksi julkaisussa FR-A-2 654 372.

35

Sydämeen 2 kuuluu keskiosa 21, jonka halkaisija on suurempi kuin aksiaalisten päätyosien 22, 23. Sydämen 2 keskiosaan 21

1 O

101686 kuuluu olake 24, joka on sijoitettu tasoon P, joka sijaitsee olennaisesti valssin keskikohdalla ja on kohtisuora sen akseliin 11 nähden.

5 Vaippaan 3 kuuluu sen sisäpuolella oleva vastaava uloke 33, joka on myös sijoitettu tasoon P.

Vaipan 3 keskittyminen sydämelle 2 akselin 11 suuntaan on varmistettu vaipan ulokkeella 33, joka on tuettu sydämen 10 olakkeeseen 24. Tämä määrää tarkasti vaipan aseman sydämeen nähden ja tästä syystä koko valulaitteistoon nähden. Vaipan aseman symmetria valssin keskitason P suhteen on siten varmistettu ja säilyy oikeana myös silloin, kun vaippa laajenee aksiaalisesti valun aikana. Tämän laajenemisen 15 aiheuttamat vaipan reunojen siirtymät tapahtuvat symmetrisesti keskitason suhteen.

Vaipan säteittäinen keskittyminen sydämen suhteen on varmistettu kartiomaisella elastisella keskitysjärjestelmällä 9, 20 joka vaikuttaa yksinomaan vaipan reunoihin.

Tämä keskitys järjestelmä muodostuu kahdesta laipasta 5, 6, jotka on keskitetty sydämen päätyosiin 22, 23 ja liukuvat lähes välyksettömästi mainittujen osien päällä. Kumpaankin 25 laippaan kuuluu katkaistu osa 51, 61, joka on yhteistoiminnassa porausten 34, 35 kanssa, joilla on myös kartiomaisuu-deltaan sama katkaistu muoto ja jotka on työstetty vaipan reunoihin.

*30 Laipat 5, 6 vedetään toisiaan kohti elastisten vetoelimien avulla, jotka vaikuttavat valssin aksiaalisessa suunnassa saattamalla laippojen katkaistun kartion muotoiset osat 51, 61 nojautumaan vasten vaipan katkaistun kartion muotoisia porauksia 34, 35 reunojen keskittymisen ja tuen varmistami-35 seksi. Voidaan todeta, että vaipan ja laippojen välinen kartiomainen kosketus on varmistettu vain vaipan reunojen suhteen. Vaipan säteittäinen keskittyminen sydämen suhteen 11 101686 on siten varmistettu pääasiallisesti vaipan reunojen avulla. Jäljempänä yksityiskohtaisemmin selvitettävällä tavalla saadaan tällöin tämän keskittymisen säilyminen aikaan myös silloin, kun vaipan keskiosa siirtyy kuumana ollessaan irti 5 sydämestä lämpölaajenemisen vaikutuksesta.

Laippojen elastiset vetoelimet voivat muodostua veto-osista, jotka vetävät laippoja kohti sydämen keskitasoa 21 vaikuttaen itsenäisesti kumpaankin laippaan.

10

Kuviossa 1 esitetyllä tavalla nämä vetoelimet käsittävät edullisesti elastiset kytkentäosat laippojen kytkemiseksi toisiinsa ja nämä kytkentäosat käsittävät kehämäisesti järjestettyjen kiristys- tai vetosauvojen 71 järjestelmän, 15 joka kytkee laipat yhteen työntymällä vapaasti sydämen keskiosaan 21 porattujen porausten 25 läpi. Tarkastelemalla kuviota 2 voidaan todeta, että vetosauvat 71 ulottuvat laipoissa 5, 6 olevien aukkojen 72 läpi ja niiden päissä on säätömutterit 73.

20

Esimerkiksi elastisten aluslaattojen 74 tapaiset elastiset elementit on sijoitettu mutterin 73 ja laipan 5 väliin siten, että aiheutuu puristusvoima, joka vaikuttaa toisesta laipasta kohti toista sallien samanaikaisesti niiden välisen -25 etäisyyden. Puristusvoimaa säädellään muttereilla 73 laippojen puristamiseksi vaipan kartiomaisia porauksia vasten riittävällä voimalla pyörimisliukumisen estämiseksi ja samalla vähäisen liukumisen sallimiseksi aksiaaliseen suuntaan silloin, kun kuumassa tilassa ollessaan kartiomaisen •30 porauksen mittasuhteet vaihtelevat vaipan laajenemisen seurauksena.

Laippoja toisiaan kohti puristava vetovoima voidaan saada aikaan myös väkiruuvijärjestelmällä ja se voidaan siten 35 säätää ennen valua tai jopa sen aikana valuolosuhteiden (syntyvä lämpövirta, vaipan deformaatiot jne.) funktiona.

12 101686

Laipat 5, 6 on valmistettu materiaalista, jolla on hyvät kitkaominaisuudet, hyvä korroosionkestävyys ja hyvät mekaaniset kestävyysominaisuudet ja joka voi olla esimerkiksi pronssialumiini tai vastaava seos.

5

Kartiomaisen osan kartiomaisuus tai suippenevuus on muodostettu sellaiseksi, että laipan ja vaipan keskinäisten siirtymien vastavuoroisuus saadaan varmistetuksi ja tämä tarkoittaa sitä, että yhtäältä laippojen pitää päästä tulemaan 10 lähemmäksi toisiaan toinen toista laippaa kohti vaipan säteittäisen laajenemisen aikana ja toisaalta vaipan reunojen säteittäisen kokoonvetäytymisen pitää aikaansaada laippojen työntyminen takaisin puristamalla elastisia aluslaat-toja 74.

15

Kartiomaisuus määräytyy tällöin vaipan ja laippojen rajapinnan kitkaominaisuuksien ja laippoihin kohdistuvan vaikutuksen funktiona laajenemisen ja kokoonvetäytymisen välisen hystereesin minimoimiseksi; tämä tarkoittaa sitä, että 20 valssin palautuessa tietyssä lämpöolosuhdetilassa laippojen asema on mahdollisimman tarkasti sama kuin niillä on aikaisemmin samassa tilassa riippumatta siitä, millaisia siirtymiä on väliaikana tapahtunut.

2‘5 Tällöin voidaan helposti ymmärtää, että kartiomaisuuden pitää olla riittävä estämään laippojen lukittuminen vaippaan ja sen pitää samanaikaisesti olla riittävän pieni laippojen erilleen siirtymisen estämiseksi niiden voimien vaikutuksesta, joita tuotteen aiheuttama puristus saa aikaan valun 30 aikana.

Laippojen 5, 6 keskittyminen sydämen 2 aksiaalisten pääty-osien 22, 23 suhteen saadaan aikaan laippojen ja sydämen väliin ruiskutetun liukuhartsin 26 avulla tai muilla tavoil-35 la, kuten käyttämällä laakereita tai öljytiivistystä, jonka avulla saadaan maksimoidusti pienennettyä sydämen ja laipan välinen välys, joka on esimerkiksi suuruusluokkaa 0,05 mm 13 101686 halkaisijan suhteen säilyttäen samalla laippojen hyvät aksiaaliset liukuolosuhteet sydämen päällä laippojen lukkiu-tumisen ja siitä seuraavan liikkeen häiriintymisen välttämiseksi.

5

Sydämen ja laippojen välisen pyörimisvääntömomentin välittymisen varmistamiseksi on mahdollista käyttää pyörimisliitän-täjärjestelmää, esimerkiksi kiiloja. Laipat on kuitenkin edullisesti liitetty sydämeen kytkennällä, joka aikaansaa 10 vääntömomentin jatkuvan välittymisen ja jota on esitetty viitenumerolla 27 ja josta käytetään esimerkiksi nimitystä "Flexacier" ja joka samanaikaisesti sallii vapaan liukumisen aksiaaliseen suuntaan.

15 Käyttövääntömomentin välittyminen tai siirtyminen sydämestä vaippaan on siis varmistettu tällä sydämen ja laippojen välisellä kytkentäjärjestelmällä ja laippojen ja vaipan välisellä kitkalla.

20 vääntömomentin välittyminen yllä esitetyillä tavoilla täydennetään edullisesti käyttämällä kitkavaikutusta, joka esiintyy sydämen olakkeen 24 ja porauksen ulokkeen 33 tasossa.

25 Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi valssiin kuuluu paine-tai puristuselimet vaipan ulokkeen 33 työntämiseksi vasten sydämen olaketta 24. Näihin elimiin kuuluu elastinen laippa 28, joka on kiinnitetty sydämeen 2 ja lepää vaipan päällä yhden tai usean tuen 81 välityksellä. Tämä tuki voi olla .30 jatkuva rengas, joka on sijoitettu vaipan 3 ja sydämen 2 keskiosan 21 väliin.

Kuviossa 3 esitetyllä tavalla voi tuki 81 olla segmentoitu tai jaettu osiin ja tällä tavoin se muodostaa useita it-35 senäisiä vaste- tai työntöosia 82, jotka ovat laattojen muodossa ja sijoitettuina vaipan ja sydämen välisessä rajapinnassa oleviin pituussuuntaisiin koloihin. Tällä tavoin 14 101686 saadaan ainakin kylmässä tilassa säilytetyksi vaipan ja sydämen välinen kosketus ja tämä aikaansaa vaipan lisäkes-kittymisen.

5 Nämä vasteosat työntyvät vasten vaipan toista uloketta 36, joka on sijoitettu ulokkeen 33 läheisyyteen ja sitä vastapäätä. Näiden järjestelyjen avulla voidaan vaipalle valita säännöllinen ja jatkuva leikkausmuoto sen koko leveydeltä. Tällä tavoin saadaan minimoiduiksi kuumassa tilassa esiin-10 tyvät vääntymät tekemällä ne symmetrisiksi keskitason P suhteen.

Kuten aikaisemmin on esitetty, vaipan tuenta ja säteittäinen keskittyminen saadaan olennaisesti aikaan laipoilla 5, 6.

15 Vaipan jatkuvan tuennan aikaansaamiseksi laippojen kar- tiomaisia osia 51, 61 vasten myös vaipan paisumisdeformaati-on aikana on vaipan kartiomaisten porausten ulkoreunaan muodostettu takaleikattu pinta 37 siten, että vaippa pysyy tukikosketuksessa vasten laippoja jälkimmäisten alueella 38, 20 joka alue sijaitsee lähellä valssin keskikohtaa, jossa paisumisesta ja ympyrämuodon deformaatioista aiheutuvat deformaatiot ovat pieniä (vähemmän kuin 0,1 mm). Takaleikattu pinta on myös sellainen, että kun vaipan reunoihin kohdistuu rasitus, joka pyrkii siirtämään niitä lähemmäksi 25 valssin akselia joko lämpöpaisumisen vaikutuksesta tai valutuotteen aiheuttaman paineen vaikutuksesta, vaipan takaleikattu pintaosa jatkaa progressiivisesti laippaan kohdistuvaa kannatustaan lisäten kartiomaisen tukipinnan pituutta.

.30

Seuraavaksi selvitetään vaipan käyttäytyminen valssin toiminnan aikana viittaamalla kuvioihin 4 ja 5.

Kuviossa 4 on kaaviomaisesti esitetty kylmässä tilassa 35 olevan vaipan muoto ja asema. Vaippa on tällöin laippojen 5, 6 tukemana ja sijaitsee keskitetysti niiden suhteen.

15 101686

Valun aikana vaippa lämpiää ja laajenee (nuolen F1 suuntaan) ja aikaansaa lämpöpaisumisen (kts. kuvio 5). Vaipan keskiosa siirtyy säteittäisesti irti sydämestä, mutta aksiaalinen tukikosketus säilyy vaipan ulokkeen 33 ja sydämen olakkeen 5 24 välillä. Laipat varmistavat koko ajan vaipan tuennan ja keskitetyn aseman.

Lämpötilan noustessa vaipan reunat pyrkivät kääntymään itsensä ympäri (kts. nuoli F2) ja tällä tavoin käyttäytyes-10 sään ne saattavat vaipan takaleikatut osat nojautumaan vasten laippojen kartiomaisia osia. Tämä ei aiheuta kosketuksen katoamista kartiomaisen osan alueella 38 siitä syystä, että takaleikkauksen tarkka ääriviiva on määritelty mallikappaleella, jolla on laskettu vaipan lämpödeformaatio. 15

Vaipan mainittujen erilaisten deformaatioiden tapahtuessa laipat suorittavat siirtymiä nuolten F3 suuntiin mukauttaen siten jatkuvasti itsensä vaipan mittasuhteiden muutoksiin.

20 Keksintö ei rajoitu yllä kuvattuihin suoritusmuotoihin, jotka on esitetty esimerkkeinä.

Erityisesti voidaan todeta, että vaipan takaleikkausta ei tarvitse sijoittaa vaipan kartiomaisen porauksen ulkoreu-'25 naan, vaan mainittu takaleikkaus voi kattaa suuremmankin osan kartiomaisen osan pituutta muodostamalla se esimerkiksi säteeltään hyvin suureen rengasmaiseen muotoon. Tällöin vaipan kartiomaisen porauksen vierintäviiva ei ole koko pituudeltaan suora viiva, vaan suuren säteen omaava kaari.

30 Lämpöpaisumisen aiheuttamien vaipan deformaatioiden aikana mainittu kaari laajenee laipan kartiomaisella osalla tapahtuvan vierimisen vaikutuksesta ja pyrkimällä muodostumaan suoraksi viivaksi se lisää kartiomaisen kosketuksen pituutta .

Keksintö on myös sovellettavissa valuvalsseihin ohuiden metallituotteiden jatkuvaksi valamiseksi yksittäiselle 35

Claims (10)

101686 n

1. Valuvalssi laitteistoon metallien jatkuvaksi valamiseksi yhdelle tällaiselle valssille tai kahden valssin väliin, 5 jolloin kyseiseen valssiin kuuluu sydän (2) ja vaippa (3), jotka on järjestetty sama-akselisesti toistensa suhteen, kytkentäelimet vaipan ja sydämen kytkemiseksi yhteen, joita elimiä ovat aksiaaliset kytkentäelimet ja pyörimiskytkentä-elimet sekä elimet vaipan tukemiseksi ja keskittämiseksi 10 sydämen suhteen, tunnettu siitä, että aksiaalisiin kytkentäelimiin kuuluu aksiaaliset tukiosat (4) vaipan tukemiseksi sydäntä vasten, jotka osat on sijoitettu valssiin nähden olennaisesti aksiaalisesti keskellä sijaitsevaan tasoon (P) ja että keskityselimiin kuuluu osat (34, 51, 35, 15 61) yksinomaan vaipan reunojen kartiomaiseksi elastiseksi keskittämiseksi sydämen suhteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valssi, tunnettu siitä, että kartiomaisiin keskityselimiin kuuluu kaksi 20 laippaa (5, 6), jotka on keskitetty ja jotka liukuvat sydämen (2) suhteen, jolloin kumpaankin laippaan kuuluu katkaistun kartion muotoinen osa (51, 61), joka on yhteistoiminnassa yleisesti ottaen katkaistun kartion muotoisen porauksen (34, 35) kanssa, joka poraus on muodostettu vaipan (3) 25 vastaavaan reunaan sekä elastiset osat (71, 73, 74) näiden kahden laipan vetämiseksi yhteen vetämällä toista laippaa toista kohti.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen valssi, tunnettu 30 siitä, että elimiin laippojen vetämiseksi yhteen kuuluu mainittujen kahden laipan elastiset kytkentäosat (71, 73, 74), jotka ovat riippumattomia sydämestä ja vaipasta. 1 2 3 Patenttivaatimuksen 1 mukainen valssi, tunnettu 2 35 siitä, että siihen kuuluu puristinelimet (28, 81) aksiaali 3 sen kuormituksen aikaansaamiseksi tukiosille (4). 18 101686

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valssi, tunnettu siitä, että tukiosiin (4) kuuluu sydämen olake (24), joka nojautuu vasten vaipan uloketta (33).

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valssi, tunnettu siitä, että puristinosiin kuuluu elastinen laippa (28) ja tuki (81), joka on sijoitettu vaipan (3) ja sydämen (2) väliin ja jonka mainittu laippa (28) puristaa vasten uloketta (36), joka sijaitsee vastapäätä uloketta (33). 10

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen valssi, tunnettu siitä, että tuki (81) on jaettu useiksi itsenäisiksi vaste-osiksi (82), jotka on sijoitettu vaipan ja sydämen välisessä rajapinnassa oleviin pituussuuntaisiin koloihin. 15

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valssi, tunnettu siitä, että laipat (5, 6) liittyvät sydämeen (2) pyöri-mishetkellä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valssi, tunnettu siitä, että ainakin toisessa kartiomaisessa pinnassa (34, 51), jotka pinnat ovat kosketuksessa vaippaan (3) ja laippoihin (5, 6), on kylmässä tilassa vaipan etupäiden tasolla takaleikattu pinta (37), joka on muodostettu siten, että 25 mainitut kartiomaiset pinnat ovat välimatkan päässä toisistaan mainitun takaleikatun pinnan (37) kohdalla. 1 Patenttivaatimuksen 3 mukainen valssi, tunnettu siitä, että laippojen (5, 6) elastisesti kytkentäosat ovat 3. vetosauvoja (71) ja elastisia elementtejä (74). « 19 101686