FI67748C - Foerfarande foer styrning av valsens linjetrycksfoerdelning oc motsvarande vals - Google Patents

Description

UjS&rA ΓΒ1 m/UULUTUSJULKAISU 67748

(11) UTLÄGGNINGSSKRIFT O f f H O

C (45) " ' ·· ; ; - ^:5 (51) Kv.lk.7int.Cl.1 F 16 C 13/00 (21) Patenttihakemus — Patentansölcnlng 800402 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag n8 02 80 v ' (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 08.02.80 (41) Tullut julkiseksi—Blivit offentlig gi 08 81

Patentti- ja rekisterihallitus (44) Nähtäväk.lp.non ja kuul.julkaisun pvm. -

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 3j a0l .83 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet 01 80

Saksan Li ittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 3003395.5 Toteennäytetty-Styrkt (71) Eduard Kusters, Gustav-Funders-Weg 18, A150 Krefeld, Saksan Liittotasa-va1ta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Karl-Heinz Ahrweiler, Krefeld, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Leitzinger Oy (5*0 Menetelmä valssin linjapaineen jakautumisen ohjaamiseksi ja vastaava valssi - Förfarande för styrning av valsens 1injetrycksfördelning och motsvarande vai s

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä sekä vastaava valssi, joka tunnetaan DAS-julkai-susta 23 32 861.

Tunnetaan koko joukko valssirakenteita, joissa on pyörivä ontelovals-si ja kiinteä ristikappale ja joissa Iinjapainetta voidaan käytön aikana ohjata tietyssä määrin. Nämä valssit toimivat ontelovalssin sisään sitä pitkin jaetuilla ristikappaleen ja ontelovalssin välissä toimivilla tukielementeillä, jotka siirtävät voimaa ristikappaleesta ontelovalssin sisäpintaan ja tukeutuvat ristikappaleelie, jolloin tämä taipuu ontelovalssin sisällä. Tukielementit aikaansaavat silloin samalla linjapaineen aikaansaamiseksi tarvittavat voimat. Linjapaineen erojen aikaansaamiseksi tukielementtejä ohjataan eri tavoin.

USA-patentissa 3 119 324 on ristikappaletta pitkin järjestettv mäntä/sylinteriyksiköitä, jotka tukeutuvat ontelovalssin sisäpinnalle öljykalvon välityksellä. Yksittäisiin mäntä/sylinteriyksikköihin ohjattua painetta voidaan ohjata eri tavoin. DOS-julkaisussa 22 30 139 tukikengissä on ontelovalssin sisäpintaa vasten suunnatuilla sivuilla kammiot, joihin toimitetaan painenestettä mäntä/sylinteriyksikön sy- 2 67748 linteritilasta kuristinreikien kautta niin, että tukikengät on äijiäkin osaksi tuettu hydrostaattisesta ja voimat siirretään kammioissa olevalla painenesteellä ontelovalssin sisäpinnalle.

Länsisaksalaisessa patentissa 14 61 066 on lopulta järjestetty ris-tikappaleeseen pitkittäisura, johon on peräkkäin järjestetty useita listamaisia mäntiä, jotka puristuvat liukukenkien välityksellä vasten ontelovalssin sisäpintaa ja joiden nestepainetta voidaan ohjata erikseen.

Edellä mainituissa suoritusmuodoissa linjapaineen ohjaaminen tapahtuu tukielementeissä, jotka samalla aikaansaavat koko linjapaineen. DAE-iulkaisusta 23 32 861 tunnetaan nyt muuan valssi, joka vastaa patenttivaatimuksen 1 mukaista valssia ja jossa osa linjapainetta aikaansaadaan pitkittäiskammiossa olevalla painenesteellä ja jossa tämä paine on siirretty DOS-julkaisun 22 30 139 mukaisiin tukiele-mentteihin, jotka ovat valssiraon puoleisissa pitkittäiskammioissa ja joita voidaan ohjata erikseen niin, että pitkittäiskammion oleellisesti tasaiselle paineosuudelle siirtyy ohjattu lisämäärä.

Tässä on kuitenkin ainoana ajatuksena aikaansaada linjapaineen vaikutus vastaavalla rivillä erikseen ohjattavia tukielementtejä, jotka samalla osallistuvat linjapaineen aikaansaamiseen.

Eräässä tällä tavalla -tapahtuvassa linjapaineen ohjauksessa vaaditaan, että koko joukkoa suhteellisen korkeita paineita on ohjattava erikseen. Yksittäiset tukielementit vaativat näitä korkeita paineitii, koska niiden on osallistuttava linjapaineen aikaansaamiseen.

Linjapaineen jakautuman muuttuessa ja etenkin koko linjapainetason muuttuessa täytyy aikaansaada uudelleen suuri joukko korkeita paineita. Lukuisien niin korkeiden paineiden ohjaaminen on huomattavan kuluttavaa.

Keksinnön tehtävänä on vähentää patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaisessa valssissa linjapaineen ohjauksen hankaluutta.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaisesti .

3 67748 Tämä ilmeisen yksinkertainen toimenpide on periaatteessa vastakohta tähän mennessä linjapaineen ohjaukseen yksinomaan vallinneelle a ie . tavalle· Kun tähän mennessä on aina yritetty aikaansaada iinjapai-netta saattamalla vastaavasti erilaisia voimia ontelovalssin ;a a nalle, lähdetään keksinnössä alusta alkaen tasaisesta paineesta., jota sitten vähennetään paikallisesti tai vyöhykkeittäin niin, e t:,; näissä paikoissa tai vyöhykkeissä harjoitetut voimat vähenevät maitoin tasaisiin voimiin nähden ja tällä tavalla aikaansaavat vaihtelua voimien käytössä ja siten myös voivat aikaansaada linjapaineen vaihtelua.

Etu on siinä, että alennettua painetta voidaan ohjata oleellisestä helpommin kuin yksittäisten, tekniikan tason mukaisten element tien korkeita paineita. Silloin pitkittäiskanmion paine ei suuren vaikutusta· -nan vuoksi ole liian korkea, kun on aikaansaatava tietty linjapaine. Alentamalla se tulee luonnollisestikin vielä pienemmäksi ja helpomm . ohjattavaksi.

Keksinnön puitteisiin sopii se, että kyseisillä vyöhykkeillä olen paine pidetään tai aikaansaadaan tyhjiö. Edullinen suoritusmuoto kui tenkin edellyttää, että paine vyöhykkeissä tehdään samaksi kuin ulkoilman paine niin, että yleensäkään ei vaadita yksittäispaineiden ohjaamista enää. Pitkittäiskammiosta erotetut vyöhykkeet saatetaan yhteyteen ulkoilman tai säiliön kanssa, jolloin ylipaine asettua itsekseen nollaan. Tällöin yksinkertaistaminen on erityisen mielekästä.

Vyöhykkeet, joissa paine alennetaan, ovat geometrisesti määritetyt. Siten pitkittäiskammion paineen pysyessä samana ilmenee tiettyä voiman jakautumista ontelovalssin sisäpinnalla ja siten myös tiettyä linjapaineen jakautumaa, joka sinänsä mahdollistaisi vain karkean sovituksen vaadittuun linjapaineen jakautumaan.

Yllättävästi on kuitenkin havaittu, että keksintö yksinkertaisesti toteutettavalla muodolla mahdollistaa jopa jatkuvan linjapaineen sopeuttamisen.

Puheena olevanlaisissa valsseissa, joissa paineenkohdistus aikaansaadaan ristikappaleen ja ontelovalssin· sisäpinnan väliin pitkittäisi:' mioihin järjestetyllä painenesteellä, tunnetaan tapa täyttää sekä 67748 valssiraon puolinen kammio kuten myös valssiraon vastakkainen kammio painenesteellä. Tätä ei voida yleensäkään välttää ilman erityisiä varokeinoja, koska luonnollisestikin aina vähäinen osa painenesteestä tunkeutuu valssiraon puoleisen pitkittäiskammion tiivisteiden alitse valssiraon vastaiseen pitkittäiskammioon ja täyttää sen hiljakseen. Joka tapauksessa on tälle painenesteelle järjestettävä poistojohto, joka, kun valssiraon vastainen pitkittäiskammio on täyttynyt painenesteellä, jo yksinomaan virtausvastuksellaan muodostaa tietyn vastapaineen. Mutta tämä vastapaine on tunnetuissa suoritusmuodoissa myös jo tietoisesti säädetty tietylle' korkeudelle, jotta aikaansaataisiin määrätty ja helposti ohjattavissa oleva paine-ero.

Johtoajatuksena onkin nyt yhdistää nämä toimenpiteet patenttivaatimuksen 1 kohteeseen patenttivaatimuksen 2 mukaisesti. Silloin ilmenee, että korkean painetason ja tietyn paine-eron vallitessa vaikutus vyöhykkeisiin määrätyllä Iinjapaineella on korkeampi kuin alemmalla painetasolla. Jos nyt vaaditaan vähäistä korjausta linjapaineeseen, tarvitsee tietenkin aikaansaada haluttu paine-ero alhaisemmalla painetasolla .

Tämän perustana on, että paine pitkittäiskammiossa, josta sitä vyö-hykettäin alennetaan tai poistetaan ei alene koko matkalla, vaan vain tietyillä osa-alueilla. Vaikutuksen selvittämiseksi tarkasteltakoon pitkittäissuunnassa rajoitettua jaksoa valssista, jossa on valssiraon puolella eräs "vyöhykkeistä". Vastapäisessä pitkittäiskam-miossa ei tietystikään ole mitään "vyöhykettä". Valssiraon puolisen pitkittäiskammion "vyöhykettä" vastaavalla alueella, kuten valssi-raon vastakkaisessakin pitkittäiskammiossa vaikuttaa sama hydraulinen paine. Tätä aluetta vastapäätä on toisella puolella vain "vyöhykkeen" nollaan laskettu paine. Syntyy siis ero, joka vaikuttaa valssiraon vastakkaisella puolella ontelovalssin sisäpintaan ja ontelovalssi on siellä riittävän korkean paineen vallitessa valssiraon vastaisessa pitkittäiskammiossa pakotettu siirtymään pois valssiraon luota.

Valssin viereisillä pitkittäisalueilla, joissa ei ole mitään "vyöhykkeitä", voimaolosuhteet riippuvat painetasosta; siellä ilmenee paine-eroja, jotka voidaan aina säätää samoiksi kummankin pitkittäiskammion paineen ollessa eri korkuinen. Kuitenkin, mitä korkeampi paine on valssiraon vastaisessa pitkittäiskammiossa, sitä voimakkaammin vaikut- 67748 taa "vyöhykkeiden" olemassaolo niitä sisältävissä pitkittäisalueissa valssilla ja sitä voimakkaammin valssi kuormittuu näillä pitkittäis-alueilla. Tällöin on oleellista, että korjausvaikutuksen ohjaamiseksi täytyy ohjata kahta suhteellisen alhaista painetta, nimittäin painetta molemmissa pitkittäiskammioissa, kun taas tekniikan tason mukaisissa valsseissa on ohjattava toisitaan riippumatta koko joukkoa korkeita paineita.

Keksintö toteutuu patenttivaatimuksen 3 mukaan myös valssissa, jossa voidaan käyttää ohjausmenettelyä.

Patenttivaatimuksen 4 mukaan on alemman paineen alueella, jonka kanssa "vyöhykkeet" voidaan yhdistää, edullisesti paineainesäiliö niin, että siis "vyöhykkeisiin" säädettävä paine on ulkoilman naine.

Eräs mahdollisuus vyöhykejaon käytännössä toteuttamiseksi on esitetty patenttivaatimuksessa 5.

Putkijakson tiivistä rakennetta ei ole tietenkään käsitettävä niin, että kyseessä olisi hermeettinen sulku. Useimmiten ontelovalssin pyöriessä tunkeutuu sekä pitkittäistiivisteistä että putkijaksosta jatkuvasti pieni määrä paineainetta putkijakson sisälle. Se muodostaa ontelovalssin sisäpinnalle paineainekalvon, joka tietyltä osin joutuu putkijakson otsapinnan alle. Jos sitten johto suljetaan, täyttyy putki jakson sisus suhteellisen nopeasti paineaineella ja sulkemisen vuoksi sinne syntyy painetta, joka vastaa ympäröivän pitkittäiskammion painetta. Tässä tilassa osallistuvat myös putkijakson muodostamat "vyöhykkeet" osaa paineen kohdistamiseen ontelovalssin sisäpintaan, ts. eivät käytännössä esiinny. Mutta jos johto avataan, virtaa kaikki putkijakson sisällä oleva paineaine heti pois ilman, että se paineis-tuisi kuristinvaikutuksen vuoksi. Ilmaisulla tarkoitetaan luonnollisestikin käytännössä seuraavaa: Jokaisella johdolla on tietenkin tietty kuristinvaikutus. Tässä ei kuitenkaan tarkoiteta tätä. Useimmiten johdossa ei ole mitään eritvistä ahdasta kohtaa, joka aiheuttaisi tarkasteltavien nestemäärien läpivirratessa huomattavaa paineen kohoamista. Kun kyseessä on avoin johto, ei putkijaksojen muodostamissa "vyöhykkeissä" ilmene mitään painetta, vaan syntyy haluttu paineenjakautuma pitkittäiskammioon.

"Vyöhykkeiden" järjestelyllä pyritään haluttuun linjapaineen jako- 6 67748 tehoon. "Vyöhykkeiden" aikaansaaminen ei siis rajoitu vain valssi-raon puoleiseen pitkittäiskammioon, vaan se voi tapahtua myös valssi-raon vastaisessa pitkittäiskammiossa. "Vyöhykkeiden" jako pitkin valssia suuntautuu sen mukaan, miten linjapainetta on jaettava.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa on kuitenkin valssiraon puoleisessa pitkittäiskammiossa valssin keskelle ja päihin järjestetty vyöhykkeet, joissa paine on alempi.

Tämä suoritusmuoto on sopiva erityisesti sellaisissa tapauksissa, joissa linjapaineen jakautuma on ns. W-linjalla ja se voi toimia lievittämään näitä epäsuotavia tasaisen linjapaineen heikkenemisiä.

Keksinnön erästä suoritusesimerkkiä selitetään seuraavassa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti valssiparia, jonka alavalssissa keksintö on toteutettu.

Kuvio 2 esittää osaleikkausta yhdestä ainoasta renkaasta muodostuneesta vyöhykkeestä.

Kuvio 3 esittää alavalssin poikkileikkausta kuvion 1 linjaa III-III pitkin.

Kuvio 4 esittää vastaavaa leikkausta linjaa II-II pitkin.

Kuvio 5 esittää vielä kerran kaaviomaista kuvion 3 mukaista leikkausta ilmaistuin vyöhykkeiden ohjauksin.

Kuvio 6 esittää vyöhykkeiden vaikutustapakäyrää.

Kuvio 7 esittää kaaviomaisena kuviona kuviota 1 vastaavaa valssiparia, jossa keksinnön mukainen valssi on alavalssina.

Kuvio 8 esittää linjapaineen jakautumakäyrää, ns. W-linjaa.

Kuviossa 1 esitettyyn valssilaitteeseen kuuluu alavalssi 10 ja ylä-valssi 20, joiden välissä olevassa valssiraossa 31 kulkee puristus- 7 67748 käsiteltävä tavararaina 30. Ylävalssi 20 on tavanomainen massiivi-valssi. Alavalssi 10 sitä vastoin käsittää pyörivän ontelovalssin 1, jonka ulkopinta 2 muodostaa valssin työpinnan ja jonka läpi kulkee paikoillaan oleva ristikappale 3, joka kaikkialla on tietyllä etäisyydellä ontelovalssin 1 sisäpinnasta 4 niin, että se voi taipua ontelovalssin 1 sisällä joutumatta kosketuksiin sisäpinnan 4 kanssa.

Ylävalssin 20 tapit 21 sekä ontelovalssin 1 päistä esiinpistävat r!. tikappaleen 3 päät 5 on ohjattu valssinkannattimiin, ja niitä puristetaan vastakkain tietynlaisella kuormituslaitteella (ei esitetty) .

Ontelovalssin 1 sisäpinnan 4 ja ristikappaleen 3 välissä on risti -kappaleen 3 molemmilla puolilla sitä pitkin kulkevat ja siihen järjestetyt pitkittäistiviisteet 6 sekä sopivat, ontelovalssin 1 päihin järjestetyt poikittaistiivisteet (ei esitetty), jotka aikaansaavan pitkittäiskammiot, joista valssiraon puolella olevaa merkitään viitenumerolla 7 ja vastapuolella olevaa viitenumerolla 8. Pitkittäisin· mio 7 täytetään painenesteellä pumpun 9 ja johdon 11 välityksellä. Syntyvä hydraulinen paine vaikuttaa tasaisesti vasten ontelovals?’n 1 sisäpintaa 4 valssiraon puolella ja aikaansaa vaadittavan linja-paineen. Toisella puolelle paineneste tukeutuu ristikappaleeseen 3, joka taipuu tämän kuormituksen vaikutuksesta. Tällä tavoin voidaan ontelovalssiin 1 kohdistaa sisältäpäin tasainen paine ilman, että ontelovalssi joutuisi sen vuoksi taipumaan. Taipuma kohdistuu erhrn-mäkseen ristikappaleeseen 3, joka. ei vaikuta ontelovalssiin. Luonnollisestikin ontelovalssi 1 voi tosiasiallisesti taipua seuraamalla vastinvalssin taipumaa. Silloin ei kuitenkaan ole kyseessä ontelovaL siin 1 kohdistuneen linjapaineen aiheuttama taipuma.

Ontelovalssin 1 sisäpintaa 4 vasten pitkittäiskammiossa 7 kohdistettu paine on nyt väkisinkin koko pitkittäiskammion 7 pituudelta sama. Tietyissä oloissa voi olla toivottavaa muutella tätä tasaista painetta tietyissä kohdissa. Sitä varten pitkittäiskammio 7 on jaettu renkailla 12 vyöhykkeisiin 13, jotka paineisesti ovat erotetut pit. -kittäiskammiosta 7.

Renkaiden yksittäisrakenne ilmenee kuviosta 2. Renkaat 12 on ontelo-valssin 1 sisäpintaa 4 kohden suunnatuilta otsapinnoiltaan 25 muotoil- 8 67748 tu sisäpinnan 4 mukaisiksi ja ovat tiivisti sitä vasten. Renkaat 12 on vastakkaisesta päästään järjestetty ristikappaleessa 3 olevaan vastaaviin lieriömäisiin leikkauksiin 14 sekä tiivistetty leikkausten 14 sisäseinämiä vasten ympäri ulottuvilla tiivisteillä 15. Renkaat 12 ovat edelleen alttiina jousen 16 vaikutukselle, jotka tukeutuvat leikkausten 14 pohjaa 17 sekä renkaan 12 sisäpuolta 18 vasten ja pitävät renkaan 12 vasten ontelovalssin 1 sisäpintaa 4.

Leikkaukseen 14 ja siten renkaan 12 sisään ulottuvaan vyöhykkeeseen päättyy johto 18, joka on venttiilin 19 kanssa yhteydessä johtoon 22, joka johtaa ilmanpaineessa olevaan säiliöön 23. Kukin vyöhyke 13 tai kukin rengas 12 on liitetty sellaiseen venttiilin 19 omaavaan johtoon 18. Venttiili 19 voi valinnaisesti avata tai sulkea johdon. Johdon läpimitta on valittu suureksi niin, että paineneste voi virrata vyöhykkeestä 13 käytännöllisesti katsoen ilman kuristinvaikutusta, ts. ilman paineen kehittymistä johtoihin ja säiliöön 23.

Renkaat ja leikkaukset 14 ovat suoritusesimerkissä pyöreitä läpileikkaukseltaan vaikutuspinnalla valssinakselia kohden kohtisuorassa olevalla akselilla. Kuitenkin voidaan ottaa huomioon muitakin muotoja, esim. pitkulaisia, ympärykseltään ulottuvia muotoiluja. Vyöhykkeiden 13 ulottuminen valssin pituussuunnassa käsittää vain murto-osan valssin pituudesta, koska vyöhykkeiden tulee kohdistaa vain paikoit-tainen korjausi paineenjakautumaan.

Renkaiden 12 toiminta on seuraavanlainen. Jos esimerkiksi kuvion 2 mukainen ontelovalssi pyörii nuolen 24 suuntaan, se liukuu pitkin renkaan 12 otsapintaa 25. Pitkittäiskammio 7 on täytetty painenes-teellä, joka muodostaa ontelovalssin 1 sisäpinnalle 4 kalvon, joka ainakin osaksi sisäpinnan suhteellisen suuren nopeuden vuoksi otsa-pintaa 25 vasten joutuu sitä pitkin vyöhykkeeseen 13. Renkaan 12 nuolen 24 vastakkaispuolella osa painenesteestä pyyhkiytyy pois niin, että vyöhykkeeseen 13 kertyy painenestettä ontelovalssin 1 pyöriessä. Jos venttiili 19 on nyt suljettu, syntyy vyöyykkeeseen 13 painetta, joka oleellisesti vastaa pitkittäiskammion 7 painetta. Tämä paineen-nousu syntyy suhteellisen nopeasti, koska yleensä vyöhyke 13 ja johto 18 jo muutoinkin ovat täynnä painenestettä. Kun vyöhykkeen 13 paine on saavuttanut pitkittäiskammiossa7 olevan paineen, ei vyöhyk- 9 67748 keen 13 olemassaoloa käytännössä havaitse. Sillä ei ole mitään tai juuri mitään vaikutusta painenesteen pitkittäiskammiossa 7 aikaansaamaan linjapaineeseen. Mutta jos venttiili 19 avataan, vyöhykkeeseen 13 tullut paineneste virtaa kuristuksetta säiliöön 23, eikä vyöhykkeessä 13 synny painetta ensinkään. Vyöhykkeeltä 13 puuttuu silloin pitkittäiskammion 7 painenesteen antama muutoin tasainen paine. Tästä paikasta paine poistuu ja vaikuttaa vastaavasti linja-paineen jakautumiseen valssiraossa 31.

Vyöhykkeet 13 on kuviossa 1 esitetty pitkittäiskamiiniossa 7. Tämä tosin on useimmiten kyseeseen tuleva suoritusmuoto, mutta kuitenkin peri-atteessa on myös mahdollista järjestää matalapaineisempia vyöhykkeitä vastakkaiseen pitkittäiskammioon 8, jotka on merkitty katkoviivavyö-hykkeiksi 13', jotka voidaan järjestää pitkittäiskammion 7 vyöhykkeiden 13 sijaan tai niiden kanssa.

Kuviossa 1 on esitetty vain yhden renkaan 12 aikaansaama pinta valssin 10 vaikutuspinnalla, ts. valssien 10 ja 20 akseleita yhdistävällä tasolla. Jotta huojennettaisiin Injapaineen vaikutusta, on kuvion 3 mukaan samalle korkeudelle, ts. samalle valssin 10 pituusalueelle järjestetty kolme rengasta 12, joita voidaan ohjata erikseen ja mahdollistaa paineen vähennys kyseisessä paikassa. Molemmat ulommat renkaat 12 on suoritusesimerkissä yhdistetty yhteiseen johtoon 18, jossa on yksi venttiili 19, joka on järjestetty ristikappaleen 3 leikkaukseen 26 pitkittäiskammioon. Keksimmäinen rengas 12 on yhdistetty kuvion tason alla olevalla johdolla 18' venttiilin 19 takana olevaan venttiiliin (ei esitetty). Venttiili 19 yhdistää johdon 18 paluujohtoon 22. Takana oleva venttiili yhdistää johdon 18' paluu-johtoon 22. Valinnaisesti voidaan myös joko molemmat ulommat renkaat tai kaikki kolme rengasta jättää kuormittamatta. Venttiilit 19 on muodostettu magneettiventtiileiksi, joihin päästään leikkauksessa 26 helposti käsiksi ja jotka tarvitsevat vain vähäisen läpileikkauksen sähköjohtoja varten. Venttiilien 19 kuvaus· on kuviossa 1 luonnollisestikin vain kaaviomainen.

Tähän mennessä kuvatussa suoritusmuodossa voidaan linjapaineeseen vaikutta vain vaiheittain. Vyöhykkeet 13 joko erotetaan säiliöstä 23 tai yhdistetään siihen niin, että on olemassa kiinteä paine-erä tai ei ole. Mutta on myös mahdollista muodostaa laite niin, että yksittäisissä vyöhykkeissä 13 ilmeneviin linjapäineisiin voidaan aikaansaada jatkuvaa muutosta.

10 67748

Normaalisti johdetaan paineneste pumpulla 9 ja johdolla 11 vain vals-siraon 31 puoleiseen pitkittäiskammioon 7. Pitkittäistiivisteiden 6 luona paineneste siirtyy luonnollisestikin pitkittäiskammioon 8, joka neste muutoin johdetaan takaisin säiliöön.

Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa on kuitenkin pitkittäiskammioiden 7 ja 8 väliin järjestetty ylivirtausjohto 27, jossa on eripainevent-tiili 28. Siispä tietty osa painenestettä virtaa pitkittäiskammiosta 7 vakioisesti pitkittäiskammioon 8 ja sieltä johtoa 29 pitkin paineen-säätöventtiilin 32 kautta säiliöön 23. Pitkittäiskammiota 8 ei siis pidetä käytännössä paineettomana, vaan siihen aikaansaadaan määrätty paine, joka on venttiilin 28 säädön mukaisesti alempana kuin pitkit-täiskammion 7 paine. Linjapainetta ei siis enää määrää absoluuttinen paine pitkittäiskammiossa 7, vaan paine-ero pitkittäiskammioiden 7 ja 8 välillä. Sama linjapaine voidaan aikaansaada myös matalammalla painetasolla, ts. molempien pitkittäiskammioiden 7 ja 8 alhaisemmalla paineella, sekä myös korkeammalla painetasolla, ts. korkeilla paineilla pitkittäiskammioissa 7 ja 8. Kun olosuhteet ovat samat pitkittäis-kammioiden 7, 8 koko pituudella, ei painetaso ilmene ulospäin.

Tosin on painetasolla linjapaineen kulkuun vaikutusvoimakkuuden kyseen ollessa tietty osuus painettomien vyöhykkeiden 13 olemassaolon vuoksi.

Kuviossa 5 on vielä kertaalleen esitetty kolmen pitkittäiskammioon 7 jaetun vyöhykkeen 13 toiminta kaaviomaisesti. Asennossa a kaikki kolme vyöhykettä 13 on suljettu ja niitä ei käytännössä havaita. Venttiilin 19 asennossa b molemmat ulommat vyöhykkeet 13 ovat paineetto-mia samalla, kun keskimmäinen vyöhyke 13 on suljettu. Lopuksi asennossa c kaikki kolme vyöhykettä 13 ovat paineettomia ja vähentävät niitä vastaavalla leveällä alueella ontelovalssin 1 sisäpintaa vasten kohdistettuja voimia.

Kuviossa 6 on kaaviomisesti esitetty vyöhykkeitä 13 vastaavalle pi-tuusalueelle ontelovalssin sisäpintaan vaikuttava resultanttivoima K pitkittäiskammion 8 paineesta P riippuvaisena. Tarkasteltakoonpa käyrää 33, joka vastaa noin 50 kp/cm painetta, joka säädettiin valssiin, kun vyöhykkeissä 13 ei esiintynyt mitään vaikutusta. Nyt kaikki kolme vyöhykettä 13 aktivoitiin kuvion 5 mukaisesti, ts. tehtiin paineetto-miksi. Kun P=0, siis pitkittäiskammiossa 8 ei ole painetta, ilmenee kuviossa 5 esitetyssä asetelmassa positiivinen, ts. vasten valssira- 11 67748 koa 31 suunnattu voima 33', koska vyöhykkeet 13 pitkittäisalueeltaan eivät ulotu pitkittäiskammion 7 ympärykselle ja siten myös vyöhykkeiden 13 pitkittäisalueella vaikuttaa niiden väliin jäävä, pitkittäiskammion 7 käsittävän alueen 34 paineen mukainen paine, joka siltä kohdalta pakottaa ontelovalssia 1 vasten valssia 20.

Mutta voima K jää pois, kun paine P nousee pitkittäiskammiossa 8. Luonnollisestikin täytyy linjapaineen pitämiseksi vaaditussa arvossa myös paineen pitkittäiskammiossa 7 nousta. Mutta koska pitkittäiskammion 7 vyöhykkeitä 13, joissa ei ole painetta, vastapäätä on pitkittäiskammiossa 8 peilikuvanomaiset vyöhykkeet, joissa nyt havaitaan kohonnut paine P, esiintyy paineen P kohotessa voiman K alkuperäistä arvoa 33' vastaan vaikuttavia komponentteja, jotka estävät valssirakoa 31 kohden suunnattua voimaa K vyöhykettä 13 vastaavalla pituusalueella ja lopuksi muuttavat negatiiviseksi niin, että paineen P vastaavasti noustessa ontelovalssi 1 siirtyy pois valssiraolta 31 vöyhkkeitä 13 vastaavalla pituusalueella. Vain valitsemalla pain-taso samalla linjapaine säilyttäen voidaan siis vyöhykkeiden 13 vaikutusta vähentää nollasta, ts. pitkittäiskammiossa 7 vallitsevasta paineesta jatkuvasti vyöhykkeissä 13 ja jopa siirtää valssirakoa määrääviin voimakomponentteihin.

Käyrä 35 osoittaa samoja olosuhteita, kun lähdetään 100 kp/cm linja-paineesta .

'Paineettomassa pitkittäiskammiossa 8 ilmenevä alkuvoima 35' on sitten luonnollisestikin kaksinkerroin niin suuri kuin alkuvoima 33'.

Käyrä 36 pätee 50 kp/cm:n Iinjapaineella, jos vain molemmat ulommat vyöhykkeet 13 on kuvion 5 mukaisesti yhdistetty johdolla 18 säiliöön 23. Tämän käyrän kallistuma on vähäisempi, koska pitkittäiskammion 7 paineeton osuus ja siten myös peilikuvanomaisesti vastakkaista painetta P johtava alue pitkittäiskammiossa 8 on pienempi. Käyrä 37 esittää kulkua samassa tilanteessa ja 100 kp/cm linjapainee11a.

Kuvioissa 7 ja 8 on keksinnön merkityksen selvittämiseksi esitetty usein esiintyvä käyttötapaus, joka vastaa kuviota 1 ja jossa ylä-valssi 20 on tavanomainen massiivivalssi ja alavalssi 10 on valssi, jossa on kolme valssiraon sivuille järjestettyä, renkaiden 12 muodostamaa paineelta vähennettyä vyöhykettä 13. TarkasteHakoonpa ensiksi tapausta, että vyöhykkeet 13 eivät ole aktiivisia. Sellaisessa 12 67748 tapauksessa käytäntö osoittaa ja voidaan myös näyttää laskennallisesti, että huolimatta tasaisesta kohdistetusta paineesta uivaksi valssiksi muodostettua alavalssia 10 kohtaan koko sen leveydeltä, ts. valssiraon mitalta, ei synny tasaista linjapaineen jakautumaa. Tämä johtuu ontelovalssin 10 ja massiivialssin 20 erilaisista tai-pumalinjoista. Kuvio 8 esittää linjapaineen L jakautumista molempien esitettyjen valssien 10, 20 valssiraon pituudelle. Linjapainekäyrä saatiin laskemalla valssien 10, 20 taipumalinjojen muutoksien erot. Tämän eron väheneminen pitkin valssirakoa johtaa lähes linjapaineen katoamiseen. Syntyy ns. W-linja, ts. linjapaineen jakautuma, jonka arvot ovat keskellä ja päissä suuremmat kuin välialueilla.

Jotta tämän käyrän syntyminen saataisiin todennäköiseksi, on tarkoituksenmukaista aloittaa kummankin valssin asetusmenettelystä. Alavalssi 10 voidaan sen ominaisuuksien ansiosta säätää täsmälleen. Ylävalssi 20 riippuu painollaan keskeltä alaspäin. Valsseja säädettäessä on siis ensiksi keskellä vastin. Linjapaine on siis keskellä aluksi suurempi kuin reunalla. Kun valssitappeja sitten lähennetään, molemmat valssit ovat vastakkain koko pituudeltaan, mutta kuitenkin linjapaine pysyy keskellä suurempana. Puristusvoiman kasvaessa tapahtuu puristumaa edullisesti päissä, koska ne voivat tavanomaisessa valssissa 20 vähiten erota. Keskellä linjapaine laskee, koska valssi 20 taipuu ylöspäin. Yhdessä painon antaman linjapaineen nousun kanssa keskellä syntyy sitten kuvion 8 esittämä jakautuma.

Jos nyt annettuihin paikkoihin järjestetään paineeltaan alempia vyöhykkeitä 12, painenesteen kammioon 7 aiheuttama voima jonkin verran laskee. Siten laskee luonnollisestikin myös linjapaine näissä paikoissa ja niiden ympäristössä. Vyöhykkeiden 13 järjestely kuviossa 7 vastaa korkeimpien linjapaineiden kohtia kuviossa 8. Nämä korkeimman linjapaineen kohdat painetaan alas siten, että kuviosta 8 ilmenevät hyvin voimakkaat erot muuttuvat tasaisemmaksi tai suotuisissa tapauksissa katoavat kokonaan.

Claims (6)

67748 13

1. Menetelmä linjapaineen jakautuman ohjaamiseksi valssissa, johon kuuluu työskentelevän valssinkehän (2) muodostava pyörivä ontelo-valssi (1) ja sen läpi ulottuva, ympäriinsä vähäisen välimatkan päässä ontelovalssin sisäpinnasta (4) oleva kiinteä ristikappale (3) sekä pitkin risti kappaletta valssin vaikutustason molemmille puolille risti kappaleen ja ontelovalssin väliin järjestetyillä pitkittäistiivisteillä (5), joita pitkin ontelovalssin sisäpinta liukuu, jaetut pitkittäiskammiot (7, 8), joista ainakin valssiraon (31) puoleinen on täytettävissä nestemäisellä paineaineella, jolloin ontelovalssin sisäpintaan vaikuttava paine on muutettavissa ainakin toisessa pitkittäiskammiossa vyöhykkeittäin toiseksi kuin pitkit-täiskammiossa muutoin vallitseva paine, tunnettu siitä, että painetta lasketaan vyöhykkeissä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa myös valssirakoa vastapäätä olevassa pitkittäiskammiossa pidetään ohjattu paineaineen paine ja linjapainetta määrätään kummankin pitkittäiskammion paine-erolla, tunnettu siitä, että valssi vyöhykkeittäisen paineen vähenemisen vaikutuksen vähentämiseksi kuormitetaan pitkittäiskammioistaan alhaisemmalla absoluuttisella paineella, vyöhykkeittäisen paineenalennuksen vaikutuksen lisäämiseksi samalla paine-erolla sitä kuormitetaan sieltä korkeammalla absoluuttisella paineella.

3. Valssi patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, johon kuuluu pitkittäiskammioon sovitettujen, rengasmaisten, risti kappaleeseen (3) sijoitettujen ja vasten ontelovalssin (1) sisäpintaa (4) nojaavien tiiviste-elinten (5) erottamat vyöhykkeet, joiden paine on erilainen kuin pitkittäiskammion ja joihin risti-kappaleeseen järjestetyt johdot päättyvät, tunnettu siitä, että johdot (18, 18') voidaan valinnaisesti sulkea venttiilillä (19) tai yhdistää kuristuksettomasti alueeseen, jossa on pitkittäiskammioon (7, 8) nähden alhaisempi paine.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen valssi, tunnettu siitä, 14 67748 että alemman paineen alue on paineainesäiliö (23).

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen valssi, tunnettu siitä, että tiiviste-elimet on tiivistettyinä ohjattu lieriömäisiin säteissuuntaisiin risti kappaleen (3) leikkauksiin (14), joihin johdot (18) päättyvät sekä että ne on muodostettu otsapinnaltaan peräänantavan voiman vaikutuksen avulla tiiviisti ontelovalssin (1) sisäpintaan (4) nojaaviksi renkaiksi (12).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 3-5 mukainen valssi, tunnet-t u siitä, että valssiraon (31) puoleiseen pitkittäiskammioon (7) on keskelle ja valssin (10) päihin järjestetty vähäisemmän paineen omaavat vyöhykkeet (13). 67748 15