FI98393C

FI98393C - Suojalaite kalanterin tai muun valssauskoneen telan väliä varten

Info

Publication number: FI98393C
Application number: FI934592A
Authority: FI
Inventors: Hans-Rolf Conrad; Jochen Autrata; Albert Hille
Original assignee: Kleinewefers Gmbh
Priority date: 1992-10-21
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 1997-06-10
Also published as: JPH0757496B2; CA2107861A1; EP0593944B1; FI934592A0; DE4235421C1; CA2107861C; US5439366A; FI934592A; ATE133218T1; EP0593944A1; JPH06226770A; FI98393B

Description

98393

Suojalaite kalenterin tai muun valssauskoneen telan väliä varten

Keksinnössä on kyse kalanterin tai muun valssauskoneen 5 suojalaitteesta, jossa on telanvälin eteen yhdensuuntaisesti sen kanssa asetettu poikkitanko.

Tämänkaltainen suojalaite on DE 37 19 305 Cl:sta jo tunnettu. Poikkitanko koostuu tässä kannattimesta, johon on 10 asetettu suojalistoja, jotka voidaan säätää kumpaankin telanvälin muodostavaan telaan nähden, viranomaisten vaatiman turvaetäisyyden päähän. Tämän mukaan ei aukko suojalaitteen ja telan välillä saa olla enempää kuin 8 mm.

15 Kannattimen listojen ei välttämättä tarvitse olla liikkuvia. Ne voivat, niin kuin esimerkiksi DE 40 30 150 C1:stä on jo tunnettu, olla myös kiinteästi kannattimeen asetetut tai jopa muodostaa kannattimen yhtenäisen rakenneosan.

20 Jo tunnetut suojakulmat taipuvat valssauskoneen ryntö- käynnissä tai jopa kesken käytön ei toivottuihin heilah-teluihin, silloin kun telan kierrosfrekvenssi on suoja-laitteen oman frekvenssin kanssa sama. Tuolloin voivat heilahduspoikkeamat olla kannattimen keskellä välillä :25 jopa 10 mm tai enemmän. Välttääkseen kosketuksen telan kanssa, täytyy viranomaisten esittämä 8 mm:n turvaväli ylittää, joka johtaa ongelmiin työturvallisuuden kanssa.

• · • · • · · • · ·

Keksinnön tehtävänä on parantaa suojalaitteen suojavaiku- ,, 30 tusta.

• · · • · « · · • t ’·* ' Tämä tehtävä tulee ratkaistuksi edellämainitun laisella suojalaitteella niin, että poikkitankoon on kiinnitetty • · lisämassa, joka on sidottu poikkitankoon jousielementtien ,35 välityksellä.

Massa on siis ripustettu heilahdukseen kykenevästi kannattimeen tai siihen sidottuun osaan.

98393 2 Näin tulee tähän astisesta suojalaitteen yksimassaheilu-rista kaksimassaheiluri. Sopivalla jousielementin ja massan 5 mitoituksella voidaan saavuttaa, että lisämassan liike kriittisillä frekvensseillä johtaa poikkitangon voimatasapainoon. Aktivoimisvoimaa vastaan asetetaan suunnilleen samansuuruinen voima.

Näin saavutetaan huomattava heilahduspoikkeamien vä-10 heneminen poikkitangolla. Sen johdosta voi poikkitanko olla niin lähellä telaa, että vaaditusta aukon pienuudesta suojalaitteen ja kyseisen telan välissä voidaan pitää kiinni, ilman että seuraa kosketusta suojalaitteen ja telan välillä poikkitangon heilahdellessa. Jousielementti 15 voi myös massan kiinnityksen kautta olla muodostettu poikkitangolle.

Tällöin on suositeltavaa että massa on sidottu myös vai-mennuselementin kautta poikkitankoon. Heilahduksen ky-20 kenevän lisämassan lisäämisen johdosta syntyy uusia re-sonanssifrekvenssejä, jotka myös kyseessä olevassa tapauksessa voivat olla valssauskoneen toiminta-alueella. Poikkitangon ja samalla myös suojalaitteen liike, näillä kaksimassaheilurin muodostamisen johdosta syntyneillä 25 resonanssikohdilla, on vähennettävissä vaimennuselemen- i '[: tiliä tehokkaasti.

» · · • « · »

Jousielementti ja vaimennuselementti ovat edullisesti :v. yhdensuuntaisesti kytketyt. Tämä pienentää rakennuskor- • · **;,30 keutta, jonka johdosta voidaan tähdätä kompaktimpaan ra- » » « kentamiseen.

• · » · · • ·

Eduksi on myös, kun massa on sijoitettu liikuteltavasti suoraviivaiseen ohjaimeen. Näin varmistetaan heilahdus-;35 suunta. Tämä yksinkertaistaa asennusta ja laskemista.

Lisäksi tällä tavalla voidaan välttää heilahduksien aktivoituminen lisämassasta toisiin, ei toivottuihin suun-

II

3 98393 tiin.

Tällöin on myös suositeltavaa että ohjauskisko on suurimpien poikkitangon poikkeamien suuntaisesti asetettu. Tämä 5 suunta on yleisesti se jossa poikkitangon jäykkyys on pienin. Yksittäistapauksissa voi se toki, esimerkiksi aiheen ilmaantuessa poiketa siitä. Suurimpien poikkeamien suunta voidaan havaita vaimentamattomalla poikkitan-golla ja ne huomioonottaen suunnata ohjain.

10

Edullisesti koostuu jousielementti kahdesta osasta, joiden välissä massa on. Massa on siis, kun se ei ole lepotilassansa, aina yhtä aikaa yhden vetovoiman ja yhden puristusvoiman kuormittama. Mikä tahansa poikkeama jou-15 siosien ominaisuuksissa veto- ja puristuskuormituksissa saadaan näin tasapainotettua. Sitä paitsi on helpompi järjestää liikkeelle välttämätöntä tilaa.

On myös huomattu edulliseksi, että jousten esijännite on 20 säädettävissä, eritoten ulkoapäin. Esijännitteen muuttamisen johdosta voidaan kaksimassaheilurin heilahduksen ominaispiirrettä muuttaa. Sen johdosta se voidaan sovittaa lisämassan kootussa tilassa yksittäisen valssausko-neen vaatimusten mukaisesti.

25

Erittäin edullista on jos massan, erikoisesti sisäänra- • » kennetussa tilassa olevan, kokoa voidaan muuttaa.

Edullista on, että massasta ja jousielementistä valmiste- • · 30 tun kuoletus järjestelmän ominaisfrekvenssi on sama kuin I * i " poikkitangon ominaisfrekvenssi. Tässä tapauksessa tulee r .j järjestelyn parhaimmat vaimennukset, siis pienimmät poik- :’* keamat, huomioiduiksi.

35 Eduksi on myös, että massa on järjestetty liikuteltavaan runkoon poikkivarressa. Massa voi tässä rungossa olla ripustettu heilahdukseen kykenevästi ja kyseessä olevassa 4 98393 tapauksessa vaimennetusti. Kaikki poikkitangon heilahdusta vaimentavat osat voidaan koota kannattimen ulkopuolella. Sen jälkeen ne täytyy kiinnittää poikkitankoon, joka monissa tapauksissa on ontto profiililtaan.

5

Suositeltavasti jaetaan massa useampiin osamassoihin. Kun se ei tilasyistä ole mahdollista, käyttää yhtä yksittäistä massaa, voidaan käyttää kahta tai useampaa massaa, jotka heiluvat yhdensuuntaisesti toisiinsa nähden. Näin 10 voidaan käyttää erittäin kompakteja yksiköitä.

Suositeltavaa on myös, että massa on järjestetty poikki-varren aksiaaliseen keskustaan olennaisen symmetrisesti.

Tällä alueella tulevat suurimmat poikkeamat esiin. Tässä 15 on siis vaimennuksen vaikutus parhaimmillaan.

Keksintö kuvaillaan seuraavassa eräässä suositeltavassa toteutusmahdollisuudessa kuvien avulla, joista näkyy: 20 Kuva 1 suojalaitteen päällyskuva,

Kuva 2 leikkaus II-II kuvan 1 mukaan suurennetussa mittakaa- vassa, 25 Kuva 3 kuoletusjärjestelmä ja • · • · · • · · **’.* Kuva 4 leikkaus IV-IV kuvan 3 mukaan.

t • · · · | | · • < · ·..· Suojalaite 1 muodostuu olennaisesti poikkitangosta, joka • · * *·' ‘ 30 on asetettu yhdensuuntaisesti telanvälin eteen, joka muo dostuu kahdesta telasta 3,4. Poikkitangossa on kannatin 5, • · · • ’.· johon on asetettu kaksi suojalistaa 6,7 . Kyseisessä • · · 'tapauksessa on esitetty että suojalistat 6,7 ovat kiinteästi sidottu kannattimen 5 kanssa. Ne voivat myös toki <' i f3 5 olla liikkuvasti kannattimen 5 kanssa sidottu.

Kannatin 5 on molemmista päistään tuettu tai ripustettu 5 98393 tätä varten tehdyissä ulokkeissa, esimerkiksi ei lähemmin esitetyissä pukeissa, jotka kannattavat myös teloja 3,4 .

Telan 3 ja suojalistan 6 tai telan 4 ja suojalistan 7 5 välissä olevat aukot 9,10 eivät saa koneen ollessa käytössä ylittää 8mm:n kokoa, jotta käyttäjän vaarantuminen vältetään. Valssauskoneen, jossa on telat 3,4 , käynnistyksessä syntyy heilahduksia, jotka siirtyvät poikkitan-koon 5,6,7 ja tämä omasta puolestaan voi aktivoitua hei-10 lumaan. Poikkitangon 5,6,7 liike jakautuu kahteen päällekkäiseen kohtisuoraan suuntaan, jotka on esitetty kak-soisnuolilla 11,12 . Tässä tulevat suuntaan 11 suurimmat poikkeamat esiin. Suunnassa 12 on sitä vastoin suhteellisen pieniä poikkeamia, jotka voidaan jättää huomioimat-15 ta. Kaksoisnuolella 11 kuvatussa suunnassa on poikkivar-rella 5,6,7 pienin taivutusjäykkyys.

Poikkitangon 5,6,7 heilahduspoikkeama voi silloin tällöin ylittää 10mm:n suuruuden. Tämä ei ole välille 9 kovin 20 kriittistä. On mahdollista että niin isossa liikkeessä seuraa kontakti suojalistan 7 ja telan 4 välillä, vaikka välin 10 suuruus kuuluisi olla 8 mm. Kalantereissa tai muissa valssauskoneissa on telan ympärillä käytössä oleva tila useimmiten erittäin rajoitettu, niin että suojalai-25 tetta 1 ei voida tukea tai vaimentaa ulkoapäin.

• ♦ • · · ··*.· Poikkeamien vähentämiseksi on poikkitankoon 5 työnnetty ··· ···· kuoletusjärjestelmä 13 . Niin kuin kuva 1 osoittaa, voi- • · : daan poikkitankoon 5 asettaa useampia kuoletusjärjestel- | »t 30 miä 13 . Niiden pitäisi silloin olla poikkitangon kes- kiakselilla ja olennaisen symmetrisesti sen suhteen jär- '.· jestetty.

• · ·

Jokaisessa kuoletusjärjestelmässä 13 on runko tai kotelo .35 14 , joka on kiinteästi sidottu poikkitankoon 5. Massa 15 on ripustettu kahden jousen 16,17 avulla heilahdukseen -,,,1 kykenevästi runkoon 14 ja siten myös poikkitankoon 5.

6 98393

Yhdensuuntaisesti jousiin 16,17 nähden on järjestetty vaimennuselementtejä 18,19 , siis samalla kuoletusjärjes-telmän 13 massan 15 ja rungon 14 väliin. Jouset 16,17 ja vaimennuselementit 18,19 on esitetty tässä yksinomaan 5 kaavamaisesti. Kaikenlaisia jousia voidaan käyttää, esimerkiksi spiraali tai kierrejousia metallista tai muovista, lattajousia, lautasjousia ynnä muuta vastaavaa. Vaimennuselementit 18,19 voivat olla hydraulisia vaimenti-mia. Muita vaimennusmahdollisuuksia, kuten esimerkiksi 10 kitka, voidaan myös käyttää. Jouset 16,17 voivat myös olla integroidusti vaimennuselementtien 18,19 kanssa muodostetut. Olennaista on yksinomaan että massa 15 on ripustettu heilahdukseen kykenevästi, jossa heilahdus on vaimennettu. Kuoletusjärjestelmän 13 oma frekvenssi on 15 poikkitangon 5,6,7 omien frekvenssien kanssa sama. Vaimennuselementtien 18 ja 19 kautta syntyvä vaimennus on niin asetettu että, massan 15 ja poikkitangon 5,6,7 sekä sen kanssa kiinteästi sidottujen osien kautta muodostetun kaksimassaheilurin uudesti syntyneet resonanssikohdat 20 voidaan tehokkaasti vaimentaa. Heilahduspoikkeamat pysyvät näin kyseisillä alueilla pieninä.

Kuoletusjärjestelmän 13 sisäinen rakenne on esitetty kaavamaisesti kuvissa 3 ja 4 . Massa 15 on johdettu kuulako-25 teloiden 20 avulla ohjaimiin 21, jotka ovat kuoletusjär- ; .·. jestelmän 13 runkoon 14 tehdyt. Kuoletusjärjestelmä 13 • · * “V asetetaan kannattimeen 5 niin, että ohjaimet 21 ovat samansuuntaisesti kaksoisnuolien 11 kanssa. Kuulaohjaimet • * • 20 pienentävät kitkaa ohjaimissa 21, niin että kitkan 9 » *' 30 ansiosta ei synny ylimääräisiä, ei toivottuja vaimennuk sia ja että vaimennus seuraa yksin riippuvaisuudessa vai- »» · ♦ *.· mennuselementtien 18 ja 19 ominaisuuksista. Ohjaimet 21 sallivat massan 15, johon tietysti täytyy laskea myös siihen kiinnitettyjen osien massa, liikkeen tiettyyn '35 suuntaan, nimittäin kaksoisnuolen 11 suuntaan, toisin sanoen vaimentamattoman poikkitangon 5,6,7 suurimpien poikkeamien suuntaan.

li 7 98393

Jokainen vaimennuselementti 18 ja 19 on vielä kerran kahteen vaimentimeen jaettu, joista toinen on asetettu kuvassa 3 esitetyn tason eteen ja toinen sen taakse. Tämä 5 ilmenee kaavamaisesti kuvasta 4 . Vaimennus voidaan saada myös toisella tavalla aikaan. Esimerkiksi kierrejousen sisään voidaan asettaa vaimennustyyny, esim. vanunkiverk-ko.

10 Runko 14 on suljettu kannella 22, joka on kiinnitetty runkoon 14 tiukasti ruuvien avulla. Kanteen 22 on asetettu säätöruuvi 24, jonka avulla voidaan muuttaa painelevyn 25 asentoa. Painelevy tuottaa rungon 14 pohjan kanssa yhdessä jousten 16 ja 17 esijännitteen. Säätöruuvin 24 15 säätämisen myötä voidaan muuttaa siis myös jousten 16 ja 17 esijännitettä. Kuoletusjärjestelmän re-sonanssifrekvenssiä voidaan näin tiettyjen rajojen sisällä muuttaa. Säätöruuvi 24 on ulkoapäin sisäänmenevä myös kuoletusjärjestelmän 13 sisäänrakennetussa tilassa. Näin 20 voidaan vielä paikan päällä sovittaa kuoletusjärjestelmän oma frekvenssi poikkitangon omaan frekvenssiin. Ei esitetyllä tavalla on massan 15 suuruus muutettavissa lisäele-menttien lisäämisen tai vähentämisen kautta.

25 Kokeissa aktivoitui poikkitanko jonka pituus oli 7600mm . ja massa noin 200 kg pyörivän epäkeskokiekon (epätasapai- i · ♦ ·”/ no = 12000 gmm) omaan frekvenssiin ( 6,875 Hz ).

• · * ♦ · '. ’ Ilman heiluvaa lisämassaa olivat heilahdusnopeudet 156 • ·* r.· 30 mm/s ja heilahduspoikkeamat noin 11 mm. Kuoletusjär jes telmän lisäämisen johdosta vähenivät nopeus 32 mm/s :iin ja poikkeama suunnilleen 2,5 mm:iin.

* * *

Myös poikkitangon 5,6,7 värähtelykäyttäytyminen parani .35 huomattavasti. Käsin tapahtuneen töytäisyn jälkeen hei- lahdusnopeudella +/- 40 mm/s väheni heilahdusnopeus ilman kuoletusjärjestelmää 13 suhteellisen hitaasti, kun taas

Claims

98393 kuoletusjärjestelmän 13 ollessa asennettuna väheni se hypäten. 0,4 s jälkeen oli heilahdusnopeus ilman kuoletus jär jestelmää +/- 35 mm/s, kun kuoletusjärjestelmä vähensi heilahdusnopeuden samassa ajassa +/- 7 mm/s :iin. 5 Lisämassan sisäänrakennuksen johdosta voidaan heilahdus-poikkeamaa resonanssialueella huomattavasti vähentää, esimerkkitapauksessa 1/4 :aan. Näin voidaan pitää vaaditun turvavälin koosta tarkemmin kiinni. 10

1. Skyddsanordning för ett valsnyp i en kalander eller annan valsmaskin, vilken uppvisar en framför valsnypet, parallellt med detta anordnad travers, kännetecknad där-25 av, att vid traversen (5,6,7) är fäst en tilläggsmassa, .·. som är förbunden med traversen (5,6,7) medelst fjäderele- ’;> ment (16 och 17) . '2. Skyddsanordning enligt patentkravet 1, kännetecknad *· 3o därav, att massan (15) är förbunden med traversen (5,6,7) över ett dämpningselement (18,19). • · • 4 · • · • · ·

1. Suojalaite, jossa on telanvälin eteen sen kanssa yh-15 densuuntaiseksi asennettu poikkitanko, kalanterin tai muun valssauskoneen telanväliä varten, tunnettu siitä, että poikkitankoon 5,6,7 on kiinnitetty lisämassa, joka on jousielementin 16 ja 17 kautta poikkitankoon 5,6,7 sidottu. 20

2. Vaatimuksen 1 mukainen suojalaite, tunnettu siitä, että massa (15) on sidottu vaimennuselementin (18,19) kautta poikkitangon (5,6,7) kanssa.

3. Skyddsanordning enligt patentkravet 2, kännetecknad därav, att fjädringselementet (16,17) och dämpningsele- 35 mentet (18,19) är parallellkopplade.

3. Vaatimuksen 2 mukainen suojalaite, tunnettu siitä, et- . . tä jousielementti (16,17) ja vaimennuselementti (18,19) i i ♦ ···,· ovat rinnakkain kytketyt. IM * Iti . 4. Jonkun vaatimuksista 1-3 mukainen suojalaite, tunnettu 9 · ' * 30 siitä,että massa (15) on sijoitettu liikkumiseen kykenevästä lineaariseen ohjaimeen (21). « * · > * « , i • »

4. Skyddsanordning enligt nägot av patentkraven 1-3, 98393 kännetecknad därav, att massan (15) är rörligt arnordnad vid en lineär styrning (21).

5. Skyddsanordning enligt patentkravet 4, kännetecknad 5 därav, att styrningen (21) är riktad riktningen för i traversens (5,6,7) största svängningar.

5. Vaatimuksen 4 mukainen suojalaite, tunnettu siitä, että ohjain (21) on suunnattu poikkivarren (5,6,7) suurim- 35 pien heilahdusten (11) suuntaan.

6. Skyddsanordning enligt nägot av patentkraven 1-5, kännetecknad därav, att fjäderelementet (16,17) bestär av 10 tvä delar, som upptar massan (15) mellan sig.

6. Jonkun vaatimuksista 1-5 mukainen suojalaite, tunnettu II , 98393 siitä,että jousielementti (16,17) muodostuu kahdesta osasta, jotka ottavat massan (15) väliinsä.

7. Skyddsanordning enligt nägot av patentkraven 1-6, kännetecknad därav, att fjäderelementets (16,17) förspän-ning kan justeras särskilt utifrän. 15

7. Jonkun vaatimuksista 1-6 mukainen suojalaite, tunnettu 5 siitä, että jousielementin (16,17) esijännite on erityisesti ulkoapäin säädettävissä.

8. Skyddsanordning enligt nägot av patentkraven 1-7, kännetecknad därav, att massans (18) storlek kan för-ändras särskilt utifrän.

8. Jonkun vaatimuksista 1-7 mukainen suojalaite, tunnettu siitä,että massan (15) suuruus on erityisesti ulkoapäin 10 muunnettavissa. 98393

9. Skyddsanordning enligt nägot av patentkraven 1-8, kännetecknad därav, att det av massan (15) och fjäderelementet (16,17) bestäende däropningssytemets (13) egenfrek-vens är samma som traversens (5,6,7) egenfrekvens. ,25 10. Skyddsanordning enligt nägot av patentkraven 1-9, .·. kännetecknad därav, att massan (15) är anordnad i en i • « V traversen (5,6,7) inskjutbar stomme (14). • · < ·

9. Jonkun vaatimuksista 1-8 mukainen suojalaite, tunnettu siitä,että massasta (15) ja jousielementistä (16,17) valmistetun kuoletusjärjestelmän (13) oma frekvenssi on sama kuin poikkitangon (5,6,7) oma frekvenssi. 5

10. Jonkun vaatimuksista 1-9 mukainen suojalaite, tunnettu siitä, että massa (15) on asetettu poikkivarteen (5.6.7) sisääntyönnettävään runkoon (14).

11. Skyddsanordning enligt nägot av patentkraven 1-10, • » • 30 kännetecknad därav, att massan (15) är uppdelad i flera delmassor. « * < »·· · • » ·

11. Jonkun vaatimuksista 1-10 mukainen suojalaite, tun nettu siitä,että massa (15) on jaettu useampiin osamassoihin.

12. Jonkun vaatimuksista 1-11 mukainen suojalaite, tun-15 nettu siitä,että massa (15) on järjestetty poikkitangon (5.6.7) aksiaaliseen keskustaan ja järjestetty olennaisen symmetrisesti siihen nähden.

20 Patentkrav:

12. Skyddsanordning enligt nägot av patentkraven 1-11, kännetecknad därav, att massan (15) är anordnad i traver- 35 sens (5,6,7) axiala mittpunkt, väsentligen symmetriskt i förhällande tili denna. : /: ;