SE408026B - Ringvalsverk - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 7306462-8 2 Det har i praktiken visat sig vara ytterst besvärligt och det kräver en ständig uppmärksamhet från personalens sida att alltid anpassa centreringsrullarnas tryck till den med tilltagande minskning av den radiella ringtjockleken minskande styvheten (återställningskraften) hos ringen. Särskilt vid valsning av tunna ringar finnes i ökande grad risk för att ringen mellan valszonen och centreringsrullen tränger utåt och bildar en slinga så att ringen blir obrukbar.

Man har tidigare försökt att eliminera nämnda brister genom att lagra valsdornen i ett excentriskt kring huvudvalsen svängbart bord och att åstadkomma centreríngsrullarnas anpressningstryck -medelst en kamskiva. Även vid denna kända utföringsform av ett ringvalsverk med centreringsrullar måste betjäningspersonalen anpassa val och inställning av kamskivan till den väntade varierande styvheten hos ringen, varför det även i detta fall ankommer på personalens skicklighet om fladdring av ringen och ringdeformationer med säkerhet skall undvikas.

Problemet som ligger till grund för uppfinningen består i att utföra ett ringvalsverk av ovannämnda slag innefattande minst en och företrädesvis två centreringsrullar på så sätt, att den av ringens diameterökning betingade lägesändringen för centrerings- rullarna icke âstadkommes genom ringens inställningskraft eller endast kräver en obetydlig inställningskraft, och att sålunda den problematiska anpassningen av centreringsrullarnas tryck till ringens inställningskraft elimineras eller åtminstone förlägges till ett sådant område, att den väsentligt bättre än hittills kan bemästras och är oberoende av betjäningspersonalens skicklighet och uppmärksamhet. É Ringvalsverket enligt uppfinningen kännetecknas av att en eller flera centreringsrullar är anordnade att automatiskt för- 'flyttas i beroende av diameterökningen hos arbetsstycket medelst inställningsorgan, som styres av ett avkänningsorgan, vilket av- känner det ringformiga arbetsstyckets momentana diameter, och att minst ett andra avkänningsorgan är anordnat utanför det av de ra- diella arbetsvalsarnas axlar bestämda planet och avkänner ett i förhållande till detta plan osymmetriskt läge hos arbetsstycket samt medelst ett ytterligare inställningsorgan vid arbetsvalsarna teller vid minst en centreringsrullc bringar arbetsstycket att åter- __ föras till symmetriskt läge. 10 15 20 25 30 35 40 7306462-8 3 Avkänningsorganen, som fastställer ringens diameter, kan vara utförda som beröringslösa eller berörande mätorgan, exempelvis i form av en avkänningsrulle, vars anpressningstryck med avseende på risken för deformering av ringen är försumbart litet. Den enligt uppfinningen föreslagna lösningen grundar sig på insikten att bristerna hos de kända utföringsformerna beror på den vid desamma givna sammanlänkningen av orsak och verkan, eftersom samtidigt ringens inställningskraft åstadkommer lägesinställ- o ningen för centreringsrullarna och dessa 1 sin tur åstadkommer styrningen av ringen. Genom uppfinningen elimineras detta orsaks- sammanhang med de redan nämnda fördelaktiga konsekvenserna.

Avkänningsorganet eller -organen för fastställande av den momentana, med fortskridande valsning ökande ringdiametern kan vara anordnade vid olika ställen i förhållande till ringen. Vid den enklaste utföringsformen är avkänningsorganet anordnat i det plan, som bestämmes av axlarna för de båda på ringen verkande valsarna.

Vid sådana ringvalsverk, vid vilka man åtminstone temporärt måste räkna med en avvikelse hos ringen från den exakta cirkel- I formen, och särskilt vid ringvalsverk med fler än ett valspar, användes lämpligen flera avkänningsorgan, vilka är belägna utanför det av axlarna för de på ringen verkandewalsarna bestämda planet, exempelvis i form av minst två längs ringens utsida fördelade, lämpligen mittemot varandra anordnade avkänningsrullar.

Vid ringvalsverk med flera centreringsrullar är det känt att mekaniskt eller hydrauliskt koppla rullarna till varandra, så att läget för en centreringsrulle samtidigt bestämmer läget för de övriga rullarna. I detta fall tillordnas lämpligen en första centreringsrulle ett av mätförstärkaren påverkat inställninga- organ, vilket på grund av nämnda koppling samtidigt medför läges- ändring för de övriga centreringsrullarna. Istället för denna koppling kan emellertid även för varje centreringsrulle vara anord- 'nat ett av mätförstärkaren påverkat inställningsorgan, vilket särskilt är att rekommendera vid ringvalsverk för stora ring- diametrar eller om för införandet och uttagandet av arbetsstyckena från sidan erfordras olika stora förskjutningsvägar för de enskilda centreringsrullarna.

Vid en lämplig utföringsform av uppfinningen finns för |'varje centreringsrulle minst ett mellan inställningsorgan och ~~centreringsrulle anordnat eftergivande motlager, som tillåter en 10 15 20 25 30 35 40 u 7306ħ62 -8 4 begränsad börvärdesavvikelse för centreringsrullens lager. I sam- verkan med styranordningen för centreríngsrullarna, vilken fast- lägger deras läge i beroende av ringens momentana diameter, kan med ett sådant motlager uppnås att ringen under hela valsningen tillförlitligt styres av rullarna och risken för deformation av ringen eller farlig skakning av ringen undvikes. Motlagret, vilket kan bestå av en mekanisk fjäder och ett hydrauliskt utan svårighet utföras så att ringen mjukt rätta läge och vid begynnande lägesavvikelse exempelvis dämpningsorgan, kan återföres till sitt med en icke kritisk centrerat läge.

Utförandet av ringvalsverket enligt uppfinningen gör det möjligt att särskilt vidareutbilda ringvalsverket så att relationen mellan ringens diameter och tillordnat läge för centrerings- rullarna är varierbar medelst ett korrigeringsorgan, som påverkar mätförstärkarens utgångsstorhet, lämpligen efter ett fast förut- bestämt program. Det programstyrda korrígeríngsorganet möjliggör en sådan styrning av ringen medelst centreringsrullarna att styr- ningen på optimalt sätt följer de varierande betingelserna.

Ringvalsverk är vanligen försedda med två centreringsrullar, vilka är anordnade symmetriskt i förhållande till det av axlarna På var och återställningskraft åter stabiliseras i för de på ringen verkande valsarna bestämda planet. en av de båda centreringsrullarna kan ett avkänningsorgan vara anordnat, som konstaterar en avvikelse från börvärdet för centre- ringsrullens av styranordningen bestämda läge och över lämpliga styrorgan återställer börvärdet för centreringsrullens läge.

Kända ringvalsverk är ofta utrustade med två radiellt och två axiellt på ringen verkande valsar, varvid åtminstone ena valsen i varje valspar drives. Vid sådana ringvalsverk är den ömsesidiga anpassningen av drivanordningarna förknippad med vissa problem, och vid desamma förefinnes i särskilt hög grad risken för att den kända styrningen av centreringsrullarna klickar och den för vals- ning avsedda ringen utsättes för nämnda ofördelaktiga påverkningar Därför är uppfinningen med särskild fördel Ett sådant ringvalsverk kan och blir obrukbar. användbar för sådana ringvalsverk. enligt uppfinningen vara så utfört, att mätvärdena från avkännings- organen, som konstaterar börvärdesavvikelsen för det av styrninge- g_anordningen bestämda läget för de båda centreringsrullarna, jäm- _föres med varandra i en mätbrygga, och att en eventuell obalans i bryggan förorsakar en osymmetrisk ändring i ett centreringsrullarnas 10 15 20 25 30 35 40 73061162-8 5 lägesändring motverkande motlager, vilket kan vara ett hydraul- system med inställbar ventil.

En ytterligare utföringsform, som kan komplettera den nyss- nämnda utföringsformen, kännetecknas av att det av styranordningens inställningsorgan bestämda börvärdet för centreringsrullarna är återställbart medelst ett styrorgan för ändring av relationen mellan varvtalen för de drivna valsarna.. Även vid ett ringvals- verk, som är försett med centreringsrullar, vilka mot verkan av en mekanisk, hydraulisk eller annan kraft är direkt lägesföränder- liga genom ökningen av ringdiametern, kan uppfinningen med fördel utnyttjas, genom att en extra styranordning för indirekt läges- ändring av centreringsrullarna över ett eller flera avkännings- organ och inställningsorgan användes, vilken styranordning under utväljbara delar av valsningstiden kan medinkopplas eller är ensam verksam.

Slutligen föreslås enligt uppfinningen för ett ringvalsverk med minst två centreringsrullar, att var och-en av de i förhållande till sitt ínställningsorgan begränsat eftergivande understödda K centreringsrullarna är tillordnad ett avkänníngsorgan, och att för- 'stärkaren endast vid lika avlänkning av alla avkänningsorganen påverkar inställningsorganet resp. inställningsorganen för centre- ringsrullarna så att en lika, mot ringens diameterökning svarande förflyttning av alla centreringsrullarna erhålles. Härigenom kan uppnås en-säker ringcentrering utan risk för deformation av ringen med särskilt enkla tekniska medel. Detta möjliggöres genom att vid förskjutning av ringen ur det önskade centrerade läget, vilket emedför en motsvarande olikformig avlänkning av centreringsrullarna och därmed av avkänningsorganen, centreringsrullarnas förskjutning fördröjes eller lämpligen helt förhindras, tillsringen åter in- tager centrerat läge och därmed verkar likformigt på alla centre- ringsrullar och avkänningsorgan. ' n Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med hänvisning till några utföringsformer, vilka visas på bifogade ritningar.

Fig. l visar schematiskt ett ringvalsverk med ett radial- valspar och ett axialvalspar.

Fig. 2 visar schematiskt'ett liknande ringvalsverk med ett '-annat utförande av centreríngsrullarnas styrning.

Fig. 3 visar det mekaniskt-konstruktiva utförandet av ring- valsverket enligt fig. 2, varvid styranordníngarna utelämnats.

M 10 15 20 25 30 35 40 7306462-s 6 Ringvalsverket enligt fig. l är jämte de båda radialvalsarna två koniska valsar l5, som verkar i figuren visade nedre koniska 2 och 3 ytterligare försett med axiellt på ringen l, varvid den Varvtalen valsen 15 är driven. för drivanordningarna för tallriks- valsen 2 och den koniska valsen l5 kan medelst regleringsorganet 16 så anpassas till varandra, att under hela valsningen ringens l banhastígheter vid de båda valsspalterna överensstämmer med' varandra. Båda valsparen år förskjutbart lagrade i valsverksramen.

Med ökande ringdiameter förflyttas de utåt på så sätt att ringens I mittaxel förblir stillastående. Två avkänningsorgan 7, som är anordnade vid ringens utsida symmetriskt i förhållande till det av valsarnas 2 och 3 axlar definierade planet, mäter ringens-ökande radie. Deras förskjutning styr på icke närmare visat sätt för- skjutningen av de båda valsparen 2, 3 och 15.

Likaledes symmetriskt i förhållande till nämnda plan är anordnade två centreringsrullar U, vilkas svängningsaxlar är lagrade i en icke visad släde, vilken även uppbär valsparet 2, 3 och gör detta förskjutbart i förhållande till valsverksramen.

De båda avkänningsorganen, som avkänner den momentana ring- radien, matar över sina mätomformare 8 förstärkaren 9 och korrige- ringsorganet 13, som i inställningsorganet 10 åstadkommer inställ- ningsstorheten för inställning av det av ringens konstaterade radie beroende läget för centreringsrullarna U. Den nedre centre- ringsrullen H år över kuggsegment 17 mekaniskt kopplad till den övre centreringsrullen H. På de båda centreringsrullarna är anord- nade två avkänningsorgan 18 med mätomformare, som fastställer av- vikelse mellan centreringsrullarnas ärläge och börläge, och vars utgångssignaler tillföras ett styrorgan för att återställa det av inställningsorganet 10 bestämda läget för centreringsrullen. I det visade utföringsexemplet består styrorganet av en mätbrygga 19, - i vars nolldiagdnal är anordnad en inställningsmotor 20, som på- verkar varvtalsregualtorn 16 för drivningen av den undre koniska valsen 15, så att förhållandet mellan varvtalen för de båda drivna valsarna 2 och 15 varieras.

Under valsning av ringar och särskilt av ringar med en fläns- profil uppträder ofta en svåröverskådlig valspunktsförskjutning, vilket medför att förhållandet mellan varvtalet för den drivna huvudvalsen 2 och den längs ringens tjocklek varierande banhastigheten '-är underkastad variationer._ Liknande fenomen med förskjutningar av __valspunkten uppträder även i valsgapet mellan axialvalsarna 15. 10 15 20 25 30 35 40 7306462-8 7 De i detta fall olika banhastigheterna i de båda valsgapen föror- sakar en ensidiq vandring av ringen, varvid även en.stor återställ- ningskraft från centreringsrullen oftast icke förmår återföra ringen till det centrerade läget, utan risk uppstår för deformation av ringen. Om vid den visade utföringsformen av uppfinningen ringen 1 lämnar sitt centrerade läge, så sker förskjutningen av avkänningsorganen l8-osymmetriskt och bryggan 19 blir i motsvarande grad obalanserad. Inställningsmotorn 20 i bryggans nolldíagonal medför därvid en sådan ändring av varvtalet för den drivna axial- valsen 15, att ringen utan användning av yttre krafter tvångsvis vandrar tillbaka till sitt centrerade läge. Vid koniska axial- valsar kan istället för varvtalet även läget för dessa valsar i förhållande till ringen varieras. Därefter intager mätrullarna 4 med sina avkänningsorgan 18 åter symmetriskt läge i förhållande till valsaxlarnas 2 och 3 plan, och mätbryggan 19 befinner sig i _ba1anserat tillstånd. De ovan beskrivna bristerna hos kända ring- valsverk med fyra valsar elimineras därför tillförlitligt. Ett gott resultat av valsningen är icke beroende av betjäningspersona- lens uppmärksamhet och skicklighet utan kan utan vidare under alla vanliga betingelser uppnås.

Ringvalsverket enligt fig. 2 uppvisar det speciella känne- tecknet, att den av ringdiameterns ökning förorsakade förskjutningen av avkänningsorganen 7 styr inställningsorgan 21, vilka samtidigt är utbildade som med avseende på sin eftergivenhet reglerbara motlager. Om ringen under valsningen vidgas i centrerat läge, utsattes de båda centreríngsrullarna H genom de av avkänningsorganens förskjutning förorsakade inställningsstorheterna i inställningsorga- nen 21 för den mot styranordningen svarande lägesändringen, varvid. såsom ovan nämnts fjädrarna IH såsom eftergivande motlager för- orsakar ett lämpligt anliggníngstryck för centreringsrullarna N.

Om ringen vandrar åt ena sidan, exempelvis uppåt på ritningen, så kan den ökade fjäderkraften dämpas genom lämplig öppning av ventilen 22 på så sätt att styrningen sker genom den av övre avkännings- organet 18 förorsakade obalansen i mätbryggan_l9. Därigenom kan även vid mindre formstyva ringar en deformation av ringen med säker- het undvikas. Under tiden har obalansen i bryggan även medfört en korrigering av varvtalet för den drivna koniska valsen 15, så att ringen 1 vandrar tillbaka till centrerat läge. Den under tiden 'åter slutna ventilen 22 gör det möjligt för inställningsorganet 21 “att återföra centreringsrullen H till dess normala läge. En 10 15 20 25 30 35 '7306462-8 8, väsentlig fördel består däri, att det eftergivande motlagret för centreringsrullarna 4 består av tvâ komponenter, vilkas kraftkarak- teristik är varierbar och sålunda optimalt kan anpassas till de förhandenvarande valsningsbetingelserna. Härigenom kan med säkerhet undvikas såväl en riskabel vibration hos ringen, risken för sling- bildning liksom även en ringdeformation, som skulle göra ringen obrukbar.

I fig. 3.visas den mekaniska uppbyggnaden av ringvalsverket enligt fig. 2, varvid styranordningen enligt uppfinningen och den för valsning avsedda ringen utelämnats för överskådlighetens skull. Valsverket består av den horisontella valsställningen 25 och den vertikala stukställningen 2ü. I den för de båda ställningar- na gemensamma valsverksramen 25 är huvuddrivaxeln 26 med tallriks- valsen 2 fast lagrad och drives över en utväxling 27 av en elektrisk motor 28. Mittemot tallriksvalsen 2 och förskjutbar i förhållande till denna är den icke visade valsdornen-3 lagrad i en hydrauliskt förskjutbar släde 29. Valsdornen fasthålles vid sin övre ände av ett ramformigt överfall 30, som på hydraulisk väg kan svängas uppåt och nedåt. ,De båda centreringsrullarna 5 är medelst hävarmarna 5 svängbara kring svängningsaxlarna 6, så att centreringsrullarna kan bringas till anliggning mot den icke visade ringen som skall valsas.

På valsverksramen 25 är stukställningen EN anordnad horisontellt Förskjutníngen av stukställningen sker I nedre delen förskjutbar i gejder. medelst den dubbelverkande hydrauliska cylindern 31. av stukställningen 2H är den nedre koniska valsen 15 fast lagrad.

Den drives över en växel 32 med fast utväxling av en elektrisk motor 33. Växeln och motorn är så utförda, att den nedre koniska valsens 15 varvtal kan regleras på så sätt, att periferihastigheten för denna koniska vals längs hela dess koniska mantelyta kan steglöst anpassas till valsningshastigheten för tallriksvalsen 2. Den övre koniska valsen l5 är fritt vridbart lagrad i en släde BH, som kan förskjutas i den valsade ringens axialriktning medelst en av en motor 35 driven skruvväxel 36 och en skruv 37. Dessutom kan släden Bh, vilket icke visats, ytterligare sänkas hydrauliskt för att utöva en vertikal valskraft i ringens axialriktning. Mellan de båda koniska valsarna 15 visas ett som avkänningsrulle 7 utfört avkänningsorgan. . .-

Claims (10)

7306462-8 Patentkrav
1. l. Ringvalsverk, vid vilket diameterökning av ett ringformigt arbetsstycke âstadkommes genom minskning av avståndet mellan två radiella arbetsvalsar, vilka verkar på insidan och utsidan av arbetsstycket, och genom minskning av avståndet mellan två på arbetsstyckets ändsidor verkande axiella arbetsvalsar, varvid minst en vals i varje valspar är driven och minst ett valspar är anordnat förskjutbart i valsverkets längdriktning, k ä n n e t e c k n a t av att en eller flera centreringsrullar är anordnade att automatiskt förflyttas i beroende av diameterökningen hos arbetsstycket medelst inställningsorgan, som styres av ett avkänningsorgan, vilket avkänner det ringformiga arbetsstyckets momentana diameter, oêh att minst ett andra avkänningsorgan är anordnat utanför det av de radiella arbets- valsarnas axlar bestämda planet och avkänner ett i förhållande till detta plan osymmetriskt läge hos arbetsstycket samt medelst ett ytterligare inställningsorgan vid arbetsvalsarna eller vid minst en centreringsrulle bringar arbetsstycket att återföras till symmetriskt läge.
2. 2. Ringvalsverk enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda ytterligare inställningsorgan är anordnat att variera varv- talet för det ena av valsparen för att åstadkomma återföringen av arbetsstycket till symmetriskt läge.
3. 3. Ringvalsverk enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda ytterligare inställningsorgan är anordnat att vid osymmetrisk förflyttning av arbetsstycket i förhållande till nämnda plan för- ändra läget och anliggningskraften för minst en centreringsrulle.
4. 4. Ringvalsverk enligt krav 2 och 3, k ä n n e t e c k n a t av att vid osymmetrisk förflyttning av det ringformiga arbetsstycket nämnda ytterligare inställningsorgan utan fördröjning åstadkommer en motsvarande förflyttning av de motsvarande centreringsrullarna med liten anliggningskraft, och att det ytterligare inställningsorganet dessutom ändrar varvtalet för det ena valsparet på så sätt att det ringformiga arbetsstycket återföres till symmetriskt läge.
5. 5. Ringvalsverk enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det är försett med två automatiskt förflyttningsbara, i förhållande till radialvalsarnas axelplan symmetriska centreringsrullar, varvid vid varje centreringsrulle är anordnat ett avkänningsorgan som av- __ vsosuezfs 10 känner dess läge, och att den ur mätvärdena för de båda avkännings- organen härledda jämförelsesígnalen styr nämnda ytterligare inställ- ningsorgan för återföringen av det ringformiga arbetsstycket till symmetriskt läge.
6. 6. Ringvalsverk enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att de båda avkänningsorganen är förbundna med en mätbrygga, som vid elektrisk obalans alstrar jämförelsesignalen.
7. 7. Ringvalsverk enligt krav 6, k ä n-n e t e c k n a ty av att de båda centreringsrullarna är kopplade till varandra och medelst ett gemensamt inställningsorgan, vilket styres av ett eller flera, det ringformiga arbetsstyckets momentana diameter avkänningande avkänningsorgan, är automatiskt inställningsbara i beroende av ar- betsstyckets ökande diameter.
8. 8.' Ringvalsverk enligt krav 5, k ä n n e t e c k_n a t av att de lägesbestämmande inställningsorganen för centreringsrullarna är utförda i form av ett av tillhörande avkänningsorgan styrbart hydrauliksystem, och att det ytterligare inställningsorganet består av en eller flera styrbara ventiler, som ytterligare påverkar hydrauliksystemet.
9. -9. Ringvalsverk enligt krav l, k ä n n e t e»c k n a t av att mellan avkänningsorganen och de tillhörande inställningsorganen är inkopplade förstärkare med korrigeringsorgan, som tillåter förändring av relationen mellan mätstorheter och tillhörande inställningsstor- heter.
10. 10. Ringvalsverk enligt krav 9, klä n n e t elc k n a t av att korrektionsorganen är anordnade att variera relationen mellan mät- storheter och inställningsstorhetcr enligt ett givet program. ANFÖRDA-PUBLIKATIONER: Tyskland 1 188 544 (B21h 1/06)) 1 752 887 (B21h 1/06), 1 961 260 (B21h 1/06). US 2 636 406 (72-16), 2 776 585 (72~20)