DE1944705C3 - Walzgerüst Anstellvorrichtung - Google Patents

Description

richtung mit jedem unteren Walzen-Einbaustück 30 soll.

zugeordneter Stellkolben-Einiichtung, von denen Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt jede durch ein über eine Druckmittelleitung ange- nun der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verschlossenes Steuerkolben-Zylindersystem betätigt ist, besserte Walzgerüst-Anstellvorrichtung in Vorschlag wobei die beiden Steuerkolben-Zylindersysteme über zu bringen, bei der der eigentliche Verstellantrieb Stellschrauben je von einem Elektromotor angetrie- 35 einer geringeren Belastung ausgesetzt ist als dies bei ben und die Elektromotor e durch eine Kupplung den herkömmlichen Vorrichtungen der Fall ist. miteinander verbunden sind, sowie mit einer kleine Außerdem sollen naturgemäß eine kurze Ansprech-Steuermotore und geringe Ansprechzeit ermöglichen- zeit und eine präzise Veränderung des Walzspaltes den Zusatzeinrichtung. auch im belasteten Zustand der Walzen gewährleistet Es sind Walzgerüst-Anstellvorrichtungen bekannt, 40 sein, was auch insbesondere für schnell auf ende WaIzbei denen das Anstellen durch den Antrieb einer werke gilt.

Anstellschraube mittels eines Elektromotors über ein Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch Untersetzungsgetriebe erfolgt, weshalb der mechani- gelöst. da3 jedem Meuerkolben ein auf seiner sehe Wirkungsgrad niedrig ist und deshalb ein Kolbenstange angeordneter Zusatzkolben zugeordnet Elektromotor großer Leistung vorgesehen werden 45 ist, dessen der zugeordneten Stellschraube zugemuß. Ferner besteht der Nachteil, daß die Ansprech- wandte Beaufschlagungsfläche der der Druckmittelzeit bei derartigen elektromechanischen Anstellvor- leitung zur Stellkolben-Einrichtung zugewandten richtungen relativ groß ist. Kolbenfläche des Steuerkolbens entspricht.

Es sind ferner hydraulische Anstellvorrichtungen Erfindungsgemäß werden somit die beiden äußeren, bekannt, die einen Rückstellmechanismus mit einem so sich jeweils gegenüber Hegenden Kolbenflächen im Steuerventil zwecks Einstellung der Anstellvorrich- Belastungszustand gleichzeitig derart hydraulisch tung aufweisen. Ferner ist eine Vorrichtung vorge- vorbelastet, daß nach der Einstellung auf einen sehen, die zur Erhöhung der Ansprechschnelligkeit bestimmten Walzspaltabstand im Walzbetrieb die ein Servoventil als Steuerventil aufweist. Da hierbei Kraft auf den oberen Kolbenboden des Steuerkolbens das Anstellen hydraulisch erfolgt, ergibt sich ein 55 etwa gleich ist der Kraft auf den unteren Kolbenhöherer Wirkungsgrad. Nachteilig ist jedoch, daß boden des Zusatzkolbens, so daß der eigentliche Verdie Wartung der Hydraulikanlage relativ kompliziert stellantrieb unbelastet bleibt. Bei einer Veränderung ist. So müssen beispielsweise das Hydrauliköl und des Walzspaltes während des Walzbetriebes muß vom der ölfilter häufig gewechselt werden. Verstellantrieb nur die momentane Belastungsdiffe-Bei einer anderen bekannten Anstellvorrichtung 60 renz, welche zwischen Jen beiden äußeren Kolbenfür ein Walzwerk (französische Patentschrift boden des Steuer- und des Zusatzkolbens auftritt, 1 213 820) ist eine hydraulische Stellkolben-Einrich- überwunden v/erden. Diese Belastungsdifferenz ist tung zur Veränderung des Walzspattes vorgesehen, jedoch im Gegensatz zu der vollen Beanspruchung sowie ferner ein über Hydraulikleitungen mit dem bei der einseitig von der Hydraulikflüssigkeit beauf-Stellzylinder verbundenes Steuerkolbni-Zylinder- 65 schlagten, bekannten Verstelleinrichtung sehr gering, system, dessen Steuerkolben mittels eines Elektro- Bei der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung motors verstellbar sind. Bei einer derar-tigen bekannten können somit kleine Antriebsmotore mit geringen Anstellvorrichtung besteht jedoch der entscheidende Rotationsträgheitsmomenten Anwendung finden,

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deren VersteUwinkel auf konstruktiv einfache Weise und 23' aufgeschraubte Muttern 22 bzw 22 sm präzis einstellbar sind und die einen hohen Empfind- jeweils an der Außenwand befestigt ^Kuora lichkeitsgrad aufweisen. Die erfindungsgemäße 24 und 24'dienen zum Verdrehen der ScnrauDen Steuereinrichtung ist somit wegen · ihrer hohen bzw. 23' über Untersetzungsgetriebe, um. ^mer°^u Ansprechgeschwindigkeit und Präzision auch für 5 die Kolben 19 und 19' in lotrechter ^nrung * schnellaufende Walzwerke anwendbar. verschieben. Wandler bzw. Transduktoren 25 una jb

Erfindungsgemäß wird auf der Kolbenstangenseite sind zum Abgreifen der Drehwinkel derJ·¹™ des Steuerkolbens, dessen Durchmesser kleiner ist motoren in Form von elektrischen Hgnaien vu g als der Zusatzkolben, ein dem Walzdruck entgegen sehen. Eine Kupplung 32 dient zur Vertwattu^ 'α« wirkender entsprechender Gegendruck ausgeübt, so io Wellen der beiden Elektromotore 24 und IA. mcuci daß sich im Vergleich zu den herkömmlichen Vor- heits-Ventile26 und 26' können geöffnetweraen richtungen eine Verkleinerung der Motorleistung wenn an die Anstell-Zylinder 10 bzw. 10 ooei_au.** ergibt. Erfindungsgemäß kann somit ein relativ klei- kleineren Zylinder 18 bzw. 18 übermäßige υrue* ner Elektromotor benutzt werden, da die während angelegt werden. Ventile27 und 27 ^m*neii _"} des Walzens auf den Elektromotor einwirkende Kraft 15 Ablassen der Druckkolben 9 der ^^stel£r^y';"~L sehr klein ist. Ausgehend hiervon kann somit auch über ein größeres Stück, beispielsweise oei em« die Größe der Schneckenuntersetzungsgetriebe her- Ausbau der Walzen; d. h. durch öffnen jwser abgesetzt werden, so daß insgesamt das Ansprech- Ventile können die Druckkolben schnell^abgelassen verhalten wesentlich verbessert wird. bzw. abwärts gefahren werden. Ventile za. "ⁿ°~°

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die ao dienen zum schnellen Hochfahren der DruckRoiDen * nachfolgende Beschreibung der in der Zeichnung der Anstell-Zylinder; beim öffnen dieser v-enuic dargestellten Vorrichtungen. In der Zeichnung zeigt wird Drucköl von einer Hydraulik-Pumpe Ji in u

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer her- Anstell-Zylinder 10 eingeleitet. Weiterhin sinaι eine kömmlichen Anstellvorrichtung für ein Walzwerk, Hydraulik-Druckquelle 29 und ein Elektromotor w

Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen ver- as für die Pumpe31 vorgesehen. .

schiedener Ausführungsformen einer Vorrichtung Bei einer üblichen Walzwerk-AnsteUvorncntung

mit den Merkmalen der Erfindung, die eine Weiter- oben beschriebenen Aufbaus befinden sich me venentwicklung und Verbesserung gegenüber der her- tile 27, 27' und 28, 28' während des Walzvorgangs kömmlichen Walzwerk-Anstellvorrichtune eemäß in geschlossenem Zustand. Wenn der walzspalt Fig. 1 darstellt. ₃o zwischen den Arbeits-Walzen 1 und 2 reguliert bzw

Fig. 1 veranschaulicht ein Beispiel einer Walz- nachgestellt werden soll, kann der Druckko men * druck-Anstellvorrichtung für ein Walzwerk, das eine über die Rohr-Leitungen 17 bzw. 17 lotrecm verobere und eine untere Arbeits-Walze 1 bzw. 2, die schoben werden, indem die Elektromotoren ΊΑ una in unmittelbarer Berührung mit dem zu walzenden 24' in Drehung versetzt werden, so dall sie aie Material stehen, obere und untere Stützwalzen 3 35 Kolben 19 bzw. 19' verlagern, wodurch der Walzbzw. 4, die mit den Arbeitswalzen in Berührung spalt nach Belieben verstellt werden kann, ua aic stehen und diese abstützen, Lagerböcke S und 6 für schrittweise Einstellung des Walzspalts der ^ΑΠΖξ™ die Arbeitswalzen 1 bzw. 2 sowie Lagerböcke 7 und 8 von Umdrehungen der Elektromotore JM unα -m für die Stützwalzen 3 bzw. 4 aufweist. Ein Druck- proportional ist und die Kolben 19 und Vi *^lemf ^Γε° kolben 9 ist in einen Anstell-Zylinder 10 eingepaßt 40 Durchmesser besitzen als der Anstell-Druckkoioeny, und steht in Berührung mit dem Lagerbock 8 für die kann eine Feineinstellung des Walzspalts unter ueuntere Stützwalze, so daß der Walzspalt zwischen währleistung einer genauen Andruck- bzw. Artenden Arbeitswalzen 1 und 2 durch Verschieben des größe hervorgebracht werden. Darüber hinaus Kann Druckkolbens 9 in lotrechter Richtung reguliert wer- infolge der Verbindung durch die Kupplung äi annden kann. Eine Anstellschraube bzw. -spindel 11 zur 45 lieh wie beim herkömmlichen elektromecrianiscnen Einstellung der Durchlauflinie ist durch einen nicht Anstellsystem eine genau parallele Anstellung dargestellten Wechselstrom-Elektromotor über eine reicht werden.

Schnecke« und ein Schneckenrad 12 antreibbar, so In Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausruhrungsiorm

daß sie in lotrechter Richtung verstellbar ist. Ein einer erfindungsgemäßen Wakwerk-Anstelivorncn-Walz-Gerüst 14 ist an seinem unteren Ende am 50 tung dargestellt, die eine Verbesserung und wener-Boden bzw. an einer Basis befestigt. Eine Kolben- entwicklung der bekannten Vorrichtung gemaB stange 15 eines Stützwalzen-Ausgleichzylinders und Fig. 1 bildet, wobei die den Teilen von rig^ 1 eine Kolbenstange 16 eines Arbeitswalzen-Ausgleich- entsprechenden Teile mit denselben Bezugszinera Zylinders nehmen das Gewicht der oberen Stütz- bezeichnet sind. In Fig. 2 ist der ^w«™^e™"^IC" walze 3 mit ihrem Lagerbock? bzw. das Gewicht 55 gemäß Fig. 1 nicht Angezeichnet, yemaö **>B··' der oberen Arbeits-Walze 1 mit ihrem Lagerbock 5 sind Kolben 33 und 33', die m Zylinder 34 W^ auf, wenn sich das Walzgut nicht im Walzspalt be- eingesetzt sind, einstückig mit 4»««»«»™· findet. Eine Rohr-Leitung 17 verbindet den Anstell- 19' ausgebildet. Die Querschnittsflachen der ^y»™« Zylinder 10 mit einem weiteren Zylinder kleineren 34 und 34' abzüglich der ^rschnittedw Kolben-Durchmessers. Eine andere Leitung 17' ist an einen 60 stangen 20 bzw. 20' sind den Q"⁶^"¹"⁵^⁶"^ an der anderen, nicht dargestellten Seite des Walz- Zylinder 18 bzw. 18' gleich gewählt, so daß wenn werks vorgesehenen Anstell-Zylinder angeschlossen. der in den Zylindern 18, 18 herrschende urucK In die Zylinder 18 und 18' kleineren Durchmessers gleich dem in den Abschnitten der Zylinder 34 tew. sind Kolben 19 bzw. 19' mit Kolbenstangen 20 bzw. 34' unterhalb der Kolben 33 bzw. 33 hebenden 20' eingepaßt. Glieder 21 und 21' dienen zur Ver- 6₅ Druck gehalten wird, die auf die Kolbenstangen 2ü bindung von Schrauben 23 bzw. 23' mit den Kolben- und 20' einwirkenden Kräfte gleich Null sind so stangen 20 und 20' sowie zur Verhinderung einer daß die Leistung der antreibenden Elektromotoren Drehung der Kolbenstangen. Auf die Schrauben 23 und 24' sehr klein se.n kann. We.terh.n sind bei der

dargestellten Ausführungsform Druckspeicher 35 und der Gegendruckleitung herrschenden Druck in ein

35', Reduzierventile 37 und 37'sowie Absperr-Hähne anderes elektrisches Signal umwandelt. Weiterhin

36 und 36' vorgesehen. sind ein Regler 41 bzw. 41' zur Regelung der elektro-Im Betrieb wird znuächst die Kupplung 32 in mechanischen Reduzierventile 38 und 38' sowie

unbelastetem Zustand der vorstehend beschriebenen s Regler 42 und 42' zur Steuerung der Elektromotore

Vorrichtung getrennt und werden die Elektromotoren 24 bzw. 24' vorgesehen, wobei die zuletzt genannten

24 und 24' in Betrieb gesetzt, um den Walzspalt Regler die zugeordneten Elektromotore. in Abhängig-

genauestens auf Null zu verkleinern. Bei Erreichen keit von den Walzspaltregel-Signalen zu betätigen

dieses Zustands wird die Kupplung 32 eingerückt vermögen.

und werden erneut die Elektromotoren betätigt, um io Im Betrieb wird zunächst die Kupplung 32 in

die Walzen auf einen vorbestimmten Walzspalt ein- lastfreiem Zustand der vorstehend beschriebenen

zustellen, während gleichzeitig die von den Wand- Vorrichtung getrennt. Nachdem der Walzspalt durch

lern 25 und 25' gelieferten elektrischen Signale über- Einzelbetätigung der Elektromotore 24 und 24'

wacht werden. Nach Beendigung der Walzspalt- genau auf Null verkleinert worden ist, wird die

Einstellung wird durch Betätigung der Reduzierventile 15 Kupplung 32 wieder eingerückt, um die Elektro-

37 und 37' ein dem zu erwartenden Walzdruck ent- motore 24 und 24' über die Regler 42 und 42' zu sprechender Druck an die Unterseiten der Kolben betätigen und auf diese Weise einen vorbestimmten 33 und 33' angelegt. Da die Änderung des Walz- Walzspalt einzustellen. Der Einstellwert des Walzdrucks im Walzbctrieb gering ist, können nach spalts in lastfreiem Zustand kann durch die RückBetätigung der Reduzierventile 37 und 37' entweder ao kopplung-Wandler 25 und 25' festgestellt werden, die Absperr-Hähne 36 und 36' an dem Punkt ge- Nach erfolgter Einstellung des Walzspalts wird beim schlossen werden, an welchem ein vorbestimmter Hindurchleiten des Walzguts der Druck in der An-Druck erreicht worden ist, um mittels der Druck- stellzylinder-Leitung 17 ansteigen; dieser Druck wird speicher 35 und 35' einen praktisch konstanten Druck durch den Druckwandler 39 in ein Stellvveitsignal für anzulegen, oder die Absperr-Hähne 36 und 36' kön- 25 den Regler 41 der elektromechanischen Reduziernen ständig geöffnet sein, während die Reduzier- ventil 38 betätigt wird, bis das Ausgangssignal vom ventile ständig betätigt werden. Wenn unter diesen Signal betätigt werden. Der Ausgangsdruck des Bedingungen das zu walzende Material zwischen den elektromechanischen Reduzierventils 38 wird durch Arbeits-Walzen 1 und 2 zusammengedrückt wird, den Druckwandler 40 abgegriffen und in ein Rückerreicht die infolge des Walzdrucks auf die Kolben 30 führsignal für den Regler 41 des elektromechanischen 19, 19' ausgeübte Reaktionskraft wegen des vor- Reduzierventils umgewandelt, so daß das Rcduziereingestellten Gegendrucks praktisch denselben Wert ventil 38 betätig twird, bis das Ausgangssignal vom wie die auf die Kolben 33 bzw. 33' ausgeübte Kraft, Regler 41 schließlich gleich Null wird, d. h. bis das so daß die auf die Schrauben 23 und 23' einwirkende Ausgangssignal vom Druckwandler 39 und das Aus-Kiaft nahezu bei Null liegt. Unter diesen Bedingun- 35 gangssignal vom Druckwandler 40 miteinander übergen werden die Elektromotore 24 und 24' in Ab- einstimmen. Unter diesen Umständen sind die durch hängigkcit von den automatischen Walzspaltregel- die Kolben 19 und 33 ausgeübten Kräfte genau gleich Signalen betätigt und wird der Walzspalt unter groß und die auf die Kolbenstangen 20 und 20' ein-Lastbedingungen so geregelt, daß er praktisch kon- wirkenden Kräfte gleich Null. Bei der Regulierung stant bleibt. Da die während des Walzens auf die 40 des Walzspalts während des Walzvorgangs ist mithin Elektromotore einwirkende Kraft sehr klein ist, kann als einzige Arbeit die Reibung an der Zylinderdie Leistung dieser Elektromotore selbst ziemlich Dichtungspackung sowie die Reibung im Unterklein sein, so daß die Größe sowohl dieser Motore Setzungsgetriebe zu überwinden. Die Leistung der als auch der aus Schnecke und Schneckenrad be- Elektromotore kann folglich beträchtlich herabgestehenden Untersetzungsgetriebe herabgesetzt werden 45 setzt werden, die Elektromotore und ihre zugcordkann, wodurch das Ansprechverhalten der Vorrich- neten Untersetzungsgetriebe können wesentlich vertung wesentlich verbessert und ein Walzblech genau kleinen werden und der Wert vom Schwungmoment gleichbleibender Dicke erhalten wird. G/)-' gegenüber dem Äusgangs-Drehmoment des

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Motors, kann vergleichsweise klein gewählt werden,

Erfindung dargestellt, bei welcher die den Teilen 50 so daß ein ausgezeichnetes Ansprechverhaltcn mit

gemäß den Fig. 1 und 2 entsprechenden Teile mit guter Anstiegs-Charakteristik erzielt werden kann,

denselben BezugszifTern versehen sind und der in Im Walzbetrieb werden den Reglern 42 und 42' mit-

F i g. 1 angedeutete Walzwerkabschnitt ähnlich wie hin die gleichen Walzspaltregel-Signale als Stellwert-

in Fig. 2 weggelassen ist. Gemäß Fig. 3 weist die signale zur Durchführung einer automatischen

Vorrichtung elektromechanische Reduzierventile 38, 55 Regelung eingespeist, während die Rückführsignale

38', einen Druckwandler 39 bzw. 39' zur Umwand- von den Wandlern 25 und 25' geliefert werden,

lung der Werte des im Anstell-Zylinder herrschenden wodurch eine ständige Konstanthaltung des WaIz-

Drucks in ein elektrisches Signal sowie einen wei- spalts und ein maßgenaues Walzen ermöglicht

tcren Druckwandler 40 bzw. 40' auf, welcher den in werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Nachteil, daß während des Walzbetriebes die gePatentanspruch: samte Belastung der Stützwalzen über die Stellkolben

   auf die Steuerkolben übertragen wird. Falls nun der

   Walzgerüst-Anstellvomchtung mit jedem un- Walzspalt während des Betriebes verkleinert werden .teren Walzen-Einbaustück zugeordneter Stell- 5 soll, müssen die beiden Elektromotore zuerst einmal kolben-Einrichtung, von denen jede durch ein gegen die volle Belastung anlaufen und außerdem· über eine Druckmittelleitung angeschlossenes noch die erheblich größere Beanspruchung bei der Steuerkolben-Zylindersystem betätigt ist, wobei Verstellung des Walzspaltes während des Walzvordie beiden Steuerkolben-Zylindersysteme über gangs überwinden. Dies bedeutet aber, daß selbst bei Stellschrauben je von einem Elektromotor ange- io hohen Untersetzungen zwischen Motor und Steuertrieben und die Elektromotore durch eine kolben ein Motor großer Leistung erforderlich ist, Kupplung miteinander verbunden sind, sowie mit der naturgemäß ein hohes Rotationsträgheitsmoment einer kleine Steuermotore und geringe An- hat. Es ergibt sich somit der Nachteil, daß derartige Sprechzeit ermöglichenden Zusatzeinrichtung, Anstellvorrichtungen relativ langsam und träge arbeidadurch gekennzeichnet, daß jedem 15 ten, so daß sie bei hohen Anforderungen an die Steuerkolben (19,19') ein auf seiner Kolben- Maßgenauigkeit, insbesondere aber bei dünnen Prästange (20, 20') angeordneter Zusatzkolben (33, zisionsblechen nicht verwendet werden können.
   33') zugeordnet ist, dessen der zugeordneten Es ist. ferner eine Walzgerüst-Anstellvomchtung Stellschraube (23, 23') zugewandte Beaufschla- bekannt (britische Patentschrift 1049 796), bei der gungsfläche der der Druckmittelleitung (17,17') 20 jedem unteren Walzen-Einbaustück eine Stellkolben-7ur Stellkolben-Einrichtung (9,10) zugewandten Einrichtung zugeordnet ist, die jeweils durch ein Kolbenfläche des Steuerkolbens (19,"l9') ent- übei eine Druckmittelleitung angeschlossenes Steuerspricht. kolben-Zylindersystem betätigt ist. Die beiden Steuer-

   kolben-Zylindersystemc sind hierbei über Stellschrau-

   35 ben je von einem Elektromotor angetrieben, wobei

   die beiden Elektromotore durch eine Kupplung miteinander verbunden sind. Außerdem ist noch eine Zusatzeinrichtung vorgesehen, die kleine Steuer-

   Die Erfindung betrifft eine Walzgerüst-Anstellvor- motore und eine geringe Ansprechzeit ermöglichen