DE2510410C3

DE2510410C3 - Regelvorrichtung für eine Durchbiegungsausgleichwalze

Info

Publication number: DE2510410C3
Application number: DE2510410A
Authority: DE
Inventors: Mario Dipl.-Ing. Schio Biondetti
Original assignee: Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1975-03-04
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1982-03-11
Also published as: ATA177275A; DE2510410A1; FI760369A; CA1033597A; CH589806A5; JPS5274752A; DE2510410B2; GB1546447A; AT339720B; US4023480A; JPS5610491B2; IT1055481B

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für eine Durchbiegungsausgleichwalze in einem Walzgerüst mit kolbenartigen hydrostatischen Stützelementen, die auf einem feststehenden zentralen Träger angeordnet sind, und auf welchen ein um den Träger drehbarer Mantel abgestützt ist, dessen Enden am Träger in Wälzlagern gelagert sind, wobei der Walze Anpreßelemente zugeordnet sind, die zur Aufnahme der an den Enden des Trägers wirkenden Reaktionskräfte dienen.

Eine Durchbiegungsausgleichwalze dieser Art ist z. B. aus der US-PS 38 02 044 bekannt Bei dieser Walze ist es

ίο jeweils schwierig, die Druckkraft der hydrostatischen Stützelemente und der auf die Enden des Trägers einwirkenden Anpreßelemente derart zu steuern, daß die Wälzlager des Mantels nicht, zumindest nicht übermäßig, belastet werden. Zu diesem Zweck ist ein

ij Gleichgewichtszustand der Kräfte der hydrostatischen jtützelemente und der Anpreßelemente der Walze erforderlich, der bisher schwer erreichbar war.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Regelvorrichtung zum Ziel, welche eine selbsttätige Einstellung eines derartigen Gleichgewichtszustandes ermöglicht, bei welchem die Wälzlager zwischen dem Mantel und dem Träger unbelastet sind, bzw. der Manie! in gewünschter Weise durchgebogen wird.

Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung, durch welehe dieses Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch einen in einem Gehäuse beweglich angeordneten balkenartigen Bauteil, der in Verbindung mit am Gehäuse abgestützten Druckelementen steht, die zur Simulierung des Einflusses der Stützelemente und der Anpreßelemente dienen, sowie mit mindestens einer dem balkenartigeo Bauteil zugeordneten Fühlvorrichtung zur Beeinflussung der hydrostatischen Stützelemente bzw. der Anpreßelemente bei einer Bewegung des balkenartigen Bauteiles aus seiner Gleichgewichtslage.

Mit der Hilfe der Fühlvorrichtung können dieser Fühlvorrichtung zugeordnete Elemente, in der Regel die Druckelemente, so betätigt werden, daß ein Gleichgewichtszustand dieser Kräfte an der Walze wie auch in der Regelvorrichtung selbst erreich·, wird.

Zusätzlich kann ein Druckelement zur Simulierung des Eigengewichtes der Walze vorgesehen sein. Dieses kann vorzugsweise eine Feder mit verstellbarer Federkraft sein, welche auf den balkenartigen Bauteil einwirkt.

Durch diese Maßnahme kann auch der Einfluß des konstanten Gewichtes der Walze berücksichtigt oder eine gewünschte Durchbiegung des Mantels herbeigeführt werden.

Vorzugsweise können die Druckclemente zur Simulierung des Einflusses der Stützelemente und der Anpreßelemenle Bälge sein, welche von einem Druckmittel beaufschlagt sind, dessen Druck vom Druck eines auf die Elemente der Walze ein« irkenden Druckmittels abhängig ist. Dadurch wird eine konstruktiv einfache Ausführungsform erhalten, bei welcher unter Vermeidung beweglicher Dichlungsstellen eine praktische reibungsfreie Wirkungsweise erhalten wird.
Dabei kann bei einer W?lze, bei welcher das Druckmittel der hydrostatischen Stützelemente und das der Anpreßelemente eine hydraulische Flüssigkeit ist, /ur Betätigung der Druckclemente der Regelvorrichtung ein gasförmiges Druckmittel. /. B. Druckluft, vorgesehen sein, das gleichzeitig zur Betätigung pneumatisch gesteuerter Druckventile in den hydraulischen Zuleitungen der Stülzelemente und der Anprcßclemente der Walze dient. Auf diese Weise wird eine Anlage erhalten, bei welcher eine hohe Empfindlichkeit

mit minimalen hydraulischen Strömungsverlusten verbunden ist.

Bei einer solchen Vorrichtung können als Fühlvorrichtungen Blasrohre mit an sich bekannter Ausführungsform vorgesehen sein, die jeweils in Serie mit einer Drosselstelle und parallel zum zugeordneten Druckelement sowie zum Druckventil geschaltet sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der balkenartige Teil die Form einer Platte haben, die um einen Drehpunkt schwenkbar ist.

In einem solchen Fall können die Wirkungsstellen der einzelnen Druckelemente räumlich variiert werden, so daß ζ. B. Druckelemente gleicher Größe zur Bildung verschiedener Kräfte in Abhängigkeit von ihrem Hebelarm herangezogen werden können. rs

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltschema eines Walzgerüstes mit einer Durchbiegungsausgleichwalze und der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung.

Fig. 2 eine Ansicht mit Teilschnitt nachd-τ Linie H-II in der Fig.3 einer bevorzugten Ausführungsform der Regelvorrichtung, Fig. 3 den Schnitt IM-111 aus der Fi g. 2 und

Fig.4 den Schnitt eines als Fühlvorrichtung dienenden Blasrohres entsprechend dem Schnitt IV-IV in der Fig. 2.

In der F i g. 1 ist ein Walzgerüst 1 dargestellt, das eine Durchbiegungsausgleichwalze 2 mit einem Träger 3. einem um diesen drehbaren Mantel 4 und zwischen diesen befindlichen hydrostatischen Stützelementen j aufweist. Die Stützelemente 5 sind, wie in der erwähnten US-PS 38 02 044 beschrieben ist, kolbenartig ausgebildet und z. B. in Zylinderbohrungen 6 im Träger 3 geführt. Mit der Durchbiegungsausgleichwalze 2 wirkt eine Gegenwalze 7 zusammen, die in einem Gestell 8 in festen Lagern 9 drehbar gelagert ist.

Zum Anpressen der Durchbiegungsausgleichwalze 2 gegen die Gegenwalze 7 sind hydraulische Zylinder IO vorgesehen, in denen Kolben II dichtend geführt sind, deren Kolbenstangen 12 gegen Führungsteile 13 abgestützt sind, mit deren Hilfe der Träger 3 im Gestell 8 geführt ist. Wie noch aus der Fig. 1 hervorgeht, befinden sich zwischen den Enden des Mantels 4 und dem Träger 3 Wälzlager 14.

Entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 sind die Zylinder 6 der Stützelemente 5 zu vier Gruppen zu zwei Zylindern zusammengefaßt. Es versteht sich, daß diese Zusammenfassung nut schematisch ist und daß in der Regel die einzelnen Gruppen mehr Stützelemente 5 bzw. Zylinder 6 enthalten werden. Andererseits ist auch eine abweichende Anzahl von Gruppen denkbar.

Die Zylinder 6 sind an Zweigleitungen a, b, c, d einer Förderleitung 15 einer Pumpe 16 für ein hydraulisches Druckmittel angeschlossen. Die beiden Zylinder 10 und Il sind an Zweigleitungen e und f der gleichen Förderleitung 15 angeschlossen. In den Zweigleitungen befinden sich pneumatisch betätigbare Druckregelventile 17. Die pneumatischen Teile dieser Ventile sind an pneumatische Steuerleitungen a' bis V angeschlossen. Die pneumatischen Steuerleitungen .·?', b', c', d' führen von der Alisgangsleitung 18 eines von Hand einstellbaren Druckregelventils 19, wobei jede von ihnen mit einem von Hard einstellbaren Druckregclventil 20 versehen ist. Die Steuerleitungen c', P führen von Blasrohren 21 einer Regelvorrichtung 22. welche ein Gehäuse 23 und einen in diesem beweglich angeordneten balkenartigen Bauteil 24 enthält. Zwischen dem Gehäuse 23 und dem balkenartigen Bauteil 24 befinden sich Bälge A, B, C, D sowie fund F. Die Bälge A, B. C₁ D sind an die Steuerleitungen a\ b', c\ (/'angeschlossen. Der Balg E ist mit der Steuerleitung e' und dem betreffenden Blasrohr 21 verbunden, der Balg Fmitder Steuerleitung P und ebenfalls dem betreffenden Blasrohr 21.

Die Blasrohre 21 sind über Drosselventile 25 an eine gemeinsame Druckluftleitung 26 mit einem von Hand einstellbaren Druckregelventii 27 angeschlossen.

Die Verhältnisse zwischen dem Walzgerüst 1 und der Regelvorrichtung 22 sind so gewählt, daß der balkenartige Bauteil 24 zusammen mit den Bälgen A bis F zur Simulierung der im Walzgerüst 1 wirkenden Kräfte dient. Zu diesem Zweck können z. B. die durch die Bälge dargestellten Kräfte und ihre Hebelarme zu den Kräften und den Hebelarmen im Walzgerüst 1 proportional sein. Dabei entsprechen die Kräfte der Bälge A, B, C, D jeweils der resultierenden Kraft einer Gruppe von Stützelementen 5.

Bei richtiger Einstellung der Druck/egelventile und Dimensionierung der durch die Bälge A bis Fgebildeten Druckelemente sind bei einem Gleichgewichtszustand am balkenartigen Bauteil 24 die Lager 14 der Durclfoiegungsausgleichwalze 2 entlastet. Wenn darauf z. B. durch Betätigung eines der Regelventile 20 die Kraft einer der Gruppen der hydrostatischen Stützetemente 5 verändert wird, hat der baikenartige Bauteil 24 eine Tendenz, sich aus dem Gleichgewichtszustand zu bewegen, da sich auch die Kraft des betreffenden der Bälge A, B, C. D verändert. Dabei entsteht selbsttätig durch eine Annäherung oder Entfernung der Enden des balkenartigen Bauteiles 24 von den Blasrohren 21 eine Veränderung des Druckabfalles in den Blasrohren. Dadurch steigt oder sinkt in entsprechender Weise der Druck in den zugeordneten Bälgen fund F, bis sich ein Gleichgewichiszustand wieder einstellt. Die Veränderung der Drücke in den Bälgen fund Fhat jedoch über die Steuerleitungen e' und P eine entsprechende Verstellung der Druckregelventile 17 in den hydraulischen Leitungen e und f zur Folge. Dadurch wird gleichzeitig auch im entsprechenden Sinn die in den Zylindern 10 wirkende hydraulische Druckkraft verändert. Auf diese Weise können die durch die Zylinder 10 gebildeten Anpreßkräfte an den neuen Zustand angepaßt werden.

Die F i g. 2 bis 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Regelvorrichtung, die jedoch im Prinzip der Regelvorrichtung 22 nach der Fig.] entspricht. Einander entsprechende Teile sind daher in der Fig. 1 und in den F i g. 2 bis 4 mit gleichen Bezugszeiciien bezeichnet.

L/ie in den F i g. 2 bis 4 dargestellte Regelvorrichtung enthält eine Regelplatte 124, die zwischen zwei Gehäuseplatten 123 und 123' angeordnet ist. Auf die Regelplatte 124 wirken die Bälge A, B, C. D, die an die Steuerleätungen a', b', c', d' angeschlossen sind. In der Gegenrichtung virken auf die Regelplatte 124 die Bälge fund F, welche an die gemeinsame Druckluftleitung 26 über Fühlventile 121 angeschlossen sind. Die Fühlvenlile 121 enthalten Blasdüsen 125, die mi* verstellbaren Einstellteilen 127 zusammenwirken. Innerhalb des Gehäuses des Fühlventils 121 befindet sich ein Drosselventil 12Γ. An den Raum zwischen dem Drosselventil 128 und dem Blasrohr 125 sind über Nippel 129 die Leitung 26' sowie eine zum betreffenden

Balg E bzw. Fführende Leitung 130 angeschlossen. Die Regelplatte 124 ist mit der Hilfe eines dünnen elastischen Plättchens 131 zwischen den zwei Teilen zweier zweiteiliger Säulen 132 eingeklemmt, die jeweils aus einem Gewindebolzen 133 und zwei Distanzrohren 134 bestehen. Das Plättchen 131. das sich am Rand der Regelplatte in der Syminctrieebene der Bälge A-F befindet, bildet einen Drehpunkt, um welchen die Regelplatte 124 schwenkbar ist.

Die Ausführungsform nach den F i g. 2 bis 4 wirkt im Prinzip gleich wie die Regelvorrichtung 22 nach der F-" i g. 1. Sie hat jedoch den Vorteil, daß die Hebelarme der ein/einen Bälge A bis /-'nicht nur in einer einzigen Richtung wie beim balkenartigcn Bauteil 24. sondern auch in der radialen Richtung in bezug auf den Drehpunkt (Plättchen Hl) \erändert werden können. Wenn sich daher beim dargestellten Beispiel die Bälge /:' und Fnähcrzum Drehpunkt (Plattchen I3l)bcfindcn.so bedeutet dies, daß ihr Hebelarm gegenüber den Balgen /V II. C. D kleiner und daher der Finfluß der in ihnen wirkenden Drücke ebenfalls kleiner ist. Auf diese Weise wird die Freiheit beim Lntwurf der Regelvorrichtung vergrößert, so daß /. B. die ganze Vorrichtung mit Bälgen einer ein/igen Dimension bestückt werden kann.

Zur Berücksichtigung ties Ijgengewichtes der Durchbiegungsausgleiehwal/e 2 ist die Regelvorrichtung 22 aus der I i g. 1 mit einer leder 30 mit verstellbarer Federkraft versehen. Die leder JO wirkt in der gleichen Richtung wie die Bälge A. B. C und D. da beim Walzgerüst 1 die Anpreßkraft der Stützelemente 5 zusammen mit dem Gewicht der Durchbicgungsausgleichwal/e 2 von tion /.,.!imjern 10 gen ageii wird.

Bei der Ausfiiliriingsform nach den I i g. 2 bis 4 ist die

leder 30 mit einem Gewindeteil 31 versehen, der auf einem Gewindebolzen 32 verstellbar ist. Dadurch ist eine genaue F.inslellung der Federkraft der Feder 30 möglich.

Da im vorliegenden Beispiel das Gewicht der Walze symmetrisch verteilt ist, so daß sich ihr Schwerpunkt in ihrer Mitte befindet, ist die Feder 30 in der gemeinsamen Symmetriücbene der Bälge A bis I

ίο angeordnet. F.s versteht sich.daß bei einer anderen Lage des Schwerpunktes auch die Lage der Feder entsprechend anders gegenüber den Bälgen \ - I gewählt w erden muß.

Wenn die Feder 30 absichtlich so eingestellt w ird. daß

is ihr Finfluß kiemer oder großer ist als dem Gewicht ties Walzenmantels bzw. der Walze entspricht, entstein eine entsprechende Durchbiegung des Walzenmantels in der Achsenriclitung. wobei die Lager belastet werden. Line derartige Durchbiegung ist oft m ! ,i'lon powönschi. «o

ίο der Walzenmantel 4 einer Durchbiegung der Gegenw alze 1 folgen muß.

Die F.rfindung wurde anhand einer hydropneiiniatischen Regelung der Anpreßkräfte der Durchbiegungsausgleichwalze erläutert. Ls versteht sich, daß die Regelvorrichtung auch z. B. bei einer rein hydraulischen Regelung verwendbar ist. In diesem Fall könnten die Bälge A- Fdirekt an die hydraulischen Leitungen a- f anges. iilosscn sein. Die Fühlvorrichtungen 21 bzw. 121 könnten in diesem Fall hydraulische Steuerschieber sein.

jo Auch ist der Anmeldungsgegenstand für den F.insatz bei Kalandern zum Walzen von Textil- und Papierbahnen geeignet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Regelvorrichtung für eine Durchbiegungsausgleichwalze in einem Walzgerüst, mit kolbenartigen hydrostatischen Stützelementen, die auf einem feststehenden zentralen Träger angeordnet sind und auf welchen ein um den Träger drehbarer Mantel abgestützt ist, dessen Enden am Träger in Wälzlagern gelagert sind, wobei der Walze Anpreßelemente zugeordnet sind, die zur Aufnahme der an den Enden des Trägers wirkenden Reaktionskräfte dienen, gekennzeichnet durch einen in einem Gehäuse (23,123, 123') beweglich angeordneten balkenartigen Bauteil (24, 124), der in Verbindung mit am Gehäuse (23, J23, 123') abgestützten Druckelementen (A bis F) steht, die zur Simulierung des Einflusses der Stützelemente (5) und der Anpreßelemente (10) dienen, sowie mit mindestens einer dem balkenartigen Bauteil (24, 124) zugeordneten Fühlvorrichtung (21, 121) zur Beeinflussung der hydrostatischen Stützeiemente (15) bzw. der Anpreßelemente (10) bei einer Bewegung des balkenartigen Bauteiles (24, 124) aus seiner Gleichgewichtslage.

2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein dem balknnartigen Bauteil (24, 124) zusätzlich zugeordnetes Druckelement (30) zur Simulierung des Eigengewichtes der Walze (2).

3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (A bis F) zur Simulierung des Einflusses der Stützelemente (5) und der Anpreßelempnte (10) Bälge (A bis F) sind, welche von einem Druckmittel beaufschlagt sind, dessen Druck abhängig vom Dr>:ck des auf die Stütz-(5) und Anpreßelemente (10) einwirkenden Druckmittels ist.

4. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (30) zur Simulierung des Eigengewichtes der Walze (2) eine Feder mit verstellbarer Federkraft ist.

5. Regelvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, für eine Walze, bei welcher d?s Druckmittel der hydrostatischen Stützelemente und das der Anpreßelemente eine hydraulische Flüssigkeit ist. dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Druckelemente (A bis F) der Regelvorrichtung (22) ein gasförmiges Druckmittel vorgesehen ist, das gleichzeitig zur Betätigung pneumatisch gesteuerter Druckregel ventile (17) in den hydraulischen Zuleitungen (a bis f) der Stülzelemente (5) und der Anpreßelemente (10) der Walze (2) dient.

6. Regelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Fühlvorrichtungen Blasrohre (21, 121) vorgesehen sind, die jeweils in Serie mit einer Drosselstelle (25, 125) sowie parallel zum zugeordneten Druckelement (E, F) und zum Druckregelventil (17) geschaltet sind.

7. Regelvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der balkenartige Bauteil die Form einer Platte (124) hat, die um einen Drehpunkt (131) schwenkbar ist.