DE2623492B2 - Vorrichtung zur Drucksteuerung für Walzeinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Drucksteuei ung für Walzeinrichtungen der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrunde liegenden Art.

Aus der DE-PS 14 Π 327 ist eine Ausführungsform einer derartigen Drucksteuerungsvorrichtung für ein Walzenpaar bekannt, bei dem die Walzen als sogenannte »schwimmende Walzen« ausgebildet sind. Bei derartigen Walzen erstreckt sich längs des Kerns zwischen diesem und der Innenseite der Hohlwalze eine Dichtung, die zusammen mit an den Enden der Hohlwalze vorgesehenen Querdichtungen den Zwischenraum zwischen dem Kern und der Hohlwalze in zwei Längskammern unterteilen, die mit einem das fluide Druckmittel bildenden Drucköl gefüllt sind. Die auf der Seite des Walzspalts gelegene Längskammer erhält den höheren Druck. Der Druckunterschied bestimmt den Arbeitsdruck, d.h. den Liniendruck im

«> Walzspalt Das Drucköl wirkt unmittelbar gegen die Innenseite der Hohlwalze.

Eine der sogenannten »schwimmenden Walzen« ist fest gelagert, während auf die die Walzenzapfen bildenden, aus der Hohlwalze vorstehenden Enden des Kerns bei der anderen Walze eine Belastungseinrichtung wirkt, die zwei hydraulische Kolben-Zylindereinheiten umfaßt, von denen je eine ihre Kraft auf ein Ende des Kerns der Gegenwalze überträgt.

Es kommt nun darauf an, daß die Drücke in den »schwimmenden Walzen« und in der Belastungseinrichtung sehr genau aufeinander abgestimmt sind. Ist z. B. der Druck in einer »schwimmenden Walze« zu hoch, d. h. höher als die Gegenkräfte erfordern, so biegt sich die »schwimmende Walze«, da ihre Hohlwalze an den linden auf dem Kern gelagert ist und der zu hohe Druck in der Mitte die Hohlwalze vom Kern wegzudrücken sucht, gegen die Gegenwalze hin durch oder verursacht jedenfalls einen ungleichmäßigen Liniendruck im Walzspalt,

Ein weiterer Nachteil eines nicht genau den Verhältnissen angepaßten Drucks in den Walzen besteht darin, daß die Lager an den Enden der Hohlwalze dann eine unzulässig hohe Belastung erfahren. Im Idealfall, d. h. bei genau angepaßtem Druck in der Walze, soll die Gegenkraft im Gleichgewicht mit der durch das fluide Druckmittel ausgeübten Kraft stehen und den Lagern an den Enden nur noch eine Führungsfunktion zukommt. Stimmt der Druck jedoch nicht, so müssen die Lager die sich aus der Drackabweichung ergebende nicht ausgeglichene Kraft zwischen Hohlwalze und Kern aufnehmen. DaJ gleiche trifft zu, wenn die Kraft der Belastungseinrichtung nicht genau dem Druck in der Walze entspricht Wenn z. B. ein sehr niedriger Druck in der Walze mit einem sehr hohen Druck an der Belastungseinrichtung zusammentrifft, werden die dadurch ausgeübten Kräfte voll auf die Lager in der Walze geleitet

Zur Überwachung des Druckverhältnisses in der jo Walze und in der Belastungseinrichtung ist nun bei der durch die DE-PS 14 11 327 bekannten Ausführungsform ein Druckverhältnisregler vorgesehen. Dieser Druckverhältnisregler regelt den Druck an der Belastungseinrichtung so ein, daß die von der Warenbahn ausgeübte is Kraft gerade von der durch das Drucköl in der Längskammer der »schwimmenden Walze« aufgehoben wird. Es trägt dann nur das Drucköl, während die Lager an den Enden der Hohlwalze von den im Walzspalt wirkenden Kräften freibleiben. Führungsgröße ist hierbei Druck Li der »schwimmenden Walze«.

Es ist aber auch bereits Stand der Technik, die Steuerung an einer solchen Walzeinrichtung ungekehrt vorzunehmen, d. h. den Druck in der Belastungseinrichtung als Führungsgröße zu wählen und den Druck in der Walze danach einzustellen.

Voraussetzung für die Funktion einer solchen Drucksteuerungsvorrichtung ist es, daß der Druck in dem gesteuerten Element den Druck, den das steuernde Element verlangt, auch wirklich erreichen kann. In der w Praxis ist dies jedoch nicht immer der Fall; vielmehr kann sich der Druck in dem gesteuerten Element, sei es durch mangelnde oder zu träge Druckversorgung, sei es durch an bestimmten Stellen auftretende Druckverluste, manchmal nicht schnell genug oder überhaupt nicht an die Führungsgröße anpassen.

Bei einer Walzeinrichtung der in Rede stehenden Art, bei der der Druck in der Belastungseinrichtung Führungsgröße ist, kann dies insbesondere in zwei Fällen eintreten: Erstens wenn der Belastungsdruck schneller ansteigt als der Druck in der Walze folgen kann. Eine olche Steigerung des Belastungsdruckes ist dann erforderlich, wenn nach dem Einführen der Bahn in die Walzeinrichtung der Liniendruck auf den vollen Betriebsdruck gesteigert werden muß. Zweitens stellt sich das erwünschte Druckverhältnis nicht ein, wenn der Druck in der Walze aus irgendeinem Grund dauernd nicht auf seine normale Höhe kommt, was durch unzureichende Leistung des Pumpensystems, dauernde Leckverluste durch nicht einwandfreien Zustand der Dichtungen 'n der Walze, nicht einwandfreie Verbindungen an den Steuerleitungen usw. eintreten kann.

Ähnliche Probleme können auftreten, wenn der Druck in der Walze Führungsgröße ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drucksteuerungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß Abweichungen des Verhältnisses der Drücke in der Belastungseinrichtung und in der Walze von dem angestrebten Druckverhältnis unterbunden werden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 wiedergegeben.

Der Steuerdruck stellt einen Druck dar, der von dem Druck in dem steuernden Element abgeleitet ist Dieser Steuerdruck fordert in dem gesteuerten Element eine bestimmte Druckhöhe. Die Druckverhältnisüberwachungseinrichtung überwacht nun, ob der tatsächliche Druck in dem gesteuerten Element dieser Forderung nachkommt Sollte dies nicht der F:ü sein, so wird gewissermaßen die Führung bei der Steuerung umgekehrt und nunmehr der Druck in dem steuernden Element abgesenkt, bis das vorgegebene Druckverhältnis wieder vorliegt

Durch diese Maßnahme kann zwar möglicherweise der Arbeitsdruck nicht über einen bestimmten Wert gesteigert werden, doch ist sichergestellt, daß bei dem erreichbaren Druck jedenfalls das richtige Verhältnis zwischen den Drücken in der Walze und in der Belastungseinrichtung vorliegt und die Walzeinrichtung in einem dem Idealzustand angenäherten Druckgleichgewicht arbeitet, wo es nicht zu übermäßigen Belastungen der Lager und insbesondere zu ungleichmäßigem Liniendruck kommt

Es sind Anordnungen bekannt bei denen zur Regelung des Druckverhältnisses eine separate, insbesondere pneumatisch arbeitende Steuereinrichtung vorgesehen ist, die ein Steuersignal zur Einstellung des Drucks in dem steuernden Element erzeugt Die DE-PS 15 23 351 zeigt eine Walzeinrichtung mit »schwimmenden Walzen« und hydraulisch betätigter Belastungseinrichtung, bei der ein pneumatisches Regelsystem vorhanden ist.

Bei einer solchen Drucksteuerungsvorrichtung kann die Ausgestaltung nach Anspruch 2 vorgesehen sein.

Die Angriffsstelle der Drucküberwachungsvorrichtung liegt dabei also in dem separaten System zur Einstellung bzw. Steuerung der Drücke in der Walze und der Belastungseinrichtung. Solange das Druckverhältnis dem gewünschten Wert entspricht, geschieht nichts. Sobald aber der zu steuernde Druck nicht nachkommt, erfolgt ein Eingriff, indem die Höhe des Steuers'snals in dem separaten System vermindert und entsprechend auch der Druck in dem steuernden Element abgesenkt wrrden.

Im einzelnen kann die Ausführung gemäß Anspruch 3 getroffen sein.

Der tatsächliche Druck im gesteuerten Element und der Steuerdruck ergcöen dabei ein Gleichgewicht bzw. bei einer Abweichung verlagert sich die Membran und wird das Drosselventil in der gewünschten Weise betätigt.

Bei einer Anordnung, bei der am Kern der Walze zwei einander gegenüberliegende Kammern vorgesehen sind, die hydraulische Druckflüssigkeit verschiedenen Drucks enthalten und bei der die Differenz dieser Drücke den Arbeitsdruck der Walze bestimmt, wie es

ζ. B. bei einer sogenannten »schwimmenden Walze« der Fall ist, empfiehlt sich die Maßnahme nach Anspruch 4.

Auf diese Weis«! kann ein für den Arbeitsdruck in der Walze repräsentativer Druck mit dem Steuerdruck verglichen werden.

An sich bekannt ist ein solches Element mit zwei einander gegenüberliegenden Balgen aus der DE-PS 14 60 632.

Es sind Walzeinrichtungen bekannt, bei denen die wählbare Einstellung des hydraulischen Drucks für die steuernden Elemente über pneumatisch gesteuerte Regler für den hydraulischen Druck erfolgt, die einen vom pneumatischen Steuersignal abhängigen hydraulischen Druck einstellen und in deren das pneumatische Steuersignal führender Zuleitung ein Einstellventil vorgesehen ist, welches das pneumatische Steuersignal als einen einstellbaren Anteil eines festen pneumatischen Drucks erzeugt.

Bei ciiicr suii-iien Anordnung ist es zweckmä&ig, wenn die Druckverhältnisüberwachungseinrichtung gemaß Anspruch 5 in der den konstanten pneumatischen Pumpendruck führenden Zuleitung zu den Einstellventilen angeordnet ist.

Die Einstellventile erhalten dann, wenn die Drucküberwachungseinrichtung in Tätigkeit getreten ist, statt des vollen pneumatischen Pumpendrucks nur einen verminderten Druck, aus dem die Einstellventile dann auch ein entsprechend vermindertes Steuersignal für das steuernde Element bilden.

Die Druckverhältnisüberwachungseinrichtung vergleicht den in einem separaten System gebildeten Steuerdruck für das gesteuerte Element mit dem in diesem tatsächlich herrschenden Druck. Wenn aber das den Steuerdruck erzeugende System aus irgendeinem Grunde selbst ausfällt, so könnte der Druck in dem gesteuerten Element abfallen, ohne daß die Druckverhältnisüberwachungseinrichtung in Tätigkeit tritt, weil eben der Steuerdruck auch in einem solchen Fall nicht »überhöht« ist. Der Druck in dem steuernden Element könnte dabei dennoch zu hoch sein.

Um auch einen solchen Ausfall eines separaten pneumatischen Steuersystems abzusichern, kann die weitere Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 6 vorgesehen sein.

Das Steuersignal für die Einstellung des Drucks in dem steuernden Element und damit dieser Druck können also nur ansteigen, wenr eine vorherige Steigerung durch das pneumatische System rückgemeldet worden ist. Bei einem Ausfall des pneumatischen Systems unterbleibt eine solche Rückmeldung natürlich und es kann keine Prucksteigerung erfolgen. Der Druck verbleibt dann auf einem niedrigen, an dem hydraulischpneumatischen Steuerelement eingestellten Grundwert

Schließlich kann gemäß Anspruch 7 in der Zuleitung des Steuerdrucks für das gesteuerte Element noch ein Druckbegrenzungsventil angeordnet sein.

Hierdurch kann der Druck in dem gesteuerten Element nie über einen zulässigen Betrag ansteigen. Dies ist besonders wichtig, wenn das steuernde Element als beidseitig beaufschlagter Druckzylinder ausgebildet ist, wobei durch einen Druck auf der der Belastungsrichtung entgegengesetzten Kolbenseite ein Teil des Eigengewichtes der aufliegenden Walze entlastet wird, wobei dieser Entlastungsdruck ebenfalls zur Steuerung des gesteuerten Elementes verwendet wird, in dem Sinne, daß bei steigendem Entlastungsdruck der Druck in dem gesteuerten Element niedriger wird Wenn nun der Entlastungsdruck aus irgendeinem Grunde ausfällt.

so steigt dadurch die Belastung im Walzspalt und die Steuerung erhöht den Druck im gesteuerten Element entsprechend. Dadurch entsteht die Gefahr, daß die zulässige Belastung der Walzen überschritten wird. Das '. Druckbegrenzungsventil in der Zuleitung des Steuerdruckes für das gesteuerte Element verhindert nun ein weiteres Ansteigen des Druckes in dem gesteuerten Element. Dadurch wird die Druckverhältnisüberwachungseinrichtung wirksam und verringert in dem

ίο steuernden Element entsprechend den Druck.

Die erfindungsgemäße Drucksteuerungsvorrichtung ist nicht nur für die beschriebenen »schwimmenden Walzen« nach der DE-PS 14 Il 327 anwendbar, sondern auch für andere Typen von Walzen, bei denen der Druck

r. durch mechanische Zwischenglieder wie Druckschuhe oder Rollenanordnungen auf die Innenseite der Hohlwalze übertragen wird. Solche Ausführungsformen sind beispielsweise aus der US-PS 23 95 915, der DE-OS 22 30 139 uiiii den DE-AS ί i 93 792 und i5öi7ö6 ersichtlich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei pneumatische Leitungen durch eine strichpunktierte Mittellinie gekennzeichnet sind. Es zeigt

Fig. 1 einen pneumatisch/hydraulischen Schaltplan einer Walzeinrichtung mit Drucksteuerungsvorrichtung,

Fig. 2 :inen Schnitt durch die Druckverhältnisüberwachungseinrichtung.

jo F i g. 3 eine vergrößerte Teilansicht des unteren Endes der Einrichtung nach F i g. 2,

Fig.4 einen Schnitt durch ein in der Drucksteuerungsvorrichtung enthaltenes pneumatisches Steuerelement.

ji In Fig. 1 ist eine als Ganzes mit 100 bezeichnete Walzeinrichtung mit einer »schwimmenden Walze« 1 und einer beliebigen Gegenwalze 2 dargestellt. Die »schwimmende Walze« umfaßt eine Hohlwalze 3, die an ihren Enden auf einem Kern 4 gelagert ist. Der Kern 4 durchgreift die Hohlwalze 3 der Länge nach und steht mit seinen die Walzenzapfen bildenden Enden aus der Hohlwalze 3 hervor. Wie aus dem als Ganzes mit 5 bezeichneten kleinen Querschnitt der schwimmenden Walze zu ersehen ist. beläßt der Kern einen gewissen Abstand zur Innenseite der Hohlwalze 3. Der Abstandsraum ist durch zwei am Kern angebrachte Längsdichtungen 6 in zwei einander in Richtung des Walzdrucks gegenüberliegende Längskammern 7, 8 unterteilt. An den Enden der Längskammern 7, 8 sind

so innenseitig der Lager Querverdichtungen vorgesehen, so daß die Längskammern im wesentlichen geschlossen sind und in ihnen ein hydraulischer Druck aufgebaut werden kann. In der dem Walzspalt zugewandten Längskammer 7 wird ein höherer Druck erzeugt, woraus sich eine Abstützung der Belastung im Walzspalt ergibt Beim Umlauf gleitet die Hohlwalze 3 an den Dichtungen 6 vorbei und ist zwischen den Lagern nur über die in der Längskammer 7 befindliche hydraulische Druckflüssigkeit abgestützt

Während die »schwimmende Walze« 1 in dem Ausführungsbetspiel fest gelagert ist, besitzt die Gegenwalze 2 eine Belastungseinrichtung 10, die zwei hydraulische Kolben/Zylindereinheiten 9 umfaßt, die auf die Walzenzapfen 11 der Gegenwalze 2 einen gegen die »schwimmende Walze« 1 gerichteten Druck ausüben.

Das hydraulische Druckmittel für die Druckversorgung der schwimmenden Walze 1 wird durch die Druckversorgungseinheit 12 geliefert, die im wesentli-

chen eine einen konstanten Druck erzeugende Pumpe enthalt.

Der Druck für die hydraulischen Kolben/Zylindereinheiten 9 wird durcn die Versorgungseinheit 13 geliefert. Die Druckversorgungseinheit 13 stellt einen konstanten hydraulischen Druck bereit, aus dem auf noch zu erläuternde Weise der gesteuerte Druck zur Betätigung der hydraulischen Kolben/Zylindereinheiten 9 beim Andrücken der Gegenwalze 2 gegen die »schwimmende Walze« 1 hergestellt wird. Ein gewisser hydraulischer Druck PE ist auch im Ringraum der Kolben/Zylindereinheiten 9 vorhanden und wird über die Leitungen 14 dorthin geleitet. Der Arbeitsdruck ist also die Differenz der in den beiden Druckräumen der Kolben/Zylindereinheiten 9 herrschenden Drücke. Soll die Walzenanordnung gelüftet, d. h. die Gegenwalze 2 von der »schwimmenden Walze« 1 abgehoben werden, so wird der in den Ringraum geführte Druck über den im Koibenraum herrschenden Drück gesteigert.

Der Druck in der schwimmenden Walze wird durch einen Differenzdruckregler 16 geregelt, der einen bestimmten Anteil des über die Leitung 17 herangeführten vollen Drucks der Druckversorgungseinheit 12 in der Längskammer 7 aufrechterhält. Auch in der Längskammer 8 herrscht ein hydraulischer Druck, der u. a. durch das an den Längsdichtungen 6 übertretende hydraulische Druckmittel zustandekommt. Das in die Längskammer übertretende hydraulische Druckmittel wird fortlaufend über die Leitung 18 in den Sumpf abgeleitet, damit sich kein zu starker Druck aufbauen kann ozw. der Druck auf dem eingeregelten Wert verbleibt.

Die Steuerung des in der Längskammer 7 aufrechterhaltenen Anteils des in der Leitung 17 herrschenden vollen Drucks der Druckversorgungseinheit 12 erfolgt durch ein separates pneumatisches System. Der pneumatische Steuerdruck 50 wird über die Leitungen 19, 20 herangeführt Je nach dem wie hoch dieser Steuerdruck 50 ist, wird der Druck in der Längskammer 7 eingestellt.

Führungsgröße für die Bestimmung des Steuerdrucks 50 sind die Drücke in der Belastungseinrichtung 10. Die zu den Kolbenräumen der Kolben/Zylindereinheiten 9 führenden Leitungen 21, 22 sowie die zu den Ringräumen führenden Leitungen 23, 24 werden über die Zweigleitungen 25 und 26 bzw. 27 und 28 angezapft Die Drücke von den Kolbenräumen gelangen in einen Umsetzer 29, der ein dem Mittelwert der beiden Drücke entsprechendes pneumatisches Signal an dem Ausgang 30 erzeugt Entsprechend werden die Drücke der Ringräume auf den hydraulisch-pneumatischen Umsetzer 31 geleitet, der an seinem Ausgang 32 ein den Mittelwert wiedergebendes pneumatisches Signal hervorbringt

Da die tatsächlich von der Belastungseinrichtung 10 ausgeübte Kraft von der Differenz dieser Drücke abhängt, werden die Signale an den Ausgängen 30, 32 auf ein pneumatisches Summierglied 33 gegeben, welches die Signale miteinander vergleicht und daraus den an dem Ausgang 34 erscheinenden pneumatischen Steuerdruck 50 formt der Ober die Leitungen 20 und 19 dem Differenzdruckregler 16 zugeführt wird und so den Druck in der »schwimmenden Walze« 1 regelt Der pneumatische Druck für die Geräte 29,31 und 33 wird durch die Luftversorgungseinheit 35 bereitgestellt und an den mit den kleinen Pfeilen bezeichneten Eingängen in die Geräte 29,31 und 33 eingegeben.

Der Druck in den die Belastungseinrichtung 10

bildenden Kolben/Zylindereinheiten 9 muß unabhängig einstellbar sein. Diese Druckeinstellung geschieht wieder mit Hilfe eines separaten pneumatischen Systems. Eine Pumpe 36 erzeugt einen gleichbleibenden

-, pneumatischen Druck, der über die Leitungen 37,38 und 39 zwei Einstellventilen 40 und 41 zugeleitet wird, die von außen betätigbar sind und je nach Betätigung einen bestimmten Anteil des zugeleiteten pneumatischen Drucks über die Leitungen 42 und 43 zwei pneumatisch/

ίο hydraulischen Umsetzern 44,45 zuleiten. Die Umsetzer 44, 45 erhalten einen gleichbleibenden hydraulischen Druck über die Leitung 46 aus der Druckversorgungseinheit 13. Je nach Höhe des pneumatischen Drucks in den Leitungen 42 und 43 wird nun ein bestimmter Anteil

1■> des vollen Drucks in der Leitung 46 auf die Leitungen 47 und 48 weitergegeben, die in die Leitungen 21 bzw. 22 münden und die Druckflüssigkeit für den Kolbenraum der Kolben/Zylindereinheiten 9 liefern. Durch Verstellung der Einäici'vcnii'iC 40, 4! n'ird s'sc der Druck der

Belastungseinrichtung 10 bestimmt.

Der Druck in der Belastungseinrichtung 10 wiederum bestimmt in der bereits geschilderten Weise den in den Leitungen 20 und 19 herrschenden Steuerdruck 50, der den Druck in der »schwimmenden Walze« 1 so regelt, daß dieser zu dem Druck in der Belastungseinrichtung 10 in einem bestimmten Verhältnis steht

Dieses Druckverhältnis wird durch eine in die Drucksteuervorrichtung eingebaute, als Ganzes mit 60 bezeichnete Druckverhältnisüberwachungseinrichtung überwacht.

An sich wäre es zur Erreichung der bisher beschriebenen Funktion der Steuerung des Drucks in der »schwimmenden Walze« 1 in Abhängigkeit von dem Druck in der Belastungseinrichtung 10 möglich, die Leitung 38 unmittelbar in die Einstellventile 40, 41 und die Leitung 20 unmittelbar in die Leitung 19 münden zu lassen. Gemäß F i g. 1 sind diese Leitungen jedoch durch die Druckverhältnisüberwachungseinrichtung 60 geführt, und es werden außerdem noch die Drücke in den Längskammern 7,8 über die Leitungen 61,63 angezapft und in das pneumatisch/hydraulische Steuerelement 62 eingegeben, welches Bestandteil der Druckverhältnis-Überwachungseinrichtung 60 ist
Der Steuerdruck 50 in der Leitung 20 steht an dem Eingang 64 des Steuerelements 62 an, die Drücke in den Leitungen 61 und 63 an den Eingängen 65 und 66. Das in der Leitung 38 anstehende Steuersignal 51 kommt an dem Eingang 57 an und wird an dem Ausgang 68 in die Leitung 39 durchgelassen. Der Ausgang 68 ist außerdem

so mit dem Eingang 69 verbunden.

In dem Steuerelement 62 wird nun der Steuerdruck 50, der den Druck in der Belastungseinrichtung 10 repräsentiert, mit dem in der »schwimmenden Walze« 1 herrschenden tatsächlichen Druck verglichen. Ist das Verhältnis zwischen diesen beiden Drücken höchstens gleich einem vorbestimmten Wert, so bleibt das Steuerelement 62 inaktiv und läßt das in der Leitung 38 anstehende Steuersignal 51 unverändert vom Eingang 67 zum Ausgang 68 und von dort über die Leitung 39 zu den Einstellventilen 40,41 durch.

Kann aber der Druck in der »schwimmenden Walze« 1 den von dem Steuerdruck 50 geforderten Wert nicht erreichen, ist das Druckverhältnis also höher als der vorbestimmte Wert, so wird nur ein gewisser Teil des Steuersignals 51 zu den Einstellventilen 40, 41 durchgelassen, die dann auch nur einen gegenüber dem eingestellten Wert entsprechend verminderten pneumatischen Druck über die Leitungen 42, 43 auf die

Umsetzer 44, 45 gelangen lassen, wodurch wieder der hydraulische Druck in den Leitungen 21,22 und damit in der Belastungseinrichtung 10 abgesenkt wird, so daß sich das richtige Druckverhältnis wieder einstellt.

In F i g. 1 ist das Steuerelement 62 nur in schematischer Form dargestellt; eine praktische Ausführungsform wird anhand der F i g. 2 und 3 noch beschrieben.

Es kann nun der Fall eintreten, daß aufgrund irgendeines Defektes die den pneumatischen Steuerdruck 50 erzeugende Einrichtung ausfällt. In einem solchen Fall würde die Druckverhältnisüberwachungseinrichtung 60 nicht ansprechen, weil eben der pneumatische Steuerdruck im Verhältnis zum Druck in der »schwimmenden Walze« nicht zu hoch sein kann. Dennoch kann das Verhältnis Druck in der Belastungseinrichtung 10/Druck in der »schwimmenden Walze« 1 erheblich gestört sein.

Um hier eine Sicherung vorzusehen, sind die pneumatischen Systeme für den Steuerdruck 50 und das Steuersignal 51 durch die Leitung 73 gekoppelt. Am Ausgang 30 des Umsetzers 29 wird ein für den Druck in den Kolbenräumen der Kolben/Zylindereinheiten 9 repräsentativer Druck abgenommen und auf die Eingänge 71,72 eines pneumatischen Steuerelements 70 geleitet, welches den in der Leitung 37 anstehenden Druck nur nach Maßgabe der Druckerhöhung in der Leitung 73 vom Eingang 74 auf den Ausgang 75 weitergibt. Nur wenn also das pneumatische System eine Druckerhöhung in den Kolben/Zylindereinheiten 9 weitermeldet, kann ein entsprechend erhöhter Anteil des Drucks in der Leitung 37 als Steuersignal in die Leitung 38 übertreten. Es kann also nicht der Fall eintreten, daß in der Belastungseinrichtung 10 der Druck gesteigert wird, während der Steuerdruck 50 für die »schwimmende Walze« 1 wegbleibt und die Druckverhältnisüberwachungseinrichtung 60 inaktiv ist, die gerade feststellen soll, ob der Druck in der Belastungseinrichtung 10 nicht zu hoch wird.

Eine weitere Sicherung besteht darin, daß in der Leitung 20 ein Druckbegrenzungsventil 80 vorgesehen ist. Das Druckbegrenzungsventil 80 verhindert, daß z. B. durch Ausfall des Entlastun^sdrucks in den Ringräumen der Kolben/Zylindereinheiten 9 plötzlich ein sehr überhöhter Steuerdruck 50 auf den Differenzdruckregler 16 gelangt und den Druck in der »schwimmenden Walze« 1 über den zulässigen Wert steigert.

In den F i g. 2 und 3 ist das pneumatisch/hydraulische Steuerelement 62 im einzelnen dargestellt Es sind auf einer Grundplatte 162 zwei Balgen 165 und 166 auf gleicher Achse angeordnet, die an ihren einander abgewandten Seiten fest gelagert sind und in die die Leitungen 65 bzw. 66 münden, die den Druck in den beiden Kammern 7, 8 der »schwimmenden Walze« 1 führen. Mit den einander zugewandten Seiten greifen die Balgen an einem zweiarmigen Hebel 161 an, der bei 163 gelagert ist und seine Bewegung über die Rolle 164 auf den einarmigen Hebel 167 überträgt, der wiederum auf einen Bolzen 168 wirkt, der bei einer Änderung des Druckverhältnisses in den Balgen 165,166 eine gemäß F i g. 2 nach oben oder unten gerichtete Kraft erfährt

Der Bolzen 168 sitzt auf einem in dem Gehäuse 170, welches mit der Grundplatte 162 verbunden ist, gelagerten Membrankörper 171 auf. Der Membrankörper 171 ist durch mehrere in Achsrichtung des Bolzens 168 aufeinanderfolgende Membranen 150 an dem Gehäuse 170 gehalten und kann sich in dieser Achsrichtung verl^ern. Die Verlagerung wird über einen Stift 172 auf den Schließkörper 174 eines Drosselventils 173 übertragen. Der obere Rand des Schließkörpers 174 wirkt mit einer konischen Dichtfläche 175 des Drosselventils 173 zur Bildung einer Steuerkante zusammen. Bewegen sich der Stift 172 und damit der Schließkörper 174 nach unten, so entfernt sich der obere Rand des Schließkörpers von der Dichtfläche

ίο 175, und es wird ein Durchgang gemäß den F i g. 2 und 3 von links nach rechts eröffnet. Normalerweise wird der

Schließkörper 174 durch die Feder 176 in Anlage an der Dichtfläche 175 gehalten. Die der Darstellung in der F i g. 1 entsprechenden

is Eingänge sind in den Fig.2 und 3 eingezeichnet. Dementsprechend liegt am Eingang 64 der Steuerdruck 50 an, der auch in der Kammer 177 herrscht. In der gleichgroßen Kammer 178 steht der Druck des Steuersignals 51 des Ausgangs 68 an. der über den

Eingang 69 auch in die Kammer 178 geleitet wird, so daß

der Membrankörper 171 durch die in den Kammern 177 und 178 herrschenden Drücke teilweise druckentlastet

Wenn nun im Betrieb der Druck in der dem Walzspalt

zugewandten Längskammer 7 in der »schwimmenden Walze« 1 abfällt, so pflanzt sich dieser Druckabfall über den Eingang 65 in den Balgen 165 fort, der dementsprechend etwas zusammenfallen wird. Der zweiarmige Hebel 161 wird sich mit seiner gemäß

3<> F i g. 2 rechten Seite nach unten, mit der Rolle 164 nach oben bewegen. Entsprechend bewegen sich auch der einarmige Hebel 167, der Bolzen 168, der Membrankörper 171, der Stift 172 und der Schließkörper 174 nach oben. Dabei wird im Zusammenwirken mit der Dichtfläche 175 die Steuerkante 179 geschlossen und der vom Eingang 67 zum Ausgang 68 übertretende Luftstrom gedrosselt. Daraufhin senken sich der Druck in der Belastungseinrichtung 10 und der diesen repräsentierende Steuerdruck 50. Dies bedeutet, daß der Druck in der Kammer 177 abfällt und sich der Membrankörper 171 gemäß F i g. 2 nach unten bewegt. Dadurch wird an der Steuerkante eine größere öffnung geschaffen, so daß das Steuersignal 51 wieder weniger geschwächt oder überhaupt unverändert von 67 nach 68

*5 übertreten kann. Es stellt sich dann ein den Verhältnissen angepaßtes Gleichgewicht ein.

In F i g. 4 ist das Steuerelement 70 dargestellt, welches in seinem Aufbau im wesentlichen dem unteren Teil des Steuerelements 62 in F i g. 2 entspricht Es ist lediglich

so statt des Bolzens 168 eine Kammer 180 vorgesehen, die eine Feder 181 enthält und in der der am Eingang 71 anstehende Druck der Leitung 73 herrscht, welcher den Druck in der Belastungseinrichtung 10 repräsentiert. Der gleiche Druck herrscht auch in den Kammern 183 und 184, so daß der Membrankörper 182 druckentlastet ist

Fallen nun z. B. durch eine Störung der Luftzufuhr das Ausgangssignal des Umsetzers 29 und damit der Druck in der Leitung 73 bzw. der Kammer 180 ab, so bewegt sich der Membrankörper 182 nach oben, und es schließt sich die Steuerkante 179. Der Durchgang vom Eingang 74 zum Ausgang 75 wird bis auf einen geringen vorher eingestellten Grunddruck für die Belastungseinrichtung 10 reduziert Dadurch kann in keinem Fall ein überhöhter Belastungsdruck auftreten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche;

   I₁ Vorrichtung zur Drucksteuerung for Walzeinrichtungen mit mindestens einer Walze, die einen stillstehenden Kern aufweist, um den eine den Walzenballen bildende, radialen Abstand zum Kern belassende Hohlwalze umläuft, die an den Enden auf dem Kern gelagert und dazwischen an dem Kern in radialer Richtung über ein in einer am Kern gebildete Kammer befindliches, eine gegen die Innenseite der Hohlwalze wirkende Kraft und damit den Arbeitsdruck der Walze erzeugendes fluides Druckmittel abgestützt ist, und mit einer durch ein fluides Druckmittel betätigten, an der Walze oder einer Gegenwalze angreifenden Belastungseinrichtung, wobei die Belastungseinrichtung oder die Walze das steuernde Element bilden und von dem darin herrschenden Druck ein Steuerdruck abgeleitet ist, mittels dessen in dem jeweils anderen, gesteuerten Element ein Druck einstellbar ist, der zu dem Druck, in dem steuernden Element in einem bestimmten vorgegebenen Druckverhältnis steht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckverhältnisüberwachungseinrichtung (60) vorgesehen ist, welche den Steuerdruck (50) mit dem tatsächlichen Druck in dem gesteuerten Element (Walze oder Belastungseinrichtung) vergleicht und bei in bezug auf das vorgegebene Druckverhältnis überhöhtem Druck in dem steuernden Element diesen Druck so vermindert, daß das Druckverhältnis aufrechterhalten wird
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der zur Regelung des Druckverhältnisses eine separate, insbesondere pneumatisch arbeitende Steuerungseinrichtung vorgesehen isi, die ein Steuersignal zur Einstellung des Drucks in dem stuernden Element erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverhältnisüberwachungseinrichtung (60) ein von für die Drücke in dem gesteuerten Element und in dem steuernden Element repräsentativen Drücken beaufschlagtes Steuerelement (62) umfaßt, das das Steuersignal (51) unverändert durchläßt, solange das Verhältnis zwischen steuerndem Druck und gesteuertem Druck den vorbestimmten Wert höchstens erreicht, und das Steuersignal (51) verringert, sobald das Verhältnis den vorbestimmten Wert überschreitet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die pneumatisch arbeitende Steuerungseinrichtung auch einen pneumatischen Steuerdruck für das gesteuerte Element erzeugt, welcher von dem Druck in dem steuernden Element abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (62) eine Membrananordnung (150, 171) umfaßt, die ein in der das Steuersignal (51) führenden Leitung (38, 39) angeordnetes Drosselventil (174, 175, 179) betätigt und an der einerseits der Steuerdruck (50) anliegt, während sie andererseits von einer aus dem tatsächlichen Druck im gesteuerten Element gebildeten Kraft beaufschlagt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der am Kern der Wälze zwei einander gegenüberliegende Kammern vorgesehen sind, die hydraulische Druckflüssigkeit verschiedenen Drucks enthalten und bei der die Differenz dieser Drücke den Arbeitsdruck der Walze bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Anordnung mit zwei gleichachsig einander gegenüberliegenden, von den Drücken in

   den Kammern (7,8) beaufschlagten Balgen (165,166) vorgesehen ist, die an den einander zugewandten Seiten auf einen Hebel (161) wirken und an den einander abgewandten Seiten fest abgestützt sind, und daß mechanische Übertragungsglieder (164, 167, 168) zur Übertragung der Verlagerung des Hebels (161) auf die Membrananordnung (150,171) vorgesehen sind.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die wählbare Einstellung hydraulischer Arbeitsdrücke über pneumatisch gesteuerte Regler für den hydraulischen Druck erfolgt, die einen vom pneumatischen Steuersignal abhängigen hydraulischen Druck einstellen und in deren das pneumatische Steuersignal führender Zuleitung ein Einstellventil vorgesehen ist, welches das pneumatische Steuersignal als einen einstellbaren Anteil eines konstanten pneumatischen Drucks erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverhältnisü'oerwachungseinrichtung (60) in der den konstanten pneumatischen Druck führenden Zuleitung (38, 39) zu den Eänstellventilen (40,41) angeordnet ist
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der den konstanten pneumatischen Druck führenden Zuleitung (37, 38, 39) zu den Einstellventilen (40,41), der Druckverhähnisüberwachungseinrichtung (60) vorgeschaltet ein pneumatisches Steuerelement (70) angeordnet ist an welchem ein den Druck in dem steuernden Element darstellender pneumatischer Druck und der konstante pneumatische Druck anliegen und welches beim Ansteigen des Drucks irr dem steuernden Element einen entsprechend steigenden Anteil des konstanten pneumatischen Drucks durchläßt.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung (20, 19) des Steuerdrucks (50) für das gesteuerte Element ein Druckbegrenzungsventil (80) angeordnet ist