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Vorrichtung zum Heben und Senken der Mittelwalze von Triowalzwerken.
Bei Triowalzwerken mit auf und ab bewegbarer Mittelwalze und entsprechend auf und
ab bewegbaren, hierzu angetriebenen Walztischen ist es bekannt, das Bewegungssystem
der Mittelwalze in solcher Weise mit dem Bewegungssystem der Walztische zu verbinden,
daß, wenn die Tische gehoben werden, die Mittelwalze bis zur Berührung mit der Unterwalze
sinkt und sie sich bis zur Berührung mit der Oberwalze aufwärts bewegt, wenn die
Walztische gesenkt werden. Dabei hat man entweder beide Bewegungen der Mittelwalze
und die Anliegedrucke derselben auf die Unter- bzw. Oberwalze durch Haupt- und Zusatzgewichte
hervorgerufen, indem man die letzteren durch das Tischsystem aus- und einschalten
ließ, oder man hat nur die Bewegung der einen Richtung durch die Gegengewichte,
die Bewegung der anderen Richtung aber durch Antrieb von dem Bewegungssystem der
Walztische aus gegen die Wirkung der Gegengewichte hervorgerufen.
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Die Einrichtungen der erstgenannten Art haben unter anderen die Nachteile,
baulich und in der Wirkungsweise sehr umständlich zu sein und ein langsames Arbeiten
zu bedingen, wenn man die hebenden und senkenden Gewichtsunterschiede nicht übermäßig
groß halten und wenigstens starke Erschütterungen vermeiden will. Die Einrichtungen
der zweitgenannten Art sind gleichfalls baulich und in der Wirkungsweise sehr umständlich,
wozu noch die Nachteile kommen, welche die Ungleichheit der Belastung der Antriebsmaschine,
indem sie bald das Tischsystem allein und . bald das Tischsystem zusammen mit dem
Mittelwalzensystem zu bewegen hat, bedingt.
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Die Erfindung beseitigt alle diese Nachteile, indem sie von dem Antrieb
zum Heben und Senken der Mittelwalze durch die Gewichtskräfte grundsätzlich abgeht,
vielmehr die Mittelwalzenheb- und -senkbewegungen beider Richtungen durch Antrieb
vom Walztischsystem aus bewirkt und - soweit man, wie an sich bekannt, den Hub der
Walztische über den von dem jeweiligen Abstand der Oberwalze und Unterwalze voneinander
bedingten Hub der Mittelwalze hinausgehen lassen muß oder will - die Kupplungsteile
unter Arbeitsleistung auf Kosten der Antriebsenergie in bezug aufeinanderbewegen
und die geleistete Arbeit den Anliegedruck der Mittelwalze auf die ihren Hub jeweils
begrenzende andere Walze bewirken läßt.
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Hierdurch wird es möglich, die Einrichtung baulich und hinsichtlich
der Wirkungsweise außerordentlich zu vereinfachen und auch zu verbessern, zu verbessern
auch insofern, als es ohne weiteres gelingt, den Arbeitsaufwand in beiden Bewegungsrichtungen
völlig gleich zu halten und man im Arbeitstakt nicht an die Sinkzeiten der Gegengewichte
gebunden ist.
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Auf den beiliegenden Zeichnungen sind zwei beispielsweise Ausführungsformen
von Einrichtungen nach der Erfindung dargestellt.
Abb. i ist eine
seitliche Ansicht eines Walzwerkes mit der Einrichtung nach der einen Ausführungsform,
wobei die Mittelwalze in der oberen und der Walztisch in der unteren Grenzlage dargestellt
ist, Abb.2 eine gleiche Seitenansicht, in welcher aber die Mittelwalze und der Walztisch
in den anderen Grenzlagen dargestellt sind.
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Abb.3 und 4. stellen eine Einzelheit der Einrichtung nach den Abb.
i und 2 dar. Abb.5 und 6 sind Seitenansichten eines Walzwerkes mit der Einrichtung
nach der anderen Ausführungsform, wobei die Grenzlagen der beiden Teile in der Abb.
5 denen der Abb. i und die in der Abb. 6 denen der Abb.2 entsprechen.
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Abb.7 stellt eine Einzelheit der Einrichtung nach den Abb. 5 und 6
dar.
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In allen Abbildungen ist a einer der beiden Walzständer, b die ihrer
Höhenlage nach beispielsweise festliegende Unterwalze, c die ihrer Höhenlage nach
verschieden anstellbare Oberwalze, d die zwischen der Unterwalze
b und der Oberwalze c heb- und senkbare Mittelwalze; e sind im Walzständer
a geführte Stangen, welche die Einbaustücke f der Mittelwalze d mit einem
Querstück g für den Angriff der Gegengewichtskräfte verbinden; mit h ist jeder der
Walztische bezeichnet; i sind Stangen, welche den Antrieb von der Antriebswelle
h auf die auf und ab zu bewegenden Walztische lt übertragen, und, l istdas
übliche Gegengewicht für die Walztische h: In beiden Ausführungsformen ist das Gewicht
der Mittelwalze d durch ein Gegengewicht m ausgeglichen, welches durch. eine doppelarmige
Hebelübertragung n,_ o zur Wirkung auf das - Querstück g gebracht ist. Die Mittelwalze
d möge sich also in jeder infolge der Heb- und Senkbarkeit möglichen Höhenlage im
sogenannten labilen Gleichgewicht befinden.
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Insoweit sind beide Ausführungsformen in allem wesentlichen gleich.
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Die allgemeine Wirkungsweise der ganzen Anlage sowie die Erfindung
sei zunächst an Hand der Ausführungsform gemäß den Abb. i, a, 3 und q. beschrieben.
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Befindet sich, wie in Abb. i dargestellt, die Mittelwalze in der oberen
Grenzlage, so ist das Walzgut durch den Zwischenraum zwischen der Mittelwalze d
und der Unterwalze b in der Richtung sagen wir von links nach rechts hindurchzuschicken.
Die das Walzgut an die Walzen heranführenden und aus den Walzen aufnehmenden Walztische
k sind während dieses Walzganges etwa in der Höhe der oberen horizontalen Tangentialebene
der Unterwalze b zu halten, wie dies die Abb. i gleichfalls darstellt. Da die Unterwalze
b ihrer Höhe nach ein für allemal festliegen möge, so muß also diese untere Grenzlage
der Walztische k gleichfalls immer von derselben Höhe sein.
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Am äußeren Ende des Armes o des Doppelhebels n, o, der beispielsweise
zugleich das Gegengewicht m für die Mittelwalze d trägt, sind die zum Bewegungssystem
der letzteren gehörenden Teile der Vorrichtung zur Kupplung dieses Bewegungssystems
mit dem Bewegungssystem der Walztische lt aasgelenkt. Diese Kupplung besteht auf
seiten des Mittelwalzensystems aus den flachen, etwa muldenartig ausgebildeten Gehäusekörpern
p mit den auswechselbaren Einlagekörpern g (Bremsklötzen bzw. -körpern beispielsweise
aus Holz, Holz mit Leder oder irgendeinem anderen geeigneten Stoff) und auf seiten
des Walztischsystems aus der an dem einen Walztisch aasgelenkten, beispielsweise
eisernen Stange r, welche zwischen die Einlagekörper q gepreßt ist. Das Maß der
Pressung möge mittels der durch beide Gehäusekörper p dringenden und gegen dieselben
von außen abgefederten Bolzens, indem man die als Widerlager der Federn t dienenden
Muttern u mehr oder weniger anzieht, regelbar sein. Im allgemeinen sei sie eine
solche, daß,. werden die Wälztischeh aus einer in die jeweils andere Grenzlage bewegt,.
die Platte oder Stange r die anderen Kupplungsteile p, g, demnach auch die übrigen
Teile, d. h. den Doppelhebel rt, o finit dem Gegengewicht m,
das Querstück
g, die Stangen e, die Einbaustücke/ und die Mittelwalze d selbst, des Bewegungssystems
der Mittelwalze mitnimmt. Die t%liitelwalze wird also aus der oberen Grenzlage an
der. Oberwalze c abwärts beweg t.
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Wenn sie bei diesem Abwärtsgang die untere Grenzlage erreicht, indem
sie von der Unterwalze b an der weiteren Abwärtsbewegung gehindert wird, sollen
im allgemeinen die Walztische lt die obere Grenzlage noch nicht erreicht haben.
Die Weiterbewegung der Platte- oder Stange r in bezug auf die an der weiteren Mitbewegung
nunmehr gehinderten Kupplungsteile p, g usw. ist mithin nur unter Überwindung des
Reihungswiderstandes zwischen der Platte oder Stange r einerseits und den Einlagekörpern
g andererseits möglich. Es muß also ein Mehr an Antriebsenergie für den Rest der
Hebbewegung der Walztische h aufgewendet werden;- clen die Antriebsvorrichtung hergebe
und von der Kupplungsvorrichtung p, g, r in Wärme umgewandelt werde. Es kommt sodann
die sie erzeugende Kraft in einem gewissen Druck der Mittelwalze gegen die Unterwalze
b zum Ausdruck. Haben die Walztische h die obere
Grenzlage erreicht,
so bleibt der Druck der Mittelwalze d gegen die Unterwalze b bestehen,
solange die Walztische h in der Grenzlage verweilen, denn der Entlastung der Unterwalze
b wirkt der Reibungswiderstand der Kupplungsvorrichtung p, g, r entgegen. Die entstehende
Wärme werde erforderlichenfalls durch eine Wasser- oder andere Kühlung der Kupplungsteile
abgeführt.
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Werden nun aber - nach dem inzwischen erfolgenden Walzgang oben von
rechts nach links - die Walztischen wieder in Bewegung gesetzt, und zwar jetzt in
der Richtung. nach unten, so nimmt die Platte oder Stange r die anderen Kupplungsteile
p, g wieder mit, indem der Aufwärtsbewegung der Mittelwalze d vorerst nichts im
Wege steht, bis diese die Oberwalze c erreicht und von ihr an der weiteren Aufwärtsbewegung
gehindert wird. Die Walztische h seien im allgemeinen auch in diesem Fall noch nicht
in der zu erreichenden Grenzlage, der Grenzlage unten, angelangt, so daß die Stange
r wieder unter einem Mehr an Antriebsenergieaufwand den Reibungswiderstand der Kupplungsvorrichtung
r, p, g zu überwinden hat und, indem sie dies tut, die Mittelwalze d von unten nach
oben gegen die Oberwalze c drückt, welcher Druck gleichfalls so lange erhalten bleibt,
als die Walztische k in der unteren Grenzlage verweilen.
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Es ist ohne weiteres einzusehen, daß diese Wirkungsweise unabhängig
davon ist, wie hoch oder tief die Oberwalze c jeweilig angestellt ist, wenn nur
die Stelle des Angriffs der Platte oder Stange r am Walztisch so gewählt ist, daß
der Weg der Platte oder Stange r beiderseits über die Grenzlagen des größtmöglichen
Weges des anderen Kupplungsteiles p, g je um ein gewisses Stück hinausragt oder
doch zum mindesten nicht vor ihnen endet. Der beiderseitige Z`'egüberschuß der Platte
oder Stange r gegenüber dem Weg der anderen Kupplungsteile p, g braucht jedenfalls
nur ein kleiner zu sein. Der zulässige Geringstwert des jeweiligen Wegüberschusses
mag sich dem Wert Null nähern, gegebenenfalls auch Null erreichen dürfen, denn ist
einmal die Anlage der Mittelwalze d an der Unterwalze bzw. Oberwalze erreicht und
im Mittelwalzensystem auch kein sie möglicherweise nachträglich wieder aufhebendes
Spiel vorhanden, so ist sie, die spiellose Anlage, bis zum Einsetzen der umgekehrten
Bewegung der Walztische insofern gesichert, als der Reibungswiderstand der Kupplung
voraussetzungsgemäß so groß sei, daß nur größere Kräfte ihn zu überwinden vermögen.
Sind beiderseits reichliche Wegüberschüsse vorhanden, so mag es gegebenenfalls zulässig,
wohl auch zweckmäßig sein, das Maß der Pressung der Kupp lungsteile gegeneinander
nicht größer -zu wählen, als im Einzelfall notwendig erscheint, um sicherzustellen,
daß trotz leichteren Gleitens der Weg des Kupplungsteiles r auf selten des Walztischsystems
zum mindesten nicht früher endet als der Weg der Kupplungsteile p, g auf selten
des Mittelwalzensystems. In der Folge der Auf- und Abwärtsgänge kann ja der Verlust
an Wegüberschuß infolge Gleitens angesichts des Umstandes nie stufenweise größer
werden, daß der im Laufe eines Bewegungsganges möglicherweise eingetretene Verlust
an MTegüberschuß schon bei dem nächstfolgenden Bewegungsgang notwendig wieder zurückgewonnen
wird.
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Indem man aber in einem solchen Fall (d. h. dem Fall reichlichen Wegüberschusses-)
keinen Cberschuß an Pressung, der jedes, auch das geringste Gleiten unter Wirkung
von Kräften, die sonst noch, d. h. außer den Antriebskräften, auftreten können,
vorzusehen braucht, gewinnt man den Vorteil geringen Energieaufwandes zur planmäßigen
Widerstandüberwindung, mithin auch den geringerer Wärmeerzeugung in der Kupplungsvorrichtung.
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Um dem Aufeinandertreffen der Mittelwalze und der Ober- bzw. Unterwalze
möglichst das schlagartige zu nehmen, kann man etwa Federn o. dgl. z. B. zwischen
den Einbaustücken vorsehen. Diese mögen aber nur so stark sein, daß sie die lebendige
Kraft der bewegten @ Mittelwalzen- und Gegengewichtsmassen hinreichend mindern,
andererseits aber nicht stark genug, um den mit dem Erreichen der jeweiligen Grenzlage
der Walztische h erzielten Anlagedruck durch Überwindung des Reibungswiderstandes
unwirksam zu machen.
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Die Kupplungsvorrichtung der Ausführungsform nach den Abb.5, 6 und
7 ist gleichfalls eine Reibungskupplung. Der Kupplungsteil auf selten des Systems
der Mittelwalze d ist hier der Drehzapfen v des Deppelhebels tt, o und der
Kupplungsteil auf selten des Systems der Walztische h der auf dem Drehzapfen v gewissermaßen
als seinem Lagerzapfen drehbar gelagerte einarmige Hebel w, dessen freies Ende über
die Stange x mit dem Walztisch h in gelenkigfester Verbindung steht. Dabei sind
die als auswechselbare Bremsklötze (aus irgendeinem geeigneten Stoff, wie Holz,
Holz mit Leder, Leder usw.) ausgebildeten Lagerschalen y gegen den Zapfen v mittels
der federnd abgestützten Bolzen z in einem solchen Maße angepreßt, daß eine Drehung
des Hebels w in bezug auf den Drehzapfen v nur oberhalb eines gewissen Kraftmomentes
stattfinden kann. Was oben über die Wirkungsweise der Ausführungsform
nach
den Abb. i, 2, 3 und q. gesagt ist, trifft, sinngemäß übertragen, auch hier zu.
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Wird der Drehzapfen v in Rohrform ausgebildet, so kann er zugleich
als Kühlmittel-2 dienen.
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Gegebenenfalls bietet es Vorteile, mehrere (zweckmäßig räumlich voneinander
getrennte) hinsichtlich der Widerstände parallel geschaltete Kupplungsvorrichtungen
vorzusehen. Insbesondere kann man damit die spezifische Wärmebeanspruchung der aneinanderreibenden
Körper so herabdrücken, daß man nicht besonders zu kühlen braucht.
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Statt solcher Reibungskupplungen im engeren Sinne könnte man auch
andersartige, in jeder Richtung der Bewegung der Teile zueinander . Energie verzehrende
(Schlupf-) Kupplungen anwenden, so z. B. Kolbenpressen oder -bremsen mit Füllungsstoffen,
wie Luft, Wasser, Öl o. dgl.
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Einrichtungen nach der Erfindung haben noch den Vorteil, daß sie die
Bewegung der Walztische kurz vor dem Erreichen der jeweiligen Grenzlage und bis
in dieselbe bremsen, das Aufhören der Bewegung der Walztische also zu einem weniger
stoßartigen machen.