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Anordnung zum Voreinstellen des Walzenabstandes (Nullspaltes) in einem Walzwerk
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Der Zweck der Erfindung ist, eine Anordnung zum automatischen und sehr genauen Voreinstellen eines gewünschten Walzenspaltes zwischen zwei Walzen zu schaffen, von denen die eine in einem beweglichen
Lagergehäuse gelagert ist, das von einer mechanischen Antriebsanordnung gegen einen den gewünschten
Walzenabstand bestimmenden mechanisch festen Anschlag geführt werden kann.
Die Anordnung nach der Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass in den Weg der
Kraft, mit welcher das bewegliche Lagergehäuse gegen die feste Unterlage gepresst wird, ein druck- empfindliches Messorgan eingeschaltet ist, über welches das Lagergehäuse unter Anwachsen des Druckes im Messorgan von der Antriebsvorrichtung, gegen den festen Anschlag gepresst wird, und dass der mit der
Annäherung an den Anschlag abnehmende Unterschied zwischen der vom Messorgan gelieferten Grösse und einer der gewünschten Kraft im Augenblick des Anschlages entsprechenden festen Referenzgrösse die Ge- schwindigkeit der Antriebsordnung steuert.
Zweckmässig wird nach der Erfindung der Unterschied der vom Messorgan gelieferten Grösse und der
Referenzgrösse einer von der Geschwindigkeit der Antriebsanordnung abhängigen Grösse als Vergleichsgrö- sse übermittelt und die hiedurch emstehendeDifferenzgroBe beeinfluBt einen die Geschwindigkeitder An- triebsanordnung bestimmenden Regulator. In dieser Weise bekommt man eine automatische Voreinstel- lung mit einem bekannten Druck und damit einen bekannten Abstand zwischen den Walzen des Walzen- paares im Betrieb.
Die Erfindung wird im folgenden- an Hand der Zeichnung näher beschrieben, in der Fig. 1 ein Aus- führungsbeispiel der Erfindung darstellt, während Fig. 2 als Beispiel eine zweckmässige Art des Montieren des Messkörpers im beweglichen Lagergehäuse zeigt.
Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung enthält zwei Walzen, von denen die untere, 1, in einem festen
Lagergehäuse 2 gelagert ist, während die obere, 3, in einem beweglichen Lagergehäuse 4 gelagert ist.
Das bewegliche Lagergehäuse 4 ist in Flussigkeitsdruckzylindern 5 aufgehängt, die das Lagergehäuse 4 mit einer nach oben gerichteten Kraft beeinflussen. Das feste Lagergehäuse 2 ist mit Zwischenlagen 6 für die Bestimmung eines gewissen gewünschten Ausgangswalzenspaltes, dem sogei1annten Nullspalt, zwischen den beiden Walzen 1 und 3 versehen. Das bewegliche Lagergehäuse 4 kann mittels einer Walzschraube 7, die von einem Elektromotor 8 angetrieben wird, relativ zum ersten Lagergehäuse 2 verschoben werden.
Der
Motor 8 wird von einem Regulator 9 gespeist, der in Abhängigkeit von einer zwischen den Klemmen 10 zugeführten Steuerspannung gesteuert ist. Die Anordnung enthält ferner eine druckempfindliche Messan- ordnung, die aus einem Netzanschlussgerät 11 und einem druckempfindlichen Messkörper 12 besteht. Der druckempfindliche Messkörper 12 ist mechanisch federnd zwischen der Walzschraube 7 und dem bewegli- chenLagergehäuse 4 eingelenkt, so dass die Walzschraube 7 auf das bewegliche Lagergehäuse 4 über die- sen druckempfindlichen Messkörper 12 einwirkt.
Zwischen den Klemmen 13 erhält man eine Spannung von der druckempfindlichen Messanordnung. die proportional dem Druck ist, der auf den Messkörper 12 wirkt. 14 bezeichnet ein an eine konstante Gleichspannungsquelle angeschlossenes Potentiometer, von welchem eine konstante einstellbare Referenzspannung entnommen werden kann. 15 ist ein vom Antriebs- motor 8 der Walzschraube angetriebener Tachometergenerator, der somit eine Spannung liefert, die proportional der Geschwindigkeit der Walzschraube ist. Der Regulator 9 wird teils vom Unterschied zwi- schen der Spannung über den Klemmen 13 von der druckempfindlichen Messanordnung und der auf dem
Potentiometer 14 eingestellten Referenzspannung beeinflusst. Dieser Unterschied beeinflusst den Regulator
9 wie eine Sollwertspannung.
Der Regulator 9 wird auch in entgegengesetzter Richtung von der Spannung vom Tachometergenerator 15 beeinflusst, die als Istwertspannung wirkt. Der Regulator 9 wird folglich die
Drehzahl des Antriebsmotors 8 und damit die Geschwindigkeit der Walzschraube 7 auf einem Wert halten, der von dem Unterschied zwischen der Spannung von der druckempfindlichen Messanordnung und der Re- ferenzspannung vom Potentiometer 14 bestimmt ist.
Die Einstellung eines gewünschten Nullspaltes zwischen den Walzen 1 und 3 erfolgt so, dass das be- wegliche Lagergehäuse 4 mit der Walze 3 von der Walzschraube 7 gegen den festen Anschlag 6 getrieben wird. Ehe das Lagergehäuse 4 inBerührung mit dem Anschlag 6 kommt, wird der druckempfindliche Messkörper 12 von einer konstanten Kraft beeinflusst, die gleich gross ist wie die Kraft von den Flüssigkeitdruckzylindern 5 und den Reibungskräften in den mechanischen Steueranordnungen für das Lagergehäuse 4 und die Walzschraube 7. Man erhält somit eine konstante Ausgangsspannung über den Klemmen 13 von der druckempfindlichen Messanordnung, und die Walzschraube 7 wird mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben, die von dem Unterschied zwischen dieser Ausgangsspannung über den Klemmen 13 und der Referenzspannung vom Potentiometer 14 bestimmt ist.
Sobald das Lagergehäuse 4 jedoch über das Messorgan 12 mit dem festen Anschlag 6 in Kontakt kommt, wird jedoch die Kraft, die auf den Messkörper 12 wirkt, anwachsen. Auf Grund der federnden Anordnung des Messkörpers zwischen der Walzschraube
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und dem beweglichen Lagergehäuse 4 wird die Druckkraft, die auf den druckempfindlichen Messkörper 12 wirkt, proportional mit der Abwärtsbewegung der Walzschraube 7 zunehmen. Man erhält somit zwischen den Klemmen 13 von der druckempfindlichen Messanordnung eine zunehmende Spannung proportional der Bewegung der Walzschraube 7.
Der Unterschied zwischen der Spannung über den Klemmen 13 und derReferenzspannung vom Potentiometer 14 nimmt somit ab, weshalb auch die Drehzahl des Antriebsmotors 8 und damit die Geschwindigkeit der Walzschraube 7 in entsprechendem Grad abnimmt, bis der genannte Unterschied Null wird, wobei die Drehzahl des Antriebsmotors 8 auch Null wird. Sollte die Walzschraube aus irgend einem Grunde noch länger angetrieben werden, so dass die Spannung über den Klemmen 13 grösser als die Referenzspannung vom Potentiometer 14 wird, wird der Antriebsmotor 8 vom Regulator in ) entgegengesetzter Richtung angetrieben, bis man wieder die Gleichgewichtslage erreicht hat, bei welcher der Unterschied zwischen der Spannung über den Klemmen 13 und der Spannung vom Potentiometer 14 Null ist.
Das bewegliche Lagergehäuse 4 ist somit von der gezeigten Anordnung nach der Erfindung automatisch gegen den festen Anschlag 6 getrieben worden, um gegen diesen mit einer mit grosser Genauigkeit bestimmten Druckkraft zu drücken, deren Grösse mit dem Potentiometer 14 eingestellt werden i kann.
Fig. 2, die ein Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1 ist, zeigt schematisch eine zweckmässige Montierungsart des Messkörpers der druckempfindlichen Messanordnung im Lagergehäuse 4. Fig. 2 zeigt die Walzschraube 7 in dem beweglichen Lagergehäuse 4. In einer Ausnehmung in dem beweglichen Lagergehäuse4 ist ein Halter 16 angebracht, in dem ein druckempfindlicher Messkörper 17 montiert ist. Der Halter 16 besteht aus einem Block, der mit einer Ausnehmung 18 versehen ist, in der der druckempfindliche Messkörper 17 zwischen zwei gegenüberliegenden Seiten montiert ist. Der Block ist ferner so ausgeführt, dass der Blockteil 19, auf welchen die Walzschraube 7 wirkt, sowie der Blockteil 20, der als Unterlage für den druckempfindlichen Messkörper 17 dient, in der druckempfindlichen Richtung des Messkörpers federn können.
Die Kraft, die auf den druckempfindlichen Messkörper wirkt, wird somit abhängig von der Bewegung der Walzschraube 7 im Verhältnis zum beweglichen Lagergehäuse 4. Der Messkörper ist vorteilhafterweise von dem in der österr. Patentschrift Nr. 198975 beschriebenen Typ, der aus einem Messkörper aus magnetostriktivem Material mit mindestens zwei Wicklungen besteht, deren induktiveKupplung in Abhängigkeit von dem Druck variiert, dem der Messkörper ausgesetzt wird. Bei normalem Wal- zen muss die Walzschraube das bewegliche Lagergehäuse 4 mit einer Kraft beeinflussen, die um ein Vielfaches grösser ist als für die Einstellung des Nullspaltes zwischen den Walzen erforderlich ist.
Damit die druckempfindliche Messanordnung kleinstmögliche Dimensionen bekommt und empfindlich wird, ist es jedoch wünschenswert, dass sie nicht für diese grossen Druckkräfte bemessen zu werden braucht. Der druckempfindliche Messkörper ist deshalb nach der Erfindung zweckmässig in der in Fig. 2 dargestellten Art montiert, so dass, wenn die Kraft, mit der die Walzschraube 7 auf den Halter 16 wirkt, einen gewissen Wert ubersteigt, die Federung im Halter 16 so gross wird, dass die Walzschraube direkt auf das bewegliche Lagergehäuse 4 wirkt.
Natürlich ist es nicht erforderlich, dass der druckempfindliche Messkörper genau in der in Fig. 2 gezeigten Weise montiert ist, sondern andere federnde Montierungsarten können ebenso angewendet werden.
Gleichermassen können druckempfindliche Messkörper anderer Art als die oben angegebenen verwendet werden.
Es ist auch nicht notwendig, einen an den Antriebsmotor der Walzschraube geschalteten Tachometergenerator zu verwenden, um eine mit der Geschwindigkeit der Walzschraube 7 proportionale Istwertgrösse für den Regulator 9 zu erhalten. Vielmehr kann jede beliebige andere Grösse, die von der Drehzahl des Antriebsmotors abhängt, beispielsweise die Ankerspannung oder der Ankerstrom, für diesen Zweck verwendet werden.
Es ist auch nicht absolut notwendig, dem Regulator 9 eine von der Drehzahl des Antriebsmotors 8 abhängige Steuergrösse zuzuführen, sondern der Regulator 9 kann direkt nur von dem Unterschied zwischen der Ausgangsspannung von der druckempfindlichen Messanordnung und der Referenzspannung vom Potentiometer 14 gesteuert werden. Es ist jedoch bei einer solchen Anordnung schwerer, eine stabile und genaue Einstellung des Nullspaltes zu erhalten.
Um diese bei einer solchen Anordnung zu bekommen, muss der maximale Unterschied zwischen der Spannung von den Klemmen 13 und der Referenzspannung von dem Potentiometer 14 beträchtlich grösser als der Steuerspannungswert sein, der volle Aussteuerung des Regulators 9 gibt, so dass man in den Steuerbereich des Regulators erst dann gelangt, wenn der Unterschied zwischen der Spannung 13 und der Referenzspannung vom Potentiometer 14 sehr klein wird.