DE2435285A1 - Verschiebeeinrichtung fuer schwere lasten - Google Patents

Description

Patentanwalt Dipl.-lng. Walter Jackisch

7 Stuttgart N, Mwuelstraße 40

19. Juli

Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft

Wien, Österreich

Verschiebeeinrichtung für schwere Lasten

Die Erfindung betrifft eine Verschiebeeinrichtung für schwere Lasten, insbesondere für metallurgische Konverter, mit einer Lastaufnahmeplattform, die auf einer Unterlage verschiebbar und gegebenenfalls um eine vertikale Achse drehbar ist.

Solche Einrichtungen werden mit Vorteil beim Konverterwechsel mit Hilfe eines Konverterwechselwagens verwendet.

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Konverterwechselwagen für den Ein- und Ausbau von Konvertergefäßen der Stahlerzeugung sind in verschiedenen Bauformen bekannt. Diese Wagen dienen dazu, einen Konverter nach beendeter Konverterreise aus dem Tragring abzusenken und zu einem von diesem entfernten Ausmauerungs- bzw. Reparatur stand zu transportieren und nach der Reparatur wieder zurück zu bringen. Währenddessen wird anstelle des ausgebauten Konverters mittels des Konverterwechselwagens ein Reservegefäß in den Tragring eingehoben und mit diesem verbunden.

Der Einbau des Konvertergefäßes in den Tragring stellt eine kritische Phase des Wechselvorganges dar, da hiebei das Einspielen der Befestigungs-Elemente des Konverters in die Aufnahmestellen des Tragringes erfolgen muß. Es ist erforderlich, mit dem Konvertergefäß Justierbewegungen auszuführen, um eine korrespondierende Lage des Konverters zu seinen Aufnahmestellen am Tragring herzustellen,bevor der Vorgang mit einem weiteren Anheben oder Absenken des Konverters mittels am Konverterwechselwagen vorgesehener Hubeinrichtungen beendet wird. Somit stellt eine einwandfreie und betriebssichere Justiermöglichkeit des Konvertergefäßes ein wesentliches Erfordernis für einen hochwertigen Konverterwechselwagen dar.

Es sind bereits verschiedene Justiereinrichtungen bekannt geworden. In der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2 035 247 wird ein Konverterwechselwagen beschrieben, dessen zentral angeordneter Hubzylinder im Wagenrahmen auf entsprechenden Gleitbahnen quer zur Schienenrichtung verschiebbar gelagert ist und welcher an seiner Oberseite eine drehbare Kon-

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vertertrageinrichtung aufweist. Justierbewegungen quer zur Fahrtrichtung erfolgen durch Verschieben dieses Hubzylinders; Justierbewegungen in Fahrtrichtung erfolgen durch Verfahren des ganzen Wagens; WinkelVerdrehungen erfolgen durch Drehen der Konvertertrageinrichtung. Nachteile dieser Anordnung liegen vor allem darin, daß die Gleitführungen außer der Last das nicht unerhebliche Eigengewicht des Hubzylinders und der Konvertertrageinrichtung, sowie Reaktionskräfte bei Auftreten von Seitenkräften auf das Korivertergefäß während des Einbaues aufzunehmen haben, und auch die Verschiebeorgane dementsprechend große Kräfte ausüben müssen. Zur Sicherung gegen das Kippen des Hubzylinders sind noch zusätzliche Gegenführungen erforderlich.

In der französischen Patentschrift Nr. 1 585 174 ist eine Justiereinrichtung beschrieben, welche aus einer H-förmigen Plattform besteht, auf deren vier Enden das Konvertergefäß aufruht. Unter den Rahmenenden befinden sich Gleitplatten, welche auf dem Tragrahmen aufgesetzt sind und über die die Plattform verschoben wird. In der Mitte des Querbalkens der Justierplattform ist diese mit einem im Tragrahmen verschiebbar gelagerten Gleitbock, über einen senkrecht angeordneten zylindrischen Zapfen verbunden. Ein am Gleitbock angreifender und am Tragrahmen abgestützter und ein am Gleitbock unter 90° angelenkter und an einem Ende der Justierplattform angreifender Hydrozylinder ermöglichen Verschiebungen der Justierplattform quer zur Fahrtrichtung bzw. begrenzte Drehbewegungen der Justierplattform um ihren Mittelzapfen. Entsprechende Justierbewegungen in Gleisrichtung erfolgen durch Verfahren des Wagens. Nachteile dieser Anordnung bestehen darin, daß die Justierplattform auf vier Punkten und somit statisch

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unbestimmt aufruht. Aus diesem Grund müssen die einzelnen Gleitflächen, um Überschreitungen der zulässigen Pressungen zu'vermeiden, für das Tragen über Eck, also jede Fläche für die halbe Verschiebelast bemessen werden. Ferner erfordert der Kraftangriff, welcher beim Querverschieben in Querbalkenmitte und beim Drehen der Plattform an einem äußeren Plattformende erfolgt, zufolge der großen Lastarme eine erhebliche Biegestäfigkeit der Plattform und damit erhebliche Querschnittabmessungen der Rahmenteile, vor allem in der horizontalen Ebene, so daß zusammen mit dem Gleitbock und dessen Führungen das Eigengewicht der Justiereinrichtung und damit das Tot-* gewicht des hubbewegten Teiles relativ groß ist.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und stellt sich die Aufgabe, eine Verschiebeeinrichtung, insbesondere für metallurgische Konverter zu schaffen, die geringe Bauhöhe und geringes Eigengewicht aufweist, einfache Bauelemente verwendet und wirtschaftlicher ist als die bekannten Konstruktionen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der Verschiebeeinrichtung der eingangs definierten Art dadurch gelöst, daß die Lastaufnahmeplattform aus einer dünnen, nicht biegesteifen Platte, vorzugsweise einer Stahlblechplatte, besteht, deren Außenabmessungen mindestens gleich sind der Lastaufstandsfläche und die im Bereich der Lästaufstandsflache eine Anzahl von gleichmäßig verteilten, vorzugsweise drei um 120° zueinander versetzte, die Oberfläche und Unterfläche der Platte überragende Verdickungeri aufweist, auf deren ebenen oder leicht bombierten Oberseiten die Last auflagert und deren Unterseiten Gleitflächen besitzen, welche auf Gegenflächen der lasttragenden Konstruktion aufliegen.

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Die Verdickungen können mit der Platte einstückig zusammenhängen und aus gleichem Material wie diese bestehen. Sie können z.B. durch Aufschweißen hergestellt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verdickungen als Auflagerklötze ausgebildet, die in. Ausnehmungen der Platte eingefügt sind. Die Gleitflächen der Verdickungen bestehen aus hochbelastbaren Werkstoffen, vorteilhaft aus keine Schmierung benötigenden Verbundlagerwerkstoffen, die auf den Gegenflächen gut gleitbar sind. Dabei kommt man mit relativ kleinen Außenabmessungen der Auflagerklötze aus. Es.ist auch möglich, die Auflagerklötze mit rollenden Lastaufnahmemitteln wie Vielkugellagern oder Brückenrollenlagern zu versehen, die auf der Gegenfläche abrollen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Verdickungen als in Ausnehmungen der Platte eingepaßte hydraulische Zylinder ausgebildet sind, deren Kolben die Last tragen. Als Antriebsmittel zum Bewegen der Verschiebeeinrichtung sind vorteilhaft sowohl in der Verschieberichtung als auch gegen diese, eine Anzahl von nur Zugkräfte auf die Membrane ausübenden hydraulische¹¹ Zylindern vorgesehen und diese mit derselben verbunden.

Um jedoch eine freizügige Anordnung der Bewegungselemente zu ermöglichen, bzw.- Bewegungselemente welche in beiden Bewegungsrichtungen wirken, einsehen zu können, aber auch für den Fall, daß Umfangskräfte in die Membrane eingeleitet werden, um Drehbewegungen der Verschiebeeinrichtungen zu erzielen, müssen in diesen

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Fällen auch örtliche Druck- und Biegebeanspruchungen in der Membrane aufgenommen werden.

Damit die erfindungsgemäß verwendete dünne Platte bzw. Membrane durch diese Beanspruchungen beim Verschiebevorgang sich nicht verbeult oder ausknickt, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß die vorzugsweise ringförmig ausgeführte Platte zwischen den lasttragenden Verdickungen eine Anzahl von weiteren, vorteilhaft stegförmigen Verdickungen aufweist, deren HöhenerStreckung zwecks Begrenzung einer im elastischen Bereich bleibenden Verformung der Platte nach oben zur Lastseite oder nach unten zur Gegenfläche etwas geringer ist als die der lastaufnehmenden Verdickungen, so daß ein geringes freies Spiel verbleibt.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind in der Zeichnung, die mehrere Ausführungsbeispiele von Verschiebeeinrichtungen darstellt, näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht und Fig. 2 einen Grundriß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 und Fig. 4 veranschaulichen die Ausbildung von Auflagerklötzen in Seitenansicht. Fig. 5 zeigt eine andere Ausbildung der lasttragenden Verdickungen in Seitenansicht; in den Fig. 6 und 7 ist eine Ausführungsform mit zwischen den lasttragenden Verdickungen eingefügten Stegen zu sehen, wobei die Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7 darstellt. Fig. 9 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der lastaufnehmen-

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den und der eine elastische Verformung der Platte begrenzenden Verdickungen. In den Fig. 10 und 11 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt.

In Fig. 1 bezeichnet 1 den Hubteil eines Konverterwech.selwagens, auf dem die aus einer dünnen Stahlblechplatte 2 bestehende Lastaufnahmeplattform aufliegt. Die Platte 2 besitzt drei um 120 zueinander versetzte Auflagerklötze 3, die auf der Seite der Gegenfläche des Hubteiles 1 eben ausgebildet und auf ihrer Oberseite, wie bei 4 angedeutet, leicht bombiert sind. Auf diesen Auflagerklötzen lagert der Konverter 5 auf. Die Hubplattform ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, in Form eines polygonalen Ringes ausgebildet, welcher Ring etwas größer ist als die AufStandsflächen des Konverters. Die dünne Platte 2 ist mit Hydrozylindern 6 und 7 verbunden, wovon die einen in der Verschieberichtung und die anderen gegen die Verschieberichtung wirken und nur Zugkräfte auf die Platte ausüben. Der in Fig. 3 gezeigte Auflagerklotz 3 besitzt an seiner Unterseite einen Gleitbelag 8, der aus einem keine Schmierung benötigenden Lagerwerkstoff bes.teht. Der Auflagerklotz 3 nach Fig. 4 ist mit einem Vielkugellager 9 ausgestattet, womit er auf der Gegenfläche 10 des Hubteiles 1 abrollen kann.

Nach der Ausführungsform der Fig.'5 sind die Auflagerklötze als hydraulische Zylinder 11 ausgebildet und in Ausnehmungen der Platte 2 eingesetzt. Die Kolben 12 der Zylinder, die oben wieder leicht bombiert sind, tragen den Konverter 5. Durch wahlweises Beaufschlagen der Zylinder mit Druckmedium können auch Korrekturbewegungen der vertikalen Konverterachse durchgeführt werden,

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wie übertrieben in Fig. 5 dargestellt ist. Die Zylinder 11 sind, ähnlich wie die Auflagerklötze 3, mit einem Gleitbelag 8 ausgestattet und die Platte 2 ist in ähnlicher Weise wie in Fig. 2 mit Verschiebezylindern 6, 7 verbunden. An deren Stelle könnte auch ein Spindelantrieb vorgesehen sein.

In den Fig. 6 bis 8 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Platte bzw. Membrane 2 während der Verschiebung nicht nur auf Zug beansprucht wird, wobei eine gewisse elastische Verformung eintreten kann. Da die Platte infolge ihres geringen Trägheitsmomentes um ihre Höhenachse bei Auftreten von Druck- und Umfangskräften ausknicken oder ausbeulen würde, sind hier zwischen den lastaufnehmenden Auflagerklötzen 3 Stege 13 vorgesehen, die sich beispielsweise in radialer Richtung über die Ringbreite der Platte 2 erstrecken. Ihre Höhe ist, wie aus Fig. 8 hervorgeht, etwas geringer als die Höhe der Auflagerklötze, so daß zwischen der Oberseite der Stege 13 und der Unterseite 14 des Konverters ein schmales Spiel verbleibt, welches mit s bezeichnet ist. Ein Ausbeulen der Membrane bzw. Platte bei einer Übertragung von Druckkräften bzw. ein Kippen von gedrückter Biegespannung unterworfenen Membrane-Querschnitten ist bei dieser Anordnung nur soweit möglich, bis ein oder mehrere Stege mit der Fläche 14 in Kontakt kommen und sich gegen diese abstützen. So wird eine plastische Verformung zuverlässig vermieden. Auf der Unterseite sind die Auflagerklötze 3 und die Stege 13 wieder mit einem Gleitbelag 8 ausgestattet. Eine Modifikation hievon ist in Fig. 9 dargestellt, wo die Stege bzw. Distanzelemente 13 abwechselnd mit der Konverterunterkante 14 und mit der Gegenfläche 10 abschließen,

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so daß das Spiel s abwechselnd gegenüber der Gegenfläche 10 und gegenüber der Konverterunterfläche 14 vorhanden ist. Als Antriebsorgane sind zwei Gleichgang-Hydrozylinder 15 und 16 vorgesehen, die am Hubteil 1 schwenkbar angelenkt und deren Kolbenstangen mit der Membrane verbunden sind. Sie bewirken bei gleicher Bewegung eine Verschiebung im Sinne des Doppelpfeiles und bei gegensinniger Bewegung ein .Verdrehen der Platte und der Last um die zentrale Achse. Am Außenumfang weist die Platte noch zwei diametral gegenüberliegende verbreiterte, vertikale Zylinderflächen 17 auf, die mit am Hubteil 1 befestigten Führungsleisten 18 zusammenwirken. Sie können einen Gleitbelag aufweisen und führen die Platte bzw. Membrane quer zu ihrer Verschieberichtung.

In den Fig. 10 und 11 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei d.er in Bohrungen des Hubteiles 1 Hydrozylinder 19 eingesetzt sind, die gleichmäßig über die ringförmige LastaufStandsfläche verteilt sind. Die Kolben 20 sind an ihrer Oberseite mit kugeligen Pfannen versehen, in denen Lastteller 21 kugelig gelagert sind. Auf ihren, zweckmäßig mit Gleitbelag 22 ausgestatteten Gegenflächen lagern die Auflagerböcke 3 auf und übertragen die Last auf den Hubteil 1. Als Antriebselemente für die Verschiebung der Last werden in diesem Fall Hydrozylinder 23 verwendet, die im Inneren der ringförmigen Platte bzw. Membrane 2 angeordnet sind. Diese Zylinder haben durchgehende Kolbenstangen 24, die mit der Platte 2 verbunden sind und sie sind schwenkbar um ihre Querachse in Gleitsteinen 25 oder in Rollen gelagert, die sich ihrerseits auf einer am Hubteil 1 befestigten vertikalen Führung 27 abstützen. Bei dieser Anordnung ist es möglich, sowohl hin- und hergehende Justier-

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bewegungen durch die Bewegung der Kolbenstangen 24 als auch Korrekturbewegungen der vertikalen Konverterachse durch Heben und Senken der Kolben 20 durchzuführen.

Die erfindungsgemäße Verschiebeeinrichtung besitzt gegenüber den bekannten, starren, rahmenartigen Systemen wesentliche Vorteile, vor allem dadurch, daß die lasttragenden Auflagerklötze in Folge ihrer in horizontaler Richtung biegsamen, membranartigen Verbindung immer satt auf den Gegenflächen aufliegen.Dadurch werden Kantenpressungen vermieden, so daß die volle Tragfähigkeit der Gleitlagerwerkstoffe bzw. die von Rollenelementen ausgenützt werden kann, woraus sich kleine Flächen und Höhenabmessungen der Auflagerklötze ergeben; dadurch kann die Justiereinrichtung außerordentlich platzsparend und infolge günstiger Materialausnützung leicht gebaut werden.

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Claims (10)

- Il - Patentansprüche :

1. Verschiebeeinrichtung für.schwere Lasten, insbesondere für metallurgische Konverter, mit einer Lastaufnahmeplattform, die auf einer Unterlage verschiebbar und gegebenenfalls um eine vertikale Achse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahmeplattform aus einer dünnen, nicht biegesteifen Platte (2), vorzugsweise einer Stahlblechplatte, besteht, deren Außenabmessungen mindestens gleich sind der Lastaufstandsfläche und die im Bereich der Lastaufstandsfläche eine Anzahl von gleichmäßig verteilten, vorzugsweise drei um 120° zueinander versetzte, die Oberfläche und Unterfläche der Platte überragende Verdickungen (3) aufweist, auf deren ebenen oder leicht bombierten Oberseiten die Last auflagert und deren Unterseiten Gleitflächen besitzen, welche auf Gegenflächen der lasttragenden Konstruktion aufliegen.

2. Verschiebeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickungen (3) mit der Platte (2) einstückig zusammenhängen und aus dem gleichen Material wie diese bestehen.

3. Verschiebeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickungen (3) als Auflagerklötze ausgebildet sind, die in Ausnehmungen der Platte eingefügt sind und gegebenenfalls rollende Lastaufnahmemittel, wie Vielkugellager (9) oder Brückenrollenlager gegenüber der Gegenfläche (10) der lasttragenden Konstruktion besitzen.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Verschiebeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickungen als in Ausnehmungen der Platte eingepaßte hydraulische Zylinder (11) ausgebildet sind, deren Kolben (12) die Last tragen.

5. Verschiebeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte mit einer Anzahl von in die Verschieberichtung und gegen die Verschieberichtung wirkenden nur Zugkraft ausübenden hydraulischen Zylindern (6, 7) verbunden ist.

6. Verschiebeeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise ringförmig ausgeführte Platte zwischen den lasttragenden Verdickungen eine Anzahl von weiteren, vorteilhaft stegföriaigen Verdickungen (13) aufweist, deren Höhenerstreckung zwecks Begrenzung einer im elastischen Bereich bleibenden Verformung der Platte nach oben zur Lastseite oder nach unten zur Gegenfläche etwas geringer ist als die der lastaufnehmenden Verdickungen, so daß ein geringes freies Spiel (s) verbleibt.

7. Verschiebeeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte in Verschieberichtung durch gegenüberliegende Führungsleisten (18) geführt ist.

8. Verschiebeeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Platte in tangentialer Richtung wirkende Antriebsmittel, wie Hydrozylinder (15, 16) zur Ermöglichung einer Drehbewegung der Platte angeordnet sind.

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9.. Verschiebeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gegenfläche der lasttragenden Unterkonstruktion im Bereich der Lastaufstandsfläche Hydrozylinder (19) eingesetzt sind/ in deren Kolben (20) kugelig gelagerte, vorteilhaft mit Gleitbelag (22) versehene, Lastteiler (21) vorgesehen sind, auf denen die lasttragenden Verdickungen (3) der Platte aufliegen.

10. Verschiebeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ringförmiger Ausführung der Platte im Inneren des Ringes Verschiebezylinder (23) angeordnet sind, die mit"einer durchgehenden Kolbenstange (24) an gegenüberliegenden Seiten des Ringes angeschlossen sind und deren Zylinder auf einem Bock (27) der Unterkonstruktion heb- und senkbar sowie schwenkbar gelagert sind.

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