DE2500583B2 - Festlager für den Tragzapfen eines kippbaren Konverters - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Festlager für den Tragzapfen eines kippbaren Konverters mit einem auf dem Tragzapfen befestigten, dessen Winkel- bzw. Taumbeibewegungen aufnehmenden Lager, z. B. einem Gleit-, Gelenk- oder Wälzlager, das in einem Gehäuse angeordnet ist.

Im allgemeinen Maschinenbau bzw. Getriebebau ist es üblich, eine Welle auf einer Seite in einem Festlager und auf der anderen Seite in einem Loslager zu lagern, um Wärmedehnungen bzw. Montageungenauigkeiten aufnehmen zu können und eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten.

Auch bei einer Konverteranlage wird üblicherweise der Konvertertragring mit einem Tragzapfen in einem Festlager und mit dem anderen Tragzapfen in einem Loslager gelagert. Diese Lagerung benötigt jedoch verhältnismäßig viel Platz, der nicht immer zur Verfügung steht, besonders wenn vorhandene Konverteranlagen auf größere Kapazität umgebaut und in bestehenden Hallenkonstruktionen untergebracht werden müssen. Weiters ist bei bekannten Festlagerkonstruktionen neben dem Lagereinsatz und dem Lagergehäuse noch eine eigene Getriebeeinheit, bestehend aus Antriebsgehäuse, Großrad, Vorgelege und Drehmomentenstütze erforderlich, die zusätzlichen Platz benötigen und schwer gebaut sind, weshalb ein starkes und großes Fundament erforderlich ist.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Festlager zu schaffen, welches platzsparend urd kompakt ausgebildet ist und sich besonders für den Umbau von Konverteranlagen in vorhandenen Hallenkonstruktionen eignet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Festlager für den Tragzapfen eines kippbaren Konverters mit einem auf dem Tragzapfen befestigten, dessen Winkel- bzw. Taumelbewegungen aufnehmenden Lager, z. B. einem Gleit-, Gelenk- oder Wälzlager, das in einem Gehäuse angeordnet ist, dadurch gelöst, daß der Tragzapfen mit dem Getriebegroßrad vereinigt und in einem gemeinsamen Lager- und Antriebsgehäuse untergebracht ist, welches direkt an dem Fundament befestigt ist.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht das Getriebegroßrad aus einer auf dem Tragzapfen aufgebrachten kugelzonenförmigen Nabe und einem mit der Nabe in Eingriff stehenden Konverterzahnrad und ist in aus jeweils einem Innenring und einem Außenring gebildeten, kugelige Laufflächen aufweisenden Lagern gelagert, wobei alle Kugelflächen den gleichen Mittelpunkt besitzen.

Die Nabe kann eine bogenförmige Außenverzahnung und das Konverterzahnrad eine gerade Innenverzahnung aufweisen, wobei die Außenverzahnung der Nabe gegenüber der Innenverzahnung des Konverterzahnrads auslenkbar ist.

Es ist jedoch auch möglich, daß die Nabe und das Konverterzahnrad durch in korrespondierende, im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildete Ausnehmungen eingesetzte, ballig geschliffene Rollen in Eingriff stehen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Konverterzahnrad mittels Rollen, vorzugsweise mittels drei um den Rand des Gehäuses angeordnete Rollen gegenüber dem Gehäuse einstellbar, wobei das Konverterzahnrad vorzugsweise pfeilverzahnt ausgebildet ist und die Einstellrollen in der Freistellung zwischen den linksschrägen und den rechtsschrägen Zähnen laufen, so daß das Konverterzahnrad gewichtsentlastet ist.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das Konverterzahnrad mit der Nabe einstückig zusammenhängt, wobei das Zahnrad eine um den Mittelpunkt des Lagers bogenförmig verlaufende Außenverzahnung besitzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in Verbindung mit der folgenden Beschreibung näher errlüutert. Hierbei zeigt Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Konverteranlage und die Fig. 2 und 3 den entsprechenden Grundriß bzw. Seitenriß. Fig.4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, F i g. 5 ein Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 1. F i g. 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in einem Schnitt analog der Fig.4, d. h. entlang der Linie IV-IV der F i g. 3 und F i g. 7 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform in ähnlicher Darstellung.

In F i g. 1 sind der Konverter mit i, der Tragring mit 2, der Loslagerzapfcn mit 3, das Loslager mit 4, der Loslagerständer mit 5 und das loslagerseitige Fundament mit 6 bezeichnet. Das Festlager, welches erfindungsgemäß mit dem Antrieb vereinigt ist, ist allgemein mit 8 bezeichnet und auf dem Fundament 9 befestigt. Wie aus F i g. 4 hervorgeht, ist auf dem Festlagerzapfen 7 eine kugelzonenförmige Nabe 10 aufgebracht, z. B. aufgeschrumpft, die eine der Kugelfläche folgende bogenförmige Außenverzahnung 11 aufweist. Mit dieser Verzahnung im Eingriff steht das Konverterzahnrad 12, welches eine gerade Innenverzahnung 13 besitzt. Das so aus der Nabe 10 und dem Konverterzahnrad 12 gebildete Getriebegroßrad ist im Gehäuse 14 eingeschlossen und in den aus jeweils einem Innenring und einem Außenring bestehenden Lagern 15 und 16 gelagert. Diese Lager weisen kugelige Laufflächen 17 auf, deren Mittelpunkt M mit dem Mittelpunkt der Nabenkugelfläche 10 zusammenfallt. Auf diese Weise ist eine Auslenkung des Zapfens bei Verformungen bzw. Durchbiegungen gegenüber dem feststehenden Gehäuse 14 möglich. Das Konverterzahnrad besitzt eine Außenpfeilverzahnung, wobei zwischen den linksschrägen und den rechtsschrägen Zähnen eine Freistellung 18 vorgesehen ist. Am Grunde der Ausnehmung 18 laufen Rollen 19, die am Umfang des Gehäuses 14 an drei Stellen gelagert sind. Die Breite dieser Rollen entspricht der Breite der Freistellung 18, so daß die Antriebsritzel 20 in das Zahnrad 12 einschwimmen können. Anstelle der Innenverzahnung des Konverterzahnrads und der Außenverzahnung der Nabe könnten zur Drehmomentübertragung auch ballig geschliffene Rollen verwendet werden, die in zueinander korrespondierenden, im Querschnitt halbkreisförmigen Ausnehmungen in der Nabe einerseits und im Innenkreis des Konverterzahnrades anderseits eingesetzt werden. Bei einer Zapfenausler.kung erfolgt eine Schwenkung der Tragzapfen um den Mittelpunkt M. Die Nabe 10 folgt der Anlenkung während das Zahnrad 12 in seiner Lage verbleibt. Bei der erfindungsgemäßen Vereinigung des Festlagers mit dem Antrieb in einem gemeinsamen Gehäuse, welches mit dem Fundament verbunden ist, können die Antriebskräfte ohne Drehmomentenabstützung übertragen werden. Die Vorgelege 21 (Fig. 2 und 3) sind zweckmäßig direkt am Gehäuse 14 angeflanscht. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise.

Aus der Darstellung der F i g. 5 ist die Verteilung der Rollen 19 und der Antriebsritzel 20 zu ersehen, ebenso wie die Innen- und Außenverzahnung. Zwischen der Außenverzahnung 11 der Nabe 10 und der Innenverzahnung 13 des Konverterzahnrads 12 ist ein kleines Spiel vorhanden, so daß mit Hilfe des einstellbaren Exzentrizität e der Rollen 19 das Gewicht des Zahnrades von den unteren Rollen 19 aufgenommen und die Verzahnungen 11 und 13 entlastet werden. Auf diese Weise werden die Verzahnungen nur zur Drehmomeritenübertragung herangezogen und ihre gegenseitige Beweglichkeit bei Auslenkung bleibt gewahrt.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 sind anstelle der Führungsrollen 19 auf der Nabe 22 des Zahnrades 12 eigene Gehüuselager 23 und 24 vorgesehen, von denen das Lager 23 als Festlager und das Lager 24 als Loslager fungiert. Die Lager können als Gleit-, Gelenk- oder Wälzlager ausgebildet sein. Die Auslenkung erfolgt in gleicher Weise wie bei der in den F i g. 4 und 5 beschriebenen Ausführungsform.

Bei der abgewandelten Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 7 ist ein einstückiges Konverterzahn; ad 25 direkt auf dem Lagerzapfen 7 also ohne Zwischenschaltung einer kugelzonenförmigen Nabe, aufgesetzt und in gleicher Weise, wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben, in dem Gehäuse 14 eingeschlossen und in den Lagern 15 und 16 gelagert. Das Zahnrad 25 besitzt eine bogenförmige Außenverzahnung 26, deren Mittelpunkt mit dem Lagermittelpunkt, d. h. mit dem Mittelpunkt der Laufflächen 17 zusammenfällt. Zum Unterschied von der Ausführungsform nach den Fig.4 und 5 ist hier keine Pfeilverzahnung, sondern eine gerade Verzahnung vorgesehen. Das Ritzel 27 besitzt eine gerade Verzahnung 28 und die Auslenkung erfolgt durch Schwenken des Zahnrades 25 gegenüber dem feststehenden Gehäuse 14 um den Mittelpunkt M'.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Festlager für den Tragzapfen eines kippbaren Konverters mit einem auf dem Tragzapfen befestigten, dessen Winkel- bzw. Taumelbewegungen i aufnehmenden Lager, ζ. B. einem Gleit-, Gelenkoder Wälzlager, das in einem Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragzapfen (7) mit dem Getriebegroßrad (12) vereinigt in einem gemeinsamen Lager- und Antriebsgehäuse (14) untergebracht ist, welches direkt an dem Fundament (9) befestigt ist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegroßrad aus einer auf dem Tragzapfen (7) aufgebrachten kugelzonenförmigen Nabe (10) und einem mit der Nabe in Eingriff stehenden Konverterzahnrad (1?) besteht und in aus jeweils einem Innenring und einem Außenring gebildeten, kugelige Laufflächen (17) aufweisenden Lagern (15,16) gelagert ist, wobei alle Kugelflächen (17,10) den gleichen Mittelpunkt (M) besitzen.

3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (10) eine bogenförmige Außenverzahnung (11) und das Konverterzahnrad (12) eine gerade Innenverzahnung (13) aufweist, wobei die Außenverzahnung (11) der Nabe gegenüber der Innenverzahnung (13) des Konverterzahnrads auslenkbar ist.

4. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe und das Konverterzahnrad durch in korrespondierende, im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildete Ausnehmungen eingesetzte, ballig geschliffene Rollen in Eingriff stehen.

5. Lager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Konverterzahnrad (12) J5 mittels Rollen (19), vorzugsweise mittels drei um den Rand des Gehäuses angeordnete Rollen gegenüber dem Gehäuse (14) einstellbar ist, wobei das Konverterzahnrad (12) vorzugsweise pfeilverzahnt ausgebildet ist und die Einstellrollen (19) in der Freistellung (18) zwischen den linksschrägen und den rechtsschrägen Zähnen laufen, so daß das Konverterzahnrad (12) gewichtsentlastet ist.

6. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Konverterzahnrad (12) gegenüber der Nabe (10) mit geringem Spiel eingestellt ist.

7. Lager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Konverterzahnrad (12) in eigenen Gehäuselagern (23,24) gelagert ist.

8. Festlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Konverterzahnrad (25) mit der Nabe einstückig zusammenhängt, wobei das Zahnrad eine um den Mittelpunkt (M') des Lagers bogenförmig verlaufende Außenverzahnung besitzt.

9. Festlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe samt ihren Vorgelegen und Motoren am Gehäuse befestigt sind.