DE2500681A1

DE2500681A1 - Lager zur aufnahme von winkelauslenkungen an drehmoment uebertragenden zapfen

Info

Publication number: DE2500681A1
Application number: DE19752500681
Authority: DE
Inventors: Ernst Ing Riegler; Manfred Ing Schmidt
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1974-01-10
Filing date: 1975-01-09
Publication date: 1975-07-17
Also published as: SE7415309L; DD115377A5; FR2257813A1; JPS5835633Y2; AT336059B; BE823660A; SE411937B; CS186278B2; FR2257813B1; JPS50100453A; ATA16974A; DE2500681C3; CA1014211A; IT1027709B; JPS55151857U; BR7500113A; DE2500681B2; GB1487281A; US3936102A

Description

Patentanwalt α _f _ _fi „

BIpWng. ^altor Jaeklseh A 1 4 J H /

2 Stuttgart N. Menzelstraße40 ** ~ WWl

8. Jan. 1975

Vereinigte österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft

Sitz Wien, Wsrksgelände, 4010 Linz, Österreich

"Lager zur Aufnahme von Winkelauslenkungen an Drehmoment übertragene? sn Zapfen ^!l

Die Erfindung betrifft ein Lager zur Aufnahme von Winkelauslenkungen an Drehmoment übertragenden Zapfen, wie Konvertertragzapfen.

Im allgemeinen Maschinenbau 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 bekannten Konstruktionen haben jedoch den Nachteil, daß zwischen dem Konvertertragring und dem eigentlichen Antrieb, der aus Großrad, Vorgelege und Motor besteht, eine eigene Lagerunterstützungskonstruktion erforderlich ist, die einen entspre- ■ chenden Platzbedarf hat. Dies ist besonders nachteilig, wenn vorhandene Konverteranlagen,ζ.B. zufolge Kapazitätserweiterungen umgebaut und in bestehende Hallenkonstruktionen eingebaut werden

509829/0672

ORfGlNAL INSPECTED

müssen. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß zur Aufnahme der auftretenden Auslenkungen eigene Maschinenelemente, wie Pendelrollenlager vorgesehen werden, die verhältnismäßig weit von der Tragringprofilmitte entfernt liegen, mit der Folge, daß beim Kippen des Konverters beachtliche exzentrische Wege zurückgelegt werden müssen. Schließlich treten bei bekannten Konverterlagerkonstruktionen beim Einbinden des Zapfens in den Tragring Schwierigkeiten beim Schweißen auf, wenn man vergütete Werkstoffe verwendet, die festigkeitsmäßig zu bevorzugen wären. Deshalb verzichtet man meist auf vergütete Werkstoffe und verwendet Stähle mit einer Warmstreckgrenze bis maximal 25 kp/mm , weil diese beim Schweißen nicht angewärmt zu werden brauchen, und nimmt statt dessen eine Überdimensionierung der Zapfen in Kauf.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Lagerkonstruktion, insbesondere Festlagerkonstruktion für Konverter zu schaffen, bei der die Auslenkungspunkte nahe den Stellen liegen, an denen sie auftreten, d.h. sehr nahe der Tragringprofilmitte bzw. Zapfenachse.

Die Erfindung besteht somit bei einem Lager zur Aufnahme von Winkelauslenkungen an Drehmoment übertragenden Zapfen, wie Konvertertragzapfen, darin, daß auf dem in eine Büchse des treibenden bzw. getriebenen Maschinenteiles ragenden Zapfen eine kugelzonenförmige Nabe mit einer der Kugelfläche folgenden Außenverzahnung aufgebracht ist, die mit einer geraden Gegenverzahnung der Büchse in Eingriff ist und zwischen Büchse und Zapfen ein aus Innenringen und Außenringen bestehendes Lager vorgesehen ist, deren als Kugelflächen ausgebildete gegenseitige Laufflächen einen gemeinsamen Mittelpunkt besitzen.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist ein Festlager für einen Konverter, wobei in den Tragring des Konverters eine Büchse eingesetzt ist, in die der Zapfen eines Antriebsζahnrades " reicht, wobei die an der kugelzonenförmigen Nabe des Zapfens vorgesehene Außenverzahnung in eine an der Innenseite der Büchse vorgesehene Gegenverzahnung eingreift.

Vorteilhaft ist zwischen dem Kopfkreis der Außenverzahnung und dem Fußkreis der Innenverzahnung ein Spiel zur Entlastung der Verzahnung vorgesehen.

509829/0672

Zweckmäßig ist das Antriebsrad in einem an dem Fundament befestigten Gehäuse ohne eigene Drehmomentenstütze untergebracht.

Die Erfindung ermöglicht es, den Zapfen aus vergütetem Stahl herzustellen und beanspruchungsgemäß zu dimensionieren, d.h. die Festigkeitseigenschaften des vergüteten Stahles ohne überdimensionierungen optimal auszunützen.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind in der Zeichnung in Verbindung mit der folgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Gesamtansicht einer Konverteranlage/ Fig. 2 und 3 den zugehörigen Grundriß bzw. Seitenriß. Die Fig. 4 veranschaulicht ein Beispiel für die Festlagerkonstruktion eines Konverters im Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

In der Zeichnung ist der Konverter mit 1/ der Tragring mit 2, der Loslagerzapfen mit 3, das Loslagergehäuse mit 4, der Loslagerständer mit 5 und das loslagerseitige Fundament mit 6 bezeichnet.. Der Konverterantrieb ist allgemein mit 7 bezeichnet, das antrebsseitige Fundament mit 8.

Wie aus der Darstellung der Fig. 4 hervorgeht, ist auf der Festlagerseite in den Tragring 2 eine Büchse 9 eingeschweißt, an deren Innenseite eine gerade Verzahnung 10 vorgesehen ist. An der Büchse sind die Außenringe 11 des erfindungsgemäßen Lagers befestigt, die kugelförmige Laufflächen 12 aufweisen. In die Büchse ragt ein Zapfen 13, der mit dem Antriebszahnrad 14 einstückig zusammenhängt. Auf dem in die Büchse .reichenden Teil des Zapfens ist eine kugelzonenförmige Nabe 15 aufgebracht, die eine bogenförmige Verzahnung 16 besitzt, welche mit der Gegenverzahnung 10 kämmt. Beidseitig der Nabe sind am Zapfen die ebenfalls mit kugelförmigen Laufflächen 12 ausgebildeten Innenringe 17 des erfindungsgemäßen Lagers angeordnet, die die Verzahnungen des Zapfens und der Büchse einschließen. Die Kugelflächen 12 der Ringe 11 und 17 und die Bogenverzahnung 16 haben einen gemeinsamen Mittelpunkt M, der in der Zapfenachse liegt. Das Lager ist so dimensioniert, daß zwischen dem Kopfkreis der Verzahnung 16 und dem Fußkreis der Verzahnung 11 ein geringes Spiel 18 vorhanden ist, welches die Verzahnungen gewichtsentlastet. Es ist verständlich, daß bei einer Auslenkung die Außenringe und Innenringe des Lagers gegeneinander ausschwenken, wodurch Winkelaus lenkungen von + οζ, auf genommen werden können.

509829/0672

Konverterseitig ist an dem Lager ein Enddeckel 19 vorgesehen, der das Lager gegen den schulterformigen Absatz 20 des Zapfens verspannt. Antriebsseitig ist ein Abschlußring 21 vorgesehen, der mit Dichtungen 22 gegen den Zapfen abdichtet. Das Zahnrad 14 ist in einem an dem Fundament 8 befestigten Gehäuse 23 eingesetzt. Infolge der Befestigung des Gehäuses am Fundament erübrigt sich eine eigene Drehmomentenstütze. Mit 24 und 25 sind Gleit-, Gelenkoder Wälzlager bezeichnet, von denen das eine als Festlager und das andere als Loslager fungiert. Am Gehäuse sind weiters vier Ritzel 26, samt Vorgelege 27 und Motoren 28 angeflanscht, wie im einzelnen aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist. Für den Zapfen 13 kann erfindungsgemäß ein vergüteter Stahl verwendet werden, da er in den Tragring nicht eingeschweißt wird und somit keine Probleme durch Vorwärmen auftreten. Dadurch kann der Zapfen beanspruchungsgerecht konstruiert und optimal ausgelegt werden, d.h. er braucht nicht überdimensioniert zu werden.

- 5 - (Ansprüche)

509829/0672

Claims

Patentanwalt A Q / Γ Π 7

r:.lVaIterJr.okiseIi ^ · ö ΰ I

7 Stutlg a rt N. Menzelr.traße 40

8. Jan. 1975

Patentansprüche:

Lager zur Aufnahme von Winkelauslenkungen an Drehmoment übertragenden Zapfen, wie Konvertertragzapfen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem in eine Büchse (9) des treibenden bzw. getriebenen Maschinenteiles ragenden Zapfen (13) eine kugel zonenförrnige Nabe (15) mit einer der Kugelfläche folgenden Außenverzahnung (16) aufgebracht ist, die mit einer geraden Gegenverzahnung (10)

der Büchse (9) in Eingriff ist und zwischen Büchse (9) und Zapfen (13) ein aus Innenringen (17) und Außenringen (11) bestehendes Lager vorgesehen ist, deren als Kugelflächen ausgebildete gegenseitige Laufflächen (12) einen gemeinsamen Mittelpunkt M besitzen.

Festlager nach Anspruch 1 für einen kippbaren Konverter, dadurch gekennzeichnet, daß in den Tragring (2) des Konverters eine Büchse (9) eingesetzt ist, in die der Zapfen (13) eines AntrxebsZahnrades (14) reicht, wobei die an der kugelzonenförmigen Nabe des Zapfens vorgesehene Außenverzahnung (16) in eine an der Innenseite der Büchse vorgesehene Gegenverzahnung (10) eingreift.

509829/0672

Festlager nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kopfkreis der Außenverzahnung und dem Fußkreis der Innenverzahnung ein Spiel (18) zur Entlastung der Verzahnung vorgesehen ist.

Festlager nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebszahnrad (14) in einem an dem Fundament (8) befestigten Gehäuse (23) ohne eigene Drehmomentenstütze untergebracht is-t.

Festlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder vorzugsweise mehrere Ritzel (26) samt Vorgelege (27) und Motoren (28) an dem Gehäuse (23) angeflanscht sind.

Lager nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (13) aus vergütetem Stahl besteht.

5 0 9 8 2 9/0672

Leerseite