DE2554912A1

DE2554912A1 - Einrichtung zur verhinderung der uebertragung von konverterschwingungen

Info

Publication number: DE2554912A1
Application number: DE19752554912
Authority: DE
Inventors: Ernst Ing Riegler; Manfred Ing Schmidt; Horst Wimmer
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 1974-12-09
Filing date: 1975-12-06
Publication date: 1976-06-10
Also published as: ATA979974A; GB1528973A; IT1049992B; FR2294234B1; DE2554912B2; AT337742B; ES443823A1; BR7508107A; DE2554912C3; BE836342A; DD121651A5; US3995841A; FR2294234A1; SE7511655L; JPS5184705A; CA1069301A; JPS5534846B2

Description

Patentanwalt Δ ^ ζ Π 1

DiPl-In₃- VftitorJ«*!·«* HJD UI

7 Stuttgart N. Menzelstraße40.

Ο, Dez. 1975

Vereinigte österreichische Eisen- und
Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft

Sitz Wien,
Werksgelände, 4010 Linz, Österreich

Einrichtung zur Verhinderung der
übertragung von Konverterschwingungen

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhinderung der'Übertragung von Konverterschwingungen in der Blasperiode auf die Konvertertraglager und den Konverterantrieb, wobei der Konverter in einem Tragzapfen aufweisenden Tragring befestigt ist/ die Tragzapfen in einem Festlager und einem Loslager gelagert sind und mindestens einer der Tragzapfen durch ein Stirnradgetriebe mit einer Mehrzahl von um den Umfang des Großrades angeordneten. Aufsteckgetrieben angetrieben ist.

Bei der Herstellung von Stahl entstehen an den Konvertern durch Reaktionen des Frischmittel,s mit dem flüssigen Eisenbad Schwingungen. Wenn sich der Konverter in vertikaler Blasstellung befindet, werden die Antriebsmotoren der Aufsteckgetriebe mechanisch, u. zw. vorzugsweise mittels Doppelbackenbremsen, gebremst, wobei jedoch Verdrehflankenspiele in den einzelnen Zahnradstufen zwischen den Antriebsmotoren und dem auf dem Konvertertragzapfen montierten Großrad vorhanden sind. Diese Verdrehflankenspiele haben infolge des großen Abstandes von der Zapfenachse zur Tiegelmündung Nickbewegungen bis zu - 50 mm zur Folge.

Die Schwingungen während des Blasvorganges haben eine Frequenz bis zu 2 Hz und stellen sowohl für die Verzahnung des Großrades als auch für die Lebensdauer der Tragzapfenlager eine große Gefahr dar. Bei Bruch eines Zahnrades kommt es zu Stillständen und Produktionsausfällen.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Sicherheitseinrichtung zu schaffen, die die Verdrehflankenspiele der Getriebestufen aufhebt, die Übertragung unkontrollierbarer Schwingungen verhindert und einen vorzeitigen Verschleiß der Verzahnungen und der Traglager vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß während der Blasperiode mindestens ein Antriebsritzel eines Aufsteckgetriebes gegen das Großrad des Stirnradgetriebes verspannbar ist, wobei das Verdrehflankenspiel aufgehoben ist.

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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist eines der Aufsteckgetriebe mit einem zusätzlichen Motor, insbesondere einem Druckluftmotor -oder einem hydraulischen Motor, verbunden, der nach Bremsung aller Antriebsmotoren und Lüftung der Bremse des dem Druckluftmotor zugeordneten Antriebsmotors betätigbar ist.

Hierbei kann vorteilhaft zwischen dem zusätzlichen Motor und dem Vorgelege des zugehörigen Aufsteckgetriebes eine ausrückbare Kupplung vorgesehen sein. Die Kupplung ist zweckmäßig als Rutschkupplung ausgebildet, so daß eine exakte Momenteneinstellung möglich ist.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der jedem Vorgelegeantriebsmotor eine Doppelbackenbremse zugeordnet ist, ist während der Blasperiode das Antriebsritzel mindestens eines der Aufsteckgetriebe durch den Antriebsmotor gegen das Großrad verspannbar, wobei entweder eine Doppelbackenbremse gegenüber den übrigen Doppelbackenbremsen verzögert betätigbar ist, oder bei Lüftung der Bremse eines Antriebsmotors und bei Bremsung der übrigen Äntriebsmotoren der gelüftete Antriebsmotor mit einem Teil des Nennmomentes betätigbar ist, oder bei Lüftung aller Bremsen die Antriebsmotoren der Vorgelege mit einem Teil ihres Nennmomentes gegeneinander betätigbar sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß nach Bremsen aller Antriebsmotoren der Achsabstand zwischen .mindestens einem Ritzel und dem Großrad veränderbar ist, bis die Links- und Rechtsflanke eines Ritzelzahnes mit der Links- und Rechtsflanke eines Großradzahnes verriegelt ist.

Hierbei ist vorteilhaft ein pfeilverzahntes Ritzel in Exzenterbüchsen des Großradgehäuses gelagert, und die Exzenterbüchsen sind zur Achsabstandsveränderung und Herbeiführung der Sperrstellung drehbar.

Das oder die Ritzel, deren Achsabstand gegenüber dem Großrad veränderbar ist, kann dabei mit gekürzten Zähnen ausgebildet sein.

Schließlich besteht eine weitere Ausführungsform der Erfindung darin, daß nach Bremsen aller Antriebsmotoren mindestens

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eines der Ritzel axial verschiebbar ist, bis die links- und rechtsgerichteten Flanken der im Eingriff befindlichen' Ritzelzähne mit den entsprechenden Zahnflanken des Großrades verriegelt sind.

Zweckmäßig ist bei allen Ausführungsformen der Erfindung als Sicherheitsmaßnahme vorgesehen, daß in der Verspannungsstellung des oder der Ritzel mit dem Großrad der Kippantrieb elektrisch unterbrochen ist.

Die Erfindung ist in mehreren Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen einen Aufriß, einen Grundriß und einen Seitenriß eines Konverters.samt einer Lagerung. Fig. 4 veranschaulicht schematisch die Ausschaltung des Verdrehflankenspieles bei einer Aüsführungsform mit dem zusätzlichen Motor, der in Fig. 2 dargestellt ist. Die Fig. 5 , stellt einen Schnitt durch die Großfadachse und ein. in das Großrad eingreifendes Ritzel dar, wobei der Achsabstand zwischen dem Ritzel und dem Großrad veränderbar ist, u. zw. in der Art, wie schematisch in Fig. 8 dargestellt. Fig. 6 ist eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles der Fig. 5> und Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie VII/VII der Fig. 5. In Fig. 9 ist wieder ein Schnitt durch die Großradachse und ein in das Großrad eingreifendes Ritzel bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt und Fig. 10 veranschaulicht schematisch, die Wirkungsweise dieser Einrichtung. Fig. 11 stellt einen Schnitt nach der Linie XI/XI der Fig. 2 dar und erläutert das Bremssystem, das bei allen Ausführungsformen der Erfindung Verwendung finden kann.

Aus Fig.■1 ist eine Konverteranlage ersichtlich, deren Großrad mit vier Aufsteckgetrieben ausgerüstet ist. Es können je nach der Konvertergröße auch mehrere Aufsteckgetriebe verwendet werden. Der mit 1 bezeichnete Konverter ist im Tragring 2 montiert, welcher mit seinen Tragzapfen im Festlager 3 und im Loslager 4 gelagert ist. Das an einem der Tragzapfen montierte Großrad 9 ist im Getriebekasten 10 eingeschlossen, welcher am Fundament über eine Drehmomentenstütze 11 abgestützt ist. Die Aufsteckgetriebe, mit 5, 6, 7 und 8 bezeichnet, sind am Getriebekasten 10 montiert. Aus dem Grundriß der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Aufsteckgetriebe 5, 8 mit je einem Antriebsmotor 12 und mit je einer zwi-

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sehen dem Antriebsmotor und dem Vorgelege 13 liegenden Doppel- · backenbremse 14 ausgerüstet sind. Eines der Aufsteckgetriebe, u. zw. das mit 8 bezeichnete/ ist mit einem zusätzlichen Motor versehen, der dem Antriebsmotor 12 nachgeschaltet ist und der hydraulisch oder mit Druckluft angetrieben sein kann. Dieser zusätzliche Motor, der über eine ausrückbare Rutschkupplung 16 mit dem Vorgelege in Verbindung steht, kann auch als Notantriebsmotor dienen, wenn eine Störung am übrigen Antrieb auftreten sollte. Die Fig. 11, die einen Schnitt nach der Linie XI/XI darstellt, zeigt eine der Doppelbackenbremsen im geöffneten Zustand. Jeder Bremse ist ein pneumatisch betätigbarer Bremslüfter zugeordnet, der mit 17 bezeichnet ist. Die Funktion dieser Ausführungsform ist in Fig. 4 erläutert. Der Konverter befindet sich in vertikaler Blasstellung, die Antriebsmotoren sind über die Doppelbakkenbremsen 14 gebremst. Die Doppelbackenbremse, die dem Antriebsmotor des Aufsteckgetriebes 8 zugeordnet ist, wird pneumatisch gelüftet. Gleichzeitig wird der zusätzliche Motor in Gang gesetzt. Dieser dreht sich so lange, bis sämtliche Zahnspiele in allen Vorgelegen und am Großrad überwunden sind. Diese Verspannung ist unabhängig von der Drehrichtung des zusätzlichen Motors. Ein Durchdrehen des Großrades wird durch die mechanisch gebremsten Vorgelege verhindert. Nach dem Verspannen der Zahnflanken in beschriebener Weise wird die dem zusätzlichen Antriebsmotor zugeordnete Doppelbackenbremse gebremst und der zusätzliche Motor abgestellt. Damit ist der Zustand nach Fig. 4 erreicht. Schwingungen des blasenden Konverters können nicht auf die Konverterlagerung und seinen Antrieb übertragen werden. Als Sicherheitsmaßnahme ist bei Inbetriebnahme des zusätzlichen Motors der Kippantrieb des Konverters elektrisch unterbrochen.

Nach der weiteren Ausführungsform der Erfindung kann eine Verspannung der Zahnflankeh (Fig. 4)-auch ohne, zusätzlichen Motor, lediglich mit den Antriebsmotoren erreicht werden, u. zw. auf die folgenden drei Arten:

Eines der Aufsteckgetriebe hat im Bremslüfter 17 der ihm zugeordneten Doppelbackenbremse ein an sich bekanntes Senkventil eingebaut, das eine verzögerte Betätigung der Bremse bewirkt, d.h.

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daß bei Betätigung der Bremsen der Vorgelege drei der Vorgelege sofort gebremst werden und ein Vorgelege verzögert gebremst wird. Bei Aufrichten des Konverters in die Blasstellung werden die Bremsen der Vorgelege betätigt und der Konverter wird durch sofortiges Eingreifen dreier Bremsen zum Stillstand gebracht. Das verzögert gebremste Vorgelege läuft etwas nach. Hierbei überwindet das Schwungmoment der drehenden Massen der Zahnradstufen und Wellen die Zahnspiele, und das Großrad wird, wie'in Fig. 4 dargestellt, fixiert.

Nach einer anderen möglichen Betriebsweise wird der Konverter in Blasstellung gebracht und durch die Bremsen der Vorgelege gebremst. Sodann wird die Doppelbackenbremse eines Vorgeleges geöffnet, und der Motor dieses Vorgeleges wird mit einem Teil seines Nennmomentes betätigt. Er dreht sich so lange, bis sämtliche Zahnspiele in den Getriebestufen überwunden sind. Es kann sodann das Vorgelege gebremst und der Motor während des Blasvorganges abgeschaltet werden, oder es kann der Motor während-des Blasvorganges weiter in Betrieb bleiben. Das Großrad ist in beiden Fällen, wie in Fig. 4 dargestellt, gegen die Antriebsritzel verspannt.

Eine weitere Möglichkeit der Fixierung des Großrades nach Fig. 4 ist die, daß nach Aufrichten des Konverters in die Blasstellung sämtliche Doppelbackenbremsen nach dem Abbremsen des Konverters wieder geöffnet, und die Antriebsmotoren aller oder mehrerer der Vorgelege, zumindest aber zweier Vorgelege, mit einem Teil ihrer Nennmomente gegeneinander betätigt werden, wobei die Summe der nach links drehenden Momente gleich der Summe der nach rechts drehenden Momente ist. Die Motoren werden nach kurzzeitiger Betriebszeit nach Betätigen der Bremsen abgeschaltet und es ist die Verspannstellung nach Fig. 4 erreicht.

Die in den. Fig. 5, 6 und 7 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung umfaßt ein verstellbares Ritzel 18, zwei Wälzlager 19, ein Vorgelegegetriebe 5, zwei Exzenterbüchsen 20, 21 und eine Betätigungseinrichtung 22 zur Verstellung der Exzenterbüchsen. Diese Einrichtung, besteht aus BoI-

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zen 23, 24, die durch eine Schiene 25 verbunden sind, und zwei Stößeln 26, 27, die gegen die Schiene 25 bewegbar sind, z.B. hydraulisch. Die Bolzen 23, 24 greifen in Bohrungen 28 der Exzenterbüchsen ein, so daß diese bei Betätigung der Stößel verdrehbar sind. Bei Drehung der Exzenterringe wird der Abstand zwischen Ritzelachse und Großradachse verringert, wie aus Fig. 8 ersichtlich. Vorteilhaft ist zur Erreichung einer sicheren Zahnfrankenberührung in der Verspannstellung das verstellbare Ritzel mit gekürzten Zähnen ausgebildet. In der Blasstellung werden' die Vorgelege gebremst und eines der Antriebsritzel in Richtung zum Großrad soweit gedreht, bis sich die Zahnflanken des Ritzels und des Großrades berühren. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist ein pfeilverzahntes Ritzel dargestellt, jedoch ist diese Ausführungsform der Erfindung auch für geradverzahnte Ritzel anwendbar.

In den Fig. 9 und 10 ist schließlich noch eine andere Ausführuaigsform der erfindungsgemäßen Einrichtung bei pfeflverzahnten Ritzeln erläutert. Bei dieser ist die schwimmend gelagerte Ritzelwelle 29 für die Aufnahme eines Schleifringes 30 verlängert. Der Schleifring ist in einer Gabel 31 gelagert, die in axialer Richtung mit Hilfe von Druckluft oder hydraulisch verschiebbar ist. Nach Aufrichten des Konverters in die Blassteliung werden bei dieser Ausführungsform die Vorgelege gebremst und eines der Antriebsritzel in seiner Achsrichtung so weit bewegt, bis die Zahnflanken des Ritzels mit den entsprechenden Zahnflanken des Großrades verspannt sind, wie in Fig. 10 dargestellt. " ■

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Claims

Patentanwalt" _. »> _ ü- U /4U » JJ J / Dipl.-Ing.WaUsrJsskSsch ^ -2-5 5 4 3 1 Z ZStuttgartN· Menzelstraße4Q E η Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Verhinderung der übertragung von Konverterschwingungen in der Blasper.iode auf· die Konvertertraglager und den Konverterantrieb, wobei der Konverter in einem Tragzapfen " aufweisenden-Tragring befestigt ist, die Tragzapfen in.einem Festlager und einem Loslager gelagert sind und mindestens einer der Tragzapfen durch ein Stirnradgetriebe mit einer Mehrzahl von um den Umfang des Großrades angeordneten Aufsteckgetrieben angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß während der Blasperiode mindestens ein Antriebsritzel (18) eines Aufsteckgetriebes (5, 6, 7, 8) gegen das Großrad (9) des Stirnradgetriebes verspannbar ist, wobei das Verdrehflankenspiel aufgehoben ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Aufsteckgetriebe (8) mit einem zusätzlichen Motor (15) , insbesondere einem Druckluftmotor oder einem hydraulischen Motor, verbunden ist, der nach Bremsung aller Antriebsmotoren (12) und Lüftung der Bremse des dem Druckluftmotor zugeordneten Antriebsmotors betätigbar ist. · .

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder-2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zusätzlichen Motor (15) und dem Vorgelege (13) des zugehörigen Aufsteckgetriebes (8) eine ausrückbare Kupplung (16) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einer jedem Vorgelegeantriebsmotor zugeordneten Doppelbackenbremse (14), dadurch gekennzeichnet, daß während der Blasperiode das Antriebsritzel (18) mindestens eines der Aufstefckgetriebe (5, 6, 7, 8) durch den Antriebsmotor (12) gegen das Großrad (9) verspannbar ist, wobei entweder eine Doppelbackenbremse (14) gegenüber den übrigen Doppelbackenbremsen verzögert^betätigbar ist, oder bei Lüftung der Rremse eines Antriebsmotors (12) und bei Bremsung der übrigen Antriebsmotoren der gelüftete Antriebsmotor mit einem Teil des Nennmomentes betätigbar ist, oder bei Lüftung aller Bremsen die Antriebsmotoren (12) der Vorgelege (13) mit einem Teil ihres Nennmomentes gegeneinander betätigbar sind.

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5. Einrichtung nach Anspruch 1, -dadurch gekennzeichnet, daß nach Bremsen aller Antriebsmotoren (12) der Achsäbstand zwischen mindestens einem Ritzel (18) und dem Großrad (9) veränderbar ist, bis die Links- und Rechtsflanke eines Ritzelzahnes mit der Linkstind Rechtsflanke eines Großrädzahnes verriegelt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein pfeilverzahntes Ritzel (18) in Exzenterbüchsen (20, 21) des Großradgehäuses (10) gelagert ist, und die Exzenterbüchsen(20, 21) zur Achsabstandsveränderung und Herbeiführung der Sperrstellung drehbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel (18), deren Achsabstand gegenüber dem Großrad (9) veränderbar ist, mit gekürzten Zähnen ausgebildet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 mit pfeilverzahnten Ritzeln, dadurch gekennzeichnet, daß nach Bremsen aller Antriebsmotoren ' (12) mindestens eines der Ritzel (18) axial verschiebbar ist, bis die links- und rechtsgerichteten Flanken der im Eingriff befindlichen Ritzelzähne mit den entsprechenden Zahnflanken des Großrades (9) verriegelt sind.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verspannungssteilung des oder der Ritzel (18) mit dem Großrad (9) der Kippantrieb elektrisch unterbrochen ist.

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