DE2755031A1

DE2755031A1 - Gleit-gelenklager, insbesondere fuer kippbare konverter

Info

Publication number: DE2755031A1
Application number: DE19772755031
Authority: DE
Inventors: Ernst Ing Riegler; Manfred Ing Schmidt
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1978-07-06
Also published as: US4132452A; SE421011B; GB1595187A; SE7713683L; ATA981076A; AT348563B; JPS5385242A

Description

Vereinigte österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft Wien, Österreich

Gleit-Gelenklager, insbesondere für kippbare Konverter

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Die Erfindung betrifft Gleit-Gelenklager, insbesondere für kippbare Konverter, mit einer kreiszylindrischen, mit der zu lagernden Achse oder Welle eine Einheit bildenden Gleitfläche, auf der von einem Käfig gehalterte, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigte Gleitelemente anliegen, und mit einem Außenring mit sphärischer, Taumelbewegungen der Achse bzw. Welle aufnehmender Innenfläche.

Ein solches als Loslager fungierendes Gleit-Gelenklager ist aus dem DT-Gbm 7 502 998 bekannt. Der die Gleitelemente halternde - und damit die Funktion eines Käfigs übernehmende - Lagerring weist an seiner Außenseite eine mit der sphärischen Innenfläche des Außenringes zusammenwirkende sphärische Gleitfläche auf, so daß zwar Drehbewegungen und axiale Verschiebungen der Achse oder Welle von Gleitelementen aufgenommen werden, jedoch Taumelbewegungen der Welle bzw. Achse durch den direkt am Außenring gleitend geführten Lagerring aufgenommen werden müssen, wodurch für die Taumelbewegungen nur schwer kontrollierbare Reibungsverhältnisse herrschen. Ein v/eiterer Nachteil des bekannten Lagers ist darin zu sehen, daß der die Gleitelemente halternde Lagerring zur Herstellung seiner sphärischen Außenfläche eine aufwendige Fertigung erfordert. Weiters benötigt man durch die Verwendung dreier gegeneinander bewegbarer und die Last aufnehmender Lagerringe auch eine relativ große Bauhöhe. Die bekannte Lagerkonstruktion ist dadurch schwer und teuer.

Aus der OE-PS 325 081 ist ein Gleit-Gelenklager bekannt, dessen Außenring als Schiebebüchse ausgeführt ist, so daß das Gelenklager innerhalb des Lagergehäuses verschiebbar ist. Bei einer axialen Verschiebung der Achse bzw. Welle muß somit der gesamte Lagereinsatz innerhalb des Lagergehäuses verschoben werden. Auch bei diesem Lager kann es durch den unmittelbaren Kontakt des metallischen Außenringes mit dem Lagergehäuse zu ungleichmäßigen Reibungsverhältnissen kommen.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein als Loslager verwendbares Gleit-Gelenklager der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das für die Drehbewegung der Achse bzw. Welle,

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ihre axiale Verschiebung und für ihre Taumelbewegung gleich große und stets gleichbleibende Reibungsverhältnisse bietet. Weiters sollen Bauhöhe und Gev/icht des Lagers verringert werden.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß bei einem Lager der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Käfig radial gerichtete, zu seiner Innen- und Außenseite hin offene Ausnehmungen aufweist, in die vorragende Gleitelemente eingesetzt sind, wobei die Gleitelemente an ihren nach außen weisenden Enden eine an der sphärischen Innenfläche des Außenringes anliegende und mit ihr zusammenwirkende sphärische Außenfläche aufweisen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform durchsetzen die radialen Ausnehmungen den Käfig und in diese Ausnehmungen sind einstückige Gleitelemente eingesetzt. Dadurch ist die Fertigung des Käfigs besonders einfach; es müssen keine Tiefentoleranzen für die Ausnehmungen eingehalten werden.

Es ist zur einfacheren Herstellung der Achse bzw. Welle zweckmäßig, wenn die Gleitelemente mit ihren nach innen ragenden Enden auf einer die Achse oder Welle umgebenden Gleitbüchse aufliegen.

Es ist vorteilhaft, wenn der Käfig zwischen der kreiszylindrischen Gleitfläche und dem Außenring lose eingesetzt ist, so daß er einer Drehbewegung der Gleitfläche folgen kann. Dadurch werden auf Grund einer Relativdrehbewegung zwischen Käfig und kreiszylindrischer Gleitfläche bzw. Käfig und Außenring alle Gleitelemente gleichmäßig abgenutzt, was zu einer Erhöhung der Standzeit des Lagers führt.

Bei feststehendem Käfig würden nur die im Lastbereich liegenden Gleitelemente abgenützt werden. Zur Ausnützung der außerhalb des Lastbereiches angeordneten Gleitelemente müßte das Lager zerlegt und der Käfig entsprechend dem Lastbereich verdreht werden.

Um das erfindungsgemäße Lager auch für Gewichtsbestimmungen, wie sie bei Konverteranlagen manchmal erwünscht sind, heranziehen zu können, bestehen zumindest die im Lastbereich des Lagers in die Ausnehmungen eingesetzten Gleitelemente

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aus zwei in radialer Richtung übereinanderliegenden Teilen mit einer zwischen diesen Teilen eingesetzten Kraftmeßeinrichtung und der Käfig ist durch einen im Außenring eingesetzten und-in eine Ausnehmung eines der Gleitelemente oder des Käfigs ragenden Sicherungsbolzens gegen Verdrehen gesichert.

Die Erfindung ist anhand zweier Ausführungsformen in der Zeichnung näher erläutert, wobei die Fig. 1 und 2 jeweils eine Ausführungsform eines Lagers im axialen, schematisch dargestellten Schnitt zeigen.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Welle bezeichnet, die über vorteilhaft aus Kunststoff gefertigte Gleitelemente 2 in einem geteilten Lageraußenring 3, der in einem geteilten Lagergehäuse 4 starr eingesetzt ist, gelagert ist. Mit Dichtungen 5 versehene Seitendeckel 6 dienen zum Schutz des Lagers. Die Gleitelemente sind durch einen Käfig 7 in ihrer Lage zueinander gehaltert. Der Käfig 7 weist zu diesem Zweck in radialer Richtung ihn durchsetzende Ausnehmungen 8 auf, in denen die von einer Hülse 9 eingefaßten Gleitelemente 2 radial verschiebbar eingesetzt sind. Die Gleitelemente 2 ragen über die Käfiginnenseite 10 und die Käfigaußenseite 11 etwas vor. Die radial nach innen gerichteten Enden 12 der Gleitelemente ruhen auf einer kreiszylindrischen, gehärteten und geschliffenen Gleitfläche 13, die gemäß Fig. 1 von der Wellenoberfläche gebildet ist. Die radial nach außen weisenden Enden 14 der Gleitelemente 2 weisen jeweils eine sphärische Außenfläche auf, die mit einer sphärischen Innenfläche 15 des aus gehärteten Wälzlagerstahl gefertigten Außenringes 3, deren Mittelpunkt der Lagermittelpunkt 16 ist, zusammenwirken. Der Käfig 7, der von der Lagerlast nicht beaufschlagt wird und der infolge seines Spieles zwischen Gleitfläche 13 und Außenring 3 mit großen Toleranzen gefertigt werden kann, ist zwischen der Welle 1 und dem Außenring 3 lose eingesetzt, d.h. er kann der Drehbewegung der Welle 1 folgen. Im Normalbetrieb des Lagers gleiten die Gleitelemente 2 bei einer Drehung der Welle 1 mit ihren inneren, auf der kreiszylindrischen Gleitfläche 13 anlie genden Enden 12 an der Welle 1. Sie können jedoch auch bei einer Drehung der Welle 1 mit ihren die sphärische Außenfläche auf-

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weisenden Enden 14 im Lageraußenring 3 gleiten. Dies wird dann der Fall sein, v/enn die Gleitelemente 2 an der kreiszylindrischen Gleitfläche 13 in ihrer Bewegung relativ zu ihr gehindert sind. Es wird somit ein Notlauf des Lagers ermöglicht. Die Notlaufeigenschaften des Lagers entsprechen etwa den Laufeigenschaften des Lagers im Normalbetrieb, da auch beim Notlauf Gleitelemente die Reibung mindern.

Axiale Verschiebungen der Welle 1 werden durch Gleiten der inneren Enden 12 der Gleitelemente 2 an der Welle 1 und Taumelbeweguncjen der Welle 1 durch Gleiten der äußeren Enden 14 der Gleitelemente 2 an der sphärischen Innenfläche 15 des Lageraußenringes 3 ausgeglichen. Somit werden alle Bewegungen der Welle, nämlich Drehen, axiales Gleiten und Taumeln durch Gleitelemente aufgenommen, wodurch sich für diese Bewegungen bei gleichem Reibungskoeffizienten stets gleichbleibende Reibungsverhältnisse ergeben.

Gemäß Fig. 1 ist nur ein einziger die Belastung aufnehmender Lagerring, nämlich der Lageraußenring 3, der gegenüber der Welle 1 beim Taumeln dieser eine Relativbewegung ausführt vorgesehen, so daß die Bauhöhe des Lagers sehr gering gehalten werden kann. Soll die Bauhöhe noch weiter verringert werden, ist es auch möglich den Lageraußenring 3 selbst als Lagergehäuse auszubilden.

In Fig. 2 ist ein speziell für die Lagerung eines Konvertertragzapfens 17 vorgesehenes Loslager dargestellt. Dieses Lager gleicht in seinem Grundaufbau dem in Fig. 1 dargestellten Lager. Unterschiedlich zum in Fig. 1 gezeigten Lager ist der auf dem Tragzapfen 17 aufgeschobene Laufring 18, dessen Oberfläche, auf der die Gleitelemente 2 anliegen, gehärtet und geschliffen ist. Der Laufring 18 wird durch eine Endscheibe 19 gegen eine Schulter 20 des Tragzapfens 17 verspannt und bildet mit dem Tragzapfen eine Baueinheit. Zwecks Gewichtsbestimmung des Konverters bzw. des Konverterinhaltes sind die in der Lastzone des Lagers angeordneten Gleitelemente 2 in Umfangsrichtung des Lagers geteilt. Zwischen den in radialer Richtung übereinander-

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liegenden Teilen 2' und 2" der Gleitelemonte ist jeweils eine
Kraftmeßeinrichtung, insbesondere eine Kraftmeßdose 21, eingesetzt. Um die nicht dargestellten elektrischen Leitungen der
Kraftmeßdosen nach außen führen zu können, ist der Käfig durch einen im Lageraußenring 3 gelenkig eingesetzten Sicherungsbolzen 22, der in eine Ausnehmung 23 eines der Gleitelemente hineinragt, gegen Verdrehen .gesichert. Der Sicherungsbolzen könnte auch in eine Ausnehmung des Käfigs mit Spiel ragen.

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Leerse ite

Claims

Patentansprüche :

M.,' Gleit-Gelenklager, insbesondere für kippbare Konverter, mit einer kreiszylindrischen, mit der zu lagernden Achse oder Welle eine Einheit bildenden Gleitfläche, auf der von einem Käfig gehalterte, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigte Gleitelemente anliegen, und mit einem Außenring mit sphärischer, Taumelbewegungen der Achse bzw. Welle aufnehmender Innenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (7)radial gerichtete, zu seiner Innen- (10) und Außenseite (11) hin offene Ausnehmungen (8) aufweist, in die vorragende Gleitelemente (2, 2', 2") eingesetzt sind, wobei die Gleitelemente (2, 2") an ihren nach außen weisenden Enden (14) eine an der sphärischen Innenfläche (15) des Außenringes (3) anliegende und mit ihr zusammenwirkende sphärische Außenfläche aufweisen.
2. Gleit-Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Ausnehmungen (8) den Käfig (7) durchsetzen und in diese Ausnehmungen einstückige Gleitelemente (2) eingesetzt sind.
3. Gleit-Gelenklager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitelemente (2, 2') mit ihren nach innen ragenden Enden (12) auf einer die Achse oder Welle (17) umgebenden Gleitbüchse (18) aufliegen.
4. Gleit-Gelenklager nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (7) zwischen der kreiszylindrischen Gleitfläche (13) und dem Außenring (3) lose eingesetzt ist, so daß er einer Drehbewegung der Gleitfläche (13) folgen kann.
5. Gleit-Gelenklager nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die im Lastbereich des Lagers in

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ORIGINAL INSPECTED

die Ausnehmungen (8) eingesetzten Gleitelemente aus zwei in radialer Richtung übereinanderliegenden Teilen (2¹, 2") mit einer zwischen diesen Teilen eingesetzten Kraf tineßeinrichtung (21) bestehen und daß der Käfig (7) durch einen im Außenring (3) eingesetzten und in eine Ausnehmung (23) eines der Gleitelemente (2) oder des Käfigs ragenden Sicherungsbolzens (22) gegen Verdrehen gesichert ist.

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