EP1425425B1 - Konvertergetriebe - Google Patents

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EP1425425B1
EP1425425B1 EP02776943A EP02776943A EP1425425B1 EP 1425425 B1 EP1425425 B1 EP 1425425B1 EP 02776943 A EP02776943 A EP 02776943A EP 02776943 A EP02776943 A EP 02776943A EP 1425425 B1 EP1425425 B1 EP 1425425B1
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EP
European Patent Office
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converter
shaft
gearing
eccentric bushes
bearing
Prior art date
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EP02776943A
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Gerhard Wurm
Christoph Sundermann
Rüdiger Grimmel
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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Publication date
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4633—Supporting means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/50—Tilting mechanisms for converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears

Definitions

  • the invention relates to a converter gear comprising one with the pivot axis a gear vane connected toothed ring in engagement with at least a drive sprocket of the converter gear, and at least one in the toothing of the ring gear on or swing-out blocking device in the form of a arranged on a horizontal shaft, with a toothing trained blocking arm, whose shaft is in a terminal Bearing stored and with power, eg. B.
  • a disadvantage of this construction is a required adjustment accuracy of Blocking lever and its storage, especially when two independent Biockiefiebel.
  • the document EP 1 022 482 A1 describes a device for blocking an element of a kinematic chain on a ladle, comprising a component with provided on its periphery area relief-like elevations and depressions, complementary to areas with relief-like depressions and elevations on the element to be blocked, and, arranged at the end of a blocking arm, a device for moving the component between a passive position "disengaged" with the one to be blocked Element, and an active position in which the raised and recessed Regions of the element or the component penetrate each other. around that Block element in a predetermined position. Furthermore, display means for the element in the given position in terms of its elevated and recessed areas, as well as means for indicating the position of the blocking arm intended.
  • the document GB 809 683 A relates to an improvement of adjustable Bearings of bolts, shafts and similar elements. It describes the Possibility to adjust the position of these elements in all radial directions to be able to use, for which rotatable eccentric bushes are used, the inside of which receives the shaft, while the exterior is mounted in the housing. This results in the required adjustment options of the shaft in all radial directions.
  • the invention has the object underlying, a converter gear referred to in the preamble of claim 1 Manufacture type in an improved design and form such that the optimal setting accuracy of the locking lever relative to the ring gear of the Getriebes readjusted at any time regardless of the production of these elements can be.
  • the inventive design of the storage of Locking arm achieved that optimum adjustability of the backlash of Drive gearing of the gearbox at any time and independent of its production is achieved and / or the backlash can be readjusted.
  • a method for adjusting a low-play storage of the shaft of the Blokkierarmes a type according to the invention is characterized in that by turning the eccentric bushings of the shaft with relaxed clamping elements First, an optimal engagement of the toothed portion of the blocking device is set, and that thereafter the clamping elements of the two terminal Bearings brought by expansion in a low-play storage condition and the eccentric bushes in their then attained setting be fixed.
  • Figure 1 shows a side view of a converter 9, comprising a with the Pivoting axis 6 of a converter vessel, not shown connected Sprocket 7 in engagement with at least one drive sprocket 8 of the converter gear 9, and at least one in the toothing of the ring gear.
  • 7 swing-in or swing-out blocking device in the form of a horizontal Shaft 10 is arranged, with a toothing 11, preferably at its End Scheme pivotally formed or mounted blocking arm 12th
  • the blocking arm 12 is connected to the shaft 10 in at least one terminal bearing 13, 13 'mounted and by means of preferably acting on its end regions Power means 14, 14 ', for example hydraulic cylinders, in the toothing of the ring gear 7 frictionally engageable, or from the engagement of the teeth disengaged.
  • Power means 14, 14 ' for example hydraulic cylinders
  • the shaft 10 of the blocking arm 12 is two in each case one inside the other freely rotatable eccentric bushes 4, 5 at their shaft ends stored in the housing of the converter gear 9. By independent twisting this is a mutual ideal engagement position of the two interacting Gearing areas of the blocking device 12 and the Cog 7 adjustable.
  • the eccentric bushes 4, 5 and the receiving holes 18, 18 'of the Converter transmission 9 is ever a clamping element 16, 16 'for setting a low-play Assigned storage 13, 13 '.
  • This can be achieved, for example, by that the clamping element 16 by means of axial wedges 17 in the inner and outer diameter expandable clamping bush is.
  • the setting of a play-free bearing 13, 13 'of the shaft 10 of a blocking arm 12 of the blocking device and the setting of an optimal engagement the toothing region of the blocking arm 12 in the ring gear 7 of the converter transmission 9, is done by turning the eccentric bushing 4, 5 at relaxed Clamping elements 16. Thereafter, the clamping elements 16 of the two terminal bearings 13, 13 'by widening in a low-play storage condition brought and the eccentric bushes 4, 5 set in their setting.
  • Figures 3 to 6 show different states of the penetrations the outer eccentric bushes 5 through the inner eccentric bushes. 4
  • the centers of rotation of the outer bushes 5 are denoted by the reference numeral "1", the inner bushes 4 with the reference numeral "2" and the Centers of the holes in the inner bushes 4 with the reference numeral "3" designated.
  • Figure 3 shows the so-called zero position in which the eccentricities of both Cancel each other out.
  • the specified distance "S" indicates thus the eccentricity of a socket.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Konvertergetriebe, umfassend einen mit der Schwenkachse eines Konvertergefäßes verbundenen Zahnkranz im Eingriff mit wenigstens einem Antriebs-Zahnritzel des Konvertergetriebes, und wenigstens eine in die Verzahnung des Zahnkranzes ein- oder ausschwenkbare Blockiervorrichtung in Form eines an einer horizontalen Welle angeordneten, mit einer Verzahnung ausgebildeten Blockierarmes, dessen Welle in einem endständigen Lager gelagert und mit Kraftmitteln, z. B. Hydraulikzylindern in die Verzahnung kraftschlüssig ein- bzw. ausrückbar und die Welle mit jeweils zwei ineinander frei drehbaren Exzenterbuchsen an ihren Wellenenden im Gehäuse des Konvertergetriebes gelagert ist, derart, dass durch unabhängiges Verdrehen derselben eine ideale Eingriffsposition der zusammenwirkenden Verzahnungsbereiche der Blockiervorrichtung sowie des Zahnkranzes einstellbar und den Exzenterbuchsen und den sie aufnehmenden Bohrungen je ein Spannelement zum Einstellen einer spietarmen Lagerung zugeordnet ist.
Konvertergetriebe werden während des Sauerstoff-Einbiasvorganges durch hohe und wechselnde Momente belastet. Diese führen in der Regel zu extrem hoher Flächenbelastung und damit zu übermäßigem Verschleiß an den Verzahnungen.
Es ist bekannt, die schädliche Belastung durch Einsatz eines Blockierarmes deutlich Zu reduzieren. Dessen endständige Blockierarmverzahnung zum blokkierenden Eingriff in die Verzahnung des Zahnkranzes am Konvertergefäß entspricht als "Negativ-Form" etwa 5 bis 6 Zahnlücken des Abtriebsrades. Die hierbei gleichmäßig auf einen Bereich der Verzahnung verteilte Last ergibt eine signifikante Reduzierung der Flächenpressung derselben und des damit verursachten Verschleißes.
Nachteilig an dieser Konstruktion ist eine erforderliche Einstellgenauigkeit des Blockierhebels und seiner Lagerung, insbesondere bei Anordnung zweier unabhängiger Biockiefiebel. Hierbei können bereits geringe Abweichungen von der idealen Eingriffsposition zu extrem hohen Zwängen und Spannungen und damit zu einem schnelleren Verschleiß am Zahnkranz und an der Blockierarmverzahnung führen.
Um diese Folgen zu vermeiden, wurde von der Maßnahme Gebrauch gemacht. Gehäuse- und Blockierarrnbohrung gemeinsam zu bearbeiten. Hierzu ist es erforderlich, Zahnrad und Blockierarm in ihrer optimalen Position im Gehäuse vorzumontieren, sodann zu fixieren und zuletzt gemeinsam zu bearbeiten.
Dabei ergibt sich außer den sehr hohen Fertigungskosten der weitere Nachteil, dass ein späterer Austausch bzw. eine Nachjustierung des Blockierarmes infolge der besonderen Bearbeitungsfolge nicht möglich ist.
Das Dokument EP 1 022 482 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Blockieren eines Elementes einer kinematischen Kette an einer Gießpfanne, umfassend ein Bauteil mit an seiner Peripherie vorgesehenem Bereich reliefartiger Erhöhungen und Vertiefungen, komplementär zu Bereichen mit reliefartigen Vertiefungen und Erhöhungen an dem zu blockierenden Element, und, angeordnet am Ende eines Blockierarmes, eine Vorrichtung zum Versetzen des Bauteils zwischen einer passiven Position "außer Eingriff" mit dem zu blockierenden Element, und einer aktiven Position, bei der sich die erhöhten und vertieften Bereiche des Elementes bzw. des Bauteils einander durchdringen. um das Element in einer vorbestimmten Position zu blockieren. Ferner sind Anzeigemittel für das Element in der vorgegebenen Position hinsichtlich seiner erhöhten und vertieften Bereiche, sowie Mittel zur Anzeige der Position des Blockierarmes vorgesehen.
Das Dokument GB 809 683 A bezieht sich auf eine Verbesserung einstellbarer Lagerungen von Bolzen, Wellen und ähnlichen Elementen. Es beschreibt die Möglichkeit, die Position dieser Elemente in allen radialen Richtungen verstellen zu können, wofür ineinander drehbare Exzenterbuchsen verwendet werden, deren Innere die Welle aufnimmt, während die Äußere im Gehäuse gelagert ist. Daraus ergeben sich die geforderten Einstellmöglichkeiten der Welle in allen radialen Richtungen.
Um bei einer Feststellvorrichtung eine justierte Lage beizubehalten, schlägt das Dokument GB 590 202 A vor, dass die Exzenter an konischen, rotationssymmetrischen Blechen über eine äußere Schraubverbindung mit Hilfe eines Zugbolzens verklemmt werden. Es handelt sich erkennbar um eine äußerst aufwendige und komplexe Anordnung, welche einen erheblich größeren Bauraum erfordert.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Konvertergetriebe der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art in verbesserter Bauart herzustellen und derart auszubilden, dass die optimale Einstellgenauigkeit des Blockierhebels relativ zum Zahnkranz des Getriebes jederzeit unabhängig von der Fertigung dieser Elemente nachjustiert werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Konvertergetriebe der eingangs genannten Art mit der Erfindung vorgeschlagen, dass das Spannelement eine mittels Axialkeilen im Innen- bzw. Außendurchmesser aufweitbare Klemmbuchse ist.
Mit großem Vorteil wird durch die erfindungsgemäße Bauart der Lagerung des Blockierarmes erreicht, dass eine optimale Einstellbarkeit des Zahnspiels der Antriebsverzahnung des Getriebes jederzeit und unabhängig von dessen Fertigung erzielt wird und/oder das Zahnspiel nachjustiert werden kann. Damit ergibt sich eine gleichmäßige Lastverteilung im Bereich der Blockierverzahnung bei etwa 5 bis 6 Zahnlücken des Eingriffsbereichs des Abtriebrades mit drastisch reduzierter Flächenbelastung der Zahnflanken. Der Verschleiß der Getriebezahnräder wird entsprechend reduziert.
Ein Verfahren zum Einstellen einer spielarmen Lagerung der Welle des Blokkierarmes einer Bauart gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass durch Verdrehen der Exzenterbuchsen der Welle bei entspannten Spannelementen zuerst ein optimaler Eingriff des Verzahnungsbereiches der Blockiervorrichtung eingesteltt wird, und daß danach die Spannelemente der beiden endständigen Lagerungen durch Aufweiten in einen spielarmen Lagerzustand gebracht werden und die Exzenterbuchsen in ihrer dann erreichten Einstellung festgesetzt werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung einiger in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
Figur 1
in Seitenansicht ein Konvertergetriebe;
Figur 2
im Schnitt der Schnittebene I-I in Fig. 1 die Lagerung der Welle eines Blockierarmes in Exzenterbuchsen;
Figur 3
im axialen Querschnitt ein Paar in Exzenterposition ineinander gelagerter Exzenterbuchsen;
Fig. 4 bis 6
unterschiedliche Exzenter-Positionen ineinander gelagerter Exzenterbuchsen.
Figur 1 zeigt in Seitenansicht ein Konvertergetriebe 9, umfassend einen mit der Schwenkachse 6 eines nicht dargestellten Konvertergefäßes verbundenen Zahnkranz 7 im Eingriff mit wenigstens einem Antriebs-Zahnritzel 8 des Konvertergetriebes 9, und wenigstens eine in die Verzahnung des Zahnkranzes 7 ein- oder ausschwenkbare Blockiervorrichtung in Form eines an einer horizontalen Welle 10 angeordneten, mit einer Verzahnung 11 vorzugsweise an seinem Endbereich schwenkbar ausgebildeten bzw. gelagerten Blockierarmes 12.
Der Blockierarm 12 ist mit der Welle 10 in wenigstens einem endständigen Lager 13, 13' gelagert und mittels bevorzugt an seinen Endbereichen angreifenden Kraftmitteln 14, 14', beispielsweise Hydraulikzylindern, in die Verzahnung des Zahnkranzes 7 kraftschlüssig einrückbar, bzw. aus dem Eingriff der Verzahnung ausrückbar. Die Welle 10 des Blockierarmes 12 ist mit jeweils zwei ineinander frei drehbar angeordneten Exzenterbuchsen 4, 5 an ihren Wellenenden im Gehäuse des Konvertergetriebes 9 gelagert. Durch unabhängiges Verdrehen derselben ist eine gegenseitige ideale Eingriffsposition der beiden zusammenwirkenden Verzahnungsbereiche der Blockiervorrichtung 12 sowie des Zahnkranzes 7 einstellbar.
Den Exzenterbuchsen 4, 5 und den sie aufnehmenden Bohrungen 18, 18' des Konvertergetriebes 9 ist je ein Spannelement 16, 16' zum Einstellen einer spielarmen Lagerung 13, 13' zugeordnet. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, dass das Spannelement 16 eine mittels Axialkeilen 17 im Innen- und Außendurchmesser aufweitbare Klemmbuchse ist.
Das Einstellen einer spielfreien Lagerung 13, 13' der Welle 10 eines Blockierarmes 12 der Blockiervorrichtung und das Einstellen eines optimalem Eingriff des Verzahnungsbereiches des Blockierarmes 12 in den Zahnkranz 7 des Konvertergetriebes 9, erfolgt durch Verdrehen der Exzenterbuchse 4, 5 bei entspannten Spannelementen 16. Danach werden die Spannelemente 16 der beiden endständigen Lagerungen 13, 13' durch Aufweiten in einen spielarmen Lagerzustand gebracht und die Exzenterbuchsen 4, 5 in ihrer Einstellung festgelegt.
Hierfür zeigen die Figuren 3 bis 6 unterschiedliche Zustände der Durchdringungen der äußeren Exzenterbuchsen 5 durch die inneren Exzenterbuchsen 4.
Dabei sind jeweils die Rotationszentren der äußeren Buchsen 5 mit dem Bezugszeichen "1", der inneren Buchsen 4 mit dem Bezugszeichen "2" und die Zentren der Bohrungen in den inneren Buchsen 4 mit dem Bezugszeichen "3" bezeichnet.
Figur 3 zeigt die sogenannte Null-Stellung, in der sich die Exzentrizitäten beider Buchsen gegenseitig aufheben. Der angegebene Abstand "S" kennzeichnet somit die Exzentrizität einer Buchse.
Bezugszeichenliste
1
Zentrum äußere Buchse
2
Zentrum innere Buchse
3
Zentrum einer Bohrung der inneren Buchse
4
innere Exzenterbuchse
5
äußere Exzenterbuchse
6
Schwenkachse Konvertergefäß
7
Zahnkranz
8
Antriebsritzel
9
Konvertergetriebe
10
horizontale Welle
11
Verzahnung
12
Blockierarm
13
Lager
14
Kraftmittel
16
Spannelement
17
Axialkeile
18
Bohrung

Claims (2)

  1. Konvertergetriebe. umfassend einen mit der Schwenkachse (6) eines Konvertergefässes verbundenen Zahnkranz (7) im Eingriff mit wenigstens einem Antriebs-Zahnritzel (8) des Konvertergetriebes (9), und wenigstens eine in die Verzahnung des Zahnkranzes (7) ein- oder ausschwenkbare Blockiervorrichtung in Form eines an einer horizontalen Welle (10) angeordneten, mit einer Verzahnung (11) ausgebildeten Blockierarmes (12), dessen Welle (10) in einem endständigen Lager (13, 13') gelagert und mit Kraftmitteln, z.B. Hydraulikzylindern (14, 14') in die Verzahnung (11) kraftschlüssig ein- bzw. ausrückbar und die Welle (10) mit jeweils zwel ineinander frei drehbaren Exzenterbuchsen (4, 5) an ihren Wellenenden im Gehäuse des Konvertergetriebes (9) gelagert ist, derart, dass durch unabhängiges Verdrehen derselben eine ideale Eingriffsposition der zusammenwirkenden Verzahnungsbereiche der Blockieryorrichtung (12) sowie des Zahnkranzes (7) einstellbar und den Exzenterbuchsen (4, 5) und den sie aufnehmenden Bohrungen (18, 18') je ein Spannelement (16, 16') zum Einstellen einer spielarmen Lagerung (13) zugeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (16) eine mittels Axialkeilen (17') im Innen- bzw. Aussendurchmesser aufweitbare Klemmbuchse (17) ist.
  2. Verfahren zum Einstellen einer spielarmen Lagerung der Welle (10) eines Blockierarmes (12) der Blockiervorrichtung am Konvertergetriebe (9) zwecks optimalen Eingriff des Verzahnungsbereiches der Blockiervorrichtung (12),
    dadurch gekennzeichnet, dass durch Verdrehen der Exzenterbuchsen (4, 5) bei entspannten Spannelementen (16) der Wellenlagerung zuerst ein optimaler Eingriff der Verzahnungsbereiche der Blockiervorrichtung (12) eingestellt wird, und danach die Spannelemente (16) der endständigen Lagerungen (13, 13') durch Aufweiten in einen spielarmen Lagerzustand gebracht und die Exzenterbuchsen (4, 5) in ihrer Einstellung festgesetzt werden.
EP02776943A 2001-09-11 2002-08-28 Konvertergetriebe Expired - Lifetime EP1425425B1 (de)

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