ITMI20111277A1 - Convertitore ad ossigeno ribaltabile - Google Patents

Description

"CONVERTITORE AD OSSIGENO RIBALTABILEâ€

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un convertitore ad ossigeno ribaltabile provvisto di un sistema di sospensione del contenitore del convertitore, collegante detto contenitore ad un anello di sostegno.

Stato della tecnica

Il principale scopo di un convertitore a ossigeno à ̈ convertire la ghisa prodotta nell'altoforno in acciaio liquido grezzo, che può essere raffinato successivamente nel reparto secondario di produzione dell’acciaio.

Le funzioni principali del convertitore a ossigeno, noto anche come B.O.F. (Basic Oxygen Furnace), sono decarburare e togliere il fosforo dalla ghisa e ottimizzare la temperatura dell’acciaio così che possono essere attuati ulteriori trattamenti prima della colata con riscaldamento e raffreddamento minimo dell’acciaio.

Le reazioni di ossidazione esotermica che si generano nel convertitore producono molta energia termica, più di quanto sia necessaria per raggiungere la temperatura stabilita dell’acciaio. Questo calore extra viene usato per fondere il rottame e/o le aggiunte di minerale ferroso. Il B.O.F., essendo sostanzialmente un forno, à ̈ soggetto anche a dilatazioni termiche.

Un esempio di convertitore a ossigeno, appartenente allo stato della tecnica, Ã ̈ descritto nel documento US5364079.

Tale convertitore à ̈ costituito da un contenitore, definente il reattore ed avente una forma sostanzialmente cilindrica, sostenuto da un anello di sostegno (“trunnion ring†), circondante il contenitore ed opportunamente distanziato da esso, provvisto di due perni portanti (“trunnions†) diametralmente opposti, il tutto sostenuto da due supporti ancorati a terra. Su uno dei due perni portanti à ̈ calettato il comando di rotazione del contenitore.

Detto convertitore à ̈ supportato mediante un anello di sostegno esterno ed una sospensione costituita da una pluralità di bretelle snodate e relativi supporti, disposte sul lato inferiore dell’anello di sostegno quando il convertitore à ̈ in posizione verticale. Ciascun supporto, snodato tramite snodi sferici, à ̈ progettato per essere fissato all’anello di sostegno da un lato e al contenitore dall’altro lato. In questo modo il convertitore à ̈ sostenuto da una serie di supporti snodati che consentono le dilatazioni del contenitore e un autoallineamento tra anello esterno di sostegno e il contenitore stesso.

Nonostante il sistema descritto permetta un autoallineamento tra le due unità, svantaggiosamente la presenza di numerosi snodi sferici determina una non trascurabile manutenzione nel tempo di questi ultimi, un costante ingrassaggio ed una sostituzione preventiva degli snodi date le pesanti condizioni di esercizio a cui sono sottoposti.

Il centraggio tra contenitore ed anello di sostegno à ̈ anche importante per consentire in modo idoneo le deformazioni o espansioni termiche del contenitore a causa delle elevate temperature raggiunte durante il processo di conversione. E’ quindi sentita l’esigenza di realizzare un convertitore ad ossigeno che consenta di superare i suddetti inconvenienti.

Sommario dell'invenzione

Scopo primario della presente invenzione à ̈ quello dì realizzare un convertitore ad ossigeno provvisto di un sistema di sospensione del contenitore, collegante detto contenitore al proprio anello di sostegno, che non necessiti di manutenzione, permettendo di eliminare gli interventi ordinari e straordinari e riducendo a zero la sostituzione degli elementi soggetti ad usura.

Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un convertitore ad ossigeno il cui sistema di sospensione del contenitore sia capace di mantenere un preciso centraggio tra contenitore e anello di sostegno in tutte le fasi operative del convertitore.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un convertitore il cui sistema dì sospensione sia capace di assorbire le dilatazioni termiche del contenitore rispetto all’anello di sostegno dello stesso.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un convertitore il cui sistema di sospensione sia capace di assorbire le vibrazioni indotte dal processo fusorio.

La presente invenzione, pertanto, si propone di raggiungere gli scopi sopra discussi realizzando un convertitore ribaltabile che, conformemente alla rivendicazione 1 , comprende un contenitore definente un primo asse X; un anello di sostegno, coassiale al contenitore e distanziato da detto contenitore, provvisto di due perni portanti diametralmente opposti, definenti un secondo asse Y ortogonale al primo asse X, atti a consentire una rotazione del convertitore attorno a detto secondo asse; elementi di sospensione, colleganti detto contenitore a detto anello di sostegno, vincolati ad una prima estremità al contenitore e ad una seconda estremità all’anello di sostegno; in cui detti elementi di sospensione sono una pluralità di barre elastiche longitudinali vincolate ad incastro in corrispondenza di detta prima estremità e di detta seconda estremità.

In una vantaggiosa variante sono previste in tutto dieci o dodici barre elastiche vincolate ad incastro, ossia vincolate contro la rotazione; sei prime barre disposte per il sostentamento in posizione verticale e quattro o sei seconde barre disposte per il sostentamento orizzontale del convertitore. La soluzione di supporto verticale à ̈ considerata isostatica e prevede un numero di tre appoggi a 120°, ciascuno a doppio tirante.

In altre vantaggiose varianti sono previsti tre gruppi di prime barre per il sostentamento in posizione verticale, disposti a 120° l’uno dall’altro, ciascun gruppo essendo formato da uno stesso numero di barre variabile da tre a cinque. Di conseguenza anche il numero totale delle coppie di seconde barre per il sostentamento orizzontale, disposte simmetricamente rispetto al piano X-Z, aumenta da un minimo di quattro coppie ad un massimo di sette coppie.

In tutte le varianti le seconde barre di ciascuna coppia sono disposte con i rispettivi assi longitudinali tra loro convergenti oppure paralleli.

Tutte le varianti, inoltre, possono essere provviste di una terza barra elastica longitudinale, disposta in modo diametralmente opposto (180°) al gruppo di prime barre disposte in prossimità del piano X-Z.

In particolare il sistema di sospensione del convertitore, oggetto della presente invenzione, presenta attraverso le barre elastiche vincolate ad incastro alle estremità i seguenti vantaggi:

- permette di assorbire agevolmente le dilatazioni termiche del contenitore sfruttando unicamente l'elasticità delle barre stesse;

- assorbe efficacemente le vibrazioni che si generano durante l’insufflazione dell’ossigeno nel contenitore;

- assorbe efficacemente le forze generate dall’inerzia del contenitore in partenza e al termine di una sua rotazione;

- non richiede alcuna manutenzione rispetto ai sistemi tradizionali che utilizzano snodi sferici e perni soggetti a usura, con risparmio di ore di manutenzione e di fermo impianto;

- mantiene il contenitore centrato rispetto all’anello di sostegno con elevata precisione in tutte le condizioni di inclinazione;

- la mancanza di organi o snodi soggetti a strisciamento, con scorrimento tra superfici accoppiate, evita problemi nel riposizionamento del convertitore quando esso si riporta in condizione di lavoro, con asse X verticale e bocca di caricamento verso l’alto;

- la piccola rigidezza a flessione delle barre elastiche permette di limitare il carico a flessione sulle barre generato dalle dilatazioni del contenitore;

- la configurazione a trave incastrata permette di sopportare carichi elevati anche in configurazione a puntone dei tiranti;

- richiede un montaggio estremamente semplice;

- sono adatte a tutte le taglie di convertitori, con un diametro degli stessi variabile ad esempio da circa 5m a circa 8m ed un’altezza variabile da circa 7m a circa 11m.

L’ottima precisione del centraggio tra contenitore ed anello di sostegno consente le espansioni termiche del contenitore, causate delle elevate temperature raggiunte durante il processo di conversione, senza alcuna interferenza tra contenitore ed anello di sostegno.

Inoltre, essendo preferibilmente tutte le barre elastiche di uguale dimensione (sia lunghezza che diametro), vi à ̈ anche una maggiore convenienza economica ed un numero inferiore di ricambi da tenere in magazzino.

Un ulteriore vantaggio à ̈ rappresentato dal fatto che tutta la struttura del convertitore, sporgenze incluse, à ̈ configurata in modo da essere inscritta all’interno di una sfera, il cui raggio à ̈ determinato da requisiti di layout dell’impianto comprendente il convertitore.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite dell’invenzione.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un convertitore ad ossigeno, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo, con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la Fig. 1 rappresenta una vista dall’alto di una prima forma di realizzazione di un convertitore ad ossigeno secondo l’invenzione;

la Fig. 1a rappresenta una vista dall’alto di una variante del convertitore di Fig. 1; la Fig. 2 rappresenta una vista laterale del convertitore di Figura 1 in posizione verticale di fusione;

la Fig. 2a rappresenta una vista laterale del convertitore di Figura 1a in posizione verticale di fusione;

la Fig. 3 rappresenta una vista in sezione del convertitore secondo il piano individuato in Figura 2 e Figura 2a dalla linea A-A;

la Figura 4 rappresenta il convertitore di Figura 2 in una prima posizione operativa di carica ghisa e rottame;

la Figura 5 rappresenta il convertitore di Figura 2 in una seconda posizione operativa di spillaggio acciaio;

la Figura 6 rappresenta il convertitore di Figura 2 in una terza posizione operativa di scarico scoria;

le Figure 7a e 7b rappresentano rispettivamente una vista laterale ed una vista dall’alto di una seconda forma di realizzazione del convertitore dell’invenzione; le Figure 7c e 7d rappresentano rispettivamente una vista laterale ed una vista dall’alto di una terza forma di realizzazione del convertitore dell’invenzione;

le Figure 7e e 7f rappresentano rispettivamente una vista laterale ed una vista dall’alto di una quarta forma di realizzazione del convertitore dell’invenzione;

le Figure 7g e 7h rappresentano rispettivamente una vista laterale ed una vista dall’alto di una quinta forma di realizzazione del convertitore dell’invenzione;

la Figura 8 rappresenta una vista ingrandita in sezione di una prima parte di Fig. 2 o Fig. 2a;

la Figura 9 rappresenta una vista ingrandita in sezione di una seconda parte di Fig. 2 o Fig. 2a;

la Figura 10 rappresenta una vista laterale in sezione di detta seconda parte di Fig. 2;

la Figura 11 rappresenta una vista in prospettiva esplosa di un componente del convertitore secondo l'invenzione;

la Figura 12 rappresenta una vista esplosa in prospettiva di una prima parte di Fig. 11;

la Figura 13a rappresenta una vista esplosa in prospettiva di una seconda parte di Fig. 11;

la Figura 13a rappresenta una vista esplosa in prospettiva della seconda parte di Fig. 1 1 in una sua variante alternativa;

le Figure 14a e 14b rappresentano una vista esplosa, rispettivamente laterale ed in prospettiva, di alcuni elementi del componente di Fig. 11;

la Figura 15 rappresenta una vista laterale di un elemento del componente di Fig. 11.

Gli stessi numeri di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.

Descrizione in dettaglio di forme di realizzazione preferite dell’invenzione

Con riferimento alle Figure à ̈ rappresentata una forma di realizzazione preferita di un convertitore a ossigeno, globalmente indicato con il riferimento numerico 1 . Tale convertitore 1 comprende:

- un contenitore o serbatoio 2, definente un asse X, provvisto di una bocca di caricamento 4 del rottame e della ghisa liquida e provvisto di un foro laterale di spillaggio 5 dell’acciaio liquido ottenuto alla fine del processo di conversione;

- un anello di sostegno 3 per sostenere il contenitore 2, detto anello 3 essendo disposto coassialmente al contenitore 2 ed opportunamente distanziato da esso; - due perni portanti o perni di ribaltamento 6 di detto anello di sostegno 3, noti nella terminologia inglese come “trunnions†, diametralmente opposti tra loro e definenti un asse Y, ortogonale all’asse X, con almeno uno di detti perni portanti 6 connesso ad un meccanismo di ribaltamento (non illustrato);

- elementi di sospensione, che collegano il contenitore 2 all’anello di sostegno 3 e che svolgono anche una funzione di centraggio tra contenitore ed anello.

Definendo un ulteriore asse Z come l’asse ortogonale al piano X-Y e passante per il punto d’intersezione degli assi X e Y, vengono individuati un piano Y-Z, che può essere considerato un piano “equatoriale†del convertitore, ed un piano X-Z, entrambi ortogonali al piano X-Y.

Il contenitore 2 comprende una zona centrale cilindrica 20 e due zone troncoconiche 21, 22, ciascuna zona troncoconica essendo disposta lateralmente a detta zona centrale cilindrica. Una prima zona troncoconica 21 à ̈ saldata ad una estremità a detta zona centrale cilindrica 20 mentre all’altra estremità comprende la bocca di caricamento 4 del contenitore. Una seconda zona troncoconica 22 à ̈ saldata ad una estremità a detta zona centrale cilindrica 20, dal lato opposto rispetto alla prima zona troncoconica 21, mentre all’altra estremità comprende il fondo 2’ del contenitore 2.

L’anello di sostegno 3, disposto in corrispondenza della zona centrale 20 del contenitore 2, à ̈ cavo ed ha preferibilmente una sezione trasversale rettangolare. L’anello 3 presenta una prima superficie 10 rivolta verso la parte del contenitore comprendente la bocca di caricamento 4; una seconda superficie 11, opposta alla superficie 10, rivolta verso la parte del contenitore 2 comprendente il suo fondo 2’; una terza superficie interna rivolta verso la parte centrale del contenitore; una quarta superficie esterna opposta alla superficie interna.

Gli elementi di sospensione sono vantaggiosamente barre longitudinali vincolate ad incastro, ad una prima estremità al contenitore 2 e ad una seconda estremità all'anello di sostegno 3. Le barre sono bloccate alle estremità per evitare che ci siano parti in movimento relativo e, non essendoci parti soggette a usura, si annulla o quantomeno si riduce notevolmente l’attività di manutenzione. Le barre, agenti da tiranti o puntoni, sono registrabili per compensare eventuali disomogeneità della lunghezza delle barre, garantendo quindi un loro corretto posizionamento.

Dette barre sono opportunamente dimensionate per operare come mezzi di supporto elastici per assorbire le dilatazioni.

Dette barre longitudinali sono preferibilmente a sezione circolare. Tuttavia, altre forme di sezione possono essere previste a seconda della estensione longitudinale di progetto delle barre.

Le barre sono vantaggiosamente realizzate in acciai altolegati, quali acciaio per molle con elevati valori di carico di snervamento o altro idoneo acciaio con similari caratteristiche di elasticità. Inoltre, le barre possono essere trattate termicamente (per esempio mediante bonifica o solubilizzazione a seconda del tipo di acciaio utilizzato) e può essere provvista di un rivestimento superficiale, ad esempio a base di nichel, cromo o altro appropriato elemento. Il materiale pregiato che si utilizza permette di resistere molto bene non solo alle sollecitazioni meccaniche ma anche al fenomeno dell’ossidazione, di notevole importanza nel contesto dei convertitori ad ossigeno.

Con riferimento alle Figure 7a e 7b, che illustrano il convertitore dell’invenzione nella sua posizione diritta con la bocca di caricamento 4 rivolta verso l’alto, una prima variante vantaggiosa dell’invenzione prevede:

- tre coppie di prime barre elastiche 7 disposte parallelamente all’asse X e ad una uguale distanza angolare tra una coppia e quella successiva (120°);

- due coppie di seconde barre elastiche 8, 8’, ciascuna coppia di dette seconde barre essendo disposta simmetricamente rispetto al piano X-Z su di un rispettivo piano parallelo al piano Y-Z.

Pertanto, considerando il convertitore in posizione verticale (Fig. 7a), le prime barre 7 sono in posizione verticale mentre le seconde barre 8, 8' sono in posizione orizzontale. Le prime barre 7 attraversano ortogonalmente il piano Y-Z. Le seconde barre 8, 8’ sono invece parallele al piano Y-Z ed attraversano, in corrispondenza di una loro estremità, il piano X-Y.

In particolare una coppia di seconde barre 8 à ̈ disposta in corrispondenza di un primo lato del piano Y-Z, ossia al di sopra del piano Y-Z e dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione diritta (Fig. 2); mentre una coppia di seconde barre elastiche 8’ à ̈ disposta in corrispondenza di un secondo lato del piano Y-Z, ossia al di sotto del piano Y-Z e dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione diritta (Fig. 2).

In particolare detta coppia di barre 8 à ̈ disposta in prossimità della prima superficie 10 dell’anello, mentre detta coppia di barre 8’ à ̈ disposta in prossimità della seconda superficie 11 dell’anello.

Con riferimento alle Figure 1 a 3, che illustrano schematicamente il convertitore dell’invenzione nella sua posizione diritta, una seconda variante vantaggiosa dell'invenzione prevede:

- tre coppie di prime barre elastiche 7 disposte parallelamente all’asse X e ad una uguale distanza angolare tra una coppia e quella successiva (120°);

- e tre coppie di seconde barre elastiche 8, 8’, ciascuna coppia di dette seconde barre essendo disposta simmetricamente rispetto al piano X-Z su di un rispettivo piano parallelo al piano Y-Z.

Questa seconda variante, in aggiunta alle caratteristiche sopra descritte nella prima variante di Figure 7a e 7b, prevede una ulteriore coppia di seconde barre 8’, disposta sotto la coppia di barre 8’ già prevista nella prima variante in prossimità della seconda superficie 11 dell’anello, in modo tale che su ciascun lato del piano X-Z le tre seconde barre 8, 8’ siano disposte su uno stesso piano verticale.

In particolare una coppia di seconde barre 8 à ̈ disposta in corrispondenza di un primo lato del piano Y-Z, ossia al di sopra del piano Y-Z e dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione diritta (Fig. 2); mentre due coppie di seconde barre elastiche 8’ sono disposte in corrispondenza di un secondo lato del piano Y-Z, ossia al di sotto del piano Y-Z e dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione diritta (Fig. 2).

in particolare detta coppia di barre 8 à ̈ disposta in prossimità della prima superficie 10 dell’anello, mentre dette coppie di barre 8’ sono disposte in prossimità della seconda superficie 11 dell'anello. In particolare una coppia di seconde barre 8’ à ̈ prossimale a detta seconda superficie 11 mentre l’altra coppia di seconde barre 8’ à ̈ distale da detta seconda superficie 11.

Altre varianti del convertitore dell’invenzione prevedono, invece, un sistema di sospensione comprendente un numero più elevato delle prime barre elastiche 7, disposte parallelamente all’asse X. Il numero di dette prime barre elastiche può essere vantaggiosamente aumentato in funzione del carico da sopportare. All’aumentare del carico da sopportare à ̈ preferibile minimizzare la variazione di sezione o mantenere costante la sezione delle prime barre 7, aumentando invece 11 loro numero per consentire di deformarsi liberamente a flessione.

Nelle varianti di Figure 1 e 7b le tre coppie di prime barre elastiche 7 sono

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disposte a 120° tra loro per avere un equilibrio isostatico, ovvero una distribuzione equilibrata dei carichi per ogni gruppo di barre elastiche. Questa configurazione permette di ottenere ottimi risultati per un peso complessivo del contenitore pari a circa 340 tonnellate.

Nel caso di carichi maggiori, anziché progettare prime barre elastiche longitudinali di maggiore spessore che avrebbero una minore elasticità, à ̈ preferibile aumentare il numero delle prime barre prevedendo vantaggiosamente tre gruppi di dette prime barre 7. Questi gruppi di prime barre 7 sono disposti sostanzialmente a 120° tra loro per continuare ad avere un equilibrio isostatico. Un maggior numero di prime barre sottili permette di distribuire in modo ottimale il carico, mantenendo una idonea elasticità delle barre. Di conseguenza, queste altre varianti del convertitore prevedono anche un numero maggiore di seconde barre elastiche. Ad esempio, una terza vantaggiosa variante del convertitore, illustrato schematicamente nelle Figure 7c e 7d nella sua posizione diritta, prevede tre gruppi 30, 31, 32 di prime barre 7, ciascun gruppo essendo costituito da tre prime barre 7. Inoltre questa terza variante prevede quattro coppie di seconde barre elastiche: una coppia di seconde barre 8 à ̈ disposta in corrispondenza di un primo lato del primo piano Y-Z, al di sopra dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione verticale; tre coppie di seconde barre 8’, 8†sono disposte in corrispondenza di un secondo lato del primo piano Y-Z, al di sotto dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione verticale.

In particolare, in aggiunta alle caratteristiche sopra descritte nella seconda variante di Figure 1 e 2, la terza variante prevede una ulteriore coppia di seconde barre 8†disposta in prossimità della superficie 11 dell’anello di sostegno 3 rivolta verso il fondo 2’ del convertitore. Questa ulteriore coppia di barre 8†à ̈ disposta sullo stesso piano parallelo al piano Y-Z contenente la coppia di barre 8’ prossimale a detta superficie 11 , le barre 8†essendo disposte esternamente alle barre 8’.

Questa configurazione permette di ottenere ottimi risultati per un peso complessivo del contenitore pari a circa 750 tonnellate.

Una quarta vantaggiosa variante del convertitore, illustrato schematicamente nelle Figure 7e e 7f nella sua posizione diritta, prevede tre gruppi 30, 31, 32 di prime barre 7, ciascun gruppo essendo costituito da quattro prime barre 7.

Inoltre questa quarta variante prevede sei coppie di seconde barre elastiche: due coppie di seconde barre 8, 8'†sono disposte in corrispondenza di un primo lato del primo piano Y-Z, al di sopra dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione verticale; quattro coppie di seconde barre 8', 8†sono disposte in corrispondenza di un secondo lato del primo piano Y-Z, al di sotto dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione verticale.

In particolare, in aggiunta alle caratteristiche sopra descritte nella seconda variante di Figure 1 e 2, la quarta variante prevede:

- una ulteriore coppia di seconde barre 8’" disposta in prossimità della superficie 10 dell’anello 3. Questa ulteriore coppia di barre 8†’ à ̈ disposta sullo stesso piano parallelo al piano Y-Z contenente la coppia di barre 8, le barre 8†’ essendo disposte esternamente alle barre 8;

- due ulteriori coppie di seconde barre 8†disposte in prossimità della superficie 11 dell’anello di sostegno 3 rivolta verso il fondo 2’ del convertitore. Ciascuna di queste ulteriori due coppie di barre 8†à ̈ disposta su un rispettivo piano parallelo al piano Y-Z e contenente una rispettiva coppia di barre 8’, le barre 8†essendo disposte esternamente alle barre 8’.

Questa configurazione permette di ottenere ottimi risultati per un peso complessivo del contenitore pari a circa 1100 tonnellate.

Una quinta vantaggiosa variante del convertitore, illustrato schematicamente nelle Figure 7g e 7h nella sua posizione diritta, prevede tre gruppi 30, 31 , 32 tre gruppi di prime barre 7, ciascun gruppo essendo costituito da cinque prime barre 7.

Inoltre questa quinta variante prevede sette coppie di seconde barre elastiche; tre coppie di seconde barre 8, 8†’, 8<,v>sono disposte in corrispondenza di un primo lato del primo piano Y-Z, al di sopra dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione verticale; quattro coppie di seconde barre 8’, 8†sono disposte in corrispondenza di un secondo lato del primo piano Y-Z, al di sotto dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione verticale.

In particolare, in aggiunta alle caratteristiche sopra descritte nella seconda variante di Figure 1 e 2, la quinta variante prevede:

- due ulteriori coppie di seconde barre 8†’, 8<1V>disposte in prossimità della superficie 10 dell’anello 3. L’ulteriore coppia di barre 8"’ à ̈ disposta sullo stesso piano parallelo al piano Y-Z contenente la coppia di barre 8, le barre 8†’ essendo disposte esternamente alle barre 8; mentre l’ulteriore coppia di barre 8<IV>à ̈ disposta sopra la coppia di barre 8 in modo tale che, su ciascun lato del piano X-Z le barre 8<IV>, 8 e 8’ siano disposte su uno stesso piano verticale (Fig. 7g);

- e due ulteriori coppie di seconde barre 8†disposte in prossimità della superficie 11 dell’anello di sostegno 3 rivolta verso il fondo 2’ del convertitore. Ciascuna di queste ulteriori due coppie di barre 8†à ̈ disposta su un rispettivo piano parallelo al piano Y-Z e contenente una rispettiva coppia di barre 8’, le barre 8†essendo disposte esternamente alle barre 8’.

Su ciascun lato del piano X-Z anche le barre 8†’ e 8†sono disposte su uno stesso piano verticale (Fig. 7g).

Questa configurazione permette di ottenere ottimi risultati per un peso complessivo del contenitore pari a circa 1350 tonnellate.

Vantaggiosamente, nel caso di gruppi di tre o cinque barre 7 l’asse della barra longitudinale 7 al centro del gruppo 30 giace sul piano X-Z (Figure 7d e 7h).

In tutte le varianti dell'invenzione tutte le prime barre 7 sono disposte, in pianta, lungo una circonferenza. Il primo gruppo 30 di prime barre elastiche 7 à ̈ disposto in prossimità del piano X-Z. Il secondo gruppo 31 e il terzo gruppo 32 delle prime barre 7 sono disposti in modo simmetrico tra loro rispetto al piano X-Z. Le seconde barre elastiche sono disposte ad una distanza angolare γ di ±50÷90°, preferibilmente ±60÷80°, dal piano X-Z.

Le seconde barre 8, 8’, 8†, 8†’, 8<IV>disposte da un lato rispetto al piano X-Z sono tra loro parallele e sono anche parallele rispetto a dette prima superficie 10 e seconda superficie 11 dell’anello 3. Lo stesso vale per le seconde barre 8, 8’, 8†, 8†’, 8<IV>disposte dall'altro lato rispetto al piano X-Z.

Le coppie di barre 8’, 8†, al di sotto dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ in posizione verticale, sono vantaggiosamente disposte più in prossimità del baricentro del convertitore per sostenere i carichi dove c’à ̈ maggiore carico e tendenza a ruotare da parte dei convertitore.

Vantaggiosamente, per garantire un perfetto centraggio verticale del convertitore le seconde barre elastiche 8, 8’, 8†, 8†’, 8<IV>di ciascuna coppia sono disposte su uno stesso piano, parallelo al piano Y-Z, con i rispettivi assi in una variante preferita tra loro convergenti.

Preferibilmente l’angolo β, che l’asse longitudinale di ciascuna barra elastica 8, 8’, 8†, 8’†, 8<IV>di ogni coppia forma con il piano X-Z, sul foglio di Figura 1, à ̈ di circa 0-40°. Ottimi risultati di autocentraggio del convertitore sono stati ottenuti con l’angolo β preferibilmente compreso nel range 10÷30°, valori limite inclusi. Nell’esempio di Figura 1 l’angolo β à ̈ pari a circa 20°.

Tutte le barre elastiche 7, 8, 8’, 8’’, 8†’, 8<IV>sono disposte, in pianta, sostanzialmente lungo una circonferenza (Figure 1 e 7). Esse, quindi, sono disposte sostanzialmente lungo la superficie laterale di un cilindro.

Le seconde barre elastiche sono vincolate ad una estremità al contenitore 2 e all’altra estremità allineilo di sostegno 3 tramite bloccaggio su rispettive staffe di fissaggio 12, 13 e 12’, 13’ (vedi, ad esempio, Figure 1 e 2): il vincolo à ̈ quindi un incastro (trave incastrata). Le staffe di fissaggio 12, 13, 12’, 13’, saldate o imbullonate al contenitore 2 ed all’anello 13, presentano dei fori passanti in cui si inseriscono le barre; le estremità di tali barre sono filettate e il loro bloccaggio sulle staffe avviene per mezzo di un sistema di bloccaggio autoallineante e dadi. Vantaggiosamente possono essere previste, in corrispondenza di ciascun lato del piano X-Z, una sola staffa di fissaggio 12’ ed una sola staffa di fissaggio 13' per fissare le estremità delle barre elastiche previste al di sotto o al di sopra dell’anello di sostegno 3. Le staffe di fissaggio 12, 12’ e 13, 13’ sono previste in corrispondenza della zona centrale cilindrica 20 del contenitore 2. In particolare le staffe di fissaggio 12, 12’ sono disposte in prossimità dei perni rotanti 6. In una variante le seconde barre 8, 8' sono fissate in modo da essere sostanzialmente tangenti ad una superficie cilindrica contenente la superficie interna dell’anello di sostegno 3 (vedi, ad esempio, Fig. 1).

Le prime barre elastiche 7 sono vincolate ad una estremità al contenitore 2 tramite bloccaggio sulle staffe di fissaggio 14. Esse sono invece vincolate all’altra estremità tramite bloccaggio direttamente sulla prima superficie 10 dell’anello di sostegno 3. Anche in questo caso il vincolo à ̈ un incastro (trave incastrata). Sia le staffe di fissaggio 14, saldate o imbullonate al contenitore 2, che la prima superficie 10 dell’anello 3 presentano dei fori passanti in cui si inseriscono le barre elastiche 7; le estremità di tali barre sono filettate e il loro bloccaggio sulle staffe 14 e sulla prima superficie 10 dell'anello avviene per mezzo di un sistema di bloccaggio autoallineante e dadi. Le barre elastiche 7 attraversano, almeno con una loro estremità, la cavità dell’anello 3, opzionalmente all’interno di un rispettivo manicotto avente la funzione di delimitare il canale di passaggio della rispettiva barra 7. Vantaggiosamente può essere prevista una sola staffa di fissaggio 14 per ogni coppia o gruppo di barre elastiche 7.

Con riferimento alle Figure da 1 a 3 e da 7a a 7g (convertitore in posizione verticale), le prime barre elastiche 7 sono fissate al contenitore 2 in una posizione al di sotto dell’anello di sostegno 3, ossia al di sotto del piano Y-Z; mentre sono fissate all’anello 3 direttamente sulla prima superficie 10 di quest’ultimo, ossia ad di sopra del piano Y-Z.

Vantaggiosamente le staffe di fissaggio 14 sono ancorate sia alla superficie laterale della seconda zona troncoconica 22 del contenitore 2 che al fondo 2’ del contenitore, delimitante detta seconda zona troncoconica. In questo modo si sfrutta la maggiore rigidezza del fondo 2’ avente una struttura chiusa circolare, senza la necessità di dover rinforzare la zona cilindrica del contenitore.

In tutte le varianti le prime barre elastiche 7 hanno vantaggiosamente una lunghezza uguale alla lunghezza delle seconde barre elastiche 8, 8', 8†, 8†’, 8<IV>. Anche lo spessore o diametro può essere uguale per tutte le barre 7, 8, 8’, 8", 8’†, 8<IV>. Le barre elastiche definiscono, pertanto, dei tiranti di ugual dimensione perfettamente intercambiabili tra loro.

In alternativa, tuttavia, la lunghezza delle prime barre elastiche 7 à ̈ diversa dalla lunghezza delle seconde barre elastiche 8, 8’, 8†, 8†’, 8<IV>. Anche lo spessore o diametro può essere diverso tra le barre 7 e le barre 8, 8’, 8", 8†’, 8<IV>.

In ogni caso, tutte le barre 7, 8, 8’, 8†, 8†’, 8<IV>sono dimensionate in modo da avere una lunghezza ed uno spessore o diametro adeguati per operare in campo elastico con durata infinita.

I due perni portanti 6, azionati da almeno un meccanismo di ribaltamento, consentono la rotazione del convertitore attorno all’asse Y.

II convertitore solitamente passa da una prima posizione in cui esso à ̈ nella sua posizione verticale con la bocca di caricamento 4 rivolta verso l’alto (Figura 2) ad una seconda posizione inclinata di circa 30° rispetto alla verticale 40 (Figura 4), mediante una rotazione dei perni portanti 6 in un primo senso di rotazione. Nella posizione di Figura 4 avviene il caricamento della ghisa liquida e del rottame attraverso la bocca 4.

Dopo il caricamento il convertitore ritorna nella prima posizione di Figura 2. Una o più lance, introdotte nel contenitore attraverso la bocca 4, provvedono a insufflare ossigeno per un predeterminato periodo di tempo in modo da abbassare drasticamente il contenuto di carbonio e ridurre la concentrazione di impurità come zolfo e fosforo.

Una volta completata la conversione in acciaio grezzo liquido, il convertitore passa dalla prima posizione di Figura 2 ad una terza posizione (Figura 5) inclinata di circa 90° rispetto alla verticale 40, mediante una rotazione dei perni portanti 6 in un secondo senso di rotazione opposto al primo. In questa terza posizione avviene lo spillaggio dell’acciaio liquido attraverso il foro di spillaggio 5.

In tutte le varianti dell’invenzione, illustrate nelle Figure, il carico, determinato dalla somma dei pesi del contenitore 2, della ghisa liquida e del rottame, viene scaricato a terra attraverso l’anello di sostegno 3, le barre elastiche 7, 8, 8’, 8†, 8†’ e 8<IV>, i perni di ribaltamento 6 e i relativi supporti.

In particolare, la configurazione delle barre elastiche 7, 8, 8’, 8†, 8†’, 8<IV>permette di assorbire il peso per qualunque inclinazione del contenitore 2.

Le prime barre elastiche 7 agiscono sostanzialmente da tiranti per angoli di inclinazione del convertitore rispetto alla verticale compresi tra 0° (posizione di Figura 2) e 90° (Figura 5) e tra 270° e 360° (posizione di Figura 2); agiscono invece sostanzialmente da puntoni per angoli di inclinazione del convertitore rispetto alla verticale compresi tra 90° (posizione di Figura 5) e 270°.

La posizione con angolo di inclinazione pari a 180°, illustrata in Figura 6, con la bocca di caricamento 4 rivolta verso il basso, viene prevista per operazioni di pulizia del contenitore, una volta svuotato.

Le coppie di seconde barre elastiche 8, 8’, 8†, 8†', 8<IV>garantiscono un ottimale sostegno, stabilità e rigidità del contenitore. Dette coppie di seconde barre 8, 8’, 8", 8"', 8<iv>servono principalmente a supportare il peso del contenitore in direzione trasversale all’asse Y quando questo à ̈ inclinato di 90° (posizione di spillaggio es. Figura 5). La convergenza delle seconde barre elastiche di ciascuna coppia, in una loro configurazione preferita, contribuisce anche ad assorbire eventuali carichi nella direzione dell’asse Y. Esse agiscono sostanzialmente da puntoni per angoli di inclinazione del convertitore rispetto alla verticale compresi tra 0° (posizione di Figura 2) e 90° (Figura 5) e tra 270° e 360° (posizione di Figura 2); agiscono invece sostanzialmente da tiranti per angoli di inclinazione del convertitore rispetto alla verticale compresi tra 90° (posizione di Figura 5) e 270°.

Le coppie di seconde barre 8, 8’, 8", 8’†, 8<IV>svolgono anche la funzione di impedire eventuali spostamenti/oscillazioni sul piano orizzontale quando il convertitore à ̈ inclinato di 90° per la fase di spillaggio dell’acciaio liquido. Essendo le barre 8, 8’, 8†, 8’†, 8<IV>di ciascuna coppia inclinate e opposte tra loro su uno stesso piano, ossia convergenti, esse auto centrano il contenitore.

In generale, pertanto, il carico sulle prime barre elastiche 7 passa gradualmente da un valore massimo con convertitore in posizione verticale ad un valore zero con convertitore in posizione orizzontale, mentre il carico sulle seconde barre elastiche 8, 8’, 8†, 8†’, 8<IV>passa gradualmente da zero ad un valore massimo quando il convertitore passa dalla posizione orizzontale alla posizione verticale. I momenti che si generano con la rotazione del convertitore attorno all’asse Y sono perfettamente assorbiti dalle configurazioni di barre elastiche delle varianti sopra descritte.

Tutte le varianti sopra descritte possono inoltre essere provviste di almeno una terza barra elastica longitudinale 9, disposta in modo diametralmente opposto (180°) al primo gruppo 30 di prime barre 7 disposte in prossimità del piano X-Z. Le Figure 1a e 2a mostrano, a titolo esemplificativo, rispettivamente una vista dall’alto ed una vista laterale del convertitore della seconda variante provvisto di una sola terza barra elastica 9.

Vantaggiosamente la terza barra 9 à ̈ posizionata al di sotto del piano Y-Z, ossia al di sotto dell’anello di sostegno 3 quando il convertitore à ̈ nella posizione verticale (Figura 2a), in modo tale che non sia esposta ad un eccessivo carico termico durante la fase di spillaggio (es. Figura 5).

Preferibilmente, ma non necessariamente, la terza barra 9 à ̈ posizionata equidistante dalle seconde barre 8, 8’, 8†, 8†’, 8<IV>previste ad entrambi i lati del piano X-Z, preferibilmente a 120° da dette seconde barre, e l'angolo β, che l’asse longitudinale di ciascuna seconda barra elastica di ogni coppia forma con il piano X-Z, à ̈ preferibilmente di 30°.

La terza barra elastica 9 à ̈ vincolata ad una estremità al contenitore 2 e all'altra estremità all’anello di sostegno 3 tramite bloccaggio su rispettive staffe di fissaggio 16 e 15 (vedi, ad esempio, Figura 1a): il vincolo à ̈ quindi un incastro (trave incastrata). Le staffe di fissaggio 15 e 16, saldate o imbullonate al contenitore 2 ed all’anello 13, presentano dei fori passanti in cui si inserisce la barra 9; le estremità della barra 9 sono filettate e il suo bloccaggio sulle staffe 15, 16 avviene per mezzo di un sistema di bloccaggio autoallineante e dadi.

Il compito di detta almeno una terza barra elastica 9 à ̈ di impedire/bloccare eventuali spostamenti laterali dovuti alle vibrazioni a bassa frequenza del contenitore che si generano durante la fase dì fusione nella posizione verticale, a seguito dell’iniezione di ossigeno.

Preferibilmente anche l’almeno una terza barra 9 ha le stesse dimensioni di tutte le altre barre elastiche presenti nel convertitore dell’invenzione. In alternativa le dimensioni della terza barra 9 possono essere diverse rispetto alle prime barre e/o alle seconde barre.

Secondo una forma di realizzazione preferita, in tutte le varianti sopra descritte à ̈ prevista soltanto una terza barra elastica 9. Tuttavia, il numero delle terze barre elastiche può essere maggiore dì uno in funzione della taglia del contenitore. In ogni caso le terze barre 9 sono posizionate al di sotto del piano Y-Z quando il convertitore à ̈ nella posizione verticale.

Un ulteriore vantaggio à ̈ rappresentato dal fatto che tutte le barre longitudinali elastiche 7, 8, 8’, 8†, 8’†, 8<IV>sono vincolate ad incastro, provviste di un innovativo sistema di bloccaggio autoallineante ai due supporti di estremità per la chiusura assiale e la compensazione dei disallineamenti.

Poiché sia le staffe di fissaggio 12, 12’, 13, 13’, 14 che le superfici interne ed esterne dell’anello di sostegno 3 sono generalmente realizzate mediante macchine utensili di bassa precisione, esse presentano errori di lavorazione che comportano tolleranze di parallelismo molto grossolane e/o irregolarità di forma. Per questo motivo i supporti di estremità delle barre 7, 8, 8’, 8", 8’", 8<IV>, 9 possono presentare piani di appoggio non perfettamente paralleli, quindi convergenti.

Ad esempio, prendendo in considerazione le estremità delle barre 7 (Figure 8 e 9), il primo supporto di estremità 60 (Figura 8), parte dell'anello di sostegno 3, può avere la superficie esterna di appoggio 10 e la superficie interna di appoggio 10’ non perfettamente parallele tra loro, causando un appoggio discontinuo degli elementi di bloccaggio e conseguenti giochi dannosi per la resistenza ad usura e la stabilità del tirante. Anche considerando il secondo supporto di estremità 60’ (Figura 9), parte della staffa di fissaggio 14, le sue superfici di appoggio esterna 40 ed interna 40’ possono presentare errori di lavorazione o irregolarità di forma. Inoltre, possono anche essere presenti errori di distanza tra la superficie esterna 10 del supporto di estremità 60 e la superficie esterna 40 del supporto di estremità 60’.

Ciascun tirante o puntone del convertitore dell’invenzione comprende (Figura 15): - una barra elastica longitudinale, provvista di estremità filettate 47, 48;

- elementi di bloccaggio per bloccare le estremità della barra a rispettivi supporti di estremità 60, 60’;

- una coppia di flange o spessori di appoggio 44, 45 che, nella configurazione a tirante bloccato alle estremità, sono disposte in corrispondenza del supporto di estremità 60’, detto supporto di estremità 60’ essendo interposto tra le due flange 44, 45.

La barra longitudinale 7 (Figura 15) comprende una porzione centrale 46, delimitata da un lato da uno spallamento 52 e dall’altro da una porzione filettata intermedia 49, e due porzioni laterali 50, 51 aventi estensione longitudinale lungo l’asse X tra loro diversa.

La porzione laterale 50 à ̈ disposta tra l’estremità filettata 47 ed il corrispondente spallamento 52 ed ha una estensione longitudinale lungo l’asse X sostanzialmente pari alla estensione longitudinale del foro 70 previsto nel supporto di estremità 60 (Figura 8). La porzione laterale 50 ha un diametro inferiore al diametro della adiacente estremità filettata 47.

La porzione laterale 51, invece, à ̈ disposta tra l’estremità filettata 48 e detta porzione filettata intermedia 49 ed ha una estensione longitudinale lungo l’asse X maggiore dell’estensione longitudinale della porzione laterale 50 e leggermente più lunga della somma delle estensioni longitudinali dei tre fori 80, 90, 90’ (Figura 9), rispettivamente previsti nel rispettivo supporto di estremità 60’ e nelle due flange 44, 45. La porzione laterale 51 ha un diametro inferiore al diametro delle adiacenti estremità filettata 48 e porzione filettata intermedia 49.

Gli elementi di bloccaggio comprendono in corrispondenza di ciascuna estremità della barra:

- due coppie di distanziali 42, 43 e 42’, 43’, ciascuna coppia di distanziali avente vantaggiosamente superfici tra loro coniugate 53, 54 e 53’, 54’ sostanzialmente a forma di porzione anulare di calotta sferica (Figure 14a e 14b);

- ed almeno due dadi di serraggio 41.

Nella configurazione a tirante bloccato alle estremità, in corrispondenza di ciascun supporto di estremità, sono previste:

- una prima coppia di distanziali 42, 43 disposta in corrispondenza di un lato esterno del rispettivo supporto di estremità,

- una seconda coppia di distanziali 42’, 43’ disposta in corrispondenza di un lato interno del rispettivo supporto di estremità.

Vantaggiosamente la prima coppia di distanziali e la corrispondente seconda coppia di distanziali sono disposte in modo simmetrico rispetto all’interposto supporto di estremità, e la coppia di superfici coniugate 53, 54 della prima coppia di distanziali ha un raggio di calotta sferica uguale al raggio di calotta sferica della coppia di superfici coniugate 53’, 54’ della seconda coppia di distanziali, dette coppie di superfici coniugate essendo però disposte su differenti superfici sferiche. Ciascuna barra elastica longitudinale à ̈ pertanto vincolata ad incastro (snodo non sferico) mediante un innovativo sistema di bloccaggio ai due supporti di estremità per la chiusura assiale e la compensazione dei disallineamenti.

Detti almeno due dadi di serraggio 41 sono serrati esternamente sulla prima coppia di distanziali 42, 43, ossia sulla coppia esterna di distanziali.

In particolare, con riferimento alle Figure 8, 11 e 12, il sistema di bloccaggio ad incastro della barra elastica 7 prevede in corrispondenza dell’estremità filettata 47 della barra (Figura 8):

- dadi esterni di serraggio 41, ad esempio in numero minimo di due, da serrare sull’estremità filettata 47 della barra 7;

- una prima coppia esterna di distanziali o rosette 42, 43, da disporre tra detti due dadi di serraggio 41 e la superficie esterna 10 del supporto di estremità 60; ciascun distanziale 42, 43 essendo provvisto di un rispettivo foro 61 , 62 per il passaggio dell'estremità filettata 47 della barra, il distanziale 43 avente una superficie di porzione anulare di calotta sferica 53 coniugata ad una corrispondente superficie 54 prevista nel distanziale 42 (Figure 14a e 14b);

- una seconda coppia interna di distanziali o rosette 42’, 43’, da disporre tra lo spallamento 52 della barra 7 e la superficie interna 10’ del supporto di estremità 60; ciascun distanziale 42’, 43’ essendo provvisto di un rispettivo foro 61’, 62’ per il passaggio dell’estremità filettata 47 della barra, il distanziale 43’ avente una superficie di porzione anulare di calotta sferica 53’ coniugata ad una corrispondente superficie 54’ prevista nel distanziale 42’ (Figure 14a e 14b).

Il primo supporto di estremità 60 à ̈ provvisto di un foro 70 per il passaggio di una rispettiva estremità della barra (Figura 8).

Con riferimento alle Figure 8, 12 e 14, il distanziale 42' si appoggia con una sua superficie piana 55’ allo spallamento 52 mentre il distanziale 43’ si appoggia con una sua superficie piana 56’ alla superficie interna 10’ del supporto di estremità 60. Il distanziale 43 si appoggia, invece, con una sua superficie piana 56 alia superficie esterna 10 del supporto di estremità 60 mentre la superficie piana 55 del distanziale 42 viene schiacciata dai dadi di serraggio 41.

Serrando i dadi 41 sull’estremità filettata 47 della barra 7 le superfici coniugate 53’, 54’ dei distanziali 43’, 42’ e le superfici coniugate 53, 54 dei distanziali 43, 42 rispettivamente arriveranno ad un completo contatto tra loro mentre le superfici piane 56, 56’ si adatteranno alla forma delle rispettivi superfici 10, 10’ del supporto di estremità 60.

Vantaggiosamente questa soluzione di bloccaggio ad incastro permette di sopperire agli errori di disallineamento delle superfici 10, 10’ mediante lo scorrimento tra le superfici coniugate a calotta sferica. Il raggio della calotta sferica à ̈ lo stesso per entrambe le coppie di superfici coniugate ma i centri sono differenti, ossia le due superfici a calotta sferica non fanno parte di una stessa superficie sferica (vedi linee tratteggiate curve 100 in Figura 7). Di conseguenza questa configurazione dei distanziali rappresenta uno “snodo bloccato†autoallineante, ossia uno snodo che non può lavorare da snodo sferico ma, quando viene serrata la barra, lavora necessariamente come un incastro.

Le superfici coniugate a calotta sferica consentono una rotazione nella fase di montaggio per cui queste superfici vanno sempre a combaciare tra loro. Le superfici piane 56, 56' dei distanziali 43, 43’ si deformeranno a seguito del serraggio per cui il contatto tra dette superfici piane 56, 56’ e le superfici di appoggio 10, 10’ viene massimizzato in modo da ottenere un appoggio continuo. L'utilizzo di questo sistema di bloccaggio permette di evitare l’utilizzo di macchine di lavorazione ad elevata precisione e, quindi, costì maggiori di realizzazione e di gestione. Vantaggiosamente, inoltre, questo sistema di bloccaggio permette di utilizzare un anello di sostegno senza alcuna apertura nella sua superficie laterale esterna, necessaria per poter accedere nella zona di serraggio nel caso dei tiranti a nodi sferici dello stato della tecnica, determinando una maggiore resistenza meccanica della struttura dell’anello.

Invece, con riferimento alle Figure 9, 11 e 13, il sistema di bloccaggio ad incastro della barra elastica prevede in corrispondenza dell’estremità filettata 48 della barra (Figura 9 e 10):

- dadi esterni di serraggio 41, ad esempio in numero minimo di due, da serrare sull’estremità filettata 48;

- due flange 44, 45, o spessori di appoggio, da disporre in modo che il supporto di estremità 60’ sia disposto tra dette due flange;

- una prima coppia esterna di distanziali o rosette 42, 43, da disporre tra detti dadi di serraggio 41 e la flangia esterna 45; ciascun distanziale 42, 43 essendo provvisto di un rispettivo foro 61, 62 per il passaggio dell’estremità filettata 48 della barra 7, il distanziale 43 avente una superficie di porzione anulare di calotta sferica 53 coniugata ad una corrispondente superficie 54 prevista nel distanziale 42 (Figure 14a e 14b);

- una seconda coppia interna di distanziali o rosette 42’, 43’, da disporre tra la flangia interna 44 ed il dado interno 41’; ciascun distanziale 42’, 43’ essendo provvisto di un rispettivo foro 61’, 62’ per il passaggio dell’estremità filettata 48 della barra 7, il distanziale 43’ avente una superficie di porzione anulare di calotta sferica 53’ coniugata ad una corrispondente superficie 54’ prevista nel distanziale 42’;

- un dado interno 41’ da serrare sulla porzione filettata intermedia 49 fino ad arrivare in battuta sulla coppia interna di distanziali 42’, 43’.

La prima flangia 45 à ̈ disposta fra la coppia esterna di distanziali 42, 43 e la rispettiva superficie esterna 40 del supporto di estremità 60’ ed una seconda flangia 44 à ̈ disposta tra la coppia interna di distanziali 42’, 43’ e la rispettiva superficie interna 40’ del supporto di estremità 60’.

Il foro 80 del supporto di estremità 60’ ha un diametro maggiore rispetto al foro 70 del supporto di estremità 60. Le flange 44, 45 sono provviste dì rispettivi fori 90, 90’ di diametro inferiore al diametro del foro 80. Le flange 44 e 45 possono essere costituite da semiflange (Figura 13a) tenute solidalmente tra loro mediante mezzi di fissaggio, quali ad esempio viti prigioniere con dado e controdado; in alternativa la flangia esterna à ̈ invece realizzata in un unico pezzo (Figura 13b - flangia 45’). Con riferimento alle Figure 9, 13 e 14, il distanziale 42’ à ̈ appoggiato con una sua superficie piana 55’ al dado interno 41’ mentre il distanziale 43’ si appoggia con una sua superficie piana 56’ ad una superficie piana della flangia interna 44. Il distanziale 43 si appoggia, invece, con una sua superficie piana 56 ad una superficie piana della flangia esterna 45 mentre la superficie piana 55 del distanziale 42 viene schiacciata dai dadi esterni di serraggio 41 .

Serrando i dadi 41 sull'estremità filettata 48 della barra 7 e serrando il dado interno 41’ sulla porzione filettata intermedia 49, le superfici coniugate 53’, 54’ dei distanziali 43’, 42’ e le superfici coniugate 53, 54 dei distanziali 43, 42 rispettivamente arriveranno ad un completo contatto tra loro mentre le superfici piane 56, 56’ faranno pressione sulle flange 44, 45 che si adatteranno alla forma delle superfici 40, 40’ del supporto 60’.

Vantaggiosamente il dado di serraggio interno 41’ à ̈ configurato per essere, nella condizione di tirante bloccato alle estremità, più lungo della lunghezza L della parte utile 200 di filetto della porzione filettata intermedia 49 sporgente dal distanziale 42’ verso l'interno della barra 7. Questo permette di evitare che ci siano concentrazioni per effetto intaglio dovute a filetti scoperti della parte sottoposta a flessione della barra stessa. Una volta serrato, quindi, il dado interno 41’ avrà dei filetti scoperti in corrispondenza della zona 91 (Figura 15) in cui la barra 7 va rastremandosi verso il suo interno.

Oltre ai vantaggi derivanti dall’utilizzo delle coppie di distanziali a superfici coniugate sferiche, già discussi sopra, il fatto di prevedere il dado interno 41’, completamente accessibile in quanto previsto all’esterno dell’anello di sostegno 3, permette di compensare gli errori di distanza tra le superfici di appoggio, quelle solidali al contenitore e quelle solidali all'anello di sostegno. Il dado interno 41’ à ̈ pertanto un dado di regolazione per compensare questi errori di distanza ed adattare la struttura a tutte le distanze variabili che si possono avere da progetto. Vantaggiosamente la presenza delle flange 44 e 45, definenti ulteriori distanziali, consente di mantenere il foro 80 abbondantemente più grande rispetto al diametro o spessore della barra, agevolando il passaggio della barra ed il relativo montaggio ai supporti di estremità. In questo modo, oltre a compensare gli errori di planarità in distanze, si compensano anche errori di allineamento tra il foro 70 del supporto di estremità 60 ed il foro 80 del supporto di estremità 60'.

Complessivamente, pertanto, il sistema di bloccaggio della barra ai supporti di estremità, sopra descritto, permette una notevole facilità di montaggio e semplicità di centraggio.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Convertitore ribaltabile comprendente - un contenitore (2) definente un primo asse X; - un anello di sostegno (3), coassiale al contenitore (2) e distanziato da detto contenitore, provvisto di due perni portanti (6) diametralmente opposti, definenti un secondo asse Y ortogonale al primo asse X, atti a consentire una rotazione del convertitore attorno a detto secondo asse; - elementi di sospensione, colleganti detto contenitore (2) a detto anello di sostegno (3), vincolati ad una prima estremità al contenitore (2) e ad una seconda estremità all’anello di sostegno (3); in cui detti elementi di sospensione sono una pluralità di barre elastiche longitudinali (7, 8, 8’, 8†, 8†’, 8<IV>) vincolate ad incastro in corrispondenza di detta prima estremità e di detta seconda estremità.
2. 2. Convertitore secondo la rivendicazione 1 , in cui dette barre elastiche longitudinali hanno uguali dimensioni.
3. 3. Convertitore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta pluralità di barre elastiche longitudinali comprende: - tre gruppi di prime barre elastiche (7) disposte parallelamente al primo asse X, detti gruppi di prime barre (7) essendo disposti sostanzialmente equidistanti tra loro lungo detto anello di sostegno (3); - almeno due coppie di seconde barre elastiche (8, 8’), ciascuna coppia di dette seconde barre essendo disposta su un rispettivo piano parallelo ad un primo piano Y-Z ortogonale al primo asse X, dove Z à ̈ un asse ortogonale ad un secondo piano X-Y e passante per il punto d’intersezione tra primo asse X e secondo asse Y; ed in cui ciascuna coppia di seconde barre (8, 8’) à ̈ disposta simmetricamente rispetto ad un terzo piano X-Z.
4. 4. Convertitore secondo la rivendicazione 3, in cui detti tre gruppi di prime barre (7) sono tre coppie di prime barre (7) e sono previste solo due coppie di seconde barre (8, 8’), una prima coppia di seconde barre (8) essendo disposta in corrispondenza di un primo lato del primo piano Y-Z ed una seconda coppia di seconde barre (8’) essendo disposta in corrispondenza di un secondo lato del primo piano Y-Z.
5. 5. Convertitore secondo la rivendicazione 3, in cui detti tre gruppi di prime barre (7) sono tre coppie di prime barre (7) e sono previste tre coppie di seconde barre (8, 8’), una prima coppia di seconde barre (8) essendo disposta in corrispondenza di un primo lato del primo piano Y-Z e due seconde coppie di seconde barre (8<1>) essendo disposte in corrispondenza di un secondo lato del primo piano Y-Z.
6. 6. Convertitore secondo la rivendicazione 3, in cui detti tre gruppi di prime barre (7) sono gruppi di tre prime barre (7) e sono previste quattro coppie di seconde barre (8, 8’, 8†), una prima coppia di seconde barre (8) essendo disposta in corrispondenza di un primo lato del primo piano Y-Z e tre seconde coppie di seconde barre (8’, 8†) essendo disposte in corrispondenza di un secondo lato del primo piano Y-Z.
7. 7. Convertitore secondo la rivendicazione 3, in cui detti tre gruppi di prime barre (7) sono gruppi di quattro prime barre (7) e sono previste sei coppie di seconde barre (8, 8’, 8†, 8’†), due prime coppie di seconde barre (8, 8’†) essendo disposte in corrispondenza di un primo lato del primo piano Y-Z e quattro seconde coppie di seconde barre (8’, 8") essendo disposte in corrispondenza di un secondo lato del primo piano Y-Z.
8. 8. Convertitore secondo la rivendicazione 3, in cui detti tre gruppi di prime barre (7) sono gruppi di cinque prime barre (7) e sono previste sette coppie di seconde barre (8, 8’, 8†, 8’†, 8<IV>), tre prime coppie di seconde barre (8, 8†’, 8'<v>) essendo disposte in corrispondenza di un primo lato del primo piano Y-Z e quattro seconde coppie di seconde barre (8’, 8†) essendo disposte in corrispondenza di un secondo lato del primo piano Y-Z.
9. 9. Convertitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 8, in cui à ̈ prevista almeno una terza barra elastica longitudinale (9), disposta in modo diametralmente opposto ad un primo gruppo (30) di prime barre (7), disposte in prossimità del terzo piano X-Z, e disposta equidistante dalle seconde barre previste ad entrambi i lati del terzo piano X-Z.
10. 10. Convertitore secondo la rivendicazione 9, in cui detta almeno una terza barra (9) à ̈ prevista al di sotto dell’anello di sostegno (3) quando il convertitore à ̈ nella posizione verticale, in corrispondenza di detto secondo lato del primo piano Y-Z.
11. 11. Convertitore secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui detta almeno una terza barra (9) ha dimensioni uguali o diverse rispetto alle prime barre (7) e alle seconde barre (8, 8’, 8†, 8"’, 8iv).
12. 12. Convertitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 11, in cui le seconde barre elastiche (8, 8’, 8†, 8’†, 8iv) di ciascuna coppia sono disposte con i rispettivi assi longitudinali tra loro convergenti o paralleli.
13. 13. Convertitore secondo la rivendicazione 12, in cui l’angolo (β), che l’asse longitudinale di ciascuna seconda barra di ogni coppia forma con il terzo piano X-Z, à ̈ di circa 0÷40°, preferibilmente pari a circa 10÷30°.
14. 14. Convertitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui una estremità di dette seconde barre (8, 8’, 8†, 8†’, 8iv) à ̈ disposta in prossimità dei perni portanti (6).
15. 15. Convertitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le coppie di seconde barre (8, 8’, 8†, 8†’, 8iv) sono vincolate ad una prima estremità al contenitore (2) e all’altra estremità all’anello di sostegno (3) tramite bloccaggio su rispettive staffe di fissaggio (12, 13; 12’, 13’), ed in cui i gruppi di prime barre (7) sono vincolati ad una prima estremità al contenitore (2) tramite bloccaggio su una rispettiva staffa di fissaggio (14), e ad una seconda estremità tramite bloccaggio direttamente su una prima superficie (10) dell’anello di sostegno (3), rivolta verso la bocca di caricamento (4) del convertitore.
16. 16. Convertitore secondo la rivendicazione 15, in cui le staffe di fissaggio (14) delle prime barre (7) sono ancorate sia ad una zona troncoconica del contenitore (22) che al fondo (2’) del contenitore delimitante detta zona troncoconica (22).