WO2012159951A1 - Drehmomentabstützung für konverterantrieb - Google Patents

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WO2012159951A1
WO2012159951A1 PCT/EP2012/059123 EP2012059123W WO2012159951A1 WO 2012159951 A1 WO2012159951 A1 WO 2012159951A1 EP 2012059123 W EP2012059123 W EP 2012059123W WO 2012159951 A1 WO2012159951 A1 WO 2012159951A1
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WO
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lever
damping device
torque support
foundation
shaft
Prior art date
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PCT/EP2012/059123
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Wimmer
Bernhard VORABERGER
Original Assignee
Siemens Vai Metals Technologies Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M7/00—Details of attaching or adjusting engine beds, frames, or supporting-legs on foundation or base; Attaching non-moving engine parts, e.g. cylinder blocks

Definitions

  • the present invention relates to a
  • Transmission housing wherein the transmission housing einhaust a transmission
  • Converters typically use converters in which gas, such as
  • a torque support according to the preamble of the present invention is known from DE3827329A1.
  • the push rods are formed in two parts, wherein the
  • the present invention has for its object to provide a low-maintenance and efficient way to
  • Transmission housing wherein the transmission housing einhaust a transmission
  • the transmission includes one on the
  • Torsion shaft bearing means the bearings in which the torsion shaft is mounted.
  • Plant parts together have a greater mass than the transmission and the transmission housing together.
  • a torque support attached with their upper ends to the transmission housing
  • Push rod is connected via a lever with a torsion shaft.
  • all levers are connected to the same torsion shaft.
  • Torsion shaft is attached to a foundation via torsion shaft bearings. A rotational movement of the
  • Transmission housing around the shaft journal leads via the push rods and levers to a torsion of
  • the at least two push rods are arranged symmetrically to the axis of rotation of the shaft journal to be driven.
  • a lever via which the lower end of a push rod is connected to the torsion shaft, one can
  • At least one damping device is present, which
  • the damping device is not integrated into one of the push rods.
  • Gear housing attacks arranged parallel to the attacking on this lever push rod.
  • Parallel is to be understood additionally in the sense of; parallel in the sense of parallel connection - ie two elements next to each other - in contrast to a series connection as in DE3827329A1.
  • the damping device is therefore a separate one
  • the component damping device is a for Component push rod additional component.
  • the component damping device thus attacks regardless of the component push rod on the foundation, lever, lever extension or gear housing. A failure of
  • Damping device therefore only leads to a loss of damping, the support itself over
  • Push rod retains but its full functionality. Due to the arrangement parallel to the push rods, the damping device is also loaded only by forces as a result of the damping and not by static stresses. These are completely by the
  • a damping device engages on each lever itself and / or its possibly existing lever extension.
  • Engage lever extension - that is, which are connected to the lever or lever extension -, and parts of the damping device which engage the gear housing or the foundation - that is, with the Gearbox or the foundation are - is caused, can be increased, for example, by extending the lever
  • the damping device has at least one hydraulic damper.
  • the damping device has at least one frictional vapor.
  • Tilting axle so around the shaft journal of the support ring, oscillates.
  • the frequency of these vibrations is due to the mechanical natural frequency of the tilting system, which converter including its content - such as
  • Torsionsabstützung with push rods and torsion comprises, determined.
  • the mechanical natural frequency of the tilting system is close to the natural frequencies of another system - for example, natural frequency of the surface waves of the system liquid bath, natural frequency of the injection line, natural frequency of the bubbles in the bath - are caused by superimposition of the oscillations of the tilting system and the other system to beats. Especially the associated periodic change of the
  • Vibration amplitude leads to large deformations and stresses, which cause great wear.
  • Torque support of the hydraulic damper has a maximum diameter which is smaller than twice the diameter of the push rod. For example, good results are achieved with hydraulic dampers with 100 - 200 mm diameter.
  • a hydraulic damper consists essentially of a piston, which is moved in a cylinder - under the maximum diameter is the
  • Damping devices are achieved. It is not necessary to completely attenuate the individual oscillations, but it is only necessary to prevent a build-up - ie transfer of vibrational energy from one system to another system and back. For example, transmission of kinetic energy of the mechanical vibration of the converter on the
  • the damping elements provided according to the invention must dissipate less energy than if they attenuate the individual oscillations superimposed to beat to an acceptable extent
  • Damping converter vibrations would aim a skilled person to attenuation of the individual oscillations, suspect a greater required damper force and therefore build larger dampers.
  • the push rods are made the same, since they are claimed the same.
  • FIGS 1, 3, 5, 6, 7 show embodiments of the invention in the same view.
  • Figures 2 and 4 show rotated by 90 degrees
  • FIG. 8 shows an embodiment of a hydraulic damper. Description of the embodiments
  • a converter 1 is shown, which is supported by a support ring 2.
  • the support ring 2 with converter 1 can be attached to the support ring 2
  • the torque support for the riding on the shaft journal 3a drive comprises two symmetrical to
  • Transmission housing 4 fastened push rods 5a, 5b - in Figure 1, only push rod 5a can be seen, push rod 5b can be seen in Figure 2 also.
  • the lower ends of the push rods 5a, 5b are connected via a respective lever to a torsion shaft 7 -shown in Figure 1 is lever 6 for push rod 5a.
  • the torsion shaft 7 is fastened via torsion shaft bearing 8 to a foundation 9.
  • the maximum diameter of the hydraulic damper 10 is less than twice the diameter of the push rod.
  • FIG. 2 is a view, rotated through 90 ° about a vertical axis of rotation 11 through the converter 1, of the device shown in FIG. Identical parts to FIG. 1 are identified by the same reference numerals.
  • a push rod 5b can be seen, as well as a second hydraulic damper 10th
  • FIG. 3 shows a device analogous to FIG. 1, with the difference that a damping device fastened to the foundation 9 acts on the transmission housing 4, in this case a hydraulic damper 12. Parts which are the same for FIG. 1 are not assigned reference numbers for reasons of clarity.
  • FIG. 4 is a view, rotated through 90 ° about a vertical axis of rotation 13 laid by the converter 1, of the device shown in FIG. Figure 3 is related to Figure 4 as Figure 1 to Figure 2.
  • the same parts of Figure 1 are for reasons of clarity usually not assigned reference numerals. In this view it can be seen that the damping device two
  • FIG. 5 shows a device analogous to FIG. 1, with the difference that the lever 14 extends in the direction of the push rod to the torsion shaft beyond the torsion shaft, and the hydraulic damper 15 acts on the lever 14 at the end opposite the point of application of the push rod.
  • the lever 14 extends in the direction of the push rod to the torsion shaft beyond the torsion shaft, and the hydraulic damper 15 acts on the lever 14 at the end opposite the point of application of the push rod.
  • Figure 6 shows a device analogous to Figure 1, with the difference that the lever 16 in the direction from the torsion shaft to the push rod on the
  • Figure 7 shows an embodiment in which a
  • FIG. 8 shows a possible embodiment of a hydraulic damper.
  • the hydraulic damper consists of a cylinder 18 with two bottoms 19a and 19b and a piston 21 with both bottoms
  • the piston divides the volume in the cylinder 18 in two spaces.
  • To attach the damper are on the cylinder 18 and at the
  • Piston rod 20 fasteners 24 attached.
  • the two rooms in the cylinder are over
  • Hydraulic lines 23 and a throttle 22 connected to each other. If the damper is now stressed by an external force, oil is taken from a room over the
  • adjustable throttle 22 pressed into the other room. Due to the pressure drop across the throttle 22, different pressures set in both spaces, resulting in a force on the piston 21.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentabstützung für auf Wellenzapfen reitende Antriebe, insbesondere für Konverterantriebe, mit einem auf einem anzutreibendem Wellenzapfen gelagerten Getriebegehäuse, wobei das Getriebegehäuse ein Getriebe einhaust. Die Drehmomentabstützung umfasst zumindest zwei - vorzugsweise symmetrisch zur Drehachse des anzutreibenden Wellenzapfens angeordnete - jeweils mit ihrem oberen Ende am Getriebegehäuse befestigte Schubstangen, deren untere Enden über jeweils einen Hebel mit einer Torsionswelle verbunden sind. Die Torsionswelle ist über Torsionswellenlager an einem Fundament befestigt. Es ist zumindest eine Dämpfungsvorrichtung vorhanden, die - an zumindest einem der Hebel und am Fundament angreift, oder - am Getriebegehäuse und am Fundament angreift, oder - an zumindest einer Hebelverlängerung eines Hebels und am Getriebegehäuse angreift und parallel zu der an diesem Hebel angreifenden Schubstange angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Bezeichnung der Erfindung Drehmomentabstützung für Konverterantrieb
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Drehmomentabstützung für auf Wellenzapfen reitende
Antriebe, insbesondere für Konverterantriebe, mit einem auf einem anzutreibenden Wellenzapfen gelagerten
Getriebegehäuse, wobei das Getriebegehäuse ein Getriebe einhaust ,
umfassend zumindest zwei - vorzugsweise symmetrisch zur Drehachse des anzutreibenden Wellenzapfens angeordnete - jeweils mit ihrem oberen Ende am Getriebegehäuse befestigte Schubstangen, deren untere Enden über jeweils einen Hebel mit einer Torsionswelle verbunden sind, wobei die Torsionswelle über Torsionswellenlager an einem Fundament befestigt ist.
Stand der Technik Zur Stahlerzeugung werden typischerweise Konverter verwendet, in welchen Gas, wie beispielsweise
Sauerstoff, über Blaslanzen oder die Konverterwand durchsetzende Spüldüsen in eine flüssige Metallschmelze eingeblasen wird. Zur Befüllung und Entleerung wird der Konverter um seine Kippachse gekippt. Beim Einblasen von Gas wird das System aus Konverter, flüssiger
Metallschmelze, und dem den Konverter tragenden
Fundament in Schwingungen um die Kippachse versetzt. Der durch die Schwingungen hervorgerufene Verschleiß erfordert regelmäßige Wartung und den Ersatz von
Verschleißteilen. Zur Verminderung der Auswirkungen der Schwingungen werden beispielsweise Anstrengungen unternommen, die Fundamente äußerst massiv auszuführen und sie gegenüber den übrigen Teilen des Systems möglichst schwingungsisoliert auszuführen.
Eine Drehmomentabstützung nach dem Oberbegriff der vorliegenden Erfindung ist aus DE3827329A1 bekannt. Zur Verminderung von Schwingungen sind die Schubstangen zweiteilig ausgebildet, wobei die sich
gegenüberliegenden freien Enden der Schubstangenteile durch vorspannbare Federelemente miteinander verbunden sind. In der Praxis erweist es sich, dass solche
Systeme kaum zur Reduktion von Schwingungen beitragen, da die vorgeschlagenen Feder-Dämpfer Elemente
verglichen zur ihrer Steifigkeit keine oder eine geringe Dämpfung aufweisen. Weiters bedingt diese
Bauart das die gesamte Kraft - Stürzkraft zur Folge des Moments welches am Konverterantrieb wirkt - auf die Feder-Dämpfer Elemente wirkt, was eine hohe
Beanspruchung und entsprechend große Abmessungen der Elemente bedingt. Weiters bedingen die großen
wechselnden Beanspruchungen Verschleiß in den
Elementen .
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wartungsarme und effiziente Möglichkeit zur
Reduktion von Schwingungen eines Konverters um seine Kippachse bereitzustellen. Technische Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Drehmomentabstützung für auf Wellenzapfen reitende
Antriebe, insbesondere für Konverterantriebe, mit einem auf einem anzutreibendem Wellenzapfen gelagerten
Getriebegehäuse, wobei das Getriebegehäuse ein Getriebe einhaust ,
umfassend zumindest zwei - vorzugsweise symmetrisch zur Drehachse des anzutreibenden Wellenzapfens angeordnete - jeweils mit ihrem oberen Ende am Getriebegehäuse befestigte Schubstangen, deren untere Enden über jeweils einen Hebel mit einer Torsionswelle verbunden sind, wobei die Torsionswelle über Torsionswellenlager an einem Fundament befestigt ist,
wobei die erfindungsgemäße Drehmomentabstützung dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest eine
Dämpfungsvorrichtung vorhanden ist, die
- an zumindest einem der Hebel und am Fundament
angreift, oder
- am Getriebegehäuse und am Fundament angreift, oder
- an zumindest einer Hebelverlängerung eines Hebels und am Getriebegehäuse angreift und parallel zu der an diesem Hebel angreifenden Schubstange angeordnet ist.
Das Getriebe umfasst beispielsweise ein auf dem
Wellenzapfen drehfest angeordnetes Großzahnrad, in das mit Antriebsmotoren versehene Untersetzungsgetriebe eingreifen . Nach einer Ausführungsform greifen alle Schubstangen über Hebel oder Hebelverlängerungen an derselben
Torsionswelle an. Mit der Bezeichnung Torsionswellenlager sind die Lager gemeint, in denen die Torsionswelle gelagert ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung Wellenzapfen und mit ihm verbundene anzutreibende
Anlagenteile weisen zusammen eine größere Masse als das Getriebe und das Getriebegehäuse zusammen. Um freie Rotation des Getriebes zu blockieren, dabei aber zur Vermeidung von Zwangskräften eine Translation infolge von Deformationen des Tragrings oder des Wellenzapfens nicht zu behindern- ist eine Drehmomentabstützung mit ihren oberen Enden am Getriebegehäuse befestigten
Schubstangen vorgesehen. Das untere Ende jeder
Schubstange ist jeweils über einen Hebel mit einer Torsionswelle verbunden. Vorzugsweise sind alle Hebel dabei mit derselben Torsionswelle verbunden. Die
Torsionswelle ist über Torsionswellenlager an einem Fundament befestigt. Eine Drehbewegung des
Getriebegehäuses um den Wellenzapfen führt über die Schubstangen und Hebel zu einer Torsion der
Torsionswelle, was der Drehbewegung des
Getriebegehäuses entgegenwirkt. Vorzugsweise sind die zumindest zwei Schubstangen symmetrisch zur Drehachse des anzutreibenden Wellenzapfens angeordnet.
Ein Hebel, über den das untere Ende einer Schubstange mit der Torsionswelle verbunden ist, kann eine
Hebelverlängerung aufweisen, die sich vom
schubstangenseitigen Ende des Hebels in Richtung Torsionswelle gesehen jenseits der Torsionswelle erstreckt .
Erfindungsgemäß ist zumindest eine Dämpfungsvorrichtung vorhanden, die
- an zumindest einem der Hebel und am Fundament
angreift, oder
- am Getriebegehäuse und am Fundament angreift, oder
- an zumindest einer Hebelverlängerung eines Hebels und am Getriebegehäuse angreift und parallel zu der an diesem Hebel angreifenden Schubstange angeordnet ist.
Sobald die Dämpfungsvorrichtung durch Bewegung des Hebels beziehungsweise der Hebelverlängerung und/oder des Getriebegehäuses belastet wird, wird der Bewegung des Konverters Energie entzogen. Wenn die Bewegung des Hebels beziehungsweise der Hebelverlängerung und/oder des Getriebegehäuses aufgrund von Schwingungen erfolgt, werden diese Schwingungen entsprechend gedämpft.
Im Gegensatz zum Stand der Technik DE3827329A1 ist erfindungsgemäß die Dämpfungsvorrichtung nicht in eine der Schubstangen integriert. Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Dämpfungsvorrichtung, die an zumindest einer Hebelverlängerung eines Hebels und am
Getriebegehäuse angreift, parallel zu der an diesem Hebel angreifenden Schubstange angeordnet. Parallel ist hier im Sinne von zusätzlich zu verstehen; parallel im Sinne von Parallelschaltung - also zwei Elemente nebeneinander - im Gegensatz zu einer Serienschaltung wie in DE3827329A1.
Die Dämpfungsvorrichtung ist also ein separates
Bauteil. Das Bauteil Dämpfungsvorrichtung ist ein zum Bauteil Schubstange zusätzliches Bauteil. Das Bauteil Dämpfungsvorrichtung greift also unabhängig vom Bauteil Schubstange an Fundament, Hebel, Hebelverängerung oder Getriebegehäuse an. Ein Versagen der
Dämpfungsvorrichtung führt daher lediglich zu einem Ausfall der Dämpfung, die Abstützung selbst über
Schubstange behält aber seine volle Funktionalität. Durch die Anordnung parallel zu den Schubstangen wird die Dämpfungsvorrichtung auch nur durch Kräfte zu Folge der Dämpfung und nicht durch statische Beanspruchungen belastet. Diese werden vollständig durch die
Schubstangen übernommen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung greift an jedem Hebel selbst und/oder seiner gegebenenfalls vorhandenen Hebelverlängerung eine Dämpfungsvorrichtung an .
Dadurch kann eine verbesserte Dämpfung von Schwingungen erreicht werden.
Baulich werden Verbindungen zwischen Hebeln
beziehungsweise Hebelverlängerungen und
Dämpfungsvorrichtungen oder Getriebegehäuse
beispielsweise über Löcher in den Hebeln
beziehungsweise Hebelverlängerungen und Gabelköpfe mit Bolzen an den Dämpfungsvorrichtungen ausgeführt.
Die Wirkung der Dämpfungsvorrichtungen, bei denen
Dämpfung durch Relativbewegung von Teilen der
Dämpfungsvorrichtung, die an Hebel beziehungsweise
Hebelverlängerung angreifen - das heißt, die mit Hebel beziehungsweise Hebelverlängerung verbunden sind -, und Teilen der Dämpfungsvorrichtung, die am Getriebegehäuse oder am Fundament angreifen - das heißt, die mit dem Getriebegehäuse oder dem Fundament verbunden sind -, hervorgerufen wird, lässt sich beispielweise dadurch vergrößern, dass durch Erweiterung des Hebels
beziehungsweise der Hebelverlängerung - beispielsweise in die Richtung von der Torsionswelle zur Schubstange über den Angriffspunkt der Schubstange hinaus - die Relativbewegung und damit die Dämpfung vergrößert wird.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die Dämpfungsvorrichtung zumindest einen hydraulischen Dämpfer auf.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die Dämpfungsvorrichtung zumindest einen Reibungsdämpfe auf .
Nach anderen Ausführungsformen weist die
Dämpfungsvorrichtung magnetische Dämpfer oder
elektrische Wirbelstromdämpfer auf.
Von den Erfindern der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass ein Konverter hauptsächlich um die
Kippachse, also um den Wellenzapfen des Tragrings, schwingt. Die Frequenz dieser Schwingungen ist durch die mechanische Eigenfrequenz des Kippsystems, welches Konverter inklusive seines Inhaltes - wie
beispielsweise Mauerung, Stahlschmelze, Schlacke,
Verbärungen -, Tragring und Aufhängung des Konverters, Konverterantrieb zum Kippen des Konverters,
Torsionsabstützung mit Schubstangen und Torsionswelle umfasst, bestimmt.
Wenn die mechanische Eigenfrequenz des Kippsystems nahe den Eigenfrequenzen eines anderen Systems - beispielsweise Eigenfrequenz der Oberflächenwellen des flüssigen Bades, Eigenfrequenz der Einblaseleitung, Eigenfrequenz der Blasen im Bad - liegen, kommt es durch Überlagerung der Schwingungen des Kippsystems und des anderen Systems zu Schwebungen. Speziell die damit verbundene periodische Änderung der
Schwingungsamplitude führt zu großen Deformationen und Beanspruchungen, welche großen Verschleiß bewirken.
Vorteilhafterweise hat bei der erfindungsgemäßen
Drehmomentabstützung der hydraulische Dämpfer einen maximalen Durchmesser, der kleiner als der doppelte Durchmesser der Schubstange ist. Beispielsweise werden mit hydraulischen Dämpfern mit 100 - 200 mm Durchmesser gute Ergebnisse erzielt.
Ein hydraulischer Dämpfer besteht im Wesentlichen aus einem Kolben, welcher in einem Zylinder bewegt wird - unter dem maximalen Durchmesser ist dabei der
Außendurchmesser des Zylinders zu verstehen. Schwingungsbedingter Verschleiß ist durch das
Unterbinden von Schwebungen deutlich reduzierbar. Wenn die Dämpfungsvorrichtung nur das Auftreten von
Schwebungen zu unterbinden hat, und nicht die
Anregungen für die sich zu einer Schwebung
überlagernden Schwingungen an sich - also die Energie, welche durch das Einblasen von Gas in den gefüllten Konverter eingebracht wird - dämpfen muss, kann eine deutliche Verminderung verschleißbedingender
Schwebungen mit relativ klein dimensionierten
Dämpfungsvorrichtungen erzielt werden. Es ist nämlich nicht notwendig die einzelnen Schwingungen komplett zu dämpfen, sondern es muß lediglich ein Aufschaukeln - also Übertragen von Schwingungsenergie von einem System zu einem anderen System und zurück- verhindert werden. Beispielsweise Übertragung von Bewegungsenergie der mechanischen Schwingung des Konverters auf den
flüssigen Inhalt des gefüllten Konverters, was sich in der Größe der Oberflächenwellen des Inhalts
widerspiegelt.
Entsprechend müssen die erfindungsgemäß vorgesehenen Dämpfungselemente weniger Energie dissipieren, als wenn sie die einzelnen sich zu Schwebungen überlagernden Schwingungen auf ein akzeptables Ausmaß dämpfen
müssten. Nach der bisherigen Fachmeinung über
Dämpfungen von Konverterschwingungen würde ein Fachmann auf Dämpfung der einzelnen Schwingungen zielen, eine größere erforderliche Dämpferkraft vermuten und daher größere Dämpfer bauen.
Speziell bei zur Drehachse symmetrischer Anordnung der Schubstangen sind die Schubstangen gleich ausgeführt, da sie gleich beansprucht werden.
Anhand der folgenden schematischen beispielhaften
Figuren wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren 1, 3, 5, 6, 7 zeigen Ausführungsformen der Erfindung in jeweils gleicher Ansicht.
Die Figuren 2 und 4 zeigen um 90 Grad gedrehte
Ansichten der in Figur 1 beziehungsweise in Figur 3 dargestellten Ausführungsformen.
Figur 8 zeigt eine Ausführungsform eines hydraulischen Dämpfers . Beschreibung der Ausführungsformen
Gleiche Teile in gleicher Anordnung sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist ein Konverter 1 gezeigt, der von einem Tragring 2 getragen wird. Der Tragring 2 mit Konverter 1 lässt sich um die am Tragring 2 angebrachten
Wellenzapfen 3a, 3b drehen. Auf einem Wellenzapfen 3a ist ein auf dem Wellenzapfen 3a reitender
Konverterantrieb vorgesehen. Dargestellt ist das auf dem Wellenzapfen 3a gelagerte Getriebegehäuse 4, welches ein nicht dargestelltes Getriebe einhaust.
Die Drehmomentabstützung für den auf dem Wellenzapfen 3a reitenden Antrieb umfasst zwei symmetrisch zur
Drehachse des anzutreibenden Wellenzapfens 3a
angeordnete, jeweils mit ihrem oberen Ende am
Getriebegehäuse 4 befestigte Schubstangen 5a, 5b - in Figur 1 ist nur Schubstange 5a zu sehen, Schubstange 5b ist in Figur 2 auch zu sehen. Die unteren Enden der Schubstangen 5a, 5b sind über jeweils einen Hebel mit einer Torsionswelle 7 verbunden -dargestellt in Figur 1 ist Hebel 6 für Schubstange 5a.
Die Torsionswelle 7 ist über Torsionswellenlager 8 an einem Fundament 9 befestigt. Am dargestellten Hebel 6 greift eine am Fundament 9 befestigte
Dämpfungsvorrichtung an, in diesem Fall ein
hydraulischer Dämpfer 10. Der maximale Durchmesser des hydraulischen Dämpfers 10 ist kleiner als der doppelte Durchmesser der Schubstange.
Grundsätzlich könnte die Dämpfungsvorrichtung aber auch einen Reibungsdämpfer, einen magnetischen Dämpfer, oder einen elektrische Wirbelstromdämpfer aufweisen. Figur 2 ist eine um 90° um eine durch den Konverter 1 gelegte vertikale Drehachse 11 gedrehte Ansicht der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung. Zu Figur 1 gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In dieser Ansicht ist auch eine Schubstange 5b zu sehen, sowie ein zweiter hydraulischer Dämpfer 10.
Figur 3 zeigt eine zu Figur 1 analoge Vorrichtung, mit dem Unterschied, dass an dem Getriebegehäuse 4 eine am Fundament 9 befestigte Dämpfungsvorrichtung angreift, in diesem Fall ein hydraulischer Dämpfer 12. Zu Figur 1 gleiche Teile sind aus Gründen der Übersichtlichkeit meist nicht Bezugszeichen zugeordnet.
Figur 4 ist eine um 90° um eine durch den Konverter 1 gelegte vertikale Drehachse 13 gedrehte Ansicht der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung. Figur 3 verhält sich zu Figur 4 wie Figur 1 zu Figur 2. Zu Figur 1 gleiche Teile sind aus Gründen der Übersichtlichkeit meist nicht Bezugszeichen zugeordnet. In dieser Ansicht ist zu sehen, dass die Dämpfungsvorrichtung zwei
hydraulische Dämpfer 12 aufweist, die am
Getriebegehäuse 4 angreifen.
Figur 5 zeigt eine zu Figur 1 analoge Vorrichtung, mit dem Unterschied, dass der Hebel 14 in die Richtung von Schubstange zur Torsionswelle über die Torsionswelle hinaus erweitert ist, und der hydraulische Dämpfer 15 am dem Angriffspunkt der Schubstange entgegengesetzten Ende am Hebel 14 angreift. Zu Figur 1 gleiche Teile sind aus Gründen der Übersichtlichkeit keine
Bezugszeichen zugeordnet. Figur 6 zeigt eine zu Figur 1 analoge Vorrichtung, mit dem Unterschied, dass der Hebel 16 in die Richtung von der Torsionswelle zur Schubstange über den
Angriffspunkt der Schubstangen hinaus erweitert ist, und der hydraulische Dämpfer 17 am äußeren, dem mit der Torsionswelle verbundenen Ende gegenüberliegenden, Ende des Hebels 16 angreift. Zu Figur 1 gleiche Teile sind aus Gründen der Übersichtlichkeit keine Bezugszeichen zugeordnet .
Durch diese Verlängerung des Hebels ist im Vergleich zu Figur 1 die Wirkung der Dämpfungsvorrichtung
vergrößert .
Figur 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein
hydraulischer Dämpfer 26 an einer Hebelverlängerung 25 und am Getriebegehäuse 4 angreift. Verdreht sich das Getriebegehäuse 4, wird eine Seite des Gehäuses 4 und die zugehörige Schubstangen nach unten bewegt. Der Hebel, an dem die Schubstange angreift, wird nach unten verdreht, und daher bewegt sich die Hebelverlängerung
25, an der der hydraulische Dämpfer befestigt ist, nach oben. Das heißt der Befestigungspunkt des hydraulischen Dämpfers 26 an der Hebelverlängerung 25 bewegt sich nach oben, der Befestigungspunkt des hydraulischen Dämpfers 26 am Getriebegehäuse 4 bewegt sich nach unten. Im hydraulischen Dämpfer 26 kommt es zu einer Relativbewegung zwischen Kolbenstange und Zylinder des hydraulischen Dämpfers, wobei diese im Vergleich zu Figur 1 und 2 - bei entsprechender Bewegung des Hebels in Figur 1 und 2 - doppelt so groß ist. Damit wird eine vergleichsweise bessere Dämpfungswirkung erzielt.
In der dargestellten Ausführungsform liegen die
Angriffspunkte von Schubstange und hydraulischem Dämpfer 26 an Hebelverlängerung 25 und Getriebegehäuse 4 in einer Ebene.
In den Figuren 5,6,7 greift nur eine
Dämpfungsvorrichtung an einem Hebel oder
Hebelverlängerung an.
Figur 8 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines hydraulischen Dämpfers. Der hydraulische Dämpfer besteht aus einem Zylinder 18 mit zwei Böden 19a und 19b und einem Kolben 21 mit einer beide Böden
durchsetzenden Kolbenstange 20. Der Kolben teilt das Volumen im Zylinder 18 in zwei Räume. Zur Befestigung des Dämpfers sind am Zylinder 18 und an der
Kolbenstange 20 Befestigungselemente 24 angebracht.
Mögliche Ausführungsformen dieser Befestigungselemente sind Laschen oder Gabelköpfe.
Die beiden Räume im Zylinder sind über
Hydraulikleitungen 23 und eine Drossel 22 miteinander verbunden. Wird der Dämpfer nun durch eine äußere Kraft beansprucht, wird Öl von einem Raum über die
verstellbare Drossel 22 in den anderen Raum gedrückt. Durch den Druckabfall an der Drossel 22 stellen sich in beiden Räumen unterschiedliche Drücke ein, welche in einer Kraft auf den Kolben 21 resultieren. Durch die
Änderung der Ölmengen in den beiden Räumen ändert sich die Position des Kolbens im Zylinder und die Länge des Dämpfers. Die Kraft, die dieser Bewegung entgegenwirkt, ist proportional der Bewegungsgeschwindigkeit und der Einstellung der Drossel.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Liste der Bezugszeichen
1 Konverter
2 Tragring
3a, 3b Wellenzapfen
4 Getriebegehäuse
5a, 5b Schubstange
6 Hebel
7 Torsionswelle
8 Torsionswellenlager
9 Fundament
10 Hydraulischer Dämpfer
11 Drehachse
12 Hydraulischer Dämpfer
13 Drehachse
14 Hebel
15 Hydraulischer Dämpfer
16 Hebel
17 Hydraulischer Dämpfer
18 Zylinder
19a, 19b Boden
20 Kolbenstange
21 Kolben
22 Drossel
23 Hydraulikleitungen
24 Befestigungselemente
25 Hebelverlängerung
26 Hydraulischer Dämpfer Liste der Anführungen
Patentliteratur DE3827329A1

Claims

Ansprüche
1. Drehmomentabstützung für auf Wellenzapfen reitende Antriebe, insbesondere für Konverterantriebe, mit einem auf einem anzutreibendem Wellenzapfen (3a, 3b)
gelagerten Getriebegehäuse (4), wobei das
Getriebegehäuse (4) ein Getriebe einhaust,
umfassend zumindest zwei - vorzugsweise symmetrisch zur Drehachse des anzutreibenden Wellenzapfens (3a, 3b) angeordnete - jeweils mit ihrem oberen Ende am
Getriebegehäuse (4) befestigte Schubstangen (5a, 5b), deren untere Enden über jeweils einen Hebel (14,16) mit einer Torsionswelle (7) verbunden sind, wobei die
Torsionswelle (7) über Torsionswellenlager (8) an einem Fundament (9) befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine
Dämpfungsvorrichtung vorhanden ist, die
- an zumindest einem der Hebel (14,16) und am
Fundament (9) angreift, oder
- am Getriebegehäuse (4) und am Fundament (9)
angreift, oder
- an zumindest einer Hebelverlängerung (25) eines Hebels (14,16) und am Getriebegehäuse (4) angreift und parallel zu der an diesem Hebel (14,16) angreifenden Schubstange (5a, 5b) angeordnet ist.
2. Drehmomentabstützung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Hebel (5a, 5b) selbst und/oder seiner gegebenenfalls vorhandenen
Hebelverlängerung (25) eine Dämpfungsvorrichtung angreift .
3. Drehmomentabstützung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsvorrichtung zumindest einen hydraulischen Dämpfer (12,15,17,26) aufweist .
4. Drehmomentabstützung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Dämpfer
(12,15,17,26) einen maximalen Durchmesser hat, der kleiner als der doppelte Durchmesser der Schubstange ist .
5. Drehmomentabstützung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsvorrichtung zumindest einen Reibungsdämpfer aufweist.
6. Drehmomentabstützung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsvorrichtung zumindest einen magnetischen Dämpfer aufweist.
7. Drehmomentabstützung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsvorrichtung zumindest einen elektrische Wirbelstromdämpfer aufweist
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