DE2500681B2 - Zur Aufnahme von Winkelauslenkungen geeignete Festlagerkonstruktion an einem Konvertertragring - Google Patents
Zur Aufnahme von Winkelauslenkungen geeignete Festlagerkonstruktion an einem KonvertertragringInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine zur Aufnahme von Winkelauslenkungen geeignete Festlagerkonstruktion
an einem Konvertertragring.
Im allgemeinen Maschinenbau ist es üblich, eine Welle auf einer Seite in einem Festlager und auf der
anderen Seite in einem Loslager zu lagern, um Wärmedehnungen bzw. Montageungenauigkeiten aufnehmen zu können und eine ei,.wandfreie Funktion zu
gewährleisten.
Weiters ist es im allgemeinen Maschinenbau bekannt,
miteinander in Eingriff stehende Kupplungsteile zwischen antreibenden und anzutreibenden Maschinenteilen vorzusehen, wobei ein Kupplungsteil eine kugelförmige Außenfläche aufweist, die mit einer kugelförmigen
Innenfläche des korrespondierenden Kupplungsteiles zusammenwirkt Zur zwangsweisen Übertragung der
Drehbewegung sind an beiden Kupplungsteilen formschlüssig ineinandergreifende Fortsätze vorgesehen.
Bei einer Konverteranlage wird überlicherweise der
Konvertertragring mit einem Tragzapfen in einem Festlager und mit dem anderen Tragzapfen in einem
Loslager gelagert.
Diese bekannten Konstruktionen haben jedoch den Nachteil, daß zwischen dem Konvertertragring und dem
eigentlichen Antrieb, der aus Großrad, Vorgelegen und Motor besteht, eine eigene Lagerunterstützungskonstruktion erforderiich ist, die einen entsprechenden
Platzbedarf hat. Dies ist besonders nachteilig, wenn vorhandene Konverteranlagen, z. B. zufolge Kapazitätserweiterungen umgebaut und in bestehende Hallenkoastruktionen eingebaut werden müssen. Ein anderer
Nachteil besteht darin, daß zur Aufnahme der auftretenden Auslenkungen eigene Maschinenelemente,
wie Pendelrollenlager vorgesehen werden, die verhältnismäßig weit von der Tragringprofilmitte entfernt
liegen, mit der Folge, daß beim Kippen des Konverters beachtliche exzentrische Wege zurückgelegt werden
müssen. Schließlich treten bei bekannten Konverterlagerkonstruktionen beim Einbinden des Zapfens in den
Tragring Schwierigkeiten beim Schweißen auf, wenn man vergütete Werkstoffe verwendet, die festigkeits
mäßig zu bevorzugen wären. Deshalb verzichtet man meist auf vergütete Werkstoffe und verwendet Stähle
mit einer Warmstreckgrenze bis maximal 25 kp/mm2, weil diese beim Schweißen nicht angewärmt zu werden
brauchen, und nimmt statt dessen eine Überdimensionierung der Zapfen in Kauf.
Es ist weiters für Konvertertragringe bekannt, das Großrad direkt am Tragring staiT zu befestigen und,
diametral gegenüberliegend zum Großrad einen Tragzapfen vorzusehen, wobei entweder, wenc der Tragzapfen ortsfest montiert ist und in eine Ausnehmung des
Tragringes ragt ein zwischen Tragring und Tragzapfen Winkelauslenkungen sowie Drehbewegungen des Tragringes zulassendes Lager vorgesehen ist, oder, wenn der
Tragzapfen starr im Tragring befestigt ist ein Drehbewegungen sowie Winkelauslenkungen zu lasse η-
des Lager zwischen dem Tragzapfen und einem
ortsfesten Lagergehäuse angeordnet ist Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, daß das Lager am Tragzapfen
sowohl die Winkelauslenkungen als auch die Drehbewegungen zulassen muß und daß eine Durchbiegung des
Tragringes direkt auf das Großrad übertragen wird und dadurch I^ageveränderungen der Zähne des Großrades
verursacht.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und stellt
sich die Aufgabe, eine Lagerkonstruktion, insbesondere Festlagerkonstruktion für Konverter zu schaffen, bei
der die Auslenkuit «spunkte nahe den Stellen liegen, an
denen sie auftreten, d. h. sehr nahe der Tragringprofilmitte bzw. Zapfenachse und wobei eine drehbare
Lagerung des Tragzapfens und die Aufnahme von Winkelauslenkungen von jeweils verschiedenen Bauteilen übernommen werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß in dem Tragring eine Büchse eingesetzt ist, in die ein
den Kippantrieb des Tragringes einleitender Festlagerzapfen reicht wobei auf dem Festlagerzapfen in an sich
bekannter Weise eine kugelzonenförmige Nahe mit einer der Kugelfläche folgenden Außenverzahnung
aufgebracht ist, die mit einer gerann Gegenverzahnung
an der Innenseite der Büchse in Eingriff ist und wobei zwischen Büchse und Zapfen ein aus Innenringen und
Außenringen bestehendes Lager vorgesehen ist deren als Kugelflächen ausgebildete gegenseitige Laufflächen
einen gemeinsamen Mittelpunkt Mbesitzen.
Erfindungsgemäß wird der Tragzapfen der Festlagerseite in den Tragring drehfest, jedoch Winkelbewegungen zwischen Tragring und Tragzapfen zulassend,
eingesetzt. Die Funktionen, die die bisher üblichen Tragzapfenlager zu erfüllen hatten — nämlich einerseits
eine drehbare Lagerung des Tragzapfens und andererseits die Aufnahme von Winkelbewegungen — werden
erfindungsgemäß von jeweils verschiedenen Bauteilen übernommen, so daß für jede dieser Funktionen eigener,
speziell auf die ihm zugedachte Funktion abgestimmter
Bauteile verwendet werden kann, nämlich einerseits
eine Winkelauslenkungen zulassende Kupplung im Inneren des Tragringes und andererseits Lager für den
Tragzapfen, bei deren Ausbildung auf durch das Konvertergewicht verursachte Winkelauslenkungen
der Kippachse des Konverters nicht geachtet zu werden braucht
Die Erfindung ermöglicht es, den Zapfen aus vergütetem Stahl herzustellen und beanspruchungsgemäß zu dimensionieren, d. h. die Festigkeitseigenschaf-
ten des vergüteten Stahles ohne Überdimensionierungen optimal auszunützen.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind in der Zeichnung in Verbindung mit der folgenden
Beschreibung näher erläutert
Fi g. 1 zeigt die Gesamtansicht einer Konverteranlage,
Fig.2 und 3 den zugehörigen Grundriß bzw.
Seitenriß.
Die Fig.4 veranschaulicht ein Beispiel für die Festlagerkonstruktion eines Konverters im Schnitt nach
der Linie IV-IV der F i g. X
In der Zeichnung ist der Konverter mil I, der
Tragring mit 2, der Loslagerzapfen mit 3, das Loslagergehäuse mit 4, der Loslagerständer mit 5 und
das Joslagerseitige Fundament mit 6 bezeichnet. Der
Konverterantrieb ist allgemein mit 7 bezeichnet, das antriebsseitige Fundament mit 8.
Wie aus der Darstellung der F i g. 4 hervorgeht, ist auf
der Festlagerseite in den Tragring 2 ein Büchse 9 eingeschweißt, an deren Innenseite eine gerade
Verzahnung 10 vorgesehen ist. An der Büchse sind die Außenringe 11 des erfindungsgemäßen Lagers befestigt,
die kugelförmige Laufflächen 12 aufweisen. In die Büchse ragt ein Zapfen 13, der mit dem Antriebszahnrad
14 einstückig zusammenhängt. Auf dem in die Büchse reichenden Teil des Zapfens ist eine kugelzonenförmige
Nabe 15 aufgebracht, die eine bogenförmige Verzahnung 16 besitzt, welche mit der Gegenverzahnung 10
kämmt Beidseitig der Nabe sind am Zapfen die ebenfalls mit kugelförmigen Laufflächen 12 ausgebildeten
Innenringe 17 des erfindungsgemäßen Lagers
angeordnet, die die Verzahnungen des Zapfens und der Büchse einschließen. Die Kugelflächen 12 der Ringe 11
und 17 und die Bogenverzahnungen 16 haben einen gemeinsamen Mittelpunkt M, der in dar Zapfenachse
liegt. Das Lager ist so dimensioniert, daß zwischen dem !topfkreis der Verzahnung 16 und dem Fußkreis der
Verzahnung 11 ein geringes Spiel 18 vorhanden ist, welches die Verzahnungen gewichtsentlastet. Es ist
verständlich, daß bei einer Auslenkung die Außenringe und Innenringe des Lagers gegeneinander ausschwenken,
wodurch Winkelauslenkungen von ±a aufgenom-
men werden können.
Konverterseitig ist an dem Lager ein Enddeckel 19 vorgesehen, der das Lager gegen den schulterförmigen
Absatz 20 des Zapfens verspannt. Antriebsseitig ist ein Abschlußring 21 vorgesehen, der mit Dichtungen 22
gegen den Zapfen abdichtet. Das Zahnrad 14 ist in einem an dem Fundament 8 befestigten Gehäuse 23
eingesetzt. Infoige der Befestigung des Gehäuses am Fundament erübrigt sich eine eigene Diehmomentenstütze.
Mit 24 und 25 sind Gleit-, Gelenk- oder Wälzlager bezeichnet, von denen dos eine als Festlager
und das andere als Loslager fungier! Am Gehäuse sind weiters vier Ritzel 26, samt Vorgelege 27 und Motoren
28 angeflanscht, wie im einzelnen aus den F i g. 2 und 3 zu ersehen ist. Für den Zapfen 13 kann erfindungsgemäß
ein vergüteter Stahl verwendet werden, da er in den Tragt mg nicht eingeschweißt wird und somit keine
Probleme durch Vorwärmen auftreten. Dadurch kann der Zapfen beanspruchungsgerecht konstruiert und
optimal ausgelegt werden, d. h. er braucht nicht überdimensioniert zu werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Zur Aufnahme von Winkelauslenkungen geeignete Festlagerkonstruktion an einem Konvertertragring, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Tragring (2) eine Büchse (9) eingesetzt ist, in die ein den Kippantrieb des Tragringes einleitender
Festlagerzapfen (13) reicht, wobei auf dem Festlagerzapfen (13) in an sich bekannter Weise eine
kugelzonenförmige Nabe (15) mit einer der Kugelfläche folgenden Außenverzahnung (16) aufgebracht
ist, die mit einer geraden Gegenverzahnung (10) an der Innenseite der Büchse (9) in Eingriff ist und
wobei zwischen Büchse (9) und Zapfen (13) ein aus Innenringen (17) und Außenringen (11) bestehendes
Lager vorgesehen ist, deren als Kugelflächen ausgebildete gegenseitige Laufflächen (12) einen
gemeinsamen Mittelpunkt Λ7besitzen.
2. Festlagerkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festlagerzapfen (13)
aus vergütetem Stahl besteht
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