DE10144614A1 - Konvertergetriebe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Konvertergetriebe, umfassend einen mit der Schwenkachse (6) eines Konvertergefäßes verbundenen Zahnkranz (7) im Eingriff mit wenigstens einem Antriebs-Zahnritzel (8) des Konvertergetriebes (9), und wenigstens eine in die Verzahnung des Zahnkranzes (7) ein- oder ausschwenkbare Blockiervorrichtung in Form eines an einer horizontalen Welle (10) angeordneten, mit einer Verzahnung (11) ausgebildeten Blockierarmes (12). Die Verbesserung der Blockiervorrichtung besteht darin, dass die Welle (10) des Blockierarms (12) in wenigstens einem endständigen Lager (13, 13') gelagert ist und der Blockierarm (12) mittels vorzugsweise an seinen Endbereichen angreifenden Kraftmitteln (14, 14') in die Verzahnung des Zahnkranzes (7) kraftschlüssig einrückbar, bzw. aus dem Eingriff der Verzahnung ausrückbar ist. Ferner ist die Welle (10) des Blockierarmes (12) mit jeweils zwei ineinander frei drehbar angeordneten Exzenterbuchsen (4, 5) an ihren Wellenenden im Gehäuse des Konvertergetriebes (9) gelagert. Die Lagerung ist derart, dass durch unabhängiges Verdrehen derselben eine gegenseitige ideale Eingriffsposition der beiden zusammenwirkenden Verzahnungsbereiche der Blockiervorrichtung (12) sowie des Zahnkranzes (7) einstellbar ist.

Description

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

Claims (4)

1. Konvertergetriebe, umfassend einen mit der Schwenkachse (6) eines Konvertergefäßes verbundenen Zahnkranz (7) im Eingriff mit wenigstens einem Antriebs-Zahnritzel (8) des Konvertergetriebes (9), und wenigstens eine in die Verzahnung des Zahnkranzes (7) ein- oder ausschwenkbare Blockiervorrichtung in Form eines an einer horizontalen Welle (10) angeordneten, mit einer Verzahnung (11) ausgebildeten Blockierarmes (12), dadurch gekennzeichnet,
dass die Welle (10) des Blockierarms (12) in wenigstens einem endständigen Lager (13, 13') gelagert ist und der Blockierarm (12) mittels Kraftmitteln, beispielsweise Hydraulikzylindern (14, 14'), in die Verzahnung des Zahnkranzes (7) kraftschlüssig einrückbar, bzw. aus dem Eingriff der Verzahnung ausrückbar ist, und
dass die Welle (10) des Blockierarmes (12) mit jeweils zwei ineinander frei drehbar angeordneten Exzenterbuchsen (4, 5) an ihren Wellenenden im Gehäuse des Konvertergetriebes (9) gelagert ist, derart, dass durch unabhängiges Verdrehen derselben eine gegenseitige, ideale Eingriffsposition der beiden zusammenwirkenden Verzahnungsbereiche der Blockiervorrichtung (12) sowie des Zahnkranzes (7) einstellbar ist.

2. Konvertergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Exzenterbuchsen (4, 5) und den sie aufnehmenden Bohrungen (18, 18') des Konvertergetriebes (9) je ein Spannelement (16, 16') zum Einstellen einer spielarmen Lagerung (13) zugeordnet ist.

3. Konvertergetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (16) eine mittels Axialkeilen (17) im Innen- bzw. Außendurchmesser aufweitbare Klemmbuchse ist.

4. Verfahren zum Einstellen einer spielarmen Lagerung der Welle (10) eines Blockierarmes (12) der Blockiervorrichtung an einem Konvertergetriebe (9) zwecks optimalen Eingriffs des Verzahnungsbereiches des Blockierarmes (12) in den Zahnkranz (7) des Konvertergetriebes (9), dadurch gekennzeichnet, dass durch Verdrehen der Exzenterbuchsen (4, 5) bei entspannten Spannelementen (16) der Wellenlagerung zuerst ein optimaler Eingriff des Verzahnungsbereiches der Blockiervorrichtung (12) in die Verzahnung des Zahnkranzes (7) eingestellt wird und danach die Spannelemente (16) der beiden endständigen Lagerungen (13, 13') durch Aufweiten in einen spielarmen Lagerzustand gebracht und die Exzenterbuchsen (4, 5) in ihrer Einstellung festgesetzt werden.