DE2520728B2

DE2520728B2 - Konverterantrieb

Info

Publication number: DE2520728B2
Application number: DE2520728A
Authority: DE
Inventors: Fedor Vladimirovitsch Krajsinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-24
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1980-06-12
Also published as: FR2324739A1; GB1469597A; DE2520728A1; FR2324739B1; DE2520728C3; US3977659A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Konverter, der ein in einem Tragring mit Zapfen gelagertes Gefäß und mindestens einen Mehrmotorenantrieb enthält, welcher auf den Tragringzapfen mit Hilfe der Nabe des Rades eines langsam laufenden Untersetzungsgetriebes gesetzt ist

Aus der CH-PS 2 31 753 ist eine Antriebseinrichtung für Drehtrommeln bekannt, bei der die Drehtrommel über einen Zapfen mit einem Stirnrad eines Getriebes verbunden ist, wobei die Kupplung zwischen Stirnrad und Zapfen über eine am Zapfen angeordnete kugelförmige Kalotte und «ine in der Nabe des Stirnrades angeordnete Büchse erfolgt.

Eine vergleichbare Verbindung zwischen einem Antriebszapfen und einem Stirnrad eines Getriebes ist auch aus dem DE-GM 18 85 726 und der DE-PS 02 725 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem

Konverter der eingangs erwähnten Art, bei dem der Zapfen in der Nabe des Rades eines langsam laufenden Untersetzungsgetriebes mit Hilfe einer sphärischen Buchse beweglich angeordnet ist, die in einer entsprechenden Büchse gelagert ist, eine sichere Übertragung des Drehmomentes zu gewährleisten.

Dies wird bei einem Konverter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Zapfen des Tragringes mit einem Schaft versehen to ist, der mit dem Zapfen aus einem Stück gefertigt ist, während in der Radnabe des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes koaxial mit dem Zapfen eine verzahnte Buchse mit einer Aussparung, die mittels Einlagen mit dem Schaft verbunden ist, eingesetzt ist, is wobei sich die balligen Zähne der verzahnten Buchse zwischen den geradflankigen Zähnen der Radnabe des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes befinden und die verzahnte Buchse auf der Seite der Aussparung mit einem Reifen, der die Festigkeit der Buchse erhöht, versehen ist, und die Radnabe des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes des mehnootorenaniriebs mit ringförmigen Vorsprüngen versehen ist

Eine vorteilhafte Kupplungsmöglichkeit besteht auch

darin, daß eine Radnabe des langsam laufenden

Untersetzungsgetriebes des Mehrmotorenantriebs auf

der Seite des Tragringes mit Vorsprüngen versehen ist und der Tragring Vorsprünge aufweist, die mit den

Vorsprüngen der Nabe mittels Einlagen, welche mit

einem der Vorsprünge längs einer Zylinderfläche verbunden sind, kuppelbar sind.

Schließlich ist eine Kupplung auch in der Weise möglich, daß der Tragring mit einer Radnabe des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes des Mehrmotorenantriebs durch einen Drehmomentübertrager J5 verbunden ist, der in Form mindestens einer Torsionswelle ausgeführt ist die in am Tragring befestigten Lagern drehbar gelagert ist wobei an den Enden der Torsionswelle Kurbeln starr befestigt sind, welche mittels Gelenkstangen mit Vorsprüngen der Radnabe des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes des Mehrmotorenantriebs des Konverters verbunden sind.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt
*5 F i g. 1 die Konstruktion eines erfindungsgemäßen Konverters mit zweiseitig angeordnetem Mehrmotorenantrieb,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie H-Il der Fi g. 1 durch einen Teil des erfindungsgemäßen Konverters,
™ Fig.3 einen Schnitt nach Linie Hi-III der Fig. 1 durch einen Teil des erfindungsgemäßen Konverters,

F i g. 4 eine Konstruktionsvariante des erfindungsgemäßen Konverters mit im Schnitt dargestelltem einseitigem Mehrmotorenantrieb,
F i g. 5 in Befestigungsbaugruppe eines Antriebszapfens in der Radnabe des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes des Mehrmotorenantriebs des erfindungsgemäßen Konverters,

F i g. 6 eine Konstruktionsvariante des erfindungsgew) mäßen Konverters mit im Schnitt dargestelltem einseitigem Mehrmotorenantrieb,

F i g. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII der F i g. 7,

F i g. 8 eine weitere Konstruktionsvariante des erfindungsgemäßen Konverters mit im Schnitt darge-^Μ stelltem einseitigem Mehrmotorenantrieb,

Fig. 9 einen Schnitt nach Linie IX-IX der Fig.8 durch einen Teil des erfindungsgemäßen Konverters,

F i g. 10 eine Baugruppe mit Dämpfungseinlagen,

F i g, 11 eine weitere Konstruktionsvariante des erfindungsgemäBen Konverters mit im Schnitt dargestelltem einseitigem Mehrmotorenantrieb und

Fig. 12 einen Schnitt nach Linie XII-XII der F ig. 11.

Der erfindungsgemäße Konverter enthält ein Gefäß 1 (Fig. 1), welches in einem Tragring 2 gelagert ist, der mittels Zapfen 3 auf Mehrmotorenantrieben 4 und 5 aufliegt

Der Mehl .noiorenantrieb 4 dient als ortsfestes Auflager des Konverters und der Mehrmotorenantrieb 5 als schwimmendes Auflager des Konverters.

Die Mehrmotorenantriebe 4 und 5 sind konstruktiv identisch und jeder von ihnen enthält ein schneilaufendes Untersetzungsgetriebe 6 mit Motoren 7 und ein langsamiaufendes Untersetzungsgetriebe 8 (F i g. 2, 3), das starr am Fundament befestigt ist Auf den Zapfen 3 des Tragrings 2 des Konverters ist eine Buchse 9 aufgesetzt, deren Außenfläche kugelförmig ausgeführt ist Die Radnabe 10 (Fig.2) des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 8 des Mehrmotorenantriebs 4 enthält auf der Seite der Buchse 9 eine Hfiise H, die in axialer Richtung starr befestigt ist und deren Innenfläche an der BerühirungssteHe mit der Buchse ?, ebenfalls kugelförmig ausgeführt ist Die Hülse 11 ist in der durch ihre Achse verlaufenden Ebene aufgeschnitten und mittels ihres Ansatzes an der Stirnfläche der Radnabe 10 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 8 befestigt

Die Außenfläche der Buchse 9 ist derartig an die entsprechende Irenenfläche der Hülse 11 angepaßt, daß beim weitgehendsten Anliegen der Oberflächen derselben aneinander doch die Möglichkeit einer Drehung der Buchse 9 in bezug auf die Hülse 11 um einen Winkel, der größer als der höchstzulässige Schrägstellwinkel des Antriebszapfens 3 ist, erhalten bleibt

Im Hohlraum jeder Nabe 10 (Fig.2, 3) der Mehrmotorenantriebe 4 und S ist eine verzahnte Buchse 12 eingesetzt, auf deren einer Stirnseite sich ein Zahnkranz 13 mit balligen Zähnen befindet während an der anderen Stirnseite eine spindelartige Aussparung ausgeführt ist welche mit einem Schaft 14 des Zapfens 3 über zylindrische Einlagen 15 in Verbindung steht Auf die verzahnte Buchse 12 ist ein Reifen 16 auf der Aussparungsseite aufgesetzt An der Stirnfläche der Nabe 10 ist auf der der Buchse 9 gegenüberliegenden Seite eine Hülse 17 mit geradflankigen Zähnen starr befestigt, die aus einem Stück mit der Nabe 10 gefertigt werden kann. Der Hohlraum der Hülse 17 ist durch einen Deckel 18 geschlossen. An der Hülse 17 und am Deckel 18 sind entsprecnende, vorzugsweise ringförmige Vorsprünge 19 beziehungsweise 20 vorgesehen.

Im Gegensatz zum Mehrmotorenantrieb 4 ist beim Mehrmotorenantrieb 5, der die Aufgabe eines schwimmenden Traglagers erfüllt die Nabe 10 auf der Seite der Buchse 9 mit einer Hülse 21 versehen, die sich in axialer Richtung verschieben kann. Die Hülse 21 hat auf der Seite der Nabe 10 ringförmige Führungsschrägen »d«. Die Innenfläche der Hülse 21 an der Berührungsstelle mit der Buchse 9, ist kugelförmig ausgeführt.

Die Außenfläche der Buchse 9 ist genauso wie beim Mehrmotorenantrieb 4 (F i g. 2) derartig an die entsprechende Oberfläche der Hülse 21 (F i g. 3) angepaßt, daß beim weitgehendsten Anliegen der Oberflächen derselben aneinander doch die Möglichkeit einer Drehung der Buchse 9 in bezug auf die Hülse 21 um einen Winkel, der größer als der höchstzulässige Schrägstellwinkel des Zapfens 3 ist, erhalten bleibt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Konverters

betrachtet

Während des Betriebs wird das Gefäß 1 (Fig I) mittels der Mehrmotorenantriebe 4 und 5 schräggestellt und gedreht, wobei das Drehmoment von den Motoren 7 über die schnellaufenden Untersetzungsgetriebe 6 und die langsamlaufenden Untersetzungsgetriebe 8 (F i g. 2, 3) auf die Radnaben 10 der langsamlaufenden Untersetzungsgetriebe 8 übertragen wird. Von den Naben 10 wird das Drehmoment über die starr an ihnen

ίο befestigten Hülsen 17, deren geradflankige Zähne mit den balligen Zähnen der Zahnkränze 13 in Eingriff stehen, auf die verzahnten Buchsen 12 übertragen, die mittels ihrer Aussparungen über die Einlagen 15 die Schäfte 14 der Zapfen 3 des Tragrings 2 in Drehung versetzen. Jede verzahnte Buchse 12 ermöglicht das Übertragen des Drehmoments von der Nabe 10 auf den Zapfen 3 des Tragrings 2 bei einer gewissen Schrägstellung der Achse des Zapfens 3 in bezug auf die Achse der Nabe 10 zu.

Es ist besonders zu bemerken, d?. Vi bei koaxialer Lage der Naben 10 der mehrmoiorenarurhbe 4 und 5 die anfängliche Selbsteinstellung der Buchsen 9 und der verzahnten Buchsen 12 in den Naben 10 erfolgt wonach jede Buchse 9 und jede verzahnte Buchse 12 unbeweglich in bezug auf die Nabe 10 verbleibea

Bei außermittiger Lage der Ausdrehungen der Naben 10 können sich die Buchsen 9 in der Hülse U (Fig.2) oder in der Hülse 21 (F i g. 3) um einen gewissen Winkel λ drehen, welcher nicht größer als d_T höchstzulässige

jo Schrägstellwinkel der Buchse 9 in bezug auf die obenerwähnten Hülsen 11 und 21 ist

Ein dauerndes Selbsteinstellen der Antriebszapfen 3 (F i g. 2, 3) mit den starr aufgesetzten Buchsen 9 in der Hülse 11 (Fig.2) oder der Hülse 21 (Fig.3) hat eine

J5 Verschiebung des Schafts 14 (F i g. 2,3) des Antriebszapfens 3 in radialer Richtung zur Folge. Eine Verschiebung in der Senkrechtebene wird durch die Verschiebung der balligen Zähne der Zahnkränze 13 in bezug auf die geradflankigen Zähne der Hülsen 17 und durch die

Verschiebung der Schäfte 14 in den Aussparungen der

verzahnten Buchsen 12 ausgeglichen. Die letztgenannte

Verschiebung wird durch ein Drehen der zylindrischen Einlagen 15 ausgeglichen. Eine Verschiebung in waagerechter Richtung wird

durch die Verschiebung der balligen Zähne der Zahnkränze 13 in bezug auf die geradflankigen Zähne der Hülsen 17 und durch die Verschiebung der Schäfte 14 längs den Gleitflächen der zylindrischen Einlagen 15 ausgeglichen. Eine spontane Längsverschiebung jeder verzahnten Buchse 12 wird durch die Vorsprünge 19,20 an der Hülse 17 und am Deckel 18 begrenzt.

Trotz des Vorhandenseins von Spielen in jedem Betr&bszug (die Nabe 10 — der Antriebszapfen 3) sind keine Schwankungen des Gefäßes 1 (Fig. 1) des Konverters zu beobachten, da die Berührungsfläche zwischen der Buchse 9 (Fig.2, 3) und der Hülse 11 (Fig.2) oder der Buchse 9 und der Hülse 21 (Fig.3) groß ist und Reibungskräfte an der obenerwähnten Berührungsfläche auftreten.

«ι Die Reibungskräfte an den Berührungsflächen zwischen der Buchse 9 und der Hülse 11 (Fig.2) beziehungsweise der Hülse 21 (F i g. 3) vermindern bedeutend die Beschleunigung der verzahnten Buchse 12 (F i g. 2, 3), welche beim Reversieren des Antriebs

hi entsteht. Als Folge hiervon ändern sich die Flankenspiele zwischen den geradflankigen Zähnen der Hülse 17 und den balligen Zähnen des Kranzes 13 langsam und stoßfrei, wodurch die dynamischen, auf den Konverter

übertragenen Belastungen vermindert werden.

Die Wärmeausdehnung des Tragrings 2 (F i g. 1) wird durch den Mehrmotorenantrieb 5 ausgeglichen, der als schwimmendes Traglager dient, da die Hülse 21 (F i g. 3) in der Radnabe 10 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 8 und Schaft 1i4 des Antriebszapfens 3 in bezug auf die Einlagen 15 der verzahnten Buchse 12 in axialer Richtung verschoben werden. Die erwähnte Buchse 12 kann ihrerseits eim: durch die Vorsprunge 19, 20 begrenzte Langsverschiebung ausführen.

Zum Erleichtern der Montage besitzt der Schaft 14 Abschrägungen »e« und zum Übertragen größtmöglicher Momente ist er verstärkt ausgeführt. Das Ende der verzahnten Buchse 12 ist in der Aussparungszone verstärkt ausgeführt z. B. durch einen Reifen 16, der aus einem Stück hergestellt oder als hochfestes Band aufgewickelt werden kann.

Wenn die Belastung durch das Gewicht des rionvertergefäBes i auf eine Lagerbaugruppe durch P bezeichnet wird, so verteilt sich die Last auf die Lager der Radnabe 10 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes folgendermaßen:

Bei gleicher Entfernung der Senkrechtachse der Buchse 9 von den Lagern der Nabe 10 beträgt die Belastung eines Lagers 0,5 P. Beim Verschieben der Senkrechtachse der Buchse 9 in Richtung auf eines der Lager der Nabe 10 wächst die Belastung dieses Lagers an, aber überschreitet Pnicht.

Auf diese Weise können durch Einsetzen der Hülse 11 (F i g. 2) oder der Hülse 21 (F i g. 3), auf welcher mittels der starr befestigten Buchse 9 (F i g. 2, 3) der Zapfen 3 aufliegt in die Radnabe 10 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 8 des Mehrmotorenantriebs, Schrägstellungen des Zapfens 3 in bezug auf seine geometrische Drehachse in der Radnabe 10 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 8 des Mehrmotorenantriebs ausgeglichen werden.

Da die Nabe 10 sich synchron mit dem Zapfen 3 dreht, werden Bedingungen geschaffen, bei denen die Schrägstellungen des Zapfens 3 mit minimalen Verlusten durch Reibung der einander berührenden Flächen der Buchse 9 und der ihr entsprechenden Hülse ausgeglichen werden, d. h. die Buchse 9 ändert entweder überhaupt ihre Lage nicht in bezug auf die Nabe 10 oder diese Änderungen sind so gering, daß die Nabe 10 durch Reibungskräfte praktisch nicht belastet wird.

In F i g. 4 ist ein Konverter mit einseitig angeordneten Mehrmotorenantrieb abgebildet Bei solch einem Konverter liegt der Zapfen 3' des Stützrings 2 auf der Radnabe 22 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 23 mittels einer auf den Zapfen 3' aufgesetzten, kugelförmigen Buchse 24, die mit einem Zahnkranz 25 versehen ist, und mittels zwei kugelförmigen Hülsen 26, die im Hohlraum der Radnabe 22 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 23 befestigt sind, auf.

Die Symmetrieachse des Zahnkranzes 25 geht durch den geometrischen Mittelpunkt der Halbkugeln A und B, während seine balligen Zähne in Eingriff mit den geradflankigen Zähnen 27 der Radnabe 22 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 23 stehen. Der nichtangetriebene Zapfen 28 des Tragrings 2 liegt auf einem schwimmenden Traglager 29 beliebiger bekannter Konstruktion auf, welches es ermöglicht, die Wärmeausdehnungen des Stützrings 2 in Richtung der Konverterdrehachse auszugleichen.

Nun wird die Arbeitsweise dieses Konverters beschrieben. Beim Drehen der Nabe 22 wird das Drehmoment des Antriebs durch die geradflankigen Zähne 27 auf die mit ihnen im Eingriff stehenden balligen Zähne des Zahnkranzes 25 und folglich auch auf die kugelförmige Buchse 24 übertragen, welche auf dem Zapfen 3' starr befestigt ist und das Drehmoment auf -, den Tragring 2 überträgt. Die Reibungskräfte an den kugelförmigen Flächen begünstigen einen stoßfreien Übergang der Spiele in der Verzahnung und verhindern das Hin- und Herschwingen des Konvertergefäßes 1 während des Blasens und anderer technologischer

in Arbeitsgänge.

Die kugelförmige Buchse 24 läßt das Übertragen des Drehmoments von der Nabe 22 auf den Zapfen 3' des Tragrings 2 bei einer gewissen Schrägstellung der Achse des Zapfens 3' in bezug auf die Achse der Nabe 22 zu.

Bei koaxialer Lage der Naben des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 23 und des schwimmenden Traglagers 29 erfolgt die anfängliche Selbsteinstellung der kugelförmigen Buchse 24 in den kugelförmigen Huisen Λ sowie auch der baiügen Zähne des Zahnkranzes 25 in bezug auf die geradflankigen Zähne 27 der Radnabe 22, wonach die kugelförmige Buchse 24 unbeweglich in bezug auf die Radnabe 22 bleibt

Bei außenmittiger Lage der Naben des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 23 und des schwimmen-

2^r, den Traglagers 29 kann sich die kugelförmige Buchse 24 in den kugelförmigen Hülsen 26 um einen Winkel λ drehen (tgix - 'Ib, wobei a — Größe der Außermiltigkeit, ι« — Abstand zwischen den Senkrechtachsen der kugelförmigen Buchse 24 und des schwimmenden

jo Traglagers 29 sind).

Da die Größe »a« während der Montage oder während der Ausbesserungen eingestellt werden kann und bedeutend kleiner als die Größe »b« ist, so ist der Schrägstellwinkel der Buchse 24 <%»0°, d.h. praktisch ist die kugel^f ^-Tiige Buchse 24 unbeweglich in bezug auf die Radnal _ ζ.' und die kugelförmigen Hülsen 26.

Die Höchstbelastung der Lager 30 der Nabe 22 hängt ebenso wie im obenbetrachteten Fall von der Lage der kugelförmigen Buchse 24 in bezug auf die Lager 30 ab und ihre Größe liegt im Bereich zwischen 0,5 Pund P.

Im folgenden wird eine Ausführungsvariante des Mehrmotorenantriebs des Konverters beschrieben bei welcher der Antriebszapfen 3" (F i g. 5) des Konvertertragrings mit einer Buchse 31 versehen ist, die starr auf

■15 dem Zapfen 3" sitzt Ein Ende der Buchse 31 ist kugelförmig ausgeführt, während das andere Ende der Buchse 31 aus einem Zahnkranz 32 mit balligen Zähnen besteht Die Radnabe 33 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 34 ist auf der Seite der Buchse 31 mit

so einer in axialer Richtung unbeweglich befestigten Hülse 35 versehen, deren Innenfläche kugelförmig ist und dem kugelförmig ausgeführten Teil der Oberfläche der

Buchse 31 entspricht Die Hälse 35 ist in der durch ihre Achse-verlaufenden

Ebene aufgeschnitten und mit ihrem Ansatz an der Stirnfläche der Radnabe 33 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 34 befestigt.

In den Hohlraum der Nabe 33 ist eine Hülse 36 eingesetzt, die auf der einen Seite geradflankige Zähne, welche in die balligen Zähne des Zahnkranzes 32 der Buchse 31 eingreifen, und auf der anderen Seite einen Zahnkranz 37 hat, dessen ballige Zähne rrrit den geradflankigen Gegenzähnen 38 der Nabe 33 in Eingriff stehen. Die Nabe 33 ist durch einen Deckel 39 verschlossen.

Während des Betriebs des mehrmotorigen Antriebs wird das Drehmoment von der Nabe 33 über ihre geradflankigen Zähne 38 auf den Zahnkranz 37 der

Hülse 36 übertragen, die über ihre geradflankigen Zähne mit den balligen Zähnen des Zahnkranzes 32 der Buchse 31 in Eingriff steht und auf diesen Kranz das Drehmoment überträgt. Die Buchse 31 ist mit dem Zapfen 3" starr verbunden, welcher das Drehmoment ■-> auf den Konvertertragring überträgt.

Dk Buchse 31 läßt in der Hülse 35 die Anordnung der Achse des Zapfens 3" mit einer gewissen Schrägstellung in bezug auf die Achse der Nabe 33 zu. Die Hülse 36 ermöglicht es, daß bei der erwähnten Schr^gstellung der in Achse des Zapfens 3" das Drehmoment übertragen wird.

Bei koaxialer Lage der Ausdrehung der Nabe 33 und der Ausdrehung des gegenüberliegenden Traglagers, auf dem der nichtangetriebene Stutzringzapfen aufliegt, ι ϊ erfolgt die anfangliche Selbsteinstellung der Buchse 31 dank der Kugelform des Teils derselben, welcher in der Hülse 35 der Radnabe 33 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes sitzt, und der Hülse 36, welche in die Nabe 33 eingesetzt ist. Hiernach verbleiben die Buchse 31 und die Hülse 36 unbeweglich in bezug auf die Nabe 33.

Bei außermittiger Lage der Ausdrehung der Nabe 33 und der Ausdrehung des gegenüberliegenden Traglagers kann sich die Buchse 31 in der Hülse 35 bei « gleichzeitiger radialer Verschiebung des Zahnkranzes 32 drehen.

Diese Verschiebung wird durch die Schrägstellung der Hülse 36 und die Verschiebung der balligen Zähne der Zahnkränze 32, 37 in bezug auf die geradflankigen in Gegenzähne der Hülse 36 und der Nabe 33 ausgeglichen. Das vorhandene Spiel in der Verzahnung des Getriebezugs (Nabe 33 — Buchse 31) ruft keine Schwankungen des Konvertergefäßes und Stöße in der Verzahnung beim Reversieren des Antriebs hervor, da J5 dies durch die Reibungskräfte, welche an den Berührungsflächen des kugelförmigen Teils der Buchse 31 und der Hülse 35 auftreten, verhindert wird.

Die Belastung der Lager 40 der Nabe 33 hängt, wie dies oben dargelegt wurde, von der Lage der Buchse 31 in bezug auf die Lager 40 ab und ihre Größe liegt im Bereich zwischen 0,5 Pund P.

In Fig.6 ist eine weitere Konvertervariante mit einseitig angeordnetem Mehrmotorenantrieb abgebildet Bei diesem Konverter ruht der Zapfen 41 des Tragrings 2 auf einer Radnabe 42 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 43 mittels einer kugelförmigen Buchse 44. Die letztere ist auf den Zapfen 41 aufgesetzt und mit radialen Vorsprüngen 45 versehen. Die kugelförmige Buchse 44 ist zwischen zwei kugelförmi- so gen Hülsen 46 eingesetzt, die in der Radnabe des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 43 befestigt sind.

Die Symmetrieachse der radialen Vorsprünge 45 geht durch den geometrischen Mittelpunkt der Außenfläche der kugelförmigen Buchse 44. Die Radnabe 42 besitzt Vorspränge 47, die ebenfalls radial liegen. Der nichtbelastete Zapfen 48 des Tragrings 2 ruht auf einem schwimmenden Traglager 49, welches es ermöglicht, die Wärmeausdehnungen des Tragrings 2 in Richtung der eo Konverterdrehachse auszugleichen. Die Radnabe 42 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 43 ist mit Lagern 50 ausgerüstet, mittels deren sie auf dem Gehäuse des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 43 aufliegt. Die Vorsprünge 45 und 47 stehen nicht in direkter Berührung miteinander, sonderet über elastische Elemente 51 (Fig.7), welche in Spalte zwischen den obenerwähnten Vorsprängen 45,47 eingesetzt sind.

Die elastischen Elemente 51 sind aus elastischen Werkstoffen wie Gummi und Kunststoff gefertigt oder sind Dämpfer, die aus Federn bestehen oder auf hydraulische, pneumatische oder kombinierte Weise arbeiten.

Die elastischen Elemente 51 werden mit Vorspannung eingesetzt, um das Übertragen eines Nenndrehmoments ohne Längsverformung zu gewährleisten.

Während des Betriebs des Mehrmotorenantriebs wird das Drehmoment von der Radnabe 42 (F i g. 6) mittels der Vorspränge 47 auf die elastischen Elemente 51 übertragen, welche über die Vorsprünge 45 die kugelförmige Buchse 44 drehen, die an dem Antriebs zapfen 41 des Stützrings 2 des Konverters befestigt ist.

Die kugelförmige Buchse 44 ermöglicht es, das Drehmoment von der Nabe 42 auf den Zapfen 41 des Stutzrings 2 bei einer gewissen Schrägstellung der Achse des Zapfens 41 in bezug auf die Achse der Radnabe 42 zu übertragen.

Bei koaxialer Lage der Ausdrehungen des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 43 und des schwimmenden Traglagers 49 erfolgt die anfängliche Selbsteinstellung der kugelförmigen Buchse 44 in den kugelförmigen Hülsen 46 sowie auch der Vorspränge 45 (F: g. 6, 7) in bezug auf die Vorsprünge 47 und der elastischen Elemente 51 (F i g. 7) in bezug auf die Vorspränge 45,47. Hiernach bleibt die kugelförmige Buchse 44 unbeweglich beim Übertragen des Nenndrehmoments des Mehrmotorenantriebs 43 in bezug auf die Radnabe 42. Die elastischen Elemente 51 sind ebenfalls unbeweglich in bezug auf die Vorspränge 45,47.

Bei Spitzenbelastungen des Mehrmotorenantriebs 43 (F i g. 6) dreht sich die kugelförmige Buchse 44 in den Hülsen 46, die Vorspränge 45 drücken die elastischen Elemente 51 (F i g. 7) zusammen und die wachsende Belastung wird stoßfrei auf die Vorspränge 47 der Radnabe 47 übertragen. Die Belastung des Mehrmotorenantriebs 43 wächst stoßfrei an, d.h. dynamische Belastungen werden aufgezehrt

Bei Verminderung der Spitzenlasten auf Nennlasten, führen die elastischen Elemente die Vorspränge 45 der kugelförmigen Buchse 44 in die ursprüngliche Lage zurück und der Konverter setzt seine normale Betriebsweise fort

Bei außermittiger Lage der Naben des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 43 (Fig.6) und des schwimmenden Traglagers 49 kann sich die kugelförmige Buchse in den kugelförmigen Hüben 46 um einen Winkel öl drehen. Hierbei verschieben sich die Vorspränge 45 in bezug auf die Vorspränge 47. Diese Verschiebung wird durch eine Querverformung der elastischen Elemente 51 (F i g. 7) ausgeglichen, wodurch die kinematische Verbindung zwischen den Vorsprängen 45 und 47 nicht Unterbrochen wird

Es ist zu bemerken, daß der Winkel ««0° ist und daß die kugelförmige Buchse 44 mit den Vorsprängen 45 praktisch in bezug auf die Radnabe- 42 mit den Vorsprüngen 47 nicht verschoben wird, was sich günstig auf den gesamten Konverterbetrieb auswirkt.

In F i g. 8 ist ein Konverter mit einseitig angeordneten Mehrmotorenantrieb abgebildet» hierbei liegt der Zapfen 52 des Tragrings 2 auf einer Nabe 53 mittels einer kugelförmigen Buchse 54 und einer Hülse 55 auf, die im Hohlraum der Radnabe 53 eines langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 56 eingesetzt und befestigt ist

Die Hälse 55 ist, um ihre Montage zu erleichtern, in der durch ihre Achse verlaufenden Ebene aufgeschnit-

Der nichtbelastete Zapfen 57 bekannter Konstruktion, welches Wärmeausdehnungen des Tragrings 2 ausgleicht.

Zum Übertragen des Drehmoments des Antriebs direkt von der Radnabe 53 auf den Tragring 2 sind an letzterem auf der Seite des Zapfens 52 Vorspriinge 59 vorgesehen, welche sich in der Senkrechtebene des Tragrings 2 befinden.

Die Radnabe 53 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 56 ist mit Vorsprüngen 60 versehen, welche Ausdrehungen für die Vorsprünge 59 besitzen.

Zwischen den Vorsprüngen 59 des Tragrings 2 und den Auflagerflächen der Aussparungen in den Vorsprüngen 60 der Nabe 53 sind zylindrische Einlagen 61 (Fig. 9) eingelegt.

In Fig. 10 sind dieselben Vorsprünge 59 und 60 abgebildet, aber zwischen ihren Auflagerflächen sind anstelle von den zylindrischen Einlagen 61 Dämpfungseinlagen 62 gelegt. Die letzteren unterscheiden sich von den zylindrischen Einlagen dadurch, daß sie einen größeren Bereich elastischer Verformungen besitzen und beispielsweise in Form von vorher zusammengedrückten Federn ausgeführt sind.

Das Drehmoment des Antriebs wird von der Radnabe 53 (Fig.8) des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes auf den Tragring 2 mittels der Auflagerflächen der Vorsprünge 60 und mittels der zylindrischen Einlagen 61 (Fig.9) auf die Vorsprünge 59 des Tragrings 2 übertragen. Die anfängliche Schrägstellung des Zapfens

52 (F i g. 8) des Tragrings 2 in bezug auf die Achse der Radnabe 53 wird durch Selbsteinstellen der kugelförmigen Buchse 54 in der Hülse 55 der Radnabe 53 und das Anpassen der Einlagen 61 (Fig.9) an die tatsächlich vorhandenen Spiele zwischen den Auflagerflächen der Vorsprünge 59 und 60 ausgeglichen.

Bei koaxialer Lage der Ausdrehungen des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 56 (Fig.8) und des schwimmenden Traglagers 58 bleiben die Buchse 54 und die Vorspriinge 59 unbeweglich in bezug auf die Nabe

53 und ihre Vorspriinge 60 mit den den Vorsprüngen 59 entsprechenden Aussparungen.

Bei außermittiger Lage der Naben des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 56 und des schwimmenden Traglagers 58 kann sich die kugelförmige Buchse 54 in der Hülse 55 drehen, während sich die Vorspriinge 59 und 60 relativ zueinander iängs den Gleitflächen der zylindrischen Einlagen 61 (Fig.8, 9) verschieben, was dank des vorgesehenen Spiels in den Verbindungen der Vorsprünge möglich ist.

Die Senkrechtlage der Vorspriinge 59 und 60 ermöglicht es, Verformungen des Tragrings 2 in Richtung seiner minimalen Steifheit auszugleichen. Die im Laufe der Zeit auftretende Durchbiegung des Tragrings 2 verschlechtert die Betriebsfähigkeit des Antriebs nicht und wird durch die Verschiebung der Vorspriinge 59 in bezug auf die Vorspriinge 60 Iängs den Gleitebenen der zylindrischen Einlagen 61 ausgeglichen.

Das Einlegen von Dämpfungseinlagen 62 (Fig. 10) zwischen den Vorsprüngen 59 des Tragrings 2 und den Auflagerflächen der Aussparungen der Vorsprünge 60 der Radnabe 53 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 56 ermöglicht es, die auf den Mehrmotorenantrieb des Konverters wirkenden, dynamischen Belastungen aufzunehmen.

Bei einem plötzlichen Anwachsen der Betastungen des Mehrmotorenantriebs dreht sich die kugelförmige Buchse 54 (Fig.8) in der Hülse 55 und gleichzeitig werden die Vo; ',prünge 59 in bezug auf die Vorsprünge 60 verschoben, wobei die Dämpfungseinlagen 62 (Fig. 10) zusammengedrückt werden.

Die Belastung des Antriebs wird stoßfrei erhöht, -, wodurch seine Betriebssicherheit erhöht wird.

Bei einem Vermindern der Belastung auf den Nennwert führen die Dämpfungseinlagen 62 die Vorsprünge 59 und die Buchse 54 F i g. 8 in die ursprüngliche Lage zurück.

id Die Höchstbelastung der Lager des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 56 ist ebenso wie in den früher betrachteten Fällen von der Lage der kugelförmigen Buchse 54 in bezug auf die obenerwähnten Lager abhängig und ihre Größe liegt im Bereich zwischen 0,5 fund P.

In F i g. 11 ist ein Konverter mit einseitig angeordneten Mehrmotorenantrieb abgebildet, bei dem ein Zapfen 63 des Tragrings 2 auf einer Radnabe 64 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 65 mittels

_>[> einer kugelförmigen Buchse 66 und einer Hülse 67 aufliegt, die im Hohlraum der Radnabe 64 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 65 eingesetzt und befestigt ist. Die Hülse 67 ist in der durch ihre Achse verlaufenden Ebene aufgeschnitten und mit

r, ihrem Ansatz an der Stirnfläche der Radnabe 64 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes befestigt, während die innere, mit der kugelförmigen Buchse 66 in Berührung stehende Fläche ebenfalls kugelförmig ausgeführt ist.

jo Zum direkten Übertragen des Drehmoments von der Nabe 64 auf den Stützring 2 ist der letztere auf der Seite des Mehrmotorenantriebs mit vier Lagern 68 versehen, die in gleichen Abständen von der durch die Achse des Zapfens 63 verlaufenden Senkrechtebene angeordnet

η sind. In den Ausdrehungen des oberen und unteren Paars aus Lagern 68 ist je eine Torsionswelle 69 (Fig. 12) eingesetzt. Auf den herausragenden Endzapfen der Torsionswelle 69 sind Kurbeln 70 starr befestigt, welche durch Gelenkstangen 71 mit Gegenvorsprüngen 72 der Radnabe 64 des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 65 verbunden sind. In den baugruppen, in denen die Gelenkstangen 71 mit den Kurbeln 70 und den Vorsprüngen 72 verbunden sind, befinden sich Kugelgelenke 73. Der nichtbelastete Zapfen 74 (Fig. 11) liegt auf einem schwimmenden Traglager 75 bekannter Konstruktion auf, welches das Ausgleichen von Wärmeausdehnungen des Stützrings 2 in Richtung der Konverterdrehachse ermöglicht

Während des Betriebs des Mehrmotorenantriebs

so wird das Drehmoment der Nabe 64 (Fi g. 11) über die Vorspriinge 72 (F i g. 12) auf die Stangen 71 übertragen, welche die Kräfte auf die Kurbeln 70 weiterleiten und hierbei die Torsionswellen 69 um einen gewissen Winkel verdrehen, während die in den Lagern 68 entstehende Gegenkraft ein am Stützring 2 angreifendes Drehmoment erzeugt

Die Durchmesser der Torsionswellen 69 sind so gewählt, daß beim Übertragen des Nenndrehmomentes der Verdrehungswinkel der Torsionswelle 69 unbedeutend ist Bei stark anwachsenden, dynamischen Belastungen auf den Antrieb werden die Torsionswellen 69 um einen größeren Winkel verdreht und dämpfen die dynamische Belastung des Antriebs.
Die Torsionswellea 69 mit den Kurbeln 70 und den

ε"' Stangen 71 ermöglichen das Übertragen des Drehmomentes von der Nabe 64 (F i g. 11) auf den Antriebszapfen 63 des Stützrings 2 bei einer bestimmten Schrägstellung der Achse des Antriebszapfens 63 in

bezug auf die Achse der Nabe 64.

Die Srhrägstellung des Antriebszapfens 63 in oiner beliebigen Ebene wird durch die Drehung der kugelförmigen Buchse 66 in der Hülse 67 'im einen gewissen Winkel und durch die Neigung der Stangen 71 (Fig. 12), welche die Kurbeln 70 mit den Torsionswellen 69 in den Lagern 68 drehen, ausgeglichen.

Bei koaxialer Lage der Ausdrehungen des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 65 (Fig. 11) und des schwimmenden Traglagers 75 erfolgt die anfängliche Selbsteinstellung der kugelförmigen Buchse 66 in der Hülse 67 und der kinematischen Kette (Stange 71 (Fig. 12) — Kurbel 70 — Torsionswelle 69), die der Einfachheit halber Drehmoment-Übertragungswerk genannt werden kann.

Bei außermittiger Lage der Ausdrehungen des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes 65 (Fig. 11) und des schwimmenden Traglagers 75 ändert sich während des Drehens des Gefäßes 1 die Lage der kugelförmigen Buchse 66 in der Hülse 67 'ind der Teile des Drehmoment-Übertragungswerks in bezug aufeinander.

Es wurde jedoch oben schon darauf hingewiesen, daß diese Änderungen klein sind und die obenerwähnten Teile unbeweglich in bezug aufeinander verbleiben.

Es ist besonders zu betonen, daß das Drehmoment-) Übertragungswerk unter Verwendung einer beliebigen bekannten Getriebeart für Einrichtungen zum Aufnehmen eines Reaktionsmomentes (Halteeinrichtungen) ausgeführt werden kann, da die an das Drehmoment Übertragungswerk gestellten Anforderungen analog ίο denen sind, die an die obenerwähnte Einrichtungen gestellt werden.

Das Drehmoment-Übertragungswerk des Antriebs

soll das Drehmoment des Antriebs auf den Tragring übertragen und eine gewisse Nichtübereinstimmung der

Ii Lage des Tragrings mit der der Radnabe des langsamlaufenden Untersetzungsgetriebes zulassen.

Das in Fig. 11 abgebildete Drehmoment-Übertragungswerk entspricht den obenaufgezählten Anforderungen und sorgt außerdem für das Aufzehren von dynamischen Belastungen des Mehrmotorenantriebs, wodurch es dessen Betriebssicherheit erhöht.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. !Converter, der ein in einem Tragring mit Zapfen gelagertes Gefäß und mindestens einen Mehrmotorenantrieb enthält, welcher auf den Tragringzapfen mit Hilfe der Nabe des Rades eines langsam laufenden Untersetzungsgetriebes gesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (3) des Tragringes (2) mit einem Schaft (14) versehen ist, der mit dem Zapfen aus einem Stück gefertigt ist, während in der Radnabe (10) des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes (8) koaxial mit dem Zapfen (3) eine verzahnte Buchse (12) mit einer Aussparung, die mittels Einlagen (15) mit dem Schaft (14) verbunden ist, eingesetzt ist, wobei sich die balligen Zähne der verzahnten Buchse (12) zwischen den geradflankigen Zähnen der Radnabe (10) des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes befinden und die verzahnte Buchse (12) auf der Seue der Aussparung mit einem Reifen (16), der die Festigkeit der Buchse erhöht, versehen ist, und die Radnabe (10) des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes des Mehrmotorenantriebs mit ringförmigen Vorsprüngen (19,20) versehen ist

2. Konverter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Radnabe (53) des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes (56) des Mehrmotorenantriebs auf der Seite des Tragringes (2) mit Vorsprüngen (60) versehen und der Tragring (2) Vorsprünge (59) aufweist, die mit den Vorsprüngen (60) der Nabe (53) mittels Einlagen (61), welche mit einem der Vorsprünge längs einer Zylinderflüche verbunden simi, kuppelbar sind.

3. Konverter nach dem. Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (2) mit einer Radnabe (64) des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes (65) des Mehrmotorenantriebs durch einen Drehmomentübertrager verbunden ist, der in Form mindestens einer Torsionswelle (69) ausgeführt ist, die in am Tragring (2) befestigten Lagern (68) drehbar gelagert ist, wobei an den Enden der Torsionswelle (69) Kurbeln (70) starr befestigt sind, welche mittels Gelenkstangen (71) mit Vorsprüngen (72) der Radnabe (74) des langsam laufenden Untersetzungsgetriebes (65) des Mehrmotorenantriebs des Konverters verbunden sind.