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Vorrichtung zum Anschliessen elektrischer Leitungen an Elektroden,
Bodenplatten od. dgl., insbesondere in Anlagen zum
Elektroschlackenumschmelzen von Metallen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschliessen elektrischer Leitungen an Elektroden, Bodenplatten od. dgl., insbesondere in Anlagen zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen, z. B. von Stählen, mit an den jeweils anzuschliessenden Teil andrückbaren Klemmbacken, die je zwei zueinander parallel verlaufende Kanten, Schneiden od. dgl. aufweisen, wobei gegenüber jeder Kante, Schneide od. dgl. einer Klemmbacke eine Kante, Schneide od. dgl. der andern Klemmbacke angeordnet ist.
Es ist bekannt, in solchen Anlagen zum Anschliessen der elektrischen Leitungen an die aus dem umzuschmelzenden Metall bestehenden Elektroden sowie an die Bodenplatte, auf welcher der durch den Umschmelzvorgang gebildete Metallblock aufliegt, aus Metall bestehende Schraubenzwingen zu verwenden, mit welchen die elektrischen Leitungen verbunden sind. Die an dem jeweils angeschlossenen Teil anliegenden Flächen der Schraubenzwinge sind im wesentlichen eben ausgeführt. Infolge gewisser nicht vermeidbarer Unebenheiten bzw. Ungenauigkeiten an dem angeschlossenen Teil einerseits und an den an ihn anzudrückenden Flächen der Schraubenzwinge anderseits, wird kein gleichmässiges Anliegen derselben an dem angeschlossenen Teil erreicht.
Dieser Umstand bewirkt, dass zwischen Schraubcnzwinge und angeschlossenem Teil ein stets verhältnismässig hoher übergangswiderstand vorhanden ist, welcher bei den in Anlagen zum Elektroumschmelzen von Metallen auftretenden sehr grossen Stromstärken, von z. B. etwa 20000 oder mehr A sowohl beträchtliche elektrische Energieverluste, als auch ein Verschmoren der Kontaktflächen verursacht.
Bei einem bekannten Elektrodenhalter sind insgesamt mindestens drei Klemmbacken vorhanden, wobei zwei oder mehrere fixe Klemmbacken mit einem im wesentlichen ringförmigen Gehäuseteil fest verbunden sind, wogegen ein ebenfalls eine Klemmbacke darstellender Klemmschuh in einem ringförmigen Gehäuseteil bewegbar ist. Sämtliche Klemmbacken sind mit mehreren Schneiden versehen, die an die jeweils anzuschliessende zylindrische Elektrode angedrückt werden. Hiebei sind die Ebenen, in denen die Schneiden je einer Klemmbacke liegen, schräg zueinander. Infolgedessen ergibt dieser Ek'ktrudenhalter den Nachteil, dass mit ihm elektrische Leitungen lediglich an im wesentlichen zylindrische Teile, wie Elektroden und nicht auch an planparallele Platten (Bodenplatten) angeschlossen werden können.
Weiters ist eine Klemme für Hochspannungsleiter bekannt, deren beiden Klemmbacken zueinander parallel verlaufende Kanten aufweisen, zwischen denen sich im Querschnitt annähernd halbkreisförmige Ausnehmungen befinden, die an zwei nebeneinander befindliche runde Leiter andrückbar sind.
Überdies ist eine im Prinzip ähnliche, für die Massenherstellung geeignete Installationsklemme für elektrische Leitungen bekannt, deren beiden Klemmstücke ebenfalls zueinander parallel verlaufende Kanten aufweisen, zwischen denen sich im Querschnitt annähernd halbkreisförmige Ausnehmungen befinden, die an mehrere, z. B. drei nebeneinander befindliche runde Leiter andrückbar sind.
Wenn man, in der durch die beiden zuletzt angeführten Klemmen bekannten Weise, mit
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Unebenheiten bzw. Ungenauigkeiten an der angeschlossenen Elektrode einerseits und an den an sie anzudrückenden Klemmbacken anderseits kein gleichmässiges Anliegen derselben an der angeschlossenen Elektrode erreicht werden. Dieser Umstand bewirkt, wie Versuche der Patentinhaberin zeigten, dass zwischen Klemmbacken und angeschlossener Elektrode ein verhältnismässig hoher Übergangswiderstand vorhanden ist, der bei den in Anlagen zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen auftretenden sehr grossen Stromstärken, von z. B. etwa 20000 oder mehr A, sowohl beträchtliche elektrische Energieverluste, als auch ein Verschmoren der Kontaktfläche verursacht.
Ferner ist eine Vorrichtung zum Anschliessen von Seilen oder Kabeln bekannt, deren beiden einander gegenüberliegenden Klemmen mittels einer Schraube an den jeweils anzuschliessenden Teil angepresst werden. Infolgedessen ergibt diese Vorrichtung den Nachteil, dass mit ihr das Anschliessen von Teilen sehr zeitraubend ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angeführten Nachteile zu vermeiden und eine im Aufbau verhältnismässig einfache Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, in Anlagen zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen elektrische Leitungen sowohl an zylindrische Elektroden als auch an planparallele Bodenplatten rasch so anzuschliessen, dass bei Stromdurchgang keine nennenswerten elektrischen Energieverluste an den Kontaktflächen auftreten und überdies ein Verschmoren dieser Flächen mit Sicherheit verhindert wird.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwei einander gegenüberliegende, an einem Gehäuse od. dgl. vorzugsweise auf je einem an diesem befestigten Achsbolzen drehbar gelagerte, je eine Klemmbacke tragende zweiarmige Schwenkhebel vorgesehen sind und dass ein pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagter Kolben bzw. der mit diesem zusammenwirkende Zylinder mit je einem dieser beiden Schwenkhebeln auf deren den Klemmbacken abgewandten Seite gelenkig verbunden ist, wobei mit Hilfe des pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbaren Kolbens in an sich bekannter Weise die Klemmbacken an den anzuklemmenden Teil andrückbar und/oder von dem jeweils angeschlossenen Teil lösbar sind.
Hiebei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn der von den zwischen den beiden Kanten, Schneiden ou. dgl einer Klemmbacke liegenden Flanken eingeschlossene Winkel 100 bis 1400, vorzugsweise ungefähr 1250, ist.
Nachstehend wird die erfindungsgemässe Vorrichtung im einzelnen an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in den Zeichnungen schematisch abgebildet ist. Es zeigen : Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform der erfmdungsgemässen Vorrichtung, teils in Ansicht, teils im Längsschnitt, Fig. 2 dieselbe Vorrichtung in Draufsicht und Fig. 3 in Seitenansicht von links sowie Fig. 4 die Klemmbacken 3 einer in gleicher Weise ausgeführten Vorrichtung mit einer zwischen diesen befindlichen Elektrode, im Schnitt.
Die beiden einander gegenüberliegenden, vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Klemmbacken
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durch je einen Schlauch--4--in den in der betreffenden Klemmbacke --3-- vorhandenen Kanal - 5-- und verlässt diesen durch den Schlauch--6--. Von dem einen Pol der benutzten (nicht dargestellten) Stromquelle (z. B. Sekundärwicklung eines Transformators) führen die beiden festen Leitschienen--7--bis in die Nähe der Klemmbacken--3--.
Jede der beiden Leitschienen--7-ist durch eine von mehreren biegsamen blanken Kupferbändern --8-- gebildeteten elektrischen Leitung mit je einer der beiden Klemmbacken--3--verbunden. Die U-förmig gebogenen Kupferbänder--8--sind einerseits an den Leitschienen--7--mit Hilfe von Mutterschrauben - und anderseits an den Klemmbacken--3-mittels Sechskantkopfschrauben--9'-- befestigt. In jedem der beiden Endbereiche der Kupferbänder--8--ist zwischen je zwei derselben eine Zwischenplatte-10 bzw. 10'--vorgesehen. An Stelle der Kupferbänder-8-könnte auch ein biegsames Drahtgewebeband als elektrische Leitung verwendet werden.
Jede der beiden Klemmbacken--3--ist mittels einer Sechskantschraube --11-- an einem
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--14-- befestigt,Isolierplatte --13-- vorgesehen ist. Überdies sind auch die in die Zwischenstücke--14-- eingeschraubten Sechskantschrauben --11-- mittels je einer Isolierbüchse --12-- gegenüber den Klemmbacken --3-- elektrisch isoliert. Jedes Zwischenstück --14-- weist an seiner den Klemmbacken --3-- abgewandten Seite einen an ihm mittels Innensechskantschrauben-16befestigten Haltering --15-- auf, welcher den Bund --19-- eines an einem Schwenkhebel - 21 -- mit einer Sechskantmutter --20-- angeschraubten Bolzen --17-- umfasst.
Weiters ist darauf hinzuweisen, dass der Bolzen --17-- zwischen seinem Bund-19--und seinem
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--17'-- einen Absatz --18-- aufweist.- einerseits und Bund --19--, Absatz --18-- und Schwenkhebel --21-- anderseits so viel Spiel vorhanden, dass sich die Klemmbacken --3-- von selbst nach der Oberfläche des jeweils anzuschliessenden Teiles (z. B. des Anschlussstückes --1'--) einstellen können. Dies bedeutet, dass der Haltering --15-- und der Bolzen --17-- wie ein Kugelgelenk wirken. Die beiden Schwenkhebeln --21-- (s.Fig.1) sind an je einem am Gehäuse-22-mit Hilfe eines angeschraubten Achshalters - 24-- befestigten Achsbolzen --23-- drhbar gelagert.
Zwischen den beiden Schwenkhebeln - sind auf deren den Bolzen --17-- abgewandten Schenkeln nacheinander der in einem Zylinder --27-- hydraulisch beaufschlagbare Kolben-25-, ein Satz Tellerfedern --29-- sowie zwei Schraubenfedern-39--, deren Längsachsen fluchten, angeordnet. Das dem Kolben-25abgewandte Ende der Kolbenstange --26-- ist mit dem einen und der Zylinder --27-- mit dem andern der beiden Schwenkhebeln --21-- durch je einen Bolzen --28-- gelenkig verbunden.
Die
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den Schwenkhebel --21-- weisenKolbenstange --26-- und des Zylinders--27--befinden. Die Tellerfedern --29-- sind durch die im Querschnitt kreisförmige Stange --30-- innen und durch das Rohrstück--35--aussen geführt (zentriert). An der Stange --30-- und dem Rohrstück --35-- ist je eine kreisförmige Stirnplatte - 31 bzw. 36-- befestigt, wobei sich die Tellerfedern --29-- zwischen diesen beiden Stirnplatten --31 und 36--befinden. Jede derselben weist einen Steg --32 bzw. 37--auf, welcher mit einem der beiden Schwenkhebeln --21-- durch je einen Bolzen --38-- gelenkig verbunden ist.
Ferner ist an der auf der Stange --30-- befestigten Stirnplatte --31-- ein äusserer, das Rohrstück --35-umfassender Rohrteil --33-- vorgesehen, dessen Mantelfläche an ihrem der Stirnplatte-31zugewandten Ende Ausgleichslöcher --34-- aufweist. Die beiden Schraubenfedern --39-- sind an einem Ende in einer Vertiefung --40-- des jeweils benachbarten Schwenkhebels --21-- aussen zentriert. Am andern Ende jeder Schraubenfeder --39-- ist ein dieselbe umfassendes Gleitstück
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aufweist. In dieselbe greift die im Gleitstück-41-befestigte Gleitfeder-43-und verhindert infolgedessen, dass sich das Gleitstück --41-- und der Druckbolzen--42--gegeneinander verdrehen lassen.
Auf seiner der benachbarten Schaubenfeder --39-- abgewandten Seite ist der Druckbolzen --42-- mit einem Gewinde versehen, auf dem sich die Sechskantmutter-44befindet. Die beiden Druckbolzen --42-- stützen sich an einem zwischen ihnen angeordneten, am Gehäuse --22-- befestigten Querträger --45-- ab. Durch Verstellen der beiden Sechskantmuttern - ist es möglich, die Schwenkhebeln --21-- samt den auf diesen befestigten Klemmbacken --3-- in die richtige Lage zu bringen und den beiden Schraubenfedern--39--eine entsprechende Vorspannung zu geben. Da die beiden Schraubenfedern--39--elastische Zwischenglieder sind, können sich die Klemmbacken --3-- von selbst nach dem anzuschliessenden Teil (z. B. dem
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Bodenplatte--l--)38 - angeordneten Deckeln --46-- vorgesehen.
Das Gehäuse --22-- wird von den Schraubenbolzen --48-- und den Sechskantmuttern -=49-- gehalten. Wie aus Fig. 4 entnehmbar ist, eignet sich eine in gleicher Weise ausgeführte Vorrichtung auch zum Anschliessen der elektrischen Leitungen an eine im Querschnitt kreisförmige Elektrode --50--, die beispielsweise aus Stahl bestehen kann. Ferner sei erwähnt, dass bei der eben beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung der Flankenwinkel a der Kanten-3'-100 bis 1400, vorzugsweise ungefähr 1250, ist.
Gegenüber den erwähnten bekannten Vorrichtungen bietet die erfindungsgemässe Vorrichtung den wesentlichen Vorteil, dass sie es trotz ihrer Einfachheit gestattet, in Anlagen zum
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Elektroschlackenumschmelzen von Metallen elektrische Leitungen sowohl an zylindrische Elektroden als auch an planparallele Bodenplatten rasch so anzuschliessen, dass bei Stromdurchgang keine nennenswerte elektrische Energieverluste an den Kontaktflächen auftreten und überdies ein Verschmoren dieser Flächen mit Sicherheit verhindert wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Anschliessen elektrischer Leitungen an Elektroden, Bodenplatten od. dgl., insbesondere in Anlagen zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen, z. B. von Stählen, mit an den jeweils anzuschliessenden Teil andrückbaren Klemmbacken, die je zwei zueinander parallel verlaufende Kanten, Schneiden od. dgl. aufweisen, wobei gegenüber jeder Kante, Schneide od. dgl. einer Klemmbacke eine Kante, Schneide od. dgl. der andern Klemmbacke angeordnet ist, dadurch gekenn- zeichnet, dass zwei einander gegenüberliegende, an einem Gehäuse (22) od.
dgl. vorzugsweise auf je einem an diesem befestigten Achsbolzen drehbar gelagerte, je eine Klemmbacke (3) tragende zweiarmige Schwenkhebel (21) vorgesehen sind und dass ein pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagter Kolben (25) bzw. der mit diesem zusammenwirkende Zylinder (27) mit je einem dieser beiden Schwenkhebel (21) auf deren den Klemmbacken (3) abgewandten Seite gelenkig verbunden ist, wobei mit Hilfe des pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbaren Kolbens (25) in an sich bekannter Weise die Klemmbacken (3) an den anzuklemmenden Teil andrückbar und/oder von dem jeweils angeschlossenen Teil (1', 50) lösbar sind.
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