DE1048651B - - Google Patents
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Description
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DEUTSCHESGERMAN
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ANMELDETAG: 7. JANUAE 1956 REGISTRATION DATE: JANUARY 7, 1956
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DERNOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE
AUSLEGESCHRIFT: 15. JANUAR 19 5 9 EDITORIAL: JANUARY 15, 19 5 9
Die Erfindung bezieht sich auf Verbindungsklemmen für die Stromzuleitung zu Elektroofen-Elektroden, die sich zur Aufnahme der dabei auftretenden hohen Strombelastung eignet und hohe Temperaturen aushält.The invention relates to connecting terminals for the power supply to electric furnace electrodes, which is suitable for absorbing the high current load that occurs and which is high Withstands temperatures.
Soll z. B. ein elektrischer Lichtbogenofen zur Herstellung von Calciumcarbid, Eisenlegierungen, Phosphor u. dgl. mit elektrischem Strom gespeist werden, so muß man biegsame Leiter an die mit den Elektroden in fester Verbindung stehenden Leiterstücke in der Nähe der Elektroden anschließen. Solche Leiter, die gewöhnlich aus zusammengesetzten Kabeln bestehen und mindestens zwei oder vorzugsweise eine größere Anzahl von Adern aufweisen, müssen eine hohe Stromstärke bis z.B. 300000Amp. für einen Einphasenofen mit einer einzelnen Elektrode aushalten. Sie können wassergekühlt sein, damit sie den hohen Temperaturen standhalten, denen sie durch ihre Nachbarschaft zum Ofen ausgesetzt sind. Zum Anschließen dient bei jedem der Leiter dieser Art eine Verbindungsklemme, die leicht von der Stromquelle und/oder von der Eelektrode lösbar sein soll, wenn der Ofen, nicht in Betrieb ist.Should z. B. an electric arc furnace for the production of calcium carbide, iron alloys, phosphorus and the like are fed with electrical current, flexible conductors must be attached to the electrodes Connect firmly connected pieces of conductor near the electrodes. Such leaders which usually consist of composite cables and at least two or preferably one have a larger number of wires, a high amperage up to e.g. 300000Amp. for one Endure single phase furnace with a single electrode. They can be water-cooled so that they can use the withstand high temperatures to which they are exposed due to their proximity to the furnace. To the A connecting terminal is used to connect each of the conductors of this type, which is easily accessible from the power source and / or should be detachable from the electrode when the furnace is not in operation.
Der Aufbau einer solchen Verbindungsklemmc bietet große Schwierigkeiten, insbesondere wenn sowohl die Klemme als auch die biegsame Leitung mit innerer und äußerer Wasserkühlung versehen sein soll. In jedem Falle müssen dabei die Kontakte unter hohem Anpreßdruck fest miteinander verbunden werden. Die bisher bekannten Verbindungsklemmen, die diese Anpressung mittels einiger Bolzen herbeiführen, waren häufig wegen Korrosion der Kontaktflächen nicht wieder lösbar oder führten infolge der Beanspruchung häufig zu Bruch eines oder mehrerer der Befestigungsbolzen.The construction of such a connecting terminal offers great difficulties, especially if both the clamp and the flexible line can be provided with internal and external water cooling target. In any case, the contacts must be firmly connected to one another under high contact pressure. The previously known connecting clamps, which bring about this pressure by means of a few bolts, were often not detachable due to corrosion of the contact surfaces or resulted in Stress often results in one or more of the fastening bolts breaking.
Die Erfindung bezweckt, diese Mängel der bekannten Verbindungsklemmen zu beheben und vorzugsweise dabei auch deren Wasserkühlung möglich zu machen. Gemäß der Erfindung besteht die Verbindungsklemme aus einer Kontakthülse mit an diese — vorzugsweise radial — herangeführtem Stromanschluß, gegen deren Innenwand zwei oder mehr mittels gegenläufig bewegbarer Keile radial verspannbare Kontaktsegmente mit in eine Richtung axial herausgeführten Stronianschlüssen anpreßbar sind. 4-5 The aim of the invention is to remedy these shortcomings of the known connecting terminals and preferably also to make water cooling possible. According to the invention, the connecting terminal consists of a contact sleeve with a - preferably radially - connected power connection, against the inner wall of which two or more contact segments which can be radially tensioned by means of wedges movable in opposite directions can be pressed with Stron connections axially out in one direction. 4-5
Es ist bekannt, ein mittels einer Verbindungsklemme an die Stromleitung noch anzuschließendes Leiterstück mit einer Elektrode dadurch zu verbinden, daß ein längsgeschlitzter zylindrischer Nippel in eine entsprechende Bohrung der Elektrode eingeführt und durch Verschieben eines Innenkonus an die Bohrungswand anzupressen. Dabei ist ein hoher Anpreßdruck weder erforderlich noch bei Kohleelektroden zulässig und häufiges Lösen der Verbindung nicht Verbindungsklemme für die Stromzuleitung zu Elektroofen-ElektrodenIt is known to have a connector to be connected to the power line by means of a connecting terminal To connect conductor piece with an electrode in that a longitudinally slotted cylindrical nipple in a corresponding hole in the electrode is introduced and by moving an inner cone on the wall of the hole to press. A high contact pressure is neither necessary nor with carbon electrodes permissible and frequent loosening of the connection not connecting terminal for the power supply to electric furnace electrodes
Anmelder:Applicant:
The Distillers Company Limited, Edinburgh (Großbritannien)The Distillers Company Limited, Edinburgh (Great Britain)
Vertreter: Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth, Patentanwälte, Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39Representative: Dr. W. Schalk and Dipl.-Ing. P. Wirth, patent attorneys, Frankfurt / M., Große Eschenheimer Str. 39
Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 8. Januar 1955Claimed Priority: Great Britain January 8, 1955
Thomas Alfred Feiton, Margam, Port Talbot, Glamorgan, Wales (Großbritannien), ist als Erfinder genannt wordenThomas Alfred Feiton, Margam, Port Talbot, Glamorgan, Wales (Great Britain), has been named as the inventor
vorgesehen. Höhere Anpreßdrücke werden bei der Klemme nach der Erfindung durch die zwei gegenläufigen Keile und die Aufteilung des anzupressenden Teils in getrennte Kontaktsegmente gewährleistet.intended. Higher contact pressures are in the clamp according to the invention by the two opposite directions Wedges and the division of the part to be pressed into separate contact segments guaranteed.
Die Ausführung der Erfindung ist nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigtThe embodiment of the invention is described below, for example, with reference to the drawings, namely shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindimgsklem me,1 shows a longitudinal section through an embodiment of an electrical connection terminal according to the invention me,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1.FIG. 2 shows a cross section along the line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 einen Ouerschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1.3 shows a cross-section along the line 3-3 in FIG. 1.
Fig. 4 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform einer elektrischen Verbindungsklemme gemäß der Erfindung,4 shows a longitudinal section of a second embodiment of an electrical connecting terminal according to the invention,
Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4,FIG. 5 shows a cross section along the line 5-5 of FIG. 4,
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine mit Wasserkühlung versehene elektrische Verbindungsklemme ' gemäß der Erfindung,6 shows a longitudinal section through an electrical connection terminal provided with water cooling according to the invention,
Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6 und7 shows a cross section along the line 7-7 of FIGS. 6 and
Fig. 8 eine Ansicht auf die Ausführungsform nach Fig. 6 und 7, in Richtung des Pfeiles T der Fig. 7 gesehen. 8 shows a view of the embodiment according to FIGS. 6 and 7, seen in the direction of arrow T in FIG.
809 729/227809 729/227
1 04Ö öb1 04Ö öb
SiSi
Gemäß Fig. I ist ein rechteckiger Vorsprung X einer Kontakthülse O bleibend, z. B. durch Schweißen, mit dem Leiter C verbunden. Ein Kontakteinsatz Q hai solche Form, daß er eng in das. Innere der Kontakthülse 0 paßt. Er besitzt eine Längsbohrung ,S" "von kreisförmigem Querschnitt. Diese. Bohrung verjüngt sich, von jedem Ende ausgehend, bis zu einem Mindestdurchmesser, der ungefähr in der Mitte der Längenausdehnung des Einsatzes liegt. Der Kontakteinsatz Q ist in Längsrichtung in drei Kontaktsegmente aufgeteilt, wie es Fig. 2 und 3 zeigen. Jedes dieser Kontaktsegmente ist an etwa einem Drittel der Fasern des zusammengesetzten biegsamen Leiterkabels A angeschweißt. Ein Bolzen M paßt in die Bohrung des Kontakteinsatzes und ist am einen Ende mit Gewinde zur Aufnahme einer Mutter N versehen. Am anderen Ende (d. h. am Kopfende) ist er so geformt, daß er sich der Verjüngung der Bohrung anpaßt. Ebenso ist die Mutter A7 so geformt, daß sie in die Verjüngung des anderen Endes der Bohrung paßt, Sie besitzt eine durchgehende Bohrung D, die beim Einschrauben der Mutter der Luft auszutreten gestattet. According to FIG. I , a rectangular projection X of a contact sleeve O is permanent, e.g. B. by welding, connected to the conductor C. A contact insert Q has such a shape that it fits closely into the interior of the contact sleeve 0. It has a longitudinal bore, S "" of circular cross-section. These. The bore tapers from each end to a minimum diameter that is approximately in the middle of the length of the insert. The contact insert Q is divided into three contact segments in the longitudinal direction, as shown in FIGS. 2 and 3. Each of these contact segments is welded to approximately one third of the fibers of the composite flexible conductor cable A. A bolt M fits into the bore of the contact insert and is threaded at one end to receive a nut N. At the other end (ie at the head end) it is shaped to match the taper of the bore. The nut A 7 is also shaped so that it fits into the taper of the other end of the bore, it has a through bore D which allows air to escape when the nut is screwed in.
Beim Zusammenbau wird die Klemmenmutter N mit einer oder zwei Umdrdhwngen auf den Bolzen M aufgeschraubt; dann werden die so zusammengesetzten Teile zwischen die sich öffnenden Segmente des Kontakteinsatzes so eingesetzt, daß der Bolzenkopf gegen diejenigen Enden der Segmente anliegt, die mit dem biegsamen, zusammengesetzten Leiterkabel A verschweißt oder verlötet sind. Die Segmente werden dann in die Schließstellung gebracht, in der sie an Bolzen und Mutter anliegen, und der Einsatz wird dann in die Kontakthülse O eingesetzt. Die Mutter N wird dann auf dem Bolzen M festgezogen. Bei diesem Gegeneinanderziehen von Bolzen und Mutter bewirken deren mit den verjüngten Teilen der Bohrung zusammenarbeitende verjüngte Flächen, daß die Segmente des Kontakteinsatzes gegen die Innenfläche der Kontakthülse O nach außen gepreßt werden und hierdurch die elektrische Verbindung herstellen. When assembling, the clamp nut N is screwed onto the bolt M with one or two turns; then the parts assembled in this way are inserted between the opening segments of the contact insert in such a way that the bolt head rests against those ends of the segments which are welded or soldered to the flexible, assembled conductor cable A. The segments are then brought into the closed position in which they rest against the bolt and nut, and the insert is then inserted into the contact sleeve O. The nut N is then tightened onto the bolt M. When the bolt and nut are pulled against each other, their tapered surfaces cooperating with the tapered parts of the bore cause the segments of the contact insert to be pressed outwards against the inner surface of the contact sleeve O and thereby establish the electrical connection.
Die Abmessungen der elektrischen Verbindungsklemme können je nach dem Anwendungszweck der Klemme unterschiedlich getroffen werden. Jeder Fachmann kann die Größe der Verbindungsklemme leicht nach Maßgabe der elektrischen Stromstärke angenähert berechnen, die im Einzelfall von der Klemme aufgenommen werden soll. Die elektrische Klemme ist aus einem geeigneten leitfähigen Werkstoff hergestellt, z. B. aus Metallen, wie Stahl, Kupfer, Messing u. dgl.; λνε^ΐιε dieser Werkstoffe im Einzelfall für irgendeine Strombelastung benötigt werden, ist von jedem Fachmann leicht festzustellen.The dimensions of the electrical connection terminal can vary depending on the application Terminal are hit differently. Anyone skilled in the art can determine the size of the connector can easily be calculated in accordance with the electrical current intensity, which in individual cases depends on the Clamp is to be included. The electrical terminal is made of a suitable conductive material manufactured, e.g. B. of metals such as steel, copper, brass and the like; λνε ^ ΐιε these materials in Anyone skilled in the art can easily determine individual cases for any current load.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens kann die Verbindungsklemme nach 'Fig. 1 und 2 in verschiedener Weise abgeändert werden: Zwar ist es zweckmäßig, die Kontakthülse O als zylindrischen Teil auszuführen, jedoch kann diese auch in verschiedenen anderen Querschnittsfonnen ausgeführt werden, vorzugsweise mit regelmäßigen Umrissen, z. B. quadratisch, fünfeckig, sechseckig usw. Damit man die wirksamste elektrische Verbindung erhält, muß der Koniakteinsatz Q eng auf die Innenseite der Kontakthülse passen; die günstigste Außenform des Kontakteinsatzes bestimmt sich daher nach der Innenfotm der Kontakthülse. Die Bohrung des Kontakteinsatzes besitzt vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt, um die Fertigung zu erleichtern, kann aber auch jede sonstige Querschnittsform besitzen, die über einenWithin the scope of the concept of the invention, the connecting terminal according to 'Fig. 1 and 2 can be modified in various ways: Although it is useful to design the contact sleeve O as a cylindrical part, it can also be designed in various other cross-sectional shapes, preferably with regular outlines, e.g. B. square, pentagonal, hexagonal, etc. In order to obtain the most effective electrical connection, the conical insert Q must fit snugly on the inside of the contact sleeve; the most favorable outer shape of the contact insert is therefore determined by the inner shape of the contact sleeve. The bore of the contact insert preferably has a circular cross-section in order to facilitate manufacture, but can also have any other cross-sectional shape that has a
Teil der Bohrung oder deren gesamte Länge gleichbleibt. "Part of the hole or its entire length remains the same. "
Somit ist bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform die Bohrung notwendigerweise am Oberende kreisförmig, um es zu ermöglichen, die Mutter Λ' auf den Bolzen M- aufzuschrauben. Indessen kann das untere Ende der Bohrung irgendeine gleichbleibende Querschnittsform haben, z. B. quadratisch, rechteckig oder sechseckig sein, vorausgesetzt, daß der Querschnitt sich zur Mitte hin verjüngt. Ist das untere Ende der Bohrung nach Fig. 1 quadratisch, so muß auch der sich verjüngende Kopf des Bolzens M quadratische, in die Bohrung passende Form besitzen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Bolzenkopf sich nicht drehen kann, wenn die MutteriV eingeschraubt oder ausgeschraubt wird. Hat statt dessen, wie es Fig. 1 und 2 zeigen, die Bohrung kreisförmigen Querschnitt, so kann der Kopf des Bolzens M einen Ansatz S1 besitzen, der in eine Ausnehmung U der Wandung des Einsatzes paßt und. das Drehen des Bolzens verhindert. Der Steigungs- bzw. Kegelwinkel der Bohrung des Kontakteinsatzes kann gleichfalls nach Bedarf gewählt werden. Es ist jedoch klar, daß die auf den Kontakteinsatz ausgeübte Keiloder Hebelwirkung und der vom Kontakteinsatz gegen die innere Oberfläche der Kontakthülse ausgeübte Druck um so größer sind, je geringer bzw. flacher der Verjüngungswinkel gewählt ist. Der im Einzelfall für eine gegebene elektrische Anschlußklemme günstigste Verjüngungswinkel kann vom Fachmann leicht bestimmt werden.Thus, in the embodiment shown in Figs. 1 and 2, the bore is necessarily circular at the top to enable the nut Λ 'to be screwed onto the bolt M- . However, the lower end of the bore can have any consistent cross-sectional shape, e.g. B. be square, rectangular or hexagonal, provided that the cross section tapers towards the center. If the lower end of the bore according to FIG. 1 is square, the tapering head of the bolt M must also have a square shape that fits into the bore. This embodiment has the advantage that the bolt head cannot rotate when the nut is screwed in or unscrewed. If instead, as shown in FIGS. 1 and 2, the bore has a circular cross-section, the head of the bolt M can have an attachment S 1 which fits into a recess U in the wall of the insert and. prevents the bolt from turning. The pitch or cone angle of the hole in the contact insert can also be selected as required. It is clear, however, that the wedge or leverage exerted on the contact insert and the pressure exerted by the contact insert against the inner surface of the contact sleeve are greater, the smaller or flatter the taper angle is selected. The most favorable taper angle in the individual case for a given electrical connection terminal can easily be determined by a person skilled in the art.
Die Anzahl der Längselemente, in die der Kontalct aufgeteilt ist, kann zwei oder mehr betragen. Vorzugsweise wird ein in drei Segmente eingeteilter Kontakteinsatz verwendet.The number of longitudinal elements into which the contact is divided can be two or more. Preferably a contact insert divided into three segments is used.
Fig. 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist der Kontakteinsatz Q1 in Längsrichtung in vier Segmente aufgeteilt und besitzt eine Längsbohrung von quadratischem Querschnitt, die sich über seine ganze Länge erstreckt und sich von jedem Ende zur Mitte hin verjüngt. Zwei Keile D1 sind so gestaltet, daß sie in die Bohrung am einen und am anderen Ende passen. Sie besitzen Innengewinde, von denen eines Linksgewinde und das andere Rechtsgewinde ist. Ein Bolzen M1 ist am einen Ende mit Linksgewinde und am anderen mit. Rechtsgewinde versehen. Wird der Bolzen M 1 mittels seines Vierkantkopfes F gedreht, so werden die verjüngten Glieder D1 gegeneinandergezoge« und voneinander entfernt, je nachdem, in welcher Richtung der Bolzen gedreht wird; dabei wird die Verbindungsklemme entweder festgezogen oder gelöst. Figs. 4 and 5 show a second embodiment of the invention. In this embodiment, the contact insert Q 1 is divided in the longitudinal direction into four segments and has a longitudinal bore of square cross-section which extends over its entire length and tapers from each end towards the center. Two wedges D 1 are designed to fit into the bore at one end and the other. They have internal threads, one of which is left-hand thread and the other is right-hand thread. A bolt M 1 has a left-hand thread at one end and a left-hand thread at the other. Right-hand thread. If the bolt M 1 is rotated by means of its square head F , the tapered links D 1 are pulled towards one another and removed from one another, depending on the direction in which the bolt is rotated; the connector is either tightened or loosened.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindurig gemäß den Fig. 6, 7 und 8 zeigt eine wassergekühlte Verbindungsklemme zur' Verbindung eines starren rohrförmigen Leiters E mit einem hohlen, biegsamen, zusammengesetzten Kabel./4, daß von einer gewellten biegsamen Metallhülse B umgeben ist. Das Verbindungsstück besteht aus einer Kontakthülse O2, dem Kontakteinsatz Q2 und dem Bolzen M2. Der Kontakteinsatz Q2 hat eine Bohrung von kreisfömigem Querschnitt, die sich von jedem der Enden her verjüngt, und ist in drei Segmente aufgeteilt,'von denen jedes an einen Teil der Fasern des hohlen, biegsamen, zusammengesetzten Kabels A angelötet ist. Der Bolzen M2 besitzt an seinem dünneren Ende ein geeignetes Gewinde zur Aufnahme einer Mutter Ar2, und zwar verjüngen sich sowohl der Bolzen als auch die Mutter derart, daß sie gemeinsam in die Bohrung des Kontakteinsatzes passen. Die Kontakthülse O2 ist in einA preferred embodiment of the invention according to FIGS. 6, 7 and 8 shows a water-cooled connecting terminal for 'connecting a rigid tubular conductor E to a hollow, flexible, composite cable ./4 that is surrounded by a corrugated flexible metal sleeve B. The connecting piece consists of a contact sleeve O 2 , the contact insert Q 2 and the bolt M 2 . The contact insert Q 2 has a bore of circular cross-section which tapers from each of the ends and is divided into three segments, each of which is soldered to part of the fibers of the hollow, flexible, composite cable A. At its thinner end, the bolt M 2 has a suitable thread for receiving a nut A r2 , and both the bolt and the nut taper in such a way that they jointly fit into the bore of the contact insert. The contact sleeve O 2 is in a
Claims (9)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2188391A1 (en) * | 1972-06-14 | 1974-01-18 | Pickford Holland Co Ltd | |
DE3127633A1 (en) * | 1980-07-25 | 1982-06-03 | Elkem A/S, Oslo | COUPLING DEVICE FOR PIPES THAT CONDUCT ELECTRICAL ELECTRICITY AND A FLUID, IN PARTICULAR FOR ELECTROTHERMAL OVENS |
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0
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Cited By (2)
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FR2188391A1 (en) * | 1972-06-14 | 1974-01-18 | Pickford Holland Co Ltd | |
DE3127633A1 (en) * | 1980-07-25 | 1982-06-03 | Elkem A/S, Oslo | COUPLING DEVICE FOR PIPES THAT CONDUCT ELECTRICAL ELECTRICITY AND A FLUID, IN PARTICULAR FOR ELECTROTHERMAL OVENS |
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