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Stromzuführung zu Elektroden von elektrischen Öfen Die Erfindung betrifft
eine stromleitende Verbindung zum Anschluß von in Richtung ihrer Längsachse vierfahrbarer
Elektroden von elektrothermischen Öfen, die zwischen einer im Raum feststehenden
und einer zu ihr und der Elektrode parällen, leitend mit der Elektrode verbundenen
und mit ihr vierfahrbaren Stromschiene angeordnet ist.
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Zur Übertragung hoher und höchster-Stromstärken bestimmte Verbindungen
dieser Art werden in. der Regel aus Kupferseilen hergestellt. Die den hohen Stromstärken
entsprechenden großen Stromdichten führen zu Stromwärmeverlusten in diesen Verbindungen
und bedingen die Abführung dieser Wärmemengen aus deneelben, die schwer in wirksamer
Weise durchzuführen ist. Dazu kommt der ungünstige Enfluß dieser Anordnungen auf
die Reaktanzwerte des Ofens.
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Die vorliegende Erfindung besteht nun dem Bekannten. gegentiber darin,
daß in an sieh bekannter Weise die im Raume feststehende Stromschiene und die zu
ihr stets parallele, in unveränderlichem Abstand von ihr befindliche, an der vierfahrbaren
Elektrode leitend befestigte Stromschiene durch zwischen ihnen angebrachte und in
der durch sie bestimmten Ebene bewegbare, starre, gelenkig mit den Stromschienen
und miteinander vier- . bundene Gelenkstäbe von Unveränderlicher Länge leitend m.iteinander
verbunden sind.. Dabei besteht jedes Gelenk an den Stromschienen aus einem Gelenklager,
einem Gelenkkopf und einem Celenkbblzen und jedes Gelenk zwischen zwei Gelenkstäben
aus zwei aelenlikßpfen und einem Gelenkbolzen, wobei die
Bohrungen
,zur Aufnahme des Gelenkbolzens senkrecht zu der durch die Stromschiene gebildeten
Ebene stehen und die -Stromschienen, die Gelenkläger, die Gelenkköpfe und die Gelenkstäbe
mit Kühlmittelkanälen versehen sind. Zweckmäo= sigerweise sind die Gelenke mit elektrisch
leitenden Buchsen und Endscheiben,- beispielsweise aus Hgrtgraphit oder Sintermetallen,
versehen; auch können. sie durch flexible -Blechpakete leitend überbrückt werden.
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Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind die Gelenke mit Buchsen und Endscheiben aus Isolierstoff versehen und durch
flexible Blechpakete leitend überbrückt.
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Die Gelenkstäbe bestehen aus Rohren, vorzugsweise solchen aus Kupfer.
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Die einzelnen lühlmittelkanäle sind durch flexible Sehlhuche miteinander
sowie mit der Kühlmittelzuleitung und der fühlmittelableitung verbunden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf den beigefügten Zeichnungen
schematisch därgestellt.-Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung mit 4 Verbindungen
zwischen den Stromschienen, wobei die obere und. die untere End stellung der vierfahrbaren
Stromschiene gestrichelt argedeutet sind. Fig. 2 zeigt die gleiche Vorrichtung in
der Draufsicht von. oben in gestreckten Zustand, hie Figüxen 3 unä 4 stellen zwei
zueinander senkrechte !ängoeahnitte durch die Gelenkköpfe dar..
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In Fig. 1 bedeuten 1 die if Aaüüie "stiliotehende, 2 die senkrecht
nach oben und unten verfährbäre Stromsdhiene,
10 die mit den Stromschienen
fest verbundenen Gelenklager und 3 die die Verbindung zwischen den Stromschienen
herstellenden Gelenkstäbe.
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In Fig. 2 bezeichnet 11 den Kühlmitteleintritt in den M lmittelkanal
des Gelenkstabes 2 und 1'2 den Kühlmttelaustritt aus demselben.
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In den Figuren 3@und 4 sind 4 und 5 die zu einem Gelenk gehörenden
Gelenkköpfe, 6 der Gelenkbolzen, 7 die Buchse aus Harzgraphit oder Sintermetallen
bzw. Isolierstoff, 8 nebeneinanderliegende, als Gelenkstab dienende Rohre, 9 ein
flexibles Blechpaket zur elektrischen Überbrückung des Gelenke, 14 Kühlmittelkanäle
in den Gelenkköpfen und 13 Endscheiben aus Harzgraphit oder Sintermetallen bzw.
Isolier-Stoff.
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Bei der Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die senkrechte
Anordnung und Verfahrbarkeit der Elektrode angenommen. Es bedarf keines weiteren
Nachweise4 daß die entsprechend gedrehte oder verschwenkte Vorrichtung auch bei
anderer Lage der gemäß ihrer Längsachse verfahrbaren Elektrode im Raume ohne grundsätzliche
Änderung verwendbar ist. Die Querschnitte der stromleitenden Teile der Vorrichtung
können nach bekannten RQg.n bestimmt werden, wobei besondere Sorgfalt der Ausbildung
der Gelenklager und der Gelenkköpfe zu widmen ist. Wegen der Gefahren des Fressens
und des Schmorens soll dabei der Stromübergang zwischen aufeinandergleitenden Metallteilen
vermieden werden. Man kommt dabei zu drei verschiedenen Ausführungsformen für die
Gelenklager und Gelenkköpfe:
a) Be, kleineren Stromstärken können
die Buchse 7 und die Endscheiben 13 aus einem elektrisch isolierenden Stoff von-hinreichend
großer mechanischer Festigkeitbestehen. Die Stromleitung erfolgt dann nicht durch
das Gelenklager-bzw. die Gelenkköpfe selbst, sondern nur.durch flexible Blechpakete,
die@diese Teile elektrisch überbrücken. Als geeigneter Werkstoff für die Buchse
7 und die-Endscheiben 13 kommt beispielsweise sog. Hartgewebe infrage, ein Verbundwerkstoff,
der aus aufeinandergelegten, mit einem Duroplast imprägnierten, heiß verpreßten
und ausgehärteten Textilgewebebahnen besteht und u.avorzügliche Gleiteigenschaften
aufweist.
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b) Man kann auch die Buchse 7 und die Endscheiben 13 aus dem elektrisch
gutleitenden Hartgraphit oder aus - , Sintermetallen machen und den Strom dann unmittelbar
durch das Gelenk leiten. Kein Fressen und Schmoren der-aufeinander gleitenden Teile
ist hierbei zu befürchten.
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c) Bei noch größeren Stromstärken empfiehlt es sich auch bei Verwendung
der gutleitenden Buchsen und Endscheiben, die Gelenke durch Überbrückung mittels
flexibler Blechpakete elektrisch zu entlasten. a Beispiel:-Bei -. einem in herkömmlicher
Art mit Stromzuführung durch Pakete flexibler Bänder versehenen Ofen im Betrieb
der Anmelderen beträgt die Stromdichte etwa 1 bis 1,2 A/mm2 und die Reaktanz eines
Bandpaketes: beträgt X = 40'- 10- 6 S@ .
| Bei Ausführung der Stromzuführung nach der vorliegenden |
| Erfindung dagegen kann man mit der Stromdichte bei Kupfer-
. |
| rohren bis auf etwa 3 bis 4. ,5 A/mm2 gehen.. -Bei Anordnung |
| von je 3 Rohren parallel nebeneinander läBt sich dabei eine |
| Reaktanz von X '--' 30 # 410r6 ;#. erzielen und
bei Anordnung |
| der &ohre in einem gleichseitigen Dreieck eine Reaktanz
von |
| . ' |
| X = 21 # 10-6 Q |