DE1807040A1

DE1807040A1 - Vorrichtung zum Anschliessen elektrischer Leitungen an Elektroden,Bodenplatten od.dgl.,insbesondere in Anlagen zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen

Info

Publication number: DE1807040A1
Application number: DE19681807040
Authority: DE
Inventors: Peter Cerwenka; Otmar Kleinhagauer; Hladny Dipl-Ing Wolfgang; Holzgruber Dr Wolfgang
Original assignee: Vereinigte Edelstahlwerke AG
Current assignee: Vereinigte Edelstahlwerke AG
Priority date: 1967-11-20
Filing date: 1968-11-05
Publication date: 1969-06-12
Also published as: CH478465A; BE724157A; FR1592921A; JPS4823929B1; DE1807040B2; GB1194948A; CS170101B2; SU388434A3; DE1807040C3; US3578893A

Description

Wien, 16.10.1968 P 1338/1539

Gebr. Böhler & Co. Aktiengesellschaft in Wien

Vorrichtung zum Anschließen elektrischer Leitungen an Elektroden« Bodenplatten od.dgl., insbesondere in Anlagen zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansehließen elektrischer Leitungen an Elektroden, Bodenplatten od.dgl«, insbesondere in Anlagen zum Elektrosohlaokenumechmelzen von Metallen, z.B. von Stählen.

Es ist bekannt, in solchen Anlagen zum Anschließen der elektrischen Leitungen an die aus dem umzusohmelzenden Metall bestehenden Elektroden sowie an die Bodenplatte, auf welcher der durch den Ümsehmelzvorgang gebildete Metallblock aufliegt, aus Metall bestehende Schraubenzwingen zu verwenden, mit welchen die elektrischen Leitungen verbunden sind.

Im Zuge der Weiterentwicklung und Rationalisierung des

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Elektroschlaokenumsohmelzverfahrens wird angestrebt, Stahlblöoke herzustellen, die aus mehreren nacheinander umgesohmolzenen Elektroden bestehen, Wenn bei dem Umschmelzprozeß eine Elektrode durch die Wärmeentwicklung des aus ihr austretenden elektrischen Stromes bis auf ein kurzes Reststüok abgesohmolzen ist, so muß dieses durch Hochheben des Elektrodenhalters aus der Kokille gezogen und gegen eine neue Elektrode ausgetauscht werden-· Dieselbe wird sodann durch Senken des Elektrodenhalters in die Kokille eingebracht und abgesohmolzen· Bei dem eben beschriebenen Vorgang des Elektrodenwechsels muß die vorstehend angeführte Schraubenzwinge von dem Reststück gelöst und sodann an der neuen Elektrode festgeschraubt werden· In großen Anlagen müssen die Sohraubenzwingen in Anbetracht der großen Stärken der durch sie hindurchfließenden elektrischen Ströme von etwa 20.000 A oder mehr sehr groß und schwer ausgeführt werden. Deshalb ist in solchen Anlagen das Lösen und Festschrauben der Sohraubenzwingen sohwer durchführbar. Infolge gewisser nioht vermeidbarer Unebenheiten bzw. Ungenauigkeiten an dem angeschlossenen Teil einerseits und an den an ihn anzudrückenden Flächen der Schraubenzwinge andererseits, wird kein gleichmäßiges Anliegen derselben an dem angeschlossenen Teil erreicht. Dieser Umstand bewirkt, daß zwischen Schraubenzwinge und angeschlossenem Teil ein stets verhältnismäßig hoher Übergangswiderstand vorhanden ist, der bei den vorstehend erwähnten großen Stromstärken, von z.B. etwa 20.000 oder mehr A sowohl beträchtliche elektrische Energle-

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Verluste, als auoh ein Verschmoren der Kontaktflächen verursaoht»

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die angeführten Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der einerseits das Anschließen und Lösen der elektrischen Leitungen leicht und rasoh durchgeführt werden kann und bei der andererseits stets die Gewähr gegeben ist,daß die an den angeschlossenen Teil anzupressenden Flächen an diesem gleichmäßig aufliegen. Erfindungsgemäß wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß zwei einander gegenüberliegende drehbar gelagerte, zumindest Je eine Klemmbacke tragende Schwenkhebel vorgesehen sind, zwischen denen ein mit ihnen zusammenwirkender, in einem Zylinder pneumatisch oder hydraulisch beauf schlagbarer Kolben angeordnet ist, mit dessen Hilfe in an sich bekannter Weise die Klemmbacken an den anzuschließenden Teil andrückbar und/oder von dem jeweils angeschlossenen Teil lösbar sind. Hiebe! ist es vorteilhaft, wenn zwischen den den Klemmbacken abgewandten Schenkeln der beiden Schwenkhebeln eine oder mehrere Federn, vorzugsweise Tellerfedern vorgesehen sind, die vorzugsweise über Zwischenstücke gegen die beiden Schwenkhebeln drücken, wobei die Klemmbacken von dem jeweils angeschlossenen Teil mit Hilfe des in einem Zylinder pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbaren Kolben entgegen der Federkraft lösbar sind. Weiters erweist es sich als günstig, wenn sich zwischen den beiden Schwenkhebeln ein fixer Querträger befindet, an dessen beiden Seiten je eine

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gegen einen Schwenkhebel drückende Feder, vorzugsweise eine Schraubenfeder abgestützt ist.

Der zwischen den Klemmbacken und dem angeschlossenen Teil vorhandene Übergangswiderstand ist besonders gering, falls die Klemmbacken je zwei Kanten, Schneiden od.dgl. aufweisen, zwischen denen zwei schräge, im Querschnitt annähernd geradlinige Planken vorgesehen sind. Hiebei erweist es sich als vorteilhaft, wenn bei zwei vorhandenen Klemmbacken in an sich bekannter Weise gegenüber jeder Kante, Schneide od.dgl. einer Klemmbacke eine Kante, Schneide od.dgl. der anderen Klemmbacke angeordnet ist. Günstige Verhältnisse ergeben sich ferner, falls der von den beiden im Querschnitt geradlinigen Planken eingeschlossene Winkel 100 - l40°, vorzugsweise ungefähr 125°, ist.

Nachstehend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung im einzelnen an einem Ausführungsbeispiel erläutert, welches in der Zeichnung schematisch abgebildet ist. .

Es zeigen:

Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, teils in Ansicht, teils im Längsschnitt,

Fig. 2 dieselbe Vorrichtung in Draufsicht und Pig. 5 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 3 weisen je zwei Kanten 3'

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auf, welche gegen das zwischen den Klemmbacken 3 befindliche planparaljele Anschlußstück I¹ der Bodenplatte 1 gepreßt sind. Das Anschlußstück 1' ist an der zu einer Anlage zum Elektroschlackenumschrnelzen von Metallen, insbesondere von Stählen gehörenden Bodenplatte 1 (auf welcher die durch den Umschmelzvorgang gebildeten Metallblöcke aufruhen) mit Hilfe von Mutterschrauben 2 befestigt. Sowohl die Bodenplatte 1 als auoh das Anschlußstück 1' bestehen aus Kupfer. Sämtliche Kanten 3^f der beiden Klemmbacken 3 verlaufen parallel zueinander, wobei gegenüber jeder Kante 3* der einen Klemmbacke 3 eine Kante 3' der anderen Klemmbacke 3 angeordnet ist. Beide Klemmbacken 3 werden mittels Wasser gekühlt. Das Kühlwasser fließt 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 benützten (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 gebildeten 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 Muttersohrauben 9 und andererseits an den Klemmbacken mittels Sechskantschrauben 9^f befestigt. In jedem der beiden Endbereiche der Kupferbänder 8 ist zwischen je zwei derselben eine Zwischenplatte 10 bzw. 10' vorgesehen. Anstelle der Kupferbänder 8 könnte auch ein biegsames Drahtgewebeband als elek-

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trische Leitung verwendet werden. 1 ÖU /U4U

Jede der beiden Klemmbacken 3 ist mittels einer Sechskantschraube 11 an einem Zwischenstück 14 befestigt, wobei zwischen der jeweiligen Klemmbacke 3 und dem zu ihr gehörenden Zwischenstück 14 eine aus einem elektrisch isolierenden Material bestehende 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 weist an seiner den Klemmbacken 3 abgewandten Seite einen an ihm mittels Innensechskantschrauben 16 befestigten Haltering 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 I7 zwischen seinem Bund 19 und seinem zylindrischen Schaft 17' einen Absatz 18 aufweist. Die dem Zwischenstück 14 zugekehrte Stirnfläche des Bundes 19 ist ballig ausgeführt und überdies zwischen Haltering I5 einerseits und Bund I9, Absatz 18 und Schwenkhebei 21 andererseits 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 Bd-. zen 17 wie ein Kugelgelenk wirken. Die beiden Schwenkhebeln 21 sind an je einem am Gehäuse 22 mit Hilfe eines angeschraubten Achshalters 24 befestigten Achsbolzen 23 drehbar gelagert. Zwischen den beiden Schwenkhebeln 21 sind auf deren den Bolzen 17 abgewandten Schenkeln nacheinander der in einem Zylinder 27 hydraulisch beaufschlagbare Kolben 25, ein Satz

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Tellerfedern 29 sowie zwei Schraubenfedern 39, deren Längsachsen fluchten, angeordnet. Das dem Kolben 25 abgewandte Ende der Kolbenstange 26 ist mit dem einen und der Zylinder 27 mit dem anderen der beiden Schwenkhebeln 21 durch je einen Bolzen 28 gelenkig verbunden. Die beiden Schwenkhebel 21 weisen je zwei durch eine Nabe 21" und einen Querträger 21^{m !} verbundenen Steg 21' auf, zwischen denen sich die eben erwähnten Enden der Kolbenstange 26 und des Zylinders 27 befinden. Die Tellerfedern 29 sind durch die im Querschnitt λ 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 31 züge- * wandten Ende Ausgleichslöcher 34 aufweist. Die beiden Schraubfedern 39 sind an einem Ende in einer Vertiefung 40 des jeweils benachbarten Schwenkhebels 21 außen zentriert. Am anderen Ende jeder Schraubenfeder 39 ist ein dieselbe umfassendes Gleitstück 41 vorgesehen. Konzentrisch zu diesem ist ein Druckbolzen 42 angeordnet, dessen in die benachbarte Schraubenfeder ■59 hineinragender zylindrischer Schaft eine Längsnut 42' aufweist. In dieselbe greift die im Gleitstück 4l befestigte Gleitfeder 43 und verhindert infolgedessen, daß sich das Gleit-

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stück 4l und der Druckbolzen 42 gegeneinander verdrehen lassen. Auf seiner der benachbarten Schraubenfeder '39 abgewandten Seite ist der Druckbolzen 42 mit einem Gewinde versehen, auf dem sich die Sechskantmutter 44 befindet. Die beiden Druckbolzen 42 stützen sich an einem zwischen ihnen angeordneten, am Gehäuse 22 befestigten Querträger 45 ab. Durch Verstellen der beiden Sechskantmuttern 44 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 Anschlußstück 1^! der Bodenplatte l) einstellen. Um den Zusammenbau der eben beschriebenen Vorriohtung zu ermöglichen, sind am Gehäuse 22 die an diesem mit Hilfe von Schrauben 47 befestigten, an den Stirnseiten der Bolzen 28 und 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 Oi der Kanten 3' 100-140°, vorzugsweise ungefähr 125°, ist.

Es ist darauf hinzuweisen, daß außer dem Inhalt der Patentansprüche auch sämtliche der in dem vorstehend beschriebenen

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Ausführungsbeispiel enthaltenen Details erfindungswesentlich sind. Gegenüber den bisher verwendeten, vorstehend erwähnten Schraubenzwingen bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung den sehr wesentlichen Vorteil, daß sieh leicht und rasch von jedem angeschlossenen Teil (z.B. von dem Reststück einer abgeschmolzenen Elektrode) gelöst und sodann in ebenso einfacher Weise schnell an einen anderen Teil (beispielsweise eine neue Elektrode) festgeklemmt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der an der Berührungsfläche zwischen dem jeweils angeschlossenen Teil und den an diesen angepreßten Kontaktteilen auftretende Übergangswiderstand wesentlich geringer als bei den in der vorstehend erwähnten, bekannten Weise ausgeführten,Sohraubenzwingen. Demgemäß bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber diesen die weiteren Vorteile, daß bei ihr keine nennenswerten elektrischen Energieverluste auftreten und überdies ein Verschmoren der Kontaktflächen mit Sicherheit verhindert wird.

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Claims

Patentansprüche :

1. Vorrichtung zum Anschließen elektrischer Leitungen an Elektroden, Bodenplatten od.dgl., insbesondere in Anlagen zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen, z.B. von Stählen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende drehbar gelagerte, zumindest je eine Klemmbacke (3) tragende Schwenkhebel (21) vorgesehen sind, zwischen denen ein mit ihnen zusammenwirkender, in einem Zylinder (27) pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbarer Kolben (25) angeordnet ist, mit dessen Hilfe in an sich bekannter Weise die Klemmbacken (j5) an den anzuschließenden Teil andrückbar und/oder von dem jeweils angeschlossenen Teil (I¹, 50) lösbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den den Klemmbacken (3>) abgewandten Schenkeln der beiden Schwenkhebeln (21) eine oder mehrere Federn, z.B. Tellerfedern (29) vorgesehen sind, die vorzugsweise über Zwischenstücke gegen die beiden Schwenkhebeln (21) drücken, wobei die Klemmbacken (j5) von dem jeweils angeschlossenen Teil (I¹, 50) mit Hilfe des in einem Zylinder (27) pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbaren Kolben (25) entgegen der Federkraft lösbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den beiden Schwenkhebeln (21) ein fixer Querträger (45) befindet, an dessen beiden Seiten je eine gegen einen Schwenkhebel (21) drückende Feder, vorzugsweise eine

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Schraubenfeder (31) abgestützt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken je zwei Kanten (3¹)* Schneiden od.dgl. aufweisen, zwischen denen zwei schräge, im Querschnitt annähernd geradlinige Flanken vorgesehen sind,

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei vorhandenen Klemmbacken (3) in an sich bekannter Weise gegenüber jeder Kante (3*)* Schneide od.dgl. einer Klemmbacke (3) eine Kante (3¹)* Schneide od.dgl. der anderen Klemmbacke (3) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von den beiden im Querschnitt geradlinigen Flanken eingeschlossene Winkel 100 - l40°, vorzugsweise ungefähr 125°, ist.

Gebr. BÖhler & Co. Aktiengesellschaft Patentbüro

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