DE2245275A1 - Elektrodenanschlussverbindung - Google Patents

Description

Anmelderin: Oorning Glass Works
Oörning, N.T., USA

Elektrodenanschlussverbindung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussverbindung für feuerfeste Elektroden in Schmelzöfen, Schmelzwannen und dergleichen.

Bekannte Elektrodenanschlussklemmen verwenden an der Elektrode angreifende Klauen. Hierzu muss die Elektrode um ein gewisses Stück aus dem Schmelzofen hervorragen, was einen grösseren Aufwand an teurem Elektrodenmaterial bedeutet. Ausserdem entsteht ein im wesentlichen punktformiger Kontakt an den Angriffsstellen der Klauen; die ungleichmässige Stromverteilung führt zu unregelmässiger Wärmebelastung und die Elektrode kann vorzeitig brechen.

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Aufgabe der Erfindung ist eine Elektrodenanschlussverbindung mit geringerem Aufwand an Elektrodenmaterial, besserer Stromverteilung und gleichmässigerer und geringerer Wärmebelastung an den Anschlußstellen.

Die Aufgabe wird durch die Elektrodenanschlussverbindung der Erfindung in der Weise gelöst, dass ein an der Elektrode befestigtes Tragglied mit einem Innenteil in eine von aussen in die Elektrode führende Längsbohrung reicht und an einem aus der Elektrode ragenden Ende eine unter der Wirkung einer Feder oder dergleichen gegen den grossflächig an der Elektrodenendfläche anliegenden Teil der Kontaktplatte fredrückte Driickausgleichsplatte trägt.

Die Figur 1 zeigt zum Vergleich im Teilschnitt eine bekannte Anschlussklemme im eingebauten Zustand an der aus der Seitenwand 10 eines Schmelzofens herausragenden Elektrode 16 angreifend. Das herausragende Elektrodenstück 17 hat meist eine Länge von 10 cm, damit die Klauen ?Λ der Anschlussklemme gut angreifen und dabei auch den Anschlusskontakt 25 festklemmen..

Die erfindungsgemässe Anschlussverbindung ist in den Figuren 2 und $ gezeigt,und zwar in der Figur 2 in Endansicht und in Figur 3 im Schnitt entlang der Schnittlinie 3-3 der Figur 2.

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Eine der Elektrode 16 ähnliche Elektrode 26 reicht mit ihrem Ende 28 "bis zur Innenwand 18 des Schmelzofens oder ragt etwas in die Schmelze 12. Die entgegengesetzte Endfläche 30 der Elektrode 26 schliesst mit der Aussenwand 20 ab, ragt etwas über sie hinaus oder ist etwas zurückgesetzt.

Eine Bohrung 32-reicht von aussen teilweise in die Elektrode und wird von einer zweiten, senkrecht zu ihr verlaufenden Boh-. rung 32 gekreuzt. In die Bohrung 32 ist ein Tragglied 36 mit dem Ende 38 eingeführt und mit einer mit der Bohrung 3^- fluchtenden Bohrung 40 versehen, durch die eine Befestigung 42 geführt ist und das Tragglied an der Elektrode 36 befestigt. Zwischen dem Endteil 38 des Tragglieds und der Bohrungsinnenwand besteht ein gewisser Abstand. Das nach aussen reichende Ende 44 des Tragglieds 36 kann mit einem Gewinde 46 versehen sein. Auf dem Traggliedende 44 ist gleitbar .eine Druckausgleichsplatte 47, z. B. in Form einer Metallplatte mit einer Mittelöffnung 50 angebracht, die vorzugsweise die ganze Endfläche 30 der Elektrode überdeckt.

Das an eine nicht gezeigte Stromquelle angeschlossene Kontaktglied wird mit dem entgegengesetzten, eine Mittelöffnung 56 enthaltenden Ende zwischen die Druckverteilerplatte 47 und die Elektrodenendfläche 30 gelegt, die es vorzugsweise ebenfalls

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ganz überdeckt. Das Kontaktglied 52 besteht z. B. aus einem Metallgewebe oder -streifen aus Silber oder Aluminium in einer oder mehreren Schichten.

Auf dem !Tragglied sind verstellbare Druckbeaufschlagungsmittel 60 angebracht, z. B. eine Blattfeder, Spiralfeder, Bellville-Feder oder dergleichen mit einer Mittelöffnung 62, die gegen die Druckverteilerplatte 4? drückt und durch eine Schraube 68 stärker gespannt oder gelockert werden kann.

Ein Vergleich mit der bekannten Anschlussklemme der Figur 1 zeigt den technischen Fortschritt der erfindungsgemässen Anschlussverbindung besonders deutlich. Es ist nicht mehr erforderlich, das teure Elektrodenmaterial so zu verlängern, dass ein erhebliches Stück aus der Schmelzwannenwand herausragt. Anstelle des fast punktförmigen Kontakte der bekannten Klemme ist ein grossflächiger, zweckmässig die ganze Elektrodenendfläche überdeckender Kontakt gegeben. Das ist besonders wichtig bei feuerfesten Elektroden, z. B. aus Zinnoxid, die stärker druck- als zugfest sind. Es entfällt der ungünstige Hebelarm 2 entsprechend dem Abstand der Mittellinie durch die Klauen 24 der bekannten Anschlussklemme zur Ofenaussenwand

Infolge der sehr viel gröeeeren elektrischen Kont*ktflache ist der Spannungsabfall an den Kontakten (IE) sehr viel kleiner als in der bekannten Anschlussklemme.

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Die Figur 4 zeigt den Spannungs- und Stromverlauf in der Elektrode bei Verwendung der bekannten Anschlussklemme 22 und die Figur 5 diese bei Verwendung der erfindungsgemässen Anschlussverbindung 74, wobei die Äquipotentiallinien 78, 79 senkrecht und die Stromlinien 80, 81 waagerecht verlaufen. Jedoch sind die Stromlinien 80 der Elektrode 16 vom Kontaktglied 25 bis zu etwa der 90% Üquipotentiallinie 26 gekrümmt,, während die ent^ sprechenden Stromlinien 81 der Elektrode 26 auch in diesem Bereich gerade verlaufen. Infolgedessen sind die von benachbarten Strom- und Spannungslinien 79i 81 gebildeten Bereiche 84 in der Figur 5 gleich gross, in der Figur 4 aber die von den Strom- und Spannungslinien 78» 80 gebildeten Bereiche 86, 88 von unterschiedlicher Grosse. Das bedeutet bei gleichem Widerstand des gesamten Elektrodenmaterials, dass die aus dem Produkt von Volt χ Ampere resultierende Hitze in den kleineren Bereichen grosser ist, so dass die Temperaturverteilung bei der bekannten Anordnung ungleichmässig wird. Das vergrössert die thermische Belastung des Elektrodenmateriäls und führt, verstärkt durch den Hebelarm Jj, besonders im Elektrodenteil A im Elektrodenstück 17 nahe der Ofenwand 20 zur Bissebildung zwischen den Klauen 24 und der Wand 20 und zum vorzeitigen trodenbruch.

Vorzugsweise werden die Elemente 36, 42, 47, 60,. 68, 72 einem gegenüber hohen Temperaturen beständigen und: krieehfesten Material gefertigt, z, B. einer rostfreien Stahllegie-rung.

Die Druckausgleichsplatte gewährleistet unter Druckbeaufschlagung der Feder 60 einen gleichmässigen Anpressdruck unter Ausgleich für die unterschiedliche lineare Dehnung des Tragglieds 36 und der Elektrode 26 und sichert den erforderlichen Anpressdruck gegen den Kontakt 54 hei höheren Temperaturen und unter Ausgleich für etwaige Kriecherscheinungen des Tragglieds 36.

Die Elektrode kann eine andere als die gezeigte Form haben; vorzugsweise werden dann die Druckausgleichsplatte und der anliegende Kontaktteil entsprechend ausgebildet, so dass sie die Elektrodenendfläche ganz überdecken.

Auch kann das Tragglied mit einem Zement^orzugsweise gleicher Dehnung in der Bohrung 32 befestigt werden.

Eine günstige Anwendung ist ohne Beschränkung beispielsweise bei Elektroschmelzöfen oder -wannen mit Zinnoxidelektroden, insbesondere auch Vertikalschmelzöfen z. B. gemass der Offenlegungsschrift 1,916,804 gegeben.

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Claims (3)

1. Pat ent ansprüche

   XJ Elektrodenanschlussverbindung, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Elektrode befestigtes Tragglied (36) mit einem Innenteil (38) in eine von aussen in die Elektrode führende Längsbohrung (37) reicht -und an einem aus der Elektrode ragenden Ende eine unter der Wirkung einer Feder (60) oder dergleichen gegen den grossflächig an der Elektrodenendfläche (30) anliegenden Teil der Eontaktplatte (52) gedrückte Druckausgleichsplatte (4-7) trägt,
2. 2. Elektrodenanschlussverbindung gemäss Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, dass der anliegende Teil der Kontaktplatte und die Druckausgleichsplatte die Elektrodenendfläche (30) im wesentlichen überdecken.
3. 3. Elektrodenanschlussverbindung gemäss Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung mit einer feuerfesten Elektrode, vorzugsweise aus Zinnoxid, für Elektroschmelzöfen oder -wannen.

   4-, Elektrodenanschlussverbindung gemäss Anspruch 3$ gekennzeichnet durch die Verwendung für Vertikalschmelzöfen.

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