DE2418688C3 - Device for attaching vertical electrodes to an electric furnace, in particular an electric arc furnace - Google Patents
Device for attaching vertical electrodes to an electric furnace, in particular an electric arc furnaceInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Annippeln senkrechter Elektroden eines Elektroofens, insbe-The invention relates to a device for nippling vertical electrodes of an electric furnace, in particular
sondere eines Lichtbogenofens, wobei ein Elektrodenabschnitt in einer ofenfesten Elektrodenfassung eingespannt ist, zur Verbindung der Elektrodenabschnitte ein schraubbarer Graphit- oder Kohlennippel dient und die Schraubbewegung durch ferngesteuerte Maschinenkraft auf den anzunippelnden Elektrodenabschnitt über eine Spannvorrichtung übertragen wird, die zwei ineinander koaxial angeordneter, mit Hilfe eines Antriebs gegeneinander verdrehbare Zylinder aufweist, von denen der innere Zylinder mit an den anzunippelnden Elektrodenabschnitt radial anpreßbaren Spannmittcln versehen und der äußere Zylinder gegen die ofenfeste Elektrodenfassung drehfest abstützbar ist.Special of an electric arc furnace, with an electrode section clamped in an electrode holder that is fixed to the furnace is, a screwable graphite or carbon nipple is used to connect the electrode sections and the Screwing movement by remote-controlled machine power on the electrode section to be nipped on a clamping device is transmitted, the two coaxially arranged one inside the other, with the help of a Drive having mutually rotatable cylinders, of which the inner cylinder with the to be nippled Electrode section provided radially compressible clamping means and the outer cylinder against the Oven-proof electrode holder is rotatably supported.
Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die DT-PS 16 90 556 bekannt. Diese ermöglicht ein maschinelles Annippeln eines Elektrodenabschnittes an eine in der ofenfesten Elektrodenfassung verbleibende Elektrode. Damit entfällt ein zeitraubendes Anschellen des anzunippelnden Elektrodenabschnitts, das wegen der aus den Elektrodenkühlzylindern austretenden Kohlenoxyd- und Kohlendioxydgase sowie der heißen Ofenatmosphäre außerhalb des Ofenbereiches erfolgen muß. Damit entfällt aber auch der Nachteil, daß die glühenden Elektroden plötzlich abkühlen und dadurch Risse erhalten können. Schließlich wird auch die vor allem bei dünneren Elektrodenabschnitten naheliegende Bruchgetahr vermieden, die beim manuellen Anschellen und Verschrauben durch unzureichend geschultes Personal besonders groß ist.A device of this type is known from DT-PS 16 90 556. This enables a machine Fitting an electrode section to an electrode that remains in the oven-fixed electrode holder. This eliminates the need for time-consuming clamping of the nipple-on electrode section, which is due to the carbon dioxide and carbon dioxide gases emerging from the electrode cooling cylinders as well as the hot furnace atmosphere must take place outside the furnace area. This also eliminates the disadvantage that the glowing Electrodes can suddenly cool down and crack. After all, that will also be the case in particular thinner electrode sections, the risk of breakage, which is obvious with manual clamping and Screwing by insufficiently trained personnel is particularly large.
Bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung zum maschinellen Annippeln der Elektrodenabschnitte sind zwei Elektromotoren vorgesehen, von denen der eine oberhalb des inneren Zylinders angeordnet ist und dem Einspannen des Elektrodenabschnittes dient, während der andere Motor unweit des unteren Endes der Vorrichtung am äußeren Zylinder angeordnet ist und über einen Schneckentrieb den inneren Zylinder dreht. Diese Bauart ergibt nicht nur eine recht große Bauhöhe der Vorrichtung, sondern auch in Ofennähe einen großen Durchmesser. Besonders der letztgenannte Umstand hat sich recht nachteilig für die Bedienbarkeit der Vorrichtung erwiesen. Es kommt hinzu, daß beim Einspannen des Elektrodenabschnittes der als Spannbüchse ausgebildete innere Zylinder in Richtung seiner Längsachse gegenüber einem ihn umfassenden konischen Ring verschoben werden muß, so daß die Spannelemente zumindest zu Beginn der Einspannbewegung den Elektrodenabschnitt ankratzen. Das kanr eine spätere Rissebildung sehr begünstigen.In the device described at the beginning for the machine nipple-on of the electrode sections two electric motors are provided, one of which is arranged above the inner cylinder and the Clamping the electrode section is used, while the other motor is not far from the lower end of the Device is arranged on the outer cylinder and rotates the inner cylinder via a worm drive. This design not only results in a very large overall height of the device, but also in the vicinity of the furnace large diameter. The last-mentioned fact in particular has proven to be quite disadvantageous for the operability the device proved. In addition, when the electrode section is clamped, it acts as a clamping sleeve formed inner cylinder in the direction of its longitudinal axis opposite a conical one encompassing it Ring must be moved so that the clamping elements at least at the beginning of the clamping movement scratch the electrode section. This can greatly encourage the formation of cracks later.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eim Vorrichtung der eingangs genannten Art auf möglichs einfache Weise so auszubilden, daß sie eine niedrigen Bauhöhe und zumindest ihr unterer Bereich einen dei Elektrodendurchmesser möglichst wenig überschreiten den Außendurchmesser aufweist. Außerdem soll eil Ankratzen des Elektrodenabschnitts bei seinem Ein spannen mit Sicherheit vermieden werden.The invention is based on the object of making possible a device of the type mentioned at the outset easy way to train so that they have a low overall height and at least their lower area a dei The electrode diameter exceeds the outer diameter as little as possible. In addition, it should be urgent Scratching the electrode section when clamping it can be avoided with certainty.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung de eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurcTo solve this problem, a device of the type described at the outset is dadurc according to the invention
gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Zylindern ein dritter Zylinder (Zwischenzylinder) koax.ia! angeordnet ist der zwecks Einspannens des anzunippelnden Elektrodenabschnittes in Richtung seiner Längsachse mittels einer Gewindemutter verschiebbar ist, die über einen Zahn- oder Kettentrieb mittels eines neben dem oberen Teil des Außenzylinders angeordneten Motors drehbar ist, der zum Annippeln des Elektrodenabschnitts auch die Drehung des Zwischenuylinders und des mit diesem drehfest verbundenen Innenzylinders bewirkt, wofür eine beim Spannvorgang den Innenzylinder gegen Drehung sichernde Arretierung gelöst ist.marked that between the two cylinders a third cylinder (intermediate cylinder) koax.ia! arranged is that for the purpose of clamping the electrode section to be nippled in the direction of its longitudinal axis is displaceable by means of a threaded nut, which via a toothed or chain drive by means of a next to the Upper part of the outer cylinder arranged motor is rotatable, which is used to nipple the electrode section also the rotation of the intermediate cylinder and the inner cylinder connected to it in a rotationally fixed manner causes, for which purpose a lock that secures the inner cylinder against rotation during the clamping process is released.
Damit ist eine Bauart der Vorrichtung gefunden, mit der die Mangel der bekannten Vorrichtung auf einfache We'se ausgeräumt sind, indem sie in Ofennähe einen den Elektrodendurchmesser nur geringfügig überschreitenden Außendurchmesser aufweist. Außerdem erfolgt das Spannen und das Annippeln nur noch mittels eines gemeinsamen Motors, der seitlich des Kopfes der Vorrichtung angeordnet ist; dadurch ergibt sich eine erhebliche Verkürzung der Vorrichtungshöhe. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß der Elektrodenabschnitt beim Spannen an seinem untersten Ende erfaßt wird und somit beim Annippeln keine Verwindungskräfte in den Elektrodenabschnitt eingeleitet werden.Thus, a type of device has been found with which the shortcomings of the known device in a simple manner We’re cleared up by placing a den in the vicinity of the oven Has electrode diameter only slightly exceeding outer diameter. In addition, this is done Clamping and nippling only by means of a common motor on the side of the head of the Device is arranged; this results in a considerable reduction in the height of the device. A Another significant advantage is that the electrode section when tensioned at its lowest The end is detected and thus no twisting forces are introduced into the electrode section when nippling will.
Zweckmäßig ist zur Betätigung der den Innenzylinder beim Spannen des Elektrodenabschnitts gegen Verdrehen sichernden Arretierung ein Elektromagnet vorgesehen. Vor Beginn des Annippelns wird diese ArretierungIt is useful for actuating the inner cylinder to prevent rotation when the electrode section is tensioned securing locking provided an electromagnet. Before starting to nipple, this lock is
gelöst.solved.
Weiterhin wird vorgeschlagen, das zum Annippeln des Elektrodenabschnitts wirksame Drehmoment kleiner als das zum Spannen des Elektrodenabschnitts notwendige Drehmoment zu bemessen und dem Antriebsmechanismus einen in beiden Drehrichtungen des Motors wirkenden Drehmomentenvergleicher zuzuordnen, der in der einen Motordrehrichtung bei Überschreitung vorbestimmter Drehmomente einen Endschalter für das Spannen oder einen Endschalter für das Annippeln betätigt und in der anderen Motordrehrichtung bei Überschreitung eines vorbestimmten Drehmoments einen Endschalter für das Entspannen betätigt. Damit wird mit Sicherheit ein zu festes Einspannen des Elektrodenabschnitts nicht nur beim eigentlichen Spannvorgang vermieden, sondern insbesondere auch beim Annippeln, weil dieser Vorgang bereits abgeschlossen und automatisch abgeschaltet ist, bevor ein größeres, ein Nachspannen bewirkendes Drehmoment auftreten kann. Gleichzeitig ist durch die Begrenzung des Drehmoments auch ein Überspannen durch zu festes Annippeln vermieden.It is also proposed that the torque effective for nippling the electrode section should be smaller than to dimension the torque necessary for tensioning the electrode section and the Assign the drive mechanism to a torque comparator acting in both directions of rotation of the motor, the one in the one direction of rotation of the motor when predetermined torques are exceeded Limit switch for tensioning or a limit switch for nippling operated and in the other direction of motor rotation a limit switch for relaxing when a predetermined torque is exceeded actuated. This ensures that the electrode section is not only clamped too tightly during actual tensioning process avoided, but especially when nippling, because this process has already been completed and automatically switched off before a larger one that causes re-tensioning Torque can occur. At the same time, by limiting the torque, there is also overstressing Avoided by too tight nipple.
Die Betätigung des Drehmomentvergleichers erfolgt am einfachsten, indem der Motor um seine Drehachse schwenkbar gelagert und diese Schwenkbarkeit in beiden Richtungen unter Zwischenschaltung des Drehmomentvergleichers durch dessen Anschlag an je einem Endschalter begrenzt ist. Der Drehmomentvergleicher ist vorzugsweise ein mit Schraubenfedern ausgerüstetesThe torque comparator is actuated The easiest way is to have the motor pivotable about its axis of rotation and this pivotability in both directions with the interposition of the torque comparator by its stop on one each Limit switch is limited. The torque comparator is preferably one equipped with coil springs
Ferner wird vorgeschlagen, die Vorrichtung mit einer ihrer Aufhängung am Kranhaken dienenden Tragbrük-L·» oUSvUrüsten, die federnd in solcher Weise angeordnet fst" daß sie beim Anheben der Vorrichtung einen Sperrschalter betätigt, der ein versehentliches Betätigen des Kontaktes »Entspannen« wirkungslos macht und somit verhindert, daß der Elektrodenabschnitt aus der am Kranhaken hängenden Vorrichtung heraussturzenFurthermore, the device serving with one of its suspension on the crane hook Tragbrük-L · »o US v U is the fst resiliently arranged in such a manner" is proposed upgrade that it actuates a locking switch during lifting of the device, the inadvertent activation of the contact "Relax «Ineffective and thus prevents the electrode section from falling out of the device hanging on the crane hook
kann.can.
Schließlich ist in Weiterentwicklung der Erfindung zwischen dem Innenzylinder und dem einzuspannenden Elektrodenabschnitt ein Spreizring angeordnet, der fest mit dem Zwischenzylinder durch dessen Längsschlitze hindurch verbunden ist. Damit werden auf einfache Weise beim Absenken des Zwischenzylinders zwecks Ausspannens des Elektrodenabschnitts die eventuell an diesem »klebenden« Spannmittel gelöst.Finally, a further development of the invention is between the inner cylinder and the one to be clamped Electrode section arranged an expanding ring, which is fixed to the intermediate cylinder through its longitudinal slots is connected through. So that in a simple manner when lowering the intermediate cylinder for the purpose Unclamping the electrode section, the clamping means that may "stick" to this are released.
Der um einen neuen Elektrodenabschnitt verlängerte Elektrodenstrang wird mit der Vorrichtung am oberen Ende gegriffen und unter kurzzeitigem Lösen der ofenfesten Elektrodenfassung nachgesetzt und somit zu erneuter Abnutzungsbereitschaft in das Ofengefäß abgesenkt.The electrode strand, which has been lengthened by a new electrode section, is attached to the device at the top Gripped at the end and releasing the oven-proof electrode holder briefly and thus closed renewed readiness for wear lowered into the furnace vessel.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely shows
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt der Vorrichtung, wobei rechts der Längsachse die Entspann-Position und links die Spann-Position dargestellt ist.Fig. 1 is an axial longitudinal section of the device, the relaxation position and right of the longitudinal axis the clamping position is shown on the left.
Fig. 2 schematisch einen Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1,Fig. 2 schematically shows a section along the line H-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt nach der Linie Hl-Hl in Fig. I und3 shows an enlarged partial section along the line Hl-Hl in Fig. I and
F i g. 4 einen Ausschnitt des unteren Teils der Vorrichtung in Spann-Position gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.F i g. 4 shows a section of the lower part of the device in the clamping position according to FIG. 1 in enlarged scale.
Die an einem Kranhaken hängende Vorrichtung wird über einen Elektrodenabschnitt t gestülpt, in dessen oberes Ende vorher ein Graphit-Nippel 2 eingeschraubtThe device hanging on a crane hook is slipped over an electrode section t, in which a graphite nipple 2 screwed in beforehand
wurde.would.
Die Vorrichtung besitzt drei koaxial mit geringen Luftspalten ineinander angeordnete Hohlzylinder 3, 4 und 5, von denen der Innenzylinder 3 am unteren Ende eine Vielzahl Längsschlitze 6 aufweist. Die dadurch entstandenen Zungen 7 sind mit Spannbacken 8 besetzt, die an den Elektrodenabschnitt 1 gepreßt werden, sobald der Zwischenzylinder 4 um das Maß ν gehoben wird. Hierzu ist das untere Ende des Zwischenzylinders 4 mit einem Ring 9 versehen, der eine obere Kegelfläche 10 und eine untere Kegelfläche It besitzt. Beim Anheben des Zwischenzylinders 4 werden mittels der Kegelfläche 10 die mit korrespondierenden kegeligen Flächen versehenen Spannbacken 8 an den Elektrodenabschnitt 1 gepreßt.The device has three hollow cylinders 3, 4 arranged coaxially one inside the other with small air gaps and 5, of which the inner cylinder 3 has a plurality of longitudinal slots 6 at the lower end. The thereby resulting tongues 7 are occupied with clamping jaws 8, which are pressed against the electrode section 1, as soon as the intermediate cylinder 4 is raised by the amount ν. For this purpose is the lower end of the intermediate cylinder 4 is provided with a ring 9 which has an upper conical surface 10 and a lower conical surface It. At the Raising the intermediate cylinder 4 by means of the conical surface 10, the corresponding conical Clamping jaws 8 provided with surfaces are pressed onto the electrode section 1.
Das Anheben des Zwischenzylinders 4 erfolgt durch einen Getriebemotor 12 über einen Kettentrieb 13 und eine Gewindemutter 14, die als Kettenrad ausgebildet und auf einem mit Außengewinde versehenen Spannring 15 schraubbar ist. Dieser ist einerseits fest mit dem Zwischenzylinder 4 verbunden, andererseits zwar drehfest, aber axial verschiebbar in einer Hülse gelagert. Die Hülse 16 sitzt am drehbaren Innenring eines Kugellagers 18 und ist beim Spannvorgang (Rechtslauf der Mutter 14) gegen Mitdrehen durch den Arreiierungsbolzen 19 eines Hubmagneten 20 gesichert. Der Arbeitsgang des Spannens wird mittels eines Endschalters 21 beendet, der vom Taster 22 eines Drehmomentvergleichers 23 entgegen der Wirkung von dessen Feder 24 betätigt wird. Dieser Drehmomentvergleicher 23 wird durch einen Mitnehmerzapfen betätigt, der auf dem Innenring 26 eines Kugellagers sitzt. An diesen Ring 26 ist der Getriebemotor angeflanscht.The intermediate cylinder 4 is raised by a gear motor 12 via a chain drive 13 and a threaded nut 14, which is designed as a chain wheel and on an externally threaded clamping ring 15 is screwable. This is on the one hand firmly connected to the intermediate cylinder 4, on the other hand it is true rotatably but axially displaceable in a sleeve. The sleeve 16 sits on the rotatable inner ring a ball bearing 18 and is during the tensioning process (clockwise rotation of the nut 14) against rotation by the Locking bolt 19 of a lifting magnet 20 secured. The clamping operation is carried out by means of a End switch 21 terminated by the button 22 of a torque comparator 23 against the effect of whose spring 24 is actuated. This torque comparator 23 is by a driving pin operated, which sits on the inner ring 26 of a ball bearing. The gear motor is attached to this ring 26 flanged.
Vor Beginn des Annippelns fährt der Arretierungsbolzen 19 des Hubmagneten 20 zurück, womit die Drehung der Hülse 16 und der mit dieser drehfest verbundenen Zylinder 3 und 4 freigegeben wird. BeimBefore the beginning of the nipple, the locking bolt 19 of the solenoid 20 moves back, whereby the Rotation of the sleeve 16 and the cylinders 3 and 4 connected to it in a rotationally fixed manner is released. At the
Annippeln und auch bei einem etwaigen Abnippein verhindern am unteren Ende des Außenzylinders 5 angeordnete senkrechte Flügel 28 durch ihren Anschlag an der ortsfesten Elektrodenfassung ein Mitdrehen der gesamten Vorrichtung. Der Annippel-Vorgang, der ein kleineres Drehmoment erfordert als der Spannvorgang, wird durch den Anschlag des Tasters 22 an einem Endschalter 29 beendet.Prevent nipping and also in the event of any nipping at the lower end of the outer cylinder 5 arranged vertical wings 28 by their stop on the stationary electrode holder a co-rotation of the entire device. The nipple process, which requires a smaller torque than the clamping process, is ended by the stop of the button 22 on a limit switch 29.
Ein Abnippein ist nur in besonderen Fällen notwendig, z. B. beim Vorführen der Vorrichtung. Der Vorgang ist gleich dem des Annippelns, nur daß hierbei die Drehrichtung umgekehrt ist und daß der Vorgang wegen des Fehlens eines Endschalters nicht automatisch abgeschaltet wird.A nip is only necessary in special cases, e.g. B. when demonstrating the device. The process is the same as that of nippling, only that here the direction of rotation is reversed and that the process is not switched off automatically due to the lack of a limit switch.
1st das Annippeln des neuen Elektrodenabschnittes 1 ,5 oder auch das Nachsetzen des gesamten Elektrodenstranges innerhalb der ofenfesten Elektrodenfassung beendet, so wird die Einspannung des Elektrodenabschnitts 1 gelöst. Hierzu wird der Arretierungsbolzen 19 wieder ausgefahren, so daß die Teile 17,16,15, 3 und 4 beim Linksdrehen der Mutter 14 nicht mitdrehen können. Somit wird hierbei der Zwischenzylinder 4 abgesenkt, so daß dessen Ring 9 die Spannbacken 8 freigibt. Damit diese sich zur Vermeidung von Kratzern mit Sicherheit in ausreichendem Maße vom Elektrodenabschnitt entfernen.werden sie von einem Spreizring 30 weggedrückt, der über schmale Stege 31 durch die Längsschlitze 6 des Innenzylinders 3 hindurch mit dem Zwischenzylinder 4 fest verbunden ist. Das Entspannen wird beim Anschlag des Tasters 32 an einen Endschalter 33 beendet.If the nippling of the new electrode section 1, 5 or the repositioning of the entire electrode strand within the oven-fixed electrode holder is finished, the clamping of the electrode section 1 is released. For this purpose, the locking bolt 19 is extended again so that the parts 17, 16, 15, 3 and 4 cannot turn when the nut 14 is turned to the left. In this way, the intermediate cylinder 4 is lowered so that its ring 9 releases the clamping jaws 8. So that these are safely removed from the electrode section to a sufficient extent to avoid scratches, they are pushed away by an expanding ring 30 which is firmly connected to the intermediate cylinder 4 via narrow webs 31 through the longitudinal slots 6 of the inner cylinder 3. The relaxation is ended when the button 32 hits a limit switch 33.
Für den Transport mittels eines Hebezeuges ist die Vorrichtung mit einer Tragbrücke 34 versehen, die federnd angeordnet ist. Beim Anheben mittels eines eingehängten Kranhakens od. dgl. führt die Tragbrücke einen Hub χ aus. Auf diesem Wege wird ein Endschalter 35 betätigt, der ein versehentliches Drücken des Kontaktgebers »Entspannen« wirkungslos bleiben läßt. Damit wird mit Sicherheit vermieden, daß der Elektrodenabschnitt 1 wegen falschen Schaltens aus der am Kranhaken hängenden Vorrichtung fallen kann.For transport by means of a hoist, the device is provided with a support bridge 34 which is arranged resiliently. When lifting by means of a suspended crane hook or the like, the supporting bridge carries out a lift χ . In this way, a limit switch 35 is actuated, which prevents accidentally pressing the contactor "relax" remains ineffective. This reliably prevents the electrode section 1 from falling out of the device hanging on the crane hook due to incorrect switching.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (6)
Priority Applications (1)
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DE19742418688 DE2418688C3 (en) | 1974-04-18 | Device for attaching vertical electrodes to an electric furnace, in particular an electric arc furnace |
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DE19742418688 DE2418688C3 (en) | 1974-04-18 | Device for attaching vertical electrodes to an electric furnace, in particular an electric arc furnace |
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DE2418688A1 DE2418688A1 (en) | 1975-10-23 |
DE2418688B2 DE2418688B2 (en) | 1977-03-10 |
DE2418688C3 true DE2418688C3 (en) | 1977-10-20 |
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