DE69926129T2 - Electrode suspension with weighing device - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Metallraffination und spezieller Abschmelzblockmetallelektroden dabei.The The present invention relates generally to metal refining, and more particularly Abschmelzblockmetallektroden here.

Abschmelzblockmetallelektroden werden in verschiedenen metallurgischen Prozessen zum Steuern von metallurgischen Eigenschaften verwendet. Z.B. wird beim Vakuumlichtbogenumschmelzen (VAR) eine Abschmelzelektrode in einen Tiegel abgesenkt, der unter Vakuum gehalten wird, um das Schmelzen derselben zu steuern (siehe z.B. die US-A-3272905). Beim Elektro-Schlacke-Umschmelzen oder -Raffinieren (ESR) wird eine Abschmelzelektrode in einen Tiegel, der eine Gasumgebung aufweisen kann, zur elektrischen Widerstandsheizung und Schmelzen in eine entsprechende Schlacke zum Raffinieren des Elektrodenmaterials abgesenkt.Abschmelzblockmetallelektroden are used in various metallurgical processes for controlling used metallurgical properties. For example, is used in vacuum arc remelting (VAR) lowered a Abschmelzelektrode in a crucible, under vacuum is held to control the melting thereof (see, e.g. US-A-3272905). In electric slag remelting or refining (ESR) is a consumable electrode in a crucible, which is a gas environment may have, for electrical resistance heating and melting into a corresponding slag for refining the electrode material lowered.

In beiden Ausführungsformen ist es wünschenswert, das sich ändernde Gewicht der Elektrode zum messen, während sie verbraucht wird, um dann wieder entsprechende Prozessparameter zu steuern. Dies wird typischerweise unter Verwendung eines Kraftmessersystems erreicht, das nicht nur die Elektrode selbst trägt, sondern auch den Senkmechanismus, der daran angebracht ist. Demgemäß wird das Gewicht der Elektrode selbst nach Abziehen von durch den Kraftmesser gemessenen Fremdlasten entsprechend der verschiedenen Ausrüstung, die an der Elektrode angebracht ist, bestimmt.In both embodiments it is desirable the changing one Measure the weight of the electrode while it is being consumed, to then control appropriate process parameters again. this will typically achieved using a dynamometer system, which not only carries the electrode itself, but also the lowering mechanism, which is attached to it. Accordingly, the Weight of the electrode itself after subtracting from the force gauge measured external loads according to the different equipment, the the electrode is attached, determined.

Z.B. sind Teile der Senkausrüstung notwendigerweise an der Elektrode angebracht und bewegen sich damit. Dies kann einen Hydraulikkolben oder eine Kugelrollspindel oder beides umfassen. Verschiedene Schläuche können auch am Senkmechanismus angebracht sein, um Kühlwasser oder Inertgas bereitzustellen. Und, da der Tiegel typischerweise einen Druckbehälter begrenzt, der unter Vakuum oder unter Gasdruck gehalten wird, müssen geeignete Dichtungen zwischen dem Senkmechanismus und der Zutrittsöffnung am oberen Ende des Tiegels bereitgestellt sein, über die ein beträchtlicher Druckunterschied aufrechterhalten wird. Dieser Druckabfall ist während eines Betriebs variabel und führt eine variable zusätzliche Kraft ein, die durch den Kraftmesser gemessen wird, die beim Bestimmen des tatsächlichen Gewichts der Elektrode selbst entfernt werden muss.For example, are parts of the sinking equipment necessarily attached to the electrode and move with it. This can be a hydraulic piston or a ball screw or both include. Different hoses can also be used on the lowering mechanism be attached to cooling water or to provide inert gas. And, because the crucible is typical a pressure vessel limited, which is kept under vacuum or under gas pressure, must be suitable Seals between the lowering mechanism and the access opening on be provided at the top of the crucible, over which a considerable pressure difference is maintained. This pressure drop is variable during operation and leads a variable additional force which is measured by the dynamometer used in determining the actual Weight of the electrode itself must be removed.

Eine verbesserte Form einer Elektro-Schlacke-Raffination wird im US-Patent 5,160,532 Benz et al. offenbart, in dem eine in Umfangsrichtung segmentierte kalte Induktionsführung (CIG) am Boden des Elektro-Schlacke-Tiegels angeordnet ist und eine Ablassöffnung enthält, durch die die raffinierte Schmelze zur weiteren Verwendung abgelassen werden kann. Z.B. kann die Schmelze durch einen Gaszerstäuber zur Sprühbildung der Schmelze oben auf einer geeigneten Vorform ausgetragen werden.A improved form of electro-slag refining is disclosed in the US patent 5,160,532 Benz et al. discloses in which one in the circumferential direction segmented cold induction guide (CIG) is arranged at the bottom of the electric slag crucible and a drain hole contains through which the refined melt is discharged for further use can be. For example, can melt through a gas atomizer for spray formation the melt are discharged on top of a suitable preform.

Es ist wünschenswert, sowohl die Ablassgeschwindigkeit aus dem Tiegel zur Sprühbildung der Vorform genau zu steuern, sowie auch die Schmelzgeschwindigkeit der Elektrode zu steuern, während sie während des Elektro-Schlacke-Raffinierprozesses verbraucht wird. Jedoch führen die oben beschriebenen typischen Kraftmesserwägeanlagen zusätzlich zum Gewicht der Elektrode selbst notwendigerweise gemessene Fremdlasten ein, was verschiedene Korrekturen erfordert, um einzig und allein das Elektrodengewicht zu isolieren.It is desirable both the discharge rate from the crucible for spray formation Precisely control the preform, as well as the melting rate to control the electrode while she is while of the electroslag refining process. however to lead the typical fuel gauge systems described above in addition to Weight of the electrode itself necessarily measured foreign loads one, which requires various corrections, solely and solely to isolate the electrode weight.

Demgemäß ist es erwünscht, einen verbesserten Elektrodenwägemechanismus bereitzustellen, der Fremdlasten beim Wiegen der Elektrode verringert oder beseitigt.Accordingly, it is he wishes, an improved electrode weighing mechanism to provide that reduces foreign loads when weighing the electrode or eliminated.

Dieses Ziel wird mit einer Aufhängung zum Aufhängen einer Abschmelzelektrode nach Anspruch 1 erreicht.This Target is with a suspension to hang a Abschmelzelektrode achieved according to claim 1.

Eine Abschmelzelektrode wird durch eine Aufhängung aufgehängt. Die Aufhängung umfasst einen oberen und unteren Aufhänger, zwischen denen ein Kraftmesser zum Wiegen der Elektrode, die am unteren Aufhänger angebracht ist, mit sowohl dem oberen als auch unteren Aufhänger vertikal montiert und schwenkbar verbunden ist. Ein den Kraftmesser umgebender elektrischer Leiter ist zwischen dem oberen und unteren Aufhänger verbunden, um elektrischen Strom dazwischen zu transportieren, um die Elektrode mit Strom zu versorgen, ohne dass der Kraftmesser beschädigt wird.A Abrasive electrode is suspended by a suspension. The suspension includes an upper and lower hanger, between which a dynamometer for weighing the electrode attached to the lower hanger with both the upper and lower hanger vertically mounted and pivotally connected. A surrounding the force meter electrical conductor is connected between the upper and lower hanger, to carry electrical current between them, around the electrode to power without damaging the dynamometer.

Die Erfindung gemäß bevorzugten und beispielhaften Ausführungsformen zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen derselben wird in der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen spezieller beschrieben.The Invention according to preferred and exemplary embodiments together with other goals and benefits of the same will be in the following detailed description in conjunction with the accompanying Drawings more specifically described.

1 ist eine schematische Darstellung einer Elektro-Schlacke-Raffiniervorrichtung, die eine Elektrodenwägeaufhängung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. 1 FIG. 12 is a schematic illustration of an electroslag refining apparatus including an electrode weighing hanger according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

2 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Elektrodenwägeaufhängung, die in 1 veranschaulicht ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 FIG. 4 is an exploded view of the electrode weighing suspension shown in FIG 1 illustrated in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.

3 ist eine teilweise Aufrissschnittansicht der Aufhängung, die in den 1 und 2 veranschaulicht ist. 3 is a partial elevational sectional view of the suspension included in the 1 and 2 is illustrated.

4 ist eine horizontale Schnittansicht durch die Wägeaufhängung, die in 3 veranschaulicht ist, und aufgenommen entlang der Linie 4-4. 4 is a horizontal sectional view by the weighing suspension, in 3 and taken along line 4-4.

In 1 ist schematisch eine Elektro-Schlacke-Raffiniervorrichtung 10 veranschaulicht, die einen Elektrodenwägemechanismus oder -aufhängung 12 umfasst, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Aufhängung 12 ist zum direkten Wiegen einer Abschmelzblockmetallelektrode 14 in situ während ihrer Elektro-Schlacke-Raffination konfiguriert, während sie von ihrem unteren Spitzenende verbraucht wird, was ihre Länge und ihr Gewicht verringert.In 1 is schematically an electro-slag refining apparatus 10 which illustrates an electrode weighing mechanism or suspension 12 according to an exemplary embodiment of the present invention. The suspension 12 is for directly weighing a Abschmelzblockmetallektrode 14 configured in situ during their electroslag refining while being consumed from their lower tip end, which reduces their length and weight.

Aber für die Aufhängung 12 selbst kann die Elektro-Schlacke-Raffiniervorrichtung 10 eine beliebige herkömmliche Konfiguration und Betrieb aufweisen, wie z.B. diejenige, die im US-Patent 5,160,532 offenbart ist. Z.B. umfasst die Vorrichtung 10 einen wassergekühlten Kupfertiegel 16, der einen Druckbehälter begrenzt, in den ein Inertgas 18, wie z.B. Argon, von einer geeigneten Gasversorgung 20 unter geeignetem Druck abgegeben wird. Am Boden des Tiegels 16 befindet sich eine wassergekühlte durch Induktion geheizte in Umfangsrichtung segmentierte Führung 22 mit einem mittigen Ablass 24 darin. Einer oder mehrere Induktionsheizer 26 in der Form von hohlen wassergekühlten Schlangen umgeben das untere Ende der Führung und den Ablass und werden durch eine Stromversorgung 28 elektrisch mit Strom versorgt.But for the suspension 12 itself can be the electro-slag refining device 10 have any conventional configuration and operation, such as that disclosed in U.S. Patent 5,160,532. For example, the device includes 10 a water-cooled copper crucible 16 which limits a pressure vessel into which an inert gas 18 , such as argon, from a suitable gas supply 20 is discharged under suitable pressure. At the bottom of the crucible 16 There is a water-cooled induction-heated circumferentially segmented guide 22 with a central drain 24 in this. One or more induction heaters 26 in the form of hollow water-cooled snakes surround the lower end of the guide and the drain and are powered by a power supply 28 electrically powered.

Die Elektrode ist am unteren Ende der Aufhängung 12 angebracht. Ein Hebewerk 30 weist eine vertikal translatierbare Ausgangsstange 32 auf, die sich durch eine geeignete Dichtung im oberen Ende des Tiegels erstreckt und am oberen Ende der Aufhängung 12 entfernbar fest verbunden ist, um die Elektrode 14 während des Elektro-Schlacke-Raffinierprozesses abzusenken und anzuheben, wie erforderlich.The electrode is at the lower end of the suspension 12 appropriate. A lift 30 has a vertically translatable output rod 32 which extends through a suitable seal in the upper end of the crucible and at the upper end of the suspension 12 Removable firmly connected to the electrode 14 Lower and raise as necessary during the electroslag refining process.

Die Elektrode 14 ist durch einen oder mehrere elektrische Leiter, die mit der Ausgangsstange 32 verbunden sind, mit einer Stromversorgung 34 verbunden, um elektrischen Strom durch die Aufhängung 12 zur Elektrode 14 zu transportieren. Eine geeignete Schlacke ist im Boden des Tiegels angeordnet und wird durch Stromfluss von der Elektrode 14 im Tiegel 16 elektrisch ohmsch erwärmt, die auch durch eine andere elektrische Leitung mit der Stromversorgung 34 verbunden ist.The electrode 14 is through one or more electrical conductors connected to the output rod 32 connected to a power supply 34 Connected to electrical current through the suspension 12 to the electrode 14 to transport. A suitable slag is placed in the bottom of the crucible and is due to flow of current from the electrode 14 in the crucible 16 electrically ohmic heated, which is also powered by another electrical line to the power supply 34 connected is.

Während eines Betriebs wird die Schlacke im Tiegel durch Widerstandsheizung derselben erwärmt, die dann wieder das untere Spitzenende der Elektrode 14 zum Schmelzen bringt, wobei die Schmelze davon durch die flüssige Schlacke raffiniert wird, während sie durch Schwerkraft zum Boden des Tiegels oben auf die Führung 22 tropft. Die geschmolzene Schlacke schwimmt oben auf der raffinierten Blockmetallschmelze, und es werden entsprechende verfestigte Schlackenbären entlang der inneren Oberfläche des Tiegels und der Führung gebildet, um die Reinheit der raffinierten Schmelze während eines Betriebs aufrechtzuerhalten. Die Schmelze wird aus der Öffnung 24 abgelassen, indem das Induktionsheizen derselben durch den umgebenden Induktionsheizer 26 und deshalb die Schlackenbärendicke gesteuert wird, wobei die Schmelze durch einen Gaszerstäuber 36 ausgetragen wird, der die Schmelze oben auf eine Vorform 38 sprüht, um dort droben sukzessive Schichten der raffinierten Schmelze aufzubauen, die sich darauf verfestigen.During operation, the slag in the crucible is heated by resistance heating of the same, which then again the lower tip end of the electrode 14 melting it, the melt of which is refined by the liquid slag while moving by gravity to the bottom of the crucible on top of the guide 22 drips. The molten slag floats on top of the refined bulk metal melt and corresponding solidified slag bears are formed along the inner surface of the crucible and the guide to maintain the refined melt purity during operation. The melt gets out of the opening 24 drained by induction heating the same through the surrounding induction heater 26 and therefore the slag bear thickness is controlled, the melt passing through a gas atomizer 36 is discharged, the melt on top of a preform 38 sprays to build up successive layers of refined melt that solidify thereon.

Wenn die Elektrode 14 während eines Betriebs verbraucht wird, nimmt ihr Gewicht entsprechend ab. Demgemäß kann durch Wiegen der Elektrode in situ im Innern des Tiegels 16 während des Elektro-Schlacke-Raffinierprozesses dieses Gewicht beim präzisen Steuern des ganzen Raffinierprozesses, einschließlich der Austragfließgeschwindigkeit der Schmelze aus dem Auslass 24 beim anschließenden Sprühbildungsvorgang, verwendet werden.When the electrode 14 consumed during an operation, their weight decreases accordingly. Accordingly, by weighing the electrode in situ inside the crucible 16 during the electroslag refining process, this weight accurately controls the entire refining process, including the discharge flow rate of the melt from the outlet 24 during the subsequent spray forming process.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie zu Beginn in 1 veranschaulicht, die Aufhängung 12 eine Anordnung von Bauteilen, die dimensioniert und konfiguriert sind, um in den Tiegel zu passen, um die Elektrode 14 während eines Betriebs direkt zu wiegen, während sie verbraucht wird. Die Wägeaufhängung 12 liefert auch einen elektrischen Stromweg zur Elektrode 14 für den großen elektrischen Stromfluss, der zur elektrischen Widerstandsheizung der geschmolzen Schlacke zum Schmelzen der Elektrodenspitze erforderlich ist.According to the present invention, as in the beginning in 1 illustrates the suspension 12 an assembly of components that are sized and configured to fit into the crucible around the electrode 14 to weigh directly during an operation while it is consumed. The weighing suspension 12 also provides an electrical current path to the electrode 14 for the large electric current flow required for electrical resistance heating of the molten slag to melt the electrode tip.

Die Aufhängung 12 ist in größerer Einzelheit in einer auseinandergezogenen Ansicht in 2 veranschaulicht. Die Aufhängung umfasst einen oberen Kopf oder Aufhänger 40 und einen unteren Kopf oder Aufhänger 42, der vertikal unter dem oberen Aufhänger angeordnet ist und konfiguriert ist, um die Elektrode 14 fest aufzuhängen. Ein Kraftmesser 44 ist vertikal zwischen dem oberen und unteren Aufhänger montiert, um die Elektrode, die am unteren Aufhänger angebracht ist, während eines Betriebs zu wiegen.The suspension 12 is in more detail in an exploded view in 2 illustrated. The suspension includes an upper head or hanger 40 and a lower head or hanger 42 which is located vertically below the upper hanger and configured to the electrode 14 to hang up firmly. A dynamometer 44 is vertically mounted between the upper and lower hangers to weigh the electrode attached to the lower hanger during operation.

Der Kraftmesser 44 kann eine beliebige herkömmliche Form aufweisen, wie z.B. die S-Konfiguration, die in 2 veranschaulicht ist, um den Betrag von vertikal gerichteter Last zwischen seinem oberen und unteren Schenkel zu messen. Die S-Konfiguration liefert einen mittleren Schenkel, der bei Aufbringung von vertikalen Zugbelastungen eine Biegung über dem Kraftmesser erfährt, wobei die Biegespannung durch Dehnungsmessstreifen darauf gemessen wird, die mit einer entfernten Wägeskala 45 in der bevorzugten Form einer geeigneten elektrischen Schaltung elektrisch verbunden sind. Ein beispielhafter Kraftmesser ist von Hardy Instruments, of San Diego, Kalifornien, unter der Modell No. HI LPT5K im Handel erhältlich.The dynamometer 44 may be of any conventional form, such as the S configuration shown in FIG 2 is illustrated to measure the amount of vertically directed load between its upper and lower legs. The S-configuration provides a central leg that undergoes a bend over the force gauge upon application of vertical tensile loads, with the bending stress being measured by strain gages thereon, with a remote weighing scale 45 are electrically connected in the preferred form of a suitable electrical circuit. An exemplary force gauge is available from Hardy Instruments, of San Diego, California under Model No. HI LPT5K commercially available.

Mindestens einer und vorzugsweise mehrere elektrische Leiter 46 sind zwischen dem oberen und unteren Aufhänger fest verbunden, um elektrischen Strom dazwischen zu transportieren, um die Elektrode während eines Betriebs mit Strom zu versorgen, während der Kraftmesser 44 umgangen wird, um einen Schaden daran zu verhindern.At least one and preferably a plurality of electrical conductors 46 are fixedly connected between the upper and lower hangers to carry electric current therebetween to energize the electrode during operation while the dynamometer 44 is bypassed to prevent damage to it.

Der Kraftmesser ist sowohl mit dem oberen als auch unteren Aufhänger schwenkbar verbunden, um unerwünschte Biegemomente über den Kraftmesser zu verhindern, so dass er zwischen dem oberen und unteren Aufhänger in erster Linie unter Zugbelastungen angeordnet sein kann. Dies wird durchgeführt, indem ein Paar von koaxialen oberen und unteren Bolzen 48, 50 verwendet wird, die mit dem entsprechenden oberen und unteren Schenkel des Kraftmessers 44 in Gewindeeingriff stehen.The dynamometer is pivotally connected to both the upper and lower hangers to prevent undesirable bending moments across the force gauge so that it may be located between the upper and lower hangers primarily under tensile loads. This is done by using a pair of coaxial top and bottom bolts 48 . 50 used with the corresponding upper and lower legs of the dynamometer 44 in threaded engagement.

In der in 3 veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform liegt der obere Aufhänger 40 in der Form einer ringförmigen Kupferplatte oder -scheibe vor und umfasst einen vertikalen mittigen Drehzapfen 52, der sich als Einheit aufwärts davon erstreckt, um die Aufhängung und die angebrachte Elektrode anzuheben. Die äußere Konfiguration des Drehzapfens 52 kann eine beliebige herkömmliche Form aufweisen, um mit einem komplementären Sockel im unteren Ende der Hebewerkstange 32, die in 2 veranschaulicht ist, in Eingriff zu treten, um für eine entfernbare Verbindung daran zu sorgen. Wenn der Drehzapfen mit der Hebewerkstange 32 in Eingriff steht, können die ganze Aufhängung und Elektrode wie gewünscht durch das Hebewerk abgesenkt oder angehoben werden.In the in 3 illustrated exemplary embodiment is the upper hanger 40 in the form of an annular copper plate or disc and includes a vertical central pivot 52 which extends as a unit upwardly therefrom to raise the suspension and the attached electrode. The outer configuration of the pivot 52 may be of any conventional shape so as to have a complementary socket in the lower end of the elevator rod 32 , in the 2 is illustrated to engage to provide for a removable connection thereto. When the pivot with the lifting rod 32 is engaged, the entire suspension and electrode can be lowered or raised as desired by the elevator.

Wie in den 2 und 3 dargestellt, ist der untere Aufhänger 42 vorzugsweise eine Festkörperstange mit einem unteren Ende, das einen Schweißansatz 54 begrenzt, der konfiguriert ist, um die Elektrode 14 an einem geeigneten Schweißwulst 56 daran anzuschweißen. Der untere Aufhänger 42 ist vorzugsweise aus Edelstahl gebildet, was sowohl seiner elektrischen Leitfähigkeit als auch seinem Vermögen dient, wiederholt an einer Reihe von Elektroden 14 angeschweißt zu werden, wenn sie verbraucht sind, und dann vom unteren Aufhänger 42 entfernt zu werden, indem der vorherige Schweißwulst 56 abgeschleift wird.As in the 2 and 3 pictured is the bottom hanger 42 preferably a solid rod with a lower end that has a weld attachment 54 limited, which is configured to the electrode 14 on a suitable weld bead 56 to weld to it. The lower hanger 42 is preferably formed of stainless steel, which serves both its electrical conductivity and its property, repeatedly on a series of electrodes 14 to be welded when they are exhausted, and then from the lower hanger 42 to be removed by the previous weld bead 56 is loosened.

Wie in 3 dargestellt, erstreckt sich der obere Bolzen 48 durch den Drehzapfen 52 abwärts und ist in einem Kugellager 58 schwenkbar darin verbunden oder eingepasst, das in einem entsprechenden sphärischen Sitz montiert ist. Der Kopf des oberen Bolzens 48 ist vorzugsweise in einer Gegenbohrung im oberen Ende des Drehzapfens 52 versenkt, und das untere distale Ende des oberen Bolzens tritt mit dem oberen Schenkel des Kraftmessers 44 in Gewindeeingriff, um den Kraftmesser mit dem oberen Aufhänger 40 mit einem Schwenkvermögen fest zu verbinden.As in 3 shown, the upper bolt extends 48 through the pivot 52 downhill and is in a ball bearing 58 pivotally connected or fitted therein, mounted in a corresponding spherical seat. The head of the upper bolt 48 is preferably in a counterbore in the upper end of the pivot 52 sunk, and the lower distal end of the upper bolt enters with the upper leg of the force gauge 44 in threaded engagement with the force gauge with the upper hanger 40 firmly connect with a swivel capacity.

Entsprechend erstreckt sich der untere Bolzen 50 von dem unteren Aufhänger 42 aufwärts und ist in einem identischen Kugellager 58 schwenkbar darin verbunden oder eingepasst. Der Kopf des unteren Bolzens 50 ist deshalb mit dem unteren Aufhänger mit einem Schwenkvermögen fest verbunden, und das obere distale Ende des unteren Bolzens tritt mit dem unteren Schenkel des Kraftmessers 44 koaxial mit dem oberen Bolzen in Gewindeeingriff. Auf diese Weise ist der Kraftmesser 44 an seinem entgegengesetzten oberen und unteren Schenkel mit dem entsprechenden oberen und unteren Aufhänger schwenkbar verbunden.Accordingly, the lower bolt extends 50 from the lower hanger 42 upwards and is in an identical ball bearing 58 pivotally connected or fitted in it. The head of the lower bolt 50 is therefore fixedly connected to the lower hanger with a pivoting capability, and the upper distal end of the lower lug joins the lower leg of the force gauge 44 coaxial with the upper bolt in threaded engagement. This is the dynamometer 44 pivotally connected at its opposite upper and lower legs with the corresponding upper and lower hanger.

Das Gewicht der Elektrode 14 wird durch den unteren Aufhänger 42 und dann wieder durch den alleinigen unteren Bolzen 50 im Kraftmesser 44 direkt getragen, der wiederum am oberen Aufhänger 40 durch den alleinigen oberen Bolzen 48 aufgehängt ist. Auf diese Weise ist der Kraftmesser 44 durch den unteren Aufhänger 42 direkt an der Elektrode montiert und misst direkt das Gewicht der Elektrode 14, abgesehen von den dazwischenliegenden Bauteilen, die durch den unteren Bolzen 50 getragen werden, deren Gewicht eine Konstante ist, die geeignet vom Gesamtgewicht entfernt werden kann, das durch den Kraftmesser erfasst wird.The weight of the electrode 14 gets through the lower hanger 42 and then again through the sole lower bolt 50 in the dynamometer 44 worn directly, in turn, on the upper hanger 40 through the sole upper bolt 48 is suspended. This is the dynamometer 44 through the lower hanger 42 mounted directly on the electrode and directly measures the weight of the electrode 14 Apart from the intermediate components, the lower bolt 50 whose weight is a constant that can be appropriately removed from the total weight detected by the dynamometer.

Wie zuerst in 2 dargestellt, umfasst die Wägeaufhängung 12 vorzugsweise auch eine obere Abschirmung oder Gehäuse 60, das mit dem oberen Aufhänger 40 fest verbunden ist und sich unterhalb von ihm erstreckt. Das obere Gehäuse ist vorzugsweise bogenförmig oder halbröhrenförmig und aus Kupfer gebildet, um einen elektrischen Leitungsweg geringen Widerstands vom oberen Kupferaufhänger und Drehzapfen zu liefern.As first in 2 shown, includes the weighing suspension 12 preferably also an upper shield or housing 60 That with the top hanger 40 is firmly connected and extends below it. The upper housing is preferably arcuate or half-tubular and formed of copper to provide a low resistance electrical path from the upper copper hanger and trunnion.

Entsprechend ist ein unteres Gehäuse 62 mit dem unteren Aufhänger 42 fest verbunden und erstreckt sich aufwärts davon und benachbart zum oberen Gehäuse 60. Das untere Gehäuse 62 ist auch vorzugsweise bogenförmig oder halbröhrenförmig und ist zum oberen Gehäuse 60 komplementär, um den Kraftmesser 44 gemeinsam zu umgeben. Das untere Gehäuse 62 grenzt am oberen Gehäuse 60 koaxial dazu an und ist durch einen Spalt 64 davon getrennt, der sich in entgegengesetzten Paaren vertikal und horizontal dazwischen erstreckt, um gemeinsam eine segmentierte röhrenförmige Umhüllung um den Kraftmesser zu begrenzen.Accordingly, a lower housing 62 with the lower hanger 42 firmly connected and extending upwardly therefrom and adjacent to the upper housing 60 , The lower case 62 is also preferably arcuate or half-tubular and is to the upper housing 60 complementary to the dynamometer 44 to surround together. The lower case 62 adjoins the upper housing 60 coaxial with it and is through a gap 64 separated therefrom and extending in opposite pairs vertically and horizontally therebetween to collectively define a segmented tubular enclosure about the force gauge.

Die röhrenförmigen oder zylindrischen Gehäuse 60, 62 umgeben den Kraftmesser 44 nicht nur zu seinem Schutz, sondern begrenzen auch als Einheit ausgebildete Verlängerungen des oberen bzw. unteren Aufhängers, um den hohen elektrischen Strom zu transportieren, der zur Energieversorgung der Elektrode 14 benötigt wird. Wie das obere Gehäuse 60 ist auch das untere Gehäuse 62 vorzugsweise Kupfer mit einem niedrigen elektrischen Widerstand, und beide liefern verhältnismäßig große Querschnittsflächen, um mit den respektiven Aufhängern Strom zu transportieren.The tubular or cylindrical housing 60 . 62 surround the dynamometer 44 not only to protect it, but also limit unitary extensions of the upper and lower hangers, respectively, to carry the high electrical current needed to power the electrode 14 is needed. Like the upper case 60 is also the lower case 62 preferably low electrical resistance copper, and both provide relatively large cross-sectional areas to carry power with the respective hangers.

Wie in den 3 und 4 dargestellt, ist eine Mehrzahl der elektrischen Leiter 46 an entgegengesetzten Enden derselben mit dem respektiven oberen und unteren Gehäuse 60, 62 fest verbunden, um den elektrischen Strom dazwischen zu transportieren. Jeder Leiter 46 ist in seiner seitlichen Richtung vorzugsweise flexibel, indem er aus einer Mehrzahl von Kupferdrähten geringer Stärke gebildet ist, die zusammengeflochten sind. Die entgegengesetzten Enden der Leiter 46 können unter Verwendung einer Sammelschiene und mehrerer Montagebolzen an den entsprechenden Gehäusen geeignet festgeklemmt sein, wie gewünscht.As in the 3 and 4 is a plurality of electrical conductors 46 at opposite ends thereof with the respective upper and lower housings 60 . 62 firmly connected to transport the electric current in between. Every leader 46 is preferably flexible in its lateral direction by being formed of a plurality of low thickness copper wires which are braided together. The opposite ends of the ladder 46 may be suitably clamped to the corresponding housings using a bus bar and a plurality of mounting bolts, as desired.

Die mehreren Leiter 46 sind zwischen dem oberen und unteren Gehäuse über die zwei vertikalen Teile des Spalts 64 vorzugsweise in Umfangsrichtung angeordnet, um den beträchtlichen elektrischen Strom vom oberen Aufhänger 40 zum unteren Aufhänger 42 und dann wieder zur Elektrode 14 zu transportieren, die am unteren Aufhänger angeschweißt ist. Der elektrische Strom wird der Aufhängung 12 durch die Hebewerkstange 32 und ihre Verbindung mit dem Drehzapfen 52 in einem Stromweg zugeführt, der kontinuierlich und von verhältnismäßig großer Querschnittsfläche ist.The several leaders 46 are between the upper and lower housings over the two vertical parts of the gap 64 preferably arranged in the circumferential direction to the considerable electrical current from the upper hanger 40 to the lower hanger 42 and then back to the electrode 14 to transport, which is welded to the lower hanger. The electric current becomes the suspension 12 through the elevator rod 32 and their connection with the pivot 52 supplied in a current path which is continuous and of relatively large cross-sectional area.

Die seitliche Flexibilität der Leiter 46 ermöglicht eine verhältnismäßig ungehinderte vertikale Bewegung zwischen dem oberen und unteren Aufhänger, um Wägefehler während eines Betriebs zu verringern oder zu beseitigen. Dies kann einfach bewerkstelligt werden, indem der Kraftmesser 44 nach einem vollständigen Zusammenbau der Aufhängung 12 auf ein Anfangsgewicht Null ohne die angebrachte Elektrode 14 oder auf das tatsächliche Gewicht der Elektrode 14 bei Anbringung kalibriert wird.The lateral flexibility of the ladder 46 allows relatively unimpeded vertical movement between the upper and lower hangers to reduce or eliminate weighing errors during operation. This can easily be accomplished by the force gauge 44 after a complete assembly of the suspension 12 to zero initial weight without the attached electrode 14 or on the actual weight of the electrode 14 calibrated when attached.

Die Zweiwegkonstruktion des oberen und unteren Aufhängers 40, 42 und ihrer angebrachten Gehäuse 60, 62 ermöglicht das direkte Montieren des Kraftmessers 44 vertikal dazwischen, um die Elektrode 14 genauer zu wiegen, wenn sie während eines Betriebs verbraucht wird. Der schwenkbar angebrachte obere und untere Bolzen schützen den Kraftmesser weiter gegen unerwünschte Biegemomente, die bei einer seitlichen Bewegung der Elektrode 14 auftreten können, wenn sie während eines Betriebs transportiert und bewegt wird.The two-way construction of the upper and lower hangers 40 . 42 and their attached housing 60 . 62 allows direct mounting of the dynamometer 44 vertically in between, around the electrode 14 weigh more accurately when consumed during operation. The pivotally mounted upper and lower bolts further protect the dynamometer against undesirable bending moments resulting from lateral movement of the electrode 14 when transported and moved during operation.

Es ist auch wünschenswert, den Kraftmesser 44 gegen übermäßige Zugbelastungen darin weiter zu schützen, die z.B. in dem Fall auftreten könnten, dass die Elektrode 14 während eines Betriebs haften bleibt, wenn das Hebewerk versucht, die Elektrode anzuheben. Demgemäß bildet der in 3 veranschaulichte Kraftmesser 44 Teil eines primären Lastwegs zwischen dem oberen und unteren Aufhänger, und es wird ein sekundärer Lastweg parallel zum primären Lastweg mit einem vorbestimmten Betrag an Spiel bereitgestellt, das bemessen ist, um den primären Lastweg bei Überlastung auf dem unteren Aufhänger zu ersetzen.It is also desirable to use the dynamometer 44 to protect against excessive tensile stresses in it, which could occur, for example, in the event that the electrode 14 sticks during operation when the elevator attempts to lift the electrode. Accordingly, the forms in 3 illustrated dynamometer 44 Part of a primary load path between the upper and lower hangers, and providing a secondary load path parallel to the primary load path with a predetermined amount of play sized to replace the primary load path upon overload on the lower hanger.

Spezifischer umfasst der primäre Lastweg vorzugsweise auch einen Stahlmontageblock 66, der oben auf dem unteren Aufhänger 42 fest verbunden ist, wie in 3 veranschaulicht, wie z.B. dass er daran verbolst ist. Eine zusammenwirkende Stahlmontageplatte 68 ist in Anschlagberührung oben auf dem Montageblock 66 angeordnet. Die Montageplatte 68 umfasst eine mittige Öffnung, in der das untere Lager 58 auf der unteren Oberfläche derselben montiert ist, wobei der Kopf des unteren Bolzens 50 in einer entsprechenden Aussparung in der oberen Oberfläche des Montageblocks 66 angeordnet ist.More specifically, the primary load path preferably also includes a steel mounting block 66 , the one on top of the lower hanger 42 firmly connected, as in 3 illustrates how, for example, that he is connected to it. A cooperating steel mounting plate 68 is in abutment contact on top of the mounting block 66 arranged. The mounting plate 68 includes a central opening in which the lower bearing 58 mounted on the lower surface thereof, the head of the lower bolt 50 in a corresponding recess in the upper surface of the mounting block 66 is arranged.

Eine Mehrzahl von Druckfedern 70, wie z.B. die vier, die in den 24 veranschaulicht sind, sind oben auf den vier Ecken der Montageplatte symmetrisch um den unteren Bolzen 50, der dazwischen angeordnet ist, angeordnet. Eine Mehrzahl von primären Montagebolzen 72, erstreckt sich durch respektive der Federn 70 und erstreckt sich ungehindert durch entsprechende Öffnungen in der Montageplatte 68. Die Köpfe der Bolzen sitzen oben auf Unterlegscheiben auf den respektiven Federn, wobei ihre unteren distalen Enden mit dem Montageblock 66 in Gewindeeingriff stehen, um die Montageplatte oben auf dem Montageblock 66, der sich vom unteren Aufhänger 42 aufwärts erstreckt, in Anschlagberührung festzuklemmen.A plurality of compression springs 70 , such as the four that are in the 2 - 4 are at the top of the four corners of the mounting plate symmetrical about the lower bolt 50 arranged between them. A plurality of primary mounting bolts 72 , extends through respectively the springs 70 and extends unhindered through corresponding openings in the mounting plate 68 , The heads of the bolts sit on top of washers on the respective springs, with their lower distal ends connected to the mounting block 66 threadingly engage the mounting plate on top of the mounting block 66 that is different from the lower hanger 42 extends upward, clamp in touch contact.

Um den Kraftmesser 44 gegen den hohen elektrischen Strom zu schützen, der durch den oberen und unteren Aufhänger transportiert wird, sind der obere und untere Bolzen 48, 50, wie in 3 veranschaulicht, vorzugsweise von dem entsprechenden oberen und unteren Aufhänger 40, 42 elektrisch isoliert. In einer Ausführungsform ist eine elektrisch isolierende Unterlegscheibe 74 am oberen Ende des Drehzapfens 52 in der Gegenbohrung angeordnet, um den Sitz des Kugellagers 58 zu tragen. Auf diese Weise wird der elektrische Weg vom Drehzapfen 52 zum oberen Bolzen 48 unterbrochen.To the dynamometer 44 to protect against the high electric current carried by the upper and lower hangers are the upper and lower bolts 48 . 50 , as in 3 illustrated, preferably of the corresponding upper and lower hanger 40 . 42 electrically isolated. In one embodiment, an electrically insulating washer 74 at the upper end of the pivot 52 arranged in the counterbore to the seat of the ball bearing 58 to wear. In this way, the electrical path from the pivot 52 to the upper bolt 48 interrupted.

Entsprechend sind zusätzliche elektrisch isolierende Unterlegscheiben 76 zwischen dem unteren Ende der Federn 70 und dem oberen Ende der Montageplatte 68 angeordnet, wie in 3 veranschaulicht, wobei eine elektrisch isolierende kissenartige Lage 78 zwischen der Montageplatte 68 und dem Montageblock 66 angeordnet ist, um den elektrischen Weg dazwischen zu unterbrechen.Accordingly, additional electrical iso lancing washers 76 between the lower end of the springs 70 and the upper end of the mounting plate 68 arranged as in 3 illustrating an electrically insulating pillow-like layer 78 between the mounting plate 68 and the mounting block 66 is arranged to interrupt the electrical path therebetween.

Auf diese Weise umfasst der primäre Lastweg zwischen dem oberen und unteren Aufhänger der Reihe nach den oberen Bolzen 48, den Kraftmesser 44, den unteren Bolzen 50, die Montageplatte 68, die Spiralfedern 70, die primären Bolzen 72 und den Montageblock 66. Die Spiralfedern 70 sind vorzugsweise so dimensioniert, dass sie das Sollgewicht der Elektrode 14 mit wenig, wenn überhaupt, zusätzlicher Zusammendrückung derselben gemeinsam tragen.In this way, the primary load path between the upper and lower hangers sequentially includes the upper bolts 48 , the dynamometer 44 , the lower bolt 50 , the mounting plate 68 , the spiral springs 70 , the primary bolt 72 and the mounting block 66 , The spiral springs 70 are preferably dimensioned so that they are the target weight of the electrode 14 bear little, if any, additional compression of the same.

Im Fall, dass die Elektrode 14 während eines Betriebs am Tiegel haften bleibt und das Hebewerk versucht, die Aufhängung 12 anzuheben, erfahren die vier Federn eine Belastungszunahme und eine weitere Zusammendrückung, die den Boden der kissenartigem Lage 78 vom oberen Ende des Montageblocks 66 abheben lässt, wie durch einen vertikalen Entlastungsspalt A dazwischen dargestellt, der in Phantom in 3 dargestellt ist. Wenn die Federn 70 ansprechend auf eine vertikale Last zusammengedrückt werden, die das Gewicht der Elektrode 14 selbst überschreitet, wird diese Last nichtsdestoweniger durch den Kraftmesser 44 noch getragen und öffnet den Entlastungsspalt A.In the case of the electrode 14 sticking to the crucible during operation and the hoist tries to hang the suspension 12 The four springs undergo an increase in load and a further squeezing, which raises the floor to the pillow-like position 78 from the top of the mounting block 66 in phantom, as shown by a vertical relief gap A between them 3 is shown. When the springs 70 be compressed in response to a vertical load, which is the weight of the electrode 14 even exceeds this load by the dynamometer nonetheless 44 still worn and opens the relief gap A.

Da der Kraftmesser 44 eine vorbestimmte Lastgrenze aufweist, ist es unerwünscht, diese Grenze zu überschreiten. Demgemäß ist der zweite Lastweg konfiguriert, um den primären Lastweg bei vertikaler Überlastung durch die Federn und den Kraftmesser zu umgehen, und er umfasst eine Mehrzahl von sekundären Montagebolzen 80, die in den 24 dargestellt sind. Die sekundären Bolzen sind in einer symmetrischen Gruppe von vier entsprechend den vier primären Bolzen 72 angeordnet. Sie erstrecken sich durch entsprechende Gegenbohrungen und Öffnungen im oberen Aufhänger 40 abwärts und weisen untere distale Enden auf, die mit dem Montageblock 66 in Gewindeeingriff stehen, um die sekundären Bolzen fest daran anzubringen.Because the dynamometer 44 has a predetermined load limit, it is undesirable to exceed this limit. Accordingly, the second load path is configured to bypass the primary load path when vertically overloaded by the springs and the dynamometer, and includes a plurality of secondary mounting bolts 80 that in the 2 - 4 are shown. The secondary bolts are in a symmetrical group of four corresponding to the four primary bolts 72 arranged. They extend through corresponding counterbores and openings in the upper hanger 40 downwards and have lower distal ends connected to the mounting block 66 threadedly engage the secondary bolts firmly.

Jeder von den sekundären Bolzen umfasst einen oberen vergrößerten Kopf, der oben auf einem entsprechenden Sitz im oberen Aufhänger vertikal beabstandet ist, um einen vorbestimmten Spalt oder Spiel B zu begrenzen. Das Spiel zwischen den sekundären Bolzen 80 und dem oberen Aufhänger 40 ist ausgewählt, um eine begrenzte zusätzliche Zusammendrückung der Federn 70 zu ermöglichen, wenn vertikale Lasten durch die primären Bolzen 72 gemeinsam die Soll-Grenze für den Kraftmesser 44 überschreiten, und öffnet den Entlastungsspalt A.Each of the secondary bolts includes an upper enlarged head vertically spaced above a corresponding seat in the upper hanger to define a predetermined gap or clearance B. The game between the secondary bolts 80 and the top hanger 40 is selected to give a limited additional compression of the springs 70 to allow if vertical loads through the primary bolt 72 together the target limit for the dynamometer 44 pass, and opens the relief gap A.

Wenn sich der Montageblock 66 und die kissenartige Lage 78 während einer übermäßigen Zusammendrückung der Federn 70 trennen, werden die sekundären Bolzen 80 entsprechend im oberen Aufhänger abgesenkt, bis das Spiel erschöpft ist und die Köpfe der sekundären Bolzen ihre respektiven Sitze darin berühren. An diesem Punkt werden die vertikalen Überlastungen von dem Montageblock 66 statt durch die vier sekundären Bolzen 80 direkt im oberen Aufhänger 40 getragen, wobei die vier primären Bolzen und der Kraftmesser 44 umgangen werden.When the mounting block 66 and the pillow-like position 78 during excessive compression of the springs 70 Separate, the secondary bolts 80 lowered in the upper hanger until the play is exhausted and the heads of the secondary bolts touch their respective seats. At this point, the vertical overloads from the mounting block 66 instead of the four secondary bolts 80 directly in the upper hanger 40 worn, with the four primary bolts and the dynamometer 44 to be bypassed.

Der Kraftmesser 44 ist deshalb zwischen dem oberen und unteren Aufhänger montiert, um das Gewicht der aufgehängten Elektrode 14 genau zu messen, jedoch können vertikale Lasten über das Elektrodengewicht hinaus durch die sekundären Bolzen 80 direkt zum oberen Aufhänger umgangen werden, um Überlastungen durch den Kraftmesser zu verhindern und eine Beschädigung daran zu verhindern.The dynamometer 44 is therefore mounted between the upper and lower hanger to the weight of the suspended electrode 14 However, vertical loads beyond the electrode weight can be measured by the secondary bolts 80 be bypassed directly to the upper hanger to prevent overloading by the dynamometer and prevent damage thereto.

Die sekundären Bolzen 80 liefern auch eine bequeme Weise, um den oberen und unteren Aufhänger während eines Zusammenbaus der Elektrode daran und vor einer Einsetzung der Elektrode in den Tiegel miteinander zu koppeln, wenn gewünscht. Dies kann bewerkstelligt werden, indem eine entsprechende Mehrzahl von Arretierrohren oder -hülsen 82 um jeden der respektiven sekundären Bolzen 80 bereitgestellt wird, und die in der Länge dimensioniert sind, um der verfügbaren Höhe zwischen dem Boden des oberen Aufhängers und dem oberen Ende des Montageblocks zu entsprechen, wenn die Montageplatte 68 und ihre darunterliegende kissenartige Lage 78 in Anschlagberührung gegen das obere Ende des Montageblocks ansitzen.The secondary bolts 80 also provide a convenient way to couple the upper and lower hangers together during assembly of the electrode thereto and prior to insertion of the electrode into the crucible, if desired. This can be accomplished by having a corresponding plurality of locking tubes or sleeves 82 around each of the secondary bolts 80 are dimensioned and dimensioned in length to correspond to the available height between the bottom of the upper hanger and the upper end of the mounting block when the mounting plate 68 and her underlying pillow-like position 78 in abutment contact abut against the upper end of the mounting block.

Die sekundären Bolzen 80 können dann festgeschraubt werden, wenn gewünscht, so dass ihre Köpfe mit ihren Sitzen im oberen Aufhänger in Eingriff treten, um den oberen und unteren Aufhänger auf den Hülsen 82 miteinander festzuklemmen, um den Kraftmesser 44 zu umgehen. Die fest arretierten sekundären Bolzen 80 verhindern eine relative vertikale Bewegung zwischen dem oberen und unteren Aufhänger und verkoppeln so die beiden Aufhänger in einer starren Anordnung während eines Zusammenbaus und Transports der Aufhängung und der Elektrode vor einem endgültigen Zusammenbau im Innern des Tiegels. Die sekundären Bolzen 80 können dann vor einer Elektro-Schlacke-Raffination zu dem Soll-Spielzwischenraum B teilweise abgeschraubt werden, so dass der Kraftmesser dann zur genauen Messung des Gewichts der Elektrode 14, während sie verbraucht wird, verwendet werden kann.The secondary bolts 80 can then be tightened if desired, so that their heads engage with their seats in the upper hanger, around the upper and lower hanger on the sleeves 82 clamp together to the dynamometer 44 to get around. The firmly locked secondary bolts 80 prevent relative vertical movement between the upper and lower hangers, thus coupling the two hangers in a rigid arrangement during assembly and transport of the suspension and electrode prior to final assembly inside the crucible. The secondary bolts 80 may then be partially unscrewed prior to electroslag refining to the target clearance B so that the force gauge then accurately measures the weight of the electrode 14 while it is consumed, can be used.

Wie in 3 dargestellt, umfasst die Aufhängung 12 vorzugsweise auch eine Einrichtung in der Form eines Gaseinlasses 84, der in Flussverbindung mit der Gasversorgung 20 oder einer anderen geeigneten Quelle angeordnet ist, um ein Kühlmittel, wie z.B. Argongas, im Innern des oberen und unteren Gehäuses 60, 62 bereitzustellen, um den Kraftmesser zu kühlen, wobei das verbrauchte Gas durch die vertikalen und horizontalen Teile des Spalts 64 ausgetragen wird.As in 3 shown, includes the suspension 12 preferably also means in the form of a gas inlet 84 which is in communication with the gas supply 20 or another suitable source, to a coolant, such as argon gas, inside the upper and lower housings 60 . 62 to cool the dynamometer, the spent gas passing through the vertical and horizontal parts of the gap 64 is discharged.

Wie oben angezeigt, wird der Kraftmesser 44 im Innern der zwei Gehäuse 60, 62 und vertikal zwischen den zwei Aufhängern 40, 42 sowohl mechanisch als auch elektrisch geschützt. Die elektrischen Leiter 46 liefern einen Stromweg größerer Fläche für die hohen Ströme, die zur Elektro-Schlacke-Raffination erforderlich sind, die den elektrisch isolierten Kraftmesser 44 umgehen. Da Wärme nichtsdestoweniger ein Nebenprodukt des Elektro-Schlacke-Raffinierprozesses ist, kühlt das Kühlmittel, das durch die Aufhängung weitergeleitet wird, wirkungsvoll den Kraftmesser, um eine Nutzlebensdauer desselben zu gewährleisten, während eine Wägegenauigkeit während eines Betriebs aufrechterhalten wird.As indicated above, the dynamometer becomes 44 inside the two enclosures 60 . 62 and vertically between the two hangers 40 . 42 both mechanically and electrically protected. The electrical conductors 46 provide a larger area flow path for the high currents required for slag refining, the electrically isolated dynamometer 44 bypass. Nonetheless, since heat is a by-product of the electroslag refining process, the coolant passed through the suspension effectively cools the dynamometer to ensure a useful life thereof while maintaining weighing accuracy during operation.

Der primäre Lastweg durch den Kraftmesser einschließlich der sphärisch montierten Bolzen 48, 50 gewährleistet eine Zugbelastung des Kraftmessers ohne unerwünschte Biegemomente darin. Und der durch die Bolzen 80 gelieferte sekundäre Lastweg schützt den Kraftmesser gegen übermäßige vertikale Lasten dadurch, sowie liefert er einen betriebssicheren oder Reserve-Lastweg im Fall eines Trennungsversagens des Kraftmessers selbst.The primary load path through the dynamometer, including the spherically mounted bolts 48 . 50 ensures a tensile load of the dynamometer without unwanted bending moments therein. And that through the bolts 80 Supplied secondary load path thereby protects the dynamometer against excessive vertical loads, as well as providing a fail-safe or reserve load path in the event of a separation failure of the dynamometer itself.

Da der Kraftmesser 44 direkt zwischen dem oberen und unteren Aufhänger unmittelbar benachbart zur Elektrode 14 montiert ist, ist er wirkungsvoll, eine wesentlich genauere Gewichtsmessung der Elektrode 14, während sie verbraucht wird, während eines Betriebs zu liefern, ohne dass unerwünschte zusätzliche Lasten dadurch vorhanden sind, die sonst eine Kompensation erfordern würden.Because the dynamometer 44 directly between the upper and lower hanger immediately adjacent to the electrode 14 is mounted, it is effective, a much more accurate weight measurement of the electrode 14 while it is consumed during operation to deliver without unwanted additional loads that would otherwise require compensation.

Die Wägeaufhängung 12 liefert deshalb eine mechanische Verbindung mit der Elektrode 14, um die Elektrode von der Hebewerkstange 32 herabhängen zu lassen, während der beträchtlich hohe elektrische Strom durch die Aufhängung zur Elektrode transportiert wird, wie zur Elektro-Schlacke-Raffination erforderlich. In dieser Konfiguration wiegt der Kraftmesser kein anderes Bauteil über der Aufhängung, einschließlich beliebiger Teile des Hebewerks 30 oder seiner Ausgangsstange 32. Noch ist die Wägeaufhängung 12 Messfehlern aufgrund eines Differenzdrucks zwischen der Innenseite und Außenseite des Tiegels 16 ausgesetzt.The weighing suspension 12 therefore provides a mechanical connection with the electrode 14 to the electrode from the lifting rod 32 to let hang down while the considerably high electrical current is transported through the suspension to the electrode, as required for electro-slag refining. In this configuration, the dynamometer weighs no other component above the suspension, including any parts of the elevator 30 or its output rod 32 , Still is the weighing suspension 12 Measurement errors due to a differential pressure between the inside and outside of the crucible 16 exposed.

Claims (13)

Aufhängung (12) zum Aufhängen einer Abschmelzelektrode (14) im Innern eines Tiegels (16), umfassend: einen oberen Aufhänger (40); einen unteren Aufhänger (42), um die Elektrode (14) fest aufzuhängen; einen Kraftmesser (44), der zwischen dem oberen und unteren Aufhänger (40, 42) vertikal montiert ist und schwenkbar sowohl mit dem oberen als auch unteren Aufhänger verbunden ist, um die Elektrode (14) zu wiegen; und einen elektrischen Leiter (46), der den Kraftmesser (44) umgibt und zwischen dem oberen und unteren Aufhänger (40, 42) verbunden ist, um elektrischen Strom dazwischen zu transportieren, um die Elektrode (14) mit Strom zu versorgen.Suspension ( 12 ) for suspending a consumable electrode ( 14 ) inside a crucible ( 16 ) comprising: an upper hanger ( 40 ); a lower hanger ( 42 ) to the electrode ( 14 ) to hang up firmly; a dynamometer ( 44 ) between the upper and lower hanger ( 40 . 42 ) is vertically mounted and pivotally connected to both the upper and lower hanger to the electrode ( 14 ) to weigh; and an electrical conductor ( 46 ), the dynamometer ( 44 ) and between the upper and lower hangers ( 40 . 42 ) is connected to transport electrical current therebetween to the electrode ( 14 ) with electricity. Aufhängung (12) nach Anspruch 1, weiter umfassend: ein oberes Gehäuse (60), das mit dem oberen Aufhänger (40) fest verbunden ist; ein unteres Gehäuse (62), das mit dem unteren Aufhänger (42) fest verbunden ist, das zu dem oberen Gehäuse (60) benachbart ist und komplementär dazu ist, um den Kraftmesser (44) gemeinsam zu umgeben; und wobei der Leiter (46) an seinen entgegengesetzten Enden mit dem oberen und unteren Gehäuse (60, 62) verbunden ist, um den elektrischen Strom dazwischen zu transportieren.Suspension ( 12 ) according to claim 1, further comprising: an upper housing ( 60 ), with the upper hanger ( 40 ) is firmly connected; a lower housing ( 62 ), with the lower hanger ( 42 ) which is connected to the upper housing ( 60 ) is adjacent and is complementary to the force gauge ( 44 to surround together; and where the leader ( 46 ) at its opposite ends to the upper and lower housings ( 60 . 62 ) is connected to transport the electric current therebetween. Aufhängung (12) nach Anspruch 2, weiter umfassend einen primären Lastweg, der den Kraftmesser (44) umfasst, zwischen dem oberen und unteren Aufhänger (40, 42) und einen sekundären Lastweg zwischen dem oberen und unteren Aufhänger (40, 42) und der den Kraftmesser (44) umgeht, mit Spiel, das so bemessen ist, dass bei Überlastung des unteren Aufhängers (42) der primäre Lastweg ersetzt wird.Suspension ( 12 ) according to claim 2, further comprising a primary load path connecting the dynamometer ( 44 ) between the upper and lower hangers ( 40 . 42 ) and a secondary load path between the upper and lower hangers ( 40 . 42 ) and the dynamometer ( 44 ), with play that is dimensioned so that when overloading the lower hanger ( 42 ) the primary load path is replaced. Aufhängung nach Anspruch 3, bei der: der obere Aufhänger (40) einen vertikalen Drehzapfen (52) umfasst, der sich davon aufwärts erstreckt, um die Aufhängung (12) und die angebrachte Elektrode (14) anzuheben; und der untere Aufhänger (42) einen Schweißansatz (54) darunter umfasst, um die Elektrode daran anzuschweißen.A suspension according to claim 3, wherein: the upper hanger ( 40 ) a vertical pivot ( 52 ) extending therefrom to the suspension ( 12 ) and the attached electrode ( 14 ) raise; and the lower hanger ( 42 ) a welding approach ( 54 ) underneath to weld the electrode thereto. Aufhängung nach Anspruch 4, weiter umfassend: einen oberen Bolzen (48), der sich durch den Drehzapfen (52) abwärts erstreckt und schwenkbar darin sitzt und mit dem Kraftmesser fest verbunden ist; und einen unteren Bolzen (50), der sich von dem unteren Aufhänger (42) aufwärts erstreckt und schwenkbar darin sitzt, und koaxial zu dem oberen Bolzen mit dem Kraftmesser fest verbunden ist, um den Kraftmesser mit sowohl dem oberen als auch unteren Aufhänger schwenkbar zu verbinden.A suspension according to claim 4, further comprising: an upper bolt ( 48 ), which passes through the pivot ( 52 ) extending downwardly and pivotally seated therein and fixedly connected to the dynamometer; and a lower bolt ( 50 ) extending from the lower hanger ( 42 ) and pivotally seated therein, and coaxial with the upper bolt with the dynamometer is firmly connected to pivotally connect the dynamometer with both the upper and lower hanger. Aufhängung nach Anspruch 5, bei der der obere Bolzen (48) von dem oberen Aufhänger (40) elektrisch isoliert ist und der untere Bolzen (50) von dem unteren Aufhänger (42) elektrisch isoliert ist.A suspension according to claim 5, wherein the upper bolt ( 48 ) from the upper hanger ( 40 ) is electrically isolated and the lower bolt ( 50 ) from the lower hanger ( 42 ) is electrically isolated. Aufhängung nach Anspruch 3, bei der: das obere Gehäuse (60) bogenförmig ist; das untere Gehäuse (62) bogenförmig ist und an einem Spalt (64) dazwischen an dem oberen Gehäuse angrenzt, um eine segmentierte röhrenförmige Umhüllung um den Kraftmesser zu begrenzen; und der Leiter (46) flexibel ist und in Umfangsrichtung zwischen dem oberen und unteren Gehäuse über dem Spalt angeordnet ist.A suspension according to claim 3, wherein: the upper housing ( 60 ) is arcuate; the lower case ( 62 ) is arcuate and at a gap ( 64 ) abutting the upper housing therebetween to define a segmented tubular enclosure about the dynamometer; and the leader ( 46 ) is flexible and is arranged in the circumferential direction between the upper and lower housing over the gap. Aufhängung nach Anspruch 3, bei der der primäre Lastweg umfasst: eine Montageplatte (68), die oben auf dem unteren Aufhänger (42) angeordnet ist und mit dem Kraftmesser schwenkbar verbunden ist; eine Mehrzahl von Federn (70), die oben auf der Montageplatte angeordnet sind; und eine Mehrzahl von Montagebolzen (72), die sich durch respektive der Federn und die Montageplatte erstrecken und mit dem unteren Aufhänger (42) fest verbunden sind, um die Montageplatte mit Anschlagberührung oben auf dem unteren Aufhänger festzuklemmen.A suspension according to claim 3, wherein the primary load path comprises: a mounting plate ( 68 ) at the top of the lower hanger ( 42 ) is arranged and pivotally connected to the dynamometer; a plurality of springs ( 70 ), which are arranged on top of the mounting plate; and a plurality of mounting bolts ( 72 ), which extend through the springs and the mounting plate and with the lower hanger ( 42 ) are firmly connected to clamp the mounting plate with touch stop on top of the lower hanger. Aufhängung nach Anspruch 8, bei der der sekundäre Lastweg umfasst: eine Mehrzahl von sekundären Bolzen (80), die sich durch den oberen Aufhänger (40) erstrecken und mit dem unteren Aufhänger fest verbunden sind; und wobei jeder der sekundären Bolzen einen Kopf umfasst, der oben auf einem entsprechenden Sitz in dem oberen Aufhänger vertikal beabstandet ist, um das Spiel zu begrenzen.A suspension according to claim 8, wherein the secondary load path comprises: a plurality of secondary bolts ( 80 ) extending through the upper hanger ( 40 ) and are fixedly connected to the lower hanger; and wherein each of the secondary bolts includes a head vertically spaced above a corresponding seat in the upper hanger to limit play. Aufhängung nach Anspruch 9, weiter umfassend eine jeden der sekundären Bolzen (80) umgebende Hülse (82) zwischen dem oberen und unteren Aufhänger.A suspension according to claim 9, further comprising each of said secondary bolts ( 80 ) surrounding sleeve ( 82 ) between the upper and lower hanger. Aufhängung nach Anspruch 9, weiter umfassend einen Montageblock (66), der oben auf dem unteren Aufhänger (42) fest verbunden ist, und wobei die Montageplatte (68) oben auf demselben festgeklemmt ist.A suspension according to claim 9, further comprising a mounting block ( 66 ), which is on top of the lower hanger ( 42 ), and wherein the mounting plate ( 68 ) is clamped on top of the same. Aufhängung nach Anspruch 11, weiter umfassend eine elektrisch isolierende kissenartige Lage (78), die zwischen der Montageplatte (68) und dem Montageblock (66) angeordnet ist.A suspension according to claim 11, further comprising an electrically insulating pillow-like layer ( 78 ) between the mounting plate ( 68 ) and the mounting block ( 66 ) is arranged. Aufhängung nach Anspruch 9, weiter umfassend Einrichtungen (84) zum Weiterleiten eines Kühlmittels im Innern des oberen und unteren Gehäuses (60, 62), um den Kraftmesser zu kühlen.A suspension according to claim 9, further comprising means ( 84 ) for forwarding a coolant inside the upper and lower housing ( 60 . 62 ) to cool the dynamometer.
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