Öffnungseinrichtung für Elektrodenhalter an elektrischen Schmelzöfen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Öffnungseinrichtung für über Hebel oder Gestänge verstellbare Elektrodenhalter mit durch Federkraft an die Elektrode gepressten Klemmbacken und einem für die Aufhebung der Anpresskraft vorgesehenen innerhalb des Elektrodenarmes angeordneten Hydraulik-oder Pneumatikzylinder, der über den Flüssigkeits- bzw. Pneumatikdruck übertragende Bauelemente an ein diesen Druck erzeugendes Aggregat angeschlossen ist.

[0002] Die Versorgung von elektrischen Schmelzöfen mit elektrischer Energie erfolgt über Hochstromkabel und Stromrohre aus Kupfer, die auf in senkrechter Ebene verfahrbaren wassergekühlten Elektrodenarmen befestigt und an feststehende Kontaktbacken der an einer Stirnseite der Elektrodenarme angeordneten wassergekühlten Elektrodenhalter für die Elehtroden angeschlossen sind. Zur Erzielung eines geringen Kontaktwiderstandes zwischen der Graphitelektrode und der dieser zugewandten Kontaktfläche der Kontaktbacke ist dieser gegenüberliegend eine Klemmbacke im Elektrodenhalter angeordnet, die die Elektrode fest anpresst und gleichzeitig hält. Die Anpresskraft wird von einer vorgespannten Feder erzeugt und über Hebel und Gestänge auf den Elektrodenhalter übertragen.

[0003] Zum Einsetzen der Graphitelektrode in den Elektrodenhalter und bei erforderlichen Verstellungen wird die auf die Klemmbacke wirkende Federkraft aufgehoben und die lichte Weite des Elektrodenhalters über den Durchmesser der Graphitelektrode hinaus erhöht. Die Aufhebung der Anpresskraft erfolgt mittels eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders, dessen Kolben bei Beaufschlagung mit Druckmedium die Feder zusammendrückt und die Spanneinrichtung des Elektrodenhalters nunmehr in Richtung «Öffnen» verschiebt. Nach dem Einsetzen oder Verstellen der Elektrode wird das Druckmedium abgeschaltet und die Federkraft bewirkt wieder die sichere Anpressung und Halterung der Elektrode im Elektrodenhalter. Bei einem bekannten Elektrodenhalter ist am hinteren Teil des Gehäuses und ausserhalb desselben ein Hydraulikzylinder angeordnet, dessen Kolben über Hebel eine Entlastung der Spannfeder bewirkt (US-PS 2 538 603 und 2 623 080). Nachteilig ist hierbei die ungeschützte Anordnung des Zylinders und der Hebel in der über dem Ofen herrschenden heissen Atmosphäre und die Einwirkung der magnetischen Felder der Energiezuführung für den Ofen sowie insbesondere die mechanisch hoch beanspruchten, dem Verfahrweg des Elektrodenarmes entsprechend langen flexiblen Versorgungsschläuche für das Druckmedium, die eine erhebliche Störanfälligkeit und Unfallgefahr bedeuten.

[0004] Bei einer weiteren bekannten Einrichtung ist ein Zylinder mit Kolben zur Verringerung der Anpresskraft an den Klemmbacken bis zu ihrer Aufhebung innerhalb des Auslegers angeordnet (DE-PS 689 278). Auch hierbei sind für die Zuleitung des Druckmediums flexible Schläuche erforderlich, was nachteilig ist.

[0005] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Öffnungsvorrichtung der genannten Art derart zu gestalten, dass bei kompakter Bauweise die einzelnen Bauteile geschützt angeordnet und ausser flexiblen Kabeln für die Stromzuführung keine flexiblen Versorgungsschläuche für ein Druckmedium erforderlich sind.

[0006] Die Lösung der Aufgabe besteht darin, dass das Aggregat für die Erzeugung des Flüssigkeits- bzw. Pneumatikdruckes mit allen den Druckübertragenden Bauelementen innerhalb des Elektrodenarmes angeordnet ist.

[0007] Der Innenraum des Elektrodenarmes ist für die Aufnahme der vollständigen Öffnungseinrichtung besonders geeignet, da dessen Aussenmantel doppelwandig ist und von einem Kühlmedium durchströmt wird und dadurch die Temperatur innen nahezu konstant ist. Bei Verwendung eines Hydraulikzylinders zum Öffnen des Elektrodenhalters ist es vorteilhaft, innerhalb des Elektrodenarmes ein komplettes Hydraulikaggregat, bestehend aus Vorratsbehälter, Elektromotor, Pumpe, Steuereinrichtungen und Verbindungsschläuchen einzusetzen.

[0008] Wird anstelle eines Hydraulikzylinders ein Pneumatikzylinder zum Öffnen des Elektrodenhalters eingesetzt, kann innerhalb des Elektrodenarmes ein komplettes Pneumatikaggregat, bestehend aus Elektromotor, Kompressor, Druckbehälter, Steuereinrichtungen und Verbindungsschläuchen angeordnet werden. Das Hydraulik- bzw. Pneumatik-Aggregat ist als ein Kompakteinheit ein- und ausbaubar.

[0009] Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die langen Versorgungsschläuche für das Druckmedium entfallen und nur Stromversorgungskabel erforderlich sind. Die Luftzuführung für den Motor bzw. den Kompressor erfolgt durch ein entsprechend bemessenes Zuführungsrohr, welches auch das Anschlusskabel aufnimmt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Spann- und Öffnungseinrichtung gegen Umwelteinflüsse, wie Beschädigung und Hitzeeinwirkung, vollständig geschützt ist. Zur Vermeidung von unerwünschten Schwingungen in dem beweglich gelagerten Elektrodenarm ist vorgesehen, dass das Hydraulik- bzw. Pneumatikaggregat in einer mit einer antimagnetischen und elektrisch nichtleitenden Masse ausgekleideten Kammer des Elektrodenarmes auf elastischen Gliedern schwingungsgedämpft und isoliert gelagert ist. Durch die isolierte Lagerung des Hydraulik- bzw. Pneumatikaggregates in einer bis auf die Öffnung für die Anschlusskabel allseitig geschlossenen Kammer wird der störende Einlass der Magnetfelder der Energiezuführung weitgehend vermieden.

[0010] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch den Elektrodenarm mit darin eingebauter Spann- und hydraulisch betätigter Öffnungseinrichtung und

Fig. 2 einen Schnitt durch den Elektrodenarm mit pneumatisch betätigter Öffnungseinrichtung.

[0011] In Fig. 1 ist der über dem elektrischen Schmelzofen in senkrechter Ebene verfahrbare Elektrodenarm mit 1 bezeichnet. An dessen Stirnseite ist eine feststehende Kontaktbacke 2 für den Anschluss der Energiezuleitung 3 angeordnet. Diese wird in dem verschiebbaren Elektrodenhalter 5 gehalten und von der darin angeordneten Klemmbacke 6 fest gegen die der Elektrode zugewandten Kontaktfläche an der Kontaktbacke 2 gepresst. Der Elektrodenhalter 5 ist innerhalb des Elektrodenarmes 1 gelagert und mit einem Gabelkopf 7 für die Aufnahme der Schubstange 8 versehen. An dessen Ende ist eine vorgespannte Feder 9 angeordnet, die die Anpresskraft für die Graphitelektrode erzeugt. Zum Einsetzen oder Verstellen der Elektrode 4 wird der verschiebbare Elektrodenhalter 5 geöffnet. Dabei wird die Feder 9 um den Öffnungsweg von dem Kolben des Hydraulikzylinders 10 zusammengepresst. Das Druckmedium für den Betrieb des Hydraulikzylinders 10 wird von dem Hydraulikaggregat 11 bereitgestellt. Es ist in kompakter Bauweise aufgebaut und umfasst den Vorratsbehälter 11 a, den Elektromotor 11 b, die Pumpe 11 c sowie Steuereinrichtungen und Verbindungsanschlüsse 11 d. Das Hydraulikaggregat 11 ist als eine Baueinheit innerhalb des Elektrodenarmes 1 schwingungsgedämpft auf elastischen Gliedern 12 gelagert. Ausserdem ist eine vollständige elektrische Isolierung aller Verbindungselemente vorgesehen. Die Kammer für das Hydraulikaggregat ist zur Abschirmung gegen die Magnetfelder der Energiezuführung für die Elektroden bis auf den Querschnitt des Rohres 13, welches der Luftzuführung für den Motor 11 b dient und das Stromzuführungskabel aufnimmt, allseitig geschlossen und mit einer elektrisch nichtleitenden Masse ausgekleidet. Die Montageöffnung ist mit einem wassergekühlten Deckel 16 verschlossen.

[0012] Der in Fig. 2 dargestellte Elektrodenarm 1 ist mit einer pneumatisch betätigten Öffnungseinrichtung für den Elektrodenhalter 5 ausgerüstet. Der Aufbau ist ähnlich der hydraulischen Einrichtung. Beim Öffnungsvorgang wird die Feder 9 von dem Kolben des Pneumatikzylinders 14 betätigt. Das Aggregat 15 dient der Erzeugung des notwendigen Luftdruckes und besteht aus dem Elektromotor 15 a, dem Kompressor 15 b, dem Druckbehälter 15c, Steuereinrichtungen und Verbindungsschläuchen 15 d. Die Lagerung erfolgt ebenfalls schwingungsgedämpft und elektrisch isoliert in einer abgeschirmten Kammer mit einer Luftzuführung 13.

Ansprüche

1. Öffnungseinrichtung für über Hebel oder Gestänge (8, 7) verstellbare Elektrodenhalter (5) mit durch Federkraft (9) an die Elektrode (4) gepressten Klemmbacken (6, 2) und einem für die Aufhebung der Anpresskraft vorgesehenen, innerhalb des Elektrodenarmes (1) angeordneten Hydraulik-oder Pneumatikzylinder (10; 14), der über den Flüssigkeits- bzw. Pneumatikdruck übertragende Bauelemente (11d; 15d) an ein diesen Druck erzeugendes Aggregat (11; 15) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat (11; 15) für die Erzeugung des Flüssigkeits- bzw. Pneumatikdruckes mit allen den Druck übertragenden Bauelementen (11d; 15d) innerhalb des Elektrodenarmes (1) angeordnet ist.

2. öffnungseinrichtung nach Anspruch 1 mit einem Hydraulikzylinder (10) zum Öffnen des Elektrodenhalters, dadurch gekennzeichnet, dass das innerhalb des Elektrodenarmes (1) angeordnete Aggregat als komplettes Hydraulikaggregat (11), bestehend aus Vorratsbehälter (11 a), Elektromotor (11 b), Pumpe (11 c), Steuereinrichtungen und Verbindungsschläuchen (11 d) ausgeführt und als eine Kompakteinheit ein- und ausbaubar ist.

3. Öffnungseinrichtung nach Anspruch 1 mit einem Pneumatikzylinder (14) zum Öffnen des Elektrodenhalters, dadurch gekennzeichnet, dass das innerhalb des Elektrodenarmes (1) angeordnete Aggregat als komplettes Pneumatikaggregat (15), bestehend aus Elektromotor (15 a), Kompressor (15 b), Druckbehälter (15 c), Steuereinrichtungen und Verbindungsschläuchen (15 d) ausgeführt und als eine Kompakteinheit ein- und ausbaubar ist.

4. Öffnungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulik- bzw. Pneumatikaggregat (11, 15) in einer mit einer antimagnetischen und elektrisch nichtleitenden Masse ausgekleideten Kammer des Elektrodenarmes (1) auf elastischen Gliedern (12) schwingungsgedämpft und isoliert gelagert ist.

Revendications

1. Dispositif d'ouverture pour un support d'électrodes (5) susceptible d'être déplacé par l'intermédiaire de leviers ou d'une tringlerie (8,7), avec des mâchoires de serrage (6, 2) pressées contre l'électrode (4) par l'action de ressorts (9), et avec un vérin hydraulique ou pneumatique (10; 14) disposé à l'intérieur du bras d'électrode (1) pour suspendre cet effort de pression et qui est raccordé, par l'intermédiaire d'éléments constitutifs (11d; 15d) transmettant la pression de liquide ou bien la pression pneumatique à un ensemble (11; 15) engendrant cette pression, dispositif caractérisé en ce que l'ensemble (11,15) destiné à engendrer la pression de liquide ou bien la pression pneumatique, est disposé, avec tous les éléments constitutifs transmettant la pression, à l'intérieur du bras d'électrode (1).

2. Dispositif d'ouverture selon la revendication 1 avec un vérin hydraulique (10) pour ouvrir le support d'électrodes, dispositif caractérisé en ce que l'ensemble disposé à l'intérieur du bras d'électrode (1) est réalisé sous la forme d'un ensemble hydraulique complet (11), constitué d'un réservoir (11a), d'un moteur électrique (11b), d'une pompe (11 c), de dispositifs de commande et de tubes souples de liaison (11d), et est susceptible d'être monté et démonté comme une unité cohérente.

3. Dispositif d'ouverture selon la revendication 1 avec un vérin pneumatique (14) pour ouvrir le support d'électrodes, dispositif caractérisé en ce que l'ensemble disposé à l'intérieur du bras d'électrode (1) est réalisé sous la forme d'un ensemble pneumatique complet (15), constitué d'un moteur électrique (15a), d'un compresseur (15b), d'un réservoir sous pression (15c), de dispositifs de commande et de tuyaux souples de liaison (15d), et est susceptible d'être monté et démonté comme une unité cohérente.

4. Dispositif d'ouverture selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'ensemble hydraulique ou pneumatique (11, 15) est monté, en étant isolé et amorti contre les vibrations sur des organes élastiques (12), dans une chambre du bras d'électrode (1) revêtue extérieurement d'une masse anti-magnétique et non conductrice électriquement.

Claims

1. Opening device for a lever-or rod- (8, 7) operable electrode holder (5) having clamping jaws (6, 2) pressed by spring force (9) against the electrode (4), and with a hydraulic or pneumatic cylinder (10, 14) arranged inside the electrode arm (1), which is connected by means of a hydraulic or pneumatic pressure conveying element (11d, 15d) to a unit (11, 15) which generates this pressure, characterised in that the unit (11, 15) for generating the hydraulic or pneumatic pressure is arranged, with all the pressure conveying elements (11d, 15d), within the electrode arm (1).

2. Opening device according to Claim 1, having a hydraulic cylinder (10) to open the electrode holder, characterised in that the unit arranged inside the electrode arm (1) is designed as a complete hyddraulic unit (11), consisting of a reservoir (11a), electric motor (11b), pump (11c), control means and connecting pipes (11d) and can be installed and removed as a compact unit.

3. Opening device according to Claim 1, having a pneumatic cylinder (14) to open the electrode holder, characterised in that the unit arranged inside the electrode arm (1) is designed as a complete pneumatic unit (15), consisting of electric motor (15a), compressor (15b), pressure container (15c), control means and connecting pipes (15d), and can be installed and removed as a compact unit.

4. Opening device according to Claim 2 or 3, characterised in that the hydraulic or pneumatic unit (11, 15) is housed in a chamber of the electrode arm (1) surrounded by an antimagnetic and electrically non-conductive material, on resilient members (12) which are damped against vibration and insulated.

Zeichnung