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Kontaktvorrichtung für die unmittelbare elektrische Wjderstandserhitzung
von stabförmigen Korpern aus Metalle Bei der unmittelbaren elektrischen Widerstandserhitzung
von stabförmigen Körpern aus Stahl, beispielsweise beim Glühen von Knüppeln, Platinen
und Stäben, ist es-bekanntlich sehr schwierig, die Kontaktgebung auf befriedigende
und gleichzeitig einfache Weise zu lösen. Bis jetzt ist es vorgeschlagen worden,
den zu erhitzenden Stab sowohl an den Seitenflächen wie auch an den Stirnenden mit
Kontaktkörpern in Berührung zu bringen, wobei für das Ein-und Ausspannen des Stabes
die Kontakte mittels eines hydraulischen Systems mit je einem Betätigungszylinder
pro Kontakt verstellt werden. Solche Kontaktvorrichtungon
| sind aber verhältnismäseif, kompliziert und bedingen einen
engt- |
| sprechend grossen Aufwand. Ferner ist keine genügende Sicherheit |
| für die Kontaktgebung wahrend des Dotriobos gewährleistet,
da |
| bei einer Störung'in dr 3teurung der Kontaktdruck sofort |
| nachlässt und ein Kontaktbrand entstehen kann. |
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich nunmehr auf eine Kontaktvorrichtung
für die unmittelbare elektrische Widerstandserhitzung stabförmiger Körper aus Metall
mit mindestens zwei Seitenkontakten pro Stabende. Gemäss der Erfindung werden die
Mängel der bisher bekannten Kontaktvorrichtungen dadurch vermieden, das sämtliche
Seitenkontakte jeder Kontaktvorrichtung durch eine zentral angeordnete gemeinsame
Botätigungseinrichtung verstellt werden.
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An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
erläutert und zwar ist in den Figuren 1 bis 3 eine Kontaktvorrichtung in schematischer
Weise in Aufriss bzw, teilweise im Schnitt in drei verschiedenen Stellungen der
Kontakte gezeigt. Die Kontaktvorrichtung besitzt mindestens zwei symmetrisch um
die Achse des zu erhitzendeh Stabes a angeordnete Seitenkontakte b, wovon der Einfachheit
halber in der Zeichnung
| en |
| nur einergezeigt ist und ferner noch eid/Stirnkontakt c, obwohl |
die Kontaktvorrichtung auch ohne Stirnkontakt ausgeführt werden kann.
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Die Seitenkontakte b sind an je einem Tragarm d befestigt, der mittels
einer Druckfeder e über einen Winkelhebel f mit dem für alle Kontakte gemeinsamen
zentralen Steuerzylinder g in Verbindung steht. Dieser Winkelhebel f ist auf dem
am Tragarm vorgesehenen Drehzapfen h drehbar gelagert und kann sich gleichzeitig
um die Achse i am Zylinder g frei drehen. Der Tragarm d ist um eine Drehachse k
schwenkbar angeordnet. Innerhalb des für . die Betätigung bzw. Steuerung der Kontaktvorrichtung
dienenden hydraulischen Zylinders g befindet sich ein Kolben. 1 mit konischem Mittelstück
sowie ein zweiter Kolben m, der über eine Stange n mit der auf dem Stromzuführungsrohr
o befestigten Kontaktbrücke p Starr verbunden ist. Auf dem konischen Teil des Kolbens
1 ruht der radial geführte bewegliche Bolzen s, der mit seinem äusseren Ende mit
einer Abschrägung t auf dem Tragarm zusammenarbeitet. Der Zylinder g ist ferner
mit den Ein-bzw. Auslassöffnungen 1, 2 und 3 versehen, deren Zweck nach
näher
erläutert wird. Mit q ist das Federsystem-für die Erzeugung des Stirnkontaktdruckes
bezeichnet, während r die Kupfer/erbindungn für die Stromzuführung zu den Seitenkontakten
b sind.
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In der Fig.1 ist die Kontaktvorrichtung zurückgefahren, d. h. ausser
Betrieb, wobei die linke Seite des Kolbens 1 mit Druckedium beaufschlagt ist, während
die Zylinderöffnungen 2 und 3 geöffnet sind. Die beiden Federsysteme e und q sind
gespannt.
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Sobald der zu erhitzende Stab a in die Erhitzungsstelle gebracht worden
ist, wird nunmehr durch die Oeffnung 2 ebenfalls Drucköl dem Zylinder zugeführt.
Dadurch wird die ganze. Kontaktvorrichtung in achsialer Richtung nach links verschoben,
d.h. in die Betriebsstellung gebracht, wobei der Stirnkontakt c mit dem Stabende
in Berührung kommt (Fig. 2). Die-Seitenkontakte b sind zunächst noch offen und um
diese in die Schliesstellung zu bringen, wird nunmehr die Oeffnung 1 freigegeben,
sodass der Druck auf der rechten Seite des Kolbens l-diesen nach links in die in
Fig. 3 dargestellte Lage verschiebt. Gleichzeitig mit dieser Verstellung des Kolbens
1 bewegt sich der auf dem konischen Teil des Kolbens 1 aufliegende Bolzen s radial
nach innen und hebt sich somit vom Tragarm d ab. Der Seitenkontakt b wird nunmehr
durch die Feder e und der Stirnkontakt c durch die Feder q an den Stab a angepresst.
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Sämtliche Oeffnungen 1-3 sind geöffnet und der Zylinder g ist drucklos,
d. h. der ganze Kontaktdruck wird durch Federkraft allein erzeugt. Um den erhitzten
Stab ausspannen zu können und die Kontaktvorrichtung wieder in die in Fig. l dargestellte
Lage zu bringen, wird über die Zylinderöffnung 1 der Kolben mit Drucköl beaufschlagt
und bewegt sich somit nach rechts, wobei
der Bolzen s mit der abgeschrägten
Fläche t am'Tragarm in Berührung kommt und den Seitenkontakt b abhebt und. gleichzeitig
mit einer aus der Abschrägung resultierenden Kraftkomponente die Feder q spannt.
Anschliessend wird dann über die Oeffnung 3 der andere Kolben m mit Drucköl beaufschlagt,
wodurch die ganze Kontaktvorrichtung wieder nach rechts verschoben wird (Fig. l).
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Die Betätigung bzw. Steuerung der Kontakte kann auch mittels oder
Druckwasser Druckluft/erfolgen oder die Betätigungseinrichtung kann elektromechanischer
oder rein mechanischer Art sein. In der geschlossenen Lage der Kontaktvorrichtungen
sind die an den Enden des zu erhitzenden Stabes wirkenden Kräfte (Seiten-und Stirnkontakte)
in sich geschlossen. Während des Glühprozesses sind die beiden Kontaktvorrichtungen
in achsialer Richtung frei beweglich, sodass keine wesentlichen Kräfte auf den Stab
übertragen-werden.
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Jede thermische Ausdehnung des Stabes wird automatisch durch die Kontaktvorrichtungen
aufgenommen. Ferner wird, dadurch dass die Kontakte lediglich durch Druckfedern
angepresst werden, durch die Kontaktvorrichtung eine bestimmte Zentrierung des Stabes
ermöglicht, was bei Kontaktvorrichtungen mit Einzelpressung der Kontakte mittels
hydraulisch betätigter Kolben ausgeschlossen ist. Ausserdem ergibt die Federappressung
den grossen Vorteil, dass bei Druckausfall im Betätigungszylinder der Glühprozess
nicht durch abnehmenden Kontaktdruck gefährdet wird.
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Um die Kontaktvorrichtung für die Behandlung von Stäben verschiedener
Länge anwenden zu können, ist eine möglichst einfache Veränderung des gegenseitigen
Abstandes der Kontaktvorrichtungen in der Glühachse erwünscht. Bei der beschriebenen
Vorrichtung
kann diese Bedingung sehr reicht erfüllt werden, indem
die Kontaktvorrichtung noch mit einem Klinkensystem oder ähnlichen Hemmvorrichtungen
ausgerüstet wird und für die Verschiebung des Kontaktkopfes und der Kontaktbrücke
die bereits für die Betätigung der Kontakte vorgesehene Einrichtung verwendet wird.
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Die Wirkungsweise dieser Verschiebevorrichtung ist an Hand der Figuren
4-6 näher erläutert, wo die dargestellte Kontaktvorrichtung noch mit den Klinken
x und y ausgerüstet ist, die mit einer Nockenstange z zusammenwirken.
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Um die Kontaktvorrichtung beispielsweise nach links zu verschieben,
wird zunächst die Kontaktbrücke p (Fig. 4) gelöst, sodass sie auf dem Stromzuführungsrohr
o achsial verschoben werden kann. Durch Beaufschlagung des Kolbens m mit Drucköl
wird die Kontaktbrücke p an die Kontaktvorrichtung gezogen, während diese letztere
durch die an der Nockenstange z eingefallene Klinke x festgehalten wird. Diese Stellung
ist in Fig. 5 gezeigt. Nunmehr wird wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, die Kontakt-
| brücke durch die andere Klinke y festgehalten, wahrend die |
| .. |
| Kontaktvorrichtung durch eine Rückbewegung des Kolbens m nach |
| links verschoben wird. Je nach der gewünschten Verschiebung
der |
Kontaktvorrichtung kann diese schrittweise Verstellung mehrmals wiederholt werden.
Um die Kontaktvorrichtung samt der Kontaktbrücke in die umgekehrte Richtung bewegen
zu können, müssen zuerst die Klinken x und y durch die Hebel u von der Lage I in
die Lage II verdreht werden.