NO147090B

NO147090B - CLUTCH ORGAN, SPECIFICALLY SUITABLE FOR USE IN CONNECTION WITH ELECTROTHERMIC Ovens

Info

Publication number: NO147090B
Application number: NO812474A
Authority: NO
Inventors: Harald Krogsrud
Original assignee: Elkem As
Priority date: 1980-07-25
Filing date: 1981-07-20
Publication date: 1982-10-18
Also published as: NO147090C; NO812474L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for sammenkobling av to strømførende rør som også leder et fluidum, så som for eksempel av kjølevæske. Koblingsanordningen er av en type som leder strøm og fluidum fra det ene rør til det andre gjennom en koblingsanordning som er beregnet på å omslutte nevnte to rørender, idet nevnte rør har dertil egnede flater, mot hvilke koblingsanordninger ligger an. Koblingsanordningen omfatter en elektrisk ledende hylse som er beregnet på å ligge i kontakt med de to strømførende rør samt et trykkorgan som forårsaker et påtrykket, fjernbart og styrt kontakttrykk mellom hylsene og rørendene. Særlig, men ikke utelukkende, er foreliggende oppfinnelse egnet som sammenkoblingsanordning benyttet ved en holder for elektroder i en elektrotermisk smelteovn, så The present invention relates to a device for connecting two current-carrying pipes which also conduct a fluid, such as, for example, coolant. The coupling device is of a type which conducts current and fluid from one pipe to the other through a coupling device which is designed to enclose said two pipe ends, said pipe having suitable surfaces against which the coupling devices rest. The coupling device comprises an electrically conductive sleeve which is intended to be in contact with the two current-carrying pipes as well as a pressure device which causes an applied, removable and controlled contact pressure between the sleeves and the pipe ends. In particular, but not exclusively, the present invention is suitable as a connection device used in a holder for electrodes in an electrothermal melting furnace, so

som for eksempel en ferrolegeringsovn, råjerns- og/eller karbidovn. such as a ferroalloy furnace, pig iron and/or carbide furnace.

Ved koblingsanordninger av denne art fordres en konstruksjon som gir god elektrisk kontakt mellom de konstruksjonsdeler som skal sammenkobles. In connection devices of this kind, a construction is required which provides good electrical contact between the structural parts to be connected.

Videre fordres en kobling som er så robust og enkel som mulig og hvor en Furthermore, a connection is required that is as robust and simple as possible and where one

med enkle midler og med en enkel operasjon kan oppheve koblingseffekten slik at elektrodeholderen eller konstruksjonsdelene med letthet kan frigjøres. Dessuten fordres en løsning som gir tilstrekkelig tetthet mot lekkasje av det fluidum som sirkuleres inne i rørene. by simple means and with a simple operation can cancel the coupling effect so that the electrode holder or the construction parts can be released with ease. In addition, a solution is required that provides sufficient tightness against leakage of the fluid that is circulated inside the pipes.

, Skjøting av strømførende kobberrør skjer vanligvis ved at en benytter en , Splicing of current-carrying copper pipes is usually done by using a

muffe som tres inn på røret og som sølvloddes til rørendene. Alternativt har en benyttet en to-delt hylse som ved hjelp av bolter eller lignende klemorganer klemmes rundt det område som skal skjøtes. Ved sammenskjøting av slike rør er det viktig at rørendene er frie for oksydfilm, olje, sleeve which is threaded onto the pipe and which is silver soldered to the pipe ends. Alternatively, a two-part sleeve has been used which is clamped around the area to be joined with the help of bolts or similar clamping devices. When joining such pipes, it is important that the pipe ends are free of oxide film, oil,

smuss og lignende. dirt and the like.

Fra svensk patentskrift nr. 186.993 er det kjent en løsning som omfatter From Swedish patent document no. 186,993, a solution is known which includes

en anordning for sammenkobling av strømførende rør hvor strøm ledes fra det ene rør til det andre gjennom en koblingsanordning som er beregnet på å omslutte nevnte to rørender. Koblingsanordningen omfatter en elektrisk ledende hylse som er beregnet på å ligge i kontakt med de to strømførende rør samt et trykkorgan som forårsaker et påtrykket, fjernbart og styrt kontakttrykk mellom hylsen og rørendene. Patentskriftet beskriver videre bruk av kjølte rør, men disse utgjør separate., kretser som ikke står i forbindelse med hverandre, idet hver av rørendene ved sine ender er utstyrt med plugger. Svensk patentskrift nr. 186.993 beskriver a device for connecting current-carrying pipes where current is led from one pipe to the other through a coupling device which is designed to enclose said two pipe ends. The coupling device comprises an electrically conductive sleeve which is intended to be in contact with the two current-carrying pipes as well as a pressure device which causes an applied, removable and controlled contact pressure between the sleeve and the pipe ends. The patent further describes the use of cooled pipes, but these constitute separate circuits which are not connected to each other, as each of the pipe ends is equipped with plugs at its ends. Swedish Patent Document No. 186,993 describes

således ikke en løsning hvor også en væske passerer gjennom koblingsanordningen og rørskjøten. thus not a solution where a liquid also passes through the coupling device and the pipe joint.

Ved utskifting av konstruksjonsdeler ifølge den kjente teknikk kreves en relativ lang stans av ovnen. When replacing structural parts according to the known technique, a relatively long shutdown of the furnace is required.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en anordning According to the present invention, a device is provided

for sammenkobling av to strømførende rør som også leder et flui- for connecting two current-carrying pipes that also conduct a flow-

dum, så som for eksempel en kjølevæske, hvor strøm og fluidum ledes fra det ene til det andre gjennom en koblingsanordning som er beregnet på å omslutte nevnte to rørender, hvilken koblingsanordning omfatter en elektrisk ledende hylse som er beregnet på stupid, such as, for example, a coolant, where current and fluid are led from one to the other through a coupling device which is intended to enclose said two pipe ends, which coupling device comprises an electrically conductive sleeve which is intended to

å ligge i kontakt med de to strømførende rør samt et trykkorgan som forårsaker et påtrykket, fjernbart og styrt kontakttrykk mellom hylsen og rørendene, og det karakteristiske ved oppfinnelsen er at hylsen er fritt anordnet rundt rørendene og at trykkorganet omfatter et rundt hylsen beliggende ringformet hult legeme av et elastisk materiale, så som gummi, hvilket hule legeme omgir hylsen og er beregnet på å utsettes for et innvendig trykk slik at det hule legeme ekspanderer og derved presser hylsen mot rørendene. Hylsen som kan være av kobber eller lignende materiale, bør være innvendig maskinert, fortrinnsvis polert. Videre bør de flater på rørene som hylsen skal ligge an mot være tilsvarende maskinert. to be in contact with the two current-carrying pipes as well as a pressure device which causes an applied, removable and controlled contact pressure between the sleeve and the tube ends, and the characteristic of the invention is that the sleeve is freely arranged around the tube ends and that the pressure device comprises an annular hollow body located around the sleeve of an elastic material, such as rubber, which hollow body surrounds the sleeve and is intended to be subjected to an internal pressure so that the hollow body expands and thereby presses the sleeve against the pipe ends. The sleeve, which can be made of copper or similar material, should be internally machined, preferably polished. Furthermore, the surfaces of the pipes against which the sleeve is to rest should be similarly machined.

Ifølge en foretrukket utførelsesform er hylsen splittet fortrinnsvis etter en skruelinje. Derved gis hylsen en tilstrekkelig elastisitet for å få en jevn klemvirkning rundt rørendene. Som trykkfrem-bringende organ kan for eksempel en fleksibel slange av gummi eller lignende materiale som kan settes under innvendig trykk av et hydraulisk medium, benyttes. Nevnte slange bør i såfall fortrinnsvis omslutte hylsen. Utvendig er den fleksible slange omgitt av en rustfri umagnetisk stålsylinder. Stålsylinderen virker som mothold for slangen når trykk tilføres denne. According to a preferred embodiment, the sleeve is split preferably along a helix line. This gives the sleeve sufficient elasticity to achieve an even clamping effect around the pipe ends. For example, a flexible hose made of rubber or similar material which can be placed under internal pressure by a hydraulic medium can be used as a pressure-producing member. In that case, said hose should preferably enclose the sleeve. On the outside, the flexible hose is surrounded by a stainless non-magnetic steel cylinder. The steel cylinder acts as a resistance for the hose when pressure is applied to it.

Stålsylinderen, kan i den ene enden være sveiset fast til røret via The steel cylinder can be welded to the pipe at one end via

en rustfri umagnetisk skive som er loddet fast til røret. Nevnte skive kan med fordel være slik plassert i forhold til røret at det maskinerte partiet på det ene strømførende røret flukter med skivens ene flate. Som tidligere anført er rørene maskinert i det område hvor hylsen skal klemmes for derved å oppnå god kontaktflate. a stainless non-magnetic disk that is soldered to the pipe. Said disk can advantageously be positioned in relation to the pipe in such a way that the machined part of the one current-carrying pipe is flush with one surface of the disk. As previously stated, the pipes are machined in the area where the sleeve is to be clamped in order to achieve a good contact surface.

En utførelsesform av foreliggende oppfinnelse skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til figurene, hvor figur 1 viser et vertikalsnitt gjennom en halvdel av en elektrode med en elektrode ifølge foreliggende oppfinnelse. An embodiment of the present invention will be described in more detail below with reference to the figures, where figure 1 shows a vertical section through one half of an electrode with an electrode according to the present invention.

figur II viser et vertikalsnitt gjennom et utførelseseksempel av koblingsorganet. figure II shows a vertical section through an exemplary embodiment of the coupling member.

figur III viser et horisontalsnitt gjennom koblingsorganet vist på figur II sett langs linjen III-III. figure III shows a horizontal section through the coupling member shown in figure II seen along the line III-III.

Figur I viser et vertikalsnitt gjennom en halvdel av en elektrode 2 utstyrt med en elektrodeholder 1. Elektrodeholderen 1 er bygget opp som en integrert del hvor strøm, kjølevæske og trykkmedium føres gjennom de samme tilførselsledninger, hvilke tilførselsledninger også danner oppheng for holderen 1 og derved elektroden 2. Figure I shows a vertical section through one half of an electrode 2 equipped with an electrode holder 1. The electrode holder 1 is constructed as an integrated part where current, coolant and pressure medium are fed through the same supply lines, which supply lines also form a suspension for the holder 1 and thereby the electrode 2.

Elektrodeholderen 1 omfatter et flertall kontaktbakker 3 som helt eller delvis omslutter elektroden 2. Kontaktbakkene 3 er utstyrt med trykkanordninger 4. Disse kan være av hvilken som helst egnet type. Utenpå kontaktbakkene 3 er det anbragt et kjøleskjold som fortrinnsvis har en form av et helt, uoppdelt legeme som omslutter elektroden 2. Trykkorganene 4 presser kontaktbakkene 3 mot elek-trodenes omkrets nevnte utenforbeliggende kjøleskjold 7 virker som mothold for trykkanordningene 4. Kjøleskjoldet 7 er for dette formål tilstrekkelig dimensjonert til å motstå de opptredene trykk-krefter. Kjøleskjoldet 7 kan være bygget opp av separate seksjon-er som er innbyrdes forbundet for dannelse av en stiv konstruksjon. The electrode holder 1 comprises a plurality of contact trays 3 which completely or partially enclose the electrode 2. The contact trays 3 are equipped with pressure devices 4. These can be of any suitable type. On the outside of the contact pads 3, a cooling shield is arranged which preferably has the shape of a whole, undivided body that encloses the electrode 2. The pressure means 4 press the contact pads 3 against the circumference of the electrodes, the aforementioned external cooling shield 7 acts as a counter-hold for the pressure devices 4. The cooling shield 7 is for this purpose sufficiently dimensioned to withstand the occurring pressure forces. The cooling shield 7 can be made up of separate sections which are interconnected to form a rigid structure.

Ifølge dette utførelseseksempel utgjøres tilførselsledningene 14 av parvise strømførende rør for eksempel av kobber. Nevnte rør er fortrinnsvis sveiset fast til kontaktbakkene 3 og danner en integrert enhet med disse. Kontaktbakkene 3 med trykkanordningene 4 er opphengt ved hjelp av nevnte rør 14 på tilsvarende rør 17 understøttet på opphengningsmantelen 9 via braketter. For tilveiebringelse av en tett forbindelse mellom rørene 14 og 17 benyttes skjøteanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Denne vil bli nærmere beskrevet i forbindelse med omtalen av figur II og III. Også kjøleskjoldet 7 er opphengt på nevnte rør ved hjelp av dertil egnede anordninger (ikke vist). Opphengningsmantelen 9 er på sin side opphengt via stag i elektrodespillet (ikke vist). According to this design example, the supply lines 14 are made up of paired current-carrying pipes, for example made of copper. Said pipes are preferably welded to the contact pads 3 and form an integrated unit with them. The contact trays 3 with the pressure devices 4 are suspended by means of said pipe 14 on a corresponding pipe 17 supported on the suspension mantle 9 via brackets. To provide a tight connection between the pipes 14 and 17, the joint device according to the present invention is used. This will be described in more detail in connection with the discussion of figures II and III. The cooling shield 7 is also suspended on said pipe by means of suitable devices (not shown). The suspension mantle 9 is, in turn, suspended via struts in the electrode set (not shown).

Kontaktbakkene 3 med trykkanordninger 4 og kjøleskjoldet 7 har tilsammen en total lateral utstrekning som er mindre enn opphengningsmantelens 9 indre diameter eller laterale utstrekning. Derved kan hele holderen heises opp som én enhet gjennom nevnte opphengningsmantél 9 uten at noen konstruksjonsdeler må demonteres. For å muliggjøre oppheisingen av holderen 1 er rørene 14 utstyrt med opphengningsfester 15 fastsveiset til rørene 14. The contact surfaces 3 with pressure devices 4 and the cooling shield 7 together have a total lateral extent which is smaller than the inner diameter or lateral extent of the suspension mantle 9. Thereby, the entire holder can be lifted up as one unit through said suspension mantle 9 without any structural parts having to be dismantled. To enable the lifting of the holder 1, the pipes 14 are equipped with suspension fasteners 15 welded to the pipes 14.

Ved kjøleskjoldets 7 øvre ende, mellom kjøleskjoldet 7 og elektroden 2 At the upper end of the cooling shield 7, between the cooling shield 7 and the electrode 2

er det anordnet en gasstett tetning 16. a gas-tight seal 16 is provided.

Figur II viser et vertikalsnitt gjennom koblingsanordningen ifølge . foreliggende oppfinnelse, indikert som detalj A på figur I. Figuren viser koblingsanordningen gjennomskåret med de to rørendene innført. Som vist på figur II omfatter koblingsanordningen en sylindrisk hylse 18 som omgir de to rørendene som skal sammenkobles. Ved sin øvre ende er hylsen 18 utført med utvidet munning for sentrering av røret 14 som skal innføres i hylsen 18. Hylsen 18 er maskinert innvendig. Det samme er de to rørendene 14 og 17. For å sikre best mulig kontakt er nevnte flater fortrinnsvis polert. Videre er hylsen 18 splittet i vertikal retning ved hjelp av en eller flere spalter. Hensikten med nevnte oppsplitting av hylsen 18 er å sikre elastisitet slik at hylsen når ytre trykk påføres gis god klemkontakt med rørendene. Utenfor nevnte hylse 18 er det anordnet et sylindrisk formet slangelegeme 19 som omgir hylsen 18. Slangen utsettes for et innvendig trykk. Slangen er derfor tilkoblet en trykkproduserende kilde (ikke vist). For å sikre mothold er det utenfor nevnte slange anordnet . Figure II shows a vertical section through the coupling device according to . present invention, indicated as detail A in figure I. The figure shows the coupling device cut through with the two pipe ends inserted. As shown in Figure II, the coupling device comprises a cylindrical sleeve 18 which surrounds the two pipe ends to be connected. At its upper end, the sleeve 18 is designed with an extended mouth for centering the tube 14 which is to be inserted into the sleeve 18. The sleeve 18 is machined internally. The same is true of the two tube ends 14 and 17. To ensure the best possible contact, said surfaces are preferably polished. Furthermore, the sleeve 18 is split in the vertical direction by means of one or more slits. The purpose of said splitting of the sleeve 18 is to ensure elasticity so that the sleeve, when external pressure is applied, is given good clamping contact with the pipe ends. Outside said sleeve 18, a cylindrically shaped hose body 19 is arranged which surrounds the sleeve 18. The hose is exposed to an internal pressure. The hose is therefore connected to a pressure producing source (not shown). In order to ensure resistance, the above-mentioned hose is arranged outside.

en ring 20. Denne er ved sin nedre ende sveiset fast til røret via en skive 21. Skivens overkant flukter med flaten 23 som fremkommer ved maskineringen av rørenden 17. For å sikre hydraulisk tetning mellom de to rørendene er disse fortrinnsvis i de flater som kommer til å ligge inn mot hverandre utstyrt med en tettende ring 22 fortrinnsvis av gummi eller lignende materiale. a ring 20. This is welded to the pipe at its lower end via a disk 21. The upper edge of the disk is flush with the surface 23 that appears during the machining of the pipe end 17. To ensure a hydraulic seal between the two pipe ends, these are preferably in the surfaces that come to lie against each other equipped with a sealing ring 22 preferably made of rubber or similar material.

Figur III viser et horisontalsnitt gjennom koblingsanordningen vist på figur II, sett langs linjen III-III. Figure III shows a horizontal section through the coupling device shown in Figure II, seen along the line III-III.

Claims

1. Device for connecting two current-carrying pipes which also conduct a fluid, such as for example a coolant, where current and fluid are led from one pipe to the other through a coupling device which is intended to enclose said two pipe ends, which coupling device comprises an electrically conductive sleeve which is intended to be in contact with the two current-carrying tubes as well as a pressure device which causes an applied, removable and controlled contact pressure between the sleeve and the tube ends, characterized in that the sleeve (18) is freely arranged around the tube ends (14 ,17) and that the pressure device comprises an annular hollow body (19) of an elastic material, such as rubber, located around the sleeve, which hollow body (19) surrounds the sleeve and is intended to be subjected to an internal pressure so that the hollow body ( 19) expands and thereby presses the sleeve (18) against the pipe ends (14,17).

2. Device for interconnection as specified in claim 1, characterized in that the pressure means comprises a tubular body (20) located around the hollow body, on its outer side, preferably made of metal, which forms a counterweight for the hollow body (19) when it is exposed to internal Print.

3. Device for connection as specified in claim 1 or 2, characterized in that the tubular body is firmly anchored at one end to one pipe end (17) and is equipped at its opposite end with a device for centering the corresponding pipe end (14 ) to be connected.

4. Device for interconnection as specified in claims 1-3, characterized in that the metal sleeve (18) is equipped with one or more splitters which extend in the axial direction on the sleeve (18).

5. Device for connection as specified in claim 4, characterized in that the splits are arcuate or spiral shaped.

6. Device for connection as specified in claims 1-5, characterized in that a seal or gasket is placed in the joint between the two pipe ends (14,17), preferably in the form of a rubber ring (22), as the weight of the structural parts arranged on one pipe end help to provide the necessary sealing force.