DE2357674A1 - Kabelanschluss - Google Patents

Description

Patentanwälte 19. November 1973

Dipl. ing. C. Walfach
Dipl. Ing. G. Koch 1* ^65 - h/fce

Dr. T. Haibach

8 München 2
Kaufingersir. 8, Tel. 24 02 75

Daniel J. Goodman Stο Clair Shores, Michigan / USA

Kabelanschlug

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kabelansohlufi. Bisher wurden Kabel für Elektroöfen mit Anschlüssen versehen« die starre metallische« üblicherweise aus Kupfer bestehende Steigrohre enthielten« die sich in Axialrichtung von einer Buchse in dem Ansohlufi durch eine Gegenbohrung erstreckten und eine sogo Tasche bildeten« in der die Enden der Leiterkabel durch Lot befestigt warenο Die Leiterkabel sind.aus feinen litzenartigen DrHhten gebildet und von rohrförmigen« perforierten aus Elastomer-Material bestehenden Ummantelungen umgeben« die beim Vor- und Zurttcksohieben des rohrförmigen« aus Elastoatr* Material bestehenden gummiartigen Kerns entlang des Inneren Endes des Steigrohrs schließlich eingeschnitten wurden« wenn das Kabel gebogen wurde« während es zwischen, dem Ofen und dem Transformator aufgehängt war« wenn der Ofen während des Betriebs gekippt wurde. Diese Kerbwirkung ergab eine starke Abnutzung der Leiterkabel und verkürzte damit die Lebensdauer derartiger Ofenkabel«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde« einen Kabelanschluß zu schaffen« bei dem die vorstehend beschriebene Beschädigung der Leiterkabel weitgehend verringert« wenn nicht beseitigt wird«

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß

durch die Im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

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Vorteilhafts Ausgestaltungen md Weiterbildungen dar Erfindung ergeben s ich aus den UntexvmsprUchen?

Durch die Verwendung des. flexiblen Steigrohrs des Kabels für elektrische Liohtbogenöfen wird dis Abnutzung und die Kavb~ wirkung, die sich bei bekannten starren Steigrohren, ergibt_B und durch dieflivzenförmigen Drähte durch die Biegung der Kabelleiter zerstört werden» wenn sich das Kabel während des Kippens des Ofens biegt* weitgehend beseitigt, und gleichzeitig wird die Zugbeanspruchung auf die Leiterkabeladern beseitigt« Dieses biegsame Steigrohr paßt sich auch der Dehnung des Ofenkabels im zwischen dem Transformator und dem Ofen ausge= spannten Zustand an« während der Ofen im Betrieb gekippt wird ο

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläuterte

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen seitlichen Aufriß im wesentlichen Im MittellSngsschnitt entlang der Linie 1-1 nach Flg. 2 einer Ausführungsform des Ofenkabels,, das an Jedem Ende mit einem verbesserten Anschluß versehen is ti

Fig. 2 eine Ansicht der Ausführungsform des Anschlusses nach B¹Ig₀ 1 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile 2-2 nach Fig. Ij

Flg. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3·3 nach Fig. 1;

Fig· 4 einen seitlichen Aufriß im wesentlichen im Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform des Ofenkabele mit einem abgeänderten Anschluß oder Kabelkopf;

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5 einen Querschnitt entlang der Linie 5^S nach Figo 4„

Pigc 1 stellt eine erste Ausftthrungsform eines im allgemeinen mit 10 bezeichneten Kabels für Lichtbogenelektroöfen dar, das an jedem Ende einen Anschluß 12 aufweist_e der gebohrt« mit Gewinde versehen und gegengebohrt 1st« um eine mit Gewinde versehene Kopplungsvorrichtung 14 aufzunehmen, an der ein biegsames Steigrohr X6 aus nichteisenmetall befestigt Isto Um das Steigrohr 16 herum sind die inneren Enden der Leiterkabeladern l8 mit, dem Anschluß 12 beispielsweise durch Lot befestigt. Auf dem inneren Ende des Steigrohrs l6 ist ein mit Nuten versehener» perforierter rohrförmiger Kern 20 aus elastischem verformbaren Material wie beispielsweise Gummi mit hindurchgehenden KUhI= flußöffnungen 21 befestigte Die Leiterkabeladern l8 sind in der Nähe ihrer gelöteten inneren Enden von kurzen Schrumpfrohren 22 umgeben» die ihrerseits die Enden der perforierten rohrförmigen Ummantelungen 2k aus elastischem verformbarem Material wie beispielsweise Gummi umgeben» die sich längs der Leiterkabeladern l8 erstreckenο Die zuvor erwähnten Elemente des Kabels 10 werden von einer biegsamen Umschließung oder von einem Schlauch 26 aus elastischem verformbarem Material wie beispielsweise Gummi umgeben und eingeschlossen.

Der Anschluß 12,, von dem sich an jedem Ende des Ofenkabels einer befindete besteht aus einem becherförmigen Kopf 30, von dem eine balkenförmige Anschlußplatte oder Verbindungsteil vorspringt (Fig, l und 2), Die Platte 32 ist bei 34 mit Nuten versehen» um mit den Transformatoranschlüssen bzw_o dan Ofenanschlüssen fest verbunden zu werden» und sie ist mit mehreren Löchern 36 zur Aufnahme von üblichen Befestigungselementen, wie beispielsweise Schrauben» versehen. Das äußere Ende der Platte 32 weist eine Gewindeöffnung 38 zum Anschluß des mit einem entsprechenden Gewinde versehenen Anschlußstück/liner (nicht gezeigten) Kühlwasserversorgungsquelle auf₀ Von der

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Oewlndeöffnung 38 ere treckt sieh ein Kühlwasserkanal 40 nach innen, der in einer Bohrung 42 mit Innengewinde endet, die sioh in eine Buchse oder innere Gegenbohrung 44 öffnet« die sioh ihr«reelte in eine Äußere Gegentoohrung 46 in dem Anechlufikopf 30 Öffnet.

Die äußere Oberfläche des Ansehlußkopfes 30 ist mit ringförmigen scharfkantigen Arretierungswülsten 50 versehen» die in die innere Oberfläche 52 dee Schlauches 26 einschneiden und diesen festhalten» der feet mit Hilfe von ringförmigen Schlauohklemmen 34 an dem Anschlußkopf 30 befestigt 1st« Die Aneohlußplatt· 32 weist, wie schon die Bezeichnung sagt, ebene parallele entge· gengeeetzte Selten 56 auf und schließt an einer rechtwinkligen Sohulter 58 (Fig, 2) an den Anschlußkopf 30 an· Ihre mit Gewinde versehene Öffnung 38 erstreckt sioh von der ebenen Endfläche 60 der Ana chlußple. fete 32 nach innen.

In die Qewindebohrung 42 ist ®in mit Außengewinde versehener robrförmiger Stempel oder Nippel 62 (Fig. l) aus einem nichtmagnetischen Nichteisenmetall wie beispielsweise Messing ein· geschraubt, auf dessen freiliegendem Ende die mit Innengewinde versehene Bohrung 64 einer ringförmigen zylindrischen Scheibe oder eines sich in Querrichtung erstreckenden Teiles ebenfalls aus nichtmagnetischem Nichteisenmetall wie beispielsweise Messing aufgeschraubt ist· Der Nippel 62 und die Scheibe 66 bilden zusammen die Kopplungsvorrichtung 14. Die innere Fläche 68 de· äußeren Endes des biegsamen Steigrohrs l6 ist an einer zylindrischen Umfangsfläohe 69 der Scheibe 66 durch eine Lots chi oh t 70 befestigt. Das biegsame Steigrohr 16 weist ein Inneres Ende 72 auf und umfaßt ein biegsames Metallrohr wie beispielsweise ein biegsames Metallrohr aus Phosphorbronze ₉ das zusammen mit der Gegenbohrung 46 im Anschlußkopf 30 einen ringförmigen Hohlraum 74 bildet.

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Beim Zusammenbau des Kahelkopfes 12 wird der Nippel 62 in die Bohrung 42 eingeschraubt und die an dem Steigrohr befestigte Scheibe 66 wird auf das freiliegende innere Ende des Nippels 62 geschraubt, wobei er in die Buchse oder inner« Gegenbohrung 44 eingesetzt wird· Die Äußeren Enden 76 der Lsiterkaheladern l8 werden dann in dem ringförmigen Hohlraum 74 «ingeschoben und in diesem befestigt« injjlem Lot« vorzugsweise Silber lot in den Hohlraum 74 eingegossen wird, um d i© Zwischenräume zwischen den einzelnen litzenartigen Drähten d@r Leiterkabeladern l8 mit Lot zu füllen und damit ihre Ende an dem Anschluß ,12 zu befestigen· Das äußere Ende des rohrförmigen Kerns 20 wird gleichzeitig Über das innere Ende des beweglichen Steigrohrs 16 geschoben» Der Schlauch 26 wird ü&rni über d±® g@sasskt©n ring« förmigen Bippen 30 des Anschlußkopf©® 30 geschoben» die in den Schlauch einschneiden und diesen festhalten«, Di@ ringförmigen Schlauchschelle 34 werden darm an ihr« Fiats gebracht und auf die übliche Weise angezogen·

Bei Betrieb des Leiterkabels 10 soll angenommen werden, daß das Kabel 10 mit Anschlüssen 12 an seinen entgegengesetzten Enden versehen wurde, und daß einer dieser Anschlüsse 12 mit dem richtigen Anschluß des üblichen (nioht gezeigten) Transformators verbunden wurde. Es wird weiterhin angenommen, daß der andere Anschluß 12 mit dem richtigen Anschluß des üblichen (nicht gezeigten Liohthogeneletetroofens verbunden wurde und daß Kühlwasser der öffnung >3 zugeführt wurde und von da durch den Durchlaß 40 im Anschluß in das Innere de@ Schlauches 26 fließt, und zwar durch den Mippel 62, das Steigrohr 16* den perforierten rohrförmigen Kern 20 und die perforierten Kabeladerummantelungen 24 In die Zwischenraum® der litze&artigen Drä*ht®£ die die Leiteradern 18 bilden. Es ist verständlich, daß normalerweis© jeder derartige Elektroofen mtfer §1@ ®iM ein» siges' Kabel verwendet und daß alle derartigen Transformator' ©der den

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2357674 elektroofen» den sie speisen« aufgehängt sind.

Wenn die elektrische Stromquelle, wie beispielsweise ein Transformator oder Transformatoren das Kabel oder die Kabel 10 mit Energie versorgt« wird die Füllung des Lichtbogenelektroofens zum Schmelzen gebracht. Gleichzeitig führt das durch Jedes Kabel 10 fliefiende Kühlwasser die im Kabel entstehende Wanne ab« woduroh verhindert wird, daß das Kabel während des Betriebs durchbrennt« Da der Ofen während des Betriebs gekippt wird, um die vollständig verarbeitete Füllung auszugießen, wird jedes Kabel 10, das zwischen dem Ofen und den Transforinatoransehlüssen aufgehängt ist, gebogen* Bei Auftreten einer Biegung und einer gleichzeitigen gewissen Dehnung, wird eine Kerbwirkung und andere Beschädigungen des rohrförmigen Kerns 20, der Ummante* lungert 24 und der litzen&rtigen Drähte, die die Leiterkabeladern l8 bilden, durch ihre Berührung mit dem Ende 72 des Steigrohrs 16 jedoch verhindert, weil das Steigrohr VS biegsam ist.

Die in den Flgg, 4 und 5 gezeigte abgeänderte Ausführungsform des allgemein mit 80 bezeichneten Elektroofenkabele ist im Aufbau dem Ofenkabel 10 fast gleich und gleiche Teile sind mit derselben Bezugsziffer bezeichnet. Bei dem Ofenkabel 80 ist Jedoch das lange biegsame Steigrohr 16 nach den Figg. 1, 2 und 3 durch ein kurzes biegsames Steigrohr 82 ersetzt, das einen ähnlichen Aufbau wie das Steigrohr Vo aufweist, jedoch an seinem äußeren oder freien Ende 84 nahe den inneren Enden 86 der Kabeladersohrumpfhüleen 22 endet. Zwischen dem kurzen biegsamen Steigrohr 82 und den End teilen 76 der Leiterkabelader l8 liegt das innere Endteil 88 eines langen biegsamen rohrförmigen im allgemeinen mit 90 bezeichneten Anschlußteils in der Form einer enggewickelten Schraubenfeder aus Phosphorbronze, deren äußerer Endteil 92 sich über das äußere Ende 84 des verkürzten biegsamen Steigrohrs 82 in den rohrförmigen Kern 20 erstreckt und an seinem eigenen äußeren Ende 94 in der Näh« der innersten Reihe der Kühlflußöffnungen 21 im rohrförmigen Kern 20 endet.

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Bor Zusammenbau des abg©toä@rt©n EleEstroofeiikfthsls 80 erfolgt

in ähnlicher Weise wie ev weit©? oben für äen Zusammenbau des Ofenkabels 10 beschrieben ?Mrd©₅ jsdooh mit der« Ausnahm·, dal der innere End teil 88 des laagges treckten biegsamen rohrförmigen Ansehlußteils 90 über das kurze biegsame Steigrohr 82 geschoben wird8 bis es an der Endwand der äußeren öegenliobning 46 des Anschlußkopfes 30 anliegt« Bas freiliegende Ende des rohrfür* migen Kerns SO wird dann Über das in* gleicher Welee freiliegend· Endteil 92 des biegsamen roteförsiigen iasehlußteils 90 B«r Schlauch ^6 ^flrä äasa tibei? dl« Maydsaaig geschobeim Zusü^eilmi um Mmiks^^lu IQ gebildet wird··

des atogefea^yiaea ©f@Bkab©ls 8§ ist ä®r oben Befcriebswsiüs© ü®m ©fsÄabel® 1© glaioh, einschließlich der Bi@giingj dar J®i@s E^b@i SQ wMh?@ni i©is Kippens des Elektroofen® mm- A«sgi@g@E <ä©r- i7®lls^teäig vss'ar'belteten Ofenfüllung a^i@g©®©tgt is to ©si5 ateig€)S®(ä©^fe© Kabel @0 iat der glelohen Biegung und Bsfeiaig imfee^fo^fea» ^©^©i Jsdooh feg Sinkerben des xOhrförraigiää Keraü SC^ (äer üaisfötelims^a 24„ der Leiterkabeladem lS und das Brechsa dög lits@saart£gatt toihte» dl© die Leiterkabel-SdSz¹H l8 bilöen^ diis⁵©!! ä@s Ende 84 d@s ßteigrotes 82, das als Biegepunkfc wirkte siionfe nur tos'oh dl· Biegimg <S@$ bi©gean®a 3t®lgrohrs 82 ve^äindert wi^öp ®@üdera luöb duroii die Bi@gnng

Die Aufgabe der perforiertem rohrffemigaii 0mi£3üat®liing@ß 34 aus elastischem verformbarem Material» die die Lsiterkabeladem 18 iimhUllen_a ist es₉ ein Durchscheuern und ein si eil daraua erg·· bendes Ausfasern oder Brechen der dünnen litzenartigen Kupferdrähte zu verhindern* die die Kabeladern l8 bilden. Reiben derartige dünne OpShte gegeneinander« wenn das Kabel beim Kippen des Elektroofens« der es mit dem Transformator verbindet» vor- und zurückschwingt« brechen diese Drähte schließlich und es entstehen Drahtsplitter. Diese Splitter werden vom Kühlwasserstrom mitge-

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führt, und verstopfen manchmal die Wasserkanäle« was zerstörerische Folgen hat ο Bei einer derartigen Verstopfung« die den Kühlwasserfluß unterbricht* wird durch die sich ergebende Überhitzung des Kabels ein DurchschmeJzen und Treimm der Kabeladern hervorgerufen« was eine Auflösung des Kabels zur Folge hat« desohieht dies in der Nähe des Ofens und fällt das los» gelöste Ende auf den Gebäudebeden, so ruft die freiwerdende Elektrizität große Gefahren für ir: der Nähe Stehende auf Orund der hohen von derartigen Kabeln geführten Ströme hervor, Duroh die Verwendung von UrracantÖlungen Zk aus gumsaiähnlichem Material wird dieses Abscheuern und Splittern mx einem großen Teil verringert* wenn nicht vollständig verhinderte Zufriedenstellende Ergebnisse können durch die Umhüllung von lediglich abwechselnden Kabeladern l8 mit elastischen verformbaren Ummantelungen 24 erzielt werden₅ wie es in Fig. 5 gezeigt ist« wobei die verbleibenden dazwischenliegenden Kabeladern nicht ummantelt sind« Zur äußersten Sicherheit und zur Verhinderung des Abscheuerns kann Jedoch Jedes Kabel l8 ummantelt werden« wie es in Flg. 2 gezeigt ist.

Patentansprüche:

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Claims (1)

1. P atentansprüche t

   c]Kabelanschluß, der in die flexible rohrförmige Umkleidung eines Kabels tir elektrische Lichtbogenöfen einsetzbar 1st und In dieser mit einer Vielzahl von flexiblen aus vor» seilten Drähten bestehenden Leiteradern verbunden ist« die eine in der Mitte angeordnete flexible Kühlleitung umgeben, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelanschluß (12) einen Ansohlußkörper mit einem Kopfteil (30) und einem elektrischen Verbindungsteil (32) aufweist» der sich von einem Ende des Kopf teils (3S0) nach außen erstreckt« wobei dieser Kopfteil eine von dem Verbindungsteil (£2) abgewandte Mittelbohrung (42) und eine Gegenbohrung (44) aufweist« daß der Kopfteil (30) einen Kühlmittelkanal (40) aufweist« der mit der Bohrung (42) in Verbindung steht« daß ein Steigrohr (l6) aus flexiblem Material mittig in der Oe* genbohrung (44) angeordnet ist und mit einer Süßeren öegenbohrung (46) in dem Anschlußkopf (30) einen ringförmigen Hohlraum zur Aufnahme der äußeren Enden der Leiteradern (l8) und zur Aufnahme von Einrichtungen zur Befestigung der Leiteradern (l8) an dem Kopfteil (30) bildet« daß das Steigrohr (l6) mit dem Kühlkanal (40) in Verbindung bringbar 1st und daß eine Kopplungsvorrichtung (l4) für das Steigrohr (l6) in der Bohrung (42) angeordnet ist und mit dem Steigrohr (i6) zur Halterung verbunden ist.

   Kabelanschluß nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet« daß sich das Steigrohr (l6) von dem Kopfteil (30) nach hinten über die hintere Begrenzung der äußeren Gegenbohrung (46) hinaus erstreckt.

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   3* Kabelanschluß naoh Anspruch I₀ daduroh gekennzeichnet« daß die Kopplungseinrichtung (l4) einen sich in Querrichtung erstreckenden Teil (66) einschließt und das Einrichtungen (70) zur Befestigung des sich in Querrichtung erstreckenden Teils (66) en dem Steigrohr (16) vorgesehen sind«

   4. Kabelanschluß naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung (14) an ihrem vorderen Ende einen rohrförmigen Stempel (62) aufweist» der die Bohrung (4-2) mit dem Inneren des Steigrohres (l6) verbindet»

   5* Kabelanschluß naoh Anspruch K₈ dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des rohrförmigen Stempele (62) In die Bohrung (42) eingesetzt 1st»

   6. Kabelanschluß naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet* daß das hintere Ende der Bohrung (42) mit Gewinde versehen ist und daß das vordere Ende des rohrförmigen Stempels (62) ein entsprechendes Gewinde aufweist und in das hintere Ende der Bohrung (42) eingeschraubt ist.

   7· Kabelanschluß naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet« daß das hintere Ende des rohrförmigen Stempele (62) ebenfalls ein Gewinde aufweist und daß die Kopplungseinrichtung (l4) ein sin quer erstreckendes Teil (66) einschließt, das an dem Steigrohr (16) befestigt 1st und ein Qewlndelooh aufweist, in das das hintere Ende des Stempels (62) eingeschraubt 1st.

   8. Kabelanschluß naoh Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselnrichtuncen eine ringförmige Schicht (70) aus Metall einschließen, die das sich quer erstreckende Teil (66) mit dem Steigrohr (l6) verbindet.

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   β Kabelanschluß nach Anspruch I₉ dadurch g e k β η η zeich nets daß ein langgestrecktes flexibles rohr· förmiges Anschlußteil (90) zwischen de» Steigrohr (82) und der in der Mitte angeordneten flexiblen Kühlleitung (20) eingesetzt ist und sich über das Steigrohr (82) hinaus in das Innere der flexiblen Kühlleitung (20) erstreckt»

   1Oo Kabelanschluß nach Anspruch 9_C daduroh g e k: e η η «· zeichnet* daß das langgestreckte flexible rohrförmige Anschlußteil eine enggewickelte Schraubenfeder (90) ist.

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