DE1765668C3

DE1765668C3 -

Info

Publication number: DE1765668C3
Application number: DE1765668A
Authority: DE
Inventors: Michio Kaizu Gifu Ambe (Japan)
Original assignee: IBIGAWA ELECTRIC INDUSTRY Co Ltd OGAKI (JAPAN)
Current assignee: IBIGAWA ELECTRIC INDUSTRY Co Ltd OGAKI (JAPAN)
Priority date: 1968-06-27
Filing date: 1968-06-27
Publication date: 1974-02-14
Also published as: DE1765668A1; DE1765668B2

Description

Die Rifindung betrifft eine Stabelektrode aus alum zylindrischen, mit einem Kupfcrmantcl versehenen Kohlckcrn, die an ihrem einen Ende einen koaxialen Vorsprung aus Kohle und an ihrem anderen Ende eine dem Vorsprung in seinen Abmessungen angepaßte Bohrung aufweist.

Derartige Stabelektroden werden beispielsweise zum Abtragen der Oberfläche oder irgendwelcher Unebenheiten von Stählen oder anderer metallischer Gegenstände verwandt. Die Stabelektrode wird über einen Halter mit Strom von ungefähr 50Ü bis 1500 A gespeist, der von der Spitze der Elektrode zur Ober-

fläche des mit dem Minuspol verbundenen metallischen Gegenstands einen Lichtbogen hoher Intensität erzeugt. Da der elektrische Strom hauptsächlich durch den Kupfermaniel fließt, wird die Stabelektrode vor Überhitzung geschützt. Während des Ar-

beitsvorganges brennt die Elektrode ab, und um bei zunehmender Abnahme ihrer Länge den Halter durch die auftretende Hitze nicht zu beschädigen, kann der letzte Teil der Elektrode schließlich nicht weiter verwendet werden. Dieser Rest beträgt im all-

ao gemeinen ungefähr 20°,o der Stablänge der Elektrode.

Aus diesem Grunde war es notwendig, einen Weg zu finden, durch den die hohe Abfallquote verringert oder gänzlich beseitigt werden konnte.

Man versuchte beispielsweise, durch eine Schraubverbindung den letzten Teil der abgebrannten Elektrode mit einer neuen zu verbinden. Es zeigte siel·, aber, daß es besonders bei Elektrodenstäben mit kleinem Durchmesser sehr schwierig und jedenfalls teuer war, die Enden mit einem Außen- und Innengewinde zu versehen. So ging man dazu über, wie au·: der USA.-Patentschrift 3 030 544 ersichtlich, eine einfache Steckverbindung für Stabelektroden zu schaffen. Man versah dazu das eine Ende der Elektrode mit einem kegelstumpfförmigen Vorsprung und das andere Ende mit einer entsprechend geformten Bohrung. Durch das Zusammenstecken zweier so ausgestalteter Stabelektrode erzielte man durch die Reibungskraft der aneinandersitzenden Kohleflächen und der Größe des Kcgelwinkels eine festsitzende Steckverbindung.

Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß durch die große Kontaktfläche der Kohle an der Verbindungsstelle ein größerer und unregelmäßiger Widerstand entsteht, der die Gleichmäßigkeit des Lichtbogens beeinträchtigt. Die durch den größeren Widerstand entstehende zusätzliche Wärmeentwicklung hat außerdem zur Folge, daß der Kupfermantel in der näheren Umgebung der Verbindungsstelle schmilzt oder daß sich durch die Dehnung der Bohrung die Steckverbindung löst.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die oben erwähnten Nachteile bei einer Steckverbindung zweier Kohlestabelektroden zu bcseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vorsprung und die Bohrung mit Kupfer belegt sind, das in den Kupfermantel übergeht.

Um die Kohlekontaktfläche klein zu halten und

fio dem Stromfluß an der Verbindungsstelle einen möglichst geringen Widerstand zu bieten, sind vorzugsweise der Vorsprung und die Bohrung um ihren gesamten Umfang mit Kupfer belegt.

Vorteilhafterweise sind der Vorsprung und die Bohrung zylindrisch, wobei der Vorsprung bei einem Ausführungsbeispiel eine kegelstumpfförmige Spitze und die Bohrung eine entsprechende Form aufweisen. Um dem zylindrischen Teil der Bohrung gewisse

federnde Eigenschaften zu vermitteln, wodurch schicht überzogen, die in den Kupfermantel 15 bzw.

kleine Abweichungen der Paßtoleranzen ausgegli- 25 der Siabelektrode Il bzw. 21 übergeht. Dei zylm-

chen werden können, weist die Wandung der Boh- drische Teil 13 besitzt seitlich einen Schlitz 16, 26.

rung in einer Ausführungsform der Erfindung einen Die Dicke des Kupfcrmanlels 15, 25 beträgt unge-

axialen Schlitz auf. ₅ nn_lr o,l _mm. Das kegelstumpfförmige Grundteil 14

Vorzugsweise ist die Länge des zylindrischen Teils ist nicht mit Kupfer überzogen.

der Bohrung geringer als die Länge des zylindrischen Das andere Ende der Stabelektrodc 11, 21 weist

Vorsprung, wodurch ein gleichmäßiger Sitz der ke- einen koaxialen Vorsprung 22 auf, der in seinen Ab-

geistumpfförmigen Paßteile erzielt wird. messungen der Bohrung 12 entspricht. Der Vor-

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung eines ande- io sprung 22 besteht aus einem zylindrischen Grundteil ren Ausführungsbeispiels der Erfindung ist dadurch 23, der in eine kegelstumpfförmige Spitze 24 übergekennzeichnet, daß der zylindrische Vorsprung geht. Der Grundteil 23 und der ringförmige Ansatz einen axialen Schlitz aufweist und daß der Durch- der Stabelektrode 21 sind ebenfalls mit einer dünnen messer des Vorsprungs etwas größer als der Innen- Kupferschicht überzogen, die mit dem Kupfermantel durchmesser der Bohrung ist. 15 25 verbunden ist. Die kegelstumpfförmige Spitze 24

Um ein günstiges Verhältnis der Kohlekontakt- ist mit keiner Kupferschicht überzogen,

fläche bzw. der Kupferkontaktfläche zum gesamten Beim Zusammenfügen zweier gemäß der Erfin-

Durchmesser der Stabelektrode zu erreichen, beträgt dung ausgeführter Stabelektroden wird die kegc!-

vorzugsweise die Länge des Vorsprungs, gegebenen- stumpfförmige Spitze 24 des ^'orsprungs 22 zuerst

falls einschließlich seiner kegclstumpfförmigen 20 ohne Kraft in die Bohrung 12 eingeführt. Der zylin-

Spitze, etwa 80 bis 120% des Durchmessers der Stab- drische Grundteil 23 wird dann anschließend durch

elektrode, wobei der Durchmesser des Vorsprungs eine kurze Stoß- und gleichzeitige Drehbewegung in

etwa 60 bis 7U¹V₀ des Durchmessers der Stabelek- den offenen, zylindrischen Teil 13 der Bohrung 12

trode beträgt. eingedrückt. Der Innendurchmesser des zylindri-

In der Zeichnung ist ein in der nachfolgenden Be- 25 sehen Teils 13 ist etwas kleiner als der Außenschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel der durchmesser des einzupassenden Grundteils 23. was Stabelektrode nach der Erfindung dargestellt. Es zusammen mit der durch den Schlitz 16 bzw. 26 herzeigt vorgerufenen federnden Wirkung des zylindrischen

Fig. 1 eine Ansicht einer Stabelektrode mit einem Teils 13 und der Reibungskraft der aneinandersitzen-

Halter, 30 den Kohleflächen zu einer absolut festsitzenden

F i g. 2 zwei zu verbindende Stabelektroden im Steckverbindung zwischen den beiden Stabelektroden

Längsschnitt und 21 führt.

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel zweier Die Federwirkung und die mechanische Festigkeit

Stabelektroden im Längsschnitt nach Fi g. 2. des zylindrischen Teils 13 lassen gewisse Abweichun-

In Fig. 1 ist mit 1 ein Halter bezeichnet, der eine 35 gen in der Bearbeitungsgenauigkeit beider Teile 13. Kohleelektrode 11 hält, mit der die Oberfläche eines 23 zu. Aus diesem Grunde ist die Herstellung dieser Stahlteils 5 abgetragen wird. Eine zweite, neue Koh- Stabelektroden einfach und wirtschaftlich,
leelektrode 21 ist auf das Ende der ersten Elektrode Bei dem in F i g. 3 gezeigten anderen Ausführungs-11 an der Verbindungsstelle 10 aufgesteckt, über beispiel der Stabelektroden ist ein zylindrischer Voreine Stromleitung 2 wird dem Halter 1 Strom großer 40 sprung mit 27 bezeichnet, der einen axialen Schlitz Amperezahl zugeführt. Der Halter 1 kann gelockert 28 aufweist. Der Vorsprung 27 und dzr ringförmige und an jeder neuen Stelle wieder befestigt weiden, Ansatz an seinem Ende sind mit .liner dünnen Kupsobald es die abgebrannte erste Elektrode 11 erfor- ferschicht überzogen, die in den Kupfei mantel 15 derlich . macht. Der Strom erzeugt zwischen der bzw. 25 übergeht. Das andere Ende der Stabelek-Spitze der ersten Elektrode 11 und der Oberfläche 45 trode 11 bzw. 21 sveist ebenfalls eine den Abmessundes über eine Leitung 6 mit dem Minuspol verbünde- gen des Vorsprungs 27 angepaßte Bohrung 37 auf, nen Stahlteils 5 einen Lichtbogen 4. Das geschmol- deren Innenwand 29 zusammen mit dem ringförmizene Metall wird durch komprimierte Luft weggebla- gen Ende der Elektrode mit Kupfer überzogen sind, sen, die aus einer in dem Halter 1 vorgesehenen Aus- Der Durchmesser des Vorsprungs 27 ist etwas grö-Iaßöffnung3 austritt. Durch die Führung des Licht- 50 ß'M gehalten als der Innendurchmesser der Bohrung bogens auf der Oberfläche des Stahlteils 5 kann diese 37, so daß durch die Nachgiebigkeit des Vorsprungs bis zu einer bestimmten Dicke abgetragen werden. 27 auch hier eine feste Steckverbindung zustande

F i g. 2 zeigt gemäß der Erfindung ein Ausfüh- kommt.

rungsbeispiel der beiden zusammensteckbaren Stab- Versuche haben gezeigt, daß die mechanische Feelektroden 11 und 21, die in ihren Abmessungen 55 stigkeit und die elektrische Kontaktfläche der Vergleich sind. An einem Ende der Stabelektrode 11 bindung für beide Ausführungsformen am vorteilhaf- oder 21 ist eine koaxiale Bohrung 12 vorgesehen, die testen ist, wenn der Durchmesser des Vorsprungs 22 aus einem zylindrischen, offenen Teil 13 besteht, der und 27 etwa 60 bis 70 ⁰Zo und die Länge des Vorin einen kegelstumpfförmigen Grundteil 14 übergeht. Sprungs 22, 27 bei Fig. 2, einschließlich der kegel-Die innere Wand und das ringförmige Ende des zy- 60 scumpfförmigcn Spitze 24, etwa 80 bis 120"Ό des lindrischen Teils 13 sind mit einer dünnen Kupfer- Durchmessers c*2r Stabelektrodc beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stabelektrode aus einem zylindrischen, mit einem Kupfermantel versehenen Kohlekern, die an ihrem einen Ende einen koaxialen Vorsprung aus Kohle und an ihrem anderen Ende eine dem Vorsprung in seinen Abmessungen angepaßte Bohrung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (22, 23, 27) und die Bohrung (12, 13; 37) mit Kupfer belegt sind, das in den Kupfermantel (15, 25) übergeht.

2. Stabelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (22, 23; 27) und die Bohrung (12, 13; 37) um ihren gesamten Umfang mit Kupfer belegt sind.

3. Stabelektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (22, 23; 27fund die Bohrung (12. 13; 37) zylindrisch sind.

4. Stabelektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (22, 23) eine kegelstumpfförmige Spitze (24) und die Bohrung (12, 13) eine entsprechende Gegenform (14) aufweisen.

5. Stabelektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Bohrung (12, 13) e^;nen axialen Schlitz (26) aufweist.

6. Stabelektrode nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, da." die Länge des zylindrischen Teils (13) d^r Bohrung (12) geringer ist als die Länge des zylindrischen Voisprungs (22, 23).

7. Stabelektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des zylindrischen Vorsprungs (22, 23) etwa 40 bis 60 ⁰Zo der Länge des Vorsprungs einschließlich seiner kegelstumpf form igen Spitze (24) entspricht.

8. Stabelektrode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel der Spitze etwa 12 bis 18° beträgt.

9. Stabelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Vorsprung (27) einen axialen Schlitz (28) Cufwcist.

10. Stabelektrode nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Vorsprungs (27) etwas größer als der Innendurchmesser der Bohrung (37) ist.

11. Stabelektrodc nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Vorsprungs (22, 23; 37) gegebenenfalls einschließlich seiner kegelstumpfförmigen Spitze (24) etwa 80 bis 120 ⁿ/o des Durchmessers der Stabelektrode (11; 21) beträgt.

12. Stabelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Vorsprungs (22, 23; 27) etwa 60 bis 70°/» des Durchmessers der Stabelektrode (11; 21) beträgt.