DE1272472B - Connection of carbon or graphite electrodes for electric ovens by means of double-conical threaded nipples - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WlWGm PATENTAMT FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN WlWGm PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

H05bH05b

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Deutsche Kl.: 21h-22German class: 21h-22

P 12 72 472.0-34 (S 53101)P 12 72 472.0-34 (S 53101)

11. April 1957April 11, 1957

11. Juli 1968July 11, 1968

Die Erfindung betrifft eine Verbindung von Kohleoder Graphitelektroden, die für elektrische öfen bestimmt sind, mittels doppelkonischer Gewindenippel, um entsprechend dem fortschreitenden Verbrauch der Elektroden im elektrischen Ofen an das Ende der verbrauchten Elektrode eine neue Elektrode anschließen zu können.The invention relates to a connection of carbon or graphite electrodes intended for electric furnaces are, by means of double-conical threaded nipples, in accordance with the increasing consumption of the electrodes in the electric furnace, connect a new electrode to the end of the used electrode to be able to.

Derartige Elektroden sind bekanntlich an ihrer Verbindungsstelle gegen mechanische Beanspruchungen am empfindlichsten, da durch ungleichmäßige Erwärmung an dieser Stelle Nippel und Elektrode sich verschieden ausdehnen oder schrumpfen.Such electrodes are known to be protected against mechanical stresses at their connection point most sensitive because of uneven heating at this point, nipple and electrode expand or shrink differently.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei Brüchen der Elektrodenverbindung fast immer der Schachtelteil der Elektrode reißt, in welchem der Nippel tiefer eingeschraubt ist, d. h., daß die Elektrode, in der der Nippel zuerst eingeschraubt ist, am stärksten gefährdet ist.It has now been shown that when the electrode connection breaks, the box part almost always the electrode tears in which the nipple is screwed deeper, d. that is, that the electrode in which the Nipple screwed in first is most at risk.

Die Ursache hierfür muß offenbar in der unsymmetrischen Verschraubung des Nippels mit den zu verbindenden Elektroden und in hierdurch bedingten, ebenfalls unsymmetrisch auftretenden, thermischen Spannungen gesehen werden. Während nämlich aus der Literatur Elektrodenverbindungen mit doppelkonischen Nippeln bekannt sind, wobei die Nippelhälften völlig symmetrisch mit den zu verbindenden Elektroden verschraubt sind, in der Weise, daß nur die der Stoßfläche der Elektroden zugekehrten Gewindeflanken des Nippels am Gegengewinde anliegen, während die der Stoßfläche abgekehrten Gewindeflanken auf beiden Nippelteilen einen etwa gleichen Abstand von den Gegengewindegängen aufweisen, sind solche Verbindungen mit den bisher bekannten Mitteln nicht erzielbar.The reason for this must obviously be the asymmetrical screw connection of the nipple with the one to be connected Electrodes and in the resulting, also asymmetrically occurring, thermal Tensions are seen. Namely, while from the literature electrode connections with double-conical Nipples are known, the nipple halves being completely symmetrical with the ones to be connected Electrodes are screwed in such a way that only those facing the abutment surface of the electrodes The thread flanks of the nipple rest on the mating thread, while the thread flanks facing away from the abutment surface have approximately the same distance from the mating threads on both nipple parts, such connections cannot be achieved with the means known hitherto.

Beim Einschrauben eines kegeligen Gewindes kommen nämlich bekanntlich beide Gewindeflanken erst dann mit den Flanken des Gegengewindes gleichzeitig zur Anlage, wenn das Gewinde bis zum Festsitz angezogen ist. Damit das Gewinde sich nicht lockert, hat man bisher den Nippel in die erste Elektrode so tief eingeschraubt, bis ein weiteres Drehen des Nippels nicht mehr möglich ist. Die zweite, auf den Nippel aufzuschraubende Elektrode kann jedoch nur so lange gedreht werden, bis ihre Stirnfläche sich an der Stirnfläche der anderen Elektrode abstützt, obwohl das Nippelgewinde noch eine weitere Drehung zulassen würde. Um einen kräftigen Anpreßdruck der Elektrodenstirnflächen gegeneinander zu erreichen, muß daher das Nippelgewinde so geschnitten sein, daß vor Erreichen der Endstellung des Gewindes die Stirnflächen der Elektroden gegeneinandergepreßt sind. Dies bedeutet, daß die GewindeflächenWhen screwing in a tapered thread, it is known that both thread flanks come first then with the flanks of the mating thread at the same time as contact when the thread is tightened until it is firmly seated is. So that the thread does not loosen, so far the nipple has been in the first electrode like this screwed in until it is no longer possible to turn the nipple any more. The second, on the nipple However, the electrode to be screwed on can only be rotated until its end face comes into contact with it the end face of the other electrode, although the nipple thread still has one more rotation would allow. In order to achieve a strong contact pressure between the electrode faces, therefore the nipple thread must be cut so that before reaching the end position of the thread the end faces of the electrodes are pressed against one another. This means that the thread surfaces

Verbindung von Kohle- oder Graphitelektroden
für elektrische Öfen mittels doppelkonischer
GewindenippelConnection of carbon or graphite electrodes
for electric ovens by means of double conical
Threaded nipple

Anmelder:Applicant:

Sigri ElektrographitSigri electrographite

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,Company with limited liability,

8901 Meitingen8901 Meitingen

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. techn. Erich Fitzer, 7500 Karlsruhe;
Ludwig Greß, 8900 Augsburg;
Dr. phil. Alfred Ragoß, 8901 Meitingen;
Dr. rer. nat. Waldemar Kaufmann,
6232 Bad SodenDr. techn. Erich Fitzer, 7500 Karlsruhe;
Ludwig Greß, 8900 Augsburg;
Dr. phil. Alfred Ragoß, 8901 Meitingen;
Dr. rer. nat. Waldemar Kaufmann,
6232 Bad Soden

des Nippels an den Flanken des Gegengewindes der ersten Elektrode fest anliegen, während die Gewindeflanken des Nippels in der zweiten Elektrode nur an den Gewindeflanken des Gegengewindes anliegen, die den Stoßflächen, d. h. den in Berührung stehenden Stirnflächen der Elektrode, zugekehrt ist. Besonders beim Abkühlen wird nun durch unterschiedliche Ausdehnung zwischen Nippel und Elektrodenschachtel eine starke Sprengwirkung auf die Elektrodenschachtel ausgeübt, wenn beide Gewindeflanken des Nippels beim Schachtelgewinde fest anliegen.of the nipple rest firmly against the flanks of the mating thread of the first electrode, while the thread flanks of the nipple in the second electrode only rest on the thread flanks of the mating thread, which the abutment surfaces, d. H. facing the end faces of the electrode that are in contact. Particularly When it cools down, there is now a difference in expansion between the nipple and the electrode box a strong explosive effect exerted on the electrode box when both thread flanks of the nipple fit tightly to the box thread.

Es ist zwar bekannt, zur Vermeidung dieser Sprengwirkung den Nippel nicht vollständig einzudrehen, sondern eine halbe Umdrehung zurückzudrehen. Wird das beim Einschrauben der ersten Nippelhälfte so durchgeführt, so kann theoretisch hierdurch eine symmetrische Verschraubung erzielt werden. In der Regel wird das jedoch in Wirklichkeit nicht der Fall sein, insbesondere weil beim Einschrauben der zweiten Nippelhälfte die erste Nippelhälfte sich in der zuerst eingeschraubten Elektrode verdrehen wird. Hierdurch entsteht eine gewisse Unsicherheit hinsichtlich der Einschraubtiefe des Nippels.It is known not to screw in the nipple completely to avoid this explosive effect, but turn it back half a turn. This is done when screwing in the first half of the nipple If carried out in this way, a symmetrical screw connection can theoretically be achieved. As a rule, however, this will not be the case in reality, especially when screwing in of the second half of the nipple, the first half of the nipple is located in the electrode that was screwed in first will twist. This creates a certain uncertainty with regard to the screw-in depth of the Nipples.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einer Elektrodennippelverbindung zwischen jedes stirnseitige Ende des Kohlenippels und dem jeweiligen Boden der Bohrung der Elektroden ein elektrisch leitendes Plättchen aus zusammendrückbarem Graphit einzulegen, dessen Durchmesser annähernd so groß ist wie der Durchmesser des Bodens der Bohrung. Hier-It has already been proposed in an electrode nipple connection an electrically conductive one between each end of the coal nipple and the respective bottom of the bore of the electrodes To insert platelets made of compressible graphite, the diameter of which is approximately as large as the diameter of the bottom of the hole. Here-

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durch soll vor allem die leitende Verbindung zwischen Elektrode und Nippel verbessert werden. Mit Hilfe eines solchen Plättchens soll dann ein gleiches Spiel der Schraubenwindungen auf jeder Seite des Nippels erreicht werden, wenn der Nippel jeweils ein Stück in dem einen Elektrodenteil, dann in dem anderen, hierauf wieder in dem ersten usw. eingeschraubt wird, wobei abwechselnd das obere und untere Plättchen weiter zusammengedrückt wird. Ein solches Verfahren ist jedoch für die Praxis zu umständlich. this is primarily intended to improve the conductive connection between the electrode and the nipple. With With the help of such a plate, there should then be an equal play of the screw turns on each side of the Nipple can be achieved when the nipple is a piece in one electrode part, then in the one other, then screwed back into the first, etc., alternating the upper and lower platelets are pressed together further. However, such a method is too cumbersome in practice.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, in stets definierter Weise eine Verbindung von Kohleoder Graphitelektroden für elektrische Öfen mittels doppelkonischer Gewindenippel aus Kohle oder Graphit, die so mit den Elektroden verschraubt sind, daß sie symmetrisch zwischen den Elektrodenschachteln sitzen und nur die der Stoßfläche zwischen den zu verbindenden Elektroden zugekehrten Gewindeflanken des Nippels an den Gegengewindegängen der Elektrodenschachteln der beiden Elektroden anliegen und der Abstand zwischen den der Stoßfläche der Elektroden abgekehrten Gewindeflanken des Nippels und des Gegengewindes bei beiden Nippelteilen annähernd gleich groß ist, herzustellen, wobei eine Behinderung der Wärmeausdehnung des Nippels in der Elektrodenschachtel ausgeschlossen ist.The invention is therefore based on the object, in a always defined manner, a compound of carbon or Graphite electrodes for electric furnaces with double-conical threaded nipples made of carbon or graphite, which are screwed to the electrodes in such a way that they are symmetrical between the electrode boxes sit and only the thread flanks facing the abutment surface between the electrodes to be connected of the nipple rest on the mating threads of the electrode boxes of the two electrodes and the distance between the thread flanks of the nipple facing away from the abutment surface of the electrodes and the mating thread is approximately the same size in both nipple parts, with one Obstruction of the thermal expansion of the nipple in the electrode box is excluded.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der doppelkonische Nippel nur für den zuerst einzuschraubenden Nippelteil einen im kalten Zustand praktisch unzusammendrückbaren, am Boden der Elektrodenschachtel sich abstützenden Anschlag in Form eines oberhalb 200° C plastisch verformbaren Distanzstückes aufweist.This object is achieved in that, according to the invention, the double-conical nipple only for the first to be screwed in nipple part a practically incompressible when cold, on The bottom of the electrode box is supported by a stop in the form of a plastic above 200 ° C having deformable spacer.

Vorteilhafterweise verwendet man ein Distanzstück aus einem Hartpech, das im Ofenbetrieb verkokt und elektrisch leitende Verbindungen zwischen Schachtelboden und Nippel herstellt.It is advantageous to use a spacer made from a hard pitch which cokes in the furnace and Establishes electrically conductive connections between the bottom of the box and the nipple.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Elektrodenverbindung mit einem Distanzstück zwischen Nippel und Schachtel.The drawing shows an embodiment of an electrode connection according to the invention with a Spacer between nipple and box.

In der Figur ist das Distanzstück mit 1 bezeichnet, das sich am Boden der Bohrung 2 der Elektrodenschachtel 5 abstützt, in die der doppelkonische Gewindenippel zuerst eingeschraubt wird. In der Figur ist zu erkennen, daß in der durch das Distanzstück 1 bestimmten Endstellung des eingeschraubten Gewindenippels 6 die Gewindeflanken 3 des Nippelgewindes nur an den Gewindeflanken des Gegengewindes anliegen, die der Stoßfläche 7 der beiden Elektroden 5 und 8 zugekehrt sind. Nach Aufschrauben der zweiten Elektrode 8 auf den Gewindenippel 6 sind daher die Abstände zwischen den Gewindeflanken des Nippels und dem Gegengewinde an den der Stoßfläche abgekehrten Gewindeflanken etwa gleich groß.In the figure, the spacer is denoted by 1, which is at the bottom of the bore 2 of the electrode box 5, into which the double-conical threaded nipple is screwed first. In the figure it can be seen that in the end position of the screwed-in threaded nipple determined by the spacer 1 6 the thread flanks 3 of the nipple thread only on the thread flanks of the mating thread that face the abutment surface 7 of the two electrodes 5 and 8. After unscrewing of the second electrode 8 on the threaded nipple 6 are therefore the distances between the thread flanks of the nipple and the mating thread on the thread flanks facing away from the abutment surface, for example same size.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verbindung von Kohle- oder Graphitelektroden für elektrische Öfen mittels doppelkonischer Gewindenippel aus Kohle oder Graphit, die so mit den Elektroden verschraubt sind, daß sie symmetrisch zwischen den Elektrodenschachteln sitzen und nur die der Stoßfläche zwischen den zu verbindenden Elektroden zugekehrten Gewindeflanken des Nippels an den Gegengewindegängen der Elektrodenschachteln der beiden Elektroden anliegen und der Abstand zwischen den der Stoßfläche der Elektroden abgekehrten Gewindeflanken des Nippels und des Gegengewindes bei beiden Nippelteilen annähernd gleich groß ist, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelkonische Nippel (6) nur für den zuerst einzuschraubenden Nippelteil einen im kalten Zustand praktisch unzusammendrückbaren, am Boden der Elektrodenschachtel (5) sich abstützenden Anschlag in Form eines oberhalb 200° C plastisch verformbaren Distanzstückes (1) aufweist. Connection of carbon or graphite electrodes for electric furnaces by means of double cones Threaded nipples made of carbon or graphite, which are screwed to the electrodes so that they sit symmetrically between the electrode boxes and only those of the joint between the to be connected electrodes facing thread flanks of the nipple on the mating threads of the electrode boxes of the two electrodes and the distance between the The thread flanks of the nipple and the mating thread facing away from the contact surface of the electrodes is approximately the same size in both nipple parts, characterized in that the Double-conical nipple (6) only for the nipple part to be screwed in first, one when cold practically incompressible, supported on the bottom of the electrode box (5) Has stop in the form of a spacer (1) that is plastically deformable above 200 ° C. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Deutsche Patentschrift Nr. 410 431;German Patent No. 410 431; österreichische Patentschrift Nr. 151 292:Austrian patent specification No. 151 292: USA.-Patentschriften Nr. 1 049 624, 2 510 230,
735 705;U.S. Patents Nos. 1,049,624, 2,510,230,
735 705; Druckschrift der Fa. Conradty »Elektroden aus Elektrografit«, 1952, S. 21 und 27.Conradty publication "Electro graphite electrodes", 1952, pp. 21 and 27. In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1 023 534,1 048 369.Legacy Patents Considered:
German patents No. 1 023 534.1 048 369. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 809 569/468 7.68 © Bundesdruckerei Berlin809 569/468 7.68 © Bundesdruckerei Berlin