DE1565487A1

DE1565487A1 - Verbindung von Kohle- oder Graphitelektroden

Info

Publication number: DE1565487A1
Application number: DE19651565487
Authority: DE
Inventors: Gregor Klier
Original assignee: Fac Conradty
Current assignee: Fac Conradty
Priority date: 1965-12-31
Filing date: 1965-12-31
Publication date: 1970-04-16

Description

Verbindung von Kohle- oder Graphitelektroden Die Erfindung betrifft eine Verbindung von Kohle- oder Graphitelektroden durch doppelkonische Gewindenippel, die ohne Hilfsmittel und ohne Beachtung besonderer Vorschriften automatisch den symmetrischen Sitz des Gewindenippels in beiden Elektrodenschachteln gewährleistet, unabhängig von der Temperatur der Elektroden. Sie spricht also zuverlässig an bei Heißnippelung, d. h. Annippelung auf dem Ofen, wie bei Kaltnippelung, also Annippelung außerhalb des Ofens, z. B. in einer Grube oder bei Neuzustellung eines Ofens. Gerade für die heute immer mehr an Bedeutung gewinnenden automatischen oder halbautomatischen Vorrichtungen zum Annippeln von Großelektroden und extrem hochbelasteten Elektroden (Heißelektroden) auf dem Ofen, ist die Symmetrierung des Gewindenippels eine wichtige Voraussetzung für eine spännungafreie Elektrodenverbindung. Es ist bekannt, daß die unterschiedliche Wärmedehnung von Nippel und Elektrodenschachteln bei ungenügendem Dehnungsausgleich zu Schachtel- bzw. Elektrodenbrüchen führen kann. Dieser Dehnungsausgleich wird bei doppelkonischen Gewindenippeln dadurch erreicht, daß zwischen den-den Stoßflächen der zusammenzunippelnden Elektroden abgekehrten Gewindeflanken ein gewisser Zwischenraum vorhanden ist... Bei ..dem für Elektroden genormten Gewinde, kann diese Forderung für die obere, wie untere Elektrodengewindeschachtel nur bei symmetrisch eingesetztem Nippel erfüllt werden. Beim unsymmetrischen Einsetzen des Nippels, d. h. beim Einschrauben des Nippels in die Blektrodenschachtel bei l'estsitz, also bei Berührung beider Gewindeflanken von Nippel- und Elektrodengewi nde, entfällt der zum Dehnungsausgleich wichtige Zwischenraum. Die Wichtigkeit des symmetrischen Nippelsitzes einer S,chraub-. nippelverbindung ist seit langem bekannt und es gibt eine.Reihe von Vorschlägen, diesen symmetrischen Nippel sitz zu erreichen. Die bisher vorgeschlagenen Maßnahmen zur Erzielung eines symmetrischen Nippelsitzes lassen sich in drei Gruppen einteilen: a) Beilagen zwischen dem Elektroden- und Nippelgewinde aus sich bei höheren Temperaturen verformendem Werkstoff, z. B. verkokendes Papier, oder auch'bei höheren Temperaturen nicht verform- baren Werkstoff, z. B. Metall, der einen oder mehrere Gewindegänge ganz oder teilweise bedeckt. Da die praktische Anwendung zu aufwendig bzw. zu schwierig und bei heißen Elektroden auch nicht anwendbar ist, hat dieses Verfahren keine praktische Bedeutung erlangt.
b) Besondere Ausbildung eines oder mehrerer Gewindegänge oder nur eines Teils eines Gewindeganges von Nippel und/oder Elektrode. Auch diese Ausführungen konnten in der Praxis keinen Eingang finden. Es hat sich gezeigt, daß bei gezielter, kürzer

ausifeführter Sperrfläche, der Sperreffekt infolge der guten

Schmierwirkung des Grafite einerseits, wie andererseits das zulässige Bearbeitungsspiel der Elektroden- wie Nippelgewinde für die Symmetrierung des Nippels nicht ausreicht. Bei genügend großer Sperrfläche wird jedoch bei Erwärmung des Nippels der Druck auf die Elektrodenschachteln zu groß, da an der Sperr-Fläche der zum Dehnungsausgleich notwendige Zwischenraum fehlt, Schachtel-, bzw. Elektrodenbrüche sind die Folge.
c) Einbringen von bei Erwärmung auf Betriebstemperatur sich ver-

fornZke Distanzstücke oder einer in Papieroder Polienhaut

abgepackten zähplastischen, wärmehärtbaren Kittmasse, die außer der Zentrierung des Nippels hauptsächlich zur Nippelarretierung durch besondere Ausbildung bzw. Bearbeitung von Nippel und/oder Elektrodenschachtel entwickelt wurde.
letztere Methode hat in der Praxis Eingang gefunden, erfordert aber, besonders bei heißer Nippelung große Routine und Aufmerksamkeit bei der Handhabung, außerdem kann unter Umständen die erhärtete Kittmasse den Dehnungsausgleich beeinträchtigen. Die-Anwendung von bei Erwärmung sich verformenden Distanzatükken scheidet bei heißen Elektroden ganz aus. Auch bei kalten Elektroden hat diese Methode keinen Eingang gefunden, da die zulässigen Bearbeitungstoleranzen der Blektrodenschachtelbührungen über der erforderlichen Genauigkeit zur Erreichung des symmetrischen Nippelsitzes liegen.' Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die Symmetrierung der bei der Verbindung von Kohle- oder Graphitelektroden verwendeten doppelkönischen Gewindenippel durch eine Distanzsicherung, die zwischen dem Boden der Elektrodenschachteln und den Stirn-flächen des Gewindenippels angeordnet und vorzugsweise als zylindrischer oder kegelförmiger Zapfen ausgebildet ist. Die Widerstandskraft bzw. die Form der Distanzsicherung richtet eich nach dem Anzugsmoment für die verschiedenen Elektrodendurchmesser, der so berechnet ist, daß er den beim Einschrauben des Nippels und den beim Aufschrauben der zweiten Elektrode auftretenden geringen Kräften standhält. Die Distanzsicherung ist dabei in ihrer Länge so bemessen, daß vor dem endgültigen festziehen der Schraubnippelverbindung zwischen den Stirnflächen der zu verbindenden Elektroden ein Spalt von o,5 bis 2 mm entsteht. Erst beim festziehen der Schraubnippelverbindung mittels Hebelarm, gleichgültig, ob von Hand, mit Gewicht, hydraulisch oder durch eine automatische Anziehvorrichtung betrieben, entstehen größere Kräfte, die zum gleichmäßigen Nachgaben der Distanzsicherung in beiden Blektrodenschachteln und damit zu einer genauen Zentrierung des Gewindenippels führen. Damit bei Erwärmung der Schraubnippelverbindung auch der notwendige Dehnungsausgleich gewährleistet ist, ist die Widerstandskraft der Distanzsicherung so bemessen, daß sie gegenüber den auftretenden Dehnungskräften geringer ist, so daß die Distanzsicherung durch die infolge Erwärmung auftretenden Dehnungskräfte eine weitere Formveränderung eithrt und so die Gefahr der Rißbildung in der Elektrodenschachtel vermieden Wird. - Die Distanzsicherungen können entweder aus dem gleichen Mate- rial bestehen wie die Elektroden und der Gewindenippel oder aus Metall, beispielsweise Blei, hergestellt und als Voll- oder Hohlkörper ausgebildet sein.
Im ersteren Falle ist es zweckmäßig, die Dietanzsieherungen in Form eines Zapfens ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand durch ent- sprechende Ausbildung des Bohrwerkzeuges für die Elektroden- schachteln gleich mit an den Boden der Elektrodensehachteln anzuarbeiten.
Auch durch einen zentrisch angebrachten Zapfen an beiden Nippeletirnflächen kann der gleiche Erfolg erzielt werden.
Die vornehmlich als zylindrischer oder kegelförmiger Zapfen ausgebildete Distanzsicherung rann aber auch - wenn auch arbeits- aufwendiger - an den Boden der "trodenschachteln oder an die Stirnflächen des Gewindenippels angeklebt werden. Statt stumpf angeklebt, kann die so ausgebildete Distanzsicherung auch in eine zentrische Bohrung in Schachtelboden oder in der lippelstirnfläche eingeklemmt oder eingeklebt werden.
In der beigefügten Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand von Längsschnitten nochmals erläutert.
In Figur 1 ist ein doppelkonischer Gewindenippel a bis zum Aufsitzen auf die hier als zylindrischer Zapfen ausgebildete Diitanssicherung b' in die Elektrode e eingeschraubt und die Elektrode d bis zum Aufsitzen der Distanzsicherung b## auf den Nippel a aufgeschraubt. Die Länge der Distanzsicherungen ist dabei so bemessen, daß vor dem endgültigen Zusammenschrauben der Verbindung zwischen den Stirnflächen der Elektroden o und d ein Zwischenraum von o,5 bis 2 mit vorhanden ist.
Figur 2 zeigt die gleiche Schraubnippelverbindung nach dem #estsiehen der Verbindung mittels Hebelarm. Durch den erhöhten r Druck haben die hier als zylindrischer Zapfen ausgebildeten Distanzsicherungen b' und blt ihre Form gleichmäßig verändert, wodurch ein symmetrischer Sitz des doppelkonischen Gewindenippels a in den Elektroden c und d gegeben ist.

Claims

P a t e n t a n e p r ü a h e s 1. Verbindung von Kohle- oder Graphitelektroden durch doppelkonieche Gewindenippel, deren Symmetrierung durch Distanzstücke erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden der Blektrodenechaohteln und den Stirnflächen den Gewindenippels eine, vorzugsweise als zylindrischer oder kegelförmiger Zapfen ausgebildete Dietanzsicherung angeordnet ist, die ohne Formveränderung dem beim Einschrauben des Gewindenippels und dem beim Aufschrauben der aufzubauenden Elektrode auftretenden Druck standhält sowie in ihrer Länge so bemessen ist, daß vor dem endgültigen Voltziehen der Schraubnippelverbindung zwischen den Stirnflächen der zu verbindenden Elektroden ein Spalt von o,5 bis 2 mm entsteht, und erst beim Festziehen der Sahraubnippelverbindung mittels Hebelarm sowie infolge Wärmedehnung ihre Porm durch höhere Druckeinwirkung gleichmäßig verändert.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzsicherung aus dem gleichen Material besteht wie Nippel und Elektroden.
3. Verbindung nach Anspruch '!, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzsicherung aus Metall, beispielsweise Blei, besteht.
4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzsicherung als Voll- oder Hohlkörper ausgebildet ist.
5. Verbindung nach Anspruch 1 uüd 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzsicherung am Boden der Blektrodenachachteln angearbeitet ist. .
Yerbindung'nach Anspruch 1_und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzsicherung an den Nippelstirnflächen angearbeitet .ist.
Verbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzsicherung am Boden der Blektrodenschachteln angeklebt ist. B.
Verbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzsicherung an den Nippelstirnflächen angeklebt ist.
9. Verbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzsicherung in einer sentriechen Bohrung im Boden der Blektrodenschachteln eingeklemmt oder eingeklebt ißt.
10. Verbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Diatanzeicherung in einer zentrischen Bohrung in den Stirnflächen des Gewindenippeln eingeklemmt oder eingeklebt ist. -