DE1030482B - Einrichtung zum Verkitten der Nippelverschraubung von Elektroden fuer elektrische OEfen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verkitten der Nippelverschraubung von Elektroden für elektrische öfen, die einfach in Herstellung und Zusammenbau ist und bei welcher die Gefahr, daß das Pech vorzeitig schmilzt, gering ist.

Nach einem früheren Vorschlag wird eine Verbindung mit verminderter Gefahr des Nippelbruches da,-durch erzielt, daß ein Pechspeicher vorgesehen ist, der an bzw. zu der Gewindeschachtel eines Elektrodenteiles offen ist, so daß, wenn das Pech schmilzt, es in die Poren und Ritzen fließt und die einander bei rührenden Stirnflächen miteinander verkittet und auf diese Weise einen großen Teil der Biegebeanspruchung zwischen den Elektrodenteilen direkt überträgt, d. h. ohne daß sie zum großen Teil über den Nippel selbst geleitet werden mußte. Der freie Raum um das Nippelgewinde herum war hierbei weitgehend frei von Pech, wodurch der Nippel mit Bezug auf die Elektrodenteile bei Biegung gleiten oder sich leicht neigen konnte. Mit einer weiteren Verbesserung wurde dieselbe Biegefreiheit im Nippel bei zufriedenstellender elektrischer Leitfähigkeit bei Berührung der Stirnflächen erstrebt, indem der Pechspeicher in der Stirnfläche fortgelassen und in jedes Ende des Nippels verlegt wurde, wobei nur etwa 10 bis 25% der Verschraubung im Gewindespielraum mit Pech gefüllt wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zufriedenstellende Elektrodenverbindung zu schaffen, welche die Vorteile eines Nippels besitzt, einen größeren Teil der Biegebeanspruchung zwischen den Elektrodenteilen nicht übertragen muß, zufriedenstellende elektrische Leitfähigkeit besitzt, entsprechend enges Anliegen gewährleistet, um zu verhindern, daß sich die Schraubverbindung eines Elektrodenteiles zum Nippel löst, ferner sicher gegen Fehler der Handhabung ist, wodurch es unwesentlich ist, welches Ende des Teiles und des Nippels oben oder unten, liegt, weiter weniger Pech oder ein anderes wärmehärtbares kohlenstoffhaltiges Kittmaterial erfordert.

Bei einer vorgeformten Patrone zum Verkitten der Nippelverschraubung kohlenstoffhaltiger Elektroden mit einem kohlenstoffhaltigen Gewindenippel unter Verwendung wärmehärtbaren Kittmaterials wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Patrone einen zylindrischen Kern aus schmelzbarem, wärmehärtbarem Kittmaterial sowie eine Umhüllung aus Isolierstoff aufweist, wobei das Volumen des oder der Kerne eine derartige Bemessung aufweist, daß nach dem Schmelzen und Verfestigen nicht mehr als 20'% der Fläche der Gewindeverschraubung des Nippels und der Elektrodenschachteln verkittet ist.

Der Nippel ist also nahe jedem Ende mit einer diametralen oder radialen Aussparung versehen, in Einrichtung zum Verkitten

der Nippelverschraubung von Elektroden

für elektrische Öfen

Anmelder:

Union Carbide Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 12. Oktober 1954

Harry Veryl Johnson und Neal Justin Johnson,

Niagara Falls, N. Y. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

welche die Patrone mit Pech oder einem anderen wärmehärtbarem, kohlenstoffhaltigem Kittmaterial eingesetzt wird. Das Pech ist zweckmäßigerweise in Form eines Stabes vorgeformt, und zwar in einer Größe, die ein leichtes Einsetzen in die Aussparungen nahe jedem Ende des Nippels ermöglicht. Bei Erwärmung schmilzt das Pech und fließt nur in etwa 10'% bis höchstens 20"/» der Fläche der Gewindeverschraubung nahe jedem Ende des Nippels. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Pech von einer wärmeisolierenden Umhüllung umgeben, welche die Zeit, die das Pech zum Schmelzen benötigt, so- verlängert, daß, wenn die Pechpatrone in dem Nippel eingesetzt wird, der auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Peches erhitzt wurde, noch genügend Zeit für den vollständigen Zusammenbau der Verbindung, nachdem der letzte Pechstab eingesetzt vurde, zur Verfügung steht.

Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Elektrodenverbindung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer abgewandelten Ausführungsform,

8O81527/385

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 durch den Kreis 3 bezeichneten Abschnitts und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Pechpatrone.

Die in Fig. 1 gezeigte Verbindung für Ofenelektroden weist einen- unteren Elektradenteil 10, den oberen Elektrodenteil 11 und den Nippel 12 auf, der mit jedem Teil verschraubt ist und deren Stirnflächen in mechanischem und elektrischem Kontakt hält, wie bei 13 gezeigt. Eine diametrale Aussparung 14 ist in den oberen Abschnitt des/ Nippels 12 gebohrt, und ebenso ist eine ähnliche Aussparung 15 in das untere Ende des Nippels eingeschnitten. In jeder als Speicher wirkenden Aussparung befindet sich eine vorgeformte Patrone 16 mit Pech, das ainie Schmelztemperatur zwischen ungefähr 75 und 200° C besitzt. Wie allgemein bekannt, schmilzt das Pech in dieser Patrone beim Erwärmen. Es fließt aus seinen diametralen Aussparungen in die in Fig. 3 gezeigten freien Räume, wo es beim weiteren Erwärmen verkohlt und den Nippel mit dem Elektrodenteil verkittet, damit sich die Schraubverbindung im Betrieb nicht löst. Im vorliegenden Beispiel reicht die Menge des Peches jedoch nicht aus, um alle freien Räume auszufüllen, so daß nur etwa 10% bis höchstens 20% des Volumens der Flächen der Gewindeverschraubung mit Pech verkittet werden; das Pech befindet sich nahe den Enden des Nippels, nachdem es sich verfestigt hat. Auf diese Weise ist die Verbindung nicht so steif, sondern erlaubt ein leichtes Neigen oder Gleiten des Nippels mit Bezug auf jeden Teil, damit Biegebeanspruchungen nicht in größerem Maße von dem Nippel getragen werden müssen, da die Verbindung für gewöhnlich eine geringere Festigkeit als die Elektrodenteile besitzt, um solchen Beanspruchungen zu widerstehen.

Die vorgeformte Pechpatrone kann aus einem vorgegossenen Stab bestehen, der nicht umhüllt ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist ein solcher Stab eine Umhüllung aus wärmeisolierendem Werkstoff, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, auf. Außen um die Patrone herum befindet sich eine Schicht aus Aluminiumfolie 17, um die Strahlungswärme des Nippels daran zu hindern, daß sie in die Patrone eindringt und den Pechkörper vorzeitig zum Schmelzen bringt. Zwischen dem Pech 19 und der Folie 17 befindet sich eine Schicht aus faserigem Isolierstoff 10, um die Weiterleitung der Wärme vom Nippel zu dem Pech zu verzögern. Im vorliegenden Beispiel besteht der Faserstoff 18 aus ungefähr vierzehn Schichten Papier in einer Patrone für eine Elektrode von etwa 50 cm Durchmesser. Der Zweck dieser Umhüllung ist, das Schmelzen des Peches 19 hinauszuzögern, und zwar um etwa 1 bis 6 Minuten, bevor es in die schraubenförmigen freien Räume 20 fließt.

In Fig. 2 sind die Pechaussparungen 14a und 15 a radial angeordnet, und die Pechpatrone 16 α ist kürzer als die in Fig. 1 gezeigte Patrone bei gleicher Größe der Elektrode und des Nippels. Hierbei wird keine große Anzahl radialer Patronen benötigt, da der zu füllende freie Raum klein ist.

Bei Anordnungen, wo die Elektrodenteile nahe dem oberen Ende des Ofens verbunden werden müssen, weil kein Kopf raum vorhanden ist oder weil eine längere Elektrodeniverschiebung innerhalb des Ofens nicht zugelassen werden kann, hat sich gezeigt, daß die wärmeisolierte Pechpatrone nach der Erfindung besonders geeignet ist. Bei einem solchen Einbau, wo> ein großer Kopf raum über dem Ofen zur Verfügung steht, können die Elektrodenteile weit genug von der Ofenhaube entfernt verbunden werden, wobei die wärmeisolierte Pechpatrone nicht erforderlich ist. Wo der Kopfraum nicht so groß ist, wird eine Patrone in einem Ende des Nippels angebracht, bevor dieser in den erhitzten unteren Teil eingeschraubt wird; der Nippel wird dann zur Hälfte in diesen unteren Teil eingeschraubt. Stunden später wird eine Pechpatrone in der oberen Aussparung 14 des Nippels angebracht, und zwar kurz bevor der obere Elektrodenteil an Ort und Stelle sicher befestigt werden soll. Das Aufschrauben jedes Elektrodenteils auf seinen Nippel sollte nicht länger als 1 Minute dauern, wobei die durch die Wärmeisolierung um das Pech herum bewirkte Verzögerung ausreicht, zu verhindern, daß das Pech vorzeitig schmilzt sowie daß ein Kontakt von Kohlenstoff zu Kohlenstoff entsteht. Eine andere Art, auf welche die Verbindung hergestellt werden kann, ist, den Nippel mit einer Patrone in einen kalten Elektrodenteil einzusetzen, wobei dieser Teil horizontal angeordnet ist; wenn dann ein Teil in eine vertikale Lage bewegt wird, wird eine Pechpatrone im unteren Ende des Nippels angebracht, und zwar unmittelbar, bevor dieser Nippel in den warmen unteren Elektrodenteil eingeschraubt wird.

Ein Vorteil der Patrone nach der Erfindung ist, daß mit ihr eine verkittete Elektrodenverbindung geschaffen wird, die einfach und wenig kostspielig ist. Eine Verzögerung von 1 bis 6 Minuten gewährleistet Schutz gegen ein vorzeitiges Schmelzen des Peches, bevor die Teile der Verbindung vollständig zusammengebaut sind. Der Nippel wie auch die Elektrodenteile können mit jedem Ende nach oben zusammengefügt werden, wodurch Fehlern in der Handhabung vorgebeugt ist, d. h. eine Verbindung, bei welcher der Arbeiter nicht sicher zu sein braucht, daß ein Ende des Nippels oder eines Elektrodenteiles für das obere Ende der Verbindung vorgesehen, ist. Im Vergleich mit der Verbindung nach dem eingangs erwähnten früheren Vorschlag weist die vorliegende Verbindung nicht den Nachteil auf, daß größere Nippelbrüche auftreten, weil die Verbindung zu steif ist.

Bei einem Nippel von etwa 27,3 · 35,5 cm wurden die Pechspeicher 16 und 16 a ungefähr 3,8 cm von jedem Ende entfernt angebracht. Die als zweckmäßig ermittelte Pechmenge liegt dabei im Bereich zwischen etwa 9,12 und 50 g bei der vorstehenden Nippelgröße.

Claims (4)

Patentansprüche.·

1. Vorgeformte Patrone zum Verkitten der Nippelverschraubung kohlenstoffhaltiger Elektroden mit einem kohlenstoffhaltigen Gewindenippel unter Verwendung wärmehärtbaren, kohlenstoffhaltigen Kittmaterials für elektrische öfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone einen zylindrischen/ Kern aus schmelzbarem, wärmehärtbarem, kohlenstoffhaltigem Kittmaterial sowie eine Umhüllung aus Isolierstoff aufweist, wobei das Volumen des oder der Kerne eine derartige Bemessung aufweist, daß nach dem Schmelzen und Verfestigen nicht mehr als 20% der Fläche der Gewindeverschraubung des Nippels und der Elektrodenschachteln verkittet ist.

2. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus Isolierstoff eine Mehrzahl innerer Papierumhüllungen und mindestens eine äußere Umhüllung aus Metallfolie aufweist.

3. Patrone nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare, wärmehärt-

bare, kohlenstoffhaltige Kittmaterial ein Kohlenteerpechbinder mit einem Schmelzpunktbereich zwischen 75 und 200° C ist.

4. Kohlenstoffhaltiger Gewindenippel zur Verwendung mit der vorgeformten Patrone nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens eine sich radial in den Gewindenippel erstreckende Aussparung nahe der Stirnflächen des Gewindenippels, die die vorgeformte Patrone aufnimmt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 867 268.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 809 527/395 5.58