DE1048369B

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Publication number: DE1048369B
Application number: DENDAT1048369D
Authority: DE
Publication date: 1959-01-08

Description

Tm Lichtbogenofen werden die Kohle- oder Graphitelektroden im laufenden Betrieb durch zylindrische oder konische Gewindenippel aus Kohle oder Graphit aneinandei'geschraubt, um praktisch einen endlosen Elektrodenstrang zu erhalten, der ohne Elektrodenverluste, z. B. verlorene Enden, im Lichtbogen verbraucht wird.

Diese zusammengenippelte Elektrodenverbindung ist im Elektrodenstrang die gefährdetste Stelle, denn es kann durch unsachgemäßes Arbeiten beim Anstückeln der Elektroden oder durch Erschütterungen oder Vibration des Ofens im Betrieb eine Lockerung der Gewindeverbindung eintreten, die erhebliche. Störungen mit sich bringen kann. Ein Aufgehen des Gewindes auch nur um Bruchteile von MilⁱIimetern hat zur Folge, daß die Stirnflächen der Elektroden nicht mehr an der Stromübertragung teilnehmen, so daß der gesamte Strom über den eingeschraubten Nippel geführt wird, der normalerweise nur etwa ein Drittel des Gesamtstromes übernehmen muß. Die sich daraus ergebende Überhitzung kann zu Einschnürungen im Elektrodenstrang, durch erhöhte Oxydation zu höherem Elektrodenverbrauch oder gar zum Bruch des Nippels mit Abfallen der Elektroden in das Schmelzbad führen, was mit großem Betriebsausfall, Elekfcrodenverlust und Gefahir verbunden ist.

Es wurde seit der Verwendung von Elektroden im kontinuierlichen Verfahren nach Wegen gesucht, diese MippeIstellen zu sichern und zu verbessern.

Eine in der Praxis öfter angewandte Sicherung besteht in der Anbringung eines Stiftes, der in eine Bohrung eingezogen wird, die entweder an der Stoßfläche oder in einem gewissen Abstand davon durch die Elektrodenschaohtel bis zu einer Bohrung des Nippels geführt wird, so daß eine Drehung nicht erfolgen kann. Es ist ferner bekannt, der Lockerung der Verschraubung durch seitliches Eintreiben von Keilen entgegenzuwirken. Derartige Sicherungen haben jedoch insofern Nachteile, als neben der zusätzlichen Arbeit eine Schwächung der an sich gefährdeten Elektrodenschachtelwand eintritt. Außerdem kann die Bohrung erfahrungsgemäß Ausgangspunkt von Rissen sein. Im übrigen wird durch diese Art der Sicherung nicht immer ein Auseinandergehen der Elektrodenstirnflächen verhindert.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, zur Verminderung der Gefahr der Lockerung der Versch-raubung die Gewindeflächen des Nippels und der Elektrodenschachteln und gegebenenfalls auch die Stirnflächen der Elektroden mechanisch aufzurauhen, zu wellen, zu rändeln und zu zahnen.

Es ist ferner bereits vorgeschlagen, zwischen jedes stirnseitige Ende des Kohlenippels und den jeweiligen Boden der Elektrodenschachtel ein elektrisch leitendes

Schraubnippelverbindung
bei Kohle- oder Graphitelektroden
für elektrische öfen

Anmelder:
Fa. C Conradty,
Nürnberg, Spittlertorgraben 9

Plättchen aus zusammendrückbarem Graphit zu legen, wobei der Durchmesser des Plättchens' annähernd so groß ist wie der Durchmesser des Bodens der Elektrodenscltachtel. Dieser Vorschlag verfolgt aber nicht den Zweck einer Sicherung gegen Lockerung der Nippelverbindung, sondern hat lediglich die Aufgabe, den Stromübergang über den Nippel zu verbessern.

Es wurde auch bekannt, durch Metallisieren oder Aufrauhen der Gewindeflächen eine festere Verbindung zu erhalten, da die Gewindeflächen durch die schmierende Eigenschaft des Graphits an sich
Neigung haben, sich zu lockern.

Es ist ferner bekannt, durch Kitte die Haftung
Nippels in den Elektrodenschachteln zu erhöhen, allerdings ist bei den engen Toleranzen von Kohle- oder Graphitnippeln das Einbringen der entsprechenden Kittmenge recht schwierig, außerdem wird der elektrische Übergangswiderstand hierdurch eher verschlechtert als verbessert.

Zur Sicherung der Schraubnippelverbindung sind demgegenüber erfindungsgemäß zwischen den Stirnflächen des Gewindenippels und dem Boden der Elektrodenschachte.ln jeweils mindestens ein Sicherungselement in Form von Metallscheiben oder -ringen aus stark federndem Material mit eingestanzten, aufgeboenen Spitzen oder mit fächerförmigen Aufbiegungen

angeordnet.

Durch den Federdruck der mit eingestanzten, aufgebogenen Spitzen versehenen Sicherungselemente, die entweder lose in die Eilektrodenschachteln eingelegt oder am Boden ,derselben bzw. an den Stirnflächen des Gewindenippels mechanisch befestigt sind, beispielsweise mittels Holzschrauben, werden die Gewin.degänge des Nippels und der Elektrodenschachteln so fest aneinandergepreßt, d:aß, wie Versuche im praktischen Ofenbetrieb gezeigt haben, eine

Claims

! 04E Lockerung , der Schraubverbindung bei Erschütterung oder Vibration des Ofens im Betrieb mit größter Sicherheit verhindert wird. Die mechanische Befestigung der Sicherungselemente hat den Vorteil, daß sie einmal nicht neben den Elektroden und den Nippeln noch gesondert geliefert bzw. bezogen werden müssen und zum anderen beim Zusammenschrauben von Nippel und Elektroden nicht vergessen werden können. Ferner kann dadurch die Verbindung von Nippel und Elektroden in der ι bisher üblichen Art und Weise, also ohne zusätzliche Handgriffe erfolgen. In Anbetracht des geringen Spieles zwischen Nippelstirnfläche und Schachtelboden von nur etwa 3 bis 4 mm können in den Schaohtelboden eine oder mehrere Nuten in Kreis- oder Spiralform eingearbeitet sein, in die die aufgebogenen Spitzen der SicherungseIemente eingreifen. Bei A-rCrwendung von Sicherungselementen mit fächerförmigen Aufbiegungen wird die Lockerung der Schraubverbindung dadurch verhindert, daß sowohl am Boden der Elektrodenschachteln wie auch an den Stirnflächen des Gewindenippels jeweils ein derartiges Sicherungselement mechanisch befestigt ist und die fächerförmigen Auflegungen der einen Scheibe in die andere Scheibe beim Zusammenschrauben von Nippel und Elektroden einrasten, wodurch eine Drehung des Nippels und damit ein Lockern der Verbindung nicht mehr erfolgen kann. An Stelle der an den Stirnflächen des Gewindenippels angeordneten Metallscheiben können in die Stirnflächen des Gewindenippels auch Vertiefungen, wie Rillen u. dgl., in der Form eingearbeitet sein, daß beim Zusammenschrauben von Nippel und Elektroden die fächerförmigen Aufbiegungen der am Boden der Elcktrodenschachteln befestigten Metallscheibe in die eingearbeiteten Vertiefungen der Nippelstirnflächen einrasten und eine Drehung des Nippels nicht mehr erfolgen kann. Die eingestanzten, aufgebogenen Spitzen der erstgenannten Sicherungselemente können dabei so angeordnet sein, daß immer zwei Spitzen einander gegenüberstehen, damit sie entgegengesetzt der EinsChraubrichtung eine sperrende Wirkung ausüben. Sie können in einem oder in mehreren konzentrischen Kreisen, in einer Spirallinie oder in regelloser Form angebracht sein. Die Fläche der als Sicherungselement verwendeten Metallscheibein oder -ringe mit den eingestanzten, aufgebogenen Spitzen kann zur Erhöhung der Federkraft auch gewölbt oder gewellt sein. Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Sicherungselemente ergibt sich eine wesentlich bessere Stromübertragung zwischen Elektrode und Nippel, da auch die Stirnflächen des Gewindenippels als Kontaktflächen herangezogen werden, während bisher nur die Stirnflächen der Elektroden und die tragenden Gewindeflächen der Nippel bzw. ElektrodenschachteIn am Stromübergang beteiligt \varen. Diese gleichmäßige Verteilung der hohen Stromstärken trägt ebenfalls dazu bei, die Nippel und die Eiektrodenschachteln von. thermischen Spannungen zu entlasten, die bei hoher Belastung der Grund für Elektrodenbrüche sein können. Bei Verbrauch des Elektrodenstranges bis zur Nippelstelle gehen die Sicherungselemente in das Schmelzbad, ohne Rückstände zu hinterlassen. In der Zeichnung sind die Anordnung der Sicherungselemente sowie einige Ausführungsbeispiele derselben dargestellt. 369 ■ Fig. 1 ist eine teilweise Darstellung einer Schraubnippelverbindung im Längsschnitt, wobei mit a die Elektrode, mit b der Gewindenippel und mit c das zwischen Nippelstirnfläche und Elektrodenschachtelboden angeordnete Sicherungselement mit den eingestanzten, aufgebogenen Spitzen d bezeichnet ist. Fig. 2 zeigt gleichfalls eine teilweise Darstellung einer Schraubnippelverbindung im Längsschnitt, jedoch ist hier im Gegensatz zu Fig. 1 im Boden der Elektrodenschachtel eine kreisförmige Nut e eingefräst, in die die aufgebogenen Spitzen a! des Sicherungselementes c eingreifen. Fig. 3 bis 5 stellen einige Ausführungsbeispiele der verwendeten Sicherungselemente dar. Fig. 3 ist eine Metallscheibe mit in einem konzentrischen Kreis eingestanzten, aufgebogenen Spitzen d, wobei dieselben so eingestanzt sind, daß immer zwei Spitzen einander gegenüberstehen. Die eine Spitze kann dabei nach oben und die andere nach unten aufgebogen sein; es können aber auch beide Spitzen, beispielsweise d1 und dv nach oben und die nächsten beiden Spitzen, beispielsweise ds und d±, nach unten aufgebogen werden usw. Selbstverständlich können aber auch alle Spitzen nach oben oder nach unten aufgebogen sein. Fig. 4 zeigt eine Metallscheibe mit in Spirallinie eingestanzten, aufgebogenen Spitzen d. Fig. 5 stellt einen Metallring mit in zwei konzentrischen Kreisen angeordneten Spitzen d dar, wobei die Spitzen des inneren Kreises entgegengesetzt den Spitzen des äußeren Kreises angeordnet sind. Fig. 6 veranschaulicht die in Fig. 3 dargestellte Metallscheibe von der Seite. Die eingestanzten Spitzen d sind hier abwechselnd nach oben und nach unten aufgebogen. Fig. 7 zeigt einen Metallring mit aufgebogenen Spitzen d, dessen Fläche zur Erhöhung der Federkraft des Ringes gewölbt ist. Fig. 8 ist eine Metall scheibe mit fächerförmigen Aufbiegungen f. Fig. 9 zeigt die gleiche Scheibe von der Seite. Patentansprüche:

1. Schraubnippel verbindung bei Kofele- oder Graphitelektroden für elektrische öfen, bei der eine Sicherung gegen Lockerung der Verschraubung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnflächen des Gewrndenippels und dem Boden der Elektrodenschachteln jeweils mindestens ein Sicherungselement in Form von Metallscheiben oder -ringen aus stark federndem Material mit eingestanzten, aufgebogenen Spitzen oder mit fächerförmigen Aufbiegungen angeordnet sind.

2. Schraubnippelverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicberungselemente lose in die Elektrodensohachtel eingelegt sind.

3. Schraubnippelverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungselemente am Boden der Elektrodenschachtehi oder an den Stirnflächen des Gewindenippels mechanisch befestigt sind.

4. Schraubnippelverbindung nach Aiisprudh 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl am Boden der Elektrodenschachteln als auch an den Stirnflächen des Gewindenippels eine mit fächerförmigen Aufbiegungen versehene Metallscheibe angeordnet ist.

5. Sc'hraubnippelverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet; daß die eingestanzten, aufgebogenen Spitzen der Sicherungselemente so angeordnet sind, daß jeweils zwei Spitzen einander gegenüberstehen.

6. Schraubnippelverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eingestanzten, aufgebogenen Spitzen der Sicherungselemente in einem oder in mehreren konzentrischen Kreisen angeordnet sind.

7. Schraubnippelverbiridung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eingestanzten, aufgebogenen Spitzen der Sicherungselemente in einer Spirallinie oder in regelloser Form angeordnet sind.

3693. Schraubnippelverbinduiig nach Anspruch 1 ' bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der mit eingestanzten, aufgebogenen Spitzen versehenen Metallscheiben oder -ringe gewölbt oder gewellt ist.

9. Sc'hraubnippelverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen selbst eingearbeitete Vertiefungen aufweisen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 520 394, 531 490, 222.

In Betraclit gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 1 018 565, 1 023 534.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

@ 809 728/235 12.58