DE1074780B - Doppelkonischer Gewindenippel für die Verbindung von Graphit- oder Kohleelektroden - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen doppelkonischen Gewindenippel für die Verbindung von Kohle- oder Graphitelektroden, die bekanntlich beim Gebrauch im Elektroofen durch Annippeln eines neuen Elektrodenstranges entsprechend dem fortschreitenden Verbrauch der Elektrode verlängert werden. Zur Verbindung der beiden Elektrodenstränge wird ein doppelkonischer Nippel verwendet. Diese Nippelverbindung ist häufig die Ursache von Störungen, die infolge der unterschiedlichen Wärmedehnung von Nippel und Schachtel auftreten und zu Schachtelrissen oder Brüchen der Elektrode führen. In der überwiegenden Mehrzahl kommt es zu den gefürchteten Störungen in der Elektrode, in die der Nippel zuerst eingeschraubt ist. Die Ursache liegt im asymmetrischen Einschrauben des Nippels, denn bisher wunde der Nippel bis zum Festsitz in der ersten Elektrode aufgeschraubt, so daß kein Gewindespiel zwischen den Gewindeflanken der Schachtel und des Nippels vorhanden ist. Das Aufschrauben der zweiten Elektrode kann jedoch nur so lange fortgesetzt werden, bis die Stirnflächen der beiden Elektroden aufeinanderliegen, so daß ein Gewindespiel zwischen den Gewindeflanken dieser Elektrodenschachtel und des Nippels vorhanden ist. Aus diesem Grund neigt die zuerst aufgeschraubte Elektrodenschachtel zu Rissen und Schachtelbrüchen. Da der Schachtelriß von der schwächsten Stelle der Schachtel, nämlich von der Stirnfläche, ausgeht, lockert sich die ganze Gewindeverbindung, und es kommt zum Abfall des Elektrodenendes, das bekannt-Hch zum Aufkohlen der Metallschmelze führt. Um ein symmetrisches Aufschrauben beider Elektroden zu ermöglichen, d. h. daß etwa der gleiche Abstand zwischen den Gewindeflanken bei beiden Elektroden vorliegt, ist bereits vorgeschlagen, durch einen Anschlag zwischen Nippelstirnfläche und Schachtelboden das erste Aufschrauben des Nippels zu begrenzen.

Ein weiterer Vorschlag, der in der Hauptpatentanmeldung S 57158 VIIId/21h beschrieben ist, geht dahin, durch eine verkokbare Einlage in einen oder mehrere Gewindegänge der zuerst aufgeschraubten Elektrodenschachtel das symmetrische Einschrauben zu ermöglichen. Wenn auch diese Gewindeeinlagen sich gut bewährt haben, so ist doch eine Einlage, z. B. aus Papier, in die Gewindegänge umständlich und zeitraubend.

Durch die Erfindung wird das umständliche Einlegen des verkokbaren Materials in den Gewindegang vermieden und ein guter Festsitz der Nippelverbindung gewährleistet. Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß die durch die Wärmedehnung beanspruchten Teile des Nippels und der Elektrodenschachtel sich an einer keine Störungen verursachenden Stelle befinden. Bricht ein im Spitzenkeil des Nippels liegender Doppelkonisdier Gewindenippel
für die Verbindung von Graphitoder Kohleelektroden

Zusatz zur Patentanmeldung S 57158 VIIId/21 Ii
(Auslegesdirift 1 061 458)

Anmelder:

Siemens-Planiawerke

Aktiengesellschaft für Kohlefabrikate,

Meitingen bei Augsburg

Dr. Waldemar Kaufmann, Meitingen bei Augsburg,
ist als Erfinder genannt worden

Gewindegang infolge übermäßiger Beanspruchung aus, so bleibt der Festsitz der Nippelverbindung erhalten, da die Gewindeflanken des Nippels an den Gewindeflanken der Elektrode fest anliegen, die an der der Stirnfläche der Elektrode zugekehrten Seite liegen. Beide Elektroden werden durch die im Äquatorbereich des Nippels liegenden Gewindegänge fest zusammengehalten. Erreicht werden diese Vorteile nach der Erfindung dadurch, daß die Gewindezahnbreite im Spitzenteil des Nippels größer ist als die Gewindezahnbreite der weiteren Gewindegänge. Es ist bei einer Nippelverbindung nach der Erfindung nur erforderlich, daß die Gewindezahnbreite im Spitzenteil des Nippels nur an der Seite vergrößert ist, die zuerst in die zu verlängernde Elektrode eingeschraubt wird.

An Hand der Zeichnung ist die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Nippelverbindung zweier Elektroden;

Fig. 2 zeigt die unterschiedliche Ausbildung des Nippelgewindes in vergrößertem Maßstab.

Die beiden zu verbindenden Elektroden sind mit 1 und 2 bezeichnet, von denen die Elektrode 1 bereits teilweise verbraucht ist und durch Ansetzen der Elektrode 2 verlängert werden soll. Die einzelnen Elektroden besitzen an ihren Enden in üblicher Weise das konische Innengewinde 4, in das der Nippel 3 eingeschraubt wird. In die Elektrode 2 wird zuerst der Nippel 3 bis zum Festsitz aufgeschraubt und dann die Elektrode 2 mit dem Nippel in das Gewinde 4 der

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Elektrode 1 eingesetzt und hierbei die Elektrode 2 mit dem Nippel 3 so lange gedreht, bis die Stirnflächen 5 der beiden Elektroden fest aneinanderliegen. Sind keine besonderen Maßnahmen getroffen, so würde sich ein asymmetrisches Einschrauben beider Nippelteile in die Elektroden ergeben. Zwischen den Gewindeflanken von Nippel und Elektrodenschachtel in der Elektrode 1 ist ein Gewindespiel vorhanden, da das Einschrauben des Nippels durch den Anschlag beider Stirnflächen begrenzt ist.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist jedoch die Zahnbreite im Bereich der Spitze 6 des Nippels um den mit b bezeichneten Betrag größer als die Zahnbreite des Gewindes im übrigen Teil des Nippels. Wenn daher der Nippel 3 in die Elektrode 2 eingeschraubt wird, wird ein Festsitz des Nippels in der Elektrode 2 bereits auf den ersten Gewindegängen erreicht, während die Gewindegänge im Äquatorbereich noch ein gewisses Gewindespiel haben. Werden nun Elektrode 2 und Nippel 3 in die Gewindeschachtel der Elektrode 1 eingeschraubt, bis die Stirnflächen dieser beiden Elektroden fest aneinanderliegen, ist ein Gewindespiel an dem zuletzt eingeschraubten Nippelteil vorhanden. Die Gewindeflanken des Nippels liegen nur an den der Stoßfläche 5 -abgekehrten Gewindeflanken der Elektrodenschachtel an. Tritt nun infolge unterschiedlicher Erwärmung zwischen Elektrodenschachtel 2 und Nippel 3 eine starke Wärmedehnung auf, so kann es zum Ausbrechen der fest anliegenden Gewindegänge im Spitzenteil des Nippels kommen. Dies ist jedoch ohne Bedeutung, da sich diese Dehnungskräfte nur auf den stärkeren Teil der Gewindeschachtel auswirken und von dieser aufgenommen werden können. Es tritt keine Lockerung der Gewindeverbindung ein, auch wenn der Spitzenteil des Nippels in der Elektrode 2 abgebrochen ist, da ja die nach dem Äquatorbereich des Nippels zu liegenden Gewindegänge — wenn auch einseitig — fest an den Gewindeflanken des Schachtelgewindes anliegen, da der Nippel 3 ein" zusammenhängendes Teil ist und durch das Aufschrauben in die Elektrode 1 durch den erzeugten Aufschraubdruck steht. Die Vergrößerung der Zahnbreite des Nippelgewindes in den ersten Gewindegängen ist nur an der Seite des Nippels erforderlich, an der der Nippel zuerst in die Elektrode eingeschraubt wird. Um im Betrieb leichter erkennen zu können, welche Nippelseite zuerst einzuschrauben ist, ist die Stirnfläche dieser Nippelseite zu kennzeichnen. Zweckmäßig ist es hierbei, einen Spalt in die Stirnfläche einzufräsen. Dies hat den Vorteil, daß dieser Spalt gleichzeitig gefährliche Wärmedehnungen in dem fest eingeschraubten Nippelteil 6 ausgleichen kann.

In der Hauptpatentanmeldung ist die Vergrößerung der Zahnbreite in einem Teil des Nippelgewindes durch die Papiereinlage bewirkt. Diese erforderliche Vergrößerung der Zahnbreite in einem Teil des Nippelgewindes läßt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in sehr einfacher Weise verwirklichen, wenn — wie es üblich ist — für die Herstellung des Nippelgewindes Walzenfräser verwendet werden. Es ist dann nur erforderlich, einen solchen Walzenfräser zu benutzen, bei dem die Schneidzähne, die die Gewindegänge in der Nippelspitze erzeugen, gegenüber den anderen Schneidzähnen entsprechend der gewünschten Gewindezahnbreite abgeschliffen sind.

Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist die Erkenntnis, daß das Gewindespiel nicht im ganzen Nippel, sondern nur in dem stärkeren Teil des Nippels, d. h. im Äquatorbereich, gewährleistet sein muß, denn dort ist nicht nur die absolute Ausdehnung des Nippels gegenüber der Schachtel am größten, sondern auch die Schachteldicke am geringsten. Außerdem wurde erkannt, daß das Maximum der Zugspannungen (Schrumpfspannungen) in den äußersten Randzonen liegt und daß diese dann leichter ertragen werden können, wenn nicht nur die neutrale Zone, sondern auch der Bereich der Druckspannungen bereits im einheitlichen Elektrodenmaterial (Schachtel) verläuft, da die Schachtelrisse dann auftreten, wenn die Stoßfläche der beiden Elektroden im Zugspannungsbereich liegt bzw. mit der neutralen Zone zusammenfällt.

Erwähnt sei, daß die Erfindung in gleicher Weise auf Nippelverbindungen mit andersartigem Gewinde, z. B. Sägezahn- oder Trapezgewinde, anwendbar ist.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Doppelkonischer Gewindenippel für die Verbindung von Kohle- oder Graphitelektroden nach Patentanmeldung S 57158 VIIId/21h, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindezahnbreite im Spitzenteil des Nippels größer ist als die Gewindezahnbreite der weiteren Gewindegänge des Nippels.

2. Doppelkonischer Gewindenippel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindezahnbreite des Nippels nur an der zuerst einzuschraubenden Nippelseite vergrößert ist.

3. Doppelkonischer Gewindenippel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stirnfläche der zuerst einzuschraubenden Nippelseite ein Schlitz oder eine Bohrung angeordnet ist, die zur Kennzeichnung der zuerst einzuschraubenden Nippelseite dient und ein Ausbrechen des Gewindeganges durch die Wärmedehnung an vorbezeichneter Stelle gewährleistet bzw. verhindert.

4. Doppelkonischer Gewindenippel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Nippelgewindes mit unterschiedlicher Gewindezahnbreite ein zylindrischer Walzenfräser benutzt ist, dessen Schneidzähne entsprechend der gewünschten Zahnbreite abgeschliffen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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