DE1149835B - Sicherungsvorrichtung gegen Lockerung der Schraubnippel-verbindung von Kohleelektroden - Google Patents

Sicherungsvorrichtung gegen Lockerung der Schraubnippel-verbindung von Kohleelektroden

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DE1149835B
DE1149835B DEG31001A DEG0031001A DE1149835B DE 1149835 B DE1149835 B DE 1149835B DE G31001 A DEG31001 A DE G31001A DE G0031001 A DEG0031001 A DE G0031001A DE 1149835 B DE1149835 B DE 1149835B
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Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung gegen Lockerung der Schraubnippelverbindung von Kohleelektroden.
Ein seit langem bestehendes Problem bei der Benutzung von Kohlen- und Graphitelektroden bei der elektrothermischen Herstellung von Stahl ist das der Befestigung einer Elektrode an einer anderen in der Elektrodensäule. In vielen Fällen lockert sich der Gewindenippel der Verbindung, entweder von den oberen oder unteren aufnehmenden Abschnitten, die Gewindeschachteln bilden. Dies kann von den oberen oder unteren Abschnitten (oder beiden) herrühren, die infolge unterschiedlicher Wärmespannungen brechen. Wenn einmal irgendeines der vorerwähnten drei Glieder von den anderen locker wird, setzt die dynamische Wirkung der Elektrodensäule den Loswindungsprozeß fort, bis eine vollständige Trennung eintritt.
Es sind bereits Sicherungsvorrichtungen gegen Lockerung der Schraubnippelverbindung von Kohleelektroden mit im Bereich jeder der beiden Gewindeschachteln in Querbohrung des aus Kohle bestehenden Nippels eingesetzten Sicherungsstiften aus Kohle bekannt.
Die Erfindung verbessert derartige Sicherungsvorrichtungen.
Es ist bekannt, daß gewisse Kohle und/oder Graphitelektrodenkörper ausgeprägte anisotropische Eigenschaften haben (der Ausdruck Kohlekörper, wie er in dieser Erfindung und in den Ansprüchen benutzt ist, ist so gemeint, entweder einen gasgebackenen [bis 950° C] Kohlenstoff enthaltenden Körper oder einen graphitisierten Körper zu bezeichnen). Bemerkenswert unter diesen Eigenschaften ist diejenige der Wärmeausdehnung. Diese Eigenschaft ist bei der Schaffung eines Sperrmechanismus für Kohleelektrodenverbindungen benutzt.
Bei einer Sicherungsvorrichtung gegen Lockerung der Schraubnippelverbindung von Kohleelektroden mit im Bereich jeder der beiden Gewindeschachteln in Querbohrungen des aus Kohle bestehenden Nippels eingesetzten Sicherungsstiften aus Kohle schließen erfindungsgemäß die vor dem Zusammenschrauben, vorzugsweise vor der Gewindefertigbearbeitung in die Querbohrung des Nippels eingesetzen Sicherungsstifte an ihren nach außen gerichteten Stirnflächen mit der Oberfläche des Nippels ab, und es ist für die Sicherungsstifte eine Kohle verwendet, die in axialer Richtung einen wesentlich größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als das Material des Nippels in radialer Richtung.
Zweckmäßig wird für den Gewindenippel eine Sicherungsvorrichtung
gegen Lockerung der Schraubnippelverbindung von Kohleelektroden
Anmelder:
Great Lakes Carbon Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,
Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. Februar 1960 (Nr. 8703)
Edward C. Thomas, Lewiston, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
Kohle mit einem Bereich des radialen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 25 · 10~7 bis 35 · ΙΟ"7 pro ° C und für die Sicherungsstifte eine Kohle mit einem axialen Wärmeausdehnungskoeffizientenbereich von 40 · IO-7 bis 80 · ΙΟ"7 pro ° C verwendet.
Es kann je ein Sicherungsstift in eine durchgehende Bohrung sowohl im oberen als auch im unteren Teil des Gewindenippels eingesetzt werden.
Es können aber auch je zwei Sicherungsstifte im oberen Teil sowie im unteren Teil des Nippels in Sacklochbohrungen eingesetzt sein.
Zweckmäßig hat mindestens einer der Sicherungsstifte einen gebackenen Abschnitt in der Mitte und graphitisierte Abschnitte an den Enden.
Im allgemeinen ist der Sicherungsstift in dem oberen Teil des Nippels um annähernd 90° zu dem Sicherungsstift in dem unteren Teil des Nippels versetzt.
Die Sicherungsstifte in dem oberen Teil des Nippels können annähernd auf der gleichen Achse liegen, die um annähernd 90° zu der Achse der Sicherungsstifte in dem anderen Teil des Nippels versetzt ist.
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Die Löcher für die Sicherungsstifte können im ten von durch Auspressung hergestellten Körpern
Querschnitt kreisförmig, rechtwinklig oder von derart, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient in der
irgendeiner geometrischen Form sein. Vorzugsweise Richtung senkrecht zu der Auspreßachse größer ist
sollten sie im wesentlichen kreisförmig sein, so wie als parallel zu dieser Richtung. Umgekehrt ist beim
sie durch einen Bohrer gebildet werden. 5 Prozeß der Formung der Wärmeausdehnungskoeffi-
Obwohl es nicht wesentlich ist, daß die genannten zient eines geformten Körpers in der Richtung grö-
Löcher hergestellt werden, bevor die Endbearbei- ßer, in der der Formdruck angewendet wurde, als
tungsoperation an dem Körper des Nippels ausgeführt senkrecht zu dieser Richtung.
wird, ist es zweckmäßig, so zu verfahren. Nachdem Bei der Bildung der Sicherungsstifte ist es besser,
die Radial- oder Querlöcher in jedes Ende des io sie zu formen, als auszupressen. Um für das größte
Materials gebohrt worden sind, aus dem der Nippel Richtungsausmaß zu sorgen und daher den höchsten
gearbeitet werden soll, wird ein Sicherungsstift aus ausführbaren Wärmeausdehnungskoeffizienten, würde
Kohle- und/oder Graphitmaterial, welches eigentüm- es der Benutzung dienen, diese Stifte besser durch
liehe Wärmeausdehnungseigenschaften hat, eingesetzt. eine Reihe von aufeinanderfolgenden Drücken und
Der Eingriff zwischen dem Loch in dem Nippel und 15 Belastungen zu formen als durch einen einzigen
dem Stift soll nach Möglichkeit ein anschmiegender Druckformungsvorgang. Man kann auch solche
oder dichter Sitz sein. Nach dem Zusammenbau der Kohlenstoff enthaltenden Aggregate benutzen, wie
Stifte mit den dafür vorgesehenen Löchern wird dann sie zur Herstellung massiver Systeme bekannt sind,
der Nippel in der normalen Weise bearbeitet. die einzige hohe Wärmeausdehnungskoeffizienten-
Durch die Benutzung der Sicherungsstifte mit den 20 eigenschaften besitzen, ferner Bindemittel und im-
Wärmeausdehnungseigenschaften werden die aniso- prägnierende Grundmaterialien, von denen bekannt
tropischen Merkmale von Kohle- und/oder Graphit ist, daß sie einen hohen Wärmeausdehnungskoeffi-
in ihrem vollsten Ausmaß nutzbar gemacht. Man zienten erzeugen.
wird Sicherungsstifte vorsehen, die eine größere Ge- In der Zeichnung, die zur Erläuterung dient, sind
samtlängenausdehnung als diejenige der Kerne 25 in den
haben, die beseitigt wurden, als die Radial- oder Fig. 1 und 2 senkrechte Querschnitte gezeigt, die
Querlöcher in jedem Ende oder Teil oder Segment durch mittels Schraubnippel verbundene Elektroden
des Nippels hergestellt wurden. Allgemein gesagt, ist gehen, wobei die Nippel Sicherungsstifte enthalten,
und muß der Wärmeausdehnungskoeffizient längs der welche die hohen Werte haben, die vorher bespro-
Achse des Stiftes größer sein als der Querwärmeaus- 30 chen sind; in Fig. 1 sind zwei solcher Stifte benutzt,
dehnungskoeffizient des Nippels oder des Nippel- während in Fig. 2 vier Stifte verwendet sind;
materials. Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht nach Linie 3-3
Im Betrieb wirkt die Sicherungsvorrichtung in der in Fig. 2, die deutlicher die Stellung der vier Stifte
folgenden Weise: Zwei Gewindeschachteln und ein zeigt;
Gewindenippel werden in einer typischen Elektroden- 35 Rg- 4 ist eine senkrechte Querschnittsansicht einer
Verbindung, wobei die verschiedenen vorher beschrie- anderen Nippel- und Sicherungsstiftkombination, in
benen Methoden benutzt wird, vereinigt. Wenn eine der die benutzten Sicherungsstifte teils Kohle und
so vereinigte Elektrodensäule an einem Ofen in Be- teils Graphit sind und in welcher der Schraubnippel
trieb geht, werden sie und ihre verschiedenen Verbin- besser zylindrisch als verjüngt ist.
düngen erhitzt. Wenn aber die mit den vorher 40 Fig. 1 zeigt Kohleelektroden 1 und 2, die durch
beschriebenen Sicherungsvorrichtungen vereinigten den Kohleschraubnippel 3 verbunden sind, der in
Verbindungen erhitzt werden, tritt eine Differenz- richtig bemessene Gewindeschachteln in jeder der
ausdehnung zwischen den Sicherungsstiften und dem Elektroden eingeschraubt ist. Diese Schachteln kön-
Nippel ein. Die Sicherungsstifte, die einen höheren nen von irgendeiner zweckmäßigen Gestalt, wie z. B.
Axial- oder Längswärmeausdehnungskoeffizienten 45 verjüngt, zylindrisch oder eine Kreuzung zwischen
haben, drücken sich selbst gegen die Elektroden- diesen sein, was von den besonderen Wünschen des
buchsenwände und greifen dieselben reibend an. Die Benutzers abhängt. Die Form des benutzten Schraub-
Sicherungsstifte dieser Art erfüllen ihren Zweck auch nippeis wird natürlich die gleiche wie die der Buchse
ohne Gewindeverbindungen. Bei Gewindeschachteln sein. Die Stirnflächen der Elektroden 1 und 2 stoßen
und Gewindenippeln stützen sich die eingeprägten 50 an der Verbindungsstelle 4 aneinander. Der Schraub-
Enden der Sicherungsstifte gegen die Schachtel- nippel3 ist vorher bearbeitet oder gebohrt worden,
gewindegänge und wirken durch Schub, um die Lö- um den dichten Einsatz der Sicherungsstifte 5 und 6
sung zu verhindern. - in ihm zu gestatten.
Falls es erwünscht ist, die Verbindung bei Raum- In Fig. 2 sind besser teilweise Sicherungsstifte 7, 8
oder gemäßigten Temperaturen auseinanderzubauen, 55 und 9 benutzt als vollständig querdurchlaufende
kann diese leicht ausgeführt werden, da sich die Stifte, wie sie in der Konstruktion nach Fig. 1 ver-
Sicherungsstifte nach Abkühlung auf ihre Anfangs- wendet sind. Fig. 3 zeigt zusätzlich den Stift 10
länge zusammenziehen, so daß das Auseinander- gegenüber 9. Dieser Stift hat das gleiche Verhältnis
nehmen in normaler Weise vorgenommen werden zu 9 wie der Stift 8 zu Stift 7.
kann. 60 Fig. 4 zeigt, daß die benutzten Stifte leicht von
Es ist bekannt, daß die anisotropischen Eigen- einer anderen als der einstückigen Konstruktion sein
schäften von Kohle einschließlich Graphit sich in können und daß auch der Nippel 15 sich erheblich
festen Körpern aus künstlichem Graphit, die daraus in der Form ändern kann. In dieser Ausführung kann
hergestellt werden, widerspiegeln. Es ist auch be- der Mittel- oder Hauptteil 11 des Sicherungsstiftes
kannt, daß die Art, in der diese Eigenschaften wider- 65 aus einem gebackenen Kohlenstoffmaterial mit hohen
gespiegelt werden, zusätzlich von dem besonderen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen, während
benutzten Verfahren abhängen, um den festen Körper die Enden oder Stutzen 12 und 13 (die im allgemeinen
zu bilden. So sind die Wärmeausdehnungseigenschaf- jeder etwa 25,4 mm lang sind) aus Graphit zur leich-
5 6
teren Bearbeitbarkeit hergestellt sein können. Das nungskoeffizientenwerte für die verschiedenen Teile ganze System kann leicht mit einem Klebstoff oder sind folgende:
Zement zusammengehalten sein. Der untere Siehe-
rungsstiftl4 kann gleich dem oberen Stift sein oder Quer-Warmeausdehnungs-
gleich den in Fig. 1 oder 2 gezeigten Stiftsystemen. 5 ^effizient des Elektroden-
Die Drehkräfte, die erforderlich sind, um die Elek- matenals ' 15 tas 15 · 10~7 pro C
troden von dem Nippel zu lockern oder abzuschrau- Quer-Wärmeausdehnungs-
ben, der Sicherungsstifte nach der Erfindung besitzt, koeffizient des Nippel-
sind im allgemeinen 50 bis 100% höher als die Dreh- materials ·..... 25 bis 35 · 10-* pro ° C
kräfte ähnlicher Systeme, die keine Sicherungsstifte io Längs-Wärmeausdehnungs-
benutzen. koeffizient der Stifte 40 bis 80 · 10~7 pro ° C
Für Nippel, die in ihrem großen Durchmesser oder
Mittelabschnitt (an der Verbindungsstelle 4) zwischen Bei den vorhergehenden Bereichen ist gefunden etwa 25,4 und 30,4 cm aufweisen, werden die benutz- worden, daß die Stifte an jeder Seite der Oberfläche ten Stifte im Querschnitt etwa 25,4 mm sein. Die 15 eines Nippels von etwa 0,228 bis etwa 0,732 mm exAchsen der Stifte sollten im wesentlichen quer liegen, pandieren oder sich ausdehnen werden. Diese Expand. h. etwa senkrecht zu der Achse des Nippels, und sion ist ausreichend, um die vorerwähnten gewünschihre bevorzugten Stellungen befinden sich an Stellen ten Resultate zu erzielen. (Dieser Bereich typisiert in dem Nippel, wo der Nippel seine maximale Quer- die Ausdehnung für einen Stift von 20,3 cm Länge, abmessung, d. h. seinen großen Durchmesser hat. Für 20 d. h. einen solchen, der in einen Nippel gehen kann, eine Konstruktion, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, wo der einen großen Durchmesser von 27,3 cm hat.)
nur zwei Kohlenstifte 5 und 6 benutzt sind, und für Zweckdienliche typische Zusammensetzungs- und einen Nippel, der einen großen Durchmesser von Bearbeitungseinzelheiten zur Herstellung jedes der 29,8 cm hat, werden die Stifte 5 und 6 im allgemei- diesbezüglichen Elemente sind folgende:
nen etwa 25,4 cm lang sein und können so wie z. B. 25 Es wurde eine Elektrode durch Benutzung eines von etwa 20,3 cm bis etwa 27,9 cm in der Länge Kokses mit Nadelstruktur hergestellt. Die Elektrode variieren. Die Achse des unteren Stiftes 6 wird vor- wnide aus 100 Teiien Koksteilchen und 36 Teilen zugsweise unter annähernd 90° zu der Achse des Bindemittel hergesteUt. Das benutzte Bindemittel war oberen Stiftes 5 liegen. Die Außenenden der Stifte ein regelmäßig als Elektrodenbindemittel benutztes werden einen Endumriß haben, der dem Umriß der 30 SteinkoHenteerpech und hatte einen Schmelzpunkt Nippel-Schachtel-Zwischenfiäche entspricht (dies wird von 850 c durch die würfel in Luftmethode und vorzugsweise ein Gewindesitz sein). Vorzugsweise 25% benzolunlösliches Material. Nach der Graphitiwerden indessen die Stifte in den Löchern eines Nip- sierung hatte die Elektrode einen Diametral- oder pelrohlings befestigt, und die Verbindung wird dann Quer-Wärmeausdehnungskoeffizienten von 21 · ΙΟ"7 als eine einstückige Einheit bearbeitet und mit Ge- 35 pro ο q
winde versehen. Die Stifte sind vorzugsweise graphiti- Die Nippel sind oder können durch Zusammen-
siert, um die Bearbeitbarkeit zu verbessern. mischen von einer Kohlenmenge aus solchen Kohlen-
Die Sicherungsstifte können auch leicht in den ge- stoffen oder Kohlenstoff erzeugenden Materialien, wie bohrten Nippeln eingeklebt oder einzementiert sein, kalziniertem Petroleumkoks, Anthrazit, Graphit, um ihr Herausfallen während der Bearbeitung und 40 Elektroden-Kohleabfällen od. dgl., mit einer genügen-Handhabung zu verhüten. den Menge von Pech oder bituminösem Material herin Fig. 2 sind Stifte benutzt, die nicht vollständig gestellt sein, welches als ein Bindemittel dient. Die durch den Nippel 2 hindurchgehen. Statt dessen wer- Mischungsarbeit wird gewöhnlich über dem Schmelzden teilweise Stifte, wie 7, 8, 9 (und ein zu 9 gegen- punkt des Bindemittels geführt, um die gleichmäßige überliegender, nicht gezeigter), benutzt. Wie bei den 45 Verteilung des Bindemittels durch die Kohlenstoff-Stiften in Fig. 1, sind die Längsachsen der unteren menge zu gewährleisten. Kleine Mengen von viskosen Stifte ebenfalls vorzugsweise unter annähernd 90° Petroleumölen können als Schmiermittel hinzugezu den Achsen der oberen Stifte in Fig. 2 angeordnet. fügt werden, insbesondere für den Fall, daß das Nip-Die Achsen der unteren und oberen Stifte des in pelmaterial durch Auspressen durch eine Matrize Fig. 4 gezeigten Nippels befinden sich vorzugsweise 50 vorbereitet werden soll. Das ausgepreßte oder geebenfalls unter annähernd 90° zueinander. formte »grüne Nippelmaterial« wird gebacken, um
Es ist jedoch verständlich, daß die wichtigsten das Bindemittel zu karbonisieren, wonach der gebak-
Merkmale der Stifte in irgendeiner dieser Ausfuhrun- kene Kohlekörper mit einem geeigneten Imprägnie-
gen ihr hoher Axial- oder Längswärmeausdehnungs- rungsmittel imprägniert werden kann, worauf er auf
koeffizient relativ zu dem Quer-Wärmeausdehnungs- 55 höhere Temperaturen erhitzt werden kann, um den
koeffizient des Nippels ist und daß ihre Winkelstel- Kohlenstoff, das karbonisierte Imprägnierungsmittel
lung relativ zueinander, die Anzahl und Type der und das karbonisierte Bindemittel zu graphitisieren,
benutzten Stifte geändert werden oder werden kön- welche der Nippelwerkstoff enthält. Der Nippelwerk-
nen, um die optimale Vollkommenheit unter verschie- stoff kann dann zu einem Gewindenippel verarbeitet
denen Bedingungen zu erhalten. 60 werden, der entweder eine zylindrische Form oder die
Der axiale oder Längs-Wärmeausdehnungskoeffi- verjüngte Form hat, die in Fig. 1 gezeigt ist, oder eine
zient der Sicherungsstifte dieser Erfindung sollte um andere passende Form. Nach der Graphitisierung
mindestens 25 bis 50% größer sein als der Quer- haben solche Nippel sehr konsistent einen Diametral-
Wärrneausdehnungskoeffizient des Nippels, aber die oder Quer-Wärmeausdehnungskoeffizienten, der in
gegen die Schachtelinnenwand während der Ausdeh- 65 dem vorher aufgestellten Bereich von zwischen 25
nung des Stiftes ausgeübte Kraft sollte geringer sein und 35 · 10~7 pro ° C fällt,
als die, welche die Gewindeschachtel zerbricht. Sicherungsstifte können, basierend auf einer von
Typisch geeignete Bereiche der Wärmeausdeh- verschiedenen wahlweisen Ausführungen, hergestellt
werden. Ein solcher Stift wurde aus 100 Teilen kalziniertem Gilsonitkoks hergestellt, von dem mindestens 52°/o durch ein 200-Maschen-Sieb hindurchgehen, sowie 35 bis 50 Teilen Steinkohlenteerpech, das die folgenden Eigenschaften hatte:
Schmelzpunkt 98 bis 103° C (Würfel in Luft)
Benzolunlösliche Teile 27 bis 32%.
Dieser Stift hatte einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 43,5 · 10~7 pro ° C in der Axialrichtung.
Ein zweiter Stift wurde aus 100 Teilen von einem etwas gröber bemessenen gemahlenen Rohpetroleumkoks hergestellt, der einen flüchtigen Gehalt von annähernd 13% hat, und 10 bis 15 Teilen eines geeigneten plastizierenden Kohlenwasserstoffes, solchem wie Anthrazen usw. Dieser Stift hatte einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 58 · 10~7 pro ° C.
Ein dritter Stift wurde aus einer Mischung von 75 Teilen Graphitteilchen und 25 Teilen Kohlenruß hergestellt, wobei die Mischung auf eine Teilchengröße gemahlen war, wovon mindestens 52% durch ein 200-Maschen-Sieb hindurchgehen, sowie 30 Teilen von 10-Maschen-Steinkohlenteerpech, wobei das Pech einen Schmelzpunkt von 98 bis 103° C hat (Würfel in Luft behandelt) sowie 27 bis 32% benzolunlösliche Teile. Dieser Stift hatte ebenfalls einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 58 · 10~7 pro 0C.
Stifte, die die vorhergehenden typischen Zusammensetzungen und einen axialen Wärmeausdehnungskoeffizienten so hoch wie 80 · 10~7 pro ° C haben, können durch ein fortlaufendes Formungsverfahren bearbeitet werden, wodurch Verdichtung der grünen Charge durch direkte Zusammenpressung in einer begrenzenden rohrförmigen Form bewerkstelligt wird. Durch dieses Verfahren können Stäbe von passender Länge vorbereitet werden.
Die Elektroden und Nippel werden im allgemeinen ausgepreßt werden, wohingegen die Sicherungsstifte im allgemeinen geformt sein werden. Alles wird im allgemeinen gebacken, pechimprägniert und dann graphitisiert.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Sicherungsvorrichtung gegen Lockerung der Schraubnippelverbindung von Kohleelektroden
45 mit im Bereich jeder der beiden Gewindeschachteln in Querbohrungen des aus Kohle bestehenden Nippels eingesetzten Sicherungsstiften aus Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß die vor dem Zusammenschrauben, vorzugsweise vor der Gewindefertigbearbeitung in die Querbohrungen des Nippels eingesetzten Sicherungsstifte (5, 6) an ihren nach außen gerichteten Stirnflächen mit der Oberfläche des Nippels abschließen und daß für die Sicherungsstifte eine Kohle verwendet ist, die in axialer Richtung einen wesentlich größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als das Material des Nippels in radialer Richtung.
2. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Gewindenippel eine Kohle mit einem Bereich des radialen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 25 ·10~7 bis 35 · ΙΟ"7 pro ° C und für die Sicherungsstifte eine Kohle mit einem axialen Wärmeausdehnungskoeffizientenbereich von 40-10-7 bis 80-10-7 pro ° C verwendet ist.
3. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Sicherungsstift (5, 6) in eine durchgehende Bohrung sowohl im oberen als auch im unteren Teil des Gewindenippels eingesetzt wird.
4. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Sicherangsstifte (7, 8, 9,10) im oberen Teil sowie im unteren Teil des Nippels in Sacklochbohrungen eingesetzt sind.
5. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Sicherungsstifte einen gebackenen Abschnitt (11) in der Mitte und graphitisierte Abschnitte (12, 13) an den Enden hat.
6. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsstift (5) in dem oberen Teil des Nippels um annähernd 90° zu dem Sicherungsstift (6) in dem unteren Teil des Nippels versetzt ist.
7. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsstifte (7, S) in dem oberen Teil des Nippels annähernd auf der gleichen Achse liegen, die um annähernd 90° zu der Achse der Sicherungsstifte (9, 10) in dem anderen Teil des Nippels versetzt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 309 599/203 5.6*
DEG31001A 1960-02-15 1960-11-24 Sicherungsvorrichtung gegen Lockerung der Schraubnippel-verbindung von Kohleelektroden Pending DE1149835B (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2001212B2 (de) * 1970-01-13 1972-01-20 Fa C Conradty, 8500 Nürnberg Schraubnippelverbindung von kohle oder graphitelektroden in elektrischen oefen
US4998709A (en) * 1988-06-23 1991-03-12 Conoco Inc. Method of making graphite electrode nipple
US5178549A (en) * 1991-06-27 1993-01-12 Cray Research, Inc. Shielded connector block
US5211567A (en) * 1991-07-02 1993-05-18 Cray Research, Inc. Metallized connector block
JP3202971B2 (ja) * 1999-03-12 2001-08-27 トヨタ自動車株式会社 2種類の部材の結合構造
FR2866513B1 (fr) * 2004-02-13 2006-08-04 Sgl Carbon Nipple pour electrode de four a arc
KR101818679B1 (ko) 2017-04-27 2018-01-16 주식회사 포스코 전기로의 전극 체결용 니플 구조체

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2093390A (en) * 1934-12-19 1937-09-14 Union Carbide & Carbon Corp Means and method of making electrode joints
US2421105A (en) * 1944-03-15 1947-05-27 Jr Richard F Warren Lock nut
US2744945A (en) * 1955-03-11 1956-05-08 Union Carbide & Carbon Corp Graphite furnace electrode for a stabilized arc

Also Published As

Publication number Publication date
GB898547A (en) 1962-06-14
US2969251A (en) 1961-01-24
FR1280814A (fr) 1962-01-08

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