DE2143997C3 - Verbindung von Kohlenstoff- und Graphitelektroden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung von Kohlen- Fläche der Gewindeflanken, 0,2 bis 1,0 mm beträgt, ■toff- oder Graphitelektrode^ bestehend aus an den Das vorzugsweise durch Abtragen der nichttragenden Stirnflächen mit Gewinde aufwehenden Ausnehmun- Gewindeflanken des Nippels hergestellte Spiel ist nach gen versehenen Graphit- oder Kohlenstoffelektroden 35 der Erfindung stets größer als das Gewindespiel außernnd einem in die Ausnehmungen geschraubten in halb des Bereiches der Nippelbohrungen, radialen Bohrungen thermoplastische Kittstifte ent- Für größere Gewindesteigungen ist es nach der Erkaltenden Gewindenippel, wobei die nichttragenden findung vorteilhaft, nur einen Teil der Gewinde-Gewindeflanken ein Spiel aufweisen. flanken, z. B. durch Eindrehen einer Nut oder die

Zur Gewährleistung eines kontinuierlichen Ofen- 4* Spitzen des Gewindeprofils abzutragen. Mit größerer betriebs ist es bekannt, den vorzugsweise durch Ab- Gewindesteigung kann ebenfalls die Abtragung ohne brand und Verdampfen entstehenden Masseverlust unzulässige Schwächung des Gewindes größer ausvon als Elektroden für Lichtbogenöfen zur Her- gelegt werden, sie sollte 1 mm jedoch nicht überstelhmg von Metallen und Legierungen verwendeten schreiten, da durch dickere Kittschichten Kräfte, wie Kohlenstoff- und Grapbitelektroden durch Anschrau- 45 z. B. Torsionskräfte, schlecht übertragen werden und ben neuer Elektrodenabschnitte auszugleichen. Die Risse in der verkokten Kittschicht kaum zu vermeiden Elektrodenabschnitte weisen an den Stirnflächen, im sind.

folgenden als Schachtel bezeichnete, mit Gewinde ver- Nach der Erfindung können die freie Gewindeiehene Ausnehmungen auf, in die als Verbindung«- flanke sowohl des Nippelgewindes als auch des elemente Gewindenippel geschraubt sind. Derartige s» Schachtelgewindes abgetragen werden. Bevorzugt Verbindungen sind in der Regel zudem durch zwischen wird die Abtragung am Nippel, etwa mit einem Ri'lendie Stirnflächen von Schachtel und Nippel oder fräser, dessen Schneidflächen im Bereich der Abtwischen die Gewindegänge eingebrachte, bei höheren tragung einseitig um 0,2 bis 1,0 mm verstärkt sind. Temperaturen verkorkende Kittmassen gegen Ver- Die Vorteile der erfindungsgemäßen Verbindungen drehen gesichert 55 von Kohlenstoff- und Graphitelektrode bestehen ins-

Nach der USA.-Patentschrift 27 35 70S ist es be- besondere darin, daß die beim Erwärmen der Elekkannt, die Gewindenippel mit einer oder mehreren trodenverbindungen aus den Bohrungen ausfließende radialen Bohrungen zu versehen und in diese schmelz- Kittmasse den freien Raum zwischen Nippel- und bare, wärmehärtende Bindemittel, wie z. B. Stein· Schachtelgewinde schnell und vollständig ausfüllt, kohlenteerpech, enthaltende Kittstifte einzuführen. 6o so daß auch bei schnellerem Aufheizen der Elektrode Beim Erhitzen der Elektroden soll ein Teil der plasti- eine sichere Verbindung der Elektrodenabschnitte ersehen Kittmasse aus den Bohrungen in den freien reicht. wird und mechanische Spannungen durch Raum zwischen den Gewindeflanken von Nippel und Symmetrierungsfehler vermieden werden. Ein zuSchachtel fließen, bei erhöhter Temperatur Verkoken sätzlicher Bearbeitungsaufwand ist zur Zeitteilung und eine feste Verbindung zwischen Nippel und 65 der erfindungsgemäßen Elektrodenverbindung nicht Elektrode erzeugen. Ausreichende Festigkeiten der erforderlich.

Verbindung werden nach dem bekannten Verfahren Die erfindungsgemäße Elektrodenverbindung wird nicht immer erreicht, da bei dem vorhandenen kleinen in der F i g. 1 und 2 beispielhaft erläutert. In Fi g. 1

ist ein Schnitt durch eine Elektrodenverbindung dargestellt

F i g. 2 gibt vergrößert den Ausschnitt A in F i g. 1 wieder.

In F i g. 1 sind 1 zwei Graphitelektroden mit den Schachteln 2, die mit Hilfe des ebenfalls aus Graphit bestehenden Nippels 3 zusammengeschraubt sind.- Der Nippel 3 weist radiale Bohrungen auf, in die Kittstifte 4 eingeführt sind. Die Kittstifte enthalten etwa 30% Steinkohlenteerpech mit einem Erweichungspunkt von etwa 160° C, 26% Phenolfonnaldehydharz, 30% Petrolkokspulver und 14% Dextrin.

In F i g. 2 sind S die nichttragenden Flanken des Nippelgewindes. Der senkrecht zur Fläche der Gewiadefianke gemessene Abstand zur Gewindeflanke der Schachtel 6 beträgt 0,6 mm. 7 ist die ausgeflossene, den freien Raum zwischen den Gewindeflanken 5 und 6 vollständig ausfüllende Kittmasse.

In dem folgenden Beispiel werden erfindungsgemäße Verbindungen mit bekannten Elektrodenverbindungen verglichen. Graphitelektroden mit einem Durchmesser von 300 mm wurden mit doppelkonischen, eine Steigung von vier Gängen/Zoll aufweisen-

den Gewindenippeln mit einem Verschraubmoment von 86 m kp bei Raumtemperatur verschraubt und anschließend innerhalb von etwa 9 h auf 420⁰C erhitzt.

Nach Abkühlung der Elektroden wurden dann die Aufdrehmomente gemessen. Die Mittelwerte sind in der folgenden Tabelle gegenübergestellt.

IO	Spiel Drehmoment	Bekannt	Erfindungsgemäß
<0,l 222	0,4 bis 0,5 mm 258 mkp

Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen im Mittel ein um 16% größeres Drehmoment als die bekannten Ausführungen auf. Während das Drehmoment bekannter Verbindungen bereits nach Drehwinkeln um wenige Grad stark abfällt, nimmt es in

so erfindungsgemäßen Verbindungen bis zu Drehwinkeln von 90 bis 180⁰C nur sehr wenig ab, so daß diese Verbindungen einen zusätzlichen breiten Sicherheitsbereich aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Gewindespiel der Zeitabschnitt zwischen beginnendem Patentansprüche: Fließen der .Kittmasse und ihrer Wiederverfestigung durch Verkoken des Bindemittels bei schnellem Er-

1. Verbindung von Kohlenstoff- oder Graphit- hitzen der Elektroden zur Füllung des freien Volumens elektroden, bestehend aus an den Stirnflächen mit 5 nicht ausreicht Eine Vergrößerung der Fheßgeschwin-Gewinde aufweisenden Ausnehmungen versehenen digkeit durch generelle Vergrößerung des Gewinde-Graphit- oder Kohlenstoffelektroden und einem spiels ist nicht möglich, da bei größerem Spiei die in die Ausnehmungen geschraubten, in radialen Symmetrierung der Nippel beim Einschrauben in die Bohrungen thermoplastische Kittstifte enthalten- Schachtel nicht gewährleistet ist und als Folge der den Gewindenippel, wobei die nichttragenden Ge- » Unsymmetrie beim Erhitzen beträchtliche mechanische windeflanken ein Spiel aufweisen, dadurch Spannungen und schließlich Schädelbrüche entgekennzeichn«*, daß das Spiel in Höhe stehen können.

der Kittstifte enthaltenden Bohrungen, gemessen Nach der USA.-Patentschnft 29 41828 ist es besenkrecht ZMi Fläche der Ge-vlndeflanken, OJ. bis kannt, die Nippel $n den Bohrungsaustritten mit 1,0 nan beträgt i₅ axialen Schlitzen zu versehen, deren Breite etwa dem

2. Elektrodenverbindung nach Anspruch 1, da- Bohrungsdurchmesser entspricht. Durch diese Maßdurch gekennzeichnet, daß das vergrößerte Spiel nähme wird erreicht, daß ausfließende Kittmasse nach durch Abtrageu der nichttrageadca Gewinde- Füllung der Schlitze gleichzeitig in den freien Raum flanken des Nippels hergestellt ist. mehrerer Gewindegänge eindringt Die tangential

3. Elektrodenverbindung nach Anspruch 1 bis 2, ao Fließgeschwindigkeit ist infolge des kleinen Spiels dadurch gekennzeichnet, "daß die nichttragenden gering, so daß eine ausreichende Füllung ebenfalls Gewindeflächen nur zu einem Teil abgetragen sind. nicht erzielt wird.

4. Elektrodenverbindung nach Anspruch 1 bis 3, Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen des Ge- Nachteile der bekannten Elektrodenverbindungen zu windeprofils abgetragen sind. »5 vermeiden und insbesondere deren Festigkeit zu verbessern, ohne die Symmetrierung der Nippel zu beeinträchtigen.

^^^^ Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine

Elektrodenverbindung der eingangs genannten Art

3» gelöst, deren Gewindespiel in Höhe der Kittstifte

enthaltenden Bohrungen, gemessen senkrecht zur