DE901221C

DE901221C - Elektrodenverbindung mit konischem Gewindezapfen

Info

Publication number: DE901221C
Application number: DES17582D
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Hoffmann
Original assignee: Siemens Plania Werke AG
Current assignee: Siemens Plania Werke AG
Priority date: 1943-06-30
Filing date: 1943-06-30
Publication date: 1954-01-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung von Kohleelektroden, bei denen zum kontinuierlichen Verbrauch der Elektrode der Elektrodenrest mit der anzusetzenden Elektrode durch einen konischen Gewindezapfen verbunden wird.
Damit die infolge der stärkeren Erwärmung des Kernes auftretenden Dehnungskräfte des Gewindezapfens von der Elektrodenschachtel aufgenommen werden können, ist bisher bei den konischen Gewindeverbindungen die Elektrodenschachtel möglichst starkwandig ausgebildet, so daß der Querschnitt des Gewindezapfens an der Basis nur etwa i/3 der Querschnittsfläche der Elektrode bedeckt. Man ist dabei von der Annahme ausgegangen, daß der Stromübergang nicht nur über den Gewindezapfen, sondern auch über die miteinander in Berührung stehenden Stoßflächen der beiden Elektrodenstränge erfolgt, zumal wenn durch einen guten Gewindekitt für eine innige Verbindung der Stoßflächen gesorgt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei den bisherigen Gewindeverbindungen häufig Eiektrodenbrüche mit den bekannten nachteiligen Folgen eintreten, da der Elektrodenkitt an der Stirnfläche herausbrennt, so daß der gesamte Strom über den Zapfen verläuft und eine stärke Überhitzung des Zapfens herbeiführt, die letzten Endes die Ursache für den Bruch der Elektrode bildet. Bei handelsüblichen Gewindeverbindungen mit einer Neigung des Gewindekegels von 7o° beträgt der Querschnitt des Zapfens an der Basis je nach dem Durchmesser der Kohle bis maximal 42 °/o des Gesamtquerschnittes der Elektrode, so daß nach Fortfall des Stromüberganges an der Stoßstelle durch Herausbrennen des Gewindekittes der Zapfen an der Basis zwei- bis dreimal so hoch elektrisch belastet wird wie die Elektrode und demnach eine starke Überhitzung des Zapfens eintritt.
Die Erfindung bricht mit der bisherigen Anschauung, daß zur Verminderung der Bruchgefahr der Elektrode eine hohe Festigkeit der Nippelschachtel anzustreben ist, und geht von der Erkenntnis aus, daß die Überhitzung des Zapfens vermieden werden muß, wobei lediglich für einen festen Sitz der Zapfenspitze in der Elektrode zu sorgen ist. Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß die Basis des Gewindekegels bis nahe an den Rand der Elektrode geführt ist und der Gewindekegel eine Neigung von etwa 55 bis 6o° besitzt. Die angestrebte Vergrößerung der Zapfenbasis läßt sich nur durch Änderung der Neigung des Gewindekegels erreichen, damit die Zapfenspitze fest in der aufgeschraubten Elektrode sitzt. Eine weitere Verminderung des Neigungswinkels hat sich nicht als vorteilhaft erwiesen, da die Gewindetiefe zu groß und die Länge des Zapfens zu gering wird. Da durch Vergrößerung der Basisfläche des Zapfens die spezifische elektrische Belastung des Gewindezapfens nur wenig höher liegt als in der Gesamtelektrode, wird die schädliche Überhitzung vermindert, so daß die Gefahr des Sprengens der Gewindeschachtel durch stärkere Dehnung des Zapfens wegfällt und daher die Festigkeit der Gewindeschachtel in der Nähe der Stoßstellen ohne Bedeutung ist.
Aus Gründen der Herstellung kann allerdings die Zapfenbasis nicht bis an den Rand der Elektrode herangeführt werden, da beim Gewindeschneiden die Gewindeschachtel leicht ausbrechen würde; es muß viehmehr ein kleiner Rand vorgesehen werden. Daher treten die Vorteile der vorgeschlagenen Gewindeverbindung um so deutlicher in Erscheinung, je größer der Durchmesser der Elektrode ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Länge des Gewindeganges, also die Gesamtberührungsfläche zwischen beiden Kohlen, eine größere ist. Da die Belastung der Elektrode sich bisher nach der schwächsten Stelle, nämlich nach der Gewindeverbindung richten mußte, ist es durch die Erfindung auch möglich, die spezifische Belastung von Kohleelektroden zu erhöhen.

In der Zeichnung sind zwei Gewindezapfen von Elektroden mit der bisherigen und der vorgeschlagenen Gewindeverbindung gegenübergestellt. Fig. i zeigt das alte Gewinde, Fig. 2 das neue Gewinde. Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist der Gewindekegel im Gegensatz zu der Ausführung nach Fig. i in Fig. 2 bis nahe an den Rand der Elektrode geführt. In der nachstehenden Tabelle sind für Elektroden mit verschiedenem Durchmesser die Vergleichszahlen der beiden Gewindeverbindungen zusammengestellt. Der für den Stromdurchgang maßgebende Querschnitt an der Basis des Gewindezapfens errechnet sich aus b - 2 e.

Fig. i i Fig. 2 -

Elektrodendurchmesser

in mm ............... 4oo 8o0 40o 8oo

Gesamtquerschnitt in cm2 1257 5027 1257 5027

Durchmesser b der Basis

des äußeren Gewinde-

kegels in mm ..:...... 300 550 380 76o

Durchmesser (b - 2 e) der

Basis des Gewindekernes

in mm .............. 250 486 312 676

Basisfläche (b - 2 e) in cm' 491 1855 764 3590

Basisfläche (b - 2 e) vom

Gesamtquerschnitt in °/0 39 37 61 71

Claims

PATENTANSPRUCH: Elektrodenverbindung mit konischem Gewindezapfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Gewindekegels bis nahe an den Rand der Elektrode geführt- ist und der Gewindekegel eine Neigung von etwa 55 bis 6o° besitzt.