JPS6340294A - 電極、連結ピンおよび電極連結方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は炭素または黒鉛で作られた電極、連結ピンおよ
び電極連結方法に関するものである。

〔従来の技術〕

アーク炉用の電極は通常は炭素または黒鉛で作られ、−
緒に連結されて電極柱を形成する部分を何する。アーク
炉におけるそれらの電極部分の結合は、端部に設けられ
たねじ部により行なわれるのが普通である。組合わされ
て結合を行なうそれらの端部に設けられたねじ部は電極
自体の材料と同じ材料で作られる。多くの用途において
は、結合の強度を極めて高くするために、テーパーねじ
結合を用いることが標準となっている。

電極部分の間のねじ結合は、電極部分の一端部に形成さ
れたテーパーねじ突出部と、このテーパーねじ突出部と
相補的な形を有し、別の電極部分の一端部に形成された
テーパーねじソケットとのねじ合わせ（雄−雌結合）に
より行なうことができる。また、電極部分の間のねじ結
合は、端部に相補的にテーパーねじが形成されたソケッ
トをおのおの有する２個の電極部分を結合する二重終端
テーパーねじニップルすなわち、二重終端テーパーねじ
結合ピンで行なうこともできる。標準的な電極結合ピン
における典型的なテーパー角度は９．４６度である。ナ
ショナル中エレクトリカル番マニュファクチャラースΦ
アソシエーション（Ｎａｔｌｏｎａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉ
ｃａｌ　Ｍａｎｕｆ’ａｃｔｕｒｅｒｓ　Ａｓ５ｏｃｉ
ａ−ｔｉｏｎ）　　（ＮＥＭＡ）スタンダーズ・パブリ
ケーション（Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ｐｕｂｌｌｃａｔｌ
ｏｎ）ｎｏ、ＣＧ　Ｌ−１９８２には、種々の寸法のね
じ電極端部用の二のテーパーが記載されている。より大
きいテーパー角度、典型的には約１６〜３５度、が雄−
雌結合のために一般に使用されている。この明細書で用
いる「テーパー角度」という用語は、ねじの頭頂面に沿
って延びる直線と電極の長手方向中心軸線の間の開先角
度を指すものである。

ねじ突出部またはねじソケットのねじ輪郭を断面で見た
とすると、その全体の輪郭はまっすぐなねじクレストお
よびねじフランクと、わん曲しているねじ根元とを有す
るように見える。この明細書で用いる「断面」という用
語は、電極の長手方向中心軸を含んで電極を通る平面部
分を指すものである。テーパーねじ炭素−黒鉛電極結合
が商用に導入されるようになってから、ねじクレスト角
度はねじ突出部またはねじソケットのテーパー角度と同
じであった。この明細書で用いる「ねじクレスト角度」
という用語は、ねじクレスト断面と電極の長手軸との間
の開先角度を指すものである。

この構成が選択された理由は、ねじ切り工具の製作が容
易である二と、および従来の機械加工による制限による
ものである。突出部またはソケットのテーパー角度に等
しい角度を有する黒鉛電極ねじクレストが前記ＮＥＭＡ
バブリケーションｎｏ。

ＣＧ　ｌ−１９８２に記載されている。本発明は、炭素
−黒鉛電極に関連する諸問題、およびそれらの問題を解
決するねじクレスト構造の選択に関するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

通常は、結合された電極部分で構成された電極柱はアー
ク炉の屋根を通って、アークを発生させる炉室の中に突
き出される。電極柱のうち炉室内に突き出ている部分は
単一電極部分とすることができ、または上記ねじ結合に
より結合されたいくつかの電極部分とすることができる
。炉の運転中に、電極柱はアークが発生する底の部分か
ら消耗する。アークの長さを制御された値に維持するこ
とが必要であるから、消耗した電極を補充するために電
極柱を炉の中に送らなければならない。電極柱のうち炉
の屋根から突き出ている１番上の部分に新しい電極部分
を付加することにより適切な電極柱の長さが確保される
。

工場における電極部分の結合は、高度な装置を用いずに
行なわれることがしばしばある。工具は新しい電極をク
レーンで吊るし、炉の屋根から出ている電極柱の部分に
その新しい電極を軸線方向に整列させる。次いで、工員
はその新しい電極を電極柱に向って長平方向に下降させ
る。１つの結合方法においては、新しい電極のねじ部が
電極柱部分のねじ部に接触するまで、工員は新しい電極
を回転させることなしに下降させる。両方の電極が接触
したら、両方の電極のねじ合わせを開始する。別の結合
方法においては、両方の電極のねじ部が接触する前に新
しい電極をそれの長手軸を中心として回転させ、両方の
電極をねじ合わせる。

工員は新しい電極を電極回転工具、通常はチェーンレン
チ、を用いて手動で回転させる。工ａはクレーンと新し
い電極の間にねじステム装置を利用することもできる。

そのねじステム装置は、電極のねじ部のピッチと同じピ
ッチを有する雉ねじ部が設けられた時は、工員はその新
しい電極を電極柱へ向って電極ねじ部の正確な送り速度
で長手方向に進ませ、かつ回転させることができる。

クレーンおよび回転装置を用いても、ねじ電極部分の端
部の結合がいつもうまくいくとは限らない。大型で、重
い〔黒鉛電極では直径が約７１、　１ｃ１１１　（２’
８インチ）、重；が約１９０５ｋｇ（４２００ポンド）
まで、炭素電極では直径が約１４０ｃ１１１（５５イン
チ）、重量が約６８０４　ｋｇ（１５０００ポンド）ま
で〕電極部分では、大型のクレーンすなわちホイストを
使用する必要があるが、大型のクレーンは一般に制御が
不正確であるために電極部分を高い確度で位置させるこ
とはできない。また、テーパーねじが使用されるから、
一方の電極のねじ突出部他方の電極のねじソケットの中
に深く挿入せねばならず、しかもねじ部が整列して、か
み合っていることを確めることは容易ではない。したが
って、相捕的なねじ部端部は、電極の位置決めを数多く
行ない、その間に電極端部が何回もぶつかり合い、各端
部におけるねじ部が削りとられるということの繰返しの
後に結合が行なわれるのである。その結果としてねじ部
が破壊されることがある。

ねじ部がぶつかり合ったり、削られたり、破壊されたり
するという上記の諸問題は、結合中に２個の電極が完全
に軸線方向に整列させられている場合にも起り得る。こ
れは、正しく整列された新しい電極部分が、それの長手
軸を中心として回転しながら、または回転することなし
に、電極柱へ向って進ませられたとしても起ることがあ
る。一方の電極のねじクレストが他方の電極のねじの根
元に正しくかみ合わず、両方の電極のねじクレストが互
いにくさび状にかみ合って動かなくなることがある。そ
のようにねじ部が動かなくなることは、ねじステムが用
いられ、相捕的なねじの点（たとえばねじソケットのね
じの根元の中心およびねじ突出部のねじクレストの中心
）の間で長手方向に適切な間隔がとられていない時に送
りと回転が始められた時にも、起ることがある。その間
隔が電極のねじピッチの整数倍に等しくないとすると、
ねじ突出部のねじクレストとねじソケットのねじクレス
トが堅くかみ合ってねじ部が動かなくなることがある。

したがって、工員は堅くかみ合って動かなくなったねじ
部を離すという問題に直面する。チェーンレンチ（通常
の電極回し工具）を逆に回すことは困難で、大きな力を
必要とするから、工員は吊るされている新しい電極のね
じ合わせをゆるめようとは通常はしない。より一般的に
は、上側の新しい電極を電極柱に対して上下にゆするた
めにクレーンを用い、ねじクレストを緩める。ねじ部の
かみ合いが緩められると、新しい電極を電極柱に結合す
る作業を再び開始し、ねじクレストとねじ部の根元を長
手方向に正しく整列させるために新しい電極を再び動か
して両方の電極のねじクレストとねじの根元とが正しく
整列させられると、両方の電極のねじ部をねじ合わせる
ことができる。

ねじ部（および電極）は、金属と比較して比較的もろい
材料である炭素または黒鉛で作られるから、かみ合って
動けなくなったねじ部をゆるめる時にねじ部が壊れるこ
とがある。そうすると、その結果として起る１つの問題
はねじ部の強度が低下することである。その壊れた破片
が２つのねじ部の間にはさまると、両者のねじ合わせが
阻害されるから、より大きい問題が起る。吊るされてい
る新しい電極がねじ突出部を有しくそのねじ突出部は電
極部分と一体であるか、ねじソケットにねじこまれたね
じ連結ピンである）、炉の屋根を貫いている下側の電極
柱の端部にねじソケットが含まれている場合に、ねじ部
の破片がねじ部にはさまれることが容易に起り得る。ね
じ突出部とねじソケットの位置が逆になった場合に破片
がはさまれることがある。結合が正しく行なわれないと
電気抵抗値が亮くなることがあり、そのために電極が過
熱したり、熱応力を受けることがある。炉の運転中に電
極柱が震動すると、はさまっているねじ部の破片がより
細かい破片に砕かれて、結合が緩むことがある。緩い結
合は弱く、下側の電極柱部分が完全に外れることになる
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、電極の結合中にねじ部が破壊され難く
するように、炭素−黒鉛電極のねじ部を改良することで
ある。本発明の別の目的は、結合強度または結合部の導
電度を低下することなしにねじ部を改良することである
。

〔問題点を解決するための手段〕

この出願の第１、第２の発明は、テーパー状ねじ突出部
を端部に有し、ねじのフランク角度が零より大きい炭素
電極または黒鉛電極において、ねじクレスト角度は、電
極の軸線に対するテーパー状ねじ突出部のテーパー角度
より小さい炭素電極または黒鉛電極に関するものである
。

この出願の第３の発明は、零より大きいねじフランク角
度をｑし、２個の電極を連結する二重終端テーパーねじ
炭素または黒鉛連結ピンにおいて、このピンの少なくと
も一方の端部におけるねじクレスト角度はピンの軸線に
対するピンのテーパー角度より小さい連結ピンに関する
ものである。

上記連結ピンのねじクレストは軸線にほぼ平行にするか
、軸線に対して負の角度を有することが好ましい。更に
好ましくは、ねじクレストの断面が軸線にほぼ平行なこ
とである。

この出願の第４、第５の発明は、各電極端部のねじクレ
ストが電極の軸線に対してほぼ平行であり、または電極
の長手軸に対して負の角度を有するような、端部上にテ
ーパーねじ突出部を有する第１の炭素電極または黒鉛電
極を端部にテーパーねじソケットを有する第２の炭素電
極または黒鉛電極に連結する方法において、 （ａ）　　前記第１の電極と前記第２の電極を軸線方向
に整列させる過程と、 （ｂ）　　前記第１の電極のねじクレストが前記第２の
電極のねじクレストに接触するまで、前記電極の少なく
とも一方を他方の電極へ向って長手方向に進ませる過程
と、 （ｃ）　　一方の電極のねじクレストが前記他方の電極
のねじの根にほぼ長手方向に整列させられるまで、前記
電極の少なくとも一方を他方の電極へ向って長手方向に
更に進ませる過程と、（ｄ）　　前記電極の少なくとも
一方を他方の電極に対して電極の軸線を中心として回転
させると同時に、前記電極の少なくとも一方を他方の電
極へ向って長手方向に更に進ませる過程と、を備え、前
記過程（ｃ）において電極を進ませる速さおよび回転速
度は、前記第１の電極のねじ突出部が前記第２の電極の
ねじソケットに完全にねじこまれるまで、電極ねじの進
みに等しくなるように調整されることを特徴とする電極
結合方法に関するものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して詳しく説明する。

第１図は、電極ねじ部が互いにねじ合わされる前に隔て
られて軸線方向に整列させられている２個の相補的な従
来のねじ電極端部の断面図である。

ねじ突出部１２がねじソケット１１の中に部分的に挿入
されている様子が示されている。ねじ突出部は電極の端
部に形成でき、または、相補的なねじ電極ソケットにね
じこまれる二重終端テーパーねじ連結ピンの突出端部と
することができる。突出ねじ部１３とソケットねじ部１
４は相補的であって、従来の炭素−黒鉛電極ねじ構造で
ある。ねじソケット１１の軸線とねじ突出部１２の軸線
は一致し、それらは電極軸線として示されている。

突出ねじ部１３の山を結んで参照線１６が引かれている
。その参照線は軸線１５に対する突出部のテーパー角度
θを示す。ソケットねじ部１４の山に沿って参照線１７
が引かれる。この参照線は軸線１５に対する同じテーパ
ー角度θを示す。

第２図は第１図に示されている電極の部分拡大図であっ
て、突出端部を詳しく示すものである。

参照線１６は軸線１５に対するテーパー角度θを示す。

各突出端部１３は丸くされているねじ根元１８と、まっ
すぐなねじフランク部１９ａ、１９ｂと、まっすぐなね
じクレスト２０とを有することがわかる。ねじクレスト
２０に沿って引かれたり焦線は参照線１６に一致し、軸
線１５に対してテーパー角度θを成す。この従来の炭素
−黒鉛電極ねじ描込においては、ねじクレストと電極の
軸線の間の開先角度であるねじクレスト角度αはテ−パ
ー角度θに等しい。

コ焦線２９がねじ部１３の１つを二等分するものであっ
て、軸線１５に垂直である上側のねじフランク１９ａと
下側のねじフランク１９ｂは参照線２９に対してねじフ
ランク角度β、γをそれぞれ成す。標準的な電極ねじの
設計においては、ねじフランク角度β、γは互いに等し
く、零より大きい。前記ＮＥＭＡスタンダーズ・パブリ
ケーションＮｏ、ＣＧ　Ｌ−１９８２には、テーパーね
じに対してβ−γ−３０度であるねじフランク角度が示
されている。

第３図は、第１図に示した電極のテーパーねじ突出部１
２とテーパーねじソケット１１とが完全にねじ合わされ
て正しく整列させられているねじ部を示す。正しく整列
されている結合においては、突出部ねじクレスト２０は
ほぼ長手方向に整列して、ソケット２１の相補的なねじ
の根元にかみ合う。電極部分が互いにねじ合わされるに
つれて、ねじクレストがきつくかみ合う、すなわち、く
さび状にかみ合ってそれ以上の回転に抵抗を生ずること
が起り得る。下側のねじフランク１９ｂは、第３図に示
すように、ソケット２２の上側ねじフランクの上に載る
ことができる。ねじ突出部がソケットへ向って長手方向
に進ませられ、電極の軸線を中心として回転させられる
と、そのねじ突出部はソケットの中に滑らかにねじこま
れる。

第４図は、従来のねじ構造においてねじソケット１１と
ねじ突出部１２の間に起るねじクレストの詰りの典型的
な問題を示す。一方の電極を、軸線１５を中心として他
方の電極に対して回転させながら、または回転させるこ
となしに、ねじ突出部１２がねじソケット１１に対して
長手方向に動かされている。突出ねじ部クレスト２０は
長手方向に整列されておらず、相補的なソケットねじの
根元２１にねじ合わされている。その代りに、突出部ね
じクレスト２０はソケットねじクレスト２３と密に接触
する。それぞれのねじクレストのこの引っかかりのため
に、電極を一緒にねじ合わせるために一方の電極を他方
の電極に対して更に回転させることが阻止される。

第５図はねじクレストの引っかかりを示す第４図に示さ
れた電極の部分拡大図である。突出部のねじクレスト２
０とソケットのねじクレスト２３は互いに密に接触する
。電極の軸線１５に対するねじクレスト角度αとテーパ
ー角度βは等しい。

引っかかっているねじクレストはテーパー角度と同じ角
度を有するから、ねじ突出部１２をねじソケットへ向っ
て矢印の向きに長手方向に進ませるとねじが破壊される
ことがある。更に、電極が通常のように垂直方向に整列
させられているとすると、上側の電極が自重で下側の電
極へ向ってくさび状にくいこむことがあり得る。それか
ら、ねじ突出部１２が矢印とは逆の向きにソケット１１
から離れて動かされる場合にねじ部が破壊される可能性
もある。

ねじクレストの垂直方向の長さは全体としてねじのピッ
チの約５分の２（２０％）である。１点鎖線で示されて
いるねじの輪郭は、ねじソケットとねじ突出部の間のね
じクレスト妨害の上限２４と下限２５を示すものである
。上側電極が下側電極に対して軸線方向に整列させられ
、かつランダムに回転させられるとすると、２（１１の
電極が結合させられる時にねじクレストの妨害および引
っかかりが起る確率は約４０％である。このことは、上
記電極が電極ねじの進みと同じだけそれの軸線を中心と
して同時に回転させるか否かにかかわらず本当である。

したがって、結合中にねじが引っかかる確率は比較的高
く、従来の炭素−黒鉛電極のねじ部の構造が与えられる
と、ねじ部が破壊される機会は多い。

第６図は、軸線方向に隔てられて整列している２個の相
補的なねじ電極端部を示すものである。

各電極端部は本発明のねじ構造を有する。ねじ突出部の
テーパー角度とねじソケットのテーパー角度は等しくθ
であって、これは前記した従来のテーパー角度に等しい
。かつねじピッチ、ねじフランク（ねじフランク角度を
含む）およびねじの根元の形も従来のそれに等しい。し
かし、本発明では、ねじクレスト角度はねじ突出部およ
びねじソケットのテーパー角度より小さい。

第７図は本発明のねじ構造の好適な実施例を示す、第６
図に指示されている部分の拡大図である。

参照線１６はねじ突出部の山に沿って引かれ、電極柱の
軸線１５に対してテーパー角度θを成す。

各ねじクレスト２７に沿って引かれた別の参照線２６が
電極の軸線に対してねじクレスト角度αを成す。この好
適な実施例においては、断面で見た時にねじクレストは
電極の軸線にほぼ平行である。

第８図は本発明の好適な実施例のねじ構造を示すもので
あって、突出部ねじクレスト２７が長手方向に整列され
ておらず、電極が結合された時にソケットのねじ根元２
１にねじ合わされている、第４図に示す状態に匹敵する
状態を示すものである。その代りに、突出部ねじクレス
ト２７はソケットねじクレスト２８に接触する。この状
態は、電極が相互間で回転しながら、または相互間で回
転することなしに電極が結合される時に起り得る。

しかし、この好適な実施例においては、突出部ねじクレ
スト２７とソケットねじクレスト２８は電極の軸線にほ
ぼ平行である。妨害するねじは、従来の引っかかりだね
じ構造である第４図に示されているくさび型かみ合いと
は同じ種類のものではない。ねじ突出部１２は回転なし
にねじソケット１１から離れる向き、またはねじソケッ
ト１１へ向かう向き（矢印の向き）（これが好ましい向
きである）へ向って長手方向に動くことができて、ねじ
クレストの妨害を無くし、２個の電極ねじ部のそれぞれ
のねじクレストおよび根元を正しく整列させるように置
くことができる。ねじクレストと根元が長手方向に正し
く整列させられるように一方の電極が他方の電極に対し
て長手方向に動かされると、それらの電極は一緒に十分
にねじ合わせることができる。

ねじクレストが相補的なねじ根元に長手方向に正しく整
列するためにねじクレストが相互に横切って動かされる
時にそれらのねじクレストの間に依然としである程度の
摩擦が生ずるが、平らな炭素の表面または平らな黒鉛の
表面の間の摩擦力は比較的小さい。ねじクレストの角度
は正確に零である必要はなく、引っかかり無しにクレス
トが動けるように、零からの偏差が電極の軸線に対して
２分の１度より大きくないことが好ましい。そうすると
、ねじクレストが互いに接近する向きに動かされた時に
、従来の引っかかったねじクレストと比較して、ねじ部
が破壊される機会は大幅に減少する。

この好適な実施例のねじ構造では、電極が回転無しに長
手方向に相互に接近する向きに動かされると、ねじクレ
ストの妨害が起る確率は本発明では大幅に減少される。

電極が回転なしに一緒に結合されると、ねじはねじフラ
ンク（第８図では１つと２２）に沿って接触するように
なり、ねじクレスト２７．２８に沿ってくさび状にくい
こむことはできない。しかし、電極を一緒にねじ合わせ
るために一方の電極を他方の電極に対して回転させなが
ら一方の電極を進ませると、ねじクレストか妨害する確
率は従来のねじ構造のそれと実質的には異ならない。そ
うすると、この好適な実施例の利点は、電極が動かされ
る時にねじ部が破壊されることが減少して、妨害を無く
すことである。

第９図は本発明のねじ構造の別の実施例を示す。

この実施例においては、電極の軸線１５に対するねじク
レスト角度αは従来のねじクレスト角度とは逆向きであ
る。従来のねじクレスト角度を電極の軸線（零度の角度
を有する軸線に対して平行な線）に対して正の値として
とるものとすると、第９図に示されているねじクレスト
角αは負の値である。結合中にねじの妨害および引っか
かりが生じたとすると、ねじが破壊される危険を小さく
して妨害を無くすために、ねじ突出部１２を長手方向に
ねじソケット１１へ向って動かすことができる。２個の
電極を互いに離れる向きに動かすことは、その向きに明
らかなねじ妨害が与えられるのであれば、この実施例で
は望ましくない。

ここで本発明の広い面について説明する。ねじクレスト
角度はテーパーねじ突出部またはテーパーねじソケット
のテーパー角度より小さい、そのテーパー角度は、別の
実施例について述べたように、負のクレスト角度も含む
（ここで用いる「負の」ねじクレスト角度は電極の軸線
に対する、「正の」ねじクレスト角度より小さくとる）
。ねじクレスト角度がテーパー角度より小さいと、結合
中にねじクレストが接触して妨害を起す確率は、従来の
炭素−黒鉛電極ねじ構造の同種の確率より低い。

しかし、テーパーねじ突出部またはテーパーねじソケッ
トにおいては、ねじクレスト断面は電極の軸線にほぼ平
行であること、またはねじクレスト角度が電極の軸線に
対して負であることが好ましい。このねじ構造では、ね
じクレストが接触して妨害を与える確率が従来の同種の
確率より大幅に低下するばかりでなく、結合中にねじの
接触が起きたとしてもねじが破壊される機会が少ない状
態で電極を互いに接近する向きに動かすことが可能とな
る。

テーパーねじ突出部またはテーパーねじソケットにおい
ては、ねじクレストの断面が電極の軸線にほぼ平行であ
ることがより好ましい。このより好ましい構造において
は、結合中にねじクレストの接触が起きるとすると、電
極を互いに接近させる向きに、または互いに離れる向き
に動かす二とが可能であろう。ねじクレストが電極の軸
線に完全に平行であることが最も好ましい。

実際にはピン素材の横方向すなわち半径方向の熱膨張率
（ｃＴＥ）が電極の素材の同種の熱膨張率よりも通常は
高いことを指摘することが重要である。この熱膨張率関
係は零より大きいねじフランク角度と相まって、製作作
業中に電極柱が加熱される時に望ましい結合部締付は効
果を生ずる。

電極の寸法および重量が大きくなると、電極はますます
扱いにくくなり、ねじに損傷を与えることなしに結合す
ることが一層困難となる。本発明のねじ構造は任意の寸
法のアーク炉電極のねじに損傷を与える可能性を小さく
するものであるが、直径が少なくとも約３５５ｍｍ（１
４インチ）、重量が約２３０ｋｇ（約５００ポンド）よ
り重い電極に使用するととくに有用である。それらの寸
法の電極用の連結ピンの直径は一般に少なくとも約１７
７ｍｍ（６，９７５インチ）である。

テーパーねじを有し、本発明のねじ構造を有する炭素電
極および黒鉛電極は種々の寸法および種々のねじ構造で
製作でき、かつ右側設計および左側設計で製作できる。

テーパーねじ黒鉛電極の標準ピッチは約３．１８市（０
，１２５インチ）、約６．３５ｍｍ（０，２５０インチ
）、約８．４７ｍｍ（０，３３３インチ）である。テー
パーねじ炭素電極の標準ピッチは２５ｍｍ、３０ｍｍ、
４０ｍ重および５０ｍｍである。

本発明は、電極結合が水平または他の任意の非垂直の向
きで行なう時に、電極のねじの受ける損傷を大幅に減少
させる点でも有用であることが当業者にはわかるであろ
う。

電極柱結合を行なう時に、ねじ突出部とねじソケットの
両方に本発明のねじ構造を用いると非常に有利である。

しかし、従来の構造のねじソケットまたはねじ突出部を
本発明のねじ突出部またはねじソケットの設計に使用す
ることも依然としていくらか価値がある。もちろん、ピ
ッチ、テーパー角度およびねじの高さのような他の全て
のねじパラメータは相補的でなければならず、かつ適切
な結合を行なえるようにするものでなくてはならない。

結合の強度は、本発明のねじ構造を用いても影響を受け
ない。

下記は本発明の具体的な実施例を示すためのものある。

例 ２個の直径的６１ｃｍ（２４インチ）および長さが約２
２９ｃｍ（９０インチ）の黒鉛電極を用意し、それらの
電極の端部に本発明に従ってねじを切った。各電極（７
）Ｔｆ１ｆｆｉ？、を約１１３４ｋｇ（約２５００ポン
ド）であった。一方の電極（雌）の端部にテーパーねじ
ソケットを形成し、そのソケットと相補的な形のテーパ
ーねじ突出部を他方の電極の端部に形成した。各テーパ
ーねじ突出部とテーパーねじソケットの電極の軸線に対
するテーパー角度は２５度であり、ねじピッチは約８．
４７ｍｍ（０，３３３インチ）である。テーパー角度に
等しいねじクレスト角度を持たせる代りに、各テーパー
ねじ突出部およびテーパーねじソケットのねじは、電極
を断面で見た時に、すなわち、ねじりレストの断面が電
極の軸線に平行な時に、電極の長手軸に対してねじクレ
スト角度が零である。

雄電極をクレーンから吊るし、ねじ突出部とねじソケッ
トを垂直方向に隔てた状態で向き合わせて、雄電極を雄
電極に軸線方向に整列させた。相対的な回転の向きは任
意に選択した。電極ねじを清浄にし、雄電極のねじ部を
回転させることなしに、ねじの間の接触でそれ以上動け
なくなるまで、雄電極のソケットの中に下降させた。そ
れから、雄電極をレンチにより手動で回し、雄電極へ向
って長手方向に進めて、両方のねじ部を一緒に締めつけ
た。このとき、両方の電極のそれぞれのねじ部は正しく
ねじ合わせされた。ねじクレストの妨害または引っかか
りは起きなかった。それから両方の電極をゆるめ、結合
作業を７回繰返した。各作業ごとに雄電極をそれの長手
軸を中心として、雄電極に対する前の相対的な回転の向
きから約４５度、ソケットへ向って下降させられる前に
、回転させられた。これは２個の電極のねじクレストの
引っかかる傾向を試験するために行なったらのである。

全てのテストにおいて、ねじクレストが引っかかること
なしに、かつ結合の強度を損うねじ損傷を生ずることな
しに、正しい結合が行なわれた。

従来の炭素−黒鉛電極ねじ構造ではねじクレストの妨害
が少なくとも何回かは発生することが予測されるから、
上記の例でそのような妨害および引っかかりかないこと
は、従来のねじ構造より本発明のねじ構造が優れている
ことを示すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は２個の相捕的なねじ電極端部が互いにねじ合わ
される前に軸線方向に隔てられて整列させられている状
態を示す従来の炭素−黒鉛電極ねじ構造を示し、第２図
はねじ部を詳しく示す第１図の端部の拡大図、第３図は
従来の電極端部が完全にねじ合わされる前の第１図の正
しく整列させられた様子を示し、第４図は従来の電極端
部の不正確に整列させられた場合におけるねじクレスト
の引っかかりを示し、第５図はねじクレストの詳細を示
す第４図の端部の拡大図、第６図は一緒にねじ合わされ
る前に軸線方向に隔てて整列させられた本発明のねじ構
造の好適な実施例を有する２個の相補ねじ電極を示し、
第７図は本発明のねじ構造の好適な実施例を示す第６図
の端部の拡大図、第８図は本発明のねじ構造の好適な実
施例を有する不正確に整列させられた電極端部における
ねじクレストの引っかかりを示し、第９図は本発明のね
じ構造の別の実施例を示す。 １１・・・ねじソケット、１２・・・ねじ突出部、１３
・・・ねじ突出部のねじ、１．４，２１．２２・・・ね
じソケットのねじ、１８・・・ねじの根元、１９ａ。 １９ｂ・・・ねじフランク、２１．２７・・・ねじクレ
スト。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、テーパー状ねじ突出部を端部に有し、ねじのフラン
   ク角度が零より大きい炭素電極または黒鉛電極において
   、ねじクレスト角度は、電極の軸線に対するテーパー状
   ねじ突出部のテーパー角度より小さいことを特徴とする
   電極。 ２、テーパー状ねじソケットを端部に有し、ねじのフラ
   ンク角度が零より大きい炭素電極または黒鉛電極におい
   て、ねじクレスト角度は、電極の軸線に対するテーパー
   状ねじソケットのテーパー角度より小さいことを特徴と
   する電極。 ３、ねじクレストは電極軸線に対して負の角度を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の電極。 ４、ねじクレストは電極軸線にほぼ平行であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の電極
   。 ５、電極の重量は約２３０ｋｇ（約５００ポンド）であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の電極。 ６、零より大きいねじフランク角度を有し、２個の電極
   を連結する二重終端テーパーねじ炭素または黒鉛連結ピ
   ンにおいて、このピンの少なくとも一方の端部における
   ねじクレスト角度はピンの軸線に対するテーパー角度よ
   り小さいことを特徴とする二重終端テーパーねじ連結ピ
   ン。 ７、ねじクレストはピンの長手軸に対して負の角度を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の連結
   ピン。 ８、ねじクレストはピンの軸線にほぼ平行であることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の連結ピン。 ９、ピンの直径は少なくとも約１７７ｍｍ （６．９７５インチ）であることを特徴とする特許請求
   の範囲第６項記載の連結ピン。 １０、各電極端部のねじクレストが電極の軸線にほぼ平
   行であるような、端部上にテーパーねじ突出部を有する
   第１の炭素電極または黒鉛電極を端部にテーパーねじソ
   ケットを有する第２の炭素電極または黒鉛電極に連結す
   る方法において、（ａ）前記第１の電極と前記第２の電
   極を軸線方向に整列させる過程と、 （ｂ）前記第１の電極のねじクレストが前記第２の電極
   のねじクレストに接触するまで、前記電極の少なくとも
   一方を他方の電極へ向って長手方向に進ませる過程と、 （ｃ）一方の電極のねじクレストが前記他方の電極のね
   じの根にほぼ長手方向に整列させられるまで、前記電極
   の少なくとも一方を他方の電極へ向って長手方向に更に
   進ませる過程と、 （ｄ）前記電極の少なくとも一方を他方の電極に対して
   電極の軸線を中心として回転させると同時に、前記電極
   の少なくとも一方を他方の電極へ向って長手方向に更に
   進ませる過程と、 を備え、前記過程（ｃ）において電極を進ませる速さお
   よび回転速度は、前記第１の電極のねじ突出部が前記第
   ２の電極のねじソケットに完全にねじこまれるまで、電
   極ねじの進みに等しくなるように調整されることを特徴
   とする端部上にテーパーねじ突出部を有する炭素電極ま
   たは黒鉛電極を端部にテーパーねじソケットを有する電
   極連結方法。 １１、各電極端部のねじクレストが電極の軸線に対して
   負の角度を有するような、端部上にテーパーねじ突出部
   を有する第１の炭素電極または黒鉛電極を端部にテーパ
   ーねじソケットを有する第２の炭素電極または黒鉛電極
   に連結する方法において、 （ａ）前記第１の電極と前記第２の電極を軸線方向に整
   列させる過程と、 （ｂ）前記第１の電極のねじクレストが前記第２の電極
   のねじクレストに接触するまで、前記電極の少なくとも
   一方を他方の電極へ向って長手方向に進ませる過程と、 （ｃ）一方の電極のねじクレストが前記他方の電極のね
   じの根元にほぼ長手方向に整列させられるまで、前記電
   極の少なくとも一方を他方の電極へ向って長手方向に更
   に進ませる過程と、 （ｄ）前記電極の少なくとも一方を他方の電極に対して
   電極の軸線を中心として回転させると同時に、前記電極
   の少なくとも一方を他方の電極へ向って長手方向に更に
   進ませる過程と、 を備え、前記過程（ｃ）において電極を進ませる速さお
   よび回転速度は、前記第１の電極のねじ突出部が前記第
   ２の電極のねじソケットに完全にねじこまれるまで、電
   極ねじの進みに等しくなるように調整されることを特徴
   とする電極連結方法。 １２、長手方向に進ませる過程（ｂ）において、前記電
   極の少なくとも一方を他方の電極に対して電極の軸線を
   中心として同時に回転させ、電極を進ませる速さおよび
   回転速度は、前記第１の電極および前記第２の電極のね
   じクレストが詰って動かなくなるまで、電極ねじの進み
   に等しくなるように調整されそれによりそれ以上の回転
   を阻止することを特徴とする特許請求の範囲第１０項ま
   たは第１１項記載の電極連結方法。 １３、各前記第１の電極と第２の電極の重量は約２３０
   ｋｇ（５００ポンド）であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１０項または第１１項記載の電極連結方法。 １４、前記第１の電極を、過程（ｂ）において長手方向
   に進ませ、前記過程（ｃ）において長手方向に更に進ま
   せ、前記過程（ｄ）において長手方向になお更に進ませ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１０項または第１
   １項記載の電極連結方法。