(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの雄ねじ山を有するねじ山付のピンと係合させられる雌ねじ山を備えた少なくとも１つのソケットを有する炭素電極と、このような炭素電極を結合するためのこのようなねじ山付のピンとに関し、前記雌ねじ山又は雄ねじ山には、非耐荷重隣接ねじ山回旋が設けられている。さらに、本発明は、電極及びピンを含む、ねじ山結合を備えた電極アセンブリに関する。
2009523302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの電極端面（６）と、ソケット底部（７）及び雌ねじ山（８）を備えた２つのソケット（３，４）とを備えたねじ山付の電極（１，２）において、該電極（１，２）が、該電極の長さに沿って延びた中心軸線を有しており、前記雌ねじ山（８）に、前記電極端面（６）に向かって面した隣接面（１５）を有する非耐荷重隣接ねじ山回旋（１４）が設けられていることを特徴とする、ねじ山付の電極。
【請求項２】
２つのソケット（３，４）のうちの一方のソケットのみの雌ねじ山（８）に、非耐荷重隣接ねじ山回旋（１４）が設けられている、請求項１記載の電極。
【請求項３】
前記雌ねじ山（８）の回旋の３０％までが、非耐荷重隣接ねじ山回旋である、請求項１又は２記載の電極。
【請求項４】
非耐荷重隣接ねじ山回旋（１４）が、ソケット底部（７）に隣接したねじ山領域（８）に設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の電極。
【請求項５】
特に雌ねじ山（８）を備えた２つのソケット（３，４）を有する炭素電極（１，２）を結合するための、ねじ山付のピン（５）において、該ピン（５）が、該ピンの長さに沿って延びた中心軸線と、２つの端面（１１）と、２つの端部（５ａ，５ｂ）と、前記２つの端部（５ａ，５ｂ）の間に位置した中間平面（Ｍ）と、少なくとも１つの雄ねじ山（１０）とを有しており、該雄ねじ山（１０）に、ピンの端面（１１）に向かって面した隣接面（１５）を有する非耐荷重隣接ねじ山回旋（１４）が設けられていることを特徴とする、ねじ山付のピン。
【請求項６】
前記２つの端部（５ａ，５ｂ）のうちの一方の端部のみの雄ねじ山（１０）に、非耐荷重隣接ねじ山回旋（１４）が設けられている、請求項５記載のピン。
【請求項７】
雄ねじ山（１０）の回旋の３０％までが、非耐荷重隣接ねじ山回旋（１４）である、請求項５又は６記載のピン。
【請求項８】
非耐荷重隣接ねじ山回旋（１４）が、ピンの中間平面（Ｍ）に隣接したねじ山（１０）領域に設けられている、請求項５から７までのいずれか１項記載のピン。
【請求項９】
非耐荷重隣接ねじ山回旋（１４）に続いて、１つの非接触ねじ山回旋（１７）が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の電極又はピン。
【請求項１０】
ねじ山（８，１０）のねじ山回旋（９，１３）が、実質的に均一なピッチと、底部と、頂上（１９）と、実質的にＶ字形のプロフィルとを有しており、前記雌ねじ山及び雄ねじ山（８，１０）のうちの少なくとも一方に、前記底部において楔斜面（１８）が形成されており、前記雌ねじ山及び雄ねじ山（８，１０）のうちの少なくとも他方が、前記ピン（５）又は電極（１，２）が互いに螺合させられた場合に、前記楔斜面（１８）と当接する、請求項１から９までのいずれか１項記載の電極又はピン。
【請求項１１】
前記電極（１，２）又はピン（５）が、炭素又はグラファイトから形成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の電極又はピン。
【請求項１２】
雌ねじ山（８）及び雄ねじ山（１０）が円錐形である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の電極又はピン。
【請求項１３】
電極（１，２）が、非耐荷重隣接ねじ山回旋（１４）が設けられたソケット（３，４）において従来のピン（５）とモノトロードされ、ピンの中間平面（Ｍ）が前記ソケット（３，４）において電極の端面（６）と整合させられる、請求項１から４までのいずれか１項又は９から１２までのいずれか１項記載の電極（１，２）のプリセット。
【請求項１４】
従来の電極（１，２）のソケット（３，４）のうちの１つが、非耐荷重隣接ねじ山回旋（１４）が設けられたピンの端部（５ａ，５ｂ）とモノトロードされ、ピンの中間平面（Ｍ）が、前記ソケット（３，４）において電極端面（６）と整合させられる、請求項５から１２までのいずれか１項記載のピン（５）のプリセット。
【請求項１５】
ピン（５）及び電極（１，２）の請求項１３又は１４記載のプリセットを含む電極アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雌ねじ山を備えた少なくとも１つのソケットを有する炭素電極を結合するためのねじ山付ピンに関し、前記ピンが、ピンの長さに沿って延びた中心軸線と、２つの端部と、前記２つの端部の間に位置した中間平面と、少なくとも１つの雄ねじ山を有する。
【０００２】
さらに、本発明は、ねじ山付ピンと螺合される雌ねじ山を備えた少なくとも１つのソケットを有する炭素電極に関する。
【０００３】
さらに、本発明は、電極及びピンを有する、螺合部を備えた電極アセンブリに関する。
【０００４】
背景技術
炭素電極、特にグラファイト電極は、アーク炉等の電熱炉において金属を溶融させるために鉄鋼産業において使用され、電熱炉において、金属を溶融させるために必要な熱を生ぜしめるために電極と金属との間にアークを形成する電極に電流が通流させられる。電気アークと、１５００℃又はそれ以上に達することができる炉内の高温は、溶融した金属の近傍において炉内へ延びた電極の下端部をゆっくりと消費させる。したがって、概して、炉内へ次第に前進させられる電極コラムを形成するために一連の電極が結合される。電極コラムの短縮を補償するためにコラムの上端部に別の電極が螺合される。
【０００５】
電極は、隣接する電極の端部を結合するピン（時にはニップルと呼ばれる）を介して前記コラムに結合される。ピンは通常、円筒状又は円錐状の２つの向き合った雄ねじ山付き端部の形式を有する。ピンは、電極の両端部に設けられた、係合するねじ山付ソケットに螺入される。
【０００６】
顧客に出荷される前に電極のソケットの１つにピンは通常しっかりと螺入される。振動等によりピンがゆるむのを回避するために、ピンはソケットにしっかりと螺合させられなければならず、ねじ山の斜面の間に間隙を形成しない。電極のソケットに螺入されたピンのこの組立ては通常モノトロードと呼ばれ、ピンを備えたソケットはモノトロードソケット又はプリセットソケットと呼ばれる。炉内での使用のために、コラムを形成するためにピンの突出した部分を露出されたソケット内にねじ込むことにより、モノトロードソケットは別の電極に結合される。
【０００７】
炉が使用されている場合、炉ケーシングの振動により電極コラムには、１０００００Ａを越える電流及び撓みモーメントが繰り返し加えられる。コラムは、ピンに応力をも配置する、チャージ材料から一定の振動又は衝撃をも受ける。ピンに加えられる極端な機械的、電気的及び熱的応力は、ピンにき裂を生ぜしめ、より一般的に、上部モノトロードソケットにおける、通常下部電極コラムジョイントにおける分割を生ぜしめる。下部電極コラムジョイントの上部モノトロードソケットにおけるこの分割は、ピン及び電極の異なる熱膨張率（ＣＴＥ）と相俟った温度勾配によって生ぜしめられる。このことは特に、ピンが搬送のためにソケットにしっかりと螺入されている場合に言える。ピン及びモノトロードソケットのねじ山の面は、ソケットねじ山に関するピンねじ山の完全接触移動にあるので、及びその逆であるので、ソケットにおける高い内部フープ応力につながる。この問題は、ジョイントが、特に、温度勾配が最も高い炉における金属浴に接近するにつれて、悪化させられる。
【０００８】
この望ましくない効果を回避するために、ねじ山が完全に係合しないようにピンはモノトロードソケットから僅かに緩められていることができる。この配置において、ピンと、モノトロードソケットとのねじ山の面の半分が接触し、結局、電極コラムの完全な荷重を支持する。部分的に係合したピンが、モノトロードソケットから完全に緩められるのを回避するために、電極のソケット面からピン内へ延びたボアに、プラスチックピンが通常挿入される。すなわち、モノトロードソケットに関するピンの異なるＣＴＥ成長を許容するために、モノトロードソケットの雌ねじ山とピンの雄ねじ山との間に間隙が設けられている。しかしながら、顧客への出荷の前にピンをソケット内へセンタリングして固定する作業は、手間が掛かり、時間を浪費し、作業者の技量に著しく依存する。また、搬送中に、プラスチックピンは、しばしば、モノトロードソケットにおけるニップルを抑制するのに十分ではなく、ねじ山損傷が生じるおそれがある。この損傷は、モノトロードソケットに内部屑を残すおそれがあり、このことは、電極が炉に付加される場合に適切な締め付けを妨害する。次いで、緩みは、電極対電極端面接触が失われる点にまで進行するおそれがあり、このことは、結合部の電気抵抗の増大につながる。したがって、結合ピンにより多くの電流が通流させられ、局所的な過熱を生じる。その結果、電極コラムの下端部が破壊され、溶融された鋼内へ落下し、このことは電気アークを妨害し、溶解プロセスを終了させる。
【０００９】
択一的に、金属片又はプラスチック片がピン及び／又はモノトロードソケットのねじ山に糊付けされていることができる。このプロセスは通常"タビング"と呼ばれている。次いで、ピンは搬送のためにモノトロードソケットにしっかりと螺入されることができ、ピンを別の電極と結合する前にピンをモノトロードソケットから緩める必要はない。炉において、ねじ山におけるタビング材料は、ピン及びモノトロードソケットの異なるＣＴＥ成長を許容するために、モノトロードソケットの雌ねじ山とピンの雄ねじ山との間に間隙が維持されるように、溶融除去される。しかしながら、タビング片を取り付けることは手間がかかり、規定された寸法の間隙をえることは困難である。
【００１０】
さらに、アーク炉のための炭素電極及び結合ピンの寸法は、様々な製造者からの電極及びピンの互換性を保証するために著しく標準化されているので、従来の電極及びピンへの設計変更を省略するソリューションが必要とされる。
【００１１】
発明の概要
したがって、本発明の目的は、公知の装置及び方法の前記欠点を克服し、緩み及びき裂を回避するねじ山付結合を提供する、炭素電極のためのねじ山付ピン、炭素電極、及びねじ山付ピンを備えた電極アセンブリを提供することである。
【００１２】
前記目的及びその他の目的を考慮して、本発明によれば、ねじ山に一体形成された非耐荷重隣接ねじ山回旋を有する、ねじ山付ピン及び炭素電極が提供される。ピンに設けられた非耐荷重隣接ねじ山回旋は、従来の電極のソケットに関してピンを位置決めするために、規定された隣接を提供する。同様に、電極ソケットにおける非耐荷重隣接ねじ山は、電極ソケットに関して従来のピンを位置決めするために、規定された隣接を提供する。
【００１３】
したがって、ねじ山面が完全接触するようにピンを電極にしっかりと螺入することは不可能である。さらに、ピン又は電極の隣接ねじ山回旋は、従来の電極又は従来のピンの対応するねじ山回旋と接触するので、電極の雌ねじ山とピンの雄ねじ山との間に開放した間隙が提供される。このことは、モノトロードソケットの出荷前に仕上げ部門にセットする間にピンねじ山がソケットねじ山に完全に係合することを妨げる。前記ピンのピンニング又はタビングを用いるように、以前は特別な手段によってのみ可能だったこれらの開放した間隙は、モノトロードソケットに関するピンのＣＴＥ成長を許容する。その結果、全長分割、ボディ破壊、及び継手器における緩みにつながるおそれのある、ねじ山結合におけるソケット分割の発生が減じられる。さらに、モノトロードソケット、すなわち電極のソケットに螺入されたピンは、ピンの突出部に加えられる力がピンの緩みを回避するために十分であるので、搬送及び取扱中に依然として安定している。さらに、モノトロードソケットにおけるフープ応力が緩和され、このことはさらに、分割の形成を最小限に抑制することを助ける。本発明によるピンは、従来の電極を結合する（モノトロードする）ために使用されることができるか又は本発明による電極は従来のピンによって結合される（モノトロードされる）ことができるので、本発明の従来の電極及びピンに対する設計変更を排除する。
【００１４】
出荷前にピンを挿入することによって電極がモノトロードされると、いわゆる"ピンゲージ突出部"を測定することが知られている。これは、ピンがどのぐらい深く電極ソケット内に着座させられているかの測定である；すなわち、ピンゲージを使用して、ピンにおける基準点に関して平坦な電極端面から測定された場合に、ピンがソケットの外側にどれだけ突出しているかを測定する。このピンゲージ突出部は、少なくとも間接的に、アーク炉に組み付けられた場合に、どのぐらいピンがモノトロードされていないソケットに挿入されるかを示している。したがって、ピンが、電極のモノトロードされていないソケットに挿入される距離の合計は、モノトロードされたソケットの公差、ピンのモノトロードされた端部の公差、ピンのモノトロードされていない端部の公差、及びモノトロードされていないソケットの公差に依存する。
【００１５】
本発明によるピン又は電極のねじ山における、非耐荷重隣接ねじ山回旋は、ピンのモノトロードされた端部が、モノトロードされたソケットに所定の距離だけ挿入され、ピンねじ山とソケットねじ山との間に間隙が存在することを保証する。その結果、ピン又は電極の非耐荷重隣接ねじ山回旋によってのみ決定されるピンゲージ突出部は、比較的小さな変化を有する。したがって、ピンゲージ突出部変化は、本発明によって粗く半分に切断されることができる。さらに、ピンのモノトロードされていない端部が、電極におけるモノトロードされていないソケットに挿入されることに関する距離の変化も、（半分だけ）最小化されることができる。正味の結果は、組み立てられた電極継手変化が約半分だけより低くなることである。
【００１６】
この出願において、"ピン中間平面"という用語は、２つの端部の可能な異なる寸法に拘わらず、ピンの２つの端部が当接する領域として定義され、すなわち、ねじ山付ピンの中間平面は、必ずしも、ピンの全長又は構造に関する幾何学的中心ではない。
【００１７】
本発明の好適な実施形態において、前記ねじ山を含む前記ピン端部の少なくとも一方、好適には両端部が、電極ソケットへの螺入を容易にしかつ係合を改良するために円錐形である。したがって、通常、ピンには、二重円錐状の雄ねじ山が設けられている。
【００１８】
本発明によれば、ピンの非耐荷重隣接ねじ山回旋は、ピン中間平面に隣接したねじ山領域において、両ピン端部において設けられている。これらの非耐荷重隣接ねじ山回旋は、各ピン端部のねじ山回旋の３０％までを含む。
【００１９】
本発明の好適な実施形態によれば、ピンの非耐荷重隣接ねじ山回旋は、一方のピン端部にのみ設けられている。このピン端部は、電極をモノトロードするように設計されたものである。
【００２０】
本発明によれば、電極の非耐荷重隣接ねじ山回旋は、ソケット底部に隣接したねじ山付領域において、両電極ソケットに設けられている。これらの非耐荷重隣接ねじ山回旋は、各ソケットにおいて、ねじ山回旋の３０％までを含む。本発明の好適な実施形態によれば、電極の非耐荷重隣接ねじ山回旋は、一方の電極ソケットにのみ設けられている。この電極ソケットは、ピンによってモノトロードされるように設計されたものである。
【００２１】
本発明の好適な実施形態によれば、最後の非耐荷重隣接ねじ山回旋の後には、係合するねじ山との接触を有さない１つのねじ山回旋が続いている。この非接触ねじ山回旋は、非耐荷重隣接ねじ山回旋と、（慣用の）耐荷重ねじ山回旋との間の干渉ゾーンとして作用し、これにより、熱機械的応力を回避する。
【００２２】
本発明は更に、ねじ山付結合を備えた電極アセンブリに関し、この電極アセンブリは、雌ねじ山と、ソケット底部と、ソケットの長さに沿って延びた中心軸線とを有するソケットを備えた炭素材料から形成された電極と、前記電極アセンブリはさらに、２つの電極を結合するための雄ねじ山と、２つの端部と、ピンの長さに沿って延びた中心軸線とを有する、炭素材料から形成されたピンを有しており、前記電極又は前記ピンが、ねじ山において非耐荷重隣接ねじ山回旋を有しており、この非耐荷重隣接ねじ山回旋は、ピンがソケットに螺入された場合に、前記ピン端部のうちの一方が対応するソケットの底部に到達する前に、係合するピン又は電極の対応するねじ山面と接触するようになっている。
【００２３】
係合する電極又はピンの対応する（慣用の）ねじ山回旋との、本発明のピン又は電極の非耐荷重隣接ねじ山回旋のこの接触は、係合する電極又はピンの対応する（慣用の）ねじ山回旋との、本発明のピン又は電極の残りの（慣用の）ねじ山回旋の接触と一致し、結局は、電極コラムの荷重を支持する。
【００２４】
再び、１つのピン端部がソケット底部に到達する前にピントソケットとの規定された隣接は、ソケットの雌ねじ山とピンの雄ねじ山との間に開放したギャップ又は間隙を提供する。これらの開放した間隙自体は、モノトロードされたソケットに関するピンのＣＴＥ成長を許容し、これにより、分割の危険性と、ピン、ソケット、又はボディにおけるその後の破壊の可能性とを低減する。
【００２５】
電極及びピンの両方を、合成的に製造された炭素又はグラファイトから形成することが好適である。この材料は、塑性変形可能性の特性を付与する。したがって、合成的に製造された炭素又はグラファイトから形成されたねじ山回旋の頂上は、単に破壊されるのではなく、変形されることができる。このことはさらにピン又は電極の対応するソケットにおける分割の可能性を低減する。
【００２６】
電極ソケットの雌ねじ山と、ピンの雄ねじ山とは、通常、実質的に均一なピッチと、ルートと、頂上と、実質的にＶ字形のプロフィルとを備えたねじ山回旋を有する。２つのねじ山回旋の間で伝達される荷重のほぼ等しい共有を提供するために、前記雌ねじ山及び雄ねじ山の少なくとも一方に、前記ルートに楔斜面が形成されており、前記ピンが前記ソケットに螺入された場合に、前記雌ねじ山及び雄ねじ山の少なくとも他方の頂上が前記楔斜面と当接することが好適である。慣用のねじ山付結合において、上部ねじ山回旋は、通常、側面において最も大きな荷重を支持する。すぐ下のねじ山回旋は、より小さな荷重を受け、下方の別のねじ山回旋は、さらにより小さな荷重を支持しなければならない。その結果、僅かなねじ山回旋のみが、荷重の伝達に関与する。第１のねじ山回旋におけるこれらのより高い応力は、ピン及び／又はソケットの分割を生ぜしめる。これとは対照的に、１つのねじ山回旋の頂上が別のねじ山回旋の楔斜面と当接する場合、全てのねじ山回旋によって、荷重のほぼ等しい共有が伝達される。ピン又は電極に、本発明による非耐荷重隣接ねじ山回旋が設けられている場合、前記変更されたねじ山形式は、モノトロードされたソケットにおいてより容易に使用される。なぜならば、逆の力が、標準的なねじ山と楔斜面との間の適切な接触が、搬送中に、すなわち、電極コラムを形成するために電極に、モノトロードされた電極を付加する前に、維持されることを保証するからである。
【００２７】
ここで、本発明は、好適な実施形態及び図面を参照して詳細に説明される。説明された及び／又は図示された全ての特徴は、請求の範囲における含有又は組み合わせから独立して、発明の内容を形成する。
【００２８】
図面の簡単な説明
図１Ａ／Ｂは、モノトロード（連結）する前の、ピンと、電極の縦断面図を示している。
【００２９】
図２Ａ／Ｂは、従来のピンによって連結された２つの従来の電極の縦断面図、及び連結領域の詳細図を示している。
【００３０】
図３Ａ／Ｂは、本発明によるピンによって連結された２つの従来の電極の縦断面図、及び連結領域の詳細図を示している。
【００３１】
図４は、従来のピンによってモノトロードされた、本発明による電極のソケットの詳細な縦断面図を示している。
【００３２】
図５Ａ／Ｂは、電極とピンとの間の２つの異なるねじ山付結合の詳細な縦断面図を示している。図５Ａにおいて、荷重ベクトルがねじ山回旋のフランクに引かれているのに対し、図５Ｂにおいて、これらの荷重ベクトルは、ねじ山回旋の谷における楔斜面に適用されている。
【００３３】
図６は、本発明の１つの実施形態によるピンによってモノトロードされた従来の電極のソケットの詳細な縦断面図を示している。
【００３４】
好適な実施形態の詳細な説明
図において、それぞれ２つのソケット３，４を有する電極１，２が概略的に示されている。電極１，２は、ソケット３，４に螺入された結合ピン５によって同軸的に固定されている。電極１，２及び結合ピン５は、炭素材料、好適にはグラファイトから形成されている。
【００３５】
図１Ａ及び図１Ｂは、モノトロードの前の、電極１及び結合ピン５の配置の概略図を提供している。電極１の同軸的に配置されたソケット３，４は、両電極端面６内に凹まされている。各ソケット３，４はソケット底部７を有しており、（慣用の）ねじ山回旋９を有する雌ねじ山８が設けられている。結合ピン５は、雄ねじ山１０を有しており、それぞれの側に平坦な端面１１を備えている。（下側の）ソケット３は、図において"モノトロードされるソケット"とも呼ばれる。結合ピン５は、円筒状の雄ねじ山（図１Ａ）又は円錐形の雄ねじ山１０（図１Ｂ）を有する、２つの、向き合った雄ねじ山が設けられた端部５ａ及び５ｂの形式を有する。したがって、ソケット３，４は、円筒状（図１Ａ）又は円錐状の雌ねじ山８（図１Ｂ）を有する。（上側の）ピン端部５ａは、図において"モノトロードされるピン端部"とも呼ばれる。２つのピン端部５ａ，ｂは、２つのピン端部５ａ，ｂの可能な異なる寸法にかかわらず、ピン中間平面Ｍにおいて当接し、すなわち、ねじ山付のピン５の中間平面Ｍは、必ずしも、ピン５の全長又は構造に関して幾何学的中央ではない。
【００３６】
図２Ａは、ピン５によって連結された電極１，２から成る従来の電極コラムの連結を示している。結合ピン５は標準的な結合ピンであり、２つの端部５ａ，５ｂと、２つの端部の間に位置する中間平面Ｍとを有する。２つの端部５ａ，５ｂのそれぞれには、円錐形の雄ねじ山が設けられており、これらの雄ねじ山は、ソケット３，４の雌ねじ山と係合する。電極１は、まず、搬送のためにピン５をねじ山付端部５ａにおいてしっかりとソケット３に螺入することによって、（従来の）ピン５とモノトロードされる。図２Ｂに示されたように、両ピン端部５ａ，５ｂには、排他的に、標準的な（慣用の）ねじ山回旋１３が設けられている。モノトロードされたソケット３のねじ山付き端部５ａにおけるピンねじ山１０の面は、完全に接触しており、これにより、ピン５とソケット３との異なるＣＴＥ成長が、き裂及びその他の前記問題につながる。さらに、ピンの中央平面Ｍは変位させられ、モノトロードされたソケット３の端面６に関するピンゲージの突出が減じられる。
【００３７】
図３Ａは、本発明によるピン５によって連結された従来の電極１，２から成る、本発明による電極コラムの連結を示している。結合ピン５は、標準的な結合ピンであり、そのジオメトリに関して、２つの円錐形の端部５ａ，５ｂと、２つの端部の間に位置する中間平面Ｍとを有する。円錐形の雄ねじ山１０は、２つの端部５ａ，５ｂのそれぞれに設けられており、ソケット３，４の雌ねじ山８と係合する。電極１のソケット３は、まず、ピン５をねじ山付端部５ａによってしっかりと螺入することによってモノトロードされる。図３Ｂに示されているように、下側ピン端部５ｂの雄ねじ山１０は、排他的に、標準的な（慣用の）ねじ山回旋１３であるのに対し、上側の（モノトロードされた）ピン端部５ａは、付加的に、ピン端面１１に面した隣接面１５を有する、ピン中間平面Ｍに隣接した非耐荷重隣接ねじ山回旋１４が設けられている。
【００３８】
本発明によれば、ピン５の非耐荷重隣接ねじ山回旋１４は、両ピン端部５ａ，５ｂにおいて、ピンの中間平面Ｍに隣接したねじ山領域に設けられている。本発明の好適な実施形態（図３Ｂ）によれば、ピン５の非耐荷重隣接ねじ山回旋１４は、一方のピン端部５ａにのみ設けられている。このピン端部５ａは、電極１，２をモノトロードするように示されたものである。
【００３９】
非耐荷重隣接ねじ山回旋１４は、ピン５の長さ及び電極１，２の直径に応じて、ピン端部５ａ，５ｂのねじ山回旋の３０％までを含む。ねじ山回旋１４は、モノトロードされたソケット３のねじ山回旋９と当接する非耐荷重隣接面１５を提供するように、ピン５の（慣用の）ねじ山回旋１３に関して成形及び位置決めされている。係合する電極１の対応する（慣用の）ねじ山８との、本発明のピン５の隣接ねじ山回旋１４のこの非耐荷重接触は、係合する電極１のねじ山回旋９との、本発明のピン５の標準的なねじ山回旋１３の係合と一致し、結果的に、電極コラムの荷重を支持する。すなわち、モノトロードされたソケット３の雌ねじ山８と、ピン５の雄ねじ山１０との間の間隙１２は、ピン５及びモノトロードされたソケット３の異なるＣＴＥ成長を許容するように提供されている。非耐荷重隣接ねじ山回旋１４は、機械的作業を単純化するために、（慣用の）ねじ山回旋１３と同じ形状を有する。非平坦隣接面１４を含むねじ山回旋１４のその他の形状が、発明の範囲に含まれる。しかしながら、ねじ山回旋１４の当接しない面１６が、間隙１２を提供するために、係合する電極のねじ山８と接触しないことが重要である。本発明の好適な実施形態において、非耐荷重隣接ねじ山回旋１４に、モノトロードされたソケット３の雌ねじ山８に接触しない１つのねじ山回旋１７が続いている。この非接触ねじ山回旋１７は、熱機械的な応力を回避するために、非耐荷重隣接ねじ山回旋１４と（慣用の）ねじ山回旋１３との間の緩衝領域として作用する。非接触ねじ山回旋１７は、ねじ山回旋１３又は１４と同様の形状を有するが、機械加工を単純化するために、寸法が僅かに減じられている。非接触ねじ山回旋は、完全に機械加工除去されてもよく、すなわち、回旋フランクの代わりにスペア空間を形成する。図３Ａに示されたように、ピン中間平面Ｍの位置は、本発明によれば、（モノトロードされた）電極の平坦な端面６と一致し、結果的に、結合された（モノトロードされていない）電極２の平坦な端面６と一致する。つまり、ピンゲージ突出は、正確であり、電極２の（モノトロードされていない）ソケット４と、ピン５のピン端部５ｂの雄ねじ山１０との間のねじ山連結間隙１１は、ピン又はソケットにおいてさらに熱機械的な応力を生ぜしめることなく電極２のソケット４内でピン５のＣＴＥ成長を許容するように提供されている。
【００４０】
図４は、（慣用の）ピン５によってモノトロードされた、本発明による電極１のソケット３を示している。両ピン端部５ａ，５ｂの雄ねじ山１０は、排他的に標準的な（慣用的な）ねじ山回旋１３を有している。モノトロードされたソケット３は、標準的な（慣用の）ねじ山回旋９を有しており、付加的に、電極端面６に面した隣接面１５を有する、ソケット底部７に隣接した非耐荷重隣接ねじ山回旋１４が設けられている。
【００４１】
本発明によれば、電極１，２の非耐荷重隣接ねじ山回旋１４が、両ソケット３，４において、ソケット底部７に隣接したねじ山領域に設けられている。本発明の好適な実施形態によれば、電極１，２の非耐荷重隣接ねじ山回旋１４は、一方のソケット３だけに設けられている。このソケット３は、（慣用の）ピン５によってモノトロードされるように示されたものである。非耐荷重隣接ねじ山回旋１４は、ピン５の長さ及び電極１，２の直径に応じて、ソケット３，４のねじ山回旋の３０％までを含む。
【００４２】
さらに図４に示されたように、係合する電極１の対応する（慣用の）ねじ山９との、本発明の電極１の隣接ねじ山回旋１４の非耐荷重接触は、電極１の（慣用の）ねじ山回旋１０との、ピン５の標準的なねじ山回旋１３の係合と一致し、結果的に、電極コラムの荷重を支持する。さらに、電極１のねじ山９には、熱機械的応力を回避するために、非耐荷重隣接ねじ山回旋１４と（慣用の）ねじ山回旋１０との間の緩衝領域として作用する非接触ねじ山回旋１７が設けられている。
【００４３】
図５Ａ，５Ｂは、伝統的なねじ結合（図５Ａ）を、欧州特許出願公開第１５２８８４０号明細書による、電極１とピン５とのねじ結合と比較することによって、機械的荷重の改良された伝達を示している。特に、ピンのねじ山回旋１３のフランクに引かれた荷重ベクトルは相違を明示している。電極１，２及びピン５のねじ山８，１０は、実質的に均一なピッチを備えた回旋９，１３と、谷底と、頂上と、実質的にＶ字形のプロフィルとを有している。伝統的なねじ結合において、図５Ａを参照すると、最も上のねじ山回旋１３は、フランクにおいて最も大きな荷重ベクトルを有する。すぐ下のねじ山回旋１３は、より小さな荷重ベクトルを受け、その下のねじ山回旋１３はさらに小さな荷重を受ける。底部のねじ山回旋１３は、ほとんど、電極１からピン５への荷重の伝達に関与しない。
【００４４】
欧州特許出願公開第１５２８８４０号明細書によれば、ねじ山８，１０のうちの１つには、回旋９，１３の谷底において楔斜面１８が形成されており、係合するねじ山回旋９，１３の頂上１９は、ピン５がソケット３，４に螺入されると、前記楔斜面１８と当接する。欧州特許出願公開第１５２８８４０号明細書による電極１とピン５とのねじ結合において、図５が参照され、ねじ山回旋１３の谷底における楔斜面１８に対する荷重ベクトルは、全ての楔斜面１８において事実上等しい寸法を有する。これは、荷重のほぼ等しいシェアが、各接触面において、電極１のねじ山回旋９の頂上１９から、ピン５のねじ山回旋１３の谷底における楔斜面１８へ、伝達されることを意味する。
【００４５】
図６は、回旋１３の谷底において楔斜面１８を備えた欧州特許出願公開第１５２８８４０号明細書により形成されたねじ山１０を有するピン５がモノトロードされた慣用の電極１のソケット３を示しており、この場合、係合する電極ねじ山回旋９の頂上１９は、ピン５がソケット３に螺入されると、前記楔斜面１８と当接する。本発明によれば、ねじ山１０はさらに、非耐荷重隣接ねじ山回旋１４と、好適には、非接触ねじ山回旋１７とを有する。これにより、本発明は、伝統的なねじ山に限定されることなく、新規のねじ山設計にも適用されることができることが示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】モノトロード（連結）する前の、ピンと、電極の縦断面図である。
【図１Ｂ】モノトロード（連結）する前の、ピンと、電極の縦断面図である。
【図２Ａ】従来のピンによって連結された２つの従来の電極の縦断面図である。
【図２Ｂ】従来のピンによって連結された２つの従来の電極の連結領域の詳細図である
【図３Ａ】本発明によるピンによって連結された２つの従来の電極の縦断面図である。
【図３Ｂ】本発明によるピンによって連結された２つの従来の電極の連結領域の詳細図である。
【図４】従来のピンによってモノトロードされた、本発明による電極のソケットの詳細な縦断面図を示している。
【図５Ａ】電極とピンとの間のねじ山付結合の詳細な縦断面図であり、荷重ベクトルがねじ山回旋のフランクに引かれている。
【図５Ｂ】電極とピンとの間のねじ山付結合の詳細な縦断面図であり、荷重ベクトルがねじ山回旋の谷における楔斜面に適用されている。
【図６】本発明の１つの実施形態によるピンによってモノトロードされた従来の電極のソケットの詳細な縦断面図を示している。
【符号の説明】
【００４７】
１，２  電極、  ３，４  ソケット、  ５  結合ピン、  ５ａ，５ｂ  端部、  ６  端面、  ７  ソケット底部、  ８  雌ねじ山、  ９  ねじ山回旋、  １０  雄ねじ山、  １１  端面、  １２  間隙、  １３  ねじ山回旋、  １４  隣接ねじ山回旋、  １５  隣接面、  １６  非隣接面、  １７  非接触ねじ山回旋、  １８  楔斜面、  １９  頂上、  Ｍ  中間平面
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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