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Stabförmige Elektrode für elektrische Sammler
Die Erfindung bezieht sich auf sogenannte Röhrchenplatten, deren stabförmige Elektroden meist kreis- förmigen (Zylinderelektroden), aber auch elliptischen oder vieleckigen Querschnitt aufweisen. Solche
Röhrchenplatten bestehen aus einer Vielzahl dicht aneinandergereihter Röhrchen, die von einem gemeinsamen Hartbleirahmen (Gitter) eingeschlossen sind. Die Röhrchen umkleiden eine Anzahl vertikaler, in
Abständen voneinander angeordneter Stäbe aus leitendem Material (Hartblei), wobei jeder einzelne Stab in aktive Masse eingebettet ist. Die Röhrchenwandungen sind mit Perforationen versehen, die für den
Elektrolyten durchlässig sind.
Die ersten Röhrchen dieser Art bestanden aus Hartgummi und waren mit einer Vielzahl eng nebeneinanderliegender Schlitze versehen. Geschlitzte Hartgummiröhrchen sind aber nicht genügend bruchsicher und auch nicht elastisch genug, d. h. sie sind mech. isch empfindlich und vermögen dem Druck der aktiven Masse nicht genügend Widerstand zu leisten. Ausserdem schlammt die aktive Masse unerwünscht rasch aus, weil die Schlitze, die durch Sägen hergestellt werden, zu weit sind, um die Ausschlammung zu verhindern ; sie können aber mechanisch nicht kleiner oder enger gefertigt werden.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist die Hülle für die aktive Masse auch bereits aus einem dünn- wandigen, etwas biegsámen, elastischen, gelochten oder mit Schlitzen versehenen Rohr aus einem Vinylpolymer bzw. Polyvinylchlorid hergestellt worden, das innen mit einem Glaswollgewebe (Strumpf) ausgekleidet war.
Ein derartiger Gewebestrumpf ist jedoch nur ausserordentlich schwierig in die Röhrchen hineinzubringen. Zudem wird er leicht durch den Druck, welcher von der aktiven Masse ausgeht, an den Kanten der Perforation beschädigt. Schliesslich können die einzelnen Maschen des Gewebestrumpfes auch leicht auseinandergezogen werden und reissen, so dass ein schneller Masseausfall die Folge ist. Auch wird der innere Widerstand des Sammlers erhöht und es kann zu unerwünscht hohen Innentemperaturen (Säuretemperaturen) mit ihren unangenehmen Begleiterscheinungen, wie Sulfatierung, Verringerung der Diffusionsgeschwindigkeit und Spannungsabfall, kommen.
Diese Nachteile hat man dadurch zu beseitigen versucht, dass in ein äusseres, mit Perforationen versehenes Röhrchen aus einem Vinylpolymer ein zweites perforiertes Röhrchen eingeschoben und das Glaswollgewebe od. dgl. zwischen diesen beiden Röhrchen angeordnet wurde. Diese Lösung des Problems bringt aber nicht nur einen Raumverlust und damit geringeres Massevolumen mit sich, sondern erfordert auch in der Herstellung material- sowie arbeitsmässig einen grossen Aufwand.
Die Erfindung greift deshalb das Problem von einer andern Seite an. Sie betrifft eine stabförmige Elektrode, z. B. Zylinderelektrode, für elektrische Sammler, bei welcher die aktive Masse von einem perforierten Röhrchen umgeben ist, und zeichnet sich dadurch aus, dass erfindungsgemäss die Perforationen des Röhrchens mit einer porösen Masse aus gesintertem pulverförmigemKunststoff, z. B. Polyvinyl- chlorid, ausgekleidet sind.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass es bereits bekannt ist, Separatorplatten elektrischer Sammler aus einem gesinterten, pulverförmigen Kunststoff herzustellen (vgl. österr. Patentschrift Nr. 189244). Neu ist aber die erfindungsgemässe Verwendung dieses Materials zur Auskleidung der Perforationsöffnungen von Röhrchenelektroden.
Der Hauptvorteil der erfindungsgem ässen Ausgestaltung der Elektrode besteht darin, dass das schwierige
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Einziehen eines inneren Gewebestrumpfes überflüssig ist und der durch solche Innenstrümpfe verursachte Raumverlust vermieden wird. Besonders vorteilhaft ist-es, wenn einem weiteren Merkmal der Erfindung entsprechend die Perforationen einen sich nach aussen verkleinernden Durchmesser aufweisen. Eine derartige konische Ausgestaltung der Perforationen in dem Röhrchen erschwert nämlich ein Nachlassen der homogenen Verbindung zwischen den Innenwandungen der Perforationen und ihrer porösen Auskleidung.
Soferne die Perforationen in weiterer Ausbildung der Erfindung an der Innenwandung des Röhrchens von ringförmigen Wülsten umgeben sind, bedeutet dies eine weitere wesentliche Vorkehrungsmassnahme gegen
Masseausfall. Die erwähnten Vorteile sind auch noch dann verwirklicht, wenn gemäss einer weiteren Aus- führungsform der Erfindung zusätzlich die gesamte Innenwandung des Röhrchens mit porösem Material aus- gekleidet wird, was fertigungsmässig Vorteile bieten kann. Die fertigungsmässigen Vorteile liegen unter anderem darin, dass es dabei möglich ist, zunächst flache Folien einseitig zu verkleiden und zugleich deren Perforationen mit mikroporöser Füllung zu versehen und diese flachen Folien anschliessend einzu- rollen und zu Röhrchen zu verschweissen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Fig. 1 - 4 zeigen Teilquerschnitte durch perforierte Röhrchen für erfindungsgemässe Elektroden und
Fig. 5 stellt ein solches Röhrchen perspektivisch dar.
Gemäss Fig. 1 ist das Kunststoffröhrchen 1 mit zylindrischen Perforationen 2 versehen, welche durch Stanzen hergestellt sind.. In jeder Perforation befindet sich eine poröse Auskleidung 3 aus pulverförmigem PVC, welche durch Erhitzen homogen mit dem Röhrchen 1 verbunden ist. Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von jener gemäss Fig. 1 lediglich dadurch, dass jeder Perforation 4 ein sich nach aussen verkleinernder Durchmesser gegeben ist, so dass sie eine konische Gestalt hat. Hiedurch wird dem von der Masse auf die Auskleidung ausgeübten Druck ein wirksames Hemmnis entgegengestellt, so dass ein Hinausdrücken der porösen Masse aus der Perforation erheblich erschwert ist ; dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Säuretemperatur aus irgendeinem Grunde einmal erhöhte Werte annehmen sollte.
Gemäss Fig. 3 sind die Perforationen 5 durch Drücken herbeigeführt, so dass an der Innenwandung des Röhrchens ringförmige Wülste 6 entstehen, welche die Perforationen umgeben. Diese ringförmigen Wülste 6 verleihen der Innenwandung des Röhrchens eine reibeisenartige Ausgestaltung, welche einemschnellen Masseausfall wirksam entgegenwirkt, selbst dann noch zu einem gewissen Grade, wenn einmal eine mikroporöse Perforationsauskleidung herausfallen sollte.
Gemäss Fig. 4 ist die gesamte Innenwandung des Röhrchens mit einer Auskleidung 7 aus porösem Material versehen, welche in geeigneter Weise mit dem Röhrchen verbunden ist, z. B. mit der mikroporösen Perforationsauskleidung ein gemeinsames Ganzes bildet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stabförmige Elektrode für elektrische Sammler, bei welcher die aktive Masse von einem perforierten Röhrchen umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationen (2,4, 5) des Röhrchens (1) mit einer porösen Masse aus gesintertem pulverförmigemkunststoff, z. B. Polyvinylchlorid, ausgekleidet sind.