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Anordnung zur Vermeidung von Korrosionsschäden
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die entsprechend den Abständen voneinander gegenüberliegenden Wandteilen des Wassermantels an Stel- len mit kleinem Abstand isoliert, an Stellen mit grossem Abstand verdrillt und an Stellen mit grösserem
Flüssigkeitsvolumen, Turbulenz und starker Strömung noch zusätzlich auf Spiralen angeordnet sind, und dass am kurbelseitigen Ende des Wassermantels als besonders gefährdeter Teil in Umfangsrichtung noch zusätzlich Platindrähte vorgesehen sind.
Mit den so technologisch ausgelegten Platindraht-Anodensy- stemen wird es ermöglicht, dass in extrem ungünstigen Geometrien von Innenräumen eine optimale
Stromverteilung erreicht wird und mit maximaler Spannung von 2, 7 V gearbeitet werden kann, und im
Betrieb mit stark alkalischen Medien Wasserstoffentwicklung weitgehendst vermieden wird. Durch An- wendung der Erfindung ist es möglich, erstmalig auch Aluminium-Legierungen für Motorblöcke und Zy- linderköpfe für Dieselmotoren einzusetzen, ohne dass Schädigungen beim Einsatz mit aggressiven Kühl- medien auftreten.
Die Lebensdauer von Schiffsdieseln und Motoren, welche betriebsbedingt mit aggressiven Kühlme- dien betrieben werden, wird durch die Erfindung um 300 - 40ago gesteigert.
Die Zeichnungen erläutern die Erfindung beispielsweise : Fig. 1 zeigt den Querschnitt und Fig. 2 den
Längsschnitt durch eine Motorblockkammer, Fig. 3 gibt die Einzelheit X aus Fig. 2 wieder, Fig. 4 ist ein Schnitt durch einen Kühlwasserkanal eines Zylinderkopfes mit Stromanschluss und Fig. 5 ein Schnitt durch Fig. 4.
Nach Fig. l und 2 sind die heisswasserumspülten Flächen des Motorblockes 1 und der Zylinder- büchsen 2 das zu schützende Potential. Über die als Anode vorgesehenen, endlosen Platindrähte 3 wird der Strom zu den Phasengrenzen verteilt. Entsprechend den räumlichen Verhältnissen bei lamina- rer und turbulenter Strömung, Leitfähigkeits- und Widerstandswerten wird für die spannungsabhängige
Schutzstromdichte an Stellen mit geringem Abstand der Wandteile (bei 9), an Stellen mit grossem Ab- stand verdrillt (bei 3a) und an Stellen mit grösserem Flüssigkeitsvolumen, Turbulenz und starker Strö- mung noch zusätzlich auf Spiralen angeordnet. Die die Platindrahtanoden tragenden Kunststoffelemente 4 sind auf Stahlbolzenscheiben 5 befestigt und an den Motorblock mit beständigem Kleber geklebt oder in Klemmverschraubungen 6 an die Rippen 7 geschraubt.
Die zusätzlichen Platindrahtanoden 8 sind am kurbelseitigen Ende des Wassermantels in Umfangsrichtung vorgesehen. Entsprechend den Betriebsbedingungen mit sauren und alkalischen Medien werden die zusätzlichen Platindrahtanoden 8 durch ein Kontaktthermometer im Temperaturgefälle nach Bedarf automatisch geschaltet. Sämtliche zusätzliche Drahtanoden werden über eine Schaltbrücke für sämtliche Motorblockkammern geschaltet, damit in Zeitabständen mit verschiedenen elektrischen Grössen Ablagerungen und Deckschichten gelöst und ausgetragen werden.
Nach Fig. 3 wird die Drahtanode auf einem Kunststoffelement 10 verdrillt angeordnet und in Spiralen mit der erforderlichen Steigung und Durchmesser verlegt. Durch diese konstruktive Gestaltung wird in grossräumigen Stellen mit ungünstiger Geometrie und grossem Wasservolumen, Turbulenz und notwendiger Schutzstromdichte für maximale Polarisation Rechnung getragen und Korrosion vermieden.
Gemäss den Fig. 4 und 5 wird in einem Kühlkanal eines Zylinderkopfes, der auf dem Motorblock befestigt ist, die Platindrahtanode 11 auf das Kunststoffsystem, bestehend aus Kunststoffrohr 12, Kunststoffplatten 13,14 und Mutter 15, verlegt. Für jeden Stromkreis der Drahtanoden im Block und Zylinderköpfen erfolgt für den Anschluss von aussen die Durchführung der Anoden durch das Anschlusssystem, bestehend aus Metallbuchse 16, Gummidichtung 17, Deckel 18, Überwurfmutter 19, Kunststoffscheibe 20, Flachmutter 21, Kunststoffbuchse 22, Gummistopfbuchsenpackung 23 und Messinggewindebolzen 24, auf die Schaltbrücke.
Die erfindungsgemässe Anordnung hat den besonderen Vorteil, dass durch die zusätzliche Anode mit kurzzeitig hoher Spannung durch Wasserstoffentwicklung wärmeableitungshemmende harte Deckschichten gelöst und ausgetragen werden, wodurch oft auftretende funktionelle Störungen, wie Zylinderkopfrisse, Kolbenfresser usw. zu vermeiden sind. Durch die bemessene kurzfristige Überpolarisation mit höherer Spannung treten keine Schädigungen durch Wasserstoff a. uf.
Die Kosten sind gegenüber dem ökonomischen Nutzen gering. Da im Seewasserbetrieb und im Einsatz mit ähnlichen Medien die Betriebstemperatur von 45 auf 800C erhöht wird, tritt erwartungsgemäss eine beachtliche Einsparung an Betriebsstoff und weit geringerer Verschleiss ein, worin eine Erhöhung der Lebensdauer begründet liegt. Der bis jetzt oft bis zu einer Generalreparatur durch Korrosion schrottreife Motorblock kann mit den installierten Anodensystemen für mehrere Generalüberholungen verwendet werden.
Um die Anodensysteme richtig anzuordnen und um die Grösse der Fremdspannung zu bestimmen, bringt man eine Standardlösung als Förder- oder Kühlmedium in die zu schützende Anlage ein und führt
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einen Probelauf durch, aus den dabei vorgenommenen Potentialmessungen kann man die Anodensysteme korrigieren.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Vermeidung von Korrosionsschäden durch kathodischen Innenschutz mit Fremdstrom im Wassermantel flüssigkeitsgekühlter Kraft- und Arbeitsmaschinen, insbesondere bei Brennkraftmaschinen, deren Zylinderblock und -kopf aus Leichtmetall besteht, dadurch gekennzeichnet, dass entlang den zu schützenden Flächen des Kühlwassermantels des Zylinders, sowohl in Längs- als auch in Umfangsrichtung auf im Mantel fixierten Kunststoff- oder Keramikträgern Platindrähte (3,11) und/oder platinierte Blechstreifen als Anoden gespannt sind, die entsprechend den Abständen voneinander gegenüberliegenden Wandteilen des Wassermantels an Stellen mit kleinem Abstand isoliert, an Stellen mit grossem Abstand verdrillt und an Stellen mit grösserem Flüssigkeitsvolumen,
Turbulenz und starker Strömung noch zusätzlich auf Spiralen angeordnet sind, und dass am kurbelseitigen Ende des Wassermantels als besonders gefährdeter Teil in Umfangsrichtung noch zusätzlich Platindrähte (8) vorgesehen sind.