DE1062520B

DE1062520B - Anode fuer den Kathodenschutz von Metallkonstruktionen

Info

Publication number: DE1062520B
Application number: DEH25969A
Authority: DE
Inventors: Jack Horace Percival Randall
Original assignee: FA Hughes and Co Ltd
Current assignee: FA Hughes and Co Ltd
Priority date: 1955-02-11
Filing date: 1956-01-11
Publication date: 1959-07-30
Also published as: GB780348A; FR1140655A; NL99048C; BE544582A

Description

DEUTSCHES

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Korrosion vermindernden Kathodenschutz für Metallkonstruktionen verschiedener Art, z. B. von Schiffen, Docks, Rohrleitungen u. dgl.

Solche Kathodenschutzeinrichtungen bestehen für gewöhnlich aus einer Anode in Form eines Blockes aus geeignetem Material, z.B. Magnesium oder Magnesiumlegierungen. In diese Metallblocks erstreckt sich ein eiserner Leiter, der mit der Metallkonstruktion elektrisch leitend verbunden ist. Die Metallkonstruktion und die Anode befinden sich in Kontakt mit einem Elektrolyten, z. B. in Kontakt mit Seewasser. Dabei ist es erstes Erfordernis, daß die Anode und der Eisenkern in gegenseitigem elektrischem Kontakt miteinander stehen. Dieser Kontakt muß während der gesamten Lebensdauer der Anordnung aufrechterhalten bleiben, um zu gewährleisten, daß die Anode selbst wirksam bleibt und das Anodenmaterial vollkommen aufgebraucht wird.

Der Leiter besteht in bekannter Weise aus einem Eisenstab. Zur Gewährleistung eines guten elektrischen Kontaktes ist das geschmolzene Anodenmaterial um den sich im festen Zustand befindlichen Eisenstab herumgegösseri. Dabei wird in der Weise verfahren, daß der Eisenstab zunächst mit einem Überzug aus Nichteisenmetall, z.B. Zink, Zinn, Aluminium od. dgl., versehen wird. Dieser Überzug hat die Aufgabe, eine Metallbindung¹ zwischen der Anode, die aus Magnesium oder Magnesiumlegierung besteht, und dem Leiter, nämlich dem Eisenstab, herzustellen.

Trotzdem ist es nicht immer möglich, auf diese Weise einen guten Kontakt zwischen dem Leiter und der Anode herzustellen. Dies scheint darauf zurückzuführen zu sein, daß beim Gießen Wärme von dem Anodenmetall auf den im festen Zustand sich befindliehen eisernen Kern übertragen wird. Dies verlängert die Verfestigungszeit desjenigen Anodenmetalls, das nahe dem Eisenstab liegt, im Vergleich zum-übrigen Material des Anodenkörpers. Diese verzögerte Verfestigung und das natürliche Schrumpfen des Metalls führen zur Bildung von Hohlräumen zwischen, dem Anodenmaterial und dem Eisenstab. Tritt, wie häufig, das Schrumpfen an der Stelle des Eintrittes des Leiters in die Anode ein, so ist der Zutritt von Feuchtigkeit zwischen der Anode und dem Eisen- ⁴S stab möglich, eine Feuchtigkeit, die den elektrischen Kontakt zu zerstören geeignet ist.

Kommt dem Leiter nicht nur die Aufgabe der Stromführung zu, sondern hat er auch Trägerauf gaben zu erfüllen, so wird man sich eines Eisenstabes größerer Dimension bedienen müssen, insbesondere dann, wenn auch die Anode beträchtliche Maße aufweist. Hierdurch werden die Schwierigkeiten bei der Gewinnung eines guten elektrischen Kontaktes zwi-Anode für den Kathodenschutz von Metallkonstruktionen

Anmelder: -' ;^! ·

F. A. Hughes & Co. Limited, London

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Weickmann '

und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte, ^:

München 22, Brunnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 11. Februar und 21. März 1955

Jack Horace Percival Randall, London, ist als Erfinder genannt worden

sehen. Anode und stromführendem Eisenkern vermehrt. Dies gilt auch, wenn, wie bekannt, außer dem Träger versteifende Rundstäbe vorgesehen sind.

Dem trägt die vorliegende Erfindung dadurch Rech; nung, daß die Anode zwei Leiter aus edlerem Metall als sie selbst trägt.' Der eine Leiter besitzt einen seiner Eigenschaft als Träger entsprechenden'Querschnitt, während der andere Leiter, ein. Hilfsleiter, einen verminderten, für die Stromführung ausreichenden Querschnitt, nämlich nicht mehr als ein Fünftel der Querschnittsfläche des Trägers, aufweist und durch das Anodenmetall umgössen ist. Würde die Querschnittsfläche des Hilfsleiters die angegebene Grenze überschreiten, so würde die Wirksamkeit vermindert sein, da die dadurch bedingte größere Masse beim Gießen zur Bildung von Hohlräumen führen würde. Besitzt aber der Hilfsleiter eine sehr kleine Masse, so wird er beim Gießprozeß nur sehr wenig Hitze absorbieren können, mit der Folge, daß eine gute Bindung zwischen ihm und dem ihn umgebenden Anodenmaterial vorliegt. Es ist damit eine gute leitende Verbindung gewährleistet und damit eine erhöhte Lebensdauer der Anode. Versuche haben ergeben, daß auf diese Weise hergestellte Anoden tatsächlich den gestellten Anforderungen weitgehendst genügen.

Bei Anoden, bei denen der Träger ausschließlich zur Stromführung benutzt wird, kann gegen Ende der Lebensdauer der Anode der Fall eintreten, daß, zufolge eingetretener Korrosion, sich Teile von dieser ungenützt ablösen.

' "'^{: V} 909 579/410

Für eine 90-kg-Tankanode ist z. B. ein Winkel-, träger aus Flußeisen der Ausmaße 5 · 5 · 0,62 mm erforderlich. Dazu kommt noch eine Stahlplatte des Ausmaßes von 5· 20· 0,62 mm, welche dazu bestimmt ist, innerhalb der Anode zu liegen. Dieser Träger wurde bisher auch für die elektrische Stromleitung benutzt. Die Querschnitte dieses Trägers überschritten weit diejenigen Querschnitte, die für die Stromführung erforderlich sind. Ein Band von. weniger als 0,8 mm Stärke und 12,5 mm Breite würde genügend sein. Verwendet man ein solches Band als zusätzliches Element für die Stromführung, so kann man das Vorliegen eines guten Kontaktes zwischen dem Träger und, der Anode außer betracht lassen. In der Praxis wird natürlich der Träger ebenfalls als Stromleiter dienen, aber nur so lange, wie der elektrische Kontakt zwischen dem Träger und der Anode nicht zerstört ist. Letzteres spielt aber bei Vorliegen eines Hilfsleiters keine Rolle, da die Stromzuführung durch den Hilfsleiter aufrechterhalten bleibt. Selbstverständlich kann auch der Hilfsleiter zur Herbeiführung einer guten Metallbindung mit einem Überzug versehen sein, z. B. kann der Eisenstab mit Zinn, Zink, Aluminium oder dergleichen Nichteisenmetallen ausgerüstet sein.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen. erfindungsgemäßer Anoden, und zwar

Fig. 1 eine Anode im Schrägriß,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Anode im Schrägriß,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer Anode im Aufriß,

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform einer Anode im Schrägriß.

Gemäß Fig. 1 erstreckt sich in den. halbkugelförmigen massiven Anodenblock 10 ein als Träger dienender Kern 11. Dieser ist in die Anode eingebettet und trägt an seinem inneren Ende eine Verankerungsplatte 12. Zusätzlich ist ein U-förmiger Hilfsleiter 13 in die Anode eingebettet und mit seinen beiden Enden innerhalb der Anode an dem Träger 11 befestigt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann sich das eine Ende des Hilfsleiters 13 auch aus dem Block 10 der Anode heraus erstrecken.

Gemäß der Ausführungsform der Fig. 3 ist in den Anodenblock 10 der sich verjüngende Teil eines hohlkegelförmigen . Eisenkernes 20 eingebettet, der den Träger darstellt. Der Kern 20 ist mit Beton gefüllt und an seinem äußeren Ende durch eine Platte 21 verschlossen. Diese Platte 21 kann der Befestigung der Anode dienen. Vier gebogene, sich kreuzende Stahlbänder 22 sind mit ihren Enden auf den innenliegenden Kopf des Kernes 20 aufgeschweißt. Die Teile 23 und 24 der Bänder 22 sind gelocht. Die Bänder 22 bilden die Hilfsleiter.

ίο Gemäß der Ausführungsform der Fig. 4 besitzt der Anodenblock zwei geradlinige Trägerpaare 11 und 13. Die Träger 11 und 13 stehen an beiden Enden über den Elektrodenblock 10 vor. Innerhalb des Blockes sind die Träger 11 und 13 durch Querstäbe 14 miteinander verbunden und bilden mit diesen ein Netzwerk.

Claims

Patentansprüche:

1. Anode für den Kathodenschutz von. Metallkonstruktionen, bestehend aus einem Metallblock, wie Magnesium, Magnesiumlegierung, in den ein als Leiter dienender Träger aus edlerem Metall als das der Anode eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Anodenblock ein mit dem Träger- (11 bzw. 20) verbundener, elektrisch leitender Hilfsleiter (13 bzw. 14 bzw. 23, 24 bzw. 22) vollkommen eingebettet ist und die Querschnittsfläche dieses Hilfsleiters nicht mehr als ein Fünftel der Querschnittsfläche des Trägers aufweist.

2. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Hilfsleiter (22 und 14) vorgesehen sind und jeder Hilfsleiter mit seinen beiden Enden an beabstandeten Punkten des Trägers (20 bzw. 11) befestigt ist.

3. Anode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger Kegelform besitzt, mit seinem sich verjüngenden Teil teilweise in den Block (10) eingebettet ist und der Kegel innerhalb des Blockes sich kreuzende Bänder (22) aufweist, die teilweise durchlocht sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: .
4-5 Zeitschrift »Werkstoffe und Korrosion«, 1953,
S. 320.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

ι 909 579/410 7.59