DE1065819B

DE1065819B - Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Abstandes zwischen den Anoden und der beweglichen Queck silberkathode von Zellen fur die Elektro lyse wäßriger Losungen wahrend des Betriebes

Info

Publication number: DE1065819B
Application number: DENDAT1065819D
Authority: DE
Inventors: Lccle Brüssel Rene Bulte Forest Brus sei und Rene Crabbe Boitsfort Brüssel Charles Deprez (Belgien)
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1957-02-09
Publication date: 1959-09-24
Also published as: BE554895A; US3361654A; CH357058A; GB853360A; US3052618A; FR1202149A

Description

DEUTSCHES

25 B - 1 5 / 0

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. SEPTEMBER 1959

In Zellen mit beweglicher Quecksilberkathode vom waagerechten Typ für die Elektrolyse wäßriger Lösungen ist es notwendig, von Zeit zu Zeit den Abstand zwischen den Elektroden zu regeln, um die Abnutzung der Graphitanoden auszugleichen.

Verschiedene Vorrichtungen sind bekannt, um diese Regelung ohne Unterbrechung des Betriebes der Zellen durchzuführen. Beispielsweise hat W. C. Gardiner in »Chemical Engineering«, Bd. 54, November 1947, S. 108 bis 112, Tragstangen und Stromzuführung von Anodenplatten beschrieben, die derart in dem Deckel der Elektrolysezellen angeordnet sind, daß die Drehung dieser Stangen die Anodenplatten gegen die Kathode herabgehen läßt. Die erste Einstellung wird beim Stillstand bei der Erneuerung der Anoden bewirkt, und während des Betriebes wird die Abnutzung der Anoden von Zeit zu Zeit durch Drehen der Tragstangen ausgeglichen, wobei die Anoden um eine Strecke gesenkt werden, die durch die an einem Voltmeter abgelesene, zwischen den Anoden und der beweglichen Kathode herrschende Spannung gesteuert wird.

Es ist auch bereits aus der belgischen Patentschrift 451 762 bekannt, den Abstand zwischen den Anoden und der beweglichen Quecksilberkathode während des Betriebes der Zelle durch die Verschiebung von Platten zu regeln, die die Anoden tragen und als Deckel für die Elektrolysezelle dienen. Um dies zu bewerkstelligen, sind die Seitenwände der Zellen mit fest angeordneten Bügeln versehen, in die an den Platten befestigte und mit Gewinde versehene Stangen eingreifen. Somit sind die Platten in fest angeordneten Bügeln aufgehängt und durch Muttern gehalten, die auf den mit Gewinde versehenen Stangen eingreifen und auf die fest angeordneten Bügel drücken. Wenn man die Muttern lockert, bewirkt man das Herabgehen der Platten, wodurch während des Betriebes die Abnutzung der Elektroden ausgeglichen werden kann.

Bei diesen beiden Einrichtungen hängt die Einstellung von der Einschätzung des Benutzers ab und ist daher nicht sicher vor Irrtümern. Darum hat man beispielsweise nach der britischen Patentschrift 627 349 Einrichtungen vorgeschlagen, die auf dem Zellenboden, der ja den Träger der beweglichen Quecksilberkathode bildet, Träger aufweist, auf die sich die frei aufgehängten Graphitanoden abstützen. In dem Grade des Verbrauchs des Graphits senken sich die Anoden in Richtung auf die Kathode zu, und auf diese Weise wird der Abstand zwischen den Elektroden theoretisch konstant erhalten, festgelegt durch die Ausmessungen der Träger. Diese Einrichtungen besitzen zwei Nachteile: Einerseits bilden die Träger ein dauerndes Hindernis für den gleichförmigen Umlauf des Quecksilbers und können Schranken darstellen, die sich der

Verfahren und Vorrichtung

zum Einstellen des Abstandes

zwischen den Anoden und der beweglichen Quecksilberkathode von Zellen

für die Elektrolyse wäßriger Lösungen

während des Betriebes

Anmelder:
SoIvay & Cie., Brüssel

Vertreter: Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt,
Hamburg-Harburg 1, Wilstorfer Str. 32

Beanspruchte Priorität:
Belgien vom 9. Februar 1957

Charles Deprez, Uccle, Brüssel,

Rene Bulte, Forest, Brüssel,

und Rene Crabbe, Boitsfort, Brüssel (Belgien),

sind als Erfinder genannt worden

Mitnahme von Verunreinigungen durch das Quecksilber in den Weg stellen, oder feste Bruchstücke können dauernde örtliche Kurzschlüsse hervorrufen, die dem guten Funktionieren der Zelle schaden; andererseits ist an den Berührungspunkten zwischen den Trägern und der Anode die Abnutzung weniger schnell als anderswo, und der Abstand zwischen den Elektroden ist schwierig zu schätzen. Um diese Nachteile zu beseitigen, hat man in den belgischen Patentschriften 522 772 und 525 554 vorgeschlagen, auf dem Träger der beweglichen Quecksilberkathode Hohlräume anzuordnen, in die sich einziehbare Meßstücke hineinbewegen können, die von der Oberfläche des Trägers um eine vorbestimmte Höhe auftauchen und auf denen man sich die Anoden während der Dauer der Einstellung abstützen läßt.

Bis heute sind alle Einstelleinrichtungen von Hand betätigt worden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung des Abstandes zwischen den Elektroden von Elektrolysezellen mit beweglicher Quecksilberkathode während des Betriebes und eine selbsttätige Vorrichtung, die die Gesamtheit der Anoden in minimaler Zeit einzustellen und so eine genaue Einstellung zu erhalten ermöglicht, unabhängig von jeder menschlichen Schätzung.

909 629/273

Es wurde die überraschende Tatsache festgestellt, daß es möglich ist, ohne größere Nachteile während einer beschränkten Zeit eine Berührung zwischen einer Anode und der beweglichen Quecksilberkathode einer Elektrolysezelle zu dulden. Infolgedessen besteht das Verfahren darin, nacheinander jede der Anoden an ihrer Tragstange und Stromzuführung, die durch den Deckel der Zelle geht, zu ergreifen, sie der Kathode zu nähern bis zu dem Augenblick, wo die Stromstärke durch die gegenseitige Berührung der Elektroden einen gegebenen Wert in Funktion der in der Zelle herrschenden Spannung erreicht oder eine rasche Zunahme erfährt, beispielsweise durch die Berührung zwischen den Elektroden, und dann die Anode in entgegengesetzter Richtung um einen im wesentlichen der optimalen Leistung der Elektrolysezelle entsprechenden Abstand zu verschieben.

Die Vorrichtung zur selbsttätigen Ausführung des Verfahrens entsprechend der Erfindung besteht aus der Kombination von zwei Schlitten, von denen der erste sich auf einem Rollweg parallel zur Längsachse der Zelle und der zweite sich quer zur Längsachse verschiebt. Der zweite Schlitten ist mit einer senkrecht beweglichen Zange mit mehreren Klauen ausgerüstet, die konzentrisch zum Anodenträger angeordnet sind, um ihn zu verschieben. Dabei werden die Bewegungen der Schlitten und der Stange elektrisch gesteuert gemäß einem vorbestimmten Programm von einer Steuerstelle aus, die an einem beliebigen Platz der Elektrolyseaulage oder außen auf einer Zelle oder auch auf einem der zwei Schlitten gelegen sein kann.

Die Zeichnungen geben eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise wieder und stellen dar:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung,

Fig. 2 eine Einzelheit des Verriegelungssystems der Vorrichtung auf dem Deckel der Elektrolysezelle,

Fig. 3 die elektrischen Verbindungen zwischen den verschiedenen Organen, die die Selbsttätigkeit der Anlage sicherstellen, in schematischer Weise,

Fig. 4 die Speisestromkreise jedes Motors der Vorrichtung in schematischer Weise,

Fig. 5 eine Elektrolyseanlage von oben in schematischer Weise, wobei die Pfeile angeben, in welchem Sinne die Einstellung bewirkt wird,

Fig. 6 eine Abwandlung des Kontaktstöpsels in der Form einer Kontakteinrichtung.

Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf dieses gegebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist mit einer Reihe von Relais und Kontakteinrichtungen versehen, die ihre automatische Betätigung sicherstellen. Bekanntlich kann eine Kontakteinrichtung gleichzeitig das öffnen und das Schließen verschiedener Stromkreise gewährleisten, wodurch mehrere gleichzeitige Möglichkeiten erlaubt sind. Um diese Stromkreise und infolgedessen die verschiedenen Möglichkeiten anzuzeigen, sind in den Fig. 3 und 4 Ziffern in Klammern hinter dem Bezugszeichen der entsprechenden Kontakteinrichtung benutzt. Überdies sind gewisse Kontakteinrichtungen in der Ruhestellung offen, während andere geschlossen sind. Um diesen Unterschied anzuzeigen, sind im folgenden in der Beschreibung die Zeichen » + « und » —« benutzt. Somit bedeutet Kontakteinrichtung 111(1)—, daß bei der Kontakteinrichtung 111 der Stromkreis 1 in Ruhestellung geschlossen ist, d. h. also geöffnet wird, wenn er betätigt wird, während die Kontakteinrichtung 111(2) + bedeutet, daß bei der Kontakteinrichtung 111 der Stromkreis 2 in der Ruhestellung geöffnet ist, d. h. also geschlossen wird, wenn er betätigt wird. Wenn daher die Kontakteinrichtung 111 betätigt wird, wird der Stromkreis 1 geöffnet und gleichzeitig Stromkreis 2 geschlossen.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt in großen Zügen einen großen Schlitten C₁, der die Längsverschiebung der Vorrichtung ermöglicht, einen kleinen Schlitten C₂, der sich quer verschiebt und die Zange, den Verriegelungsmechanismus der Zange auf

ίο dem rohrförmigen, auf dem Deckel der Elektrolysezelle fest angeordneten Stück P und den Mechanismus des öffnens und Schließens der Klauen der Zange um die Tragstange der Anode trägt. Die gesamte Vorrichtung ist schließlich mit verschiedenen Steuer- und Einstellmechanismen versehen.

Der große Schlitten besteht aus einem Gestell C₁, getragen von zwei nicht dargestellten Achsen, auf denen zwei nicht dargestellte Laufrollen angebracht sind. Eine der Achsen wird gesteuert durch den Motor 1, der mit einem Geschwindigkeitsregler versehen ist. Das Anlassen des Motors 1 wird gesteuert durch Vermittlung der Kontakteinrichtung 101 + . Die seitlichen Querteile des Gestells tragen durch Elektromagnete 3 betätigte Finger 2. Diese Finger halten den Schlitten in einer bestimmten Lage fest, indem sie mit Haltekerben 4 in Eingriff kommen. Die Finger 2 werden durch Erregung der Elektromagnete 3 wieder gehoben, was durch Vermittlung der Kontakteinrichtungen 102(2)+, 103(1)+, 104(1)+, 105(2)-, 106(3)+, 107(1)-, 107(2)- und der Relais 201 und und 220(2) bestimmt wird, wobei das letztere um eine Sekunde verzögert ist, was noch die Berührung während einer Sekunde nach seinem Außerspannungbringen sichert. Eines der Querstücke trägt Gleitkontakte 50 und 51 zu noch später zu beschreibendem Zweck. Andererseits ist auf einem der Querstücke der Motor 5 mit Geschwindigkeitsregler befestigt, der den Doppelkontaktstöpsel 6 betätigt, der in Eingriff kommt mit einem Doppelstromabnehmer 70; jede von dessen Steckhülsen ist mit einer anderen Stelle auf dem Stromweg verbunden, d. h. an eine verschiedene Stelle des Kupferstabes angeschlossen, der zur Leitung des Stroms vom Boden der Elektrolysezelle zu den Anoden der unmittelbar benachbarten Zelle dient. Dieser Kontaktstöpsel stellt die in der Zelle herrschende Stromstärke fest, wenn die Anode in Berührung mit der Kathode tritt. Der Kontaktstöpsel 6 ist der Gefahr ausgesetzt, korrodiert zu werden. Man verwendet deshalb auch vorzugsweise eine Kontakteinrichtung, wie in Fig. 6 dargestellt. Diese Kontakteinrichtung ist in einen vollkommen dichten Kasten 400 eingeschlossen. An Stelle des Kontaktstöpsels 6 wird die durch den Motor 5 gesteuerte Achse mit einem Finger 401 versehen, der sich auf das bewegliche Stück 402 der Kontakteinrichtung abstützt. Dieses bewegliche Stück sichert beim Herabgehen die Schließung der Stromkreise 403 und 404, die an verschiedenen Stellen des Kupferstabes 406 angeschlossen sind, und sichert so die Stromleitung vom Boden der Elektrolysezelle zu den Anoden der anstoßenden Zelle. Das bewegliche Stück 402 ist mit einer Rückholfeder 405 ausgerüstet. Der Motor 5 wird durch Vermittlung der Kontakteinrichtungen 106(4) +, 108fl) +, 108(2) +, 109(4) + (verzögert um 1 Sekunde), 110(2)+, 110(3)+, 110(4)—, der Relais 202, 203, 204, 205 (verzögert um 1 Sekunde) und des Druckknopfes 301(1) + (ebenfalls verzögert um 1 Sekunde) betätigt.

Der kleine Schlitten C₂ besitzt auch zwei mit Laufrollen G versehene Achsen E. Eine der Achsen wird durch den Motor 7 gesteuert, der mit einem Geschwin-

digkeitsregler versehen ist und durch Vermittlung der Kontakteinrichtungen 106(2)+, 111(2)+, 116(1)+, 116(2)-, 116(3)- und der Relais 206 und 218 betätigt wird. Die Verriegelungseinrichtung des kleinen Schlittens auf dem großen Schlitten besitzt den Finger 8, betätigt durch den Elektromagnet 9, und ermöglicht, den kleinen Schlitten dank Haltekerben 10, vorgesehen auf den Längsträgern A, unbeweglich zu machen. Das Unter- und Außerspannungsetzen des Elektromagnets 9 erfolgt über die Kontakteinrichtungen 102(2)+, 103(1)+, 105(1)-, 106(1)-, 106(5)+, 111(1)-, 117-, die Relais 207, 208, 220(1) (verzögert um 1 Sekunde) und den Druckknopf 301(2)+. Der kleine Schlitten ist mit einem Gestell C₂ versehen, das vier elastische Träger 11 aufweist, an denen die Zange und die verschiedenen Mechanismen der Steuerung und Einstellung befestigt sind. Die ganze von dem elastischen Träger 11 getragene Zusammenstellung ist während der Einstellungen gleichsam unabhängig von den Schlitten gemacht.

Die Zange besitzt mehrere Teile, die gleichzeitig oder getrennt infolge beliebiger elektrischer selbsttätiger oder nicht selbsttätiger Einrichtungen sich betätigen können. Die ganze Einrichtung ist in die dichten und gegenüber korrodierenden Einflüssen widerstandsfähigen Gehäuse C₃ und C₄ eingeschlossen.

Der Verriegelungsmechanismus der Vorrichtung auf dem Rohrstück P, das die Tragstange der Anode An umgibt und auf dem Deckel der Elektrolysezelle befestigt ist, besitzt den Motor 12 mit Geschwindigkeitsregler und Reibungskupplung F₁. Der Motor 12 wird durch Vermittlung der Kontakteinrichtungen 103(2)+, 103(3)+, 109(1)+ (verzögert um 1 Sekunde), llOfl)+, 112fl)-, 112(2)-, 113(2)+, 113(3)— und der Relais 209, 210(2) (verzögert um 1 Sekunde), 211 und 212 betätigt. Der Motor 12 betätigt über ein Ritzel 13 mit um 45° schrägen Zähnen und eine Zahnstange 14 in Form eines Galgens das Verriegelungsrohr 15, versehen mit Bajonettkerben 16, die es an Anschlägen 17 des rohrförmigen Stücks P befestigen, das auf dem Deckel der Elektrolysezelle um die Tragstange der Anode An herum fest angeordnet ist. Die Fig. 2 gibt schematisch die Zahnstange 14 wieder; sie besteht aus zwei im rechten Winkel angeordneten Teilen. Das Ritzel 13, an dem ein nicht dargestelltes Leitrad angebracht ist, greift zuerst in die auf dem senkrechten Teil angeordnete Zahnstange ein, was zur Wirkung hat, das Verriegelungsrohr 15 heruntergehen zu lassen. Am Ende seines Weges angekommen, greift das Ritzel 13 dann in die auf dem waagerechten Teil angeordnete Zahnstange ein, was zur Wirkung hat, das Verriegelungsrohr sich drehen zu lassen und es über die Bajonettkerben 16 an den Anschlägen 17 des rohrförmigen Stücks P festzuhalten. Natürlich muß die die Anode tragende Stange durch den Deckel der Elektrolysezelle völlig gasdicht geführt sein. Man wird zu diesem Zweck etwa eine Einrichtung benutzen, wie sie beispielsweise in der belgischen Patentschrift 457 712 beschrieben ist.

Die eigentliche Zange besitzt auf den Achsen 19, die mit dem Träger 20 fest verbunden sind, gelenkige Klauen 18. Das untere Ende der Klauen ist dazu bestimmt, in die Rille 21 zu fassen, die in der die Anode An tragenden Stange ausgehöhlt ist. Der obere Teil der Klauen ist mit einer Rolle 22 versehen, auf die sich der Matrizenkonus 23 und der Patrizenkonus 24 abstützen. In Öffnungsstellung der Klauen sind die Konusse 23 und 24 an einem Anschlag 26 mittels einer Pleuelstange 25 mit Nase festgehalten. Die Pleuelstange 25, die um die Achse 42 beweglich ist, ist mit einer nicht dargestellten Feder versehen, die sie gegen den Träger 20 zu halten sucht. Eine Kerbe ist in dem Träger 20 für den Durchgang der Nase der Pleuelstange 25 vorgesehen. In Schließstellung der Klauen ist der Druckknopf 27, der von dem Teil 43 getragen wird, der selbst in dem Träger 20 gleiten kann und mit einer Rückholfeder 44 versehen ist, in Berührung mit der die Anode tragenden Stange. Der Teil 43 trägt einen Hebel 28, angeordnet in einer Aushöhlung des Trägers 20 und versehen mit einer Feder 45, die ihn gegen die Wand der Stange 20 zu halten sucht. Dieser Hebel wird nach oben im Augenblick verschoben, wo der Druckknopf in Berührung mit der Tragstange der Anode kommt, und er stützt sich auf die Nase der Pleuelstange 25, die dann von dem Anschlag 26 befreit wird. Auf den Konus 24 stützen sich die Federn 29, deren Freigabe die Konusse 23, 24 heruntergehen läßt, was Schließen der Klauen bewirkt.

Der Betätigungsmechanismus der Zange umfaßt den Motor 34, gesteuert durch Vermittlung der Kontakteinrichtungen 102(2)+, 109(5)+ (verzögert um 1 Sekunde), 110(1)+, 115(1)+, der Relais 210(1) (verzögert um 1 Sekunde), 216, 217 und 219. Der Motor 34 bewirkt das Senken und Heben der Zange durch Vermittlung der Reduktionsgetriebe 36 und 37, der Reibungskupplung 38 und der Schraube ohne Ende 35, an der der Träger 20 aufgehängt ist. Die richtige Einhaltung der Höhe des Wiederhebens der Zange wird bewirkt durch den Unterbrecher mit regelbarem Lauf 41, der durch Vermittlung einer Schraube ohne Ende 40, aus einem Stück mit der Schraube ohne Ende 35, in Bewegung gesetzt wird. Der Unterbrecher mit regelbarem Lauf 41 führt eine Drehung um 360° für eine senkrechte Bewegung der Zange um 100 mm aus. Eine Sicherheitseinrichtung, die den Drehsinn des Motors 34 umkehrt, ist durch die zwei Dynamogeneratoren 39 dargestellt, betätigt durch Vermittlung der Getriebe 36 und 37 und durch die Zahnräder D.

Der Mechanismus des Wiederbereitstellens der Konusse 23 und 24 umfaßt den Motor 30, versehen mit einer Reibungskupplung F₂, die ein rohrförmiges Zahnrad 31 betätigt, dessen unteres Ende mit Gewinde versehen und mit einer Schraube 32 ausgerüstet ist, mit der die Stangen 33 in Eingriff kommen, die dazu bestimmt sind, die Konusse 23, 24 zu heben. Der Motor 30 wird durch Vermittlung der Kontakteinrichtungen 109(2) + , 109(3)+ (verzögert um 1 Sekunde), 114(1)+, 114(2) + , der Relais 213, 214, 215 und des Unterbrechers mit regelbarem Lauf 41 betätigt.

Alle Motoren sind mit einer mechanischen Bremse ausgerüstet, deren Backen durch einen Elektromagnet betätigt werden, der in Reihe oder parallel mit dem Motor angeordnet ist. Das Anhalten der Erregung des Motors ruft das Anhalten der Erregung des Elektromagnets hervor, was das Bremsen der Bewegung des Motors durch Andrücken der Bremsbacken an seine Achse zur Folge hat. Selbstverständlich sind die Motoren, Kontakteinrichtungen und Relais stoßgeschützt und befinden sich unter einer gegen korrodierende Einflüsse dichte Umhüllung.

Die verschiedenen Kontakteinrichtungen werden durch folgende Teile betätigt:

Großer Schlitten C₁

105(1) - und 105(2) - ; 107(1) - und 107(2) - ;

Kleiner Schlitten C₂

106(1)-, 106(2)+, 106(3)+, 106(4)+ und 106(5) + ; IH(I)- und 111(2); 117-;

Finger 2

101+; 110(1)+, 110(2)+, 110(3)+ und
110(4)-;

Finger 8

113(1)+, 113(2)+ und 113(3)-; 116(1)+, 116(2)- und 116(3)-;

Kontaktstöpsel 6

104(1)+, 104(2)+ und 104(3) + ; 108(1)+ und 108(2) + ;

Verriegelungsrohr 15

103(1)+, 103(2)+ und 103(3) + ; 112(1)+ und 112(2) + ;

das Ende 18 der Klauen betätigt eine nicht dargestellte Kontakteinrichtung, die zur Wirkung hat, die Drehgeschwindigkeit des Motors 34 zu verringern, der sich ziemlich langsam dreht, wenn die Klauen um die Tragstange der Anode wieder geschlossen sind;
Schraube 32

die um 1 Sekunde verzögerte Kontakteinrichtung 109(1)+, 109(2)+, 109(3)+, 109(4)+ und 109(5)+ und die Kontakteinrichtung 114(1) + und 114(2) + ;
die Gesamtheit der Zange
102(1)+ und 102(2) + ;

Die Kontakteinrichtung 115(1)+ und 115(2) + wird durch noch zu beschreibende Mechanismen betätigt.

Die Fig. 5 stellt eine schematische Aufsicht einer Elektrolyseanlage dar. Nach diesem Schema hat die Vorrichtung die Einstellung der Zelle CLL₁ gerade bewirkt und befindet sich in der Lage »Ende der Einstellung«, angezeigt durch FR₁, d.h., der kleine Schlitten C₂ ist von einem Ausgangspunkt PD₁ abgegangen, hat anschließend vor den Anoden a_v a₂, a_s, O₄ ... a₃₂ angehalten und hat sich dann bis zum Punkt »Ende der Einstellung« FR₁ verschoben. Die Vorrichtung hat sich dann gemäß dem gestrichelten Pfeil PR über eine Rollbrücke verschoben und befindet sich jetzt in der Achse der ersten Anodenreihe b_v b₂, b₃ und b₄ der Zelle CLL₂. Der große Schlitten ist an eine Wechselstromquelle von 110 bis 115 Volt angeschlossen und verriegelt sich mittels der Finger 2, die in die Kerben 4 (Fig. 1) eingreifen. Die Fig. 3 gibt die Lage aller Kontakteinrichtungen in diesem Augenblick wieder: Die Zange ist in der oberen Lage und betätigt die Kontakteinrichtung 102+ (beide Stromkreise wurden geschlossen). Die Kontakteinrichtung 115+ wird nicht betätigt (beide Stromkreise bleiben offen). Da der große Schlitten verriegelt ist, befinden sich die Finger 2 in den Kerben &, und sie betätigen nicht mehr 101+ (Stromkreis offen), sondern betätigen die Kontakteinrichtung 110 (Stromkreise 1, 2 und 3 geschlossen, Stromkreis 4 offen). In Verriegelungslage kann der große Schlitten nicht die Kontakteinrichtung 105— betätigen (beide Stromkreise geschlossen); im Gegenteil, er betätigt die Kontakteinrichtung 107— (beide Stromkreise offen). Die Schraube 32, in unterer Lage auf dem Gewindeteil des rohrförmigen Zahnrades 31, betätigt die Kontakteinrichtung 114+ (beide Stromkreise geschlossen), während die Kontakteinrichtung 109+ frei ist (ihre fünf Stromkreise offen). Das Verriegelungsrohr 15 in oberer Lage betätigt die Kontakteinrichtung 103 + (die drei Stromkreise geschlossen). Der Finger 8, wieder zurückgefallen, betätigt die Kontakteinrichtungen 113 (Stromkreise 1 und 2 geschlossen, Stromkreis 3 geöffnet) und 116 (Stromkreis 1 geöffnet, Stromkreise 2 und 3 geschlossen). Der kleine Schlitten, in der Stellung FR₂, betätigt die Kontakteinrichtung 106 (Stromkreis 1 geöffnet, Stromkreise 2, 3, 4 und 5 geschlossen) und betätigt nicht die Kontakteinrichtung 111 (Stromkreis 1 geschlossen, Stromkreis 2 offen) und betätigt die Kontakteinrichtung 117 — (Stromkreis offen). Da der Kontaktstöpsel 6 in oberer Lage ist, ist die Kontakteinrichtung 104+ betätigt (die drei Stromkreise geschlossen), während die Kontakteinrichtung 108+ in Ruhelage ist (beide Stromkreise offen).

Mit dem kleinen Schlitten C₂ in Lage FR₂ drückt man auf den Druckknopf 301 der Steuerstelle, was die Reihe der folgenden Operationen auslöst:

1. Der kleine Schlitten verschiebt sich nach dem anderen Ende des großen Schlittens C, während der Kontaktstöpsel 6 in den Stromabnehmer 70 hinabgeht. Diese Operationen verlaufen wie folgt:

a) Motor 5. Durch Schließen von 301(1)+ (verzögert um 1 Sekunde) wird der Motor unter Spannung gebracht und dreht sich im Sinne entsprechend dem Heruntergehen des Kontaktstöpsels 6, was öffnung der Kontakteinrichtung 104+ hervorruft. Da die Stromkreise 2 und 3 dieser Kontakteinrichtung offen sind, wird das Relais 204 unter Spannung gebracht, was die Kontuinität der Erregung des Motors 5 erlaubt, wenn 301(1) sich wieder öffnet. Wenn der Kontaktstöpsel am Ende des Weges ankommt, betätigt er die Kontakteinrichtung 108 + , die sich schließt. Das Schließen des Stromkreises 1 dieser Kontakteinrichtung bringt das Ende der Erregung des Motors 5 mit sich, weil das Relais 204 außer Spannung gesetzt wird, während das Schließen des Stromkreises 2 das Unterspannungsetzen der Relais 202 und 203 hervorruft, wobei das letztere die Hebbewegung des Kontaktstöpsels 6 durch Umkehrung des Drehsinns des Motors 5 vorbereitet. ■

b) Elektromagnet 9 und Motor 7. Das Schließen des Druckknopfes 301(2) (verzögert um 1 Sekunde) bestimmt das Unterspannungsetzen des Elektromagnets 9 und der Relais 207 und 208. Der Finger 8 wird gehoben und betätigt die Kontakteinrichtung 116, deren Stromkreis 1 sich schließt, während die Stromkreise 2 und 3 sich öffnen. Der Motor 7 wird unter Spannung gesetzt, der kleine Schlitten C₂ verschiebt sich und betätigt darum nicht mehr die Kontakteinrichtung 117 —, die sich schließt. Der Elektromagnet 9 verbleibt unter Spannung, wenn 301(2) sich wieder öffnet, weil 207 unter Spannung bleibt. Infolge der Verschiebung betätigt der kleine Schlitten nicht mehr die Kontakteinrichtung 106 (Stromkreis 1 geschlossen, Stromkreise 2, 3, 4 und 5 geöffnet). Nach einem gewissen Lauf des kleinen Schlittens wirkt der an dem Ende des Querträgers A befestigte Gleitkontakt 50 auf die Kontakteinrichtung 111 (Stromkreis 1 offen und Stromkreis 2 geschlossen). Parallel zur Kontakteinrichtung 111 wird die Kontakteinrichtung 117— betätigt und öffnet sich. Der Elektromagnet 9 ist daher nicht mehr erregt, der Finger 8 fällt zurück und hört auf, 116 zu betätigen. Der Stromkreis 1 ist daher offen, und der Motor 7 ist nicht mehr erregt, während die Stromkreise 2 und 3 der Kontakteinrichtung 116 sich schließen und dabei die Relais 206 und 208 unter Spannung setzen, wobei das letztere die Umkehr der Drehrichtung des Motors 7 vorbereitet. Der kleine Schlitten setzt seinen Lauf fort, und der Finger 8 blockiert sich in der Kerbe 10, was die Kontakteinrichtung 113 betätigt (Stromkreise 1 und 2 geschlossen und Stromkreis 3 geöffnet).

2. Die Wirkung auf die Kontakteinrichtung 113 ruft das Unterspannungsetzen der Motoren 12 und 34 hervor, was die Verriegelung der Vorrichtung auf der Zelle und das Herabgehen der Zange bewirkt.

a) Motor 12. Bevor der Finger 8 die Kontakteinrichtung 113 betätigt, wird der Stromkreis 3 der Kontakteinrichtung geschlossen, und das Relais 210 ist unter Spannung. Da dieses Relais 1 Sekunde verzögert ist, ruft die Wirkung auf die Kontakteinrichtung 113 (Schließen der Stromkreise 2 und 3) das Unterspannungsetzen des Motors 12 hervor. Das Verriegelungsrohr 15 senkt sich und setzt die Kontakteinrichtung 103+ (die Stromkreise geöffnet) frei. Infolge der Öffnung des Stromkreises 1 dieser Kontakteinrichtung können die Elektromagnete 3 und 9 nicht unter Spannung gesetzt werden, während die Öffnung der Stromkreise 2 und 3 das Unterspannungsetzen des Relais 211 bestimmt, was die Kontinuität der Erregung des Motors 12 erlaubt, da das Relais 210(2) sich wieder öffnet. Es ist jetzt nicht aus den Augen zu verlieren, daß die Zange und die Gehäuse C₃ und C₄ unabhängig von dem kleinen Schlitten C₂ wegen der elastischen Träger 11 sind, was Schwingbewegung der Zange und der Gehäuse erlaubt. Dank der Zahnstange 14 in Form eines Galgens kommen beim Senken des Rohres 15 die Anschläge 17 des Rohrstücks P in Eingriff mit den Bajonettkerben 16, und dann wird durch Drehung des Rohres 15 (waagerechter Schenkel der Zahnstange 14) das Ganze auf dem Rohrstück P verriegelt. In diesem Augenblick betätigt das Rohr 15 die Kontakteinrichtung 112 + . Das Schließen des Stromkreises 1 dieser Kontakteinrichtung unterbricht die Erregung des Relais 211 und infolgedessen diejenige des Motors 12. Das Schließen des Stromkreises 2 der gleichen Kontakteinrichtung ruft das Unterspannungsetzen der Relais 209 und 212 hervor, wobei das letztere die Bewegung des Wiederanhebens des Rohres 15 durch Umkehrung des Drehsinns des Motors 12 vorbereitet.

b) Motor 34. Da 210(1) um 1 Sekunde verzögert ist, bestimmt das Schließen der Kontakteinrichtung 113 (Stromkreis 1) das Unterspannungsetzen von Motor 34 und des Relais 220. Die Zange beginnt ihre schnelle Abwärtsbewegung, wobei die Drehung der Schraube 35 den Träger 20 herabgehen läßt, und infolgedessen wird die Kontakteinrichtung 102+ freigegeben, was zur Wirkung hat, das Relais 217 unter Spannung zu setzen, was die Kontinuität der Erregung des Motors 34 sicherstellen wird, weil das Relais 210(1) sich wieder öffnet. Beim weiteren Herabgehen der Zange kommt der Druckknopf 27 in Berührung mit der Tragstange der Anode. Das Stück 43 hat bereits in bezug auf Träger 20 eine Wiederanstiegbewegung, was den Hebel 28 nach oben verschiebt. Der Hebel 28, der sich auf die Nase der Pleuelstange 25 abstützt, hebt sie wieder hoch und befreit sie von dem Anschlag 26. Die Konusse 23 und 24 werden dann unverzüglich durch das Entspannen der Federn 29 vorgetrieben. Der Konus 24 verschiebt die Rollen 22, und die Klauen 18 schließen sich wieder über der Rille 21, die in der Tragstange der Anode ausgehöhlt ist. Die Abwärtsbewegung der Konusse 23 und 24 und die Schließbewegung der Klauen ruft das Schließen einer nicht dargestellten Kontakteinrichtung hervor, wodurch bewirkt wird, daß sich die Drehgeschwindigkeit des Motors 34 von 3000 auf 1000 Umdrehungen/Minute verringert, so daß die Anode entsprechend langsam gegen die bewegliche Kathode heruntergeht. Infolge der Gegenwart der Rückholfedern der Pleuelstange 25 und des Hebels 28 ruht die Nase der Pleuelstange jetzt gegen den seitlichen Teil des Hebels 28.

3. Die zu regelnde Anode nähert sich der beweglichen Quecksilberkathode, und die Bewegung des Wiederanhebens der Zange zu dem Zweck, das Verfahren gemäß der Erfindung auszuführen, verwirklicht sich durch Umkehr des Drehsinns des Motors 34. Die Umkehr des Drehsinns des Motors 34 wird durch Schließen der Kontakteinrichtung 115+ bewirkt, was von einem beliebigen der drei nachfolgenden Mechanismen betätigt wird: wenn die durch den Kontaktstöpsel 6 festgestellte Amperezahl einen in Funktion von der in der Zelle herrschenden Spannung gegebenen Wert erreicht; wenn diese Amperezahl ein rasches Anwachsen erfährt; wenn die Reibungskupplung 38 rutscht. Dieses letztere System stellt eine Sicherheitseinrichtung dar. Wenn aus einem beliebigen Grund die zwei ersterwähnten Mechanismen nicht funktionieren sollten, setzt die Zange ihre Abwärtsbewegung fort, und die Anode stützt sich auf den Boden der Zelle ab, was eine gewisse mechanische Beanspruchung darstellt. Die Reibungskupplung 38 ist derart ausgebildet, daß sie bei einer höheren als der zulässigen Beanspruchung rutscht. Unterhalb der zulässigen Beanspruchung rutscht sie nicht mehr, und die zwei Dynamogeneratoren 39, die sich mit gleicher Geschwindigkeit wie der Motor 34 drehen, liefern die gleiche Strommenge, und der Potentialunterschied zwischen diesen zwei einander gegenüber angeordneten Generatoren ist Null. Oberhalb der zulässigen Beanspruchung rutscht die Kupplung, und die zwei Generatoren drehen sich nicht mehr mit der gleichen Geschwindigkeit. Es besteht von da an ein Potentialunterschied, der nicht mehr Null ist und durch ein nicht dargestelltes Relais aufgenommen wird, das die Kontakteinrichtung 115+ betätigt. Das Schließen dieser Kontakteinrichtung durch einen beliebigen dieser drei Mechanismen bringt das Unterspannungsetzen der Relais 216 und 219 mit sich, wobei das letztere die Umkehr des Drehsinns des Motors 34 und infolgedessen das Wiederhochsteigen der Zange hervorruft.

4. Die Umkehr des Drehsinns des Motors 34 ruft das öffnen der Kontakteinrichtung 115+ hervor, aber da die Relais 216 und 219 unter Spannung bleiben, wird der Drehsinn des Motors 34 entsprechend dem Heben der Zange aufrechterhalten. Gleichfalls ermöglicht das Relais 217, immer noch unter Spannung, die Kontinuität des Motors 34. Die Umkehr des Drehsinns des Motors 34 bestimmt außerdem das Maß des Verschiebens beim Heben der Zange und infolgedessen der Anode durch den Unterbrecher mit regelbarem Lauf 41, der durch Vermittlung der Schraube ohne Ende 40 nur seit der Ansteigbewegung der Zange funktioniert. Nach einem einstellbaren Anhebeweg zwischen 0 und 30 mm schließt sich der Unterbrecher mit regelbarem Lauf 41, das Relais 217 wird nicht mehr erregt, und infolgedessen wird der Motor 34 auch nicht mehr erregt und hält an.

5. Das Anhalten des Motors 34 [Schließen 41(1)1 ruft das Uuterspannungsetzen des Motors 30 hervor, der das rohrförmige Zahnrad 31 betätigt. Die in unterer Lage auf dem Gewindeteil des rohrförmigen Zahnrades angeordnete Mutter 32 steigt wieder an und hebt die Konusse 23 und 24 wieder über Vermittlung der Stangen 33, deren Kopf mit einer Verstärkung versehen ist, was zur Wirkung hat, sie fest mit der Mutter 32 von einer bestimmten Stellung aus zu verbinden. Die Pleuelstange 25 hat soeben an den Anschlag 26 angestoßen, und die Klauen 18 der Zange

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gehen auseinander. Dies hat zur Wirkung, die Kontakteinrichtung freizugeben, die die langsame Geschwindigkeit des Motors 34 bestimmt. Da die Mutter 32 in die obere Lage auf dem Gewindeteil des rohrförmigen Zahnrades ansteigt, setzt sie die Kontakteinrichtung 114 frei, was zur Wirkung hat, das Relais 213 unter Spannung zu setzen und so die Kontinuität der Erregung des Motors 30 zu erlauben. Wenn die Mutter 32 jetzt in ihrer oberen Lage ankommt, betätigt sie die Kontakteinrichtung 109+ (verzögert um 1 Sekunde) d. h., die fünf Stromkreise schließen sich während einer Sekunde. Das Schließen der Kontakteinrichtung 109+ hat folgende Wirkung:

a) wieder den Schließmechanismus der Klauen 18 bereitzumachen. Bei geschlossenem Stromkreis 3 sind tatsächlich die Relais 214 und 215, welch letzteres die Umkehr des Drehsinns des Motors 30 hervorruft, unter Spannung gesetzt. Der Unterbrecher mit regelbarem Lauf 41 wird wieder geöffnet, und die Mutter 32 geht wieder in die untere Lage auf dem rohrförmigen Zahnrad herunter, wodurch die Federn 29 zwischen Konus 24 und Mutter 32 zusammengedrückt werden. Gleichzeitig wird die Kontakteinrichtung 109+ freigesetzt, wobei der Motor 30 immer noch erregt ist, λνεϋ das Relais 213 unter Spannung ist, und er dreht sich in dem Sinn entsprechend dem Heruntergehen der Mutter 32, wobei die Relais 214 und 215 unter Spannung sind. In ihrer unteren Lage angekommen, betätigt die Mutter 32 die Kontakteinrichtung 114 + und schließt so die Stromkreise 1 und 2. Da die Relais 213, 214 und 215 nicht mehr unter Spannung sind, wird die Erregung des Motors 30 unterbrochen und gleichzeitig der Drehsinn umgedreht, da 215 nicht mehr unter Spannung ist.

b) Das Schließen von 109(1) ruft das Unterspannungsetzen des Motors 12 hervor. Das Verriegelungsrohr 15 dreht sich und kommt außer Eingriff mit den Anschlägen 17 des rohrförmigen Stücks P und steigt wieder an. Infolgedessen wird die Kontakteinrichtung 112 freigegeben, wodurch die Kontinuität der Erregung des Motors 12 gesichert ist, weil das Relais 211 unter Spannung gesetzt ist, denn 109(1) öffnet sich wieder nach einer Sekunde. Nach seiner Ankunft in der oberen Lage betätigt das Rohr 15 die Kontakteinrichtung 103 + , die drei Stromkreise schließen sich, was das Ende der Erregung des Relais 211 und daher das Anhalten des Motors 12 und gleichzeitig die Umkehr des Drehsinns im Hinblick auf die schließliche Betätigung hervorruft, wobei die Relais 209 und 212 nicht mehr unter Spannung sind.

c) Das Schließen von 109(5) ruft das Unterspannungsetzen des Motors 34 hervor. Die Zange steigt wieder an, der Unterbrecher mit regelbarem Lauf 41 ist offen. Nach der Ankunft in der oberen Lage betätigt die Zange die Kontakteinrichtung 102+ und setzt so die Relais 216, 217 und 219 außer Strom. Der Motor 34 wird nicht mehr erregt, und die Umkehr seines Drehsinns ist vorbereitet (219 außer Strom).

6. Man ist so in die Anfangslage 1 b zurückgekommen. Hier ist zweckmäßig zu erwähnen, daß, wenn der Motor 34 unter Spannung ist, das Relais 220 auch unter Spannung ist. Nun ist aber dieses Relais um 1 Sekunde verzögert, und da das Schließen der Kontakteinrichtung 102 das Anhalten des Motors 34 hervorruft, bleibt 220 noch während einer Sekunde geschlossen, was das Unterspannungsetzen des Elektromagnets 9 hervorruft, wobei der angehobene Finger 8 auf die Kontakteinrichtung 116 einwirkt, deren Stromkreis 1 sich schließt. Der Motor 7 wird unter Spannung gesetzt, und der kleine Schlitten verschiebt sich nach der folgenden Anode und wirkt nicht mehr auf die Kontakteinrichtungen 111 (Stromkreis 1 geschlossen, Stromkreis 2 offen) und 117— (geschlossen) ein, was die Erregung des Elektromagnets 9 hervorruft, wenn das Relais 220(1) sich wieder öffnet. Nach einem gewissen Lauf des kleinen Schlittens betätigt ein auf einem Träger gelegener Gleitkontakt 51 die Kontakteinrichtung 117; die zu gleicher Zeit sich öffnet wie

ίο 111(1). Der Elektromagnet 9 ist nicht mehr erregt, der Finger 8 fällt zurück und betätigt nicht mehr 116, der Stromkreis 1 dieser Kontakteinrichtung öffnet sich, der Motor 7 wird abgestellt, wobei der Drehsinn der gleiche bleibt, weil die Relais 206 und 218 immer noch unter Spannung sind. Der kleine Schlitten verfolgt seinen Lauf auf seiner Bahn bis zu dem Augenblick, wo der Finger 8 mit einer der Haltekerben 10 in Eingriff kommt, was die Kontakteinrichtung 113 betätigt, die die Motoren 12 und 34 steuert, und man wie bei 2 wieder beginnt.

7. Nach dem Einstellen der letzten Anode der Reihe, z. B. b₄, betätigt der kleine Schlitten die Kontakteinrichtung 106 (Stromkreis 1 offen, Stromkreise 2, 3, 4 und 5 geschlossen). Mit der Mutter 32 in ihrer oberen Lage (wieder emporgestiegen von den Konussen 23 und 24) ist 109+ geschlossen. Gleichzeitig mit dem Wiederaufsteigen der Zange nach dem Einstellen der letzten Anode der Reihe und dem Wiederaufsteigen des Verriegelungsrohres setzt das Schließen des Stromkreises 4 der Kontakteinrichtung 106 und des Stromkreises 4 der Kontakteinrichtung 109 (verzögert um 1 Sekunde) den Motor 5 unter Spannung. Der Kontaktstöpsel 6 steigt wieder hoch, setzt die Kontakteinrichtung 108+ frei, die Relais 202 und 203 sind unter Spannung, und der Motor 5 kann sich in dem Sinn entsprechend dem Ansteigen des Kontaktstöpsels 6 drehen. Das Relais 204 wird unter Spannung gesetzt, was so die Kontinuität der Erregung des Motors 5 erlaubt, wenn die Kontakteinrichtung 109(4) sich wieder öffnet. Angekommen in seiner oberen Lage betätigt der Kontaktstöpsel 6 die Kontakteinrichtung 104+. Bei geschlossenen Stromkreisen 2 und 3 sind die Relais 202, 203 und 204 nicht mehr erregt, und der Motor 5 hält an, während die Umkehr seines Drehsinns vorbereitet wird (203 außer Strom).

8. Sobald der Kontaktstöpsel 6 wieder hochgestiegen ist, wird die Bewegung des Ansteigens der Zange, was die längste Bewegung ist, beendet, und die Zange in der oberen Lage betätigt die Kontakteinrichtung 102+. Das Relais 220, das während einer Sekunde nach dem Ende der Erregung des Motors 34 geschlossen bleibt, setzt die Elektromagnete 3 und 9 unter Spannung, und infolgedessen werden die Motoren 1 und 7 erregt. Der kleine Schlitten C₂ kommt wieder zu seiner Ausgangsstellung zurück, während der große Schlitten sich gegen die folgende Anodenreihe b_& . . . b₈ verschiebt, wo er sich anhält, sich verriegelt und der Kontaktstöpsel 6 in den Stromkreis 70 heruntergeht. Diese Betätigungen spielen sich wie folgt ab:

a) Elektromagnet 3. Bei geschlossenem Relais 220(2) ermöglicht Schließen der Kontakteinrichtung 102(2) Erregen des Elektromagnets 3, da die Kontakteinrichtung 106 immer durch den kleinen Schlitten C₂ (s. 7) betätigt wird. Gleichzeitig wird das Relais 201 unter Spannung gesetzt und sichert so die Kontinuität der Erregung des Elektromagnets 9, wenn das Relais 220(2) sich öffnet, und daß die Kontakteinrichtung 106 nicht mehr durch den kleinen

Schlitten C₂ betätigt wird, der sich gleichzeitig wie der große Schlitten verschiebt. Der Finger 2 wird gehoben und betätigt die Kontakteinrichtung 101 + , was den Motor 1 unter Spannung setzt. Der große Schlitten verschiebt sich, und weil die Kontakteinrichtung 107 nicht mehr betätigt wird, schließt sie sich und sichert die Kontinuität der Erregung des Elektromagnets 9, wenn 220(2) sich wieder öffnet. In der Nähe der folgenden Anodenreihe angekommen, nähert sich der Finger 2 der Haltekerbe 4 in Form eines Gleitkontaktes. Dieser Teil der Haltekerbe ist so gestaltet, daß die Kontakteinrichtung 107 augenblicklich betätigt wird. Sie öffnet sich wieder und schneidet infolgedessen die Erregung des Elektromagnets 3 ab. Der Finger 2 fällt wieder zurück und hört auf, 101+ zu betätigen, und der Motor 1 hält an. Sobald der Finger 2 in der Kerbe 4 im Eingriff ist, wird der große Schlitten verriegelt. Die Kontakteinrichtung 110 wird betätigt (Stromkreise 1, 2 und 3 geschlossen, Stromkreis 4 geöffnet), sobald Finger 2 sich in der Kerbe 4 im Eingriff befindet.

b) Elektromagnet 9 und Motor 7. Bei geschlossenem Relais 220(1) ruft Schließen der Kontakteinrichtung 102+ das Unterspannungsetzen des Elektromagnets 9 und der Relais 207 und 208 hervor. Bei gehobenem Finger 8 wird die Kontakteinrichtung 116 betätigt, und das Schließen des Stromkreises 1 ruft das Unterspannungsetzen des Motors 7 hervor. Da der kleine Schlitten sich verschiebt, wird die Kontakteinrichtung 106 nicht mehr betätigt, ebenso die Kontakteinrichtungen 111 (Stromkreis 1 geschlossen, Stromkreis 2 geöffnet) und 117— (geschlossen). Nach einem gewissen Lauf hält der kleine Schlitten an, und die Kontakteinrichtungen 117 und 111 werden gleichzeitig durch den Gleitkontakt 50 betätigt. Da der Elektromagnet 9 nicht mehr unter Spannung ist, fällt der Finger 8 zurück und hört auf, die Kontakteinrichtung 116 zu betätigen (Stromkreis 1 geöffnet, Stromkreise 2 und 3 geschlossen). Der Motor 7 hält an, und die Umkehr seines Drehsinns wird durch das Unterspannungsetzen der Relais 206 und 218 vorbereitet.

c) Der Motor 5. Sobald die Kontakteinrichtung 110 durch den Finger 2 betätigt ist, wird der Motor 5 unter Spannung gesetzt (das Relais 205 ist um 1 Sekunde verzögert), und der Kontaktstöpsel 6 geht in den Stromabnehmer 70 herab. Die Betätigung verläuft dann wie unter 1, a).

9. Die Operationen verlaufen wie bei 2 usw.

10. Angekommen vor der letzten Anodenreihe, betätigt der große Schlitten C₁ die Kontakteinrichtung 105—, die sich öffnet. Das öffnen dieser Kontakteinrichtung ruft das völlige Anhalten des Gerätes hervor, wenn, nach dem Einstellen der letzten Anode, der kleine Schlitten C₂ sich bis in die Stellung »Ende der Einstellung« FR₃ verschiebt.

Verschiedene Sicherheitseinrichtungen sind somit vorgesehen: Der Motor 1 (großer Schlitten) kann nicht in Gang gesetzt werden (durch Vermittlung des Elektromagnets 3), wenn der Kontaktstöpsel 6 und das Verriegelungsrohr 15 nicht wieder hochgestiegen sind. Der Motor 7 (kleiner Schlitten) kann nur funktionieren, wenn das Rohr 15 in seiner oberen Lage ist. Andererseits kann der Motor 5 nicht erregt werden, wenn die Finger 2 nicht im Eingriff mit den Kerben 4 sind, was die Verriegelung des großen Schlittens sicherstellt. Die Motoren 34, 12 und 30 können nur erregt werden, wenn der große Schlitten verriegelt ist (Finger 2 in den Kerben 4), ebenso wie der kleine Schlitten (Finger 8 in Kerbe 10). Die Motoren 1 und 7, die die Verschiebung des großen und des kleinen Schlittens sicherstellen, können nur unter Spannung gesetzt werden, wenn die Finger 2 und 8 hochgehoben sind. Um diese Sicherheitseinrichtung zu verwirklichen, kann man beispielsweise eine magnetische Kupplung vorsehen, um die Laufrollen an die Achsen zu kuppeln, wobei der Elektromagnet unter Spannung (Schaltung) gesetzt ist, wenn die Finger 2 und 8 gehoben sind.

Andere Sicherheitsvorrichtungen sind noch vorgesehen. Sie bewirken, daß das Ansteigen der Anode nicht unterbrochen werden kann, solange der Strom nicht einen normalen Wert wieder angenommen hat. Andererseits, wenn der in den Kupferstäben fließende Strom schon oberhalb des Einstellwertes ist, was durch ein optisches oder akustisches Signal angezeigt wird, führt die Apparatur das Ansteigen der Anoden aus, bis der Strom auf den normalen Wert zurückfällt. In diesem Augenblick hält die Apparatur an und wird nur wieder in Betrieb gesetzt durch eine Handbetätigung, die die optische oder akustische Signalgebung abstellt.

Die Vorrichtung ist nicht auf die beschriebenen Einstellbetätigungen beschränkt. Sie kann auch beispielsweise durch den Gebrauch geeigneter Kontaktgeber und zugehöriger Relais noch folgende Betätigungen bewirken: Heben oder Senken aller Anoden um den gleichen Betrag ohne vorläufiges Inberührungbringen der Elektroden; Einstellen der AnodeO₁, dann Senken der folgenden Anoden O₂, O₃, O₄ . . . O₃₂ um den gleichen Betrag wie O₁; Einstellen von b_v dann b₂, b₃, b_i. . . b₃₂ usw.

Bei den beschriebenen Einstellbetätigungen erlaubt die Vorrichtung, die Abnutzung der Graphitanoden zu schätzen. Es genügt, ein festes Merkzeichen an der Zange anzuordnen, das bei den senkrechten Bewegungen der Zange an einer Skala vorbeigeht, wobei der Betrag des Heruntergehens der Zange bei dem nacheinanderfolgenden Einstellen das Maß der Abnutzung der einzelnen Anoden angibt.

Selbstverständlich kann die beschriebene Vorrichtung, die eine Gesamtheit aus mechanischen Teilen und Systemen der Steuerung, Einstellung und Sicherung umfaßt, zahlreichen Abwandlungen unterworfen werden, ohne aus dem Bereich der Erfindung herauszukommen, und die gegebenen Beispiele beschränken nicht den Bereich der Erfindung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einstellen des Abstandes zwischen den Anoden und der beweglichen Quecksilberkathode von Zellen für die Elektrolyse wäßriger Lösungen während des Betriebes, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander jede der Graphitanoden an ihrer den Deckel der Elektrolysezelle durchkreuzenden Tragstange ergriffen und der beweglichen Quecksilberkathode bis zu dem Augenblick genähert wird, da die Stromstärke einen in Funktion von der in der Zelle herrschenden Spannung gegebenen Wert erreicht oder ein rasches Anwachsen durch die Berührung zwischen den Elektroden erfährt, und daß sie dann in umgekehrter Richtung um eine im wesentlichen der optimalen Ausbeute der Zelle entsprechende Strecke angehoben wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie besitzt: einen Rollweg parallel zur Längsachse der Elektrolysezelle von einem Ende bis zum anderen Ende der Elektrolysezelle, einen ersten Schlitten, der sich längs dieses Rollweges

verschieben kann und ein aus Trägern gebildetes Gestell besitzt, das als Rollweg für einen zweiten Schlitten dient, der mit einer mit mehreren Klauen versehenen Zange ausgerüstet ist, die in senkrechter Richtung beweglich ist und die Tragstange der Anode ergreifen kann, wobei die verschiedenen Verschiebungen der Schlitten und der Zange durch Motoren gesteuert werden können, die mit Bremsen versehen sind und durch Vermittlung von Kontakteinrichtungen und Relais nach einem vor- her aufgestellten Programm von einer Steuerstelle, die an einem beliebigen Punkt der Elektrolyseanlage oder auf einem Ende der Zelle oder auf einem der zwei Schlitten gelegen ist, betätigt werden können, und einen Kontaktstöpsel, der an zwei verschiedene Stellen des Stromleiters angeschlossen ist, der den Fluß des Stroms zwischen dem kathodischen Boden einer Zelle und den Anoden der benachbarten Zelle sicherstellt, wobei der Kontaktstöpsel die Bestimmung der Stärke des durch die Anode hindurchgehenden Stroms, wenn diese in Berührung mit der beweglichen Kathode kommt, ermöglicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollweg des ersten Schiittens von zwei Schienen dargestellt ist, von denen jede Kerben (4) trägt, die zur Aufnahme von Verriegelungsfingern (2) des ersten Schlittens bestimmt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schlitten ein von zwei Querträgern gebildetes Gestell besitzt, die von Laufrollen tragenden Achsen abgestützt sind, wobei die Achsen durch einen Motor (1) gesteuert werden können und die Querträger Kerben (10) zur Aufnahme von Verriegelungsfingern (8) des zweiten Schlittens, Gleitkontakte (50 und 51), die Betätigungselektromagnete (3) und die Verriegelungsfinger (2) des ersten Schlittens und einen Motor (5) tragen, der sich in zwei Richtungen drehen kann und das Senken und Heben des Kontaktstöpsels (6) in den bzw. aus dem Stromabnehmer (70) ermöglicht, der auf dem den kathodischen Boden einer Zelle mit den Anoden der benachbarten Zelle verbindenden Stromleiter angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schlitten ein Gestell besitzt, ausgerüstet mit der Zange zum Ergreifen der Anodenstange und mit Regel- und Einstelleinrichtungen, wobei die Gesamtheit der Zange und der Regel- und Einstelleinrichtungen in Gehäusen eingeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell des zweiten Schlittens mit zwei Laufrollen tragenden Achsen versehen ist, welche Achsen durch einen in zwei Richtungen drehbaren Motor (7) gesteuert werden, wobei das Gestell außerdem Verriegelungsfinger (8) des zweiten Schlittens sowie deren Betätigungselektromagnete (9) und vier elastische Stützen (11) trägt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder/und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrollen an die Achsen des ersten oder/und des zweiten Schlittens durch Vermittlung einer elektromagnetischen Kupplung gekuppelt werden können, wobei die Rollen gekuppelt sind, wenn die Verriegelungsfinger (2 bzw. 8) angehoben sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem in zwei Richtungen drehbaren Motor (34) betätigte Zange eine Schraube ohne Ende (35) besitzt, an der ein Träger (20) aufgehängt ist, an dem die Achsen (19) der Klauen (18) befestigt sind, deren oberer Teil mit einer Rolle (22) versehen ist, auf der sich zwei Konusse (23 und 24) abstützen, die durch Feder (29) betätigt werden und durch einen Anschlag (26) durch Vermittlung einer Pleuelstange (25) mit Nase zusammengedrückt und gehalten werden, die von dem Anschlag (26) durch Vermittlung eines Hebels (28) abgehoben werden kann, der von einem Stück (43) getragen wird, das in dem Träger (20) gleiten kann und durch einen Druckknopf (27) betätigt werden kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (35) der Zange mechanisch mit zwei Dynamogeneratoren (39) durch Vermittlung von zwei Getrieben (36 und 37) und einer Reibungskupplung (38) verbunden ist, welche Kupplung auf eine zulässige Beanspruchung derart eingestellt ist, daß über die zulässige Beanspruchung hinaus die Kupplung rutscht und das Wiederanheben der Anode auf Grund des durch die zwei Dynamos entwickelten Potentialunterschieds gesichert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (35) der Zange mechanisch durch Vermittlung einer Schraube ohne Ende (40) auf der Achse eines Unterbrechers mit veränderlichem Lauf (41) gelöst werden kann, der den Betrag des Wiederanhebens der zu regelnden Anode bestimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell des zweiten Schlittens mit einem Verriegelungsrohr (15) ausgerüstet ist, das durch Vermittlung einer Zahnstange in Form eines Galgens (14) durch ein Ritzel (13) und einen in zwei Richtungen drehbaren Motor (12) betätigt werden kann, wobei das Verriegelungsrohr (15) mit Bajonettkerben (16) versehen ist, in die die Anschläge (17) in Eingriff kommen, die auf dem fest um die Tragstange der Anode auf dem Deckel der Elektrolysezelle angeordneten Rohrstück (P) angebracht sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Zange ein Mechanismus zum öffnen und Wiederbereitstellen der Klauen verbunden ist, bestehend aus einem rohrförmigen hohlen Zahnrad (31), dessen unterer Teil mit Gewinde versehen ist, aus einer auf diesem Gewindeteil angeordneten Mutter (32) und aus mit der Mutter in Eingriff kommenden und mit dem Konus (24) verbundenen Stangen (33), wobei das rohrförmige Zahnrad (31) durch einen in zwei Richtungen drehbaren Motor (30) betätigt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen