DE1209845B - Anodenanordnung fuer kathodische Schutzeinrichtungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C23f

Deutsche Kl.: 48 dl -13/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

E19267VIb/48dl
27. April 1960
27. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anodenanordnung für kathodische Schutzeinrichtungen, insbesondere für den Einbau in Schiffen, mit einer korrosionsbeständigen Elektrode, die unter Zwischenlage einer Isolierplatte auf die zu schützende Unterlage, z. B. den Schiffsrumpf, aufmontiert ist.

Es ist bekannt, daß der Rost und die Korrosion, von welchen metallische Schiffsrümpfe insbesondere bei Hochseeschiffen angegriffen werden, in der Hauptsache die Folge einer örtlichen elektrolytischen Wirkung ist. Diese Wirkung kann durch die Verwendung kathodischer Schutzeinrichtungen verhindert werden, bei welchen Gleichstrom zwischen dem Schiffsrumpf als Kathode und im allgemeinen einer Anzahl von Anoden fließt, die sich im Kontakt mit dem umgebenden Wasser befinden und in der Nähe des Schiffsrumpfes angeordnet sind. Gewöhnlich sind solche Anoden auf dem Rumpf oder in Öffnungen im Rumpf isoliert gegenüber diesem angeordnet, wobei elektrische Zuleitungen dichtend durch die Rumpföffnungen mit Hilfe von Stopfbuchsen geführt sind, so daß der Schutzstrom den Anoden von einer Stromversorgungsquelle innerhalb des Schiffes zugeführt werden kann.

Bei kathodischen Schutzeinrichtungen ist die Anode daher das einzige Element, das auf der Außenseite des Schiffes angeordnet ist und sich im Kontakt mit dem Wasser befindet. Unter den gegebenen erschwerten Umständen müssen die Anoden besondere Anforderungen erfüllen, da sie chemischen Angriffen durch die elektrolytischen Zersetzungsprodukte des Seewassers ausgesetzt sind.

Es wurden bereits verschiedene Anodenmaterialien für diese Schutzelektroden vorgeschlagen, beispielsweise Magnesium, Aluminium, Zink, Graphit, Bronze und Platin. Die Befestigung wird bei einer bekannten Anordnung mit Schrauben vorgenommen, die ebenfalls isoliert durch den Schiffsrumpf hindurchgeführt werden. Diese Schrauben dienen bei dieser bekannten Anordnung gleichzeitig als Stromzuführung.

Es wurden auch Elektroden vorgeschlagen, deren metallischer Teil aus einem Grundmetallkörper besteht, der mit Edelmetall überzogen ist.

Außer den chemischen Angriffen sind die Elektroden mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Zu diesen gehören die Erosion durch im Wasser schwebende Teilchen und die Metallermüdung infolge der ständigen Schwingungen, die durch die außerordentlich starke Verwirbelung des Wassers in der unmittelbaren Nähe der Elektrode erzeugt werden. Alle diese und verschiedene andere Umstände tragen dazu bei, daß die Überzüge aus Edelmetall nach einem gewissen Anodenanordnung für kathodische
Schutzeinrichtungen

Anmelder:

Engelhard Industries, Inc., Newark, N. J.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,

München 27, Pienzenauer Str. 28

Als Erfinder benannt:

Edward P.Anderson, Livington, N.J. (V.StA.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 28. April 1959 (809 565)

Zeitraum zerstört werden, worauf der Grundmetallkörper rasch korrodiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine korrosionsbeständige Elektrodenanordnung zu schaffen, welche die Nachteile eines mit Edelmetall überzogenen Grundmetallkörpers nicht besitzt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Elektrode eine dünne Metallfolie und die Isolierplatte eine Stütze für diese Metallfolie aus Kunststoff ist, in welche die Metallfolie zwecks Bildung einer Baueinheit teilweise eingebettet ist.

Mit dieser Elektrodenanordnung wird erreicht, daß die in der Kunststoffstützplatte eingebettete Metallfolie, die vorzugsweise eine Edelmetallfolie ist, den Beanspruchungen Widerstand leisten kann, die beispielsweise durch Schwingungen infolge der Verwirbelung des den Schiffskörper umgebenden Wassers oder infolge anderer mechanischer Beanspruchungen verursacht werden.

Eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anodenanordnung für den kathodisehen Schutz von Schiffen weist eine plattenförmige Stütze, eine Scheibe aus Edelmetallfolie im Kontakt mit der einen Oberfläche der Stütze und eine schalenförmige Eintiefung in der Mitte der Scheibe auf. Die Eintiefung ist mit einer Anzahl von Lochungen versehen und in der Stütze so eingebettet, daß der Kunststoff die schalenförmige Eintiefung ausfüllt und sich durch die Lochungen zur Bildung einer Bindung mit

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dem übrigen Teil der Kunststoffstütze fortsetzt. Der Rand der Scheibe kann auch aus deren Ebene herausgebogen und in die Stützplatte eingebettet sein. Die schalenförmige Eintiefung wird an der Stelle gebildet, gewöhnlich in der Mitte der Platte, an welcher die Verbindung mit einer Stromversorgungsquelle beispielsweise durch Verschweißen des Bodenteils der Eintiefung in der Anodenplatte mit einem Zuführungsleiter hergestellt wird, der sich von dieser aus und durch die Stütze erstreckt. Da die Eintiefung völlig eingebettet ist, ist die Schweißverbindung gegen Schwingungen und andere mechanische oder chemische Einflüsse geschützt, so daß eine Beschädigung dieser Verbindung ausgeschlossen ist.

Es wurde festgestellt, daß die Wirkung der Einbettang zusammen mit der Verstärkungswirkung, die der Folie dadurch mitgeteilt wird, daß mindestens ein eingetiefter Teil in der Folie vorgesehen wird, eine Anode ergibt, die selbst unter fortdauernden ungünstigen Betriebsbedingungen praktisch schwingungsfrei bleibt.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung, die eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, näher beschrieben.

Am Rumpf 6 eines Schiffes ist eine isolierende Kunststoffstütze 8 befestigt, die im wesentlichen pilzförmig ausgebildet ist. Die Stütze 8 weist daher eine flach kreisförmige Platte 10 und einen zylindrischen Schaft 12 auf, der an deren Mitte angebracht ist. Durch den Schaft 12 und die Platte 10 ist ein Verbindungsbolzen 14 in Achsrichtung eingebettet. Diejenige Seite der Stützplatte 10, welche den Schaft 12 trägt, ist dem Rumpf 6 zugekehrt, während die entgegengesetzte Seite eine korrosionsbeständige Scheibe oder dünne Platte 16 trägt, die im allgemeinen aus einer kreisförmigen Platinfolie oder aus einer ähnlichen Folie aus einer Platinlegierung besteht. Gute Ergebnisse wurden bei Verwendung einer Legierung von etwa 80 Gewichtsprozent Platin und etwa 20 Gewichtsprozent Palladium erzielt. Die Dicke der Scheibe kann etwa 0,1270 mm betragen. Ein vergleichsweise schmaler Umfangsbereich 18 der Scheibe 16 ist aus deren Ebene herausgebogen und der auf diese Weise erhaltene Rand in der Platte 10 der Stütze zur Bildung eines festen Griffes um den ganzen Umfang der Anodenscheibe 16 herum eingebettet.

Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform der Erfindung weist die Scheibe 16 einen weiteren aus ihrer Ebene zur Bildung einer schalenförmigen Eintiefung mit einer ringförmigen Wand 20 und einem Boden 22 herausgebogenen Bereich auf. Der Bodenteil 22 ist mit einem Flansch 24 verschweißt, der seinerseits einen Teil des Verbindungsbolzens 14 bildet. Der Bolzen 14 bildet eine elektrische Verbindung mit der positiven Klemme einer Stromversorgungsquelle 26 zweckmäßig mit Hilfe einer Buchse 28. Die schalenförmige Eintiefung ist mit Kunststoff, vorzugsweise mit dem gleichen, aus dem die Stütze 8 hergestellt ist, zweckmäßig mit Polytetrafluoräthylen oder irgendeinem anderen ähnlichen Material, gefüllt, das eine Bindung mit dem Material der Stütze 8 bilden kann. Die Lochungen 25 durch den Wandteil 20 ermöglichen eine Bindung des Kunststoffes innerhalb der Eintiefung mit dem außerhalb derselben. Der Kunststoff in der Eintiefung ist in der Zeichnung weggebrochen gezeigt, um die Darstellung der Lochungen 25 zu erleichtern. Da die Lochungen 25 radial durch die Wand 20 angeordnet sind, ist der eingetiefte Bereich in der Stütze verankert, daß er wirksam jedei Bewegung in jeder Richtung Widerstand leistet. Da der Umfangsrand 18 und der Mittelbereich in dei Form der durchlochten Eintiefung im Kunststoff eingebettet und verankert ist, wird der ringförmige Bereich der Scheibe 16, der sich zwischen dem Rand und dem Mittelbereich befindet und auf der Außenfläche der Stützplatte 10 aufliegt, fest gegen diese Fläche gehalten. Schwingungen der Folie sind dahei ausgeschlossen oder werden zumindest auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Eine Zerstörung der Anordnung als Folge von Schwingungen der Scheibe, die durch Verwirbelungen im umgebenden Wasser verursacht werden, ist praktisch ausgeschaltet.

Für den druckdichten Einbau der vorangehend beschriebenen Anodenanordnung in den Schiffsrumpl wird der letztere mit Bohrungen versehen und werden Druckdichtungen oder Stopfbuchsen in den Bohrungen befestigt. Ein Beispiel einer geeigneten Abdichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Abdichtung weist eine rohrförmige Hülse 30 mit einem Außengewinde auf, die in eine Bohrung durch den Rumpf eingeschweißt ist. Auf die Gewindehülse wire eine ringförmige Gegenmutter 32 für das Zusammendrücken einer Dichtung 34 aufgeschraubt. Auf diese Weise wird eine dichte Abdichtung zwischen dem Schaft 12 und der Innenfläche der Hülse 30 erzielt, Die öffnung durch die Gegenmutter 32 läßt ein ausreichendes Spiel für den abstehenden Verbindungsbolzen 14 und die auf dessen Endteil aufgesetzte Buchse 28. Gegebenenfalls kann die beschriebene Abdichtung durch eine beliebige andere geeignete Anordnung ersetzt werden.

Die vorangehend beschriebene Anodenanordnun^ weist eine einzige mittige durchlochte Eintiefung auf deren Bodenteil 22 mit dem Bolzen 14 verbunden ist Obwohl sich mit dieser Anordnung gute Ergebnisse erzielen lassen, kann bei größeren Anodenscheiber eine Anzahl Eintiefungen von beliebiger Gestaltung beispielsweise in kreisförmiger oder in radialer Anordnung vorgesehen werden. Es können auch rechteckige Anodenfolien an einer Stütze in der beschriebenen Weise befestigt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sonderr kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abände· rungen erfahren.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anodenanordnung für kathodische Schutz einrichtungen, insbesondere für den Einbau ii Schiffen, mit einer korrosionsbeständigen Anode die unter Zwischenlage einer Isolierplatte auf di< zu schützende Unterlage, z. B. den Schiffsrumpf aufmontiert ist, dadurch gekennzeich net, daß die Elektrode eine dünne Metallfolii und die Isolierplatte eine Stütze für die Metall folie aus Kunststoff ist, in welche die Metallfolii zwecks Bildung einer Baueinheit teilweise ein gebettet ist.

2. Anodenanordnung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß ein sich ganz inner halb der Metallfolie befindlicher Teil derselbe! schalenförmig vertieft und in die Kunststoffstütz platte eingebettet ist.

3. Anodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Me

tallfolie aus deren Ebene herausgebogen und in die Kunststoffplatte eingebettet ist.

4. Anodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingebetteten Teile der Metallfolie mit Perforierungen versehen sind.

5. Anodenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Metallfolie befindliche Vertiefung mit Kunststoff ausgefüllt ist.

6. Anodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffstützplatte zur Befestigung der Elektrodenanordnung einen zylindrischen Schaftteil besitzt.

7. Anodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Zuleitung zu der Metallfolie durch den Schaftteil geführt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 400 039; »Schiff und Hafen«, 1954, S. 136 und 138; »Werkstoffe und Korrosion«, 1955, S. 526.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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