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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Opferanoden
für den kathodischen Korrosionsschutz mit einer Außenschale aus Magnesium bzw. einer
Magnesiumlegierung, einem Anodenkem aus Zink bzw. einer Zinklegierung sowie einem
in diesen eingesetzten Anschlußstab aus Stahl od. dgl.
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Bekanntlich werden beim kathodischen Korrosionsschutz mittels Opferanoden
solche aus einem beträchtlich unedleren Metall gegenüber dem des zu schützenden
Gegenstandes verwendet, damit zwischen dem Schutzobjekt und der Anode ein möglichst
großer Potentialunterschied entsteht. Dies ist neben einer ungehinderten Stromabgabe
der Anode für eine schnelle Polarisation der Oberfläche des Schutzobjektes wichtig.
Nach erfolgter Polarisation sinkt dann der Schutzstrombedarf beachtlich, und man
kann den nicht mehr so großen Strombedarf für das Schutzobjekt durch Einschaltung
eines Widerstandes in den Stromkreis diesen Verhältnissen anpassen.
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Anoden aus Magnesium und seinen Legierungen erfüllen diese Anforderungen
in idealer Weise. Diese Anoden haben jedoch den Nachteil, daß ihre Eigenkorrosion
verhältnismäßig groß ist, so daß nur etwa 50 01o der zersetzten Metallmenge für
die Stromerzeugung nutzbar wird. Anoden aus Zink weisen zwar einen besseren Ausnutzungsgrad
von etwa 95 O/1 auf und Aluminium je nach Legierung einen solchen von 50 bis 85
O/o, jedoch liegen diese beiden Metalle mit ihrem Normalpotential beträchtlich niedriger,
was ein erheblicher Nachteil für die Polarisation und Streuwirkung beim kathodischen
Schutz ist. Es ist auch bereits eine Opferanode bekannt, die diesen Zusammenhängen
dadurch Rechnung trägt, daß sie eine Außenschale aus Magnesium od. dgl. und einen
Kern aus Zink od. dgl. aufweist, so daß infolge des hohen Potentials und der großen
Stromabgabe der äußeren Magnesiumschale die Anode eine schnelle Polarisation des
Schutzobjektes bewirkt, wobei diese Außenschale aufgezehrt wird. Der für die Aufrechterhaltung
des kathodischen Schutzes nach der Polarisation benötigte geringere Strombedarf
wird dann in besonders wirtschaftlicher Weise durch den aus Zink od. dgl. bestehenden
Kern bewirkt. Bekannt ist auch die Anordnung einer Stahlseele in der Anode zu deren
Befestigung und elektrischem Anschluß.
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Die Herstellung dieser bekannten, eine Außenschale aufweisenden Anoden
erfolgte bisher durch umständliche, aufwendige und komplizierte Verfahren. Bei einem
dieser Verfahren wird ein zylindrischer Außenkörper mit einem Kern über Schlagringe
verbunden. Ein anderes Verfahren sieht vor, daß der Kern in einem Rohr ausgegossen
wird, das in einer Kokille gehalten wird. Hierbei wird das Rohr vorgefertigt und
in eine Kokille eingesetzt, so daß zur Herstellung der Anode ein verhältnismäßig
großer Geräte- und Zeitaufwand erforderlich ist. Auch ist ein Verfahren bekannt,
bei dem ein Zylinder durch Pistolenspritzverfahren oder auf elektrostatische Weise
hergestellt wird. Ferner ist das Aufpressen eines vollen Außenzylinders auf den
Kern sowie die Herstellung einer Außenschale und Aufpressen derselben auf den Kern
bereits bekannt. Bekannt ist auch die Verbindung beider vorgefertigter Teile auf
chemischem, elektrochemischem oder mechanischem Wege, etwa durch Punktschweißverbindung
oder durch direkten Guß einer Verbindung auf die andere, so daß zur Herstellung
flacher Anoden zunächst der Kern und dann der Außenmantel gegossen werden.
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Bekannt ist auch bereits die Herstellung einer Anode durch Extrusion.
Schließlich sei noch erwähnt, daß das sogenannte Sturzgußverfahren auf anderen technischen
Gebieten bekannt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen
von Opferanoden für den kathodischen Korrosionsschutz anzugeben, das im Vergleich
zu den zahlreichen bekannten Verfahren dieser Art wesentlich einfacher ist und bei
geringem Geräte- und Personalaufwand die Herstellung dieser Opferanoden wesentlich
verbilligt.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß
die Außenschale in einer Kokille gegossen und der Kern unmittelbar anschließend
in dieser als Form dienenden Außenschale gegossen wird, wobei der Anschlußstab oder
die Stahlseele in den Kern eingegossen wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Außenschale in der Gußkokille verbleibt, während der Kern gegossen wird. Man kann
aber auch zunächst die Außenschale gießen und anschließend ausformen und den Kern
in die ausgeformte Schale gießen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in die
Außenschale zunächst eine mittlere Schale aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
und anschließend der Kern aus Zink bzw.
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einer Zinklegierung mit dem Anschlußstab eingegossen werden, so daß
eine Opferanode mit zwei um den Kern herum angeordneten Schalen entsteht.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einiger Ausführungsbeispiele
erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch eine Ein-Aus-Ein-Kokillengußeinrichtung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
Opferanode und F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung durch eine Opferanode
mit zwei Außenschichten.
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In F i g. 1 ist eine um eine waagerechte Achse drehbar gelagerte
Kokille 11 dargestellt, in der die äußere Schale 12 aus einer Magnesiumlegierung
bereits gegossen wurde. Hierzu wurde die Kokille 11 zunächst mit einer geeigneten
Magnesiumlegierung gefüllt.
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Nachdem das Metall an der Kokillenwandung zu einer Schale hinreichender
Stärke erstarrt ist, wird der noch flüssige Rest ausgegossen. Sodann wird in die
Kokille ein Eisenanschluß- und Befestigungsstab 13 gestellt, der von einem Halter
14 gehalten wird und zur Befestigung und zum elektrischen Anschluß der Opferanode
dient. Nun wird der innerhalb der Außenschale 12 verbleibende Hohlraum mit Aluminium
oder Zink vollgegossen und in der Außenschale erstarren gelassen.
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Die fertige Opferanode mit dem erstarrten Kern 15 und nach der Entnahme
aus der Kokille 11 ist in F i g. 2 dargestellt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird in die äußere Schale 12
aus einer Magnesiumlegierung zunächst eine Aluminiumlegierung gegossen. Nachdem
diese Aluminiumlegierung in der Außenschale 12 zu einer mittleren Schale 16 geeigneter
Stärke erstarrt ist, wird die Kokille 11 wiederum umgekippt, so daß der noch flüssige
Rest der Aluminiumlegierung ausfließt. Nach dem Einsetzen des Anschlußstabes 13
wird wiederum der Kern 15 aus einer Zinklegierung gegossen.
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Man kann die Außenschale 12 nach ihrer Herstellung in der Kokille
11 auch aus der Kokille herausnehmen und danach erst die mittlere Schale 16 bzw.
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den Kern 15 gießen, so daß die Kokille 11 während der Herstellung
der mittleren Schale und des Kerns bereits wieder zur Herstellung einer neuen Außenschale
benutzt werden kann. Man kann den noch flüssigen Metallrest auch mittels Unterdruck
oder durch das bekannte Niederdruck-Kokillen-Gießverfahren absaugen.
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Bei einer schnellen Gußfolge verschweißen die verschiedenen Metallegierungen
einwandfrei an ihren Grenzflächen, und ein vorheriges Einstreichen der Schaleninnenwand
mit einer Schweißpaste oder sonstigen Flußmitteln ist nicht erforderlich.
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Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von Opferanoden für
den kathodischen Korrosionsschutz mit einer Außenschale aus Magnesium bzw. einer
Magnesiumlegierung. einem Anodenkern aus Zink bzw.
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einer Zinklegierung sowie einem in diesen ein-
gesetzten Anschlußstab
aus Stahl od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (12) in einer Kokille
(11) gegossen und der Kern (15) unmittelbar anschließend in dieser als Form dienenden
Außenschale (12) gegossen wird, wobei der Anschlußstab (13) in den Kern eingegossen
wird.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale
(12) in der Gußkokille verbleibt, während der Kern (15) gegossen wird.
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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale
(12) gegossen, anschließend ausgeformt und in die ausgeformte Schale der Kern (15)
eingegossen wird.
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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in die Außenschale (12) zunächst eine mittlere Schale (16) aus Aluminium oder
einer Aluminiumlegierung und anschließend der Kern (15) aus Zink bzw.