DE1944712C - Vorrichtung für den Zusammenbau einer Downs-Elektrolysezelle aus einzelnen Montagegruppen - Google Patents

Description

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Element Ein Hinweis auf eine Vorrichtung, die es ermög-

mehrere Rohrstücke (29) enthält, die an einem licht, das zusammengestellte Gehäuse der Elektro-

für sie gemeinsamen Flansch (30) befestigt sind, 45 lysezelle mit einer Einrichtung, auf der der Zusam-

wobei die Anzahl der Rohrstücke (29) der Anzahl menbau der Sammelhaube mit dem Diaphragma

der Elektrodenpaare der Elektrolysezelle ent- vollzogen wird, miteinander in Übereinstimmung zu

spricht. bringen, ist in dieser Auslegeschrift nicht enthalten.

Ist eine solche Möglichkeit und dementsprechend

50 eine Vorrichtung für dieses Zentrieren nicht vorhanden, so führt dies dazu, daß im Arbeitsprozeß wegen des Abtrags und der Deformation der einzel-

Die Erfindung betrifft pine Vorrichtung für den nen Teile die Koordinierung der Vorrichtung zerstört

Zusammenbau einer Downs-Elektrolysezelle aus wird und die Sammelhaube mit dem Diaphragma

einzelnen Montagegruppen, insbesondere zur Zen- 55 eine falsche Lage in der Elektrolysezelle einnimmt,

trierung der auf einem gesonderten Ständer mit Ferner sind Montagelehren bekannt, die ein

dem Diaphragma zusammengebauten Sammelhaube plattenförmiges Bauteil mit öffnungen für die zu

gegenüber der Elektrodengruppe der Elektrolysezelle, zentrierenden Elemente (Anoden, Kathoden) ent-

die wenigstens eine zylindrische, die Anode um- halten. Bei der Montage von Elektrolysezellen

gebende Kathode und ein in dem ringförmigen 60 werden mehrere solcher Lehren verwendet.

Elektrodenzwischenraum angeordnetes Diaphragma Die Montage ganzer Serien von Elektrolysezellen

aufweist; es ist hierbei ein Element vorgesehen, das bleibt aber selbst bei Verwendung dieser Lehren

in der Elektrolysezelle und/oder auf dem Ständer sehr kompliziert und erfordert hohe Genauigkeit

in das Innere der Elektrode hineinpaßt oder diese beim Einbau der Elcktrolysenzellentcile. Daher ist

umschließt. 65 die Montage sehr zeit- und arbeitsaufwendig. Als

in der deutschen Auslegeschrift 1 162 574 ist eine Folge hiervon werden Montage und Betrieb der

Vorrichtung für den Zusammenbau einer Downs- .Elektrolysezelle!! verteuert. Die Verwendung von

Elektrolysezelle aus Einzelteilen und insbesondere Lehren bei der Elektrolysezellenmontage gestattet

es praktisch nicht, das Diaphragma im Zwischen- Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichelektrodenraum genau einzubauen. D.';es ist insbeson- nungen beschrieben. Es zeigt
dere beim Auswechseln der Saipmclhaube mit daran Fig. 1 die Vorrichtung im Grundriß,
befestigtem Diaphragma schwierig, wenn letzteres in Fig. 2 einen Schnitt nach Linie H-II der Fig. 1, die Schmelze eingetaucht wird. Wird das Diaphragma 5 F i g. 3 einen Senkrechtschnitt durch die auf dem unter einer Elektrolytschicht montiert, so kann seine Ständer befindliche Vorrichtung,
Lage nicht kontrolliert und vor allem nicht mit einer F i g. 4 einen Senkrechtschnitt durch die auf der solch ausreichenden Genauigkeit verbessert werden, Elektrolysezelle befindliche Vorrichtung,
daß ein stabiler Elektrolyseprozeß gewährleistet wird. Fig. 5 die Elektrolysezellenmontage unter V.er-Daher erfordert die Montage der Elektrolysezellen io wendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in unter Verwendung der bekannten Lehren hohe schematischer Darstellung,

Herstellungsgenauigkeit der Elektrolysezellenteile, " F i g. 6 die Ansicht der Vorrichtung mit aus vier beispielsweise der Mäntel, die als Ausgangselemente Rohrstücken bestehenden Zentrierelementen und
beim Zentrieren dienen. Ist das Diaphragma nicht F i g. 7 einen Längsschnitt durch die in F i g. 6 konzentrisch im Elektrodenzwischenraum angeord- 15 dargestellte Vorrichtung,
net, so wird. der elektrische Strom ungleichmäßig . -11
verteilt; dies hat wiederum zur Folge (ζ.,Β. bei der Beispiel I
Gewinnung von metallischem Natrium), daß Kalzium Die Montagevorrichtung für Elektrolysezellen entan der Kathode niedergeschlagen wird und daß sich hält ein Bauteil 1 (F i g. 1 und 2), das in Form von Kalziumbrücken zwischen Kathode und Diaphragma 20 sich kreuzenden Trägern ausgeführt ist, welche, um bilden, wodurch die Stromausbeute sehr stark gesenkt ihre Steifigkeit zu erhöhen, zu einem Rahmen verwird, bunden sind und Öffnungen 2 für Zentrierstifte 3

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine (F i g. 3) besitzen. Das Bauteil 1 ist an einer Stütze 4

Vorrichtung für den Zusammenbau einer Downs- befestigt, die wiederum starr mit einem Element 5

Elektrolysezelle aus einzelnen Montagegruppen zu 25 verbunden ist, welches in Form eines Rohrstücks 6

schaffen, die insbesondere zur Zentrierung der auf mit Flansch 7 ausgeführt ist. Der Außendurchmesser

einem gesonderten Ständer mit dem Diaphragma zu- des Rohrstücks ist um 5 mm geringer als der Innen-

sammengebauten Sammelhaube gegenüber der Elek- durchmesser der Kathode 8 (Fig. 4), während der

trodengruppe der Elektrolysezelle dient. Die Vorrich- Innendurchmesser des Flansches 7 um 5 mm größer

tung soll eine schnelle, genaue und identische 30 als der Außendurchmesser des Elektrodenmodells

Montage einer ganzen Serie von Elektrolysezellen (der Schuhe) 9 (F i g. 3) des Montageständers ist.

gewährleisten, so daß eine geringere Anzahl solcher Die Elektrolysezeile wird in folgender Weise zu-

Elektrolysezellenteile erforderlich ist, die mit genauen sammengebaut: Es werden, ohne auf die außen-

Abmessungen hergestellt werden müssen. liegenden Bauteile Bezug zu nehmen, hauptsächlich

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung 35 zwei Maße eingehalten, und zwar der Zwischenpolder eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch abstand sowie der Abstand zwischen der oberen gekennzeichnet, daß die Oberflächen des Elementes, Kathodenkante und den mit Schrauben versehenen die mit den Elektroden in Kontakt gelangen, ihrer Auflagern, auf denen der Rahmen der Sammelhaube Form nach kongruent zu den Oberflächen der Elek- (Kathodenglocke) aufliegt. Auf dem Fundament 10 troden in der Elektrolysezelle und auf dem Ständer 40 (Fig. 5a) wird der Kontaktblock 11 der Anode aufausgeführt sind und das Element fest mit einem Teil gesetzt, und von oben her wird der Elektrolysezellen·· verbunden ist, welches mit Öffnungen für Zentrier- mantel 12 herabgelassen, an dem die Auflager 13 stifle zum Aufstellen auf der Abdeckplatte der (F i g. 5 b) befestigt werden. Auf diese wird die Ka-Elektrolysezelie und/oder des Ständers für den Zu- thode 8 (Fig. 5c) aufgesetzt und mit Hilfe von sammenbau der Sammelhaube versehen ist. 45 Schrauben 14 (Fig.5b) so ausgerichtet, daß ihre

Das Element, von dem im Zusammenhang mit der Arbeitsfläche senkrecht steht. Ausgehend von der Erfindung die Rede ist, dient zusammen mit dem Kathode 8 wird die Anode IS (Fig.4) montiert und Teil, an dem es befestigt ist und das mit Öffnungen im Kontaktblock 11 mittels Blei 16 vergossen,
für Zentrierstifte versehen ist, zur Zentrierung der Danach wird der Elektrolysezellenmantel 12 mit einzelnen Teile der Elektrolysezelle. 50 hitzefesten Ziegelsteinen ausgekleidet, und die Hin-Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das führungen der Stromzuleitungen werden mit hitze-Element als Rohrstück mit Flansch ausgebildet, der festem Beton vergossen. Hieraufhin wird die Elektroan einer Verbindungsstütze befestigt ist, die wiederum lysezelle mit der Platte 17 abgedeckt,
mit dem Bauteil verbunden ist, das in Form von sich Nach der Montage der Elektrolysezellenwanne kreuzenden Trägern mit an ihren Enden befindlichen 55 wird die Zentrierung der Elektrolysezelle mit dem Öffnungen ausgeführt ist. Montageständer zum Zusammenbauen der Sammel-

Der Außendurchmesser des Rohrstückes ist vorteil- haube in Angriff genommen; dies wird auf folgende

hafterweise 0,1 bis 5 mm geringer als der Innen- Weise durchgeführt:

durchmesser der Kathode, während der Innendurch- Auf die Schuhe 9 (Fig. 3) des Zylinders 18

messer des Flansches um 0,1 bis 5 mm größer als 60 (Fig. 5d) des Montageständers zum Zusammenbau

der Außendurchmesser eines Zentrierschuhes des der Sammelhaube 19 (Fig. 5e) und des Diaphrag-

Ständers ist. mas 21 wird das Element 5 (Fig. 3) so aufgesetzt.

Vorteilhafterweise enthält das Zentrierelement daß es durch den Flansch 7 auf den Schuhen 9 l'estmehrere Rohrstücke, die an einem für sie gemein- gehalten wird und diese mit seiner Innenfläche besamen Flansch befestigt sind, wobei die Anzahl der 65 rührt.

Rohrstücke der Anzahl der Elektrodenpaare der Hierbei liegt das Bauteil I auf der Stahlbetonplatte

Elektrolysezelle entspricht. 17 auf. die von den Stützen 20 (Fig. 5d) getragen

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von wird.

Dann werden in die Bohrungen 2 (Fig. 4) der Lehre Zentrierzapfen 3 eingesetzt und an den metallischen Einlageplättchen der Platte 17 angeschweißt. Hiernach wird die Vorrichtung aus dem Montageständer herausgezogen.

Auf diese Weise werden die Zentrierzapfen 3 am Montageständer beim Zusammenbau angeordnet; während des Betriebes wird ihre Lage von Zeit zu Zeit geprüft.

Mit Hilfe derselben Vorrichtung werden die Zentrierzapfen 3 auf jeder Elektrolysezelle aufgesetzt. Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung (F i g. 5 f) so in die Elektrolysezelle eingesetzt, daß der zylindrische Teil der Vorrichtung in die Kathode 8 (Fig. 4 und 5g) eintritt und der Flansch 7 auf der Oberkante (Stirnseite) der Kathode aufliegt. Hierbei kommt das Bauteil 1 auf der Platte 17 zu liegen. Danach werden Zentrierzapfen 3 in die Bohrungen 2 eingelegt und an den metallischen Einlageplättchen der Platte 17 angeschweißt. Hiernach wird die Lehre aus der Elektrolysezelle herausgenommen.

Es resultiert hieraus, daß sowohl die Zentrierzapfen auf jeder Elektrolysezelle in bezug auf die senkrechte Achse des Kathodenzylinders als auch die Zapfen des Montageständers in bezug auf die Achse des Zylinders des Montageständers gleichartig aufgesetzt sind, d. h., die Elektrolysezellen sind nach dem Anbringen der Zentrierzapfen identisch miteinander und auch mit dem Montageständer.

Die Montage von Kathodensammelhaube 19 und Diaphragma 21 wird auf dem Montageständer folgendermaßen durchgeführt: Auf den Zylinder 18 (F i g. 5 d) wird das Diaphragma 21 (F i g. 5 h) so aufgeschoben, daß sich seine obere Stirnseite unterhalb des oberen Randes (der oberen Stirnseite) des Zylinders befindet. Dann werden die Schuhe 9 (F i g. 3) montiert. Die mit Hängestangen versehene Kathodenglocke 19 (F i g. 5 e) wird auf die Schuhe 9 des Zylinders 18 aufgesetzt. Auf die Platte 17 wird der Rahmen 22 (Fig. 5k) aufgelegt. An ihm werden die Hängestangen der Kathodenglocke 19 befestigt, an der wiederum das Diaphragma 21 (Fig. 5h) befestigt wird.

Die Hub- und Aufsetzvorrichtung 23 (Fig. 51) wird derartig herabgelassen, daß die Zentrierzapfen 3 des Montageständers (Fig. 5d) in die Bohrungen der Zentrierträger 1 der Vorrichtung eingreifen.

Dann wird der Rahmen der Hub- und Aufsetzvorrichtung mit dem Rahmen 22 (F i g. 5 k) verbunden und die ganze Baugruppe zur Elektrolysezelle gebracht und auf diese aufgesetzt.
Die Hub- und Aufsetzvorrichtung 23 (Fig. 51) wird so auf die Elektrolysezelle aufgesetzt, daß in die Bohrungen ihrer Zentrierträger 1 die Zapfen 3 eingreifen. Danach wird die Sammelhaube mit Diaphragma in die Elektrolysezelle herabgelassen, die ίο Hub- und Aufsetzvorrichtung von der Sammelhaube gelöst und aus der Elektrolysezelle entfernt. Zuletzt werden die Sammler 24 und 25 (F i g. 5 n) zum Auffangen von Chlor und Natrium montiert.

Beispiel II

Die Montagevorrichtung für Elektrolysezellen enthält das Bauteil 26 (F i g. 6 und 7), das in Form von sich kreuzenden Trägern ausgeführt ist, weiche, um ihre Steifigkeit zu erhöhen, zu einem Rahmen ver-

ao bunden sind und Bohrungen 27 für die im Beispiel I erwähnten Zentrierzapfen besitzen. Das Bauteil 26 ist an der Stütze 28 angeschweißt, die wiederum starr mit dem Zentrierelement verbunden ist, welches in Form von vier am gemeinsamen Flansch 30 befestigten Rohrstücken 29 ausgeführt ist. Die Rohrstückanzahl entspricht der Anzahl der Kathoden. Der Außendurchmesser jedes Rohrstücks ist um 0,1 mm geringer als der Innendurchmesser jeder Elektrode, während der Innendurchmesser des Flansches 30 um 0,1 mm größer als der Außendurchmesser des Elektrodenmodells (der Schuhe) 9 (F i g. 3) des Montageständers ist.

Das Zusammenbauen der im Beispiel II beschriebenen Elektrolysezelle wird ähnlich wie die Montage

der im Beispiel I beschriebenen Elektrolysezelle durchgeführt. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Rohrstücke entsprechend auf die Kathoden aufgesetzt werden und daß ein (aus der Zeichnung nicht ersichtlicher) Montageständer mit Modellen dieser vier Kathoden vorhanden ist.

Da dieselbe Montagevorrichtung für alle Elektrolysezellen einer Serie verwandt wird, werden die Zentrierzapfen identisch aufgesetzt. Dies ermöglicht, mit ein und derselben Hub- und Aufsetzvorrichtung Glocke und Diaphragma genau im Zwischenelektrodenraum sowie koaxial zur Anoden- und Kathodenoberfläche zu montieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 zum Justieren einer Sammelhaube für eine solche Patentansprüche: ZeUe beschrieben, die in einem Gehäuse mehrere jeweils von einer zylindrischen Kathode umgebene

1. Vorrichtung für den Zusammenbau einer Anoden und in dem Ringraum zwischen Anode und Downs-Elektrolysezelle aus einzelnen Montage- 5 Kathode jeweils ein Diaphragma enthält, das oben gruppen, insbesondere zur Zentrierung der auf von einer Sammelhaube gehalten wird, wobei die einem gesonderten Ständer mit dem Diaphragma Anodenstäbe mit einer Montagevorrichtung auf dem zusammengebauten Sammelhaube gegenüber der Zellenboden befestigt sind und mittels einer anderen Elektrodengruppe der Elektrolysezelle, die wenig- Montagevorrichtung ein Teil des Zellengehäuses, stens eine zylindrische, die Anode umgebende xo ein Teil der Zellenauskleidung und die Kathode einKathode iind ein in dem'ringförmigen Elektroden- gebaut sind und wobei diese Montagevorrichtungen Zwischenraum angeordnetes Diaphragma auf- sowie das obere Zellengehäuse mit Hilfe einer weiweist, enthaltend ein Element, das in der Elektro- teren Montagevorrichtung zu einer Einheit montiert lysezelle und/oder auf dem Ständer in das Innere sind und wobei andererseits die Sammelhaube mit der Elektrode hineinpaßt oder diese umschließt, 15 ihrem Halterahmen mittels noch einer weiteren dadurch gekennzeichnet, daß die Montagevorrichtung sowie die Diaphragmen mittels Oberflächen des Elementes (5), die mit den Elek- wiederum einer weiteren Montagevorrichtung zu troden in Kontakt gelangen, ihrer Form nach einer Einheit zusammengesetzt sind; diese beiden kongruent zu den Oberflächen der Elektroden Einheiten wiederum sind mit einer weiteren Monin der Elektrolysezelle und auf dem Ständer aus- ao tagevorrichtung zu der fertigen Elektrolysezelle geführt sind und das Element fest mit einem zusammengebaut.

Teil (1) verbunden ist, welches mit Öffnungen (2) Die deutsche Auslegeschrift 1 162 574 sieht somit

für Zentrierstifte (3) zum Aufstellen auf der den Zusammenbau einer Downs-Elektrolysezelle aus Abdeckplatte (17) der Elektrolysezelle und/oder einzelnen Montagegruppen vor, die auf gesonderten des Ständers für den Zusammenbau der Sammel- 25 Montagevorrichtungen mit der mit dem Diaphragma haube versehen ist. zusammengebauten Sammelhaube gegenüber der

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Elektrolysezelle zentriert werden. Die Elektrolysekennzeichnet, daß das Element (5) ein Rohr- zelle besteht dort aus einem Kathodenarm, der die stück (6) mit Flansch (7) ist, der an einer Ver- Anoden wenigstens teilweise zylindrisch umgibt, und bindungsstütze (4) befestigt ist, die wiederum mit 30 es sind in den ringförmigen Zwischenräumen zwidem Bauteil (1) verbunden ist, das in Form von sehen den dort gezeigten vier Anoden und dem sich kreuzenden Trägern mit an ihren Enden Kathodenblock Diaphragmen vorgesehen. Die Monbefindlichen öffnungen (2) ausgeführt ist. tagevorrichtungen passen gewissermaßen in das

3. Vorrichtung nach Anspvuch 1 oder 2, da- Innere der Elektroden hinein oder umschließen durch gekennzeichnet, daß der Außendurch- 35 diese. Der genaue Zusammenbau des Gehäuses einer messer des Rohrstückes (6) um 0,1 bis 5 mm Elektrolysezelle wird mit mehreren, besonderen geringer als der Innendurchmesser der Kathode Zwecken dienenden Montagevorrichtungen durch-(8) ist, während der Innendurchmesser des geführt, die im Hinblick auf die Anoden und Flansches (7) um 0,1 bis 5 mm größer als der Kathoden Schablonen darstellen. Das Ziel dieser Außendurchmesser des Zentrierschuhes (9) des 40 Vorrichtung besteht darin, die Diaphragmen in ihrer Montageblockes ist. Lage zwischen Anode und Kathode genau zu zen-

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 trieren.