DE19848296A1 - Korrosionsstabile Anschlussklemme zur reversiblen Herstellung elektrischer Anschlüsse in Elektrolyten und anderen korrosiven Medien - Google Patents

Description

Korrosionsstabile Anschlussklemme zur Herstellung reversibler elektrischer Verbindungen unter Wasser im elektrischen Feld.

Kontaktklemmen, die unter Wasser montiert und demontiert werden können, bestehen in der Regel aus hartvergoldeten Kontaktflächen, die in speziellen Gehäusen (Stecker-Buchse- Prinzip) angeordnet sind, so daß Seewasser beim Zusammenstecken aus dem Bereich der Kontakte herausgerückt wird und somit der eigentliche elektrische Kontakt in der trockenen Phase ausgebildet wird. Diese Herstellung des Kontaktes in der trockenen Phase ist erforderlich, da es ansonsten zu sehr starken Korrosionserscheinungen an den Kontaktflächen kommen kann. Selbst Reintitan oder säurefeste Edelstähle sind bei angelegten elektrischen Potentialen in bestimmten Elektrolytlösungen nicht stabil.

Kontakte zwischen Kabel und leitendem Gegenstand lassen sich natürlich auch über Wasser herstellen und versiegeln und dann zusammen in den Elektrolyten (z. B. Meerwasser) einbringen. Dies ist jedoch aufgrund der Größe der zu elektrifizierenden Gegenstände technisch oft sehr aufwendig. Wartungsarbeiten an den Zuleitungskabeln würde ein Heben der Gesamtanlage erforderlich machen.

Für spezielle Anwendungen ist es zudem erforderlich, an einer leitenden Fläche elektrischen Strom frei im Meerwasser oder anderen elektrolytischer Lösung vorliegen zu haben (Elektrolyse, kathodischer Korrosionsschutz) und zwar derart, das auch bei hohen Stromdichten auf den Kontaktflächen keine Korrosion der Kontaktflächen erfolgt.

Der im Schutzanspruch 1 aufgeführten Erfindung liegt das Problem zugrunde einen freien Kontakt zu schaffen, der auch bei angelegtem elektrischen Strom keine Korrosion im Meerwasser zeigt und der geeignet ist, bei angelegtem Strom unter Wasser elektrische Verbindungen herzustellen und auch wieder zu lösen und zwar so, daß kein Elektrolyt in das Zuleitungskabel eindringen kann. Kupferkabel, die Strom führen, werden durch eingedrungenes Meerwasser in kurzer Zeit zerstört.

Das Problem wird durch die im Patentanspruch 1 bis 3 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, das Kabelenden, die mit dieser Klemme ausgestattet sind, beliebig oft Unterwasser an zu elektrifizierende Bauteile angeschlossen, bzw. auch wieder gelöst werden können. Es ist nicht mehr erforderlich, den elektrischen Anschluß über Wasser vorzunehmen und danach die Anlage in toto zu versenken, sondern der elektrische Anschluß kann vor Ort erfolgen. Speziell bei modular aufgebauten Anlagen können auf diese Weise leicht Teile ausgetauscht werden oder die Anlage unter Verwendung der bereits verlegten Kabel um neue Module erweitert werden. Die Kabelzuleitungen sind dadurch wiederverwendbar.

Einsatzmöglichkeiten bestehen unter anderem beim kathodischen und anodischen Korrosionsschutz von Unterwasserkonstruktionen, elektrolytischen Verfahren, Mess- und Regeltechnik, Objektschutz, Aquakultur, elektrische Fisch-Scheuchanlagen zum Schutz von Wasserkraftturbinen, der Elektrofischerei.

Beispielsweise können Zuleitungen von Scheuchanlagen unter Verwendung der Klemme elektrifiziert werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist im Schutzanspruch 2 und 3 angegeben.

Die Ausbildung des Klemmengehäuses aus Polytetrafluoräthylen bringt eine hohe Haltbarkeit. Andere nicht leitende Kunststoffe sind als Isolationsmaterial ungeeignet, da speziell bei der Elektrolyse im Meerwasser Chlor frei werden kann und so beispielsweise Polyvenylchlorid oder Polyamid zerstört. Titanmischoxid gehört zu den wenigen Stoffen, die auch bei anodischer Verschaltung im Meerwasser stabil ist.

Der zylindrische Querschnitt und die teilversenkten Schraubenköpfe verhindern ein Verhaken der Klemme beim Verlegen der Kabel. Spezielle Grate am Gehäuse verhindern ein Abrutschen des Silikonschlauches an der Versiegelung zum Kabel.

Die Fig. 1-3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Explosionszeichnung der Klemme mit einem zu elektrifizierenden Maschendraht (6).

Die Klemme besteht aus dem Polytetrafluoräthylengehäuse (1), dem Titanmischoxidstab (3), den Polytetrafluoräthylenschrauben (4), der Polytetrafluoräthylenhalbschale (5), der Kabelanschlußschraube (7), Sechskantmutter (8) und O-Ring (10).

Ein Zuleitungskabel (2) wird mit der Schraube (7) an den Titanmischoxidstab (3) angeschlossen. Danach kann das Klemmengehäuse (1) wasserdicht und druckfest mit dem Kabel (2) versiegelt werden. Als zusätzlicher Knickschutz kann ein Schlauch über die Anschlußstelle von Kabel und Klemme geschoben werden. (vgl. Fig. 2).

Nach der Versiegelung liegt der elektrische Strom frei nur noch am zentralen Titanmischoxidstab (3) an. Mit Hilfe der Polytetrafluoräthylenschrauben (4) kann die Halbschale (5) gegen den Draht (6) gedrückt werden und so ein elektrischer Kontakt zwischen Draht (6) und Titanmischoxidstab (3) hergestellt werden.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf die Klemme ohne Halbschale (5) zur Anordnung des O- Ringes (7) und der Ausgestaltung des Titanmischoxidstabes (3) sowie des Klemmengehäuses (1).

Mit Hilfe der Sechskantmutter (8) wir der Titanmischoxidstab (3) gegen den O-Ring (7) gezogen und so abgedichtet. Das Kabel (2) mit Kabelschuh (9) wird an den Titanmischoxidstab (3) angeschraubt.

Die Verbindung von Kabel (2) und Titanmischoxidstab (3) wird mit geeigneter Dichtmasse versiegelt.

Ein übergeschobener Schlauch (11) dient als mechanischer Schutz bei Erhaltung der Flexibilität.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die Klemme. Die Positionen der Gewinde für die Schrauben (4) sind gekennzeichnet (12).

Claims (2)

1. Korrosionstabile Anschlussklemme zut Herstellung elektrischer Anschlüsse in Elektrolyten (auch Meerwasser) und im elektrischen Feld, dadurch gekennzeichnet, daß die Titanmischoxidkontaktfläche gegen die Kabelzuführung mittels eines O-Ringes abgedichtet ist und so ein Eindringen von Elektrolytlösung (z. B. Seewasser) in das Kabel verhindert wird und eine stromführende Kontaktfläche im Elektrolyten entsteht.

2. Klemmengehäuse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus nichtleitendem säure- und bromidfestem Kunststoff (z. B. Polytetrafluoräthylen) gefertigt und so ausgestaltet ist, daß anzuschließende Teile durch Anziehen der Teflonschrauben reversibel in elektrischen Kontakt zum zentralen Titanmischoxidstab gebracht werden,
des weiteren gekennzeichnet dadurch, daß der Titanmischoxidstab gegenüber dem Polytetrafluoräthylengehäuse mittels einer Passung und eines O-Ringes wasser- und druckdicht abgedichtet ist und so ein Eindringen von Elektrolytlösung (z. B. Meerwasser) in das Anschlußkabel verhindert wird, so daß der Titanmischoxidstab als einzige elektrisch leitende Fläche mit dem umgebenden Medium (z. B. Meerwasser) in Kontakt steht.