DE2450134A1 - Verfahren und vorrichtung zum testen von anoden - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum testen von anodenInfo
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Description
Priorität: 22.10.1973 - Großbritannien
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen der
Flachheit von Anoden. Sie bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Messen der Flachheit von Metallanoden, insbesondere
Anoden, die aus einem filmbildenden Metall hergestellt sind.
In jüngster Zeit ist es allgemein üblich geworden, und zwar
insbesondere bei Zellen zur Elektrolyse von wäßrigen Alkalimetallehloridlösungen
und ganz besonders bei Quecksilberzellen, Anoden zu verwenden, die aus einer Kombination aus
einem filmbildenden Metallträger (üblicherweise Titan) und einem elektrokatalytisch aktiven Belag (beispielsweise einem
•Platinmetalloxidbelag) bestehen. Solche Anoden können mit Vorteil bei der Elektrolyse von Alkalimetallchloridlösungen
verwendet werden, da sie sowohl niedrige . Chlorüberspannungs· eigenschaften als auch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen-
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über chemischem Angriff beim Gebrauch aufweisen. Trotzdem ist es nötig, von Zeit zu Zeit die Anoden zu ersetzen oder erneut
au beschichten, um ein optimales Arbeiten aufrechtzuerhalten. Die Anoden können dadurch wiederverwendbar gemacht werden, daß
man sie mehreren Arbeitsgängen unterwirft, bei denen der alte Belag entfernt wird (beispielsweise durch Behandlung mit geschmolzenem
Alkalimetallhydroxid/Alkalimetallhydrid, wie es in der GB-PS 1 312 375 beschrieben ist) und die Anoden hierauf
wieder flach gemacht und erneut beschichtet werden (beispielsweise mit einem Platinmetalloxid). Das Flachmachen ist nötig,
weil nämlich die Anoden beim Gebrauch sich verziehen und es wesentlich ist, Insbesondere bei Quecksilberzellen, sicherzustellen,
daß die Flachheit der Anoden innerhalb bestimmter Grenzen bleibt, um den Anoden/Kathoden-Abstand auf einem
Miniraum zu halten. Das Flachmachen der gebrauchten Anoden kann durch die verschiedensten Techniken erfolgen, beispielsweise
von Hand oder mit einer Maschine.
Die aufgefrischten Anoden und neuen Anoden werden abschließend auf ihre Flachheit untersucht, bevor sie in die Zelle eingebaut
werden. Die Flachheit der Anoden kann beispielsweise dadurch ermittelt werden, daß man eine planetarische Meßvorrichtung
verwendet, die eine Abtasteinrichtung aufweist, welche über die Oberfläche der Anode geführt wird und welche eine Vertikalbewegung
in Abhängigkeit der Änderungen der Form der genannten Oberfläche durchführt. Das Messen mit einer planetarischen
Meßvorrichtung ist zeitraubend, erfordert geübte Arbeiter
und liefert nur begrenzte Messungen an den jeweils überfahrenen Wegen.
Es wurde nunmehr ein neues Verfahren zur Bestimmung der Flachheit einer Anode gefunden, welches rasch und einfach durchzuführen
ist und welches eine Messung der Flachheit der gesamten Anode ergibt.
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Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Messung der Flachheit einer Anode, welches dadurch ausgeführt wird,
daß man die Kapazität eines elektrischen Kondensators mißt, der dadurch gebildet wird, daß man unter einer vorbestimmten
Belastung die Arbeitsoberfläche der genannten Anode als eine
Platte des Kondensators und eine starre ebene Platte aus einem elektrisch leitenden Material als andere Platte des Kondensators
gegeneinander drückt, wobei- eine Platte aus einem dielektrischen Material dazwischen liegt.
Die starre ebene Platte kann in geeigneter Weise eine flache leitende Platte aus Kupfer, Eisen oder Stahl sein. Es ist besonders
zweckmäßig, eine flache Platte aus Gußeisen zu verwenden.
Es kann eine große Reihe'von isolierenden Materialien als
Platte aus dielektrischem Material verwendet werden, wie z.B. Polyäthylen, Polytetrafluorathylen oder andere fluorierte
Äthylenpolymere, Glas oder Gemische daraus.
Die Platte aus dielektrischem Material ist vorzugsweise dünn,
um die gewünschte Empfindlichkeit der Kapazitätsmessungen zu
erzielen. Außerdem sollte sie eine gleichmäßige Stärke aufweisen. Die Stärke beträgt beispielsweise 0,08 bis 5,08 mm,
in geeigneter Weise 0,15 mm* beispielsweise mit einer Toleranz
von +0,01 mm. Eine Glasfasermatte, die mit Polytetrafluoroäthylen imprägniert ist, eignet sich besonders für die
Verwendung als Platte aus dielektrischem Material.
Die vorbestimmte Belastung besteht in zweckmäßiger Weise aus dem Gewicht der Anode selbst. Bei einer typischen Anodenzusammenstellung,
die beispielsweise aus einer durchbrochenen •Anodenplatte mit einem Brückenteil besteht, auf welchem ein
hohles Rohr für die Einführung der Stromzuführung befestigt ist, besteht die Belastung aus dem Gewicht der Anodenplatte
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und dem zugehörigen Brückenteil und hohlen Rohr. In einigen Fällen ist es zweckmäßiger, die Anoden zu testen, nachdem die
Stromzuführung eingeführt worden ist, in welchem Fall die
gleiche vorbestimmte Belastung dadurch erhalten werden kann, daß man ein Gewicht vorsieht, welches das zusätzliche Gewicht
der Stromzuführung kompensiert, indem man beispielsweise eine Hebewirkung an der zu testenden Anode anlegt, die gleich dem
erwähnten zusätzlichen Gewicht ist.
Die Kapazität kann in herkömmlicher Weise unter Verwendung einer Kapazitätsbrücke, wie z.B. einer Wayne-Kerr-Brücke
gemessen werden.
So wird also gemäß der Erfindung weiterhin eine Vorrichtung zur Bestimmung der Flachheit einer Anode vorgeschlagen, welche
folgende Teile aufweist: eine starre ebene Platte aus einem elektrisch leitenden Material, eine Platte aus einem
dielektrischen Material, welche auf der Platte aus leitendem Material liegt, eine Gewichtskompensationseinrichtung,
mit welcher die Arbeltsoberfläche der Anode und die genannten
Platten unter einer vorbestimmten Belastung gegeneinander gedrückt werden können, und eine Einrichtung für die Messung
der Kapazität des Kondensators, der durch die Arbeitsoberfläche
der Anode und der Platte aus elektrisch leitendem Material sowie dem dazwischen liegenden dielektrischen Material gebil- '
det wird.
Die Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens zur Bestimmung
der Flachheit von Anoden gemäß der Erfindung besitzt in zweckmäßiger Weise eine Grundplatte aus einem elektrisch
leitenden Material, auf welchem eine Platte aus dielektrischem Material liegt und darauf festgehalten wird. Das dielektrische
Material wird in zweckmäßiger Weise als dünne Platte verwendet, die auf einer Spule aufgerollt werden kann. Ein Vorrat dieser
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Platte kann in zweckmäßiger Weise neben der Oberfläche der genannten Grundplatte angeordnet werden, indem eine volle
Spule auf einer Seite der Grundplatte angeordnet wird. Eine leere Spule kann dann an der anderen Seite angeordnet werden,
wobei die Platte nach Bedarf über die Grundplatte geführt wird. Die Vorrichtung weist in zweckmäßiger Weise ein Gehäuse
für die Kapazitätsmeßeinrichtung und einen vertikalen Träger für die Gewichtskompensationseinrichtung auf. Die letztere besitzt in zweckmäßiger Weise beispielsweise einen
schwenkbar gelagerten Waagebalken der an einem Ende ein Gewicht trägt, das gleich der erforderlichen !Compensationsbelastung
ist (beispielsweise gleich dem Gewicht der Stromzuführeinrichtung), wobei am anderen Ende eine Klemmeinrichtung
vorhanden ist, die so ausgeführt ist, daß sie die zu testende Anode, die auf der dielektrischen Platte liegt, in
solcher Weise erfaßt, daß ein kompensierender Hub entsteht, der erforderlich ist, um die erwähnte vorbestimmte Belastung
an die Anode anzulegen.
Beim Gebrauch wird die Vorrichtung dadurch geeicht, daß man die Kapazität von mehreren Anoden verschiedener Flachheit
(die Kapazität ist um so höher, je flacher die Anode ist),
mißt, um einen Kapazitätsbezugswert zu bestimmen, der einer Anode geeigneter Flachheit entspricht. Weitere Anoden werden
dann als brauchbar bezeichnet, wenn ihre Kapazität, die durch das erfindungsgemäße Verfahren gemessen wird, größer
ist als oder genau so groß ist wie der oben erwähnte Kapazitätsbezugswert.
Die Anoden werden verworfen, wenn ihre Kapazität unterhalb dem oben erwähnten Bezugswert liegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Bestimmung der Flachheit von Anoden, die eine durchlöcherte'
Struktur aus einem filmbildenden Metall aufweisen, das" bei der Verwendung in einer Zelle mit einem elektrokatalytisch
aktiven Belag beschichtet ist. Die Messung der Flach-
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heit kann rait beschichteten oder unbeschichteten Anoden ausgeführt
werden.
In dieser Beschreibung wird unter einem "filmbildenden Metall"
eines der Metalle Titan, Zirconium, Niob, Tantal oder Wolfram oder eine Legierung davon, die hauptsächlich aus einem dieser
Metalle besteht und ähnliche Polarisationseigenschaften wie das reine Metall aufweist, verstanden. Es wird bevorzugt, Titan
alleine oder eine Legierung auf der Basis von Titan, die ähnliche Polarisationseigenschaften wie Titan aufweist, zu verwenden.
Beispiele für solche Legierungen sind Titan/Zirconlum-Legierungen,
die bis zu 14 % Zirconium enthalten, Titanlegierungen
mit bis zu 5 % eines Platingruppenmetalls, wie z.B. Platin, Rhodium oder Iridium, und Legierungen von Titan und
Niob oder Tantal, die bis zu 10 % Legierungsbestandteil enthalten.
Der elektrokatalytisch aktive Belag besteht aus einem leitenden Belag, der einem elektrochemischen Angriff widersteht,
der aber wirksam Elektronen zwischen dem Elektrolyt und der Anode überträgt.
Das elektrokatalytisch aktive Material kann in geeigneter V.'eise aus ein oder mehreren Platingruppenmetallen, d.h.
Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Osmium und Palladium, oder aus Legierungen solcher Metalle und/oder den Oxiden
derselben oder einem anderen Metall oder einer anderen Verbindung bestehen, das bzw. die als Anode wirkt, und einer
elektrochemischen Auflösung in der Zelle widersteht. Beispiele hierfür sind Rhenium, Rheniumtrioxid, Magnetit, Titannitrid
und die Boride, Phosphide und Silicide der Platingruppenmetalle. Der Belag, der ein Arbeitselektrodenmaterial
enthält, kann auch elektrisch nicht-leitende Oxide enthalten, insbesondere Oxide der Anodenmetalle, wie z.B. Titan, und/oder
andere Metalle, beispielsweise Zinn, wie es in der Technik be-
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kannt ist, um das Arbeitselektrodenmaterial fester am Träger zu verankern und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Auflösung
in der Arbeitszelle zu steigern.
Bevorzugte Beläge enthalten Platin, Platin/Iridium-Legierungen, Platingruppenmetalloxide, insbesondere Rutheniumoxid, und insbesondere
Gemische von Flatingruppenmetalloxiden und filmbildenden
Metalloxiden, wie z.B. Rutheniumoxid und Titandioxid. Die Platinmetallbeläge können beispielsweise durch elektrische
Abscheidung auf dem filmbildenden Metall erhalten werden, wie es beispielsweise in der GB-PS 1 2J7 077 beschrieben ist.
Platingruppenmetalle und ihre leitenden Verbindungen, insbesondere Oxide, werden leicht durch thermische Zersetzungstechniken
hergestellt, wie es beispielsweise in den GB-PSen 1 147 442, 1 195 871, 1 206 863 und 1 244 650 beschrieben ist.
Die durchbrochene Struktur, welche die Anode darstellt, kann in zweckmäßiger Weise aus parallelen länglichen Teilen aus
filmbildendem Metall aufgebaut sein, wobei diese Teile auf einer Trägereinrichtung befestigt sind, die einen Teil der
Anode bildet. Die genannten Teile können beispielsweise die Form von Blättern, Streifen oder Stäben oder von rinnenförmigen
Teilen mit U-Form, mit umgekehrter U-Form oder halbzylindrischer Form aufweisen.Eine besonders bevorzugte Anode
besteht aus einer durchbrochenen Struktur in Form von Doppelblättern, die im Abstand voneinander angeordnet sind und die
miteinander durch ein oder mehrere Brückenteile verbunden sind, welche eine Verfestigung abgeben und/oder eine Verbindung
zu den Trägerteilen herstellen. Alternativ können die länglichen Teile der durchbrochenen Struktur die Form von
Jalousieplatten aufweisen, die aus einer Platte .des filmbildenden
Metalls herausgepreßt sind.
Die erwähnten länglichen Teile werden mit einem elektrokata-■lytiseh
aktiven Belag der oben definierten Type beschichtet.
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Typische Anodenzusammenstellungen, welche die oben erwähnten durchbrochenen Strukturen aufweisen, sind solche, in denen
der Träger . aus einer Leiterstange aus einem filmbildenden Metall und aus einem umgekehrt rinnenförmigen Teil besteht,
das leitend mit seinen freien Enden an die durchbrochene Struktur angeschlossen ist und das weiterhin lei-.tend
mit einem Rohr aus einem fUmbildenden Metall verbunden
ist, das einen Stromzuführungsstab (beispielsweise aus Kupfer, Stahl oder Aluminium)aufnimmt und leitend mit dem Rohr verbunden
ist. Solche Anodenzusammenstellungen sind In den GB-PSen 1 504 518 und 1 315 298 beschrieben.
In der Folge werden nunmehr Ausführungsformen einer Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Bestimmung der Flachheit von Anoden näher beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen 1 bis 4 Bezug genommen
wird.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, wobei eine Anode (ohne zugehörige Stromzuführungseinrichtung)
zum Testen angeordnet ist;
Fig. 2 eine schematische Darstellung (teilweise geschnitten) einer weiteren Ausführungsform, die eine Kompensationsgewichtseinrichtung
aufweist, wobei eine Anode (mit der zugehörigen Stromzuführungseinrichtung) zum Testen angeordnet ist;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Schnitts des Teils 15
von Fig. 2; und
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_9_ ' 2Α5013Λ
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Schnitts des Teils 22
von Fig. 2. -
Gemäß Fig. 1 ist eine starre Metallplatte 1, die zweckmäßigerweise
aus Gußeisen besteht und eine flache Oberfläche 2 aufweist, in einem Metallgrundrahmen J5>
der zweckmäßigerweise aus Weichstahl besteht, montiert. Die flache Oberfläche 2 ist mit einer dünnen dielektrischen Platte 4, wie z.B. einer
Polyäthylenplatte, einer Glasplatte oder einer mit Polytetrafluoroathylen
imprägnierten Glasfaserplatte, bedeckt. Wenn die dielektrische Platte 4 flexibel ist, beispielsweise wenn
sie aus Polyäthylen oder aus mit Polytetrafluoroathylen imprägnierter
Glasfaser besteht, dann ist es zweckmäßig, die Platte 4 dadurch zur Oberfläche 2 zu führen, daß man die
flexible Platte zwischen (nicht gezeigte) Spulen führt, die zu beiden Seiten der Oberfläche 2 angeordnet sind.
Fig. 1 zeigt, wie eine typische Metallanode auf der dielektrischen
Platte 4 angeordnet ist. Die Anode besteht aus einer Arbeitsoberfläche 5 (beispielsweise mit durchbrochenem Aufbau),
einem Brückenteil 6 und einem hohlen Rohr 7, welches für die Aufnahme eines Stromzuführungsstabs vorgesehen ist.
Die Arbeitsoberfläche 5> das Brückenteil 6 und das hohle
Rohr 7 sind alle aus Metall, beispielsweise aus Titan.
Eine Kapazitätsbrücke 8, beispielsweise eine Wayne-Kerr-Brücke,
ist auf einem (nicht gezeigten) Halter angeordnet, wobei ein Meßinstrument 9 für den Arbeiter sichtbar ist. Die Kapazitäts- ·
brücke ist mit einer Leitung bei 10 mit der Metallplatte 1 und mit einer zweiten Leitung bei 11 mit der Metallanode verbunden,
wobei die Verbindungen 10 und Il durch irgendwelche geeignete
Einrichtungen erhalten werden, beispielsweise mit Metallklemmen.
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Die Vorrichtung ist dadurch geeicht worden, daß die Kapazität von mehreren Anoden verschiedener Flachheit gemessen
•wurde, um einen Bezugswert der Kapazität zu erhalten, der der Kapazität einer Anode mit dem gewünschten Flachheitsstandard entspricht (der beispielsweise mit einer planetarischen
Meßvorrichtung ermittelt wurde). Das Meßinstrument 9 wird dann so eingestellt, daß beim- erwähnten Bezugswert die
Ablesung "θ" erhalten wird.
Die Kapazität einer zu testenden Anode wird dann dadurch gemessen,
daß die Anode auf die dielektrische Platte 4 gelegt wird und beobachtet wird, ob die durch das Meßinstrument 9
angezeigte Kapazität positiver (d.h.. daß eine größere Kapazität als die Bezugskapazität vorliegt) oder negativer (d.h.
daß eine kleinere Kapazität als die Bezugskapazität vorliegt) als die Nullablesung ist, wobei dann die getestete Anode entweder
als brauchbar bezeichnet oder verworfen wird.
Gemäß Fig. 2 ist eine Säule auf dem Rahmen 3 befestigt, wobei
diese Säule aus einem oberen Metallteil 12, einem unteren Metallteil \~5 und einem Schraubenteil 14, das zwischen den
Teilen 12 und IJ liegt, besteht. Das obere Teil 12 trägt ein
Schwenkteil 15 (das näher in Fig. j5 zu sehen ist), welches
als Halter für einen Waagebalken 16 dient. Das Schraubenteil
14 trägt eine Rändelscheibe YJ und ist mit einem oberen rechtsläufigen
Gewindeteil 18 und einem unteren linksläufigen Gewindeteil
19 verbunden, wobei diese Gewindeteile in entsprechende Innengewinden in den Metallteilen 12 und IJ>
eingreifen.Weiterhin ist das Schraubenteil 14 mit Kontermuttern
2 0, 21 versehen, die auf dem unteren Ende des Teils 12 bzw. dem oberen Ende des Teils Ij5 sitzen. Die Höhe des Schwenkteils
15 kann durch Drehen der Rändelscheibe I7 im Uhrzeigersinn
bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn verändert werden. Wenn einmal die Höhe des Schwenkteils 15 richtig justiert ist (siehe
weiter unten), dann wird das Schraubenteil 14 mit Hilfe der
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Kontermuttern 20 und 21 blockiert. Die Metallteile 12, IJ,
das Sehwenkteil 15* der Waagebalken 16 und die Kontermuttern
20, 21 bestehen zweckmäßigerweise aus Weichstahl. Das Schraubenteil 14 und die Rändelscheibe 17 bestehen aus einem elektrisch
isolierenden Material, wie z.B. aus einem verstärkten synthetischen Harz, um einen elektrischen Kontakt zwischen
dem metallischen Waagebalken 16 und der Metallplatte 1 zu verhindern.
Die Kapazitätsbrücke 8 ist bei 10 mit der Metallplatte 1 und
bei 11 mit dem oberen Metallteil 12 verbunden, und zwar zweckmäßigerweise durch Verbindungsklemmen.
Der Waagebalken 16 ist an seinem rechten Ende (Fig. 2) mit
einer Gabel 22 (sie ist näher in Fig. 4 gezeigt) versehen, die als Klemmeinrichtung'für eine zu testende Anode (die
einen Stromzuführungsstab 24 aufweist) dient. Das linke Ende
des Waagebalkens 16 ist mit einem justierbaren Gewicht 2J>
versehen, das durch eine geeignete Einrichtung auf dem Waagebalken
16* bewegt werden kann, wodurch das zusätzliche Gewicht des Stromzuführungsstabs 24 ausgeglichen wird. Das Gewicht 2j5
kann beispielsweise auf dem Waagebalken 16 entweder von Hand oder mit einer Sehraube entlangbewegt werden.
Eine Säule 25, die zweckmäßigerweise aus Weichstahl besteht,
ist auf dem Grundrahmen J> befestigt und trägt eine obere
Platte 26, die als Anschlag dient, um die nach unten gerichtete Bewegung des linken Endes des Waagebalkens 16 zu verhindern,
wenn die Gabel 22 von der zu testenden Anode gelöst wird. Die Platte 25 besteht aus einem elektrisch isolierenden
Material, um einen elektrischen Kontakt zwischen dem Waagebalken 16 und der Metallplatte 1 zu verhindern.
Wenn am Waagebalken 16 keine Anode befestigt ist, so neigt
er siph, so daß das linke Ende auf der Platte . 26 ruht.
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3eim Gebrauch wird der Waagebalken 16 mit der zu testenden
Anode beschwert, worauf die Anode auf die dielektrische Platte 4 abgesenkt wird. Der Zweck des Schraubenteils 14 liegt
darin, daß man die Höhe des Schwenkteils 15 einstellen kann,
so daß der Waagebalken horizontal verläuft, wenn die zu testende Anode auf der dielektrischen Platte 4 liegt.
Das Schwenkteil 15 und die Gabel 22 stellen sicher, daß der
Waagebalken 16 in allen Ebenen frei bewegbar ist, wodurch
eine richtige Anordnung der zu testenden Anode auf der dielektrischen Platte 4 gewährleistet wird. Als weiteres Hilfsmittel
zur richtigen Lokalisierung der Anode sind elektrische Grenzsehalter (schematisch bei 27 dargestellt) zu beiden Seiten
des linken Endes des Waagebalkens 16 angeordnet, wobei die Grenzschalter 27 mit einem elektrischen Stromkreis verbunden
sind, der ein Licht aufleuchten läßt (nicht gezeigt). Wenn die Anode nicht zentral auf der dielektrischen Platte 4
liegt, dann ist das linke Ende des Waagebalkens 1β seitlich verschoben,
so daß der eine oder andere der Grenzschalter 27 aktiviert wird, wodurch das Licht aufleuchtet.
Die in Fig.2 gezeigte Einrichtung wird zunächst so justiert,
daß sichergestellt ist, daß der Waagebalken 16 waagerecht verläuft, wenn die zu testende Anode auf der dielektrischen
Platte 4 (wie oben beschrieben) angeordnet ist. Die Vorrichtung wird dann dadurch geeicht, daß die Kapazität einer Reihe
von Anoden mit verschiedenem Flachheitsgrad getestet wird, wobei jede Anode mit einem Stromzuführungsstab 24 ausgerüstet
ist, um einen Kapazitätsbezugswert zu erhalten, der einer Anode mit dem gewünschten Flachheitsgrad (wie oben
beschrieben) entspricht. Das Meßinstrument 9 wird dann so eingestellt, daß eine mittlere Nullablesung erhalten wird,
die dieser Bezugskapazität entspricht, worauf dann die Kapazität der zu testenden Anoden gegenüber der Nullablesung
gemessen wird.
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Es ist nötig, den Kapazitätsbezugswert erneut zu bestimmen, wenn die dielektrische Platte 4 durch eine neue Platte aus
dem gleichen Material oder einem anderen Material ersetzt wird.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläu
tert.
Die getesteten Anoden besaßen eine Vielzahl von parallelen Doppelblättern aus Titan als Arbeitsoberfläche und ein Brückenteil
aus Titan sowie ein Rohr aus 1^itan (mit oder ohne eingesetzte
Kupferleitung)♦ Die Kapazitätsmeßvorrichtung war gegen
Bezugsanoden der gleichen Type geeicht, bei denen der Abstand zwischen dem untersten und höchsten Punkt der Arbeitsoberfläche
0,5 mm nicht überschritt (gemessen durch das planetarische Meßverfahren). Das Meßinstrument wurde bei dieser Kapazität
auf Null eingestellt. Alle getesteten Anoden waren unter Berücksichtigung dieses gewünschten Flachheitsstandards hergestellt.
Keine der Anoden war mit einem elektrokatalytisch aktiven Material beschichtet. ' -
Die Messungen wurden mit drei verschiedenen dielektrischen
Platten ausgeführt, nämlich
(1) Polytetrafluorathylen mit Glasfaserverstärkung, Dicke 0,13 + 0,013 mm
(2) Polyäthylen, Dicke 0,1J mm
(3) Glas, Dicke 3 mm.
Die Resultate sind in Tabelle I angegeben. Spalte 2 zeigt, ob ein Stromzuführungsstab anwesend (in welchem Fall ein
Waagebalken 16 verwendet wurde) oder abwesend war. Spalte 3
führt das in der Platte 4 verwendete dielektrische Material
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.14- * 2A50134
auf. Spalte 4 zeigt den Kapazitätsunterschied zwischen der·
zu prüfenden Anode und dem Kapazitätsbezugswert. In Spalte 5 ist die Annahme oder die Ablehnung der Anode angegeben, welche
davon abhängig gemacht wurde, ob die Kapazitätsablesung größer oder kleiner war als der Bezugswert.
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(O OO
ο cn cn co
| Bei spiel |
2 | Stromzuführungsstab anwesend/abwesend |
Dielektrische Platte | Kapazität gegen über Bezug + Picofarad |
Angenommen/ abgelehnt |
| 1 | Abwesend Anwesend |
PTFE/Glasfaser PTFE/Glasfaser |
+ 925 ■+ 920 |
Angenommen Angenommen |
|
| 4 | Abwesend Anwesend Abwesend Abwesend |
PTFE/Glasfaser PTFE/Glasfaser Polyäthylen Glas |
+ 840 + 830 + 1010 + 235 |
Angenommen Angenommen Angenommen Angenommen |
|
| Abwesend Anwesend Abwesend Abwesend |
PTFE/Glasfaser PTFE/Glasfaser Polyäthylen Glas |
- 270 - 24o - 185 - 50 |
Abgelehnt Abgelehnt Abgelehnt Abgelehnt |
||
| Abwesend Anwesend Abwesend Abwesend |
PTFE/Glasfaser PTFE/Glasfaser Polyäthylen Glas |
- 405 - 400 - 390 - 105 |
Abgelehnt Abgelehnt Abgelehnt Abgelehnt |
IH I
I I ,1HI
IH· i-1
IC+ VJI 1(U
IP I ID1
IH IfB IC+ IC+
Ί 3 :a ICD
to
CD
LO
cn ο CD OO to
cn cn co
| Bei spiel |
Stromzuführungsstab anwesend/abwesend |
Dielektrische Platte | Kapazität gegen über Bezug + Picofarad |
Angenommen/ abgelehnt |
| 5 | Abwesend Anwesend Abwesend Abwesend |
PTFE/Glasfaser PTFE/Glasfaser Polyäthylen Glas |
+ 930 + 930 + 1180 + 170 |
Angenommen Angenommen Angenommen Angenommen |
| 6 | Abwesend Anwesend Abwesend Abwesend |
PTFE/Glasfaser · PTFE/Glasfaser Polyäthylen Glas |
+ 440 + 480 + 510 + 120 |
Angenommen Angenommen Angenommen Angenommen |
| 7 | Abwesend Anwesend Abwesend Abwesend |
PTFE/Glasfaser PTFE/Glasfaser Polyäthylen Glas |
- I70 - 730 - 750 - 280 |
Abgelehnt Abgelehnt Abgelehnt Abgelehnt |
| 8 | Abwesend Anwesend Abwesend Abwesend |
PTFE/Glasfaser PTFE/Glasfaser Polyäthylen Glas |
- 8OO - 805 - 87O - 330 |
Abgelehnt Abgelehnt Abgelehnt Abgelehnt |
IH
!S
ICO IH·
ΙΦ 15» 14 ICt IH-
ΙΦ
ΙΪ3
ia
IO
13
IP
i£
!3 IH-ic-f
BEISPIELE_5_BIS_8
Die getesteten Anoden besaßen eine Reihe von herausgepreßten abgedeckten Schlitzen als Arbeitsoberfläche sowie ein Titanbrückenteil
und ein Titanrohr (mit oder ohne eingesetzte Kupferzuleitung). Die Kapazitätsmeßvorrichtung war gegen
die Bezugsanoden geeicht worden, die von der gleichen Bauart waren, wobei der Abstand zwischen dem niedrigsten und
höchsten Punkt auf der Arbeitsoberfläche 0,5 mm nicht überschritt
(bestimmt durch das planetarische Meßverfahren). Das Meßinstrument wurde so eingestellt, daß bei der Bezugskapazität
die Ablesung Null erhalten wurde. Alle getesteten Anoden wurden im Hinblick darauf hergestellt, daß sie den er-'
wähnten Flachheitsstandard einhielten. Keine der Anoden war mit einem elektrokatalytisch aktiven Material beschichtet.
Die Messungen wurden unter Verwendung der in Beispiel 1 bis beschriebenen dielektrischen Platten ausgeführt. Die Resultate
sind in Tabelle II gezeigt.
WWMG. H. FINCICE. DIPL-ING. H. ROKtI G. & il AfcöfaK
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Claims (20)
- PatentansprücheVerfahren zur Bestimmung der Flachheit einer Anode, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität eines elektrischen Kondensators gemessen wird, der dadurch gebildet wird, daß man unter einer vorbestimmten Belastung die Arbeitsoberfläche der genannten Anode und eine starre ebene Platte aus einem elektrisch leitenden Material als andere Kondensatorplatte zusammendrückt, wobei ein dielektrisches Material dazwischen ist.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starre ebene Platte aus einer flachen Kupfer-, Eisenoder Stahlplatte besteht.
- j5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dai3 die dielektrische Platte aus Polyäthylen, einem fluorierten Äthylenpolymer, Glas oder einem Gemisch daraus besteht.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das fluorierte Äthylenpolymer aus Polytetrafluoräthylen besteht.
- 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Platte aus einer Glasfasermatte besteht, die mit Polytetrafluorathylen imprägniert ist.
- 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Platte eine gleichförmige Stärke im Bereich von 76 bis 5080 fX> aufweist.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Platte eine gleichförmige Stärke von 127 w aufweist.509837/0559
- 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Belastung durch das Gewicht der Anode selbst geliefert wird.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Belastung, die dem Gewicht der Anode entspricht, dadurch erzielt wird, daß man einen kompensierenden Hub auf die Anode ausübt, um jegliches zusätzliche Gewicht, das von der Anode getragen wird, auszugleichen.
- 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode aus einer durchbrochenen Struktur in Form einer Vielzahl paralleler länglicher Teile aus einem filmbildenden Metall besteht, die auf einem Träger angeordnet sind, welcher einen Teil der Anode bildet.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Teile die Form von Blättern, Stäben oder rinnenförmigen Teilen aufweisen, welche auf dem Träger befestigt sind.
- 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Teile die Form von Doppelblättern aufweisen, die voneinander einen Abstand aufweisen und miteinander durch ein oder mehrere Brückenteile verbunden sind, welche für eine Verfestigung und/oder Verbindung mit dem Träger dienen.
- 13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Teile die Form von Jalousielatten aufweisen, die aus einem Blech aus einem filmbildenden Metall herausge- ' preßt sind und auf dem genannten Träger befestigt sind.
- 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode eine Vielzahl von parallelen länglichen Teilen aufweist, die auf einem Träger befestigt509837/0559Gind, der die Form einer Leiterstange aus einem filmbildenden Metall aufweist und eine umgekehrte Rinnenform besitzt, wobei diese Stange leitend an den freien Enden mit der durchbrochenen Struktur verbunden ist, wobei die Stange weiterhin leitend mit einem Rohr aus einem filmbildenden Metall verbunden ist, das einen Zuleitungsstab aufnehmen kann, der mit dem Rohr leitend verbunden ist.
- 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende Metall aus Titan oder einer Titanlegierung besteht.
- 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis I5, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Teile mit einem elektrokatalytisch aktiven Belag beschichtet sind.
- 17. Verfahren'nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrokatalytisch aktive Belag aus einem Platingruppenmetalloxid und einem Oxid eines filmbildenden Metalls besteht.
- 18. Verfahren nach Anspruch I7, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag aus Rutheniumoxid und Titandioxid besteht.
- 19· Vorrichtung für die Bestimmung der Flachheit einer Anode, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Teile aufweist: eine starre ebene Platte aus einem elektrisch leitenden Material, eine Platte aus einem dielektrischen Material, die auf der Platte aus leitendem Material liegt, eine Gewichtskompensationseinrichtung, mit welcher die Oberfläche der Anode und die genannten Platten unter einer vorbestimmten Last gegeneinander gedruckt werden können, und eine Einrichtung zur Messung der Kapazität des Kondensators, der durch die Arbeitsoberfläche der Anode und der Platte aus elektrisch leitendem Material sowie der Platte aus dem dazwischen liegenden dielektrischen Material gebildet wird.509837/0559
- 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtskompensationseinrichtung folgende Teile aufweist:, einen vertikalen Halter, einen auf dem Kalter befestigten schwenkbaren Waagebalken, der auf einem Ende ein Gewicht trägt, das gleich der erforderlichen Korapensationsbelastung ist, wobei am anderen Ende des Waagebalkens eine Klemmeinrichtung vorhanden ist, mit welcher die zu testende Anode festgehalten werden kann, wenn sie auf dem dielektrischen Material liegt, und zwar in solcher V/eise, daß ein kompensierender- Hub entsteht, damit die erwähnte vorbestimmte Belastung auf die Anode angewendet werden kann.509837/0S59
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