DE2853672A1

DE2853672A1 - Electrode frame assembled from moulded thermoplastic bars - where detachable tongue and slot joints are used between the bars

Info

Publication number: DE2853672A1
Application number: DE19782853672
Authority: DE
Inventors: Manfred P Dr Hermann
Original assignee: JOH JAC VOWINCKEL GmbH
Current assignee: JOH JAC VOWINCKEL GmbH
Priority date: 1978-12-13
Filing date: 1978-12-13
Publication date: 1980-06-26

Abstract

Electrode frame is made by assembling thermoplastic polymer bars for electrolytic winning or refining of metals. The frame is pref. made of polypropylene, and consists of four bars which can be joined together at their corners to make a square or rectangular frame which can be dismantled when required. The pref. frame includes a horizontal top bar contg. a long slot for the entry and removal of electrode plates, and two holes in which the two vertical bars of the frame are located. Each vertical bar has a slot near its bottom end, and each end of a bottom horizontal bar has a tongue entering the slots and retained via pegs entering aligning holes in the tongues and the vertical bars. The simple and inexpensive polymer bars are more stable than wooden bars, which have been used for many decades to make electrode frames, but are attacked by electrolytes.

Description

Elektrodenrahmen für die elektrolytische Gewinnung oderElectrode frames for electrowinning or

Raffination von Metallen Die Erfindung betrifft einen Elektrodenrahmen aus thermoplastischem Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, der bei der elektrolytischen Gewinnung oder Raffination von Metallen eingesetzt werden soll. Refining of Metals The invention relates to an electrode frame made of thermoplastic material, preferably polypropylene, which is used in the electrolytic Extraction or refining of metals is to be used.

Bei der elektrolytischen Gewinnung von Metallen, beispielsweise Kupfer, Nickel, Silber o.dgl., befindet sich eine Anode aus inertem Werkstoff, beispielsweise Blei sowie eine Kathode auf der das Metall niedergeschlagen werden soll, in einem gemeinsamen Elektrolyten. Die Kathode ist dabei mit dem Minuspol und die Anode mit dem Pluspol einer Gleichstromquelle verbunden. Häufig sind die Kathoden- und Anodenräume durch ein Diaphragma voneinander getrennt und es sind Umwälzpumpen vorgesehen, die den Elektrolyten in den Kathodenraum fördern. Bei den Elektroden selbst handelt es sich in der Regel um rechteckige Platten unterschiedlichen Gewichtes, wobei die Gewichte bis in die Größenordnung von 100 kg ansteigen können. Insbesondere bei der Kathode ist es so, daß zunächst bei Beginn der Elektrolyse von einem verhältnismäßig dünnen Starterblech ausgegangen wird, welches dann aber im Verlauf der Elektrolyse anwächst und ebenfalls Gewichte in der Größenordnung von 50 bis 100 kg, mitunter auch darüber erreicht.In the electrolytic extraction of metals, e.g. copper, Nickel, silver or the like. There is an anode made of inert material, for example Lead and a cathode on which the metal is to be deposited in one common electrolytes. The cathode is with the negative pole and the anode with connected to the positive pole of a direct current source. The cathode and anode compartments are common separated from each other by a diaphragm and circulation pumps are provided which promote the electrolyte into the cathode compartment. When it comes to the electrodes themselves They are usually rectangular panels of different weights, with the Weights can increase to the order of 100 kg. Especially with the cathode is so that initially at the beginning of the electrolysis of a relatively thin starter sheet is assumed, which then, however, in the course of the electrolysis grows and also Weights on the order of 50 to 100 kg, sometimes even more.

Das geschilderte Verfahren der elektrolytischen Metallgewinnung kann auch mit geringen Abwandlungen zum elektrolytischen Raffinieren von Metallen, beispielsweise Kupfer, Nickel, Silber o.dgl. angewandt werden. In diesem Fall besteht die Anode aus dem zu raffinierenden Metall und taucht zusammen mit der Kathode in den gemeinsamen Elektrolyten ein. Beim Stromdurchgang wird das zu raffinierende Metall auf der Kathode niedergeschlagen, wobei sich gleichzeitig eine äquivalente Menge von der Anode ablöst.The described method of electrolytic metal extraction can also with minor modifications for the electrolytic refining of metals, for example Copper, nickel, silver or the like. can be applied. In this case the anode is made from the metal to be refined and dips into the joint together with the cathode Electrolytes. When the current passes through, the metal to be refined becomes on the cathode deposited, at the same time an equivalent amount is detached from the anode.

Um Berührungen der Elektroden untereinander zu verhindern, sowie auch das Auswechseln zu erleichtern, sind die Elektroden in der Regel von einem Rahmen umgeben, der das Elektrodengewicht abfängt und auf die Wände des Elektrolysegefäßes überträgt. Der Rahmen selbst besteht aus elektrolytisch nicht leitfähigem Material, was erforderlich ist, da sich andernfalls Metall auch auf dem Rahmen abscheiden würde und insbesondere die Kathode mit dem Rahmen zusammenwachsen würde. Zur vollständigen Trennung ist dann häufig noch ein Diaphragmentuch über den Rahmen samt Inhalt gezogen, welches Tuch entweder an besonderen Befestigungsvorrichtungen des Rahmens angeheftet ist oder einfach nach Art eines flachen Schlauches über den Rahmen mitsamt der darin befindlichen Elektrode gezogen ist. In vielen Fällen wird lediglich die Kathode mit einem derartigen Rahmen umgeben; es ist aber auch möglich, die Anode in einem solchen Rahmen unterzubringen, was vor allem bei der elektrolytischen Raffination empfehlenswert ist, da sich die Anode bei diesen Verfahren häufig nicht völlig gleichmäßig im Elektrolyten löst, so daß namentlich gegen Ende der Elektrolyse Anodenstücke sich ablösen können und ohne besondere Schutzvorrichtungen zu Boden fallen würden.To prevent the electrodes from touching each other, as well as To facilitate replacement, the electrodes are usually in a frame surrounded, which absorbs the electrode weight and on the walls of the electrolysis vessel transmits. The frame itself is made of electrolytically non-conductive material, which is required, otherwise metal will also deposit on the frame and in particular the cathode would grow together with the frame. To complete Separation, a diaphragm cloth is often drawn over the frame and its contents, which cloth either attached to special fastening devices of the frame is or simply in the manner of a flat tube over the frame together with the inside located electrode is pulled. In many cases only the cathode is used surrounded by such a frame; but it is also possible to use the anode in one to accommodate such a framework, which is especially true in electrolytic refining It is recommended that the anode is often not completely even in this process dissolves in the electrolyte, so that in particular towards the end of the electrolysis Pieces of anode can peel off and fall to the ground without special protective devices would fall.

Vorbekannte Elektrodenrahmen, insbesondere Kathodenrahmen bestehen aus Holz, ein Werkstoff, der für diese Zwecke über viele Jahrzehnte ausschließlich verwendet worden ist.There are known electrode frames, in particular cathode frames made of wood, a material that has been used exclusively for these purposes for many decades has been used.

Elektrodenrahmen aus Holz haben jedoch den Nachteil, daß sie verhältnismäßig schnell angegriffen werden und dann gegen neue ausgetauscht werden müssen.However, electrode frames made of wood have the disadvantage that they are relatively can be attacked quickly and then have to be exchanged for new ones.

In letzter Zeit sind auch Elektrodenrahmen, insbesondere Kathodenrahmen aus thermoplastischen Kunststoffe, vorzugsweise Polypropylen, bekanntgeworden. Diese Kunststoffrahmen werden einstückig hergestellt und erfüllen ihre Zwecke in hervorragender Weise. Bei einstückig hergestellten Rahmen ist jedoch das verhältnismäßig große Volumen nachteilig, welches insbesondere bei der Lagerung und beim Transport stört. Diesen Nachteil haben die Kunststoffrahmen allerdings mit den vorbekannten Holzrahmen gemeinsam.Electrode frames, in particular cathode frames, have also been used recently made of thermoplastics, preferably polypropylene, became known. These Plastic frames are made in one piece and serve their purposes in an excellent manner Way. In the case of a frame made in one piece, however, this is relatively large Volume disadvantageous, which interferes in particular with storage and transport. However, the plastic frames have this disadvantage with the previously known wooden frames together.

Nachteilig ist desweiteren das verhältnismäßig große Werkzeug, welches zur Herstellung der Kunststoffrahmen erforderlich ist und welches folglich diffizil und teuer ist.Another disadvantage is the relatively large tool which for the production of the plastic frame is required and which is consequently difficult and is expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus thermoplastischem Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen bestehenden Elektrodenrahmen anzugeben, der die Vorzüge der Einfachheit und Billigkeit mit den Vorzügen hoher Gebrauchsstabilität und schneller Einsatzbereitschaft verbindet.The invention is based on the object of a thermoplastic Plastic, preferably polypropylene, to indicate the existing electrode frame the advantages of simplicity and cheapness with the advantages of high stability in use and faster operational readiness.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Elektrodenrahmen vorgeschlagen, der aus leistenförmigen Bauelementen besteht, die an ihren Enden zusammensteckbar und miteinander arretierbar sind. Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes gehen aus den beigefügten Patentansprüchen hervor, zu deren Verständnis und gegebenenfalls Interpretation auf die ebenfalls beigefügte Zeichnung verwiesen wird. In der Zeichnung stellen dar: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektrodenrahmens, Fig. 2 - 4 je eine Variante der bei diesen Rahmen verwendbaren Steck- und Arretierverbindungen, Fig. 5 ein Querschnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 4.According to the invention, an electrode frame is used to achieve this object proposed, which consists of strip-shaped components at their ends can be plugged together and locked together. More details of the Subject of the invention emerge from the attached claims, for their understanding and where applicable Interpretation, reference is made to the attached drawing. In the drawing show: Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of the invention Electrode frame, Fig. 2-4 each a variant of the frame that can be used Plug and locking connections, FIG. 5 shows a cross section through the embodiment according to FIG. 4.

Der in Fig. 1 als Ganzes mit 1 bezeichnete Rahmen besteht aus den leistenförmigen Bauelementen 2 bis 5, die an ihren Enden zusammensteckbar und miteinander arretierbar sind.The frame designated as a whole by 1 in FIG. 1 consists of the strip-shaped components 2 to 5, which can be plugged together at their ends and with one another are lockable.

Das bei Gebrauch obere Bauelement 2 weist Durchbrechungen 6 und 7 für die Aufnahme der beim Gebrauch seitlichen Bauelemente 3 und 4 auf. Diese Durchbrechungen sind der Form der Bauelemente 3 und 4 angepaßt, so daß diese dort eingeschoben und stabil gehaltert werden können. Das Bauelement 2 weist desweiteren einen Schlitz 8 auf, der der Einführung und Entnahme der Elektroden dient. Soll der Rahmen als Kathodenrahmen verwendet werden, so wird zu Beginn der Arbeit durch den Schlitz 8 das Starterblech eingeführt und am Ende der Elektrolyse die gewachsene Kathode entnommen. Soll der Rahmen als Anodenrahmen eingesetzt werden, so ist zu Beginn die maximal starke Anodenplatte durch den Schlitz 8 zu schieben und am Ende der Elektrolyse sind etwa noch verbleibende Anodenreste, sofern sie mit den Stromzuführungslaschen verbunden sind, dort zu entnehmen.The component 2, which is upper when in use, has openings 6 and 7 for the inclusion of the lateral components 3 and 4 when in use. These breakthroughs are adapted to the shape of the components 3 and 4, so that they are inserted there and can be held stably. The component 2 also has a slot 8, which is used to insert and remove the electrodes. Should the frame be as Cathode frames are used so will start working through the slot 8 the starter plate inserted and at the end of the electrolysis the grown cathode taken. If the frame is to be used as an anode frame, this is the beginning to push the maximum strength anode plate through the slot 8 and at the end of the Electrolysis are any remaining anode residues, provided they are connected to the power supply lugs are connected to be found there.

Das bei Gebrauch untere Bauelement 5 weist an seinen beiden Enden 9 und 10 je eine Zunge 11 auf, die in entsprechende Aussparungen 12 der angrenzenden Bauelemente 3 und 4 eingreifen und dort arretierbar sind. Bevorzugte Ausführungsformen dieser Zunge sowie der zugehörenden Aussparungen sind in den Fig. 2 bis 5 dargestellt.The lower component 5 when in use has at both ends 9 and 10 each have a tongue 11, which is inserted into corresponding recesses 12 of the adjacent Engage components 3 and 4 and can be locked there. Preferred Embodiments this tongue and the associated recesses are shown in FIGS.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß zur Arretierung in der Zunge 11 sowie im Bereich der Aussparungen 12 einander entsprechende Löcher 13;13' angeordnet sind, in die ein Stift 14 einschiebbar ist. Das Bauelement 4 weist dabei an seinem unteren Ende in den Seitenwänden 15 (in der Zeichnung ist nur eine zu erkennen) Ausnehmungen 16 auf, in die die Enden 17 des Bauelementes 5 eingreifen und dort eine kraft- und formschlüssige Verbindung bilden, so daß der zusammengesetzte Rahmen hierdurch eine optimale Stabilität erhält.From Fig. 2 it can be seen that for locking in the tongue 11 and corresponding holes 13; 13 'are arranged in the region of the recesses 12, into which a pin 14 can be inserted. The component 4 has at its lower End in the side walls 15 (only one can be seen in the drawing) recesses 16, in which the ends 17 of the component 5 engage and there a force and Form a positive connection, so that the composite frame thereby a maintains optimal stability.

Eine andere Form der Bauelementenverbindung ist in Fig.Another form of component connection is shown in Fig.

3 dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform weist die Zunge 11 zwei auseinanderspreizende Nasen 18;18' auf, die hinter Rastkanten 19 der Aussparung 12 greifen. Bei dieser Ausführungsform ist ein zusätzlicher Arretierstift nicht erforderlich, was unter Umständen Vorteile bietet.3 shown. According to this embodiment, the tongue 11 has two Spreading apart noses 18; 18 ', the behind locking edges 19 of the recess 12 grab. In this embodiment, there is no additional locking pin required, which may offer advantages.

Bei der in den Fig, 4 und 5 dargestellten Ausführungsform hat die Zunge 11 die Form eines Zapfens 20; dieser Zapfen greift mit Vorsprüngen 21 hinter Rastkanten 22 der Aussparung 12. Auch hier tritt eine automatische Arretierung der Teile beim Zusammenstecken ein, so daß ein zusätzlicher Arretierstift 14 entbehrlich ist. Um das Zusammenstecken auch bei weniger elastischen Werkstoffen sowie größeren Abmessungen zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn der Zapfen - wie dargestellt - als Hohlzapfen ausgebildet ist. Die von der vorderen Stirnfläche aus eingebrachte Höhlung 23 sollte dabei vorzugsweise bis hinter die Vorsprünge 21 greifen, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist.In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the Tongue 11 is in the form of a pin 20; this pin engages behind with projections 21 Latching edges 22 of the recess 12. Here, too, the automatic locking occurs Parts when plugging together, so that an additional locking pin 14 is unnecessary is. To put them together even with less elastic materials as well as larger ones To facilitate dimensions, it is advantageous if the pin - as shown - Is designed as a hollow pin. The one introduced from the front face Cavity 23 should preferably reach behind the projections 21, like this from Fig. 5 can be seen.

Der vorgeschlagene Elektrodenrahmen läßt sich verhältnismäßig einfach nach dem Spritzgieß- oder Preßverfahren aus thermoplastischem Kunststoff herstellen. Da er im auseinandergenommenen Zustand aus vier verhältnismäßig schmalen Bauelementen besteht, läßt er sich leicht verpacken, verschicken und lagern. Bei Gebrauch ist er problemlos zum eigentlichen Rahmen zusammenzusetzen, der dann sogar hinsichtlich seiner Stabilität geschweißten Kunststoffrahmen überlegen ist, da Schweißspannungen nicht auftreten können. Außerdem bietet die Erfindung den Vorteil, daß defekte Rahmenteile leicht ausgewechselt werden können, ohne, wie bei den vorbekannten Ausführungsformen, auch die noch unbeschädigten Teile verwerfen zu müssen.The proposed electrode frame can be relatively simple Manufacture by injection molding or compression molding from thermoplastic material. Since it consists of four relatively narrow components in the disassembled state it is easy to pack, ship and store. When in use is it can easily be put together to form the actual frame, which is then even with regard to its stability is superior to welded plastic frames because of welding stresses cannot occur. The invention also offers the advantage that defective frame parts can be easily replaced without, as in the previously known embodiments, even having to discard the undamaged parts.

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Claims

Claims: 1. Electrode frame made of thermoplastic material, preferably polypropylene, for the electrolytic extraction or refining of Metals, characterized in that the frame (1) consists of strip-shaped structural elements (2; 3; 4; 5), which can be plugged together at their ends and locked together are.

2. Electrode frame according to claim 1, characterized in that the when using the upper component (2) openings (6; 7) for receiving the during Use side components (3; 4), and a slot (8) for the Insertion and removal of the electrodes.

3. Electrode frame according to claim 1 or 2, characterized in that that the lower component (5) in use at its ends (9; 10) each have a tongue (11) which in corresponding recesses (12) of the adjacent components (3; 4) grab a and can be locked there.

4. electrode frame according to claim 3, characterized, that for locking in the tongue (11) and in the area of the recesses (12) each other corresponding holes (13; 13 ') are arranged into which a pin (14) can be inserted is.

5. Electrode frame according to claim 3, characterized in that the The tongue (11) has noses (18; 18 ') which spread apart and which are located behind locking edges (19) grab the recesses (12).

6. electrode frame according to claim 3, characterized in that the Tongues (11) have the shape of pins (20) with projections (21) behind Grab the locking edges (22) of the recesses (11).

7. electrode frame according to claim 6, characterized in that the Pin (20) is a hollow pin.