DE2935765C2 - Halterung für die Stromschiene und die Elektroden an Elektrolyseeinheiten mit mehreren nebeneinander angeordneten Elektrolysezellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für die Stromschiene und die nebeneinander angeordneten Elektroden an Elektrolyseeinheiten mit mehreren nebeneinander angeordneten Elektrolysezellen, die jeweils aufeinanderfolgend Kathoden und Anoden enthalten und auf deren Seitenwänden sich ein Doppel-T-Träger mittels seines Steges abstützt, wobei zwischen den Schenkeln des Doppel-T-Trägers die Stromschiene und ein deren Höhenlage festlegendes Zwischenstück aus Isoliermaterial aufgenommen sind.

Bei einer Halterung der obengenannten Gattung die aus dem deutschen Patent 25 24 941 bekannt ist besteht das die Stromschiene mittig zwischen den beiden Schenkeln des Steges abstützende Zwischenstück ebenso wie dieser aus .säure- und alkalifestem Kunststoff, insbesondere aus Polyvinylchlorid, aus Polyäthylen oder Polypropylen. Das Zwischenstück ist auf einer Seite des Doppel-T-Trägers gleichzeitig als Aufnahme für eine Kathodenstange ausgebildet

Dieser Kathodenstange liegt jeweils ein Anodenhän-ο ger gegenüber, der sich auf der Stromschiene abstützt

Die genannte Vorveröffentlichung enthält darüber hinaus den Vorschlag, das Zwischenstück ggf. auch aus keramischem Werkstoff herzustellen.
Der Nachteil der bekannten Halterung besteht darin, daß das Zwischenstück unmittelbar sowohl die Stromschiene als auch die in Längsrichtung der Elektrolyseeinheit aufeinanderfolgenden Elektroden trägt und demzufolge ein verhältnismäßig großes und verwickelt aufgebautes Bauteil darstellt.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Halterung ist darin zu sehen, daß das Zwischenstück — bedingt durch seine zweifache Tragfunktion — nur dann ausgebaut und ggf. ausgetauscht werden kann, wenn sämtliche in seinem Bereich angeordnete Elektroden und die zugehörige Stromschiene von ihm abgehoben worden sind. Dieses Erfordernis ist insbesondere dann auch im Hinblick auf die Leistung der Elektrolyseeinheit von Nachteil, wenn das Zwischenstück aus Kunststoff besteht und demzufolge durch unzulässige Erwärmung

gefährdet ist, die sich im Falle von Kurzschlüssen entwickelt. Die betroffene Elektrolysezelle muß in einem solchen Falle abgeschaltet werden, was einen Produktionsverlust zur Folge hat.

Das Auswechseln des beschädigten Zwischenstücks wurde darüber hinaus in vielen Fällen dadurch erschwert, daß dieses an den in Frage kommenden Elektrodenabschnitten angebacken war.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für die Stromschiene und die Elektroden an Elektrolyseeinheiten zu entwickeln, die in konstruktiver Hinsicht besonders einfach aufgebaut ist und bei auftretenden Schäden ein Auswechseln der betroffenen Bestandteile zuläßt, ohne daß die Elektrolysezelle abgeschaltet werden muß.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Halterung gelöst, die im wesentlichen die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Der der Erfindung zugrunde liegende Lösungsgedanke besteht danach darin, das Zwischenstück in der Weise auszubilden, daß es nur noch die Stromschiene trägt und das Auswechseln eines besonderen Lagerteils zur einseitigen Abstützung einer Elektrode unabhängig von der Stromschiene zuläßt. Das Zwischenstück ist dabei ebenso wie die Stromschiene jeweils an derselben Stelle des Doppel-T-Trägers mit einer gleichartigen Ausnehmung ausgestattet, in weiche das besondere Lagerteil einsetzbar ist.

Ein weiterer wesentlicher Lösungsgedanke besteht darin, daß das Zwischenstück, die Stromschiene und das Lagerteil aus möglichst einfachen geometrischen Körpern bestehen. Dies läßt sich insbesondere dadurch erreichen, daß die Ausnehmungen jeweils zum zugehörigen Schenkel des Doppel-T-Trägers hin offen, d. h. durch diesen nach außen hin begrenzt sind. Die Ausnehmungen ermöglichen nicht nur den unabhängigen Ausbau der Lagerteile, sondern dienen auch deren Lagefixierung.
Das Zwischenstück - welches zweckmäßigerweise

ebenso wie die Stromschiene die Breite des Steges vollständig überbrückt - dient zur Wärmeisolierung des Doppel-T-Trägers gegenüber den in seinem Bereich befindlichen Elektrodenabschnitten.

Der Erfindungsgegenstand kann vorteilhaft dadurch weiter ausgestaltet sein, daß er die Merkmale zumindest eines der Ansprüche 2 bis 8 aufweist Die Ausbildung der Lagerteile entsprechend der Lehre der Ansprüche 6 und 8 ist dabei mit dem Vorteil verbunden, daß die Lagerteile eine gute Hitzebeständigkeit aufweisen und daß die Bruchgefahr - bedingt durch die gewählte geometrische Form — sehr stark herabgesetzt ist

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Elektrolysezelle mit in deren Längsrichtung abwechselnd aufeinanderfolgenden Anoden und Kathoden,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie H-II in F i g. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die in F i g. 1 dargestellte Elektrolysezelle mit deren unmittelbarer Umgebung,

Fig.4 in verändertem Maßstab eine Draufsicht auf die neue Halterung im Bereich zweier aufeinanderfolgender Elektroden (die aus Gründen der Übersichtlichkeit strichpunktiert angedeutet sind),

F i g. 5 einen Vertikalschnitt durch die in F i g. 4 dargestellte Halterung im Bereich zweier Anoden und

F i g. 6 einen Vertikalschnitt durch die in F i g. 4 dargestellte Halterung im Bereich zweier Kathoden.

In einer Elektrolysezelle 1 mit einer Außenwand 2 und Seitenwänden 3 und 4 sind — in Längsrichtung gesehen — abwechselnd Anoden 5 und Kathoden 6 hintereinander angeordnet

Die Anoden und Kathoden der Elektrolysezelle 1 stützen sich ebenso wie die neben ihnen liegenden Elektroden der benachbarten Elektrolysezellen 7 und 8 in einer auf den Seitenwänden 3 und 4 angeordneten Halterung 9 ab (F i g. 1 bis 3).

Die Einzelheiten des Aufbaus der Halterung 9 sind aus den Fig.4 bis 6, ersichtlich; es handelt sich dabei beispielhaft um die mit der Seitenwand 3 (vgl. F i g. 2) verbundene Halterung.

Die Halterung 9 weist als einen der wesentlichen Bestandteile einen Doppel-T-Träger 10 auf, dessen Steg 10' auf dem oberen Endabschnitt der Seitenwand 3 aufsitzt und der über seine beiden Schenkel 10" gegen Verschiebungen quer zu seiner Längsachse gesichert ist.

Oberhalb des Steges 10' befindet sich ein piattenförmiges Zwischenstück 11, auf dessen Oberseite sich eine Stromschiene 12 abstützt Die beiden letztgenannten Teile sind so ausgebildet, daß sie die Breite des Steges 10' vollständig überbrücken, sich also an den oberen Endabschnitten der Schenkel 10" beidseitig abstützen und dadurch gegen seitliche Verschiebungen gesichert sind.

Der Doppel-T-Träger 10 und das Zwischenstück 11 bestehen jeweils aus säure- und alkalifestem Kunststoff; das Zwischenstück dient zur Wärmeisolierung des Doppel-T-Trägers 10 gegenüber der Stromschiene 12.

Die Teile 11 und 12 sind — in Längsrichtung der Elektrolyseeinheit gesehen — abwechselnd auf unterschiedlichen Seiten des Doppel-T-Trägers 10 gleichzeitig mit einer gleichartigen Ausnehmung W bzw. 12' ausgestattet, in der sich ein als Quader ausgebildetes Lagerteil 13 abstützt und die seitlich durch den benachbarten Schenkel 10" begrenzt ist Das Lagerteil 13 steht also über seine Außen- und Bodenfläche unmittelbar mit dem Doppel-T-Träger 10 in Berührung.

Daß die zum benachbarten Schenkel 10" hin offenen Ausnehmungen abwechselnd auf unterschiedlichen Seiten des Doppel-T-Trägers 10 angeordnet sind, ist aus F i g. 4 sowie aus den F i g. 5 und 6 ersichtlich: Während die linksliegende Anode 5 über ihren Tragarm 5' auf dem Stützbereich 12" der Stromschiene 12 ruht, stützt sich die nachfolgende Kathode 6 über ihren Tragarm 6' auf dem quaderförmigen Tragteil 13 ab; die rechtsliegende Anode 5 bzw. Kathode 6 ruht dagegen auf dem Tragteil 13 bzw. auf dem Stützbereich 12" der Stromschiene 12. Die nebeneinanderliegenden Elektroden, d. h. die Anoden 5 bzw. die Kathoden 6, stützen sich also jeweils auf unterschiedlichen Bestandteilen der Halterung 9 ab.

Das aus Porzellan bestehende Lagerteil 13 weist jeweils eine Stützbreite auf, die größer ist als der mittlere Abstand a des Stützbereichs 12" von dem benachbarten Schenkel 10" (vgl. dazu F i g. 6).

Die Tragteile 13 isolieren die Anoden 5 bzw. Kathoden 6 gegenüber der Stromschiene 12 und ermöglichen einen ungestörten Stromfluß beispielsweise von der linksliegenden Anode 5 (der Elektrolysezelle 7) zur rechtsliegenden Kathode 6 (der Elektrolysezelle 1). Die Lagerteile 13 können nach Anheben des auf ihnen aufliegenden Elektroden-Tragarms 5' bzw. 6' ohne Schwierigkeit innerhalb kürzester Zeit ausgewechselt werden, und zwar ohne Ausschalten der zugehörigen Elektrolysezelle.

Die neu vorgeschlagene Halterung soll insbesondere bei Elektroden für die Elektrolyse von Nichteisenmetallen zur Anwendung kommen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Halterung für die Stromschiene und die neben- und hintereinander angeordneten Elektroden an Elektrolyseeinheiten mit mehreren nebeneinander angeordneten Elektrolysezellen, die jeweils aufeinanderfolgend Kathoden und Anoden enthalten und auf deren Seitenwänden sich ein Doppel-T-Träger mittels seines Steges abstützt, wobei zwischen den Schenkeln des Doppel-T-Trägers die Stromschiene und ein deren Höhenlage festlegendes Zwischenstück aus Isoliermaterial aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (12) - welche die Breite des Steges (10') vollständig überbrückt - und das sie tragende Zwischenstück (11) gleichzeitig und auf der dem Stützbertich (12") der Stromschiene gegenüberliegenden Seite des Steges mit Abstand voneinander Aussparungen (H' bzw. 12') aufweisen, in denen jeweils ein aus Isoliermaterial bestehendes Lagerteil (13) zur einseitigen Abstützung einer Elektrode (5 bzw. 6) ruht.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (H', 12') seitlich durch einen Schenkel (10") begrenzt sind.

3. Halterung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (W, 12') zur Abstützung der in Längsrichtung jeder Elektrolyseeinheit aufeinanderfolgenden Elektroden (5, 6) abwechselnd auf unterschiedlichen Seiten des Steges (10') liegen.

4. Halterung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (13) eine Stützbreite aufweist, die zumindest dem mittleren Abstand (a) entspricht, welchen der Stützbereich (12") der Stromschiene (12) von dem benachbarten Schenkel (10") aufweist.

5. Halterung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (11) und der Doppel-T-Träger (10) aus Kunststoff bestehen.

6. Halterung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerteile (13) aus Porzellan oder Steinzeug bestehen.

7. Halterung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerteile (13) auf ihrer Oberseite eine rechteckförmige Fixierausnehmung aufweisen, deren Querschnitt demjenigen des zugehörigen Elektrodenabschnitts (5' bzw. 6') angepaßt ist.

8. Halterung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerteile (13) als Quader ausgebildet sind.