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Opferanode mit beidendiger Verbrauchsanzeige und/oder beidendigem
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Universalbefestigungsmittel Die Erfindung betrifft eine Opferanode
für den kathodischen Korrosionsschutz von Lagerbehältern flüssiger Medien und von
Warmwasserbereitarn mit an ihren beiden Enden angeordneter Vorrichtung zur Verbrauchsanzeige
des anodischen Materials und/oder mit an ihren beiden Enden angeordnetem Universalbefestigungsmittel,
wobei die Vorrichtung zur Verbrauchsanzeige gleichzeitig das Universalbefestigungamittel
- bzw. bei Fortlassung einer Verbrauchsanzeige -eine schraubbolzenartige Gewindehülse
odgl. das Befestigungsmit tel bildet.
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Es ist bereits ein Verfahren mit Vorrichtung zur Überwachung des Verbrauchs
von Opferanoden nach dem deutschen Patent 23 51 566 be kannt, bei welchem die Opferanode
mit einem an der einen Stirnseite herausragenden axial und mittig verlaufenden inneren
perforierten Röhrchen ausgerüstet ist, in welches nach Aufbrauch des anodischen
Materials das unter statischem bzw. Betriebsdruck stehende Behältermedium eindringt
und an einer am herausragenden Röhrchenende angeordneten Signalvorrichtung eine
optische und/oder akustische Signalgabe bewirkt. Dieses Verfahren hat sich in jener
Ausführungsvariante seiner Vorrichtung besonders bewährt, bei welcher eine an der
Anodenstirnseite des herausragenden Röhrchens angebrachte Schraubkappe für die Befestigung
der Opferanode in der Schrauböffnung eines zu schützenden Behälters gleichzeitig
als Signaleinrichtung (Verbrauchsanzeige) ausgebildet ist, wobei ein Signalstift,
Schauzeichen o.dgl. in Verbrauchsanzeige-Stellung gerät, sobald Mediumdruck über
das perforierte Röhrchen in die Signalvorrichtung dringt.
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Bei der Anwendung von Opferanoden allgemeiner und auch spezieller
Art mit Verbrauchsanzeige-Vorrichtung gemäss dem deutschen Patent 23 51 566, deren
erste Anwendungsphase noch vor Einbau und Nutzung der Opferanode in der Längenbestimmung
der letzteren und der Feststellung der für den Behälter erforderlichen Verschraubungsart
besteht, ist man bisher einerseits davon ausgegangen, die jeweiligen Gebrauchslängen
und Verschraubungsarten möglichst weitgehend vom Herstellwerk berücksichtigen zu
lassen oder bei ab Werk vorne~ gebener Verschraubnngsart die Schrauböffnungen des
oder der Behälter auf diese abzustimmen, und andererseits auch davon - wenn es nach
dieser Vorbereitung doch noch zu masslichen Unstimmigkeiten kommt - eine Bereinigung
durch Nach- oder Umarbeitung dem Sachverstand des einbauenden Handwerkers bzw Montagebetriebes
zn aberlassen.
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In der Praxis haben sich bei einer solchen Methode, die Fragen der
Individualanpassung zwischen Opferanodenlänge oder -typ und Behälterart oder Opferanodenverschraubung
und Behälterschrauböffnung nicht perfekt gelöst zu haben für die Opferanoden/1wofür
das oben erwähnte Patnt keine Lösung angibt, erhebliche Schwierigkeiten ergeben.
Sie bestehen einmal darin, dass das Herstellwerk hierbei, durch Berücksichtigung
unterso hie dlicher Anodenstablängen und unterschiedliche Verschraubungsarten, nicht
im Stande ist, weit wirtschaftlichere Grosserien im Sinne eines Massenartikels zu
produzieren, zumindest nicht im Kon fektionierungsbereich der Produktion bzgl. der
Verschrau-bungen9 ggfl. auch der Ablängung von Anodenstäben bei abweichenden längen~
wünschen. Andermal bestehen die Schwierigkeiten seitens des einbauenden Handwerkers
aber auch darin, dass die ab Herstellwerk den Bedürfnissen bereits angepassten oder
im Rahmen des Möglichen standardisierten Produkte in manchen Fällen dennoch nach
handwerklichem Sachverstand weiterhin angepasst oder überhaupt geändert werden müssen.
Das ist z.B. dann der Fall, wenn sich innerhalb einer Reihe zu montierender Behälter
einige mit einer abweichenden
Einsohrauböffnung befinden oder ein
Lagerbestand von Opferanoden unterhalten wird und keine derselben bei einem Einsatzfall
im Längenmass und/oder in der Verschraubungsart den Bedürfnissen entspricht. In
einem solchen Fall muss der Anodenstab ggf. durch Verkürzen desselben angepasnt
werden, wobei sich ein AbfallstSick ergibt, und/oder unter Ab dreh oder Ausdreh-
und Gewindeschneidarbeiten mit einer anderen Schraubkappe bzw. auch Schraubkappe
mit Verbrauchsanzeige ausgerüstet werden.
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Obwohl der Ei.nsatz von Opferanoden bereits langjährig praktiziert
wird, hat weder der sich mit der Montage von Opferanoden befassende Handwerker noch
der in den Hersteliwerken sich mit der Entwicklung und Herstellung von Opferanoden
befassende Fachmann bisher eine Lösung hervorgebracht, die erwähnten Schwderigkeiten
und Mängel bei der Produktion und Montage von Opferanoden zu beseiti gen. Handwerker
und Fachmann haben dagegen die Misalichkeiten als unabänderlich hingenommen und
durch verteuernde Individualanra ssung, wie Kleinserien im Herstellwerk und Nachbearbeitung
der Produkte durch den Handwerker, ausgeglichen, Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, die beim deutschen Patent 23 51 566 und bei Opferanoden,auch ohne Verbrauchsanzeige,
überhaupt hinsichtlich der Praktikabilität des Einbaues bestehenden Mängel zu beseitigen
und hiermit eine Lösung zu finden, Opferanoden wirtschaftlicher herstellen und vor
Ort problemlos einbauen zu können.
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Erfindungsgemäss wird dies im Bereich der Produktion durch eine Vereinheitlichung
der Produktionslängen und des Befestigungsmittels der Opferanoden ohne eine Verbrauchsanzeige
oder unter gleichzeitiger Integrierung einer Verbrauchsanzeige erreicht sowie im
Bereich des Anodeneinbaues durch Beigabe eines Satzes verschiedenartiger Befestigungsmuttern
für die Anpassung des Befestigungsmittels an die gebräuchlichen, unterschiedlichen
Schrauböffnungen der Behälter und schliesslich durch eine Massmarkierung auf dem
Anodenstab zum individuellen Selbstzuschnitt der Länge durch den einbaueinbauenden
Handwerker
nebst einer solchen baulichen Massnahme, durch welche das abgeschnittene Ende des
Anodenstabes eine ebenso einsatzfähige Opferanode - mit oder ohne Verbrauchsanzeige,
gleicher, grösserer oder kleinerer Länge - ergibt, wie die Opfer anode, von der
diese abgelängt worden ist.
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Hiernach werden die Opferanoden im Herstellwerk in einer solchen einheitlichen
Länge produziert und beidendig mit einer Verbrauchsanzeige und/oder einem Universalbefestigungsmittel
ausgerüstet, dass deren spätere mittige oder aussermittige Teilung durch den einbauenden
Handwerker zwei gleich lange oder unterschiedlich lange Opferanoden gebräuchlicher
Einbaulängen ergibt. Der Handwerker bzw. Montagebetrieb ist hiermit in der Lage,
preiswerte, standardisierte llerklängen in Form von "Doppelopferanoden" einzukaufen
und durch Teilung an der gewünschten Massmarkierung das erforderliche Längenmass
zu erhalten, wobei das Reststück des Anodenstabes wegen der auch hier vorhandenen
Ausrüstung mit einer Verbrauchsanzeige und/oder einem Universalbefestigungsmittel
als gleichartige Opferanode für einen iteren Montagefall eingesetzt werden kann.
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Die Massmarkierungen auf dem Mantel des Anodenstabes können z,B, in
mehreren um den Anodenstab herumlaufenden Rillen bestehen0 Zweckmässig und praxisgerecht
ist die Anordnung einer mittleren Rille als Markierung für die Halbierung der "Doppelopferanode",also
in zwei gleich lange Opferanoden, sowie von hier aus zu beiden Enden des Anodenstabes
hin fortlaufenden . Markierungen, z.B. in einem Abstand von- jeweils 10 cm. Ist
die produzierte "Doppelanode" z.B. 100 cm lang, ergeben sich nach Teilung an den
verschiedenen Markierungen alternativ Anoden-Paare von 5C:50 cm, 60:40 cm, 70:30
cm oder 80:20 cm.
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Zur Ausrüstung des Anodenstabes mit einer beidendigen Verbrauchsanzeige
und einem~Universalbefestigungsmittel an beiden Enden ist an den Stirnseiten des
Anodenstabes eine mittige, axial verlaufende
Gewindesackbohrung
eingebracht und in diese eine Gewindehülse hineingeschraubt, die etwa zur Hälfte
ihrer Länge ans der Anodenstirnseite herausragt und mit diesem Abschnitt als Schraubbolzen
für die Befestigungsverschraubung in der Schrauböffnung des zu schützenden Behälters
dient, wogegen die Gewindehülse in ihrem Hohlraum die Vorrichtung zur Verbrauchsan7eige
beinhaltet und in ihrer Gesamtheit mit Gegenstand der Verbrauchsanzeige ist. Bei
einer doppelendigen Ausrüstung eines Anodenstabes nur mit dem Universalbefe-stigungsmittel
kann die Gewindehülse ohne ihre innere Ausstattung als Verbrauchsanzeige oder auch
ein anderer Gewindeeinsatz der Schraubbolzen für die Befestigungsver schraubung
an einem Behälter sein.
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Für die Befestigung der Opferanode mittels ihres Universalverschraubungsmittels
sieht die Erfindung unterschiedliche Schrau benmuttern vor, deren Muttergewinde
bzw. inneres Gewinde dem Gewinde der Gewindehülse entspricht und deren teilweise
weitere Ausbildung durch ein Aussengewinde mit Einschrauböffnungen übereinstimmt,
wie sie an Behältern üblich sind. Hiermit wird das an der Opferanode ab Werk vorgesehene
Universalbefestigungsmittel, die Gewindehülse oder ein Gewindebolzen, für die üblichen,
an den Behältern vorhandenen Schrauböffnungen verwendbar gemacht, womit der Satz
der verschiedenen unterschiedlichen Schraubenmuttern mit Gegenstand der Universalverschraubung
ist.
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Behälter, die für den Korrosionsschutz durch Opferanoden in Betracht
kommen, sind oder werden in der Regel entweder mit einer einfachen Durchgangsbohrung
zur Befestigung der Anode mittels Gewindebolzens und -mutter oder mit einer nach
innen ragenden Gewindemuffe zum Einschrauben der Anode mit einer an r ;r befestigten
Schraubkappe oder auch mit nach aussen ragendem Rohrstutzen mit Aussengewinde zum
Einbringen und Verschrauben der Anode mittels einer Überwurfmutter ausgerüstet.
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Liegt der zuerst genannte Montage fall mit einer Durchgangbohrung
ln dem Behälter vor, bei dem die Opferanode vom Inneren des Be-
Behälters
an die Durchgangsbohrung herangeführt und mit ihrer Gewindehülse durch die Bohrung
gesteckt wird, erfolgt die Verschraubung mit einer handelsüblichen Schraubenmutter,
z.B. Sechskant mutter. Um auch nach einem restlosen Aufbrauch des anodischen Ma
terials einen Widerhalt der Verschraubung gewährleisten zu können, ist die betreffende
Anodenstirnseite mit einer Widerhaltscheibe ausgerüstet, die auf die Gewindehülse
aufeschraubt ist.
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Liegt der danach genannte Montagefal 1 vor, bei dem die Opferanode
von aussen in den Behälter eingefiihrt wird, erfolgt die Befestiaunir/oesonders
ausgebildetenMutter, vorzugsweise Sechskantmutter, die einen Ansatz mit einem Aussengewinde
besitzt, mit dem sie in die Gewindemuffe des Behälters geschraubt werden kann; mit
ihrem Muttergewinde ist sie auf die Gewindehiilse geschraubt und in dieser Weise
mit dem Anodenstab verbunden. Das Muttergewinde ist in eine Sackbohrung eingebracht,
wobei letztere mit einer m:ittigen, stirnseitigen Durchgangsbohrung fürfweiter unten
beschriebenen Signalstift versehen ist.
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Liegt der zuletzt genannte Montagefall mit einem Gewinderohr stutzen
an dem Behälter vor, bei dem die Opferanode wiederum von aussen in den Behälter
eingeführt wird, erfolgt die Befestigung mittels einer Überwurfmutter, die stirnseitig,
mittig eine der Gewindehülse entsprechende Gewindedurchgangsbohrung aufweist und
mittels dieser und der Gewindehülse mit dem Anodenstab verschraubt ist.
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Mit den beschriebenen unterschiedlichen Befestigungsmuttern, die sich
lediglich hinsichtlich der Gewindebohrung zum Aufschrauben auf die Gewindehiilse
der Anodenstäbe gleichen, und der Gewinde hülse - dem Universalbefestigungsmittel
- der Opferanode werden alle an Behältern allgemein üblichen Schrauböffnungen probleml.os
beherrscht. Das Sortiment solcher Befestigungsmuttern ist nicht auf die beschriebenen
beschränkt, sondern kann nach der Lehre der Erfindung bei neu auftretenden diesbeziiglichen
Belangen dementsprechend erweitert werden1 ohne hiermit den Rahmen der Erfindung
zu verlassen.
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Die Gewindesackbohrung, in welche an beiden Stirnseiten des Anodenstabes
die Gewindehülse eingeschraubt ist, ist zur gleich zeitigen Bildung einer Vorrichtung
zur Verbrauchsanzeige ringförmig in die Anode eingebracht, so dass in ihrem Zentrum
eine den Anodenstab axial durchdringende und ab Anodenstaberzeuger vorhandene Eisenseele
innerhalb der Gewindesackbohrung erhalten bleibt. Sie dient mit ihrer Stirnseite
als unterer Anschlag für einen im Innern der in die ringförmige Sackbohrung eingeschraubten
Gewindehülse axial verschieblich gelagerten Signalstift, der durch eine untere kolbenartige
Verdickung, gleichzeitig Dichtung, in der Gewindehülse und mit seinem oberen Ende
in einer stirnseitigen Durchbohrung der oben im übrigen geschlossenen Gewinde hülse
geführt wird.
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In den durch die Gewindehülse und die ringförmige Sackbohrung gebildeten
Hohlraum dringt nach Aufbrauch des anodischen Materials bis in diesen Anodenstabbereich
infolge des statischen Behälter druckes bzw. des Behälterbetriebsdruckes Behältermedium
ein, wodurch der kolbenartige Stift zur oberen1 stirnseitigen Durchboh rung der
Gewindehülse hin verschoben wird und als Verbrauchsanzeigemittel aus der Gewindehülse
bzw. und Befestigungsmutter der Ooferanode heraustritt. Die kolbenartige Verdickung
ist vorzugsweise durch tellerartige Ansätze des Signalstiftes sowie durch zwischen
und über den Ansätzen befindliche O-Ringe gebildet.
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Um zu verhindern, dass nicht schon vor Eintritt von Behältermedium
in die Vorrichtung zur Verbrauchsanzeige sich das anodische Restmaterial aus seiner
Verschraubungahalterung löst, wird bei bekannten Opferanoden dieser Gattung im Bereich
der Verbra'chsanzeigevorrichtung ein Schrumpfschlauchende o.dl. auf den Anodenstab
gezogen. Die Anbringung ist wegen des Axlfschrumpfllngseffektes eine umständliche
Hantierung. Auch ist ein solchecden Aufbrauch des anodischen Materials in diesem
Bereich der Anode abweisender Schrumpfschlauch unsicher. Er kann sich durch die
Hantierungen mit der Opferanode bis zum Einbau derselben in einem Behälter ververschieben,
womit
die abgedeckte Mantelstelle des Anodenstabes wieder freigelegt wird.
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Gemäss Erfindung wird daher eine vorgeformt gefertigte Schutkappe
aus formstabilem, schmiegsamem Kunststoff vorgeschlagen, mit welcher nach einfachem
Überstiilpen über das Anodenstabende eine verlässliche, dauerhafte Abdeckung nicht
nur der Mantel fläche der Anode1 sondern auch ihrer Stirnfläche bis unmittei bar
an die hier herausragende Gewindehülse heran erzielt wird.
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Für den Einsatz der erfindungsgemässens zum Zwecke einer schemati.sierten
Montagemethode vor Ort baukastenartig ausgestalteten Opferanoden mit oder ohne Vorrichtung
für die Verbrauchsanzeige hat sich wegen einer hiermit für den Handwerker bzw. Montagebe
trieb erzielbaren höheren Kombinierfähigkeit als zweckmässig erwiesen, ab Herstellwerk
mehrere "Doppel-Onferanoden", z.B.
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drei, zusammen mit einem zweckmässig abgestimmten Satz der verschiedenen
Arten von Verschraubungsmuttern zu einem Opferanoden Set zusammenzufassen und sie
in dieser Art, z.B. in einer Versand- und gleichzeitig Lager-Bereitha ite-Verpac
kung eingeordnet, dem Handwerker bzw. Montagebetrieb zuzuliefern.
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In einer Weiterbildung der Erfindung, die sich aus der vorbeschriebenen
Konstruktion zum Zwecke der Wahrnehmnng einer weiteren Anwendungsvariante anbietet,
nämlich eine drahtlose Aussendung eines Verbrauchsanzeige-Signals an eine ortsferne
Empfängerstelle, wird die Anordnung eines Miniatursenders handelsüblicher Bauart
an oder in Verbindung mit einer der Verschraubungsmuttern der Opferanode in solcher
Art vorgeschlagen, dass er durch den Signalstift in Betrieb gesetzt wird, wenn er
sich in Verbrauchsanzeig e-S tellun8 verschoben hat.
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In den Zeichnungen Blatt I und II ist die erfindungsgemässe Opferanode
mit beidendiger Verbrauchsanzeige und beidendigem Universalbefestigungsmittel beispielsweise
dagestellt. Es zeigen die
Fig.l eine schaubildliche Gesamtansicht
derselben unter Fortlassung der erst durch den Handwerker bzw. Montage betrieb auszuwählenden
und aufzuschraubenden Verschraubungsmuttern, Fig.2 eine Darstellung der beiden gleichartigen
Opferanodenenden im senkrechten Mittelschnitt, gemäss den beiden Ausschnitten "A"
der Fig.l, gegentiber der Fig.1 vergrössert sowie in Ruhestellung des Signalstiftes,
Fig.3 eine gegenüber der Fig.2 vergrösserte Einzeldarstel lung des kolbenartigen
Signalstiftes unter Fortlassung je einer Halbbogenhälfte der beiden O-Ringe zwecks
Ansicht der tellerartigen Ausbildung der kolbenartigen Verdickung, Fig.4 einen vergrössert
dargestellten Ausschnitt der mi.ttleren rillenförmigen Massmarkierung gem. der Schnittlinie
in der Fig.1., Fig.5 die Schutzkappe in zum grössten Teil ufgeschnittener Mantelansicht
und Stirn ansicht, Fig.6 die Opferanode gem. Fig.2, jedoch mit beispielsweise demgegenüber
in Stellring der Verbrauchsanzeige befinli chem Signalstift, mittels einer handelsüblichen
Gewinde mutter an einer einfachen Behälterwandbohrung montiert, Fig.7 wie Fig.6,
jedoch mittels einer Sechskantmutter mit Aussengewindeansatzin einer Gewindemuffe
eines Behälters montiert Fig.8 wie Fig.6, jedoch mit in Ruhestellung befindlichem,
hierbei nicht sichtbarem Signalstift und mittels unter wurfmutter in einem mit Aussengewinde
versehenen Rohrstuten beines Behalters montiert, und Fig.9 eines der beiden Anodenstabenden
mit eingebrachter, ringförmiger Gewindesackbohrung zur Aufnahme der Gewindehiilse.
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Gemäss Fj,R,I sind an beiden Enden der Opferanode 1 je eine Vorrichtung
zur Verbrauchsanzeige und ein Universalbefestigungsmittel (5.5) angeordnet, welche
beidendig Ausgestaltung auch so getroffen werden kann, dass die Verbrauchsanzeige
(Fig.2) entfällt und nur ein Universal.befestigungsmittel (6) in Form der Gewindehülse
(6) oder in Form eines entsprechenden Schraubbolzens angeordnet ist. Bei einer Ausrüstung
mit Verbrauchsanzeige sind an den Anodenstabenden Schutzkappen (10) übergestülpt,
wie in Fig.5 im einzelnen dargestellt. Der Anodenstab ist mit einer Massmarkierung
(2, 2a) ausgestattet9 die sich von einer Mittelmarkierung (2a) aus nach beiden Anodenenden
hin fortsetzt, Gemäss Fig.4 k.ann die Markierung in einer eingeprägten um-den Anodenstab
herumlaufenden Rille bestehen.
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Die Fig.2 verdeutlicht die Ausbildung der beiden Anodenstabnden (5)
zim einzelnen. Sie besteht in einem kolbenartigen Signalstift (7) mit gemäss Fig.3
tellerartigen Ansätzen (8) und herübergestülpten 0-Ringen (9s 10S»?, der sich innerhalb
der Gewindehülse (6) befindet, axial verschieblich ist, in einer stirnseitigen Bohrung
der Gewindehülse (6) lagert und in der hier gezeigten Ruhestellung auf der Stirnseite
der Eisenseele (3) aufliegt.
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In den Figuren 6 bis 8 sind die unterschiedlichen Einbaumassnahmen
bei unterschiedlichen Schrauböffnungen an den zu schützenden Behältern (11) unter
Verwendung des in allen Fällen gleichbleibenden Universalbefestigungsmittels - gegeben
durch die Gewindehülse o,dqlç (6) - im einzelnen gezeigt. So wird gem. Fig.6 die
Gewindehülse (6) der Opferanode gem. Fig.2 in eine Bohrung einer Behälterwand (11)
eines von innen zugänglichen Behälters nach Aufsetzen einer Di.chtung (14) von innen
eingeführt und auf der Aussenfläche der Behälter wandung mittels handelsüblicher
Mutter (12) nebst Sicherungsscheibe (13) verschraubt. Um einen Widerhalt der Verschraubung
auch nach Verbrauch des anodischen Materials zu gewährleisten, wird vor der Montage
und vor Aufsetzen der Schutzkappe (10) eine WiAerhaltscheibe (1;) mit Innengewinde
auf die Gewindehülse (6) bis zur Anodenstirnfläche aufgeschraubt.
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Bei der Einbringung einer Opferanode gem. Fig.2 in einen Behälter
(11), welcher mit einer Gewindemuffe (lla) ausElerüstet ist, wird der Durchmesserunterschied
zwischen Gewindehülse (6) und Gewindemuffe (lla) durch eine Mutter (16) mit Aussengewindeansatz
überbrückt, nachdem vor dem Zusammenschrauben Dichtungen (14, 17) un tergelegt worden
sind.
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Zur Befestigung der Anode gem. Fig.2 in einem Behälter (11) mit nach
aussen ragendem Gewinderohrstutzen (llb) wird eine Überwurf mutter (18) nach Einlegen
einer Dichtung (14a) auf die Gewindehülse (6) geschraubt und die so ausgestattete
Opferanode am bzw.
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im Gewinderohrstutzen (llb) verschraubt. Hierbei weist die Dichtung
(14a) einen solchen Durchmesser auf, so dass mit dieser gleich zeitig eine Abdichtunq
zwischen Über'irfmutter (18) und Anode (1) sowie zwischen Überwurfmutter (18) und
Gewinderohrstutzen (leib) erfolgt.
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Die Fig.9 verdeutlicht die ringförmige Gewindesackbohrung (4), wie
sie an beiden Stirnseiten des Anodenstabes (1) gem Fig.l eingebracht ist. Zweckmässigerweise
wird bei Einbringung der Sackbohrung (4)ein relativ dünner Mantel (19) anodischen
Materials um die Eisenseele (3) herum stehen gelassen, da die ab Anodenstaberzeuger
in dem Anodenstab vorhandene Eisenseele nicht in alten Fällen absolut zentrisch
im Anodenstab (1) eingebettet ist.
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L e e r s e i t e