DE3636612A1 - RESISTANCE ARRANGEMENT FOR CATHODICALLY CORROSION PROTECTED CONTAINERS FOR LIQUIDS - Google Patents
RESISTANCE ARRANGEMENT FOR CATHODICALLY CORROSION PROTECTED CONTAINERS FOR LIQUIDSInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Widerstandsanordnung für kathodisch korrosionsgeschützte, emaillierte Behälter für Flüssigkeiten, insbesondere Warmwasserbereiter, mittels Magnesium-Opferanode oder fremdstromgespeister Inertanode nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a resistor arrangement for cathodic corrosion-protected, enamelled containers for liquids, especially water heater, using magnesium sacrificial anode or inert current - fed inert anode according to the generic term of Claim 1.
Emaillierte Behälter von Warmwasserbereitern werden zum Schutz von metallischen Fehlstellen, wie z. B. Poren, aktiv durch galvanische Anoden, vorzugsweise durch Magnesium-Opferanoden oder fremdstromgespeiste Inertanoden geschützt. Die Aufgabe des kathodischen Schutzes mit derartigen Anoden besteht darin, Korrosionsschäden an Email-Fehlstellen zu vermeiden. Die zulässige Flächensumme aller Fehlstellen beträgt z. B. nach DIN 4753 nur 0,07%, sodaß sehr geringe Schutzstromdichten ausreichen.Enameled tanks of water heaters are used to protect metallic defects, such as. B. pores, active by galvanic Anodes, preferably by sacrificial magnesium anodes or protected by inert current-fed inert anodes. The task of cathodic protection with such anodes consists in Avoid corrosion damage to enamel imperfections. The allowable Total area of all defects is z. B. according to DIN 4753 only 0.07%, so that very low protective current densities are sufficient.
Metallische Einbauteile, wie z. B. elektrische Rohrheizkörper oder Thermostatschutzrohre, müssen daher gegenüber dem emaillierten Behälter elektrisch isoliert eingebaut werden. Diese elektrische Trennung kann aber dazu führen, daß vor allem, wenn Fehlstellen in der Nähe derartiger metallische Einbauteile sind, der Anodenstrom über diese Einbauteile zur Fehlstelle fließt und selbst, z. B. bei hochlegierten Rohrheizkörpern, eine sogenannten Strom-Austrittskorrosion auftritt, die kurzfristig zum Versagen derartiger Einbauteile führen kann.Metallic installation parts, such as. B. electric tubular radiators or Thermostatic protection tubes must therefore be compared to the enamelled Containers can be installed electrically insulated. This electrical Separation can, however, lead to the fact that especially when there are imperfections in the vicinity of such metallic built-in components are the anode current flows through these built-in parts to the fault and itself, for. B. at high-alloy tubular heaters, a so-called Electricity leakage corrosion occurs that can fail in the short term such built-in parts can lead.
Es wurde festgestellt, daß diese Strom-Austrittskorrosion ohne Beeinträchtigung des kathodischen Schutzes eines emaillierten Behälters unterbunden werden kann, wenn derartige Einbauteile über einen Widerstand von 550 bis 650 Ω, vorzugsweise 600 Ω, mit dem emaillierten Behälter elektrisch leitend verbunden sind. Dabei wird diese Verbindung z. B. durch Verdrahtung des isoliert eingebauten metallischen Einbauteiles mit dem emaillierten Behälter mit einem dazwischen geschalteten Widerstand hergestellt. Eine derartige Ausführung ist aber sowohl durch die Anzahl der erforderlichen Bauteile und Befestigungselemente, sowie auch durch die entsprechende Montagezeit aufwendig.It has been found that this current leakage corrosion without Impairment of the cathodic protection of an enamelled Container can be prevented when such fittings over a resistance of 550 to 650 Ω, preferably 600 Ω, with the enamelled containers are electrically connected. Here is this connection z. B. isolated by wiring the built-in metallic installation part with the enamelled Container made with an intermediate resistor. Such an implementation is both due to the number of required components and fasteners, as well as by the corresponding assembly time is expensive.
Eine derartige Art von Verbindung zeigt die US-PS 27 23 340, bei welcher tablettenförmiger Kohlewiderstand einerseits in einer Ausnehmung der Flanschplatte des Rohrheizkörpers anliegt, wodurch eine leitende Verbindung zum Behälter hergestellt wird, und andererseits über eine Druckfeder an der von der Flanschplatte isolierten Tragplatte des Rohrheizkörpers anliegt, sodaß eine leitende Verbindung zum Rohrheizkörper hergestellt wird. Um einen guten Kontakt herzustellen, sind die Kontaktflächen des Kohlewiderstandes mit Kupfer beschichtet. Auch dieser Aufbau ist kompliziert und die Montage umständlich.Such a type of connection shows the US-PS 27 23 340, at which tablet-shaped coal resistance on the one hand in a Recess of the flange plate of the tubular heater is applied, whereby a conductive connection to the container is established, and on the other hand via a compression spring on the flange plate insulated support plate of the tubular heater, so that a conductive connection to the tubular heater is established. To one To make good contact are the contact surfaces of the Coal resistance coated with copper. This structure is also complicated and complicated to assemble.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen, kostengünstigen und rasch montier- und demontierbaren Widerstandsanordnung für obigen Verwendungszweck.The object of the invention is to create a simple, inexpensive and quick to assemble and disassemble Resistor arrangement for the above purpose.
Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.This task is accomplished through the measures of the characteristic part of claim 1 solved.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Zeichnung beschrieben.Further features and details of the invention are set out below based on preferred embodiments with the help of the drawing described.
Es zeigenShow it
Fig. 1 ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Widerstandsanordnung in Form einer beiderseitig bedruckten Leiterplatte in vergrößerter Darstellung im Aufriß, Fig. 1 shows a first example of a resistor arrangement according to the invention in the form of a two sided printed circuit board in an enlarged view in elevation,
Fig. 2 die Leiterplatte nach Fig. 1 im Grundriß, Fig. 2, the circuit board of FIG. 1 in plan view,
Fig. 3 die Unteransicht der Leiterplatte nach Fig. 1, Fig. 3 is a bottom view of the printed circuit board of Fig. 1,
Fig. 4 die Einbaulage der Leiterplatte nach Fig. 1 bei einem Rohrheizkörper teilweise im Querschnitt, Fig. 4 shows the mounting position of the circuit board of FIG. 1 in a tubular heater, partly in cross-section,
Fig. 5 eine Unteransicht der Einbaulage nach Fig. 4, Fig. 5 is a bottom view of the installation position according to Fig. 4,
Fig. 6 bis 8 ein zweites Beispiel einer erfindungsgemäßen Widerstandsanordnung in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 1 bis 3, und Fig. 6 to 8, a second example of a resistor arrangement according to the invention in a similar view as in Fig. 1 to 3, and
Fig. 9 und 10 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Widerstandsanordnung in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 1 und 2. FIGS. 9 and 10 a third embodiment of a resistor assembly according to the invention in a similar view as in Fig. 1 and 2.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine beidseitig bedruckte Leiterplatte mit einer Bohrung 2. Im Abstand vom Bohrungsrand ist auf der Ober- und Unterseite je eine kreisringförmige konzentrische Kontaktfläche 3 und 4 vorgesehen. Von der oberen Kontaktfläche 3 führt eine Leiterbahn 5 zu einem Lötpunkt für ein Anschlußende eines Widerstandes 6, der als Draht-Schicht-Massewiderstand od. dgl. ausgeführt sein kann (Fig. 2). Vom anderen Ende bzw. Lötpunkt des Widerstandes 6 führt eine Leiterbahn 7 zu einem Lötpunkt, von welchem ein Draht 8 durch die Leiterplatte 1 zu einem Lötpunkt auf der Unterseite der Leiterplatte 1 führt, der über eine kurze Leiterbahn 9 mit der unteren Kontaktfläche 4 verbunden ist (Fig. 3). Anstelle des Drahtes 8 kann ein Hohlniet vorgesehen sein, oder die Leiterplatte 1 wird an dieser Stelle durchkontaktiert.In Fig. 1, 1 designates a double-sided circuit board having a bore 2. At a distance from the edge of the bore, an annular concentric contact surface 3 and 4 is provided on the top and bottom. A conductor track 5 leads from the upper contact surface 3 to a soldering point for a connection end of a resistor 6 , which can be designed as a wire-layer mass resistance or the like ( FIG. 2). From the other end or soldering point of the resistor 6 , a conductor 7 leads to a soldering point, from which a wire 8 leads through the circuit board 1 to a soldering point on the underside of the circuit board 1 , which is connected to the lower contact surface 4 via a short conductor 9 ( Fig. 3). Instead of the wire 8 , a hollow rivet can be provided, or the circuit board 1 is plated through at this point.
Fig. 4 zeigt die Einbaulage der Leiterplatte 1 bei einem Rohrheizkörper 10. Eine Tragplatte 11 liegt am Flansch 12 des Behälters über eine isolierende Dichtung 13 an und trägt einen, durch einen Flansch 12 isoliert herausgeführten Gewindebolzen 14 sowie die beiden ebenfalls isoliert herausgeführten Enden 15 und 16 des Rohrheizkörpers 10. Die Isolierung des Gewindebolzens 14 zur Bohrung im Flansch 12 erfolgt, z. B. durch einen Isolierschlauch 17, während die Enden 15 und 16 des Rohrheizkörpers 10, z. B. durch Isolierhülsen 18 in den entsprechenden Bohrungen im Flansch 12 isoliert sind. Der Gewindebolzen 14 trägt eine erste Zahnscheibe 19, die einerseits am Rand der Durchgangsbohrung im Flansch 12 und andererseits auf der oberen Kontaktfläche 3 der Leiterplatte 1 aufliegt, wobei der Gewindebolzen 14 durch die Bohrung 2 der Leiterplatte 1 hindurchgeführt ist. Eine zweite Zahnscheibe 20 liegt einerseits auf der unteren Kontaktfläche 4 der Leiterplatte 1 und andererseits auf der Druckfläche einer Mutter 21 auf, die auf den Gewindebolzen 14 aufgeschraubt ist. Um zu verhindern, daß die erste Zahnscheibe 19 den Gewindebolzen 14 berührt, ist der Isolierschlauch 17 zumindest um die Dicke der ersten Zahnscheibe 19 länger. Der Strompfad des Schutzstromes verläuft demnach vom Rohrheizkörper 10 über den Gewindebolzen 14, die zweite Zahnscheibe 20, die Leiterplatte 1 mit dem Widerstand 6 und die erste Zahnscheibe 19 zum Flansch 12, der über eine Schraube 22 und Mutter 23 mit dem Behälter 24 leitend verbunden ist. Fig. 4 shows the mounting position of the circuit board 1 is in a tubular heater 10th A support plate 11 bears against the flange 12 of the container via an insulating seal 13 and carries a threaded bolt 14 , which is led out isolated by a flange 12 , and the two ends 15 and 16 of the tubular heater 10, which are also run out in an isolated manner. The insulation of the threaded bolt 14 for drilling in the flange 12 takes place, for. B. by an insulating tube 17 , while the ends 15 and 16 of the tubular heater 10 , z. B. are isolated by insulating sleeves 18 in the corresponding holes in the flange 12 . The threaded bolt 14 carries a first toothed washer 19 which rests on the one hand at the edge of the through hole in the flange 12 and on the other hand on the upper contact surface 3 of the printed circuit board 1 , the threaded bolt 14 being guided through the bore 2 of the printed circuit board 1 . A second toothed washer 20 rests on the one hand on the lower contact surface 4 of the printed circuit board 1 and on the other hand on the pressure surface of a nut 21 which is screwed onto the threaded bolt 14 . In order to prevent the first toothed washer 19 from touching the threaded bolt 14 , the insulating tube 17 is at least longer by the thickness of the first toothed washer 19 . The current path of the protective current accordingly runs from the tubular heater 10 via the threaded bolt 14 , the second toothed lock washer 20 , the circuit board 1 with the resistor 6 and the first toothed lock washer 19 to the flange 12 , which is conductively connected to the container 24 via a screw 22 and nut 23 .
Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 bis 8 ist der Widerstand 6′ zwischen den Leiterbahnen 5′ und 7′ auf der Oberseite der Leiterplatte 1 angeordnet und beispielsweise als Dünnfilmwiderstand ausgebildet. Von der Leiterbahn 7′ geht wieder ein Draht 8′ od. dgl. durch die Leiterplatte 1 hindurch zur Leiterbahn 9′ auf der Unterseite der Leiterplatte 1. Die Leiterbahnen 5′ und 9′ sind wie in Fig. 1 bis 3 mit den entsprechenden kreisförimgen Kontaktflächen 3 und 4 verbunden. Der Einbau erfolgt in gleicher Weise wie beim ersten Beispiel.In the second embodiment according to FIGS. 6 to 8, the resistor 6 ' between the conductor tracks 5' and 7 'is arranged on the top of the circuit board 1 and is formed, for example, as a thin film resistor. From the conductor 7 ' again a wire 8' or the like. Through the circuit board 1 through to the conductor 9 ' on the underside of the circuit board 1 . The conductor tracks 5 ' and 9' are connected as in Fig. 1 to 3 with the corresponding circular contact surfaces 3 and 4 . Installation takes place in the same way as in the first example.
Durch die Anbringung der beiden Zahnscheiben 19 und 20 bei den Kontaktflächen 3 und 4 ergibt sich ein guter Dauerkontakt zwischen diesen Teilen.By attaching the two toothed disks 19 and 20 to the contact surfaces 3 and 4 , there is good permanent contact between these parts.
Es besteht schließlich die Möglichkeit, daß der Widerstand 6′ durch eine entsprechend im Querschnitt geringe und genügend lange Leiterbahn selbst gebildet wird, die auf der Ober- oder Unterseite oder beidseitig der Leiterplatte 1 in Mäanderform aufgebracht ist. Die Leiterplatte 1 kann in allen Fällen mit einer Schutzlackschichte überzogen werden, wobei die Zähne der Zahnscheiben 19, 20 die Schutzlackschichte bei der Montage der Leiterplatte 1 durchdringen und den leitenden Kontakt herstellen. Da der Widerstand 6, 6′ außerhalb des Druckbereichs der Mutter 21 liegt, erfolgt beim Anziehen derselben keine Beeinflussung des elektrischen Widerstandswertes.Finally, there is the possibility that the resistor 6 ' is itself formed by a correspondingly small and sufficiently long cross-section, which is applied on the top or bottom or on both sides of the circuit board 1 in a meandering shape. The circuit board 1 can in all cases be covered with a protective lacquer layer, the teeth of the toothed disks 19, 20 penetrating the protective lacquer layer during the assembly of the printed circuit board 1 and establishing the conductive contact. Since the resistor 6, 6 'is outside the pressure range of the nut 21 , there is no influence on the electrical resistance when tightening the same.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 und 10 zeigt eine besonders einfache Widerstandsanordnung in Form einer Isolierscheibe 1′ mit einer mittigen Bohrung 2′. Die Isolierscheibe 1′ weist auf der Ober- und Unterseite je eine im Querschnitt halbkreisförmige Rille auf, um die zu einer Öse gebogenen Drahtenden des Widerstands 6 aufzunehmen. Die Montage erfolgt in gleicher Weise wie nach Fig. 4.Another embodiment of FIGS. 9 and 10 shows a particularly simple resistor arrangement in the form of an insulating washer 1 ' with a central bore 2' . The insulating washer 1 ' has on the top and bottom of each a cross-sectionally semicircular groove to accommodate the wire ends of the resistor 6 bent into an eyelet. The assembly is carried out in the same way as in FIG. 4.
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