DE3714943C2

DE3714943C2 - Elektrodenanordnung zum Aufbau eines elektrischen Feldes in Baukörpern

Info

Publication number: DE3714943C2
Application number: DE19873714943
Authority: DE
Inventors: Hans Oppitz
Original assignee: Eltac Nogler und Daum KG
Current assignee: Eltac Nogler und Daum KG
Priority date: 1986-05-07
Filing date: 1987-05-06
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2007-05-07
Also published as: AT396700B; DE3714943A1; ATA121586A

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung mit einer Elektrode zum Kontaktieren von Baukörpern bzw. Bodenschichten zum Aufbau eines elektrischen Feldes und einer mit dieser an mehreren Stellen leitend verbundenen elektrisch leitenden Versorgungslei tung.

Es sind bereits unterschiedliche Elektrodenanordnungen zum Kontaktieren von Bau körpern bzw. Bodenschichten - gemäß EP 0 100 845 A und EP 0 087 663 A des glei chen Anmelders - bekannt. Die bekannten Elektroden sind meist netzförmig oder band förmig ausgebildet und weisen eine aus einem elektrisch leitenden Kunststoff bestehen de Beschichtung auf. Zur Verbindung der Elektrode mit der Anschlußleitung eines Stromkreises wird die Anschlußleitung abisoliert und der metallische Leiter in einer Verbindungsklemme festgeklemmt, welche am Leiter der Elektrode ihrerseits kraft schlüssig festgeklemmt wird. Während sich die elektrische Energie bzw. das elektri sche Feld gleichmäßig über die gesamte Fläche der netzförmigen Elektrode verteilt und somit auch dann, wenn sich die Elektrode im Bereich eines Elektrolyten befindet, die Spannungsdifferenzen und der Stromfluß nicht ausreichen, um eine Elektrolyse auszulösen, tritt im Bereich der Verbindungsklemme also der miteinander verbunde nen Metallteile ein relativ hoher Stromfluß auf. Ist nun die Klemmung zwischen Ver bindungsklemme bzw. Anschlußleitung bzw. Elektroden nicht exakt durchgeführt, so kann es zu einer Stromleitung über den Elektrolyten kommen, wodurch ein elektri sches Feld aufgebaut wird. Aufgrund des hohen Stromflusses und der vorhandenen Spannungsdifferenz kann eine Elektrolyse zwischen den verschiedenen Metallteilen einsetzen, die die Kontaktstelle zerstört bzw. einen weiteren Stromfluß durch Passivie rung unterbindet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei Elektrodenanordnungen die Spannungsversorgung der Elektrode zu verbessern und Korrosionen bzw. Unterbre chungen des Stromflusses im Verbindungsbereich zwischen der elektrisch leitenden Versorgungsleitung und der Elektrode zu vermeiden.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß eine Oberfläche der Elektrode mit einer elektrisch leitenden Oberfläche der Versorgungsleitung über eine Verbin dungsvorrichtung unter elastischer Vorspannung kraftschlüssig und elektrisch leitend kontaktiert ist, wobei die Versorgungsleitung aus einem elektrisch leitenden Kunst stoff besteht, der an einer der Elektrode zu gewandten Oberfläche mit einer elektrisch leitenden Schutzschicht aus amorphen und/oder kristallinen Material versehen ist, wel ches in der elektrochemischen Spannungsreihe im wesentlichen den gleichen Abstand zu Wasserstoff aufweist wie der elektrisch leitende Kunststoff und/oder die in diesem enthaltenen Füllmaterialien der Versorgungsleitung und daß zumindest die der Versor gungsleitung im Bereich der Verbindungsvorrichtung zugeordnete Oberfläche der Elektrode aus einem, oder mit einer Schutzschicht aus einem, gleichartigen amorphen und/oder kristallinen Material gebildet bzw. versehen ist.

Vorteilhaft ist bei dieser Lösung, daß nunmehr durch die Kontaktierung über eine gro ße Oberfläche eine Aufteilung des Spannungs- und Stromflusses stattfindet, wodurch die Gefahr von Korrosionsbildungen im Bereich der Verbindungsstellen zwischen der Versorgungsleitung und der Elektrode zusätzlich vermindert wird. Ein weiterer über raschender Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß die Verbindung zwischen Verbin dungsleitung und Elektrode nun nicht mehr über die in diesen eingebetteten metalli schen Leiter erfolgt, sondern über die leitenden Oberflächen dieser Teile, wobei deren spezielle Ausbildung unter Verwendung der amorphen und/oder kristallinen Materia lien für die Schutzschicht das Eindringen des Elektrolyten und somit das Aufschwäm men der elektrisch leitenden, meist mit Kohlenstoff angereicherten Kunststoffe und eine Ionenwanderung verhindert wird. Ein Herauslösen bzw. Oxydieren von Bestandtei len aus dieser Schutzschicht und eine Auflösung derselben und die damit verbundene Passivierung durch Unterbrechung der Leitungsverbindung im Oberflächenbereich der Versorgungsleitung wird dadurch verhindert. Dazu kommt, daß der Stromfluß zwi schen der Versorgungsleitung und der Elektrode nunmehr ebenfalls über eine größere Fläche aufgeteilt wird, so daß die eine Elektrolyse auslösenden Grenzwerte nicht über schritten werden. Weiters ist von Vorteil, daß auch ein höherer Stromdurchgang im Bereich der Berührungs- bzw. Verbindungsstellen zwischen Versorgungsleitung und Elektroden zulässig ist, da auch im Bereich der Elektrode keine Auflösung der Schutz schicht bzw. keine Korrosion auftreten kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Verbin dungsvorrichtung aus elastischem Material, insbesondere Kunststoff besteht, wodurch eine gute Anpassung der Verbindungsvorrichtung beim Verlegen der Elektroden an Umgebungsbedingungen sichergestellt ist und die notwendige Flächenpressung für ei nen einwandfreien Stromdurchgang durch das elastische Material erreicht wird.

Weiters ist es auch möglich, daß die Verbindungsvorrichtung durch einen federelasti schen etwa U-förmigen Klemmbügel gebildet ist, zwischen dessen unter entgegenge setzt gerichteter elastischer Vorspannung stehenden Schenkein die Elektrode und die Versorgungsleitung eingeklemmt ist. Durch die Verwendung derartiger Klemmbügel wird eine rasche und sichere Kontaktierung über die Oberflächen der Versorgungslei tung und der Elektrode sichergestellt.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Verbindungsvorrichtung durch ein elastisches Band gebildet ist, dessen Verschlußvorrichtung mit einer selbsttätigen Rückhaltesper re versehen ist, da durch die selbsttätige Rückhaltesperre ein nachträgliches Lösen oder Lockern der Verbindungsvorrichtung nicht möglich ist und außerdem eine vorde finierte Anpreßkraft zwischen der Oberfläche der Versorgungsleitung und der Elektro de erzielbar ist.

Es ist aber auch möglich, daß die Verbindungsvorrichtung aus einem elektrisch leiten den Kunststoff besteht oder mit diesem beschichtet ist, wodurch die Verbindungsvor richtung zusätzlich als Stromleiter zur Verfügung steht.

Von Vorteil ist es aber auch, wenn die amorphen und/oder kristallinen Materialien, z. B. Graphitteilchen in einem Bindemittel aus halbleitenden Kunststoff eingebettet sind. Dadurch können Graphitteilchen mit höherem Volumen verwendet werden und der Füllungsgrad ist durch den halbleitenden Kunststoff geringer. Des weiteren liegt dieser Lösung eine weitere überraschende Erkenntnis zugrunde, daß nämlich der scheinbare Nachteil eines Halbleiters nur dann als Leiter zu wirken, wenn vorgegebe ne Temperaturverhältnisse und Spannungsdifferenzen gegeben sind, für den vorliegen den Anwendungsfall nicht nachteilig ist, da beim Einsatz der Elektroden zur Entfeuch tung von Bauwerken meist ziemlich gleichbleibende Temperaturen vorherrschen und durch die Spannungsbeaufschlagung gleichmäßige Spannungsdifferenzen gegeben sind. Somit können die Vorteile des halbleitenden Materiales voll genutzt werden, ohne daß die scheinbaren Nachteile das Ergebnis negativ beeinflussen.

Weiters ist es auch möglich, daß die Schutzschicht aus Graphitteilchen besteht, die über ein durch Zugabe von Metallverunreinigungen, insbesondere Brom, Arsen, Sil ber, halbleitendes Polymer als Bindemittel kontaktiert sind, wodurch die im Kunst stoff eingebetteten Graphitteilchen ein größeres Volumen aufweisen können, da sie le diglich zur Leitwertverbesserung in dem Halbleiterkunststoff dienen und keine Berüh rung zwischen den einzelnen Graphitteilchen notwendig ist, um eine Stromleitung sicherzustellen. Überdies findet durch die Verwendung des halbleitenden Kunststoffes auch keine Ionenleitung sondern eine Elektronenleitung statt, so daß auch bei Herauslö sen von Graphitteilchen aus der Oberfläche die Stromleitung der Schutzschicht beibe halten wird. Überdies ist bei Verwendung dieses halbleitenden Kunststoffes und der Graphitteilchen mit größerem Volumen ein elektrochemisches Herauslösen aus dem Kunststoff wesentlich schwieriger, so daß auch aus diesem Grund die Schutzschicht über einen längeren Zeitraum beständig ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist eine Versorgungsleitung der Elektrodenanordnung einen Leiter z. B. aus Metall- und/oder Kohlefasern oder dgl. auf.

Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht mit dem elektrisch leitenden Kunststoff und dem Leiter elektrisch leitend verbunden ist und die Versorgungsleitung und die Elektrode über ihre elektrisch leitenden Oberflächen mit einander kontaktiert sind, da dadurch zwischen der Schutzschicht und dem in der Ver sorgungsleitung angeordneten Leiter eine eindeutige Elektronenleitung stattfindet und Ausschwemmungen bzw. Brüche des elektrisch leitenden Kunststoffes zwischen Leiter und Schutzschicht verhindert werden können, so daß eine Elektrolyse bzw. eine Korro sion zwischen dem leitenden Kunststoff und dem Leiter nicht stattfinden kann.

Weiters ist es auch möglich, daß die Schutzschicht aus amorphen und/oder kristallinen Graphitteilchen besteht, die auf den leitenden Kunststoff der Versorgungsleitung auf gebracht, insbesondere in die Oberfläche des leitenden Kunststoffes eingeschmolzen ist. Die amorphen und/oder kristallinen Graphitteilchen sind gegen die meisten, insbe sondere vor allem gegen die in Bauwerken vorkommenden Basen und Säuren bestän dig, so daß aufgrund der hohen chemischen Resistenz eine Zerstörung der Leiteroberflä che durch chemische Einflüsse ausgeschaltet ist. Damit ist es möglich, elektroche misch weniger beständige Materialien vor dem Angriff durch chemische oder elektrochemische Reaktionen zu schützen.

Schließlich ist es auch vorteilhaft, wenn die Verbindungsvorrichtung zumindest in ei nem an der Versorgungsleitung und/oder der Elektrode anliegenden Oberflächenbe reich mit einer Schutzschicht versehen ist, da dadurch auch eine hohe Lebensdauer und Funktionssicherheit der Verbindungsvorrichtung erreicht wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Elektrodenanordnung mit einer Verbin dungsvorrichtung in Art eines U-förmigen Bügels in Schrägansicht und vereinfachter schematischer Darstellung;

Fig. 2 eine Stirnansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Elektrodenanord nung mit einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung in Stirnansicht teilweise geschnitten;

Fig. 3 eine Elektrodenanordnung mit einer anderen Ausführungsvariante einer Verbindungsvorrichtung in Seitenansicht;

Fig. 4 die Elektrodenanordnung in Stirnansicht und geschnitten gemäß den Linien IV-IV in Fig. 3 in einer Anordnung an einem zur Trockenlegung bestimm ten Mauerwerk;

Fig. 5 eine Versorgungsleitung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schutz schicht in Seitenansicht teilweise geschnitten in vergrößertem Maßstab und vereinfachter schematischer Darstellung, im Mauerwerk eingelagert;

Fig. 6 ein Schema eines Molekulargitters des elektrisch leitenden Kunststoffes;

Fig. 7 ein Schema eines Molekulargitters eines halbleitenden Kunststoffes für die Schutzschicht;

In Fig. 1 ist eine Elektrodenanordnung 1 dargestellt. Diese umfaßt eine netz- bzw. git terartige Elektrode 2, eine Versorgungsleitung 3 und eine Verbindungsvorrichtung 4. Die netz- bzw. gitterartige Elektrode 2 besteht aus Netzfäden bzw. Gitterstäben, aus einem leitenden Kunststoff 5, in dem auch Leiter 6 - wie bei einem Teil der Fäden bzw. Gitterstäbe schematisch angedeutet - eingebettet sein können. Diese Leiter 6 kön nen stabförmig, beispielsweise mit einem Durchmesser von ca. 0,3 bis 3 mm, ausgebil det sein bzw. durch Fasern oder Litzen aus Metall oder Kohle oder anderen entspre chend hochleitenden gegebenenfalls auch beschichteten Materialien gebildet sein. Vor allem ist es beispielsweise möglich, mit Silber beschichtete Kohlefasern oder Fäden bzw. Metallfasern oder -fäden zu verwenden. Durch die Ausbildung der Leiter 6 aus einer Vielzahl von Einzelfasern bzw. Einzellitzen wird die Flexibilität des Gitters bzw. Netzes erhöht, so daß auch eine biegeschlaffe Ausbildung der Elektrode 2 - so daß sich diese an unterschiedliche Oberflächenunebenheiten anpassen kann - erreichbar ist. Zur Kontaktierung einer derartigen Elektrode 2 mit einer Spannungsquelle ist die Versorgungsleitung 3 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Versor gungsleitung 3 in Art einer Stegleitung ausgebildet und umfaßt zwei Leiter 7, deren Ausbildung entsprechend den Leitern 6 der Elektrode 2 sein kann. Die beiden Leiter 7 sind in einem elektrisch leitenden Kunststoff 8 eingebettet. Dieser elektrisch leitende Kunststoff 9 ist mit einer Schutzschicht 9 umgeben, deren Aufbau und Wirkungsweise im nachfolgenden noch näher erläutert werden wird.

Um eine leitende Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 3 und der Elektrode 2 herzustellen, wird eine der netz- bzw. gitterförmigen Elektrode 2 zu gewandte Oberflä che 10 der Versorgungsleitung 3 an die dieser zugewandten Oberfläche der netz- bzw. gitterförmigen Elektrode 2 mittels der als U-förmigen Klemmbügel 11 ausgebildeten Verbindungsvorrichtung 4 aufeinander gepreßt. Um den Kontakt zwischen der Versor gungsleitung 3 und der Elektrode 2 noch zusätzlich zu verbessern, ist es - wie an ei nem Teil des Klemmbügels angedeutet - möglich, diesen an seinen einander gegenüber liegenden Oberflächen ebenfalls mit einer Schutzschicht 12 zu versehen. Die Ausbil dung dieser Schutzschicht kann insbesondere der Schutzschicht 9 entsprechen. Von Vorteil ist es hierbei, wenn ein tragender Kunststoff 13 des Klemmbügels ebenfalls leitend ist, so daß damit die von der Elektrode 2 abgewendete Oberfläche der Versor gungsleitung 3 mit der von der Versorgungsleitung 3 abgewendeten Oberfläche der Elektrode 2 kontaktiert wird. Dadurch kann die Oberfläche, über welche eine Stromlei tung stattfindet, zusätzlich vergrößert werden.

Durch die dem Kunststoff 13 innewohnende Elastizität sowie die Formgebung des Klemmbügels 11 und die Ausbildung der Form zur Herstellung des Bügels wird er reicht, daß die beiden Schenkel des U-förmigen Klemmbügels 11 in einer durch Pfeile 14 schematisch angedeuteten Richtung unter einer elastischen Vorspannung stehen, wodurch nach Überschieben des Klemmbügels 11 die Versorgungsleitung 3 und die Elektrode 2 in ihrer Lage relativ zueinander fixiert sind.

Wie aus der Darstellung in Fig. 1 weiters zu ersehen ist, ist es möglich, den Klemmbü gel 11 nicht nur im Randbereich der Netze aufzuschieben, sondern es können einzelne Fäden bzw. Stäbe der netz- bzw. gitterförmigen Elektrode 2 durchtrennt werden, um an beliebiger Stelle des Netzes die Versorgungsleitung 3 anzuordnen und über die Klemmbügel 11 mit der Elektrode 2 zu verbinden. Bei entsprechend flexibler Gestal tung der Leiter 7 der Versorgungsleitung 3 ist auch eine biegeschlaffe bzw. eine bei Verbiegung wenig rückspringende Ausbildung der Versorgungsleitung 3 möglich, so daß eine gute Anpassung der Elektrodenanordnungen, beispielsweise wenn diese zur Entfeuchtung von Mauerwerken auf einem bestehenden Mauerwerk aus Steinen oder Ziegeln oder dgl. aufzubringen ist, erzielt wird.

Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle eines Gitters oder Netzes die Elektro de 2 durch eine aus einem leitenden Kunststoff bestehende Folie, die mit entsprechen den Ausstanzungen versehen ist, auszubilden.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsvor richtung 4 dargestellt. Die Versorgungsleitung 3, die entsprechend der in Fig. 1 be schriebenen ausgebildet ist - weshalb auch für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden - ist mittels eines elastischen Bandes 15 an die Elektrode 2 ange preßt. Die Elektrode 2 kann ebenfalls entsprechend den Ausführungen in Fig. 1 ausge bildet sein. Zusätzlich ist zwischen den einander zugewandten Oberflächen 16, 10 der Verbindungsleitung 3 und der Elektrode 2 eine Zwischenschicht 17 angeordnet, die be vorzugt aus dem gleichen elektrisch leitenden Kunststoff wie die Schutzschichten 9 und 12 besteht. Das elastische Band 15 ist mit einer Rückhaltesperre 18 ausgestattet, die bevorzugt als selbsttätiger Rastenverschluß wirkt, so daß beim Festziehen des ela stischen Bandes 15 die gewählte Anzugskraft beibehalten wird, wodurch eine entspre chende Anpreßkraft der Versorgungsleitung 3 an die Elektrode 2 auch über längere Zeit auf- recht erhalten werden kann. Durch die Verwendung von Bändern 15 aus Kunststoff ist eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen die in Bauwerken vorkommenden chemischen und elektrochemischen Einflüsse gegeben, so daß eine sichere Aufrechter haltung der Anpreßkraft zwischen Versorgungsleitung 3 und Elektrode 2 gewährleistet ist.

Es sind zwar bereits derartige Bänder, die üblicherweise als Kabelbinder bezeichnet werden, in der Elektrotechnik bekannt, doch werden diese vornehmlich dazu benutzt, um parallel zueinander verlaufende Leitungen zu einem Bündel zusammenzufassen. Es war bisher jedoch nicht bekannt, derartige Kabelbinder dazu zu verwenden, um eine Kontaktnahme zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen von zwei Lei tern herzustellen.

In Fig. 3 und 4 ist eine einem Bauwerk 19 zugeordnete Elektrodenanordnung 1 ge zeigt. Die netzförmige bzw. gitterartige Elektrode 2 ist über im Mauerwerk 20 des Bauwerkes 19 verankerte bzw. eingeschlagene Kunststoffdübel 21 befestigt. Um eine ausreichende Kontaktierung der Elektrode 2 mit einem Spannungsversorgungssystem zu erzielen, ist einer Oberfläche der Elektrode 2 die Versorgungsleitung 3 zugeordnet, die bevorzugt entsprechend den Ausführungen in Fig. 1 und 2 ausgebildet sein kann. Um eine ausreichende Kontaktierung sicherzustellen und die Versorgungsleitung 3, ohne die Elektrode 2 verletzen zu müssen, mit dieser verbinden zu können, ist als Ver bindungsvorrichtung 4 eine Spange 22, insbesondere aus elastischem Kunststoff ange ordnet. Diese bügelartige Spange 22 ist mit einem Schnappverschluß 23 versehen. Die ser Schnappverschluß umfaßt einen mit dem einen Schenkel fix verbundenen Zapfen mit einem haubenförmigen Aufsatz, dem im gegenüberliegenden Schenkel der Spange 22 eine Bohrung zugeordnet ist, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des hutförmigen Ansatzes. Von der Bohrung verlaufen in radialer Richtung mehrere Schlitze, so daß die Bohrung von mehreren in Umfangsrichtung nebeneinander angeord neten elastischen Fingern umgeben ist, die beim Durchtreten des hutartigen Ansatzes auseinandergedrückt und nach dessen Durchtritt zusammenschnappen, so daß der hutar tige Ansatz in seiner Lage fixiert ist und nur durch Einwirkung einer entsprechenden Zugkraft der Schnappverschluß 23 der Spange geöffnet und die Spange abgenommen werden kann.

Die Ausbildung der Spange 22 bzw. des Schnappverschlusses 23 ist nicht an die darge stellte Ausführungsform gebunden. Vielmehr kann diese auch jede andere beliebige Gestalt aufweisen und beispielsweise auch zur Gänze aus leitendem Kunststoff beste hen oder aus einem leitenden oder nicht leitenden Trägerkunststoff, der mit einer ent sprechenden erfindungsgemäßen leitenden Schutzschicht beschichtet ist, um eine Kor rosion zu vermeiden.

In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße Elektrodenanordnung, die am Mauerwerk 20 eines Bauwerkes 19 angeordnet ist, ersichtlich. Auf diesem Mauerwerk 20 ist, wie beispiels weise bereits in Fig. 3 und 4 gezeigt, mittels Kunststoffdübeln die netzförmige bzw. gitterartige Elektrode 2 befestigt, die beispielsweise aus einem Gitter 24 aus Kunst stoff besteht, welches mit einer Schutzschicht 25 überzogen ist. Diese Schutzschicht besteht aus einem halbleitenden Kunststoff 26, in dem zur Leitwerterhöhung Graphit teilchen 27 aus amorphen und/oder kristallinen Graphit enthalten sind. Wie schema tisch durch die kleinen Pfeile 28 angedeutet, wird bei vorbestimmten Temperatur- und Spannungsverhältnissen der halbleitende Kunststoff 26 leitend, wobei der Leitungswi derstand durch die in den Kunststoff eingebetteten Graphitteilchen 27 entsprechend eingestellt werden kann. Die Verwendung eines halbleitenden Kunststoffes ist in über raschender Weise ohne Nachteile beim Einsatz für erfindungsgemäße Elektrodenanord nungen 1 deshalb möglich, da die Temperatur- und Spannungsverhältnisse einer derar tigen Anlage beispielsweise zum Entfeuchten von Mauerwerk, bei welchen derartige Elektrodenanordnungen eingesetzt werden, annähernd gleich sind und damit als nahe zu konstant anzusehen sind. Eine erfindungsgemäße Elektrodenanordnung 1 kann bei spielsweise in Verbindung mit dem in der EP 0 100 845 A beschriebenen Verfahren eingesetzt werden.

Wie durch die schematisch angedeuteten Graphitteilchen 27 symbolisch veranschau licht, erfolgt die Stromleitung nicht in Art eines Skelettleiters, also durch direkte Elek tronenleitung von einem Graphitteilchen auf das andere, sondern durch Elektronenlei tung im halbleitenden Kunststoff, dessen Leitwert durch die Graphitteilchen 27 vari iert werden kann. Von dieser Schutzschicht 25 aus erstreckt sich das elektrische Feld, wie schematisch durch Feldlinien 29 angedeutet, zu einer an einem negativen Potential einer Spannungsquelle 30 anliegenden Elektrode 31. Indem die Stromleitung in dem durch Feldlinien 29 schematisch angedeuteten elektrischen Feld in Form einer Ionen leitung über einen durch die Feuchtigkeit 32 - durch kleine Striche angedeutet - gebil deten Elektrolyten erfolgt, wäre die am positiven Potential der Spannungsquelle 30 an liegende Elektrode 2 einem elektrochemischen Abbau unterworfen. Durch die Schutz schicht 25 wird verhindert, daß es zu einer Passivierung der Elektrode 2 durch ein Herauslösen und Auflösen der Graphitteilchen aus der Schutzschicht 25 kommt. Die zum Aufbau des elektrischen Feldes benötigte Energie wird der Elektrode 2 über die Versorgungsleitung 3 zugeführt, die beispielsweise einen aus Vollmaterial bestehen den Leiter 33, z. B. einen Kupferdraht umfaßt. Dieser Kupferdraht des Leiters 33 ist in einem elektrisch leitenden Kunststoff 8 eingebettet, der - wie schematisch angedeutet - als Skelettleiter aufgebaut ist. Dieser als Skelettleiter wirkende Kunststoff 8 besteht beispielsweise aus einem Polyamid oder jedem beliebigen anderen Trägerkunststoff, der mit Rußteilchen 34 so stark gefüllt, d. h. versetzt ist, daß diese Rußteilchen 34 im Kunststoff 8 ein zusammenhängendes Skelett bilden, welches sich zwischen dem Lei ter 33 und der Oberfläche der durch den Kunststoff 8 gebildeten Beschichtung erstrecken. Über diese Skelette erfolgt die Stromleitung von Rußteilchen zu Rußteilchen. Dem Kunststoff 8 muß zur Erzielung einer ausreichenden Leitfähigkeit ein hoher Pro zentsatz an Rußteilchen zugesetzt werden, wodurch üblicherweise die Versorgungslei tung 3 spröde wird und bedingt durch die hygroskopische Wirkung des verwendeten Kunststoffes dieser unter längerer Einwirkung von Feuchtigkeit aufgeschwemmt wird. Dadurch können die feinen Rußteilchen durch die eindringende Feuchtigkeit und die dadurch entstehende Ionenwanderung abgebaut werden.

Um dies zu verhindern, ist die Versorgungsleitung 3 mit einer Schutzschicht 9 verse hen, die in gleicher Weise aufgebaut ist wie die Schutzschicht 25 der Elektrode 2. Es sind also auch hier in einem halbleitenden Kunststoff 26 Graphitteilchen 27 eingebet tet, die den Leitwert des halbleitenden Kunststoffes verbessern, die es jedoch nicht er fordern, daß eine direkte Berührung zwischen den Graphitteilchen besteht, da die Stromleitung auch über den halbleitenden Kunststoff möglich ist. Wie im linken obe ren Teil der Schutzschicht 9 der Versorgungsleitung 3 gezeigt, ist es andererseits aber auch möglich, die amorphen bzw. kristallinen Graphitteilchen 35 beispielsweise nach Erwärmen des Kunststoffes 8 elektrostatisch auf die Oberfläche des Kunststoffes 8 aufzubringen, so daß diese Graphitteilchen 35 auf der Oberfläche des Kunststoffes 8 anhaften und die Schutzschicht 9 bilden.

Dazu kommt, daß durch die entsprechende Ausbildung und Anordnung der Schutz schicht 9 entweder durch amorphe und/oder kristalline Graphitteilchen die unmittelbar auf der Oberfläche des leitenden Kunststoffes 8 angeordnet werden oder durch die in einem halbleitenden Kunststoff 26 eingebetteten amorphen und/oder kristallinen Gra phitteilchen und die gleichartige Schutzschicht 25 im Bereich der Elektrode 2 beide Grundmaterialien in der elektrochemischen Spannungsreihe im wesentlichen den glei chen Spannungsabstand von Wasserstoff aufweisen, so daß sich keine Potentialdiffe renz aufbauen kann, die zu einer elektrolytischen Zersetzung eines der beiden Materia lien führen kann.

Die Schutzschicht 9 auf der Versorgungsleitung 3 verhindert, daß eine Ionenleitung zwischen dem Kunststoff 9 bzw. den Rußteilchen 34 sowie den durch Feuchtigkeit ge bildeten Elektrolyten 36 eintritt. Vielmehr kommt es bei der ersten Berührung des Elektrolyten 36 mit den Graphitteilchen 35 der Schutzschicht 9 zu einer Elektronenlei tung, die sich über den aus Rußteilchen 34 bestehenden Skelettleiter im leitenden Kunststoff 8 fortsetzt. Selbst wenn ein Elektrolyt 36 bis zu den aus Rußteilchen 34 bestehenden Skelettleitern im Kunststoff 8 vordringt, kann es dort zu keiner Elektroly se kommen, da aufgrund der niedereren Leitwerte der Graphitteilchen 35 und der Ruß teilchen 34 die Stromleitung als Elektronenleitung erfolgt und die nachteiligen Einflüs se somit ausgeschaltet sind.

Ist die Schutzschicht 9 bzw. 25 durch in einem halbleitenden Kunststoff 26 angeordne te Graphitteilchen 27 gebildet, kommt es aber auch kaum zu einer Auflösung der Schutzschicht, da die Graphitteilchen 27 ein wesentlich größeres Volumen aufweisen können als die Rußteilchen 34 und in dem Molekulargitter des halbleitenden Kunststof fes fester verankert sind als die Rußteilchen in dem mit Ruß stark gefüllten Kunststoff 8. Aber auch dann, wenn Graphitteilchen herausgelöst bzw. aufgelöst werden sollen ändert dies nur unwesentlich die Leitereigenschaften des halbleitenden Kunststoffes, da dadurch nur der Leitwert des halbleitenden Kunststoffes geringfügig verändert wird. Die leitende Eigenschaft des halbleitenden Kunststoffes 26 bleibt auch, falls ein zelne Graphitteilchen an der Oberfläche durch Ionenaustausch mit dem Elektrolyten abgebaut werden sollten, erhalten. Durch eine derart ausgebildete Schutzschicht 9 bzw. 25 wird daher insbesondere ein Eindringen des Elektrolyten 36 bis zu dem mit Rußteilchen 34 gefüllten Kunststoff 8 verhindert, so daß dieser zusätzlich vor einem elektrochemischen Abbau geschützt ist. Gleiches gilt auch für den aus Kupfer beste henden Leiter 33, der durch die Wirkung der Schutzschicht 9 sowie den mit Rußteil chen 34 gefüllten Kunststoff 8 doppelt vor dem Angriff des Elektrolyten 36 gesichert ist.

In Fig. 6 ist schematisch zum besseren Verständnis ein Molekulargitter eines mit Ruß teilchen 34 gefüllten Kunststoffes 8 dargestellt. Dieser Kunststoff 8 besteht aus einer Vielzahl ineinander verschlungener Molekulargitter, wobei die Wasserstoffmoleküle an den Kohlenstoffmolekülen anhaften. In dieses Molekulargitter werden nun eine Vielzahl von Rußteilchen eingebracht und zwar in einem derartigen Ausmaß, daß die se - wie schematisch dargestellt- ein zusammenhängendes Leitungsgitter innerhalb des Molekulargitters der Kohlenwasserstoffe bilden.

In Fig. 7 ist im Gegensatz dazu ein halbleitender Kunststoff 26 gezeigt, in dem Gra phitteilchen 27 eingebettet sind. Wie beim Molekulargitter in Fig. 6 haften die Wasser stoffmoleküle an den Kohlenstoffmolekülen an, wobei jedoch beispielsweise durch das Einbringen von Silbermolekülen 37 - es können jedoch auch andere Metalle verwendet werden - dieser Kunststoff verunreinigt wird und je nach dem Grad der Verunreini gung und dem zur Verunreinigung gewählten amorphen bzw. kristallinen Material oder dem Metall wird bei entsprechenden Temperatur- und Spannungsverhältnissen eine Leitfähigkeit des Kunststoffes 26 erreicht. Diese Leitfähigkeit wird nun durch die eingebetteten Graphitteilchen 27 - wie dies schematisch durch Pfeile 38 angedeutet ist - verbessert.

Aus der Gegenüberstellung der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Molekulargitter ist der Unterschied hinsichtlich der Halbleitereigenschaften des Kunststoffes 26 gegenüber dem als Skelettleiter dienenden Kunststoff 8 besser ersichtlich. Vor allem ist daraus zu ersehen, daß bei dem halbleitenden Kunststoff unter gewissen Voraussetzungen der Kunststoff als Leiter und nicht als Isolator wirkt.

Bezugszeichenliste

1

Elektrodenanordnung

2

Elektrode

3

Versorgungsleitung

4

Verbindungsvorrichtung

5

Kunststoff

6

Leiter

7

Leiter

8

Kunststoff

9

Schutzschicht

10

Oberfläche

11

Klemmbügel

12

Schutzschicht

13

Kunststoff

14

Pfeil

15

Band

16

Oberfläche

17

Zwischenschicht

18

Rückhaltesperre

19

Bauwerk

20

Mauerwerk

21

Kunststoffdübel

22

Spange

23

Schnappverschluß

24

Gitter

25

Schutzschicht

26

Kunststoff

27

Graphitteilchen

28

Pfeil

29

Feldlinie

30

Spannungsquelle

31

Elektrode

32

Feuchtigkeit

33

Leiter

34

Rußteilchen

35

Graphitteilchen

36

Elektrolyt

37

Silbermolekül

38

Pfeil

Claims

1. Elektrodenanordnung mit einer Elektrode zum Kontaktieren von Baukörpern bzw. Bodenschichten zum Aufbau eines elektrischen Feldes und einer mit dieser an mehreren Stellen leitend verbundenen elektrisch leitenden Versorgungsleitung, da durch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche der Elektrode (2) mit einer elektrisch lei tenden Oberfläche der Versorgungsleitung (3) über eine Verbindungsvorrichtung (4) unter elastischer Vorspannung kraftschlüssig und elektrisch leitend kontaktiert ist, wo bei die Versorgungsleitung (3) aus einem elektrisch leitenden Kunststoff (8) besteht, der an einer der Elektrode (2) zugewandten Oberfläche (10) mit einer elektrisch leiten den Schutzschicht (9) aus amorphem und/oder kristallinem Material versehen ist, wel ches in der elektrochemischen Spannungsreihe im wesentlichen den gleichen Abstand zu Wasserstoff aufweist wie der elektrisch leitende Kunststoff (8) und/oder die in die sem enthaltenen Füllmaterialien der Versorgungsleitung (3) und daß zumindest die der Versorgungsleitung (3) im Bereich der Verbindungsvorrichtung (4) zugeordnete Ober fläche der Elektrode (2) aus einem, oder mit einer Schutzschicht (25) aus einem, glei chartigen amorphen und/oder kristallinen Material gebildet bzw. versehen ist.

2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver bindungsvorrichtung (4) aus elastischem Material, insbesondere Kunststoff besteht.

3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung (4) durch einen federelastischen etwa U-förmigen Klemm bügel (11) gebildet ist, zwischen dessen unter entgegengesetzt gerichteter elastischer Vorspannung stehenden Schenkeln die Elektrode (2) und die Versorgungsleitung (3) eingeklemmt ist.

4. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß die Verbindungsvorrichtung (4) durch ein elastisches Band (15) gebildet ist, dessen Verschlußvorrichtung mit einer selbsttätigen Rückhaltesperre (18) versehen ist.

5. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß die Verbindungsvorrichtung (4) aus einem elektrisch leitenden Kunststoff be steht oder mit diesem beschichtet ist.

6. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß die amorphen und/oder kristallinen Materialien, z. B. Graphitteilchen (27) in einem Bindemittel aus halbleitendem Kunststoff (26) eingebettet sind.

7. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß die Schutzschicht (9) aus Graphitteilchen (27) besteht, die über ein durch Zu gabe von Metallverunreinigungen, insbesondere Brom, Arsen, Silber, halbleitendes Polymer als Bindemittel kontaktiert sind.

8. Elektrodenanordnung mit einer Versorgungsleitung die einen Leiter z. B. aus Metall- und/oder Kohlefasern oder dgl. aufweist, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (9) mit dem elektrisch leitenden Kunst stoff (26) und dem Leiter (33) elektrisch leitend verbunden ist und die Versorgungslei tung (3) und die Elektrode (2) über ihre elektrisch leitenden Oberflächen miteinander kontaktiert sind.

9. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich net, daß die Schutzschicht (9, 25) aus amorphem und/oder kristallinem Graphitteilchen (27, 35) besteht, die auf den leitenden Kunststoff der Versorgungsleitung (3) aufge bracht, insbesondere in die Oberfläche des leitenden Kunststoffes eingeschmolzen sind.

10. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung (4) zumindest in einem an der Versorgungs leitung (3) und/oder der Elektrode (2) anliegenden Oberflächenbereich mit einer Schutzschicht (12) versehen ist.