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Elektrolytische Zelle Die Erfindung betrifft eine elektrolytische
Zelle mit körperlicher massiver Elektrode. Schwierigkeiten bereitet bei dieser Bauart
die starre, unverrückbare und andererseits auch flüssigkeitsdichte Halterung der
Elektrode. Besonders wenn das Gefäß die massive Elektrode mit nur kleinem Abstand
umgeben soll, um so eine möglichst gedrungene Bauart zu schaffen, muß auf eine einwandfreie,
unerschütterliche Halterung der Elektrode große Sorgfalt gelegt werden. Zur Halterung
der Elektrode dient ein Isolierkörper, bei dem durch eine axiale Bohrung der Stromzuführungsleiter
hindurchgeführt ist und der seinerseits fest und flüssigkeitsdicht in der Gefäßwand
angebracht ist. Eine solche Bauart hat besonders bei Verwendung körperlicher massiver
Elektrodenkörper einen Vorteil gegenüber der sonst auch noch gebräuchlichen Abdichtung
mittels Gummi. Eine Gummiabdichtung erlaubt bis zu einem. gewissen Grade immer ein
Nachgeben des Halterungsstabes für die Elektrode und ermöglicht somit ein gewisses
Schwänken der Elektrode in dem Gefäß. Aus diesem Grunde hat sich diese Abdichtung
als unzweckmäßig erwiesen und kommt vor allem bei gedrungener Bauart der Zelle nicht
in Frage. Bei Verwendung von Elektrodendrähten ist es schon bekannt, diese mittels
in die Gefäßwand flüssigkeitsdicht eingesetzter Isolierkörper zu haltern, beispielsweise
dadurch, daß der konisch ausgebildete Isolierkörper in den Deckel des Gefäßes eingesetzt
wurde. Bei Verwendung körperlicher massiver Elektrodenkörper reicht diese Halterung
aber nicht aus, denn in dieser Weise ist eine Halterung eines großen Elektrodenkörpers,
die gleichzeitig flüssigkeitsdicht und auch unerschütterlich fest ist, nicht zu
erzielen. Auch muß hierbei vermieden werden, daß die Halterung in einem vom Gefäß
getrennten Deckel erfolgt.
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Erfindungsgemäß wird zur Halterung der Isolierkörper einerseits in
eine Bohrung des möglichst bis dicht an die Seitenwände des Gefäßes reichenden Elektrodenkörpers
fest hineingesteckt, und andererseits wird er flüssigkeitsdicht in einen eine Fortsetzung
der Gefäßwandung bildenden verdickten Hals eingepreßt. Der Hals schließt sich bei
der erfindungsgemäßen Bauart also unmittelbar an die Gefäßwandungen an und, wie
schon das Wort Hals zum Ausdruck bringt, wird der Isolierkörper von diesem auf eine
größere Länge umfaßt, so daß unbedingte Sicherheit gegen seitliche Schwankungen
des Isolierkörpers
und damit des Elektrodenkörpers gegeben ist.
Somit dient der Isolierkörper zur flüssigkeitsdichten und starren Halterung der
Elektrode in der Gefäßwand und dadurch, daß er auch fest in den Elektrodenkörper
hineingesteckt ist, ist es nicht möglich, daß der durch die Bohrung im Inneren hindurchgeführte
Stromleiter, der an den Elektrodenkörper angeschlossen ist, vom Elektrolyten angegriffen
werden kann und somit etwaigen Korrosionserscheinungen unterliegt. Die Herbeiführung
der Flüssigkeitsabdichtung in der Gefäßwand erfolgt also in sehr einfacher Weise,
@ohme daß @es wie bei 'anderen Vorschlägen notwendig wäre,, die Verbindung mittels
Schraubengewindes oder einer Kittmasse herzustellen, was die Herstellung und den
Zusammenbau erschwert, ist es hier mittels eines einzigen Preßschlages möglich,
die erstrebte flüssigkeitsdichte Halterung herbeizuführen.
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Zweckmäßig wird das Isolierrohr aus keramischem Stoff, z. B. Porzellan,
hergestellt, und vorzugsweise wird es auf Druck belastet. Der Stromzuführungsleiter
kann als ein sich durch das Isolierrohr erstreckender Stab ausgebildet sein, der
an einem Ende in die Elektrode eingeschraubt und im anderen Ende mit Schraubengewinden
versehen ist, auf welches Ende eine Mutter aufgeschraubt wird, die das obere Ende
der Elektrode an das untere Ende des Isolierrohres anschließt und somit die Druckbelastung
erzeugt. Außen kann das -Isolierrohr eine metallene Anschlußkappe tragen, an die
der zur Elektrode im Innern führende Stromleiter angeschlossen ist.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen gemäß der Erfindung
beispielsweise dargestellt.
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Fig. i ist ein Längsschnitt eines elektrolytischen Kondensators, auf
den die Erfindung angewendet ist.
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Fig. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. i.
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Fig. 3 ist ein Schnitt einer anderen Durchführungsart.
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Fig.4 veranschaulicht das Ergebnis der Belastung auf Druck der Elektrodendurchführung.
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In Fig. i ist das Kondensatorgefäß mit i bezeichnet. Dieses Gefäß
ist mit einem Elektrolyten 2 gefüllt, der z. B. aus einem aus 3 cm3 6-N-Amnz,oniak,
1 1 Wasser und ¢o g Borsäure ,zusammiengesetzen Gemisch besteht.
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Das Gefäß enthält eine Elektrode 3, die aus einem zentralen Kern besteht,
der eine große Anzahl gewellter Flösse oder Flüge14 trägt. Ein ähnliches Profil
kann durch Pressen einer Aluminiummasse durch eine entsprechend ausgebildete Öffnung
erhalten werden. Im Zentrum der Elektrode 3 ist eine Bohrung 5 angebracht, in der
ein als Elektrodenträger dienender Stab 6 mit seinem mit Sehraubengewinde versehenen
Ende 7 befestigt ist. Im oberen Ende des Elektrodenkernes ist ferner eine Bohrung
8 von größerem Durchmesser vo@rges,ehen, und in diese Bohrung ist ein Rohr 9 Eingepreßt,
das man sich im vorliegenden Fall aus einer Porzellanart hergestellt denken kann.
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Wie es sich in der Praxis gezeigt hat, ist die Verbindung zwischen
dem Rohr 9 und der Elektrode 3 vollkommen flüssigkeitsdicht.
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Das Durchführungsrohr 9 ist ferner von unten her durch den verdickten
Hals i o des Gefäßes i gepreßt. Auch diese Verbindung hat sich in der Praxis als
vollkommen flüssigkeitsdicht bewährt. Das Ende i i des Rohres 9 verläuft aus dem
eingangs erwähnten Grunde schwach konisch.
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Das obere Ende des sich durch das Rohr 9 erstreckenden Stabes 6 ist
gleichfalls mit Schraubengewinde versehen, und an diesem Ende ist eine Mutter 13
aufgeschraubt. Beim Anziehen dieser Mutter wird somit über die Unterlegscheiben
14 das Porzellanrohr 9 zwischen diesen Unterlegscheiben und dem Boden der Bohrung
8 in der Elektrode 3 fest eingeklemmt. Das Rohr 9 wird somit auf Druck belastet.
Diese Druckbelastung ist in Fig.4a graphisch angegeben, wo der Übersichtlichkeit
halber das Rohr 9 als ein Stab dargestellt ist. Fig. 4b zeigt die auftretenden Spannungen,
wenn ein solcher Stab durchgebogen wird. Der linke Teil ist in diesem Falle auf
Zug und der rechte Teil auf Druck belastet. Hat man nun vorher den Stab bereits
auf Druck belastet, so tritt bei Durchbiegung die Druckverteilung gemäß Fig. -f.c
auf, welche die Überlagerung der Fig.4a un:d q.b bildet. Es ist ersichtlich, daß
ausschließlich Druckkräfte auftreten, wenn die vorher erfolgte Druckbelastung hinreichend
groß gemacht worden ist.
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Eine solche Druckbelastung kann das erfindungsgemäße Rohr leicht aushalten.
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Fig. i zeigt auch -den unteren Teil des Kondensators. Bei der endgültigen
Anordnung des Kondensators in einem Apparat wird diese untere Seite zu der oberen
gemacht. Der Boden wird durch eine Aluminiumplatte 15 gebildet, die in einer Öffnung
ein pilzförmiges Ventil 16 trägt, dessen Kappe 17 die Öffnungen 16a bedeckt, durch
die gegebenenfalls entwickelte Gase entweichen können. Die Bodenplatte 15 hat einen
umgebogenen Rand i5a, um den das etwas verbreiterte untere Ende des Kondensatorgefäßes
i herumgreift. Innerhalb dieses umgebogenen Randes ist ferner eine Kappe ig angeordnet.
Durch Umfalzen des unteren
Randes igd des Kondensatorgefäßes kann
das Gefäß flüssigkeitsdicht abgeschlossen werden.
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Bei der Ausführungsforen nach Fig. 3 dient ausschließlich das Durchführungsrohr
9 als Elektrodenträger. Dieses Rohr ist entsprechend ausgebildet und gemäß Fig.
i befestigt. Der Zuführungsleiter wird hier aber durch einen schlaffen Draht 2o
gebildet, dessen unteres Ende in den Boden der Bohrung 8 eingedrückt oder eingeschraubt
ist, während das obere Ende durch eine Öffnung 21 einer Metallkappe 22 gezogen ist,
die das obere Ende des Durchführungsrohres 9 abschließt. Der Draht 2o ist auf der
Kappe 22 festgelötet, die mit einer Lötzunge 23 zur Herstellung eines elektrischen
Anschlusses versehen ist.
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Aus den Fig. i und 3 ist ersichtlich, daß zur Befestigung des Kondensators
der Hals io des Gefäßes i an der Außenseite mit Schraubengewinde versehen ist.
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Mancherlei Änderungen der verschiedenen Teile sind möglich, ohne daß
vom Erfindungsprinzip abgewichen wird. Die Elektroden im Gefäße können anders als
die in der Zeichnung dargestellten ausgebildet sein, und auch vielerlei andere Elektrolyten
neben den beispielsweise obengenannten können Anwendung finden.
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Die Elektrodendurchführung kann, außer aus Porzellan, auch aus anderen
Isolierstoffen, z. B. Steatit, Glas, Quarz o. dgl., bestehen.