DE873341C

DE873341C - Verfahren und Vorrichtung zur Korrosionsverhuetung bei metallenen Fluessigkeitsbehaeltern, Kuehlern od. dgl.

Info

Publication number: DE873341C
Application number: DES24368A
Authority: DE
Inventors: Gaston Chausson
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1950-10-03
Filing date: 1951-08-10
Publication date: 1953-04-13
Also published as: BE505120A; GB691578A; FR1025411A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 13. APRIL 1953

S 24368 VI a 148 d

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrosionsverhütung bei metallenen Flüssigkeitsbehältern, Kühlern für Brennkraftmaschinen und sonstigen Apparaten.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, in derartige Apparate Korrosionsschutzmittel im festen Zustand einzuführen, so namentlich chromsaure und andere wenig lösliche Salze, die sich nur so weit auflösen, als es zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Sättigungsgrades in der Flüssigkeit erforderlich ist, damit diese Flüssigkeit die Wandungen und Aletallteile dieser Apparate nicht angreift. Diese Verfahren können jedoch in gewissen Fällen zu einem übermäßigen Korrosionsschutzmittelverbrauch führen, denn es kommt auch vor, daß die Flüssigkeit, selbst wenn sie keinen oder nur einen sehr geringen Prozentsatz an Schutzmitteln enthält, trotzdem nicht korrodierend wirkt und somit die Wandungen der Apparate nicht angreift. Es ist also in diesem Fall überflüssig, die Flüssigkeit mit Hilfe des Schutzmittels zu sättigen, und die auf diese Weise unnötig verbrauchte Menge des Schutzmittels bedeutet eine Vergeudung der eingelagerten Schutzmittelreserve, die sonst eine längere Schutzdauer gewährleistet hätte.

Die Erfindung bietet nun ein Verfahren und eine Vorrichtung, die den Zusatz des Korrosionsschutzmittels immer nur dann gewährleisten, wenn die in den Apparaten enthaltene Flüssigkeit korrosiv wird, indem eine Schutzmittelreserve gegen die

Flüssigkeit; und deren ■ auflösende . Wirkung abgeschirmt bleibt, solange ihr Einsatz nicht notwendig ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in der Weise gelöst, daß in den Apparat an einer von der Flüssigkeit bespülten Stelle ein Satz mit Korrosionsschutzmittel gefüllter Kapseln eingesetzt wird, die; der Reihe nach mit der Flüssigkeit in Berührung gelangen und an der Berührungsseite eine sehr ίο dünne Metallwand besitzen, die von der Flüssigkeit rasch zerfressen und zerstört wird, sobald die Flüssigkeit korrodierende Eigenschaften aufweist, so daß sich eine Kapsel in der Flüssigkeit auflöst, während die näichstf olgende Kapsel erst dann wieder angegriffen wird, wenn die- Flüssigkeit wieder korrodierend werden sollte.

Die dünne Metallwand, die die Kapsel abschließt, besteht zweckmäßig aus demselben Metall wie der Apparat, den die Kapsel gegen die Einwirkung der so Flüssigkeit schlitzen soll. Auf diese Weise ist der rechtzeitige Korrosionsschutz gewährleistet; dann ist auch diese Kapselwand im Vergleich zur Wandstärke des Apparats derartig dünn, daß die Korrosion der Apparatwandung ganz bedeutungslos ist, wenn die Kapsel aufplatzt und ihren Inhalt freilegt, da alsdann die Korrosion nichtmehr um sich greifen kann. Wenn Verschluß wände, Kapseln und Apparat aus demselben Metall hergestellt sind, empfiehlt es sich ferner, die Wandungen des. Apparats durch eine Oberflächenbehandlung gegen· die zu befürchtende Korrosion widerstandsfähiger zu machen, während die Käpselwandungen unbehandelt bleiben. So kann bei einem Kühler oder sonstigem Behälter aus Stahl eine Phosphatierung, bei einem Kühler öder sonstigen Behälter aus Aluminium eine Chromatisierung od. dgl in Frage kommen, während die zum Schutz derselben vorgesehenen Kapseln aus dünnwandigem Stahl bzw. Aluminium ohne irgendwelche X^orbehandlung hergestellt werden. Dieses Verfahren ist ganz besonders bei Kühlern für Brennkraftmaschinen anwendbar, denn eine vom korrodierenden Wasser aufgeschlossene Kapsel ist bereits ausreichend, um die im Kühler, in den Wassermänteln- der Brennkraftmaschine und in den Leitungen enthaltene Wassermenge zu neutralisieren. Wird alsdann die beim Heißlaufen des Motors verdunstete Wassermenge durch Frischwasser ersetzt und tritt infolgedessen wieder eine Tendenz zur Korrosion auf, dann platzt die nächste Kapsel auf und stellt den völligen Korrosionsschutz wieder her. - Wird' aus irgendeinem Grund der ganze Wasserinhalt aus dem Kühler abgelassen, dann bringt das neu eingefüllte Wasser eine oder mehrere Kapseln "zum Aufplatzen, so daß der Korrosionsschütz wieder gewährleistet- ist.

Wenn .das in den Kühler gefüllte Wasser keine korrodierende Eigenschaf t besitzt, dann wird selbstverständlich auch keine Schutzmittelkapsel verx braucht." Auf diese Weise wird die Schutzmittelreserve nur im Bedarfsfall herangezogen, so daß säe den iängstmöglichen Korrosionsschutz gewährleistet. Weitere Einzelheiten und Merkmale der Er- - findung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung einiger Ausfüfcrungsbeispiele. In der Zeichnung stellt dar

Abb. ι eine erste Ausführungsart im senkrechten Schnitt,

Abb. 2 eine Abwandlung im senkrechten Schnitt,

Abb. 3 eine abgewandelte Einzelheit der Ausführung gemäß Abb. 2,

Abb. 4 eine weitere Ausführungsart der Vorrichtung im Querschnitt, ' ■

Abb. 5 schaubildlich eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß Abb. 4.

Gemäß Abb. 1 besteht die Vorrichtung aus einer Dose i. Die Seitenwände 2 und der Deckel 3 dieser Dose sind aus dickem Metall oder einem korrosionsfesten Werkstoff, z. B. aus formbarem Kunststoff, wenn es sich um Wasser handelt. Die Dose 1 ist mit einer Verschlußwand 4 versehen, die aus einem sehr feinen Blech, zweckmäßig aus demselben Metall wie der zu schützende Apparat hergestellt ist.

In die Dose 1 sind mit Korrosionsschutzmittel gefüllte Kapseln 5 mit Gewalt eingeschoben. Diese Kapseln 5 bestehen aus irgendeinem in der betreff enden Flüssigkeit löslichen Korrosionsschutzmittel und sind voneinander durch Deckscheiben 4" getrennt.

Beispiele

Wird als Kühlmittel Wasser benutzt und besteht der Kühler aus Stahlteilen, die mit Zinn verlötet sind, dann kann eine Kapsel 5 von genügender Gewichtsmenge benutzt werden, um eine annähernd 2- bis 20%ige Konzentration folgender Zusammen-Setzung zu ergeben:

Chromsaures Natron .... 20%

kohlensaures Natron .... 39%

borsaures Natron 40 °/&

kieselsaures Natron ..... 1⁰Zo

Handelt es sich wiederum um Wasser als Kühlmittel und einen Kühler aus Aluminium, Manganaluminium od. ä. Leichtlegierungen, dann wird die 2- bis 20%ige Konzentration beispielsweise mit folgendem Gemisch zu erzielen sein:

Salpeter saures Natron .. . 9 °/o

kohlensaures Natron .... 45 %

Harnstoff 45%

kieselsaures Natron 1 °/o

Die Arbeitsweise" der Vorrichtung ist folgende: Die mit Kapseln gefüllte Dose wird in den zu schützenden Kreislauf eingesetzt. Die Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, korrodiert und zerstört sehr n₅ rasch die sehr dünne Verschlußwand 4, wodurch die erste Kapsel mit der korrosiven Flüssigkeit in Berührung gelangt und das korrosionsverhütende Salz von dieser Flüssigkeit aufgelöst wird. Die auf diese Weise neutralisierte Flüssigkeit greift alsdann die Metallwandungen nicht mehr an und folglich bleibt auch die Deckscheibe 4^a der zweiten- Kapsel unversehrt.

Wird Wasser nachgefüllt oder wird das neutralisierte Wasser ganz durch Frischwasser ersetzt, wie dies beispielsweise nach dem Entleeren eines

Kühlers vorkommt, dann wird natürlich die Deckscheibe 4" der nächsten Kapsel angegriffen und aufgeschlossen, sofern das Frischwasser korrosiv ist, so daß diese Kapsel so weit zur Auflösung gelangt, bis das Wasser wieder neutralisiert ist.

Entsprechend der Abb. 2 besteht die Vorrichtung aus einem Satz kleiner Pfannen oder Xäpfe 6, die aus dünnem Blech derart gepreßt sind, daß sie sich ineinanderschachteln lassen. Ihre Hohlräume werden ίο mit einem Korrosionsschutzmittel J gefüllt, und der ganze Satz wird auf ein kleinstmögliches Volumen zusammengepreßt und kann alsdann in einen wasserbeständigen Lack getaucht werden oder jeden anderen Schutzüberzug erhalten.

is 8 bezeichnet einen Deckel aus dickem Metall oder aus einem korrosionsfesten Werkstoff.

Die Wandstärke der Pfannen kann gleichförmig sein, doch ist in einer bevorzugten Ausführungsart (Abb. 3) jede Pfanne 6 am Boden 8' dünner ausgebildet, um unter der Einwirkung einer korrodierenden Flüssigkeit leichter zu bersten, so daß das Korrosionsschutzmittel 7 mit der Flüssigkeit rasch in Berührung gelangen kann, sobald diese Flüssigkeit korrodierende Eigenschaften aufweist. In Abb. 4 haben die Schutzmittelfüllungen die Gestalt dünner Blättchen oder Schichten 9, 10, 11, 12, die durch Metallfolien 13, 14, 15 getrennt sind. Die feingewalzten Metallfolien sind mit ihren Rändern i6, 17 abdichtend vereinigt, z. B. durch Autogenschweißung, durch Warm- oder KaItschmiedeschweißung, elektrische Schweißung oder selbst durch Verklebung. Die Gesamtstärke des Metalls an den Schweißrändern der Metallfolien gewährt ausreichenden Schutz gegen eine Bildung von Leckstellen.

Die zwischen je zwei Metallfolien eingeschlossene Schutzmittel füllung wird freigelegt, sobald das obere Metallblättchen durch die korrodierende Wirkung der die Vorrichtung umspülenden Flüssigkeit angegriffen und zerstört wird.

Die auf der einen Seite liegende Außenwand 18 ist zweckmäßig stärker ausgebildet oder besteht aus einem korrosionsfesten Werkstoff, so daß die aufeinanderfolgenden Metallblättchen nur von einer Seite aus angegriffen und zerstört werden. Die dicke Wandung 18 kann von einer Wandung des zu schützenden Apparats selbst gebildet werden.

Die Gestalt der Blättchen 13, 14, 15 kann so gewählt werden, daß ihre bestmögliche Anpassung an den zu schützenden Kreislauf oder Apparat gewährleistet ist. Sie können beispielsweise die Gestalt eines Quadrats oder Rechtecks erhalten, wie Abb. 5 veranschaulicht, wobei die untere Wandung 18 eine Befestigungslasche 19 aufweisen kann. 16 bezeichnet die Ebene, in welcher sämtliche Blättchen zusammengeschweißt oder in sonstiger Weise miteinander vereinigt sind.

Die Erfindung gewährleistet somit eine konstante Neutralität des im zu schützenden Kreislauf enthai tenen Wassers und je nach Bedarf einen weiteren Zusatz an Korrosionsschutzmittel, was von größter Wichtigkeit ist, denn diese Schutzmittel sind nur unter gewissen Bedingungen wirksam, und wenn der Anteil des Schutzmittels im Wasser unter eine Mindestgrenze absinkt, kann die Korrosion gefördert werden.

Dieser Nachteil ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeschaltet, da dieselbe trotz des geringen Raumbedarfs eine Reserve an Korrosionsschutzmittel enthält, die für jede gewünschte lan- gere Zeitspanne ausreicht.

Obwohl bisher beispielsweise angenommen worden ist, daß es sich bei dem Kreislauf um Wasser handle, so ist die Erfindung selbstverständlich auch bei Apparaten. anwendbar, die jegliche korrodierende Lösungen oder Flüssigkeiten enthalten.

Die nur beispielshalber beschriebenen Ausführungsarten lassen natürlich im Rahmen der Erfindung die verschiedensten Abwandlungen zu.

So kann namentlich die Dose jede gewünschte Gestalt erhalten und aus jedem beliebigen Werkstoff hergestellt sein. An Stelle der Dose kann auch eine in dem zu schützenden Apparat vorgesehene Ausnehmung geeigneter Gestalt in Frage kommen, wie beispielsweise in einem Wasserkasten oder Kollektor eines Kühlers.

Die Erfindung erstreckt sich selbstverständlich auch auf die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Kühler für Brennkraftmaschinen, um den Gehalt des Kühlwassers an Korrosions-Schutzmitteln auf der angemessenen Grenze zu halten, selbst wenn infolge Verdampfen« oder gänzlicher Entleerung der Kühler Frischwasser nachgefüllt oder neu aufgefüllt werden sollte.

Claims

Patentansprüche:

1. Korrosionsschutzvorrichtung für Flüssigkeiten enthaltende Apparate, wieKühler od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß das Korrosions-Schutzmittel (7) in einzelnen Kapseln untergebracht ist, die in einem Stapel in einer Dose (2, 3) gelagert sind, die die Kapseln bis auf eine Endseite gegen die Flüssigkeit abschirmt, so daß nur die dieser Endseite zunächst liegende Kapsel mit der Flüssigkeit in Berührung kommt, während die nächstfolgende Kapsel erst dann wieder mit Flüssigkeit in Berührung gelangt, wenn die vorangehende Kapsel von der Flüssigkeit zerstört worden ist. no

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dose (2, 3) für die Kapseln (5; aus irgendeinem geeigneten Werkstoff besteht und an einer geeigneten Stelle des zu schützenden Apparats angebracht ist. ¹¹S

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapseln (5) statt in einer Dose in einer geeigneten Ausnehmung -des zu schützenden Apparats untergebracht sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kapseln napf- oder pfannenförmig ausgebildet und mit ihren Böden ineinandergeschachtelt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die napf- oder pfannenförmigen Kapseln einen sehr dünnen Boden (8) und

verhältnismäßig stärkere Seitenwände (6) aufweisen, derart, daß diese letzteren, ineinandergeschachtelt, eine korrosionsfestere Hülle bilden, während -der dünne Boden jeder Kapsel unter der Korrosionswirkung der Flüssigkeit sehr rasch zerstört werden und dadurch die Schutz-• mittelfüllung (7) rechtzeitig freilegen kann,

6. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzmittelfüllung die Gestalt flacher Schichten oder Blättchem (9, 10, 11, iß) hat und diese einzelnen Blättchen durch an ihren Rändern (16, 17) miteinander vereinigte, leicht korrodierende Metallblättchen (13, 14, 15) abgegrenzt sind, wobei die eine Stirnseite dieses Stapels von einer stärkeren, korrosionsfesten Blechwand (18) bzw. von einer Wandung des zu schützenden Apparats selbst gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Metallblälttchen in Quadrat- oder Rechteckform gestanzt und in der Nähe ihrer Ränder miteinander vereinigt sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorigen Anas Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapseln aus einem Metall hergestellt sind, das keinerlei Korrosionsschutzbehandlung erfahren hat und somit von der Flüssigkeit leichter korrodiert werden kann.

9. Verfahren zur Korrosionsverhültung bei metallenen Flüssigkeitsbehältern, Kühlern od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß in den zu schützenden Apparat am einer von der Flüssigkeit bespülten Stelle ein Satz mit Korrosionsschutzmittel gefüllter Kapseln eingesetzt wird, die der Reihe nach mit der Flüssigkeit in Berührung gelangen und an der Berührungsseite eine sehr dünne Metallwand besitzen, die von der Flüssigkeit rasch zerfressen und zerstört wird, sobald die Flüssigkeit korrodierende Eigenschaften aufweist, so daß sich eine Kapsel in der Flüssigkeit auflöst, während die nächstfolgende Kapsel erst dann wieder angegriffen wird, wenn die Flüssigkeit wieder korrodierend werden sollte.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapseln bzw. deren dünne Verschluß wand vorteilhaft aus demselben Metall wie die Wandungen des zu schützenden Apparats hergestellt werden und alsdann lediglich die Apparatwandungen eine geeignete Vorbehandlung gegen die Korrosion erfahren, während die Kapseln bzw. deren dünne Verschlußwand unbehandelt bleiben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 5828 3.53