EP0713932A1 - Elektrode mit plattenförmigem Elektrodenkörper - Google Patents

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EP0713932A1
EP0713932A1 EP95113065A EP95113065A EP0713932A1 EP 0713932 A1 EP0713932 A1 EP 0713932A1 EP 95113065 A EP95113065 A EP 95113065A EP 95113065 A EP95113065 A EP 95113065A EP 0713932 A1 EP0713932 A1 EP 0713932A1
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EP
European Patent Office
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electrode
plastic body
carrier
electrode according
fixing
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EP95113065A
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English (en)
French (fr)
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EP0713932B1 (de
Inventor
Martin Pfannschmidt
Heinrich Simon
Gerhard Dehm
Wilfried Schuck
Edgar Glück
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De Nora Deutschland GmbH
Original Assignee
Heraeus Elektrochemie GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
    • C25D17/12—Shape or form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60—Constructional parts of cells
    • C25B9/65—Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/008—Current shielding devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/06—Suspending or supporting devices for articles to be coated

Definitions

  • the invention relates to an electrode with a plate-shaped electrode carrier for use in an electrolytic cell with a corrosion-resistant support means, spring element, positioning element or flow guiding element with respect to a cell wall, in particular an electrode of an arrangement for the galvanic coating of continuous strip material, which as the electrode carrier has a core made of an electrically highly conductive material is surrounded by a casing made of valve metal and is electrically and mechanically firmly connected to external activated electrode parts.
  • EP-PS 0436 078 an anode arrangement with a plate-shaped anode made of valve metal with an active surface for electrolytic processes is known, in particular for the deposition of metal from metal ion-containing solution on a base which is connected to a current feeder made of valve metal; the current is from the outside via highly conductive metals, such as Copper, aluminum or steel is fed into the electrolysis cell, the current being conducted to the plate-shaped anodes applied via a support with valve casing which is immersed in the electrolyte.
  • highly conductive metals such as Copper, aluminum or steel
  • Such electrode or anode arrangements are used, for example, in systems for electrolytic coil coating, in which, for example, the continuous metal strip is connected cathodically and is coated with zinc or nickel; such a coil coating system or steel coil coating system is known from EP-PS 142 010 or EP-PS 167 790.
  • the lateral or rear support of the electrode carrier made of an electrically well-conductive core with valve metal cladding against the inner wall of the housing proves to be problematic, for example an electrolyte-resistant system component, such as flow baffles, spacers and spring elements, butting against the valve metal shell and this wears out to such an extent that there is a risk of electrolyte and thus dissolution due to corrosion of the electrode core.
  • an electrolyte-resistant system component such as flow baffles, spacers and spring elements
  • the invention has as its object to protect the applied casing made of valve metal from mechanical damage, such as that found in galvanic containers, for example by fixed and / or resilient support elements or Flow guiding elements can be prevented.
  • the inside of the cell is provided with a spring-like valve metal sheet, which is used for support and flow conduction and rests directly on the valve metal jacket of the electrode.
  • the invention has for itself the task of designing the electrode support for an electrode arrangement in which support means, spring elements, positioning elements or flow guiding elements which, starting from the cell wall, touch the valve metal sheath of the electrode support, so that the solid and / or Resilient support means or baffles can cause no damage to the valve metal covering of the electrode carrier.
  • thermoplastics as plastic bodies contributing to vibration damping in the electrolyte and thus reducing wear on thinner components such as the valve metal sheathing.
  • fixing elements are designed as part of fastening elements of the active electrode parts, the plastic bodies being applied to the side of the sheathing of the electrode carrier facing away from the electrode parts.
  • a major advantage of this embodiment is the fact that the fastening or screwing elements for the active electrode parts, which are required anyway, are also used as Fasteners for the plastic body are used, so that in practice only a small amount of additional material and work is required; Furthermore, it proves to be advantageous that the plastic bodies can be easily removed if reactivation of the electrode in question should be necessary.
  • the screwing elements are provided with recesses into which fixing elements for the plastic bodies engage;
  • the plastic body can also be subsequently applied to electrode supports of already existing galvanic systems, so that low-wear operation is made possible in a simple manner.
  • the carrier plate 3 of the electrode carrier consists of a base frame 11 made of mechanically stable material with good electrical conductivity, such as steel, and a covering made of a valve metal sheet 12, to protect the base frame material from corrosion by the electrolyte.
  • the basic structure of such an electrode arrangement is described in EP-PS 436 078.
  • the active electrode part 13, shown schematically here, is provided with a welded-on contact socket 14 made of valve metal, which has an internal thread 15 and is fastened to the electrode support by means of an Allen screw 16, with an Allen screw 16 having a welded-on threaded socket 17 and an internal thread 18 in its head region.
  • the fixing screw 9 which is T-shaped in profile, engages in the internal thread 18 and is guided through an opening 10 in the plastic body 6 designed as a plastic strip.
  • two recesses 19 are provided in the head area.
  • the plastic body 6 shown in the cross-sectional profile lies with its two side flanks 22, 23 on the flat region 34 of the casing 12 made of valve metal or curved by the internal pressure, while the fixing element 9 engages in the internal thread 18 of the hexagon socket screw 16 welded to the threaded sleeve 17, so that the enlarged head 21 of the fixing element 9 presses the flange-like depression 25 of the plastic body 6, which extends to the center of the opening 10, against the covering 12 of the electrode carrier 2, the actual fastening being carried out by tightening the fixing element designed as a fixing screw with the aid of the recesses 19.
  • a locking or securing of the entire fixing screw 9 is achieved after the fixing by means of the coaxially screw-in grub screw 35 made of valve metal. This also achieves security against the detaching of the fixing element 9 on the basis of the cross section according to FIG. 2a, that no parts of the base frame 11 which are susceptible to corrosion are exposed to the outer electrolyte area when the plastic body 6 is applied.
  • sections of the plastic body with double-row and simple fastening openings 10 can be seen, which are designed as elongated holes for the purpose of being displaceable due to thermal expansion; in sections A-B and C-D the respective cross section of the plastic strip is shown enlarged.
  • the embodiment with double-row fastening openings is particularly suitable for large-format plastic bodies.
  • Figure 3 shows schematically broken away in section a part of an electrolysis cell for electroplating continuous strip material together with the electrode also shown broken, as is known for example from EP-PS 142 010.
  • the electrode 1 is oriented with its rear side and thus with the plastic body 6 towards the wall 28 of the cell for electrolytic applications 29, which is partially shown;
  • a spring element or flow guiding element 31 which extends over the entire electrode width and is made of a corrosion-resistant valve metal alloy, preferably a hard titanium alloy, is provided for spacing in relation to the cell wall and for flow regulation.
  • the spring or flow guide element is also provided as a support means or positioning element.
  • the spring element or flow guide element 31 which is subjected to vibrations in the course of the coil coating process, is fastened to the vessel wall 28 and abuts the plastic body 6 on the back of the electrode 1.
  • the active electrode parts 13 and the continuous band 32 which is connected cathodically, can be seen.
  • the electrolyte supply takes place as indicated by arrow 33, counter to the running direction of the continuous band 32.
  • the electrochemical arrangement is thus formed by the active electrode parts 13, which are anodically connected and by the cathodically connected band 32, the electrolytically active gap being formed by the Distance between band 32 and the outer surface of the active electrode parts 13 is formed.
  • steel, aluminum, copper and their casing made of titanium by blasting or rolling connection have proven to be a suitable material for the base frame 11 of the electrodes; the covering or sheathing is carried out by means of titanium sheet in a thickness of 0.5 mm to 2 mm, while the activated electrode parts and the associated fastening elements consist of titanium; Polyethylene (PE) and polypropylene (PP) have proven particularly useful as a material for the plastic body.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • FIG. 4 shows a schematic exploded view of the composition of the components for fixing the plastic body 6 and the active electrode parts 13; the active electrode part 13 is welded to a T-shaped flange 14 which has an internal thread 15 for screwing in the hexagon socket screw 16 serving as a fastening element 6; the hexagon socket screw 16 is provided in its head region with a welded-on threaded bushing 17, in whose internal thread 18 the fixing screw 9, which is T-shaped in profile, can be screwed;
  • the plastic body 6 is fixed between the plate-like flange of the head 21 of the fixing screw 9 and the sheath 12 of the electrode carrier, the flange of the fixing screw resting on the flange-like recess 25 of the plastic body 6.
  • grub screw 35 is provided, which is pressed during assembly by an internal thread 24 of the fixing element onto the head surface of the hexagon socket and thus permanently fixes the fixing element 9 using the counter effect; the counter effect is based here on the tensioning of the thread 24 applied by means of counterforce; the head side of the grub screw is supported on the inside or head surface 26 of the hexagon socket 16 and tensions the thread 24, since a torque is present in the assembled state.

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Abstract

Eine Elektrode für eine elektrochemische Zelle in Bandbeschichtungsanlagen für durchlaufende Metallbleche (32) weist einen plattenförmigen Elektrodenträger auf, mit dem aktivierte Elektrodenteile mechanisch lösbar verbunden sind; der Elektrodenträger enthält einen metallischen Kern aus elektrisch gut leitendem Werkstoff, der mit Ausnahme der Anschlußstellen für die aktivierten Elektrodenteile von einer Ummantelung am Ventilmetall umgeben ist; auf der zu einer Zellenwand ausgerichteten Seite des Elektrodenträgers ist ein korrosionsbeständiger Kunststoffkörper (6) aufgebracht, gegen den von der Zellenwand ausgehende Abstützmittel, Federelemente, Positionierelemente oder Strömungsleitelemente (31) stoßen, wobei diese Mittel oder Elemente keinerlei Schaden auf der Ventilmetall-Umhüllung des Elektrodenträgers verursachen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Elektrode mit plattenförmigem Elektrodenträger zum Einsatz in einer elektrolytischen Zelle mit korrosionsbeständigem Abstützmittel, Federelement, Positionierelement oder Strömungsleitelement gegenüber einer Zellenwand, insbesondere Elektrode einer Anordnung zur galvanischen Beschichtung durchlaufenden Bandmaterials, die als Elektrodenträger einen Kern aus elektrisch gut leitendem Werkstoff aufweist, der von einer Ummantelung aus Ventilmetall umgeben ist und mit äußeren aktivierten Elektrodenteilen elektrisch und mechanisch fest verbunden ist.
  • Aus der EP-PS 0436 078 ist eine Anodenanordnung mit einer plattenförmigen Anode aus Ventilmetall mit aktiver Oberfläche für elektrolytische Prozesse bekannt, insbesondere für das Abscheiden von Metall aus Metallionen enthaltender Lösung auf einer Unterlage, die mit einem Stromzuleiter aus Ventilmetall verbunden ist; der Strom wird dabei von außen über gut leitende Metalle, wie z.B. Kupfer, Aluminium oder Stahl in die Elektrolysezelle eingespeist, wobei der Strom über einen in den Elektrolyten tauchenden Träger mit Ventilummantelung zu den aufgebrachten plattenförmigen Anoden geführt wird.
  • Derartige Elektroden- bzw. Anodenanordnungen werden beispielsweise in Anlagen zur elektrolytischen Bandbeschichtung eingesetzt, in denen beispielsweise das durchlaufende Metallband kathodisch geschaltet ist und eine Beschichtung mit Zink, bzw. Nickel vorgenommen wird; eine derartige Bandbeschichtungsanlage, bzw. Stahlbandbeschichtungsanlage ist aus der EP-PS 142 010 oder EP-PS 167 790 bekannt.
  • Als problematisch erweist sich bei bestehenden galvanischen Bandbeschichtungsanlagen die seitliche bzw. rückwärtige Abstützung des Elektrodenträgers aus einem elektrisch gut leitenden Kern mit Ventilmetall-Umkleidung gegenüber der Innenwand des Gehäuses, wobei beispielsweise ein elektrolytbeständiges Anlagenbauteil, wie Z. B. Strömungsleitbleche, Abstandshalter und Federelemente gegen die Ventilmetallhülle stößt und diese soweit abnutzt, daß die Gefahr von Elektrolyt eintritt und damit eine Auflösung durch Korrosion des Elektrodenkerns besteht.
  • Ausgehend von Elektrodenanordnungen, wie sie beispielsweise aus der EP-PS 0436 078 bekannt sind, stellt sich die Erfindung die Aufgabe, die aufgebrachte Ummantelung aus Ventilmetall vor mechanischen Beschädigungen zu schützen, wie sie in galvanischen Behältern, beispielsweise durch feste und/oder federnde Abstützungselemente oder Strömungsleitelemente entstehen können, zu verhindern. So wird beispielsweise in bestehenden Galvanik-Anlagen die Zelleninnenseite mit einem federartigen Ventilmetallblech versehen, welches zur Abstützung und Strömungsleitung dient und direkt auf der Ventilmetall-Ummantelung der Elektrode aufliegt.
  • Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, für eine Elektrodenanordnung, bei der Abstützmittel, Federelemente, Positionierelemente oder Strömungsleitelemente, welche von der Zellenwand ausgehend die Ventilmetall-Umhüllung des Elektrodenträgers berühren, den Elektrodenträger so zu gestalten, daß auch bei hartem Legierungsmaterial der festen und/oder federnde Abstützungsmittel, bzw. Leitbleche keinerlei Schäden auf der Ventilmetall-Umhüllung des Elektrodenträgers entstehen können.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei die flexible Handhabung an großen und schweren Elektrodenträgern, wobei die Verwendung von Thermoplasten als Kunststoffkörper zur Schwingungsdämpfung im Elektrolyten beiträgt und somit eine Verschleißminderung an dünneren Bauteilen wie der Ventilmetallumhüllung auftritt. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Fixierelemente als Teil von Befestigungselementen der aktiven Elektrodenteile ausgebildet, wobei die Kunststoffkörper auf der den Elektrodenteilen abgewandten Seite der Ummantelung des Elektrodenträgers aufgebracht sind.
  • Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß die ohnehin erforderlichen Befestigungs- bzw. Verschraubungselemente für die aktiven Elektrodenteile zusätzlich als Befestigungselemente für den Kunststoffkörper dienen, so daß in der Praxis nur ein geringer Mehraufwand an Material und Arbeit erforderlich ist; weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß die Kunststoffkörper auf einfache Weise lösbar sind, falls eine Reaktivierung der betreffenden Elektrode erforderlich sein sollte.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Verschraubungselemente mit Ausnehmungen versehen, in die Fixierelemente für die Kunststoffkörper eingreifen; hierbei erweist es sich als Vorteil, daß der Kunststoffkörper auch auf Elektrodenträger bereits bestehender galvanischer Anlagen nachträglich aufgebracht werden kann, so daß hier auf einfache Weise ein verschleißarmer Betrieb ermöglicht wird.
  • Im folgenden ist der Gegenstand anhand der Figuren näher erläutert.
    • Figur 1 zeigt die Rückseite eines mit Ventilmetall ummantelnden Elektrodenträgers mit aufgebrachtem Kunststoffkörper, wobei die zugehörigen Elektrodenteile, auf der hier nicht sichtbaren Vorderseite, als Anoden in einer Stahlbandbeschichtungsanlage verwendet werden;
    • Figur 2a zeigt ausschnittsweise einen Längsschnitt durch einen Elektrodenträger zusammen mit dem Kunststoffkörper und seiner Befestigung sowie den auf der abgewandten Seite aufgebrachten aktivierten Elektrodenteilen;
    • Figur 2b zeigt in einer Draufsicht und einem Querschnitt jeweils einen Abschnitt eines mit doppelreihigen sowie einreihigen Öffnungen versehenen Kunststoffkörpers, wobei die rechtsseitigen Querschnittsdarstellungen zwecks besserer Erkennbarkeit vergrößert sind.
    • Figur 3 zeigt ausschnittsweise im Schnitt einen Teil der Elektrolysezelle zusammen mit einem Wandabschnitt des Zellenbehälters, einen Teil der anodisch betriebenen Elektrode, sowie einen Abschnitt des durchlaufenden Stahlbandes, das kathodisch geschaltet ist.
    • Figur 4 zeigt im Querschnitt einer Explosionszeichnung den Montagezusammenhang der zur Befestigung der Kunststoffleiste notwendigen Bauteile;
    Gemäß Figur 1 besteht die Elektrode 1 aus einem plattenförmigen Elektrodenträger 2, der aus drei Trägerplatten 3 zusammengesetzt ist, einer beidseitigen Halterung 4 mit seitlichen Halterungsarmen 7, 8a, wodurch die Trägerplatten 3 an beiden Seitenkanten zusammenfaßt werden und einer Stromeinspeisung 8b; zur Elektrode gehören weiterhin die in der Figur nicht sichtbaren aktiven Elektrodenteile, sowie deren Befestigungselemente 5 auf der den Elektrodenteilen abgewandten Seite des Elektrodenträgers 2, und ein mittels Befestigungselemente 5 und Fixierelemente 9 positionierter Kunststoffkörper 6, der in Form einer Kunststoffleiste ausgebildet ist. Der Elektrodenträger 2 bzw. die Trägerplatten 3 bestehen aus einem Elektrodengrundrahmen aus elektrisch gut leitendem Material und einer Umhüllung aus Ventilmetall, vorzugsweise aus Titanblech, welche das eingeschlossene elektrisch gut leitende Metall, beispielsweise Stahl, vor Korrosion schützt. Innerhalb der Ventilmetallumhüllung ist ein Schutzgas, wie beispielsweise Argon oder Stickstoff mit geringfügigem Überdruck gegenüber der Außenatmosphäre eingebracht. Die beiden seitlichen Halterungsarme 7, 8a der Halterung 4 dienen mit ihren horizontal verlaufenden Armen der Aufhängung innerhalb des Gefäßes der elektrochemischen Zelle, wobei ein Druckgasanschluß zur Flutung des Innenraumes der Umhüllungen der Trägerplatten 3 vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stromzuführung in Form von Hohlleitern ausgebildet, so daß ein Kanal für die Zufuhr von Kühlmitteln vorliegt. Die Halterungsarme sind aus Glasfaser-Kunststoff gefertigt.
  • Auf der Rückseite der Befestigungselemente 5 der aktiven Elektrodenteile befinden sich Ausnehmungen, welche mit einem Innengewinde zur Befestigung des als Leiste ausgebildeten Kunststoffkörpers 6 vorgesehen sind, wobei die eigentliche Befestigung der Kunststoffkörper 6 durch Fixierschrauben bzw. Fixierelemente 9 erfolgt, welche durch Langloch-Öffnungen 10 der Kunststoffkörper geführt sind, die eine ausreichende Größe zum Dehnungs-Ausgleich von temperaturbedingten Veränderungen, bzw. Fertigungstoleranzen aufweisen, wie es nachfolgend anhand Figur 2a näher erläutert ist.
  • Gemäß Figur 2a besteht die Trägerplatte 3 des Elektrodenträgers aus einem Grundrahmen 11 aus elektrisch gut leitendem mechanisch stabilem Werkstoff, wie beispielsweise Stahl und einer darauf aufgebrachten Umhüllung aus einem Ventilmetallblech 12, um den Werkstoff des Grundrahmens vor Korrosion durch den Elektrolyten zu schützen. Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Elektrodenanordnung ist in der EP-PS 436 078 beschrieben. Dabei ist das hier schematisch dargestellte aktive Elektrodenteil 13 mit einer aufgeschweißten Kontaktbuchse 14 aus Ventilmetall versehen, welche ein Innengewinde 15 aufweist und mittels Innensechskantschraube 16 am Elektrodenträger befestigt wird, wobei Innensechskantschraube 16 in ihrem Kopfbereich eine aufgeschweißte Gewindebuchse 17 sowie ein Innengewinde 18 aufweist. In das Innengewinde 18 greift die im Profil T-förmige Fixierschraube 9 ein, welche durch eine Öffnung 10 des als Kunststoffleiste ausgebildeten Kunststoffkörpers 6 geführt ist. Zur besseren Justierung und Gegenhalterung der Fixierschraube 9 sind zwei Ausnehmungen 19 in deren Kopfbereich vorgesehen.
  • Der im Querschnittsprofil dargestellte Kunststoffkörper 6 liegt mit seinen beiden Seitenflanken 22, 23 auf dem ebenen oder durch den Innendruck gewölbten Bereich 34 der Umhüllung 12 aus Ventilmetall auf, während Fixierelement 9 in das Innengewinde 18 der mit der Gewindehülse 17 verschweißten Innensechskantschraube 16 eingreift, so daß der erweiterte Kopf 21 des Fixierelements 9 die sich zum Zentrum der Öffnung 10 erstreckenden flanschartige Vertiefung 25 des Kunststoffkörpers 6 gegen die Umhüllung 12 des Elektrodenträgers 2 anpreßt, wobei die eigentliche Befestigung durch Anziehen des als Fixierschraube ausgebildeten Fixierelements mit Hilfe der Ausnehmungen 19 erfolgt. Eine Arretierung bzw. Sicherung der gesamten Fixierschraube 9 wird nach der Fixierung mittels der aus Ventilmetall bestehenden koaxial eindrehbaren Madenschraube 35 erreicht. Dadurch erreicht wird gleichfalls eine Sicherheit gegen selbstständiges Lösen des Fixierelements 9. Anhand des Querschnitts nach Figur 2a ist erkennbar, daß bei Aufbringung des Kunststoffkörpers 6 keine korrosionsanfälligen Teile des Grundrahmens 11 dem äußeren Elektrolytbereich ausgesetzt werden.
  • Anhand der Draufsicht und des Querschnitts nach Figur 2b sind Abschnitte des Kunststoffkörpers mit doppelreihigen und einfachen Befestigungsöffnungen 10 erkennbar, die zwecks Verschiebbarkeit infolge thermischer Dehnung als Langlöcher ausgebildet sind; in Schnitt A-B und C-D ist der jeweilige Querschnitt der Kunststoffleiste vergrößert dargestellt. Die Ausführungsform mit doppelreihigen Befestigungsöffnungen ist besonders für großformatige Kunststoffkörper geeignet.
  • Figur 3 zeigt schematisch aufgebrochen im Schnitt einen Teil einer Elektrolysezelle zum Galvanisieren von durchlaufendem Bandmaterial zusammen mit der ebenfalls gebrochen dargestellten Elektrode, wie sie beispielsweise aus der EP-PS 142 010 bekannt ist. Nach Figur 3 ist die Elektrode 1 mit ihrer Rückseite und somit mit dem Kunststoffkörper 6 zur Wand 28 der teilweise dargestellten Zelle für elektrolytische Anwendungen 29 hin ausgerichtet; zur Abstandshalterung gegenüber der Zellenwand und zur Strömungsregulierung ist ein sich über die gesamte Elektrodenbreite erstreckendes Federelement bzw. Strömungsleitelement 31 vorgesehen ist, das aus einer korrosionsbeständigen Ventilmetall-Legierung besteht, vorzugsweise aus einer harten Titan-Legierung; das Feder- bzw. Strömungsleitelement ist auch als Abstützmittel bzw. Positionierelement vorgesehen. Das im Verlaufe des Bandbeschichtungsprozesses durch Schwingungen belastete Federelement bzw. Strömungsleitelement 31 ist an der Gefäßwand 28 befestigt und stößt gegen den Kunststoffkörper 6 der Rückseite der Elektrode 1. Auf der dem Kunststoffkörper 6 abgekehrten Seite der Elektrode sind die aktiven Elektrodenteile 13 sowie das durchlaufende Band 32 erkennbar, welches kathodisch geschaltet ist, erkennbar. Die Elektrolytzufuhr erfolgt dabei wie durch Pfeil 33 angedeutet ist, entgegen der Laufrichtung des durchlaufenden Bandes 32. Die elektrochemische Anordnung wird somit durch die aktiven Elektrodenteile 13, welche anodisch geschaltet sind und durch das kathodisch geschaltete Band 32 gebildet, wobei der elektrolytisch wirksame Spalt durch den Abstand zwischen Band 32 und der Außenfläche der aktiven Elektrodenteile 13 gebildet wird. Als Werkstoff hat sich für den Grundrahmen 11 des Elektroden insbesondere Stahl, Aluminium, Kupfer und deren mit Titan durch Sprengung oder walztechnisch hergestellte Verbindung von Ummantelung bewährt; die Umhüllung bzw. Ummantelung erfolgt mittels Titanblech in einer Dicke von 0,5 mm bis 2 mm, während die aktivierten Elektrodenteile und die zugehörigen Befestigungselemente aus Titan bestehen; als Werkstoff für den Kunststoffkörper hat sich besonders Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) bewährt.
  • Figur 4 zeigt in einer ausschnittsweisen Explosionszeichnung schematisch die Zusammensetzung der Bauteile zur Fixierung des Kunststoffkörpers 6 und der aktiven Elektrodenteile 13; das aktive Elektrodenteil 13 ist dabei mit einem T-förmigen Flansch 14 verschweißt, der ein Innengewinde 15 zum Einschrauben der als Befestitungselement 6 dienenden Innensechskantschraube 16 aufweist; die Innensechskantschraube 16 ist in ihrem Kopfbereich mit einer aufgeschweißten Gewindebuchse 17 versehen, in deren Innengewinde 18 die im Profil T-förmige Fixierschraube 9 einschraubbar ist; zwischen dem tellerartigen Flansch des Kopfes 21 der Fixierschraube 9 und der Umhüllung 12 des Elektrodenträgers wird der Kunststoffkörper 6 fixiert, wobei der Flansch der Fixierschraube auf der flanschartigen Vertiefung 25 des Kunststoffkörpers 6 aufliegt. Zur Sicherung ist für das Fixierelement 9 Madenschraube 35 vorgesehen, die bei der Montage durch ein Innengewinde 24 des Fixierelements auf die Kopffläche des Innensechskants gepreßt wird und somit das Fixierelement 9 unter Ausnutzung des Kontereffekts dauerhaft arretiert; der Kontereffekt beruht hier auf das mittels Gegenkraft aufgebrachte Verspannen des Gewindes 24; die Kopfseite der Madenschraube stützt sich auf der Innenseite bzw. Kopffläche 26 des Innensechskants 16 ab und verspannt das Gewinde 24, da im montierten Zustand ein Drehmoment vorhanden ist.

Claims (11)

  1. Elektrode mit plattenförmigem Elektrodenträger zum Einsatz in einer elektrolytischen Zelle mit korrosionsbeständigem Abstützmittel, Federelement, Positionierelement oder Strömungsleitelement gegenüber einer Zellenwand, insbesondere Elektrode einer Anordnung zur galvanischen Beschichtung durchlaufenden Bandmaterials, die als Elektrodenträger einen Kern aus elektrisch gut leitendem Werkstoff aufweist, der von einer Ummantelung aus Ventilmetall umgeben ist und mit äußeren aktivierten Elektrodenteilen elektrisch und mechanisch fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Abstützmittel, Federelement, Positionierelement oder dem Strömungsleitelement (31) zugewandten Seite der Elektrode (1) ein korrosionsbeständiger Kunststoffkörper (6), aufgebracht ist, der mittels korrosionsbeständiger Befestigungselemente (5) befestigt ist, wobei der Kunststoffkörper zwecks thermischer Ausdehnungsmöglichkeit parallel zur Plattenebene der Elektrode verschiebbar gelagert ist.
  2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (6) durch ein in Ausnehmungen der Befestigungselemente (5) einsetzbares und arretierbares Fixerelement (9) mit T-förmigem Profil auf dem Elektrodenträger (2) gehalten ist.
  3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierelemente (9) als Teil von Befestigungselementen (5) für die aktiven Elektrodenteile (13) ausgebildet sind, wobei der Kunststoffkörper (6) auf der den einseitig aufgebrachten Elektrodenteilen abgewandten Seite des Elektrodenträgers (2) aufgebracht ist.
  4. Elektrode nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (5) Innengewinde aufweisen, in die die Fixierelemente (9) zur Halterung bei gleichzeitiger Fixierung der Kunststoffkörper (6) eingeschraubt sind.
  5. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenträger als einteilige Trägerplatte ausgebildet ist.
  6. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenträger (2) in wenigstens zwei Trägerplatten (3) unterteilt ist, von denen wenigstens eine Trägerplatte (3) mit dem Kunststoffkörper (6) versehen ist.
  7. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (6) als langgestreckte, im Verhältnis von Breite zu Länge schmale Kunststoffleiste ausgebildet ist, deren Längsachse im wesentlichen horizontal angeordnet ist.
  8. Elektrode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper durchgängige Bohrungen, in Form von Langlöchern aufweist, durch die Fixierelemente (9) geführt sind, welche im Innengewinde der Befestigungselemente (5) für die aktiven Elektrodenteile (13) eingesetzt sind.
  9. Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlochbohrungen des Kunststoffkörpers (6) zwecks Verschiebbarkeit und Längenausdehnung gemäß dem Temperaturausdehnungskoeffizienten sich in horizontaler Richtung erstrecken.
  10. Elektrode nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Auflage des Kunststoffkörpers an die druckbedingte Ausdehnung der lose aufliegenden Ummantelung die Fixierelemente (9) in axialer Richtung arretierbar und mittels einer in den Kopf (21) des Fixierelements axial einsetzbaren Madenschraube (35) gegen Lösen gesichert sind.
  11. Elektrode nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (6) im eingebauten Zustand gegen das an der Zellenwand befestigte Abstützmittel, Positionierelement, Federelement oder Strömungsleitelement (31) stoßend angeordnet ist.
EP95113065A 1994-11-29 1995-08-19 Elektrode mit plattenförmigem Elektrodenkörper Expired - Lifetime EP0713932B1 (de)

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