FI121886B - Virtakiskorakenne - Google Patents

Description

Virtakiskorakenne

Keksinnön tausta Tämä keksintö kohdistuu metallien elektrolyyttiseen puhdistukseen tarkoitetun elektrolyysiakaan virtakiskorakenteeseen, joka on muotoiltu siten, että elektrodien 5 kannatuselimet voivat olla samanpituisia tai lähes samanpituisia. Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen metallien elektrolyyttiseen puhdistukseen tarkoitetun ensimmäisen ja toisen elektrolyysiakaan välissä oleva virtakiskorakenne, joka virtakiskorakenne on sijoitettu ensimmäisen ja toisen elektrolyysiakaan välissä olevan sivuseinän päälle, ja jossa ensimmäisessä ja toisessa 10 elektrolyysialtaassa on elektrodeja, kuten anodeja ja/tai katodeja, joilla elektrodeilla on ensimmäinen kannatuselin ja toinen kannatuselin, joiden ensimmäisen ja toisen kannatuselimen avulla elektrodit on tuettu virtakiskorakenteeseen, johon virtakiskorakenteeseen kuuluu päävirtakisko sekä ensimmäinen tukielin ja toinen tukielin.

15 Metallien kuten kuparin, nikkelin ja sinkin elektrolyyttiseen puhdistukseen tarkoitetussa elektrolyysi laitoksessa on tyypillisesti suuri määrä elektrolyysialtaita, jotka on kytketty ryhmittäin sarjaan siten, että edellisen altaan anodi on sähköisesti yhdistetty seuraavan altaan katodiin altaiden välisen seinämän päällä olevalla hyvin johtavalla, yleensä kuparisella virtakiskolla.

20 Julkaisusta FI 104839 tunnetaan metallien elektrolyyttiseen puhdistukseen tarkoitettu elektrolyysiakaan virtakiskorakenne, jossa elektrolyysiakaan sivureunan päälle on asetettu sähköä hyvin johtava päävirtakisko, joka yhdistää edellisen altaan anodit ja seuraavan altaan katodit sähköisesti toisiinsa. Päävirtakiskoon on tehty erikorkuisia, kiskon pituussuunnassa yhtenäisiä sivukohoumia siten, että toiset 25 elektrodit tulevat altaassa toisia elektrodeja alemmaksi. Elektrolyysiakaan sivureunan päälle asetetaan myös tukielimet, jotka kannattelevat elektrodien sitä puolta, mikä ei o ole yhteydessä päävirtakiskoon. Tukielimet on eristetty päävirtakiskosta ja ne ovat οό sähköäjohtavaa materiaalia, jolloin ne tasaavat altaan samanmerkkisten elektrodien

O

keskinäistä potentiaalia. Tässä tunnetussa virtakiskorakenteessa sekä päävirtakiskon

CO

30 alemmat kohoumat että alemmat tukielimet tulevat lähemmäksi altaan seinän

X

£ reunaosaa, jolloin alemmaksi tulevien elektrodien kannatuselimet tehdään ^ lyhyemmiksi kuin ylemmäksi tulevien elektrodien, joita varten ylemmät kohoumat ja § tukielimet sijoitetaan lähelle altaan seinän keskiosaa. Ylemmäksi tulevien elektrodien O) § tukielin sijoitetaan päävirtakiskon päälle sen kohoumien väliin. Päävirtakiskon

(M

35 ulkopuolelle sen korkeamman sivukohouman viereen altaan sivureunan ja eristemateriaalin päälle sijoitetaan alempien elektrodien tukielin. Käytännössä ei ole 2 väliä onko alemmissa tai ylemmissä kohoumissa katodit vai anodit. Julkaisussa esitetyssä virtakiskorakenteessa sekä päävirtakisko, tukielimet että eristemateriaali ovat altaan pituussuunnassa yhtenäisiä, millä tarkoitetaan sitä, että materiaali on olennaisesti tasavahvuista koko altaan matkalla.

5 Ongelmana julkaisussa esitetyssä ratkaisussa on se, että päävirtakisko ja tukielin eli ns. potentiaalintasauskisko ovat päällekkäin, jolloin syntyy oikosulkuvaara, koska elektrolyysissä saattaa päästä happoliuosta, kuten happosumua, elektrodien pesuvettä, elektrodeista tippuvaa elektrolyyttiä, muita epäpuhtauksia ja roskia, tippumaan ja valumaan kiskojen päälle, jolloin päävirtakiskon ja 10 potentiaalikiskon välille syntyy oikosulku, mikä heikentää hyötysuhdetta ja hajottaa virtakiskoa ja eristettä. Julkaisussa esitetyssä ratkaisussa joudutaan käyttämään anodeilla ja katodeilla erimittaisia kannatuselimiä siten, että päävirtakiskon kohoumien väliin järj estetylle tukielimelle tulevan elektrodin kannatuselin on pidempi kuin päävirtakiskon ulkopuolelle jäljestetylle tukielimelle tulevan elektrodin 15 kannatuselin.

Keksinnön lyhyt selitys Tässä esitetyn keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen virtakiskorakenne, jolla vältetään aikaisempien rakenteiden haittapuolet.

Keksinnön tavoite saavutetaan itsenäisen patenttivaatimuksen 1 mukaisella 20 virtakiskorakenteella.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa ensimmäisen ja toisen elektrolyysiakaan välissä oleva virtakiskorakenne on järjesteky elektrolyysiakaan sivureunan päälle tai 25 vierekkäisten altaiden sivureunojen päälle siten, ekä hyvin sähköä johtava päävirtakisko yhdistää edellisen altaan anodit ja seuraavan altaan katodit sähköisesti ^ toisiinsa, jolloin syntyy tunnettuun tapaan altaiden sarjaankytkentä. Keksinnön ^ mukainen virtakiskorakenne on jäljestetty siten, ekä elektrodien tukielimet, kuten 0 potentiaalintasauskiskot on sijoitettu päävirtakiskon sivulle eikä päälle kuten ^ 30 aiemmissa tunnetuissa ratkaisuissa. Elektrodien tukielimet, kuten 1 potentiaalintasauskiskot, sijaitsevat edullisesti päävirtakiskon sivulla sen molemmin puolin. Keksinnön mukainen virtakiskorakenne mahdollistaa sen, että elektrodien g kannatuselimet voivat olla lähes yhtä pitkät tai jopa samanpituiset. Edullisen ratkaisun σι mukaan virtakiskorakenteeseen tuetut elektrodien kannatuselimet ovat keskenään yhtä o £3 35 pitkät.

Nyt esitetyssä keksinnössä ensimmäisen ja toisen elektrolyysiakaan välisen sivuseinän tai sivuseinien päälle on jäljestetty eriste, joka voi olla esimerkiksi 3 lasikuitua, hartsia, hartsilasikuituseosta tai muuta eristävää materiaalia. Eristeeseen on järjestetty tilat päävirtakiskolle ja elektrodien tukielimille, kuten potentiaalintasauskiskoille edullisesti siten, että päävirtakisko ja tukielimet voidaan sijoittaa eristeen päälle. Virtakiskorakenteessa on siis eriste päävirtakiskon 5 eristämiseksi tukielimistä. Eristeen muoto on edullisesti sellainen, että se toimii eristeenä myös elektrodien tukielinten, kuten potentiaalintasauskiskojen, ja päävirtakiskon välillä. Eristeessä on edullisesti urat elektrodien tukielimille sekä näiden urien välissä paikka päävirtakiskolle.

Eriste on valmistettu edullisesti muottiin valamalla, jolloin eristeeseen on 10 mahdollista aikaansaada yksi tai useampi kohoama, joiden avulla voidaan päävirtakisko ja/tai elektrodien tukielimet lukita paikalleen. Tällöin päävirtakiskossa ja/tai elektrodien tukielimissä tulee olla vastaavilla kohdin kohoamaan sopiva yksi tai useampi kolo, mikä voidaan tehdä esimerkiksi koneistamalla. Tämä ns. lukitusnystyrä muodostetaan eristeessä edullisesti kohtaan, johon päävirtakiskon ja/tai elektrodien 15 tukielimen pohja asetetaan ja näin voidaan lukita päävirtakisko ja/tai elektrodien tukielin paikalleen ilman, että liikkumista vääriin paikkoihin tapahtuu. Toisin sanoen eristeeseen sekä päävirtakiskoon ja/tai tukielimeen on jäljestetty lukituselimet, kuten lukitusnystyrä ja/tai lukituskolo. Eristeeseen on siis jäljestetty yksi tai useampi lukitusnystyrä ja päävirtakiskoon on jäqestetty yksi tai useampi lukituskolo, johon 20 eristeen lukitusnystyrä sopii, eristeen ja päävirtakiskon lukitsemiseksi toisiinsa nähden paikalleen elektrodialtaan pituussuunnassa. Tukielimen paikallaan pysymiseksi eristeeseen on jäqestetty yksi tai useampi lukitusnystyrä ja tukielimeen on jäqestetty yksi tai useampi lukituskolo, johon eristeen lukitusnystyrä sopii, eristeen ja tukielimen lukitsemiseksi toisiinsa nähden paikalleen elektrodialtaan pituussuunnassa. 25 Lukitusnystyrä ja lukituskolo voidaan tehdä myös toisinpäin eli eristeeseen on jäqestetty yksi tai useampi lukituskolo, johon päävirtakiskossa ja/tai tukielimessä oleva yksi tai useampi lukitusnystyrä sopii, eristeen ja päävirtakiskon ja/tai eristeen ja ^ tukielimen lukitsemiseksi toisiinsa nähden paikalleen elektrodialtaan pituussuunnassa.

^ Päävirtakisko ja/tai elektrodien tukielimet voidaan lukita paikalleen eristeeseen myös

CO

o 30 esimerkiksi siten, että eristeeseen järjestetään lukitusnystyrät tai muut vastaavat Jö lukitukset kumpaankin päähän kohtaan, josta päävirtakisko ja/tai elektrodien tukielimet alkavat ja loppuvat. Eriste voi olla yhtenäinen koko altaan sivuseinän

CL

matkalla tai se voi olla koottu osista.

§ Eriste voi olla myös sellainen, että siinä on paikat anodien kannatuselimille ja co g 35 katodien kannatuselimille siten, että anodin ja katodin kannatuselinten väliin jää cv eristettä, jonka avulla kannatuselimet eivät pääse kosketuksiin toistensa kanssa ja samalla kannatuselimet pysyvät päävirtakiskon pituussuunnassa paikoillaan. Edullisen suoritusmuodon mukaan kannatuselinten paikat eristeessä ovat sellaiset, että kohta, 4 jonka päällä kannatuselin lepää, on edullisesti samassa tasossa kulloinkin sen päävirtakiskon tai tukielimen kohdan kanssa, jonka kanssa kannatuselimellä tulee olla kontakti. Toisin sanoen eristeessä voi olla jakokampoja elektrodien kannatuselinten välillä, jotka pitävät elektrodin kannatuselimet päävirtakiskon pituussuunnassa 5 oikeilla kohdillaan.

Eristeen päälle, edullisesti eristeessä oleviin uriin, on jäljestetty elektrodien tukielimet, kuten potentiaalintasauskiskot. Potentiaalintasauskiskot voivat olla minkä tahansa muotoiset eikä niiden muoto ole oleellista tämän keksinnön kannalta. Potentiaalintasauskiskot sijaitsevat kuitenkin päävirtakiskon sivulla siten, että 10 päävirtakiskon j a potentiaalintasauskiskon väliin j ää eristettä.

Päävirtakisko on varustettu elektrolyysiakaan pituussuuntaisella yhdellä tai useammalla ensimmäisellä kohoumalla ja yhdellä tai useammalla toisella kohoumalla, johon elektrodin kannatuselin on tuettavissa siten, että virta pääsee kulkemaan päävirtakiskon ja elektrodin välillä.

15 Keksinnön eräässä sovellusmuodossa elektrodit, eli katodit ja anodit, on järjestetty elektro lyysialtaaseen vuorotellen ja ne ’’roikkuvat” altaassa kannatuselimiensä varassa koskettamalla elektrolyysi altaiden sivuseinien päälle jäljestettyjä virtakiskorakenteita. Elektrodit ovat keskilinjansa suhteen symmetrisiä tai lähes symmetrisiä, mahdollisen eron ollessa enintään 30 mm, mutta yleensä alle 20 20 mm tai jopa alle 5 mm elektrodin leveyssuunnassa. Keksinnön mukainen virtakiskorakenne mahdollistaa sen, että elektrodien mahdollinen epäsymmetrisyys ei haittaa kannatuselimien tullessa joissain tapauksissa hieman normaalia pidemmälle. Elektrodit on perinteisesti järjestetty symmetrisesti altaisiin siten, että virtakiskorakenteen pituussuunnasta katsoessa virtakiskorakenteessa on vierekkäin 25 aina anodi ja anodi sekä katodi ja katodi. Elektrodit voi olla järjestetty myös epäsymmetrisesti siten, että vierekkäin ovatkin anodi ja katodi. Yhden elektrodin kannatuselimet ovat kosketuksissa eri virtakiskorakenteiden kanssa. Elektrodin toinen ^2 kannatuselin on kontaktissa ensimmäisen virtakiskorakenteen päävirtakiskon kanssa

O

^ ja toinen kannatuselin on kontaktissa toisen virtakiskorakenteen

CO

cp 30 potentiaalintasauskiskon kanssa. Toisin sanoen elektrodin ensimmäisen kannatuselimen ollessa tuettu virtakiskorakenteen päävirtakiskoon on elektrodin g toinen kannatuselin tuettu toisen seuraavan virtakiskorakenteen tukielimeen.

CL

Sovellusmuodossa elektrolyysialtaassa olevan anodin ensimmäisen kannatuselimen § kohdalla on ensimmäisessä virtakiskorakenteessa katodin potentiaalintasauskiskoon

(O

g 35 jäljestetty kolo siten, että anodin kannatuselin pääsee ohittamaan katodin ° potentiaalintasauskiskon koskettamatta sitä ja ulottumaan päävirtakiskon päälle siten, että syntyy kontakti anodin kannatuselimen ja päävirtakiskon välille. Anodin toinen kannatuselin on asettunut toisessa virtakiskorakenteessa anodin 5 potentiaalintasauskiskon päälle ja edullisesti päävirtakiskosta on anodin kannatuselimen kohdalta koneistamalla tai muulla tavoin jäljestetty kolo, jotta pitkä kannatuselin mahtuu paikalleen koskettamatta päävirtakiskoa. Elektrolyysialtaassa olevasta anodista seuraavan katodin ensimmäinen kannatuselin on asettunut 5 ensimmäisessä virtakiskorakenteessa katodin potentiaalintasauskiskon päälle, jolloin edullisesti päävirtakiskosta on katodin kannatuselimen kohdalta koneistamalla tai muuten jäljestetty kolo, jotta pitkä kannatuselin mahtuu paikalleen koskettamatta päävirtakiskoa. Katodin toisen kannatuselimen kohdalla toisessa virtakiskorakenteessa on anodin potentiaalintasauskiskoon järj estetty kolo siten, että 10 katodin kannatuselin pääsee ohittamaan anodin potentiaalintasauskiskon koskettamatta sitä ja ulottumaan päävirtakiskon päälle siten, että syntyy kontakti päävirtakiskon ja katodin kannatuselimen välille. Päävirtakiskon ensimmäinen kohouma ja/tai toinen kohouma on siis mitoitettu ja/tai muotoiltu siten, että kannatuselimen ollessa kontaktissa tukielimen kanssa, kannatuselin on välimatkan 15 päässä päävirtakiskon mainitun tukielimen puoleisesta ensimmäisestä tai toisesta kohoumasta. Tukielin on myös puolestaan mitoitettu ja/tai muotoiltu siten, että kannatuselin on välimatkan päässä tukielimestä siinä kohdassa päävirtakiskon ja elektrodialtaan välisellä osalla, jossa kannatuselin on asetettu päävirtakiskon kanssa kontaktiin.

20 Keksinnön tarkoituksena on saada virtakiskorakenne sellaiseksi, että elektrodien tukielimet, kuten potentiaalintasauskiskot, sijaitsevat edullisesti päävirtakiskon vasemmalla ja oikealla puolella siis päävirtakiskon sivulla. Tällainen rakenne mahdollistaa pienemmän päävirtakiskon rakenteen, mikä vähentää puolestaan tarvittavaa materiaalia ja siten päävirtakiskon hintaa. Samalla voidaan käyttää 25 ainoastaan yhtä eristettä, jossa on paikat tukielimiä ja päävirtakiskoa varten.

Keksinnön mukaisessa virtakiskorakenteessa voidaan myös käyttää sellaisia elektrodeja, joilla on lähes yhtä pitkät tai yhtä pitkät kannatuselimet. Aikaisemmin ^ tunnetuissa ratkaisuissa on käytetty kahta eristettä, koska päävirtakiskon päällä oleva

O

^ tukielin on täytynyt eristää päävirtakiskosta. Keksinnön rakenne mahdollistaa myös o 30 suuremmat toleranssit, kuten esimerkiksi elektrodien tankojen pituuserot sekä 2^ virtakiskorakenteen ja clcktrolyysialtaidcn asennustoleranssit ilman, että g virtakiskorakenteen toiminta heikkenee tai keskeytyy. Yleisesti uusi rakenne

CL

mahdollistaa suuremmat toleranssit mitoituksessa j a asennuksessa. Keksinnön g rakenne parantaa prosessin hyötysuhdetta vähentämällä oikosulkuvaaraa erityisesti

CO

g 35 katodipotentiaalikiskon ja päävirtakiskon välillä, jotka ovat tekniikan tason oj julkaisussa FI 104839 päällekkäin. Nyt suolasiltojen syntyä voidaan vähentää selvästi kun liuos ei jää eristeen päälle kahden pääkiskon kontaktin väliin. Keksinnön 6 mukaisella ratkaisulla on huoltotarve prosessissa pienempi, eikä rakennetta tarvitse pestä niin usein.

Kuvioluettelo

Seuraavassa keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja esitetään tarkemmin 5 viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää keksinnön mukaista elektrolyysiakaan virtakiskorakennetta, kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen virtakiskorakenteen erästä edullista suoritusmuotoa, kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen virtakiskorakenteen erästä suoritusmuotoa 10 anodien kannatuselinten kohdalta tarkasteltuna, kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen virtakiskorakenteen erästä suoritusmuotoa katodien kannatuselinten kohdalta tarkasteltuna, ja kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen virtakiskorakenteen erästä toista suoritusmuotoa.

15 Keksinnön yksityiskohtainen selitys

Kuviossa 1 on esitetty kuinka anodit 1 ja katodit 2 on laskettu e 1 e k t ro 1 yy s i altaisiin A, B. Kuvan mukaisesti anodit 1 ja katodit 2 on sijoitettu elektrolyysi altaaseen A, B vuorotellen ja tässä tapauksessa hieman eri tasolle, anodien 1 ollessa hieman alempana kuin katodien 2. Anodit 1 ja katodit 2 voidaan asettaa 20 elektrolyysi altaaseen A, B joko samaan tasoon tai eri tasoihin. Sekä anodit 1 että katodit 2 on tuettu kannatuselimiensä 3, 4 avulla ensimmäisen elektrolyysiakaan Aja toisen elektrolyysiakaan B välissä olevan sivuseinän 5 päälle sijoitettuun keksinnön mukaiseen virtakiskorakenteeseen 6. Luonnollisesti myös anodien 1 ja katodien 2 kannatuselimet 3, 4 voivat olla joko samassa tasossa tai eri tasoilla. Sivuseinällä 5 25 tarkoitetaan kahden vierekkäisen elektrolyysiakaan A, B sivuseinää 5, joka on i- muodostettu yhdestä tai useammasta vierekkäisestä osasta. Virtakiskorakenne 6 ^ puolestaan käsittää eristeen 7, jonka päälle on asetettu päävirtakisko 8 sekä g potentiaalintasauskiskot 9, 10.

Kuviossa 2 on esitetty eräs keksinnön mukainen kahden elektrolyysiakaan

CO

30 väliin järjestetty virtakiskorakenne 6, jossa virtakiskorakenteessa 6 eristeen 7 päälle cc on asetettu päävirtakisko 8. Potentiaalintasauskiskot 9, 10 sijaitsevat päävirtakiskon 8 55 sivuilla siten, että päävirtakiskon 8 ja potentiaalintasauskiskon 9, 10 väliin jää eristettä o g 7. Tässä esimerkissä myös potentiaalintasauskiskon 9, 10 molemmin puolin on o edullisesti samanlaiset eristeestä 7 muodostetut reunukset, mutta se ei ole keksinnön

(M

35 kannalta välttämätöntä kunhan potentiaalintasauskiskot 9, 10 pysyvät virtakiskorakenteessa 6 paikallaan. Anodit 1 ja katodit 2 (ei näy kuviossa) on asetettu 7 elektrolyysialtaisiin A, B (ei näy kuviossa) vuorotellen jolloin myös niiden kannatuselimet 3, 4 ovat asettuneet virtakiskorakenteeseen 6 vuorotellen. Kuviossa näkyy siis kahden eri elektrolyysiakaan elektrodien kannatuselimiä. Kuten kuviosta huomataan anodien ja katodien kannatuselimet ovat edullisesti samanpituiset tai lähes 5 yhtä pitkät. Anodien kannatuselimet 3 ja katodien kannatuselimet 4 sijaitsevat kuvion mukaisessa järjestelyssä edullisesti hieman eri tasoilla, mutta ne voi olla asetettu myös samaan tasoon. Viitenumerot 3A, 3B, 4A, 4B kuvaavat elektrolyysialtaassa A ja elektrolyysi altaassa B olevien elektrodien kannatuselimiä 3, 4.

Elektrolyysialtaassa A olevan anodin kannatuselimen 3A kohdalta on 10 päävirtakiskosta 8 päävirtakiskon anodin potentiaalintasauskiskon 9 puolelta koneistettu pala pois, jotta anodin kannatuselin 3A ei tältä puolelta osuisi päävirtakiskoon 8, vaan sen sijaan olisi asettunut anodin potentiaalintasauskiskon 9 päälle. Toisessa elektrolyysialtaassa B olevan anodin kannatuselin 3B on asettunut puolestaan päävirtakiskon 8 päälle ja katodin potentiaalintasauskiskosta 10 on anodin 15 kannatuselimen 3B kohdalta koneistettu tai muulla tavoin otettu pala pois.

Elektrolyysialtaassa A olevan katodin kannatuselin 4A on asettunut päävirtakiskon 8 päälle, jolloin katodin kannatuselimen 4A kohdalla anodin potentiaalintasauskiskossa 9 on kolo katodin kannatuselintä 4A varten, jottei se koskisi anodin potentiaalintasauskiskoon 9. Toisessa elektrolyysialtaassa B oleva 20 katodin kannatuselin 4B on asettunut puolestaan katodin potentiaalintasauskiskon 10 päälle ja päävirtakiskosta 8 on katodin kannatuselimen 4B kohdalta koneistettu tai muulla tavoin otettu pala pois.

Eristeeseen 7 on järjestetty paikat 7.3, 7.4 anodien kannatuselimille 3A, 3B ja katodien kannatuselimille 4A, 4B siten, että anodin ja katodin kannatuselinten väliin 25 jää eristettä 7, jonka avulla kannatuselimet eivät pääse kosketuksiin toistensa kanssa ja samalla kannatuselimet pysyvät päävirtakiskon 8 pituussuunnassa paikoillaan. Toisin sanoen eristeessä 7 on jakokampoja anodien ja katodien kannatuselinten 3a, 3b, ^ 4a, 4b välillä, jotka pitävät anodien ja katodien kannatuselimet päävirtakiskon ^ pituussuunnassa oikeilla kohdillaan.

CO

cp 30 Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen virtakiskorakenne 6 anodien 1 (ei Jö esitetty kuviossa) kannatuselinten 3A, 3B kohdalta katsottuna. Tässä kuviossa ei näy anodien kannatuselinten takana olevia asioita, vaikka ne tulisivatkin ehkä kokonsa

CL

puolesta näkyviin muuten eli nyt on keskitytty vain anodien kannatuselinten 3 § kohdalla oleviin rakenteisiin. Kuviossa olevat kannatuselimet 3A, 3B ovat kahden eri co g 35 anodin kannatuselimiä 3, jotka anodit sijaitsevat vierekkäisissä elektrolyysialtaissa A, S B (ei näy kuviossa). Kuviossa esitetyssä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa kahden vierekkäin olevan elektrolyysiakaan sivuseinän tai sivuseinien (ei näy kuviossa) päälle on järjestetty eriste 7, jonka päälle on asetettu päävirtakisko 8.

8

Anodien kannatuselinten 3A, 3B kohdalla päävirtakisko on muodoltaan sellainen, että kun toisella puolella, tässä esimerkissä oikealla puolella, olevan anodin kannatuselin 3B on asetettu päävirtakiskon 8 päälle, on kannatuselin 3B kontaktissa päävirtakiskon 8 kanssa. Toisella puolella eli tässä esimerkissä vasemmalla olevan anodin 5 kannatuselin 3 A puolestaan ei osu päävirtakiskoon 8 lainkaan, vaan päävirtakiskosta 8 on esimerkiksi koneistamalla tai muulla tavoin saatu tilaa vasemman puoleiselle anodin kannatuselimelle 3A ilman kontaktin syntymistä päävirtakiskon 8 kanssa. Päävirtakiskon 8 molemmin puolin on järjestetty potentiaalintasauskisko 9, 10 kuitenkin siten, että päävirtakiskon 8 ja potentiaalintasauskiskon 9, 10 väliin jää 10 eristettä 7. Anodien kohdalla virtakiskorakenteessa 6 tässä esimerkissä oikean puoleisen anodin 1 kannatuselin 3B on asetettu päävirtakiskon 8 kanssa kontaktiin, jolloin kontaktia katodin potentiaalintasauskiskon 10 kanssa ei haluta. Tällöin katodin potentiaalintasauskiskosta 10 on koneistamalla tai muuten poistettu pala anodin kannatuselimen 3B kohdalta, jotta kontaktia niiden välillä ei synny. Näin ollen oikean 15 puoleinen kannatuselin 3B on asettunut ainoastaan päävirtakiskon 8 päälle.

Vasemman puoleisen anodin kannatuselimen 3A kohdalla tilanne on toinen, koska sillä puolella kontaktia päävirtakiskoon 8 ei haluta, jolloin päävirtakiskoon 8 on koneistamalla tai muuten saatu aikaan kolo, jonka takia vasemman puoleinen kannatuselin 3A ei osu päävirtakiskoon 8. Sen sijaan vasemmanpuoleisen anodin 20 kannatuselimelle 3A halutaan kontakti anodin potentiaalintasauskiskon 9 kanssa, jolloin kannatuselin 3A on asetettu sen päälle.

Toisin sanoen ensimmäisen elektrolyysiakaan (A) anodin (1) ensimmäisen kannatuselimen (3 a) ollessa tuettu virtakiskorakenteen (6) tukielimeen (9) on anodin (1) toinen kannatuselin (3b) tuettu toisen seuraavan virtakiskorakenteen (6) 25 päävirtakiskon (8) toiseen kohoumaan (8b).

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukainen virtakiskorakenne 6 katodien 2 (ei esitetty kuviossa) kannatuselinten 4A, 4B kohdalta katsottuna. Katodien ^ kannatuselinten 4A, 4B kohdalla eristeen 7 päälle asetettu päävirtakisko 8 on o ^ muodoltaan sellainen, että toisella puolella, tässä esimerkissä vasemmalla puolella,

CO

cp 30 olevan katodin kannatuselin 4A on asetettu päävirtakiskon 8 päälle siten, että syntyy cö kontakti kannatuselimen 4A ja päävirtakiskon 8 välillä. Kuvioon 3 verrattuna katodin kannatuselimen 4A kontakti päävirtakiskoon 8 on siis vastakkaisella puolella

CL

päävirtakiskoa 8 kuin anodin kannatuselimen 3B kontakti päävirtakiskon 8 kanssa.

o Toisella puolella eli tässä esimerkissä oikealla olevan katodin kannatuselin 4B

co g 35 puolestaan ei osu päävirtakiskoon 8 lainkaan, vaan päävirtakiskosta 8 on esimerkiksi S koneistamalla tai muulla tavoin saatu tilaa oikean puoleiselle katodin kannatuselimelle 4B ilman, että syntyy kontakti päävirtakiskon 8 ja katodin kannatuselimen 4B välille. Tässä esimerkissä päävirtakiskon 8 vasemmalla puolella on anodin 9 potentiaalintasauskisko 9 ja oikealla puolella on katodin potentiaalintasauskisko 10 siten, että päävirtakiskon 8 ja potentiaalintasauskiskon 9, 10 välissä on eristettä 7. Oikean puoleisen katodin kannatuselin 4B on asetettu kontaktiin katodin potentiaalintasauskiskon 10 kanssa, jolloin kontaktia päävirtakiskon 8 kanssa ei 5 haluta. Tällöin päävirtakiskoon 8 on koneistamalla tai muuten tehty lovi katodin kannatuselimelle 4B, jotta kontaktia ei synny. Näin ollen oikean puoleinen kannatuselin 4B lepää ainoastaan katodin potentiaalintasauskiskon 10 päällä. Vasemman puoleisen katodin kannatuselimen 4A kohdalla tilanne on toinen, koska sillä puolella halutaan kontakti päävirtakiskon 8 kanssa. Näin ollen anodin 10 potentiaalintasauskiskoon 9 on koneistamalla tai muuten saatu aikaan kolo, jotta vasemmanpuoleisen katodin kannatuselin 4A ei osuisi anodin potentiaalintasauskiskoon 9. Sen sijaan vasemmanpuoleisen katodin kannatuselin 4A asettuu päävirtakiskon 8 päälle, jolloin kontakti näiden välillä syntyy.

Toisin sanoen ensimmäisen elektrolyysiakaan (A) katodin (2) ensimmäisen 15 kannatuselimen (4a) ollessa tuettu virtakiskorakenteen (6) päävirtakiskon (8) ensimmäiseen kohoumaan (8a) on katodin toinen kannatuselin (4b) tuettu toisen seuraa van virtakiskorakenteen (6) tukielimeen (10).

Edellä esitetyissä kuvioissa on esitetty sovellusmuoto keksinnön mukaisesta virtakiskorakenteesta 6, jossa virtakiskorakenteen 6 muodostavat eriste 7, 20 päävirtakisko 8, anodin potentiaalintasauskisko 9 ja katodin potentiaalin tasauskisko 10. Virtakiskorakenteen 6 päälle asettuvat anodin kannatuselimet 3 ja katodin kannatuselimet 4 virtakiskorakenteen 6 pituussuunnassa edullisesti vuorotellen. Edellä esitetyissä kuvioissa on esitetty, että vierekkäin ovat aina anodi ja anodi tai katodi ja katodi. Keksinnön mukaista virtakiskorakennetta voi käyttää myös siten, että 25 vierekkäin ovat anodi ja katodi. Virtakiskorakenteessa 6 voi lisäksi olla muita lisäosia, kuten lisäeriste. Lisäeriste voi olla esimerkiksi päävirtakiskon 8 pituussuuntainen seinäke, joka pitää erillään päävirtakiskon 8 eripuolilla olevien anodien tai katodien ^ kannatuselimet 3, 4 siten, että ne eivät osu päistään yhteen.

^ Kuviossa 5 on esitetty keksinnön eräs suoritusmuoto, jossa

CO

o 30 virtakiskorakenteessa 6 on lisäeriste 11 päävirtakiskon 8 päällä estämässä n vierekkäisten elektrolyysialtaiden elektrodien kannatuselinten 3, 4 kosketus toisiinsa, g Samalla lisäeristeellä 11 on tässä suoritusmuodossa estetty myös elektrolyysialtaassa

CL

peräkkäin olevien elektrodien kannatuselinten 3, 4 osuminen toisiinsa. Kuviossa § esitetyssä suoritusmuodossa elektrodien kannatuselinten 3, 4 kosketus toisiinsa on

CD

g 35 toteutettu siten, että elektrodien, kuten anodien kannatuselimet 3A, 3B asettuvat oj päistään päävirtakiskon 8 päälle asetettuun lisäeristeeseen, jonka muoto on edullisesti

sellainen, että lisäeristeen pohja asettuu päävirtakiskon 8 päälle sen ensimmäisen ja toisen kohouman väliin ja lisäeristeen 11 pohjasta kohoaa kannatuselimien 3A, 3B

10 väliin päävirtakiskon 8 pituussuunnassa seinäke, joka erottaa kannatuselimien 3A, 3B päät toisistaan. Katodien kannatuselinten 4A, 4B kohdalla toteutus on samanlainen. Lisäeristeessä 11 on myös päävirtakiskon 8 poikkisuunnassa seinäkkeitä pitämässä elektrolyysialtaassa peräkkäin olevien elektrodien kannatuselimet 3, 4 omalla 5 paikallaan päävirtakiskon 8 pituussuunnassa. Lisäeriste 11 voi olla myös muun muotoinen kuin tässä esimerkissä esitetty. Myös päävirtakiskon 8 muoto voi olla erilainen kuin edellä olevissa kuvioissa on esitetty.

Nyt esitetyssä virtakiskorakenteessa 6 voidaan käyttää myös sellaisia elektrodeja, joiden kannatuselimet ovat erimittaiset joko siten, että anodin ja katodin 10 kannatuselimet ovat keskenään erimittaiset tai siten, että elektrodin eripuolilla olevat kannatuselimet ovat keskenään erimittaiset.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintöjä sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella 15 patenttivaatimusten puitteissa.

δ

(M

i co o δ

X

en

CL

δ o

CD

O) o o

(M

Claims (11)

1. Metallien elektrolyyttiseen puhdistukseen tarkoitetun ensimmäisen ja toisen elektrolyysiakaan (A, B) välissä oleva virtakiskorakenne (6), joka virtakiskorakenne 5 (6) on sijoitettu ensimmäisen ja toisen elektrolyysiakaan (A, B) välissä olevan sivuseinän (5) päälle, ja jossa ensimmäisessä ja toisessa elektrolyysialtaassa (A, B) on elektrodeja, kuten anodeja (1) ja/tai katodeja (2), joilla elektrodeilla on ensimmäinen kannatuselin (3a, 4a) ja toinen kannatuselin (3b, 4b), joiden ensimmäisen ja toisen kannatuselimen (3 a, 3b, 4a, 4b) avulla elektrodit on tuettu virtakiskorakenteeseen (6), 10 johon virtakiskorakenteeseen (6) kuuluu päävirtakisko (8) sekä ensimmäinen tukielin (9) ja toinen tukielin (10) ja tukielimet (9, 10) on jäijesteky päävirtakiskon (8) sivulle, tunnettu siitä, että päävirtakisko (8) on varustettu elektrolyysiakaan (A, B) pituussuuntaisella yhdellä tai useammalla ensimmäisellä kohoumalla (8a) ja yhdellä tai useammalla toisella kohoumalla (8b), johon elektrodin kannatuselin (3, 4) on 15 tuettavissa siten, että virta pääsee kulkemaan päävirtakiskon (8) ja elektrodin välillä.

2. Patenkivaatimuksen 1 mukainen virtakiskorakenne (6), tunnettu siitä, että virtakiskorakenteessa (6) on eriste (7) päävirtakiskon (8) eristämiseksi tukielimistä (9, 10).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen virtakiskorakenne (6), tunnettu siitä, 20 että päävirtakiskon (8) ensimmäinen kohouma (8a) ja/tai toinen kohouma (8b) on mitoitettu ja/tai muotoiltu siten, että kannatuselimen (3, 4) ollessa kontaktissa tukielimen (9, 10) kanssa, kannatuselin (3, 4) on välimatkan päässä päävirtakiskon (8) mainitun tukielimen (9, 10) puoleisesta ensimmäisestä tai toisesta kohoumasta (8a, 8b). o 25

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen virtakiskorakenne (6), tunnettu cb siitä, että tukielin (9, 10) on mitoitettu ja/tai muotoiltu siten, että kannatuselin (3, 4) O on välimatkan päässä tukielimestä (9, 10) siinä kohdassa päävirtakiskon (8) ja CO elektrodialtaan (A, B) välisellä osalla, jossa kannatuselin (3, 4) on asetettu £ päävirtakiskon (8) kanssa kontaktiin. o 30

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen virtakiskorakenne (6), tunnettu o siitä, että elektrodin ensimmäisen kannatuselimen (3, 4) ollessa tuettu o ^ virtakiskorakenteen (6) päävirtakiskoon (8) on elektrodin toinen kannatuselin (3, 4) tuettu toisen seuraavan virtakiskorakenteen (6) tukielimeen (9, 10).

6. .Tonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen virtakiskorakenne (6), tunnettu siitä, että ensimmäisen elektrolyysiakaan (A) katodin (2) ensimmäisen kannatuselimen (4a) ollessa tuettu virtakiskorakenteen (6) päävirtakiskon (8) ensimmäiseen kohoumaan (8a) on katodin toinen kannatuselin (4b) tuettu toisen 5 seuraa van virtakiskorakenteen (6) tukielimeen (10).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen virtakiskorakenne (6), tunnettu siitä, että ensimmäisen elektrolyysiakaan (A) anodin (1) ensimmäisen kannatuselimen (3 a) ollessa tuettu virtakiskorakenteen (6) tukielimeen (9) on anodin (1) toinen kannatuselin (3b) tuettu toisen seuraavan virtakiskorakenteen (6) päävirtakiskon (8) 10 toiseen kohoumaan (8b).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen virtakiskorakenne (6), tunnettu siitä, että eristeeseen (7) sekä päävirtakiskoon (8) ja/tai tukielimeen (9, 10) on järjestetty lukituselimet, kuten lukitusnystyrä ja/tai lukituskolo.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen virtakiskorakenne (6), tunnettu 15 siitä, että eristeeseen (7) on järjestetty yksi tai useampi lukitusnystyrä ja päävirtakiskoon (8) on järjestetty yksi tai useampi lukituskolo, johon eristeen (7) lukitusnystyrä sopii, eristeen (7) ja päävirtakiskon (8) lukitsemiseksi toisiinsa nähden paikalleen elektrodiakaan (A, B) pituussuunnassa.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen virtakiskorakenne (6), tunnettu 20 siitä, että eristeeseen (7) on järjestetty yksi tai useampi lukitusnystyrä ja tukielimeen (9, 10) on järjestetty yksi tai useampi lukituskolo, johon eristeen (7) lukitusnystyrä sopii, eristeen (7) ja tukielimen (9, 10) lukitsemiseksi toisiinsa nähden paikalleen elektrodiakaan (A, B) pituussuunnassa.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen virtakiskorakenne (6), tunnettu o 25 siitä, että eristeeseen (7) on järjestetty yksi tai useampi lukituskolo, johon C\1 ^ päävirtakiskossa (8) ja/tai tukielimessä (9, 10) oleva yksi tai useampi lukitusnystyrä ° sopii, eristeen (7) ja päävirtakiskon (8) ja/tai eristeen (7) ja tukielimen (9, 10) 00 lukitsemiseksi toisiinsa nähden paikalleen elektrodiakaan (A, B) pituussuunnassa. X en CL cö o CD O) o o (M