FI75873C - Isolator foer anvaendning i elektrolytiska celler. - Google Patents

Description

1 75873

Eristin käytettäväksi elektrolyyttisessä kennossa Tämä keksintö kohdistuu metallien elektrolyyttiseen talteenottoon ja tarkemmin sanottuna se kohdistuu itse-5 tyhjentyvään eristimeen elektrodien tukemiseksi elektro-lvysikennossa,

Metallien elektrolyyttisessä talteenotossa sähkötalteen-oton tai sähkcpuhdistuksen avulla useita katodeja ja anodeja ripustetaan elektrolyyttiseen kennoon ja kennon seinät 10 tavallisesti tukevat elektrodeja. Anodit ja katodit on sijoitettu vuorotellen ja tuetaan niitä yläpuolisten tankojen avulla niin, että yläpuolisen tangon toinen pää muodostaa sähköliitännän sähköjohtimeen kuten virtakiskoon kun taas yläpuolisen tangon toinen pää tuetaan sähköä johtamattomaan 15 kappaleeseen tai eristimeen.

Alalla on aikaisemmin julkaistu useita rakenteita virta-kiskoja ja eristimiä sekä elektrodien yläpuolisia tankoja varten. Virtakiskot tai kosketuskiskot ovat tavallisesti poikkileikkaukseltaan suorakulmaisia, puoli pyöreitä, kolmi-20 kulmaisia tai pyöreitä. Eräs tällainen kytkantäkisko, jossa on pyöreät poikkileikkaukset rullamaista rakennetta varten, on esitetty US-patentissa 4 035 280, joka on myönnetty 12 . heinäkuuta J 977 esillä olevan keksinnön haltijalle. Tämän patentin mukainen rullamainen elektrodikytkentäkisko on 25 erikoisen käyttökelpoinen esillä olevan keksinnön mukaisen eristimen kanssa ja patentin esittely lisätään tähän viitteeksi.

Edellämainitun patentin mukainen rullamainen elektrodikytkentäkisko muodostuu sylinterimäisistä päätyosista ja 30 rullista muodostuvasta keskiosasta, joka on muodostettu useiden identtisten urien avulla, joista jokainen ura käsittää sylinterimaisen keskiosan, jonka läpimitta on huomattavasti pienempi kuin sylinterimäisten päätyosien ja kaksi vastakkain sijoitettuna suoraa katkaistun kartion muotoista osaa 35 toisiaan vastassa jokaisen uran svlinterimäisen keskiosan vastakkaisilla puolilla. Tämä kosketinkisko muodostaa pienen 2 75873 vastuksen omaavat tangentiaaliset metallirmetalli-kosketus-kohdat V-muotoisten urien väliin elektrodien yläpuolisten tankojen päihin ja kvtkentäkiskojen katkaistun kartion muotoisten alueiden pinnoille, 5 Sähkösaostusmenetelmissä voidaan käyttää lukuisten eri rakenteiden mukaisia eristiiniä. US-patentissa 315 265 on esitetty eristetankojen käyttö elektrodien yläpuolisten tankojen toista päätä varten ja US-patentissa 789 353; 1 Q9.5 748; 1 501 692 ja 3 579 431 on esitetty sähköä johta-1Q mattomien, suorakulmaisiksi muotoiltujen eristimien käyttö, joissa toisessa päässä on joko elektrodin yläpuolinen kisko tai virranjakojohde tai kosketinkisko. Julkaisussa Trans. AIMME 159 206 (1944) on esitetty elektrodin yläpuolisia kiskoja, jotka sopivat kennon päiden yläpuolelle sijoite-15 tuissa eristimissä oleviin uriin elektrodien välisen etäisyyden muodostamiseksi . US-patentti 2 443 112 esittelee uritettuja välike-^eristimisä, jotka on edullisesti tehty yhteenliitettävistä osista ja asennettu kennon seiniin. Julkaisun Australian Minig of March 15, 1969, sivut 49-50, 2Q mukaan anodit ja katodit tukeutuvat valettuihin polvpropv- leenieristimiin, jotka on sijoitettu kennon seinien yläosaan ja eristimet on muotoiltu siten, että ne vastaanottavat elektrodien yläpuoliset tangot ja säilyttävät yläpuoliset välit elektrodien välillä. US-patentin 3 697 404 mukaan 25 muodostetaan kansilevy elektrolyyttisiä kennoja varten, mikä levy käsittää useita pyrstömäisiä, toisiinsa kiinnittyviä, valettuja muoviosia, jotka on tuettu kennon seiniin elektrodien yläpuolisten ripustustankojen tukemiseksi kiinteisiin, toisistaan erillään oleviin kohtiin. Levy antaa 3Q elektrodien pituussuuntaisen ja poikkisuuntaisen sovituksen ja niiden välisen etäisyyden.

Alan aikaisempien eristimien pääepäkohtana on välineiden puuttuminen elektrolyytin tyhjentämiseksi eristimistä. Luonteenomainen useimmille, ellei kaikille, elektrolyyttisille 35 menetelmille on roiskeiden muodostuminen elektrolyytistä 3 75873 yläpuolisille ripustustangoille, kosketinkiskoille ja eris-timille, mikä aiheuttaa korroosiota. Ne osat, jotka ovat alttiina tälle ruiskumiselle tai räiskeille ja jotka on valmistettu johtavasta metallista kuten kuparista hyvän sähkö-5 kosketuksen saamiseksi, ovat erikoisen alttiita syöpymisel-le elektrolyytin vaikutuksesta. Kuten voidaan havaita, esimerkiksi edellämainitusta US-patentista 3 697 404, ei käytetä mitään tapaa elektrolyytin tyhjentämiseksi kansilevys-tä eikä kytkentäkiskon sisältävästä kanavasta.

10 Siten olisi edullista käyttää itsetyhjentyvää eristintä elektrodien kytkentäkiskon ja elektrodien yläpuolisten ripustustenko jen tukemiseksi syöpymisvaikeuksien välttämiseksi.

Tämä on aikaansaatu patenttivaatimuksen 1 mukaisella eristimellä.

15 Olemme nyt kehittäneet yhdestä kappaleesta muodostuvan eristimen elektrodien kytkentäkiskojen sekä elektrodien yläpuolisten ripustustankojen päiden tukemiseksi, mikä eristin on itsetyhjentyvä jokaisen nesteen suhteen, jolloin syöpyminen vähenee. Tarkemmin sanottuna saadaan itsetyh jentyvä eris-20 tin, jolloin eristimen pinnat, jotka tukevat kytkentäkiskoa ja ripustustankojen päitä, viettävät siten, että neste voi helposti valua pois eristimeltä ja virrata takaisin elektro-lyyttiseen kennoon.

Täten käytetään eristintä elektrolyyttistä kennoa varten 25 metallien talteenottamiseksi, mikä mainittu eristin tukee rullamaista elektrodien kytkentätankoa ja poistettavien, vuorottelevien katodien ja anodien yläpuolista ripustustan-koa, mitkä katodit ja anodit on tuettu vuorotellen kennon yhdellä puolella mainitulle kytkentäkiskolle ja kennon toi-30 sella puolella mainitulle kytkentätangolle, jolloin mainittu eristin muodostuu pitkänomaisesta kappaleesta, jossa on pituusuuntainen keskiviiva, mainitun kappaleen pohjapinta on oleellisesti tasainen eristimen asentamiseksi kennon seinien päälle ja mainitussa kappaleessa on ulospäin ja 35 alaspäin viettävät yläpinnat, jotka ulottuvat mainitusta keskiviivasta kappaleen sivureunoihin ja rivi tasaisin 4 75873 välimatkoin sijoitettuja ulokkeita, jotka on muodostettu pituussuunnassa kullekin mainitun keskiviivan vieressä olevalle yläpinnalle, jolloin jokaisessa mainitussa ulokerivissä on poikittaissuuntainen kanava, joka on muodostettu jokaisen 5 vierekkäisen ulokeparin väliin nesteen valuttamiseksi kappaleen sivureunoja kohti, pituussuuntainen V-muotoinen ura on muodostettu kahden ulokeparin väliin mainitun rulla-haisen elektrodien kytkentäkiskon tukemiseksi mainittujen ulokerivien väliin, jolloin ulokkeet jokaisessa rivissä on 1Q pituussuunnassa erillään vastakkaisen rivin ulokkeista ja jolloin vierekkäisten ulokkeiden väliin yhdessä rivissä muodostuneet kanavat ovat suorassa linjassa ja vastapäätä vastakkaisen rivin ulokkeita, ontelo on muodostettu kuhunkin yläpintaan vastapäätä jokaista uloketta ulokkeen ja kappa-15 leen vastaavan reunan väliin eristävän kappaleen sijoittamiseksi siihen, jolloin elektrodien kytkentäkisko voi tukea katodin tai anodin yläpuolisen ripustustangon päätä kennon yhdellä puolella ja onkaloihin sijoitetut mainitut kappaleet voivat tukea mainitun yläpuolisen ripustustangon vastak-20 kaista päätä kennon vastakkaisella puolella.

Suositeltavassa toteutuksessa jokainen viettävästä yläpinnasta on samassa tasossa keskiviivasta kappaleen ulkoreunaan asti ulokkeiden välillä ja vastaavien onteloiden välillä, Jokainen onteloista voi poikkileikkaukseltaan olla 25 suorakulmainen, kolmikulmainen, pyöreä tai puolipyöreä ja jokaisessa ontelossa on valutusrako nesteen valuttamiseksi eristinkappaleen vastaavaan ulkoreunaan.

Eristekappaleen vastakkaisissa päissä voi molemmissa olla pituussuuntainen jatko-osa, joka tukee kohdistustappi-30 pidintä, joka muodostuu levystä, jossa on sen keskellä pyöreä aukko.

Esillä oleyan keksinnön mukaista eristintä esitellään seuraavassa mukaanliitettyihin piirroksiin viitaten, joista kuva 1 on perspektiivikuva, osittain aukileikattuna, 35 keksinnön mukaisesta eristiraestä; 5 75873 kuya 2 on poikkileikkaus pitkin kuvan 1 viivaa 2<~2; kuva 3 on pespektiiviesitys, osittain aukileikattuna, esillä, olevan keksinnön mukaisesta eristimestä, jossa on esitetty pituussuuntaiset jatko-osat, jotka on muodostettu 5 sen molempiin päihin kohdistustappipidikkeihin, eristi-mestä pystysuunnassa erilleen sijoitetun kytkentäkiskon ja katodin sekä anodin yläpuolisten ripustustankojen tukemista varten; kuya 4 on sivukuva, osittain pystyleikkauksena ja avat-1Q tuna, pitkin kuvan 5 viivaa 4-4 ja esittää se katodin ja anodin yläpuolisia ripustustankoja, joita tukee kaksi toisistaan erilleen sijoitettua eristintä, jotka on asennettu elektrolyyttisen kennon vastakkaisiin sivuseiniin, ei esitetty; ja 15 kuva 5 on tasikuva kuvassa 4 esitetystä järjestelystä.

Vastaavat viitenumerot tarkoittavat samoja osia kauttaaltaan piirrosten esittelyssä.

Piirroksiin viitaten käsittää esillä olevan keksinnön mukainen eristin pitkänomaisen kappaleen 10, jossa on oleelli-2Q sesti tasainen alapinta 12 ja kaksi ulospäin ja alaspäin viettävää yläpintaa 14, 16, jotka ulottuvat pituussuuntaisesta, numerolla 18 merkitystä keskiviivasta vastaaviin ulkoreunoihin 2Q, 22,

Rivit 24, 26 tasaisin välimatkoin sijoitettuja ulkonemia 25 30, 32 on muodostettu pituussuunnassa yläpinnoille 14, 16 vastaavasti keskiviivan 18 viereen ja ulottuvat ne oleellisesti yläpintojen 14, 16 puolen leveyden verran.

Jokaisen vierekkäisen ulkonemaparin 30 väliin on muodostettu kanavat 34 ja jokaisen vierekkäisen ulkonemaparin 32 väliin 30 on muodostettu kanavat 36, jolloin jokaisen kanavan 34, 36 pinta on samassa tasossa vastaavien yläpintojen 14, 16 kanssa kanssa niin, että ulkonemien 30 väliin ja ulkonemien 32 väliin kerääntynyt neste virtaa painovoiman vaikutuksesta eris-tinkappaleen ulkoreunoja kohti. Rivin 24 ulkonemat 30 ovat 35 pituussuunnassa erillään tai porrastettuina rivin 26 ulkonemien 6 75873 32 suhteen niin, että, läpikulut yhden rivin ulkonemien välillä ovat linjassa vastapäätä vastakkaisen rivin ulkonemia, kuten selvimmin kuyassa 1 on esitetty. Kuten kuvissa 1 ja 5 on esitetty, jokaisen ulkoneman 30,32 sivut suppenevat osaksi 5 ja muodostavat kanavat 34 vierekkäisten ulkonemien 30 ja vierekkäisten ulkonemien 32 väliin, jotka osaksi eroavat toisistaan eristinkappaleen ulkoreunoja 20, 22 kohti,. Vaihtoehtoisesti ulkonemien 30,32 muoto voi olla jokin muu sopiva, kuten yleensä muodoltaan suorakulmainen, jolloin kanavien 10 34 seinät ovat tällöin yleensä yhdensuuntaiset.

Pituussuuntainen V-muotoinen ura 40 muodostettu ulkonemien vastakkaisten rivien 24, 26 väliin elektrodien kytkentä-kiskon 43 rullien 41 vastaanottamiseksi ja tukemiseksi, kuten kuvissa 4 ja 5 on esitetty. V-muotoisen uran 40 harja on 15 edullisesti yhdensuuntainen yläpintojen 14,16 liitossauman kanssa, missä ne kohtaavat keskiviivan 18, uraan 40 kerääntyneen nesteen valumisen mahdollistamiseksi poistokanaviin 34, 36. Ulokkeiden 30, 32 yläpinnat 44, 45 ja 46,47 vastaavasti viettävät edullisesti alaspäin kohti kappaleen ulko-2Q reunoja nesteen poistumisen helpottamiseksi niiltä.

Ontelot 50,52 on muodostettu yläpintoihin 14, 16 vastaavasti siten, että yksi ontelo sijaitsee vastapäätä jokaista uloketta, eristekappaleiden 54,56 sijoittamiseksi niihin, kuten selvimmin kuvissa 1, 4 ja 5 on esitetty. Onteloin 50,52 25 poikkileikkaus on edullisesti suorakulmainen ja niiden seinien päästö- tai kallistuskulma on noin 3° pystysuunnasta, kuten kuvasta 2 voidaan havaita, eristekappaleen valun helpottamiseksi, Edullisesti jokainen ontelo 50,52 on varustettu valu-misraolla 53, kuten on esitetty. Onteloiden 50,52 poikkileik-301 kaus voi olla suorakulmainen, kolmikulmainen, pyöreä tai puolipyöreä vastaavanmuotoisen eristyskappaleen sijoittamiseksi niihin. Joikaisen eristekappaleen 54, 56 yläpinta on tasomainen ja vaakasuora yläpuolisten ripustustankojen 64 päiden tukemiseksi ja haluttaessa eristyskappaleet voidaan va-35 rustaa yhdellä tai useammalla harjalla 57, kuten katkoviivat 7 75873 kuvassa 1 esittävät, jotka on sijoitettu vaakatasoon yläpinnalle 58 ja niiden toinen tai molemmat sivut ovat yhdensuuntaiset mainittujen päiden 62 pituusakselien kanssa.

Nämä harjat 57, joiden yläpinta on edullisesti pyöristetty, 5 helpottavat elektrodien kohdistamista ja säilyttävät halutun elektrodien välisen etäisyyden. Jokaisen yläpuolisen ripustustangon 64 -vastakkaisessa päässä 63 on alaspäin suuntautunut V^muotoinen ura 66, joka on muodostettu niiden alapinnalle 68 optimaalista metalli-metalli-kosketusta varten 1Q yläpuolisen ripustustangon 64 ja kytkentäkiskon 43 vastapäätä sijaitsevan katkaistun kartion muotoisen osan 69 välille. Sijoitettuina onteloihin aukot eristyskappaleiden ja onteloi-den seinien välissä täytetään tiivistys- ja liitoskoostumuk-sella. Kappaleet on edullisesti valmistettu polypropyleenistä. 15 Eristyskappale 10 on edullisesti valettu lujasta syn teettisestä materiaalista kuten kuitulujitteisesta polyesteristä (FRP] tai vastaavasta materiaalista, joka kestää hyvin lämpöä iskuja ja korroosiota, jonka eristysominaisuudet ovat hyvät ja jonka lämmönlaajenemiskerroin on sopiva.

20 Tarkasteltaessa sitten kuvaa 3, synteettisestä materi aalista, kuten FRP-materiaalista tai metallista valmistettu pidin 70 on kiinnitetty lasikuttupulttien tai vastaavien kiinnitysvälineiden avulla, ei esitetty, pituussuuntaisiin jatkoksiin 74, 76, jotka on muodostettu eristyskanpaleen 10 25 päihin. Pidäkkeessä 70 on ruostumatonta terästä oleva peite-levy 71 sen yläosaan kiinnitettynä, kuten kuvassa on esitetty, Peitelevyä 71 voidaan säätää pystysuunnassa vaakatasossa kiinnittämällä levy säädettävien pulttien avulla reikien 73 kautta pidäkkeeseen 70. Sekä pitimessä 70 että peitelevvssä 71 30 on toisiaan vastaavat keskiaukot 78. Pidäkkeet 70 voivat olla suorakulmaisia ja yläpinnan 72 taso on nostettu jatko-osien 74, 76 yläpinnan yläpuolelle kohdistus- tai sijoitus-tappien sijoittamiseksi, ei esitetty, keskiaukkoihin 78.

Nämä tapit voivat olla osa laitteesta, joka sallii elektrodien 35 käsittelyn.

8 75873

Esillä oleva keksintö antaa useita tärkeitä etuja. Eristimet voidaan asentaa helposti ja ne sallivat kytkentä kiskojen ja katodien ja anodien yläpuolisten ripustustankojen tarkan sijoituksen katodien ja anodien pituussuuntaista ja 5 poikittaissuuntaista kohdistusta varten elektrolyyttisessä kennossa. Elektrolyytin valuminen eristimistä on täydellinen, mikä minimoi metalliosien syöpymisen.

On ymmärrettävä, että muutoksia voidaan tehdä tässä esitettyihin ja kuvattuihin keksinnön toteutuksiin poikia. kamatta keksinnön alueesta ja sisällöstä, jotka on määritelty mukaanliitetyissä patenttivaatimuksissa.

Claims (10)

1. Eristin käytettäväksi elektrolyyttisessä kennossa rullamaisen elektrodien kytkentäkiskon (43) tukemiseksi, 5 mikä käsittää rullat (41) ja vastakkaiset katkaistun kartion muotoiset osat (69) ja yläpuoliset ripustustangot (64) , jolloin jokaisessa yläpuolisessa ripustustangossa (64) on toisessa päässä (63) alaspäin suuntautuva V-muotoinen ura (66) sen alapinnalla (68) ja vastakkainen pää (62) irroi-10 tettavien vuorottelevien katodien ja anodien vuorottaista tukemista varten kennon toisella sivulla kytkentäkiskoon (43) ja kennon toisella sivulla eristimeen, tunnet-t u siitä, että mainittu eristin käsittää a) pitkänomaisen runko-osan (10), jossa on pituus-15 suuntainen keskiviiva (18), oleellisesti litteä pohjapinta (12) eristimen asentamiseksi kennon seinien yläosan päälle ja ulospäin ja alaspäin viettävät yläpinnat (14, 16), jotka ulottuvat mainitusta keskiviivasta (18) runko-osan (10) sivureunoja kohti; 20 b) rivin (24, 26) yhtä etäälle toisistaan sijoitet tuja ulokkeita (30, 32), jotka on muodostettu pituussuunnassa jokaiselle yläpinnalle (14, 16) mainitun keskiviivan (18) viereen, jolloin jokaisessa rivissä (24, 26) ulokkeita (30, 32) on poikittaissuuntainen kanava (34, 36) muodos-25 tettuna jokaisen vierekkäisen ulokeparin väliin nesteen va-luttamiseksi kohti runko-osan (10) sivureunoja (20, 22); c) pituussuuntaisen V-muotoisen uran (40), joka on muodostettu ulokkeiden (30, 32) kahden rivin (24, 26) väliin mainitun rullamaisen elektrodien kytkentäkiskon (43) 30 tukemiseksi ulkonemien (30, 32) rivien väliin, jolloin ul-konemat molemmissa riveissä ovat pituussuunnassa siirretty suhteessa vastakkaisen rivin ulkonemiin, jolloin kanavat (34, 36), jotka muodostuvat vierekkäisten ulkonemien väliin yhdessä rivissä, ovat kohdakkain ja päittäin vastakkain 35 vastakkaisen rivin ulkonemien kanssa; ja 75873 ίο d) ontelon (50, 52), joka on muodostettu molempiin yläpintoihin (14, 16) vastapäätä jokaista uloketta (30, 32) ulokkeen ja runko-osan vastaavan reunan väliin eristyskap-paleen (54, 56) vastaanottamiseksi niihin, jolloin elektro-5 din kytkentäkisko (43) voi kannattaa katodin tai anodin ripustustangon (64) päätä (63) kennon yhdellä sivulla ja onteloihin (50, 52) vastaanotetut kappaleet (54, 56) voivat tukea ripustustangon (64) vastakkaista päätä (62) kennon vastakkaisella sivulla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen eristin, tun nettu siitä, että jokainen ulospäin ja alaspäin viettävä yläpinta (14, 16), joka ulottuu keskiviivasta (18) runko-osan (10) sivureunoja (20, 22) kohti, ulokkeiden (30, 32) ja onteloiden (50, 52) välissä on oleellisesti sa- 15 massa tasossa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen eristin, tunnettu siitä, että jokaisen ontelon (50, 52) poikkipinta on suorakulmainen, kolroikulmainen, pyöreä tai puolipyöreä ja että jokaisessa ontelossa (50, 52) on valu- 20 rako (53) nesteen poistamiseksi eristinkappaleen (10) ulkoreunalle (20, 22).

4. Patenttivaatimusken 1, 2 tai 4 mukainen eristin, tunnettu siitä, että mainitussa eristimessä on pitkänomainen runkokappale (10), jossa on pituussuuntaiset 25 jatkokappaleet (74, 76), jotka on muodostettu molempiin päihin ja pidin (70), joka on kiinnitetty mainittuihin pituussuuntaisiin jatkokappaleisiin (74, 76), jolloin mainittuun pitimeen (70) kuuluu peitelevy (71), johon on muodostettu aukko (78) kohdistus- tai kiinnitystapin sijoittamis- 30 ta varten.

5. Jonkun edeltävän patenttivaatimusken mukainen eristin, tunnettu siitä, että eristin lisäksi käsittää eristekappaleen (54, 56) sijoitettavaksi jokaiseen onteloon (50, 52) vastapäätä yhtä ulokkeiden (30, 32) muo- 35 dostamaa yhtä riviä (24, 26), jolloin eristekappaleessa n 75873 (54, 56) on tasomainen, vaakasuorassa oleva yläpinta (58) ja sen poikkileikkaus on suorakulmainen, kolmikulmainen, pyöreä tai puolipyöreä onteloiden (50, 52) muotoa vastaavasti .

6. Jonkun edeltävän patenttivaatimuksen mukainen eristin, tunnettu siitä, että eristin on valmistettu lujasta, synteettisestä materiaalista.

7. Jonkun edeltävän patenttivaatimuksen mukainen eristin, tunnettu siitä, että eristin on valmisko tettu kuitulujitteisesta polyesteristä.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen eristin, tunnettu siitä, että eristyskappale (54, 56) on valmistettu lujasta polypropyleenistä.

9. Jonkun edeltävän patenttivaatimuksen mukainen 15 eristin, tunnettu siitä, että ulokkeissa (30, 32) on yläpinnat (44, 45 ja 46, 47), jotka viettävät alaspäin kohti runkokappaleen (10) ulkoreunoja (20, 22).

9 75873

10. Patenttivaatimuksen 5 tai 8 mukainen eristin, tunnettu siitä, että eristyskappale (54, 56) on 20 varustettu yhdellä tai kahdella harjalla (57), joka on sijoitettu yläpinnalle (58) sen yhdelle tai molemmille puolille yhdensuuntaiseksi ripustustangon (64) pituusakselin pään (62) kanssa. 75873 12