FI79147B - Katodaggregat foer galvanisk uttfaellning av metaller. - Google Patents

Description

1 79147

Metallien sähkösaostuksessa käytettävä katodiyhde Tämän keksinnön kohteena on katodiyhde metallin eähkösaosta-miseksi elektrolyytistä, joka yhde käsittää yhdistelmänä muodoltaan kanavamaieet johtamattomat muovireunapuikot, jotka kytkeytyvät katodin pystysuoriin reunoihin ja menetelmä sen valmistamiseksi.

Elektrolyyttisissä metallin puhdistus- ja pelkistysproses-seissa on kauan tiedetty, että jotta saostunut metalli voitaisiin ottaa talteen käytetystä "lähtökatodilevystä", on katodin reunat suojattava. Tällä tavoin estetään saostuneen metallin sillastus katodin kahden pinnan väliin. Aluksi käytettiin puupuikkoja, joissa oli ura, joka oli sovitettu sopimaan tiiviisti katodin reunaan. Näissä puupuikoissa on useita epäkohtia, joista useimmat johtuvat puun huonosta kestokyvystä elektrolyyslkennolsaa vallitsevissa olosuhteissa. Useita yrityksiä on tehty sellaisen reunapuikon löytämiseksi, joka on sekä tehokas että verraten huokea ja joka on samalla tukeva ja kiinnittyy lujasti katodi levyyn. Nämä kaksi viimeistä toivomusta ovat viime aikoina tulleet entistä tärkeämmiksi, sen jälkeen kun katodinstrippauskoneisto otettiin käyttöön.

Useimmat tehdyistä ehdotuksista käsittävä aineen poiston katodin reuna-alueilta jollakin tavoin, jotta reunaliuska voitaisiin kiinnittää. US-patentissa 684 291 kuvataan katodi, jossa on uritettu reuna, jolloin uran muotoa ei määritellä, tai rei'itetty reuna, johon levitetään asfalttia. US-paten-tissa 1 470 883 kuvataan katodi, jossa on kyntetty reuna, joka on rei'itetty; siinä käytetään kanavamaista reunapuikkoa, joka kiinnitetään niiteillä reikien läpi. Tämän tekniikan parannusta kuvataan US-patentissa 1 857 903, jossa käytetään kumini ittejä.

2 79147

Katodin reunamuovaus voi olla kallis menetelmä; useita ehdotuksia on tehty tämän välttämiseksi ja reunapuikon kiinnittämiseksi muilla keinoin. US-patentissa 1 994 144 ehdotetaan vu1kanointimenetelmaä. Toiset ovat ehdottaneet liima-aineiden käyttöä. US-patentlsea 3 79Θ 151 ehdotetaan kiιlajärjeetelmää, jossa kiila sijoitetaan reunapuikon ulkopinnan sisään, niin että se kiinnittyy tiukemmin deformoimattoman katodin reunaan. US-patentissa 2 243 161 ehdotetaan samantapaista menetelmää, jossa käytetään metallista kanavamaista jäykistintä kumikana-vareunapuikon sisällä. Toinen muunne esitetään US-patentissa 3 Θ30 710, jossa katodin reuna on lovetettu ylä- ja alapäis-tään reunapuikon pitämiseksi paikallaan, jolloin reunapuikkoa venytetään, niin että se kiinnittyy katodiin joustavasti.

Hyvin yksinkertainen järjestelmä, johon kuuluu halkaistu muoviputki ja uritettu katodin reuna, esitetään US-patentissa 2 536 877, jossa halkioputki avataan ja katodin reuna sijoitetaan halkioon; pyrkiessään palaamaan pyöreään muotoonsa putki kytkeytyy uriin.

Kaikissa näissä järjestelmissä esiintyy jompikumpi tai kumpikin kahdesta epäkohdasta: mutkikkuus ja katodin reunojen mahdollinen heikkeneminen. Mutkikkuus johtaa pakostakin kustannus onge Imi in . Mahdollinen reunan heikkeneminen, jonka aiheuttaa esim. yhtenäinen reunaura, ei ole toivottavaa, koska se tekeen katodin ja reunapuikkojen yhteestä vähemmän tukevan, jolloin se ei kovin hyvin kesta nykyaikaisen mekaanisen käsittely laitteiston , erityisesti automatisoidun katodinstrip-pauslaitteiston kovaa käsittelyä.

Tämä keksintö pyrkii saamaan aikaan verraten yksinkertaisen, huokean, mutta silti tukevan katodiyhteen, jossa käytetään reunapuikkoa. Reunapuikon kiinnipιtovä1ιnettä käytetään heikentämättä katodin reunaa metallia poistamalla.

Il 3 79147 Tämän keksinnön ensimmäinen suoritusmuoto käsittää katodiyh-teen metallien sähkösaostamiseksi, joka yhde käsittää yhdistelmänä ainakin yhden reunapuikon, joka kytkeytyy ainakin katodin yhteen reunaan. Yhteelle on tunnusomaista se, että katodilla on useita suhteellisen lyhyitä ylöspäin kohoavia ulokkeita sen kummallakin pinnalla mainittujen pystysuorien reunojen lähellä, jolloin jokaisessa ulokkeessa on pystysuora pinta, joka on sekä oleellisesti yhdensuuntainen katodin läheisen reunapinnan kanssa että sijaitsee siitä poispäin, jolloin pystysuorien pintojen yhteenlaskettu pituus on oleellisesti pienempi kuin katodin läheisen reunan pituus, reuna-pui kkokanavan sisäkourupintojen ulkoreunat on varustettu sisäänpäin ulottuvilla huulilla, jotka pystyvät liikkumaan katodin kummallakin pinnalla olevien ulokkeiden yli ja siten kiinnittymään joustavasti ja varmasti katodin reunan lähellä oleviin ulokkeisiin, jolloin mainittujen huulien välinen rako on hieman pienempi kuin katodin paksuus.

Keksinnön toinen suoritusmuoto käsittää menetelmän katodiyh-teen valmistamiseksi, joka yhde käsittää yhdistelmänä ainakin yhden johtamattoman muovireunapuikon, joka kytkeytyy ainakin yhteen katodin reunaan. Menetelmälle on tunnusomaista se, että katodin mainitun reunan lähelle muodostetaan katodin metallia deformoimalla mainitun reunan läheisellä alueella monta ylöspäin kohoavaa uloketta katodin kummallekin pinnalle, jolloin jokaisessa ulokkeessa on pinta, joka on oleellisesti yhdensuuntainen katodin läheisen reunan kanssa ja sijaitsee siitä poispäin, että muodostetaan johtamaton muovireunapuikko, joica on muodoltaan kanavamainen ja jossa on sisemmät läpimenevät pinnat, jotka on sovitettu kytkeytymään lujasti katodin reunan lähelle muodostettuihin ulokkeisiin, ja että reuna-puikko kiinnitetään katodin reunaan kytkemällä reunapuikko lujasti katodin reunan lähelle muodostettuihin ulokkeisiin.

4 79147

Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa reunapuikko käsittää pitkittäin ulottuvan kanavaelimen, jossa kanavan läpimenevät pinnat ovat toisiaan vastaan kaltevat ja varustettu ulkoreunoissaan ulkonevalla huulella, joka on sovitettu ulottumaan katodin ulokkeiden yli. Sopivasti katodin reunapuikko muodostetaan suulakepuristamalla sopivaa johtamatonta muovi-ainetta sopivan suulakepuristimen läpi.

Keksinnön toisessa edullisessa suoritusmuodossa katodi on varustettu useilla suhteellisen lyhyillä ulokkeilla ainakin yhden reunansa lähellä, jolloin jokaisessa ulokkeessa on tarvittava pystysuora pinta, pystysuorien pintojen kokonaispituuden ollessa kokonaisuudessaan oleellisesti pienempi kuin katodin läheisen reunan kokonaispituus, esim. noin neljännes siitä.

Keksintöä selitetään nyt yksityiskohtaisesti viitaten oheisiin kuvioihin, joissa kuvio I esittää katodiyhdettä, josta toisen reunapuikon osa on poistettu, kuvio 2 esittää perspektiivikuvaa kuvion 1 katodin reunaosasta, kuvio 3 esittää perspektiivikuvaa ulokkeen vaihtoehtoisesta muodos ta, kuvio 4 esittää leikkauskuvaa kuvion 1 viivaa IV-IV pitkin, kuvio 5 esittää leikkauskuvaa kuvion 1 viivaa V-V pitkin ja toisen reunapuikon sijoitusta katodilla, kuvio 6 esittää kuvion 1 katodin valmistukseen sopivan matriisin, kuvio 7 esittää kaaviollisesti välineen kuvion 3 katodin valmistamiseksi, ja kuvio 8 esittää leikkauksena kuvion 3 katodia, johon on kiinnitetty reunaliuska.

Kuten kuviossa 1 esitetään, katodi käsittää metallilevyn 10, joka on kiinnitetty tukena toimivaan kokoojakiskoon (johon vuorostaan saadaan aikaan sopiva sähkökosketus). Katodin kumpaankin pystysuoraan reunaan 16 on kiinnitetty reunapuikot 12. Reunapuikko 12 peitLää ainakin katodin 10 reunan 16 sen osan, joka sijaitsee elektrolyytissä tai sen lähellä, kun katodi sijoitetaan elektrolyysikennoon. Se ulottuu yleensä hieman katodin pohja-reunan yli saostuneen metallin ei-toivotun sillastuksen estämi- li 5 79147 seksi. Jotta varmistettaisiin, että reunapuikko jatkuvasti ulottuu katodin pohjan yli, katodin reuna 16 voi olla deformoitu yläpäänsä lähellä, jotta estetään iskusta pohjapäähän aiheutuva reunapuikon pitkittäinen liike. Toinen reunapuikko 12 esitetään, niin että siitä on osaksi leikattu osia pois, jotta katodin reuna-alueelle 16 muodostuneet ulokkeet näkyisivät.

Nämä on esitetty selvemmin kuvioissa 2 ja 5, joissa ne ovat ylöspäin kohoavia, suhteellisen lyhyitä ulokkeita 18, joissa on pystysuora pinta, joka on oleellisesti yhdensuuntainen katodin läheisen reunapinnan 22 kanssa. Kuten kuvioissa 1 ja 2 esitetään, ulokkeita 18 on useita, ja ne on sovitettu sekä oleellisesti samalle linjalle että saman välimatkan päähän läheisestä reunapinnasta 22.

Kuvio 2 esittää myös, että rivi ulokkeita 18 on muodostettu ka-todilevyn 10 molempiin pintoihin. Kuten kuvioista 5 voidaan nähdä, kaksi ulokeriviä on edullisesti sijoitettu siten, että niiden pinnat ovat samalla linjalla ja saman välin päässä läheisestä katodin reunapinnasta 22.

Ulokkeet 18 saadaan tarkoituksenmukaisesti puristamalla katodi-levyn 10 reunaosa 16 kahden matriisin välissä, jotka ovat kuviossa 6 tasokuvana kaavi oilisesti esitettyä tyyppiä. Näissä matriiseissa on vuorotellen ontelot 24 ja meistit 26. Kun matriisit puristetaan yhdessä toimivana parina katodin reunaosan 16 päälle, meistit deformoivat katodimetallin yhdessä toimiviin onteloihin 26, jolloin ne jättävät jälkeensä syvennyksiä 28 muodostaessaan ulokkeita 18 toiselle puolelle (kuvio 2). Matriisi-ontelon 24 sopiva muoto varmistaa, että uloke 18 muodostetaan, niin että siinä on tarvittava pystysuora pinta 20. Saatujen syvennyksien ja ulokkeiden välinen suhde voidaan nähdä selvästi kuvioista 4 ja 5.

Ulokkeen vaihtoehtoinen muoto esitetään kuviossa 3, jossa katodi-levyn 10 kummallakin pinnalla on yksi ainoa yhtenäinen uloke 30, jossa on yhtenäinen pystysuora pinta 32. Levyn toisella puolella on samanlainen uloke 30, jossa on myös pystysuora pinta 32. Tämänmuotoinen uloke voidaan tehdä kuviossa 7 kaa-viollisesti esitetyllä menetelmällä. Katodilevy 10 on puristettu matriisi laattojen 34 , 36 väliin, niin että jää ulkoneva 6 79147 (katkoviivoin esitetty) reunaosa 16. Tela 38, jossa on suippenevat pinnat 40, puristetaan sen jälkeen viereistä katodin reunaa 22 vasten, jolloin metalli deformoituu haluttuun muotoon.

Tarkasteltaessa kuvioita 5 ja 8 voidaan nähdä, että samanmuotoista reunapuikkoa käytetään molempiin edullisiin uloketyyppeihin. Reunapuikon runkoon 12 on muodostettu kanava, jossa on sisäpinta 42 ja pohja- tai keskipinta 44. Näiden kanavapintojen ulkoreunat on varustettu sisäänpäin ulottuvilla huulilla 46, joissa kummassakin on sisäpinta 48. Reunapuikon ulkopuolinen muoto ei ole tärkeä: kuvioissa esitetty pyöristetty muoto on todettu sopi vaksi. Tärkein vaatimus on, että puikon on oltava riittävän joustava, jotta se leviää auki huulien 46 liikkuessa ulokkeiden 20 yli - kuten kuvion 5 vasemmalla laidalla esitetään - kun se kiinnitetään katodin reunaan. Lisäksi on edullista, että huulien 46 välinen rako ennen puikon kiinnitystä on hieman pienempi kuin katodimetallilevyn 10 paksuus joustavan kosketuksen aikaansaamiseksi vastakkaisiin katodipintoihin.

Reunapuikon saama muoto, kun se kiinnitetään katodin reunaan, on esitetty selvästi kuvioissa 5 ja 8. Läheinen katodin reuna-pinta 22 lähestyy pintaa 44 reunapuikon kanavan pohjassa reuna-puikon sisäpuolisten huulien 46 koskettaessa tiiviisti ulokkeita 18 (kuvio 5) ja 30 (kuvio 8), jolloin pinnat 48 ja 20 (kuvio 5) tai 48 ja 32 (kuvio 8) ovat oleellisesti kosketuksessa toisiinsa. Reunapuikkoon tartutaan siis "joustolukko"-otteella, niin että saadaan pysyvä kokoonpano.

Haluttaessa voidaan myös käyttää elektrolyyttiä kestävää sideainetta tai täyteainetta täyttämään mahdollisia reunapuikon ja katodin väliin jääviä rakoja. Tämä voidaan levittää joko katodiin tai reunapuikon pintaan 44 ennen kokoonpanoa. Reunapuikon kiinnitys katodin reunaan saa tällöin myös aikaan sideaineen levityksen mahdollisten jäljelle jäävien ontelojen täyttämiseksi.

Edellä olevasta yksityiskohtaisesta selityksestä on ilmeistä, että tämän keksinnön useita yksityiskohtia voidaan muunnella. Ilmeisin muunne on etäisyys ulokkeen pinnan ja katodin reunan välillä. Tämä on selvästi valinnanvarainen asia: nyt on todet tu, että n. 5 mm:n paksussa katodissa on tarkoituksenmukaista 7 79147 sijoittaa ulokkeen pinnat n. 7-10 mm:n päähän reunasta. Samoin on ulokkeiden n. 1 mm:n pystysuora korkeus todettu sopivaksi. Useita ulokkeita käytettäessä (kuvio 2) on vaihtoehtoja useita. Helpointa on muodostaa ulokkeet yhdessä toimivilla matriiseilla, jolloin ne eivät siis voi sijaita keskenään suoraan vastakkain. Tämä voidaan kuitenkin saada aikaan yhtenäiseen ulokkeeseen käytetyn telatekniikan muunnoksella. On edullista vuorotella ulokkeita katodin molemmin puolin, mutta tämä ei suinkaan ole ainoa mahdollinen sovitelma. Ratkaisevana tekijänä on vaatimus, jonka mukaan on varmistettava, että ulokkeita on riittävästi pitämään reunaliuska oikein paikallaan. Parillisten matriisien vaihtoehtona voitaisiin myös käyttää kahta muototelaa.

Reunapuikon muoviaineen suhteen on myös runsaasti valinnanvaraa. Useita sopivia aineita on mainittu kirjallisuudessa. Varteen otettavat kriteerit ovat, ettei aine ole johtavaa eikä haurasta ja että sillä on katodin reunaan tarttumiseen riittävä kimmoisuus ja jäykkyys. Sen on myös kestettävä kylvyssä vallitsevia, jonkin verran ankaria olosuhteita. Edullinen aine on akryylini triili-butadieeni-styreenikopolymeeri.

Claims (7)

1. Katodiyhde metallin aähköeaoetamieeksi elektrolyytistä, joka yhde käsittää yhdistelmänä muodoltaan kanavamaiset johtamattomat muovireunapuikot C12), jotka kytkeytyvät katodin (40) pystysuoriin reunoihin (16), tunnettu siitä, että katodilla (10) on useita suhteellisen lyhyitä ylöspäin kohoavia ulokkeita (18) sen kummallakin pinnalla mainittujen pystysuorien reunojen (16) lähellä, jolloin jokaisessa ulokkeessa on pystysuora pinta (20), joka on sekä oleellisesti yhdensuuntainen katodin läheisen reunapinnan (22) kanssa että sijaitsee siitä poispäin, jolloin pystysuorien pintojen (20) yhteenlaskettu pituus on oleellisesti pienempi kuin katodin läheisen reunan (16) pituus, reunapuikkokanavan sisäkourupin-tojen (42, 44) ulkoreunat on varustettu sisäänpäin ulottuvilla huulilla (46), jotka pystyvät liikkumaan katodin (10) kummallakin pinnalla olevien ulokkeiden (18) yli ja siten kiinnittymään joustavasti ja varmasti katodin reunan (22) lähellä oleviin ulokkeisiin (18), jolloin mainittujen huulien (46) välinen rako on hieman pienempi kuin katodin (10) paksuus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhde, tunnettu siitä, että, katodi on varustettu reunapuikoi1la (12) ainakin sivu-reunojensa (16) sen osan yli, joka sijaitsee joko kennoelekt-rolyytissä tai sen lähellä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhde, tunnettu siitä, että, mainitut useat kohoavat ulokkeet (18) ulottuvat pitkin viivaa, joka kulkee pitkin katodin pystysuoria reunoja (16) ja viiva on oleellisesti samanpituinen elektrolyytissä tai sen lähellä olevien pystysuorien katodireunojen kanssa.

4. Menetelmä katodiyhteen valmistamiseksi, joka yhde käsittää yhdistelmänä ainakin yhden johtamattoman muovireuna-puikon, joka kytkeytyy ainakin yhteen katodin reunaan, tunnettu siitä, että katodin mainitun reunan lähelle muodostetaan katodin metallia deformoimalla mainitun reunan läheiset- li 9 79147 lä alueella monta ylöspäin kohoavaa uloketta katodin kummallekin pinnalle, jolloin jokaisessa ulokkeessa on pinta, joka on oleellisesti yhdensuuntainen katodin läheisen reunan kanssa ja sijaitsee siitä poispäin, että muodostetaan johtamaton muovireunapuikko, joka on muodoltaan kanavamainen ja jossa on sisemmät läpimenevät pinnat, jotka on sovitettu kytkeytymään lujasti katodin reunan lähelle muodostettuihin ulokkeisiin, ja että reunapuikko kiinnitetään katodin reunaan kytkemällä reunapuikko lujasti katodin reunan lähelle muodostettuihin ulokkeisiin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että, kukin mainitun monen ulokkeen pyetypinta on oleellisesti yhdensuuntainen katodin läheisen reunan kanssa ja sijaitsee saman välimatkan päässä katodin läheisestä reunasta .

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että, reunapuikko muodostetaan suulakepuristamalla johtamatonta muoviainetta.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että, reunapuikkoon muodostetaan kanavan ulkoreunaan huulet, jotka ulottuvat sisäänpäin ja on sovitettu liikkumaan katodin reunan lähelle muodostettujen ulokkeiden yli ja koskettamaan joustavasti vastakkaisia katodin pintoja.