HU205497B - Kapcsolat alumínium elektroiizáló kád anódjának, vagy katódjának áramvezetőhöz történő elektromos és mechanikus csatlakoztatására - Google Patents

Abstract

A kapcsolat egymáshoz dörzshegesztett vagy plattírozott kötéssel (5, 11) csatlakoztatott elemekből álló bimetált (3,9) tartalmaz, és az a lényege, hogy a bimetált alkotó elemek oly módon vannak a további áramvezetőkhöz csatlakoztatva, hogy az egymáshoz illeszkedő felületeiket egyesítő dörzshegesztett vagy plattírozott kötésük (5,11) a kapcsolatra ható fő mechanikai igénybevétel irányával (P) párhuzamos, vagy lényegében párhuzamos. (5., 8. ábra)

Description

A találmány alumínium elektrolizáló kád anódjának valamint katódjának nagy intenzitású áram vezetésére szolgáló áramvezetőhöz történő elektromos és mechanikus csatlakoztatására szolgáló kapcsolatra vonatkozik. 5

Az alumínium áramvezetók - számos előnyüknek köszönhetően - széles körben használatosak. Az alumöiium-kohászathan szinte kizárólag alumínium sínek szolgálnak a kisfeszültségű, több ezer amper erősségű áramnak az elektrolizáló kádakhoz vezetésére. 10 Magukon a kádakon azonban az alumínium síneket nagyobb hőszilárdságú anyagból készült vezetőkkel kell felváltani. E célra bizonyos hőmérséklethatárig a réz is megfelel, de a katód- és anódtömbbe minden esetben acélanyagú vezető csatlakozik. 15

Az alumínium elektrolizáló kádak áramvezető alumínium vezérsineinek az acél anódtüskéhez, illetve katódsinhez történő csatlakozási megoldásával szemben két alapvető követelményt támasztanak. Az egyik az, hogy a kötéshelyeken az átmeneti ellenállás - azaz 20 a feszültségesés - értéke kicsi legyen, és ez az alacsony érték a kád üzemideje alatt lehetőleg ne növekedjék. A másik követelmény az, hogy az üzemelés során fellépő mechanikai igénybevétel meghibásodást ne okozzon.

A legegyszerűbben csavaros kapcsolatokkal alakít- 25 hatók ki a csatlakozások. Amikor azonban az egyik áramvezető alumínium, annak a rézhez illetve acélhoz viszonyított nagy elektrokémiai potenciálkülönbsége a kötés korrózióját okozhatja, ami a villamos kapcsolat minőségét rontja. A csavarokkal összeszorított alu- 30 múiium már szobahőmérsékleten kúszik, és a kúszás nagyobb hőmérsékleteken még fokozódik, ami a kötés meglazulásához és az elektromos kapcsolat romlásához vezet E hátrányos jelenségek miatt az alumínium elektrolizáló kádak különböző fémekből készült veze- 35 tőinek az összekapcsolására általában nem használnak tisztán csavarkötést hanem azt rendszerint forrasztott vagy hegesztett kötéssel kombinálják.

A forrasztott kapcsolatoknál és egyes hegesztési eljárásokkal készített kötéseknél a legnagyobb gondot 40 az összekapcsolandó felületek nagy mérete, valamint az alumínium felületét beborító oxidréteg eltávolítása okozza. A forrasztott kapcsolat további hátránya, hogy a kötés síkjában az üzemvitel során a forraszanyag részlegesen megolvad, ami folytonossági hiá- 45 nyokat okoz, tehát a kapcsolat vezetőképessége romlik.

A különnemű fémeknek hagyományos ömlesztőhegesztési eljárásokkal történő összekapcsolásánál hátrányt jelent, hogy a két fém a kötésben rendszerint 50 igen rideg vegyületfázist képez. Ezért a kapcsolat különösen dinamikus igénybevételekkel szemben nem ellenállóképes, és a vegyületfázis a villamos vezetés szempontjából sem kedvező.

Az átmeneti ellenállás változásának a meggátlására 55 újabban bimetál kapcsolatokat alkalmaznak. A bimetál dörzshegesztéssel és plattírozással állítható elő. A plattírozás történhet robbantásos hegesztéssel, diffúziós hegesztéssel és meleg hengerléssel. Az alumínium-réz, vagy alumínium-acél bimetál kialakítható kü- 60 lönálló elemként, amelyet az alumínium-oldalon ömlesztőhegesztéssel, a réz-, illetve acél-oldalon ugyancsak ömlesztőhegesztéssel vagy pedig csavarozással csatlakoztatnak a réz vagy acél áramvezetőkhöz. Kialakítható azonban a bimetál oly módon is, hogy azt a réz vagy acél vezető, és a rá közvetlenül dörzshegesztéssel vagy plattírozással rögzített alumínium elem alkotja.

A bimetál-kapcsolatoknak közös jellemzője, hogy a két fém (alumínium és réz, vagy alumínium és acél) egyéb fémek közbeiktatása nélkül közvetlen diffúziós kötésbe kerül egymással. Az alkalmazott bimetál-készítési eljárások közös sajátossága, hogy a réz és alumínium közötti kapcsolat létesítése során fellépő hő hatására keletkező rideg fázisok vastagsága és menynyisége oly csekély, hogy e fázisok a kötés mechanikai ?

tulajdonságait jelentősen nem befolyásolják.

A bimetál-kapcsolatok alumínium-kohászati felhasználásának további jellemzője, hogy a bimetálokra »’ ható mechanikai igénybevétel iránya - a beépítési módjukból következően - a kötés síkjára merőleges, ami a mechanikai igénybevétel szempontjából a lehető legkedvezőtlenebb helyzetnek minősül.

A találmány feladata, hogy olyan kapcsolatot szolgáltasson alumínium elektrolizáló kádak alumíniumból és acélból, vagy pedig alumíniumból, rézből és acélból készült áramvezetőinek a csatlakoztatására, amely a fent részletezett, összetett követelményeknek minden tekintetben megfelel, a szerkezet élettartama hosszú, dinamikus hatásoknak jól ellenáll, a vezetőképessége pedig hosszabb időn át sem romlik; emellett a kapcsolat egyszerű és racionális módon megvalósítható.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a kapcsolatok a legelőnyösebben dörzshegesztéssel vagy plattírozással előállított alumínium-acél, vagy alumínium-réz bimetálok alkalmazásával alakíthatók ki oly módon, hogy a bimetál úgy illeszkedik egyrészt az alumínium áramvezetőhöz, másrészt az acél vagy réz » áramvezetőhöz, hogy a kötése nyírásra van igénybevéve. *.

E felismerés alapján a kitűzött feladatot a talál- * mány értelmében olyan kapcsolat segítségével oldottuk meg, amely egymáshoz dörzshegesztett vagy plattírozott kötéssel csatlakoztatott elemekből álló bimetált tartalmaz, és amely szerkezetnek az a lényege, hogy a bimetált alkotó elemek oly módon vannak egymáshoz csatlakoztatva, hogy a plattírozott kötésük a kapcsolatra ható fő mechanikai igénybevétel irányával párhuzamos, vagy lényegében párhuzamos.

Egy kiviteli példa szerint a bimetál alumínium eleme, célszerűen lemeze vagy rúdja az alumínium áramvezetőhöz, különösen mankóhoz, flexibilishez vagy a mankó fejéhez ömlesztőhegesztéssel van csatlakoztatva.

Egy másik találmányi ismérvnek megfelelően a bimetál részeleme, különösen sínje oldható kapcsolattal, célszerűen csavarral van acél áramvezetőhöz, például katódsinhez, vagy áramvezetőhöz csatlakoztatott, réz anyagú összekötő sínhez rögzítve.

HU 205497 Β

Előnyös lehet a kapcsolatnak az a kiviteli alakja is, amelyre jellemző, hogy a bimetál acél eleme, különösen acél tuskója vagy lemeze ömlesztőhegesztéssel van acél áramvezetőhöz, például anódtüske-hídhoz, anódtüskéhez, vagy katódsúihez csatlakoztatva. Célszerű lehet, ha a bimetál. acél elemét maga az áramvezető alkotja.

A találmány szerinti kapcsolat egy másik kiviteli alakjára az jellemző, hogy dörzshegesztett bimetáljának alumínium elemét legalább egy rúd alkotja, amely az alumínium áramvezetőhöz, különösen mankóhoz, flexibilishez vagy mankó-fejhez a saját hosszanti geometriai középtengelyével párhuzamos, vagy lényegében párhuzamos ömlesztőhegesztéssel van rögzítve. Ebben az esetben célszerű lehet, ha a rúd homloklapja pereme mentén azalumínium áramvezetőben kialakított furatba van behegesztve.

Egy másik találmányi ismérvnek megfelelő plattírozott - előnyösen robbantásos hegesztéssel készült bimetáljának alumínium eleme, célszerűen lemeze a kötésen túlnyúló végrésszel rendelkezik. Ebben az esetben előnyös lehet, ha a bimetál a túlnyúló végrészén kialakított ömlesztőhegesztéssel van alumínium áramvezetőhöz, például mankóhoz, flexibilishez vagy mankó-fejhez csatlakoztatva, valamint ha a bimetál acél eleme, előnyösen lemeze a bimetálkötésen túlnyúló végrésszel rendelkezik, végül ha a bimetál acél áramvezetőhöz, például anódtüske-hídhoz, anódtüskéhez vagy katódsínhez csatlakoztató ömlesztőhegesztés a túlnyúló végrészen van kialakítva.

A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amelyek egyrészt a hasonló célú ismert megoldásokat, másrészt a találmány szerinti szerkezet néhány kiviteli példáját tartalmazzák.

A rajzokon az la. ábra egy blokkanódos alumínium elektrolizáló kád vázlatos függőleges metszete;

az lb. ábrán egy felsőtüskés alumínium elektrolizáló kád vázlatos függőleges metszetben látható;

az le. ábrán ugyancsak vázlatos függőleges metszetben egy oldaltüskés alumínium elektrolizálő kádat tüntettünk fel;

a 2a. ábrán egy blokkanódos alumínium elektrolizáló kád ismert anódcsatlakoztatását nagyobb méretarányú perspektivikus nézetben szemléltettük;

a 2b. ábrán ugyancsak egy blokkanódos alumínium elektrolizálő kád ismert anód-csatlakoztatásának egy másik kiviteli példáját mutatjuk be, ugyancsak perspektivikus nézetben;

a 3-8. ábrákon perspektivikus nézetben mutatjuk be a találmány szerinti oldaltüskés alumínium elektrolizáló kádak anódbekötésének megoldására szolgáló kapcsolat néhány kiviteli példáját;

a 9-13. ábrákon a találmány szerinti kapcsolat néhány olyan kiviteli alakját ábrázoltuk perspektivikus nézetben, amelyek felsőtüskés alumínium elektrolizáló kádak anódbekötésére szolgálnak;

a 14-15. ábrán a találmány szerinti kapcsolat olyan kiviteli példái láthatók ugyancsak perspektivikus nézetben, amelyek blokkanódos alumínium elektrolizálő kádak anódbekötéséhez alkalmazhatók;

a 16-21. ábrán a találmány szerinti kapcsolat alkalmazásának lehetőségeit bármely fent említett elektrolizáló kád katódsínjének a bekötésével kapcsolatban perspektivikus nézetben tüntettük fel.

A találmány szerinti kapcsolat kialakítási megoldás egyaránt alkalmazható az la. ábra szerinti felsőtüskés, valamint az le. ábra szerinti oldaltüskés alumínium elektrolizálő (34,35 és 36) kádnál. Mind a három féle (34, 35 és 36) kád esetében (37) anódot, a katód (38) szénbélése, a katós (39) hőszigetelése és a katós (40) acélszekrénye látható. Az la. ábra szerinti blokkanódos (34) kádnak alumíniumból készült (16) anód vezérsínjei vannak, amelyek ugyancsak alumíniumanyagú (1) mankó segítségével vannak azacélanyagú (17) anódtüskéhez kapcsolva. Az le. ábrán az alumínium-réz (42) kapcsolat látható. A (17) anődtüskék a (37) anódokhoz tartoznak, amelyek a (44) alumínium fürdőbe merülnek. A blokkanódos (34) kádnak áramvezető (30) katódsine - ugyanúgy, mint az lb. ábra szerinti felsőtüskés (35) Icád és az 1c. ábra szerinti oldaltüskés (36) kád esetében - acél-alumínium (41) kapcsolattal van a (29) katód vezérsínhez erősített, alumínium anyagú (15) flexibilishez csatlakoztatva.

A 2a. ábrán egy blokkanódos kád (la. ábra) dörzshegesztett (3) bimetál segítségével megoldott ismert, hagyományos anódcsatlakoztatását tüntettük fel perspektivikus rajzon. Az alumínium (1) raakó (2) ömlesztőhegesztéssel van a dörzshegesztett (3) bimetálok alumínium (4) rúdjaihöz hegesztve. A dörzshegesztett (5) kötésekkel felhegesztett acél (6) tuskók (7) ömlesztőhegesztéssel vannak az acél (8) anódtüske-hídhoz csatlakoztatva, melyekhez az acélanyagú (17) anódtüskék kapcsolódnak. A 2a. ábrán jól látható, hogy a (3) bimetálok beépítési módjából következően a rájuk ható fő mechanikai igénybevétel (P) iránya a kötések síkjára merőleges, ami a mechanikai igénybevétel szempontjából kedvezőtlen.

A 2b. ábrán a blokkanódos kád (la. ábra) hagyományos, ismert anódcsatlakoztatását mutattuk be plattírozott (9) bimetál alkalmazásával. Az alumínium (1) mankó (2) ömlesztőhegesztéssel van a plattírozott (9) bimetál alumíniumból készült (10) lemezéhez rögzítve, amelyhez plattírozott (ll)'kötéssel kapcsolt - általában robbantással hegesztett - acél anyagú (12) lemez van csatlakoztatva. Ez utóbbi (7) ömlesztőhegesztéssel kapcsolódik az acél (8) anódtüske-hídhoz, amelyből lefelé nyúlnak az acél (17) tüskék. Azon túlmenően, hogy a (9) bimetálra ható fő mechanikai igénybevétel - hátrányos módon - ebben az esetben is merőleges (lásd a (P) irányt) a kötések síkjára, problémát jelent, hogy a (2) és (7) ömlesztőhegesztések kialakítása során közölt hő a plattírozott (11) kötést is erősen felmelegíti, ami például az Al₃Fe rideg fázis további keletkezését, illetve a meglevők vastagságának a növekedését eredményezi. Az ily módon elridegedett bimetál-kötés a fellépő statikus és dinamikus igénybevételeknek már kevésbé tud ellenállni, és bekövetkezhet a bimetál törése.

HU 205497 Β

A továbbiakban a találmány szerinti megoldások részletes ismertetése során az lar-2b. ábrákon már használt hivatkozási számokat értelemszerűen alkalmazni fogjuk.

A 3-5. ábrákon oldaltüskés alumínium elektrolizáló kád (lásd az le. ábrát) esetében mutatjuk be az anódcsatlakozás dörzshegesztett bimetál segítségével eszközölt találmány szerinti megoldását A dörzshegesztett (3) bimetáltréz (13) sín, és arra dörzshegesztett (5) kötéssel rögzített henger alakú alumínium (4) rúd alkotja, amelynek (14) hosszanti geometriai középtengelye merőleges a lemez alakú (13) sín síkjára. Maga a (4) rúd a (14) hosszanti geometriai középtengelyével párhuzamosan húzódó - például AFI-eljárással készült - (2) ömlesztőhegesztés segítségével van az alumínium (15) flexibilis homloklapjához rögzítve, amely viszont (2) ömlesztőhegesztéssel van az alumínium (16) anód vezérsmhez csatlakoztatva. A (3) bimetál réz (13) sínje a 3. ábra szerinti kiviteli példa esetében pedig hajlított szárú, a 4. ábra szerinti kiviteli példa esetében pedig hajlított szárú, és a (13) srn a réz (19) összekötő sínhez (20) csavarral, tehát oldható kapcsolattal van csatlakoztatva. A (19) összekötő sín ugyancsak oldható kapcsolattal van az acél (17) anódtüskéhez rögzítve. Az 5. ábrán látható megoldásnál az alumínium (4) rúd dörzshegesztett (5) kötéssel közvetlenül van a réz (13) sínhez kapcsolva, azaz, a 4. és 5. ábrák szerinti összekötő sínt és a (20) csavart (réz-rézkapcsolat) kiküszöböltük. A 3-5. ábrákon jól látható, hogy a fő mechanikai igénybevétel (P) irányával párhuzamosak a dörzshegesztett (5) kötések.

A 6-8. ábrákon a találmány szerinti anódcsatlakozást - plattfrozott (9) bimetál alkalmazásával - oldaltüskés alumínium elektrolizáló káddal (1/c. ábra) kapcsolatban mutatjuk be. A plattfrozott (9) bimetált réz (13) srn és arra plattfrozással - előnyösen robbantásos hegesztéssel - felvitt alumínium (10) lemez, vagy lemezcsík, vagy pedig rúd alkotja. A (10) lemeznek a plattfrozott (11) kötésen túlnyúló szabad (28) végrésze az alumínium (15) flexibilishez - célszerűen AFI-eljárással készült - (2) ömlesztőhegesztéssel van csatlakoztatva. A szabad (28) végrész lehet rövid hajlított szárú (6. ábra), vagy egyenes szárú (7. ábra), amely esetekben (20) csavar (oldható kötés) szolgál a (28) végrész és egy réz (19) összekötő sín közötti kapcsolat létesítésére, amely utóbbi (18) csavarral (ugyancsak oldható kapcsolat) van az acél (17) anódtüskéhez csatlakoztatva. A 8. ábra szerinti megoldásnál ez a (19) összekötő süt hiányzik, az alumínium (10) lemez közvetlenül van a réz (13) sülre plattírozva, amely 90'-ban el van csavarva. így a 6. és 7. ábra szerinti csavar (rézréz kapcsolat) kiküszöbölhető, és a (13) sín alsó vége a (18) csavarral csatlakozik az acél (17) anódtüskéhez. A plattfrozott (11) kötéssel egyesített bimetál-felületek - következésképpen maguk a (11) kötések - ebben az esetben bimetál-felületek — következésképpen maguk a (11) kötések - ebben az esetben is párhuzamosak a fő mechanikai igénybevétel (P) irányával.

A 9-11. ábrákon felsőtüskés kád (1/b. ábra) esetében mutatjuk be a találmány szerinti anódcsatlakoztatást, dörzshegesztett (3) bimetál alkalmazásával. A (3) bimetált egy vagy több - itt két - alumínium (4) rőd (henger- vagy hasáb-alakú), és acél (12) lemez (9. ábra), vagy pedig ilyen (4) rúdak és maga az acél (17) anódtüske (10., 11. ábra) alkotja. A (4) rudak és (12) lemez vagy (17) anódtüske egymáshoz dörzshegesztett (5) kötéssel vannak csatlakoztatva. A (4) rudak (14) hosszanti geometriai középtengelyei merőlegesek a (12) lemez, illetve a (17) anódtüske csatlakozó felületének a síkjára, vagyis a (4) rudak - ugyanúgy, mint a

3-5. ábrák szerinti kapcsolatok esetében - az egyik egyenes homloklapjukkal illeszkednek a bimetál másik eleméhez. A (4) rudakat a 9. és 10. ábra szerinti kapcsolatok esetében az alumínium (1) mankó (21) fején kialakított (22) horonyba illesztjük, és (2) ömlesztőhegesztéssel (pl. ívhegesztéssel) - célszerűen AH-eljárással - a (4) rudak (14) hosszanti geometriai középtengelyeivel párhuzamosan behegesztjük. A 11. ábra szerinti megoldásnál az alumínium (I) mankó (21) fejében kialakított (23) furatokban helyezzük el a (4) rudakat és (2) ömlesztőhegesztéssel - célszerűen ívhegesztéssel - a (24) homloklapjuk (25) pereme mentén körbehegesztjük. Az acél (12) lemezt (9. ábra) az ugyancsak acélanyagú (17) anódtüskéhez (7) ömlesztőhegesztéssel (ívhegesztéssel) körben erősítjük hozzá. A10. és 11. ábra esetében a (17) anódtüske lemunkált (26) felületéhez az alumínium (4) rudat közvetlenül, dörzshegesztett (5) kötéssel csatlakoztatjuk. A 911. ábrákon a dörzshegesztett (5) kötéssel csatlakoztatjuk. A 9-11. ábrákon a dörzshegesztett (5) kötésekkel egyesített bimetál-felületek - és maguk a kötések a (P) iránnyal párhuzamosak, tehát a kötéseknél alapvetően a kedvező nyfrőigénybevétel lép fel.

A12. és 13. ábrán felsőtüskés kád (1/b. ábra) esetében plattfrozott (9) bimetállal van megoldva az anődcsatlakozás találmány szerinti kialakítása. A (9) bimetál acél (12) lemezből (sínből) és arra plattfrozással célszerűen robbantásos hegesztéssel - felvitt alumínium (10) lemezből (sülből) áll. A (9) bimetál alumínium (10) lemezét (2) ömlesztőhegesztéssel (célszerűen AFI-eljárással) az alumínium (1) mankóhoz csatlakoztatjuk, míg az acél (12) lemezt (7) ömlesztőhegesztéssel az acél (17) anódtüskéhez rögzítjük oly módon, hogy ezek a hegesztési varratok a plattfrozott (11) kötésen túlnyúló szabad (28) végrészekre essenek. A plattfrozott (11) kötéssel egyesített felületek ebben az esetben is párhuzamosak a fő mechanikai igénybevétel (P) irányával.

A14. és 15. ábrán blokkanódos alumínium eletrolizáló kád (la. ábra) anódcsatlakozásának a találmány szerinti dörzshegesztett (3) bimetál, illetve plattfrozott (9) bimetál alkalmazásával .eszközölt kialakítását szemléltetjük. A 14. ábra szerinti kapcsolat két dörzshegesztett (3) bimetált tartalmaz. A két (3) bimetál alumínium (4) rúdjai (27) tompavarrattal vannak egymáshoz hegesztve, mégpedig a homloklapjaik peremei mentén. Ugyancsak a (4) rudak az alumnínium (1) mankóhoz a közös (14) hosszanti, geometriai középtengelyükkel párhuzamos (2) ömlesztőhegesztéssel vannak csatlakoztatva. A (3) bimetálok alumínium (4)

HU 205497 Β rúdjai dörzshegesztett (5) kötésekkel vannak az acél (12) lemezekhez kapcsolva. Az acél (12) lemezeket (7) ömlesztőhegesztésekkel kötik az acél (8) anódtüskehídhoz, amelyből lefelé az acél (17) anódtüskék nyúlnak ki.

A (15) ábrán látható megoldásnál két plattírozott (9) bimetál van a kapcsolat kialakításához beépítve. Ezek alumínium (10) lemezeinek a plattfrozáson túlnyúló szabad (28) végrésze (2) ömlesztőhegesztéssel vannak az acél (8) anódtüske-hídhoz csatlakoztatva, amiből lefelé az acél (17) anódtüskék nyúlnak ki.

A14. és 15. ábrákon is jól látható, hogy a (P) iránynyal párhuzamos bimetál-felületek vannak egyesítve a dörzshegesztett (5) kötések , illetve a plattírozott (11) kötés segítségével, amely kötések természetesen maguk is párhuzamosak a (P) iránnyal.

A 16. és 17. ábrán az la-lc. ábrák bármelyikén látható alumínium elektrolizáló kád találmány szerint oldható katódcsatlakoztatását dörzshegesztett (3) bimetál, illetve plattírozott (9) bimetál alkalmazásával mutatjuk be. A 16. ábrán látható kapcsolat dörzshegesztett (3) bimetáljának réz (13) sínje (vagy lapja), és arra dörzshegesztett (5) kötéssel rögzített alumínium (4) rúdja van.

A (3) bimetál alumínium (4) rődja annak (14) hosszanti geometriai középtengelyével párhuzamos (2) ömlesztőhegesztéssel van az alumínium (29) katód vezérsínhez csatlakoztatva. A (3) bimetál rézből készült (13) sínje az acél áramvezető (30) katódsín megmunkált (31) felületéhez (18) csavarral (oldható kötés) van rögzítve. (A dörzshegesztett (5) kötés a (P) iránynyal párhuzamos).

A 17. ábrán látható plattírozott (9) bimetál réz (13) sínből (lemezből), és arra plattírozott (11) kötéssel felvitt alumínium (10) lemezből áll. A (10) lemez a (15) flexibilis felé eső oldalon a (11) plattírozott kötésen túlnyúló szabad (28) végrésszel rendelkezik. E (9) bimetálnak a (28) végrésze az alumínium (15) flexibilishez (2) ömlesztőhegesztéssel van csatlakoztatva. A (9) bimetál réz (13) sínje az acél (30) katódsín megmunkált (31) felületére illeszkedik, és a (30) katódsinhez oldható kapcsolattal, vagyis anyás (18) csavarral van rögzítve. A plattírozott (11) kötés a (P) iránnyal- ebben az esetben is párhuzamos.

A találmány szerinti katódcsatlakozás azonban kialakítható nem oldható kapcsolattal is. Erre szolgáltatnak példát - dörzshegesztett (3) bimetál alkalmazásával - a 18-20. ábrák.

A 18. és 19, ábrák szerint a dörzshegesztett (3) bimetált két alumínium (4) rúd és acél (6) tuskó alkotja, amelyek dörzshegesztett (5) kötéssel vannak egymással egyesítve. Az alumínium (15) flexibilishez (2) ömlesztőhegesztéssel alumínium (32) tömb van csatlakoztatva, amelyben félkör-keresztmetszetű (22) hornyok vannak kialakítva. Ezekbe a henger alakú (4) rudak a (14) hosszanti geometriai középtengelyeikkel párhuzamos (2) őmlesztőhegesztésekkel vannak rögzítve. A 20. ábra szerinti megoldásnál az alumínium (32) tömbben átmenő hengeres (23) furatot készítünk, és ebbe illesztünk egy hengeres (4) rudat, amelynek a homloklapja egy síkban helyezkedik el a (32) tömb homloklapjával. A (4) rudat a homloklapja pereme mentén körben a (32) tömb homloklapjához hegesztjük; az erre szolgáló ömlesztőhegesztést ebben az eset5 ben is (2) hivatkozási számmal jelöltük. Az előbb említett hasáb alakú acél (6) tuskó az ugyancsak acél áramvezető (30) katódsín megmunkált (33) végfelületéhez (7) ömlesztőhegesztéssel van csatlakoztatva. A 1820. ábrán látható dörzshegesztett (5) kötések minden esetben párhuzamosak a fő mechanikai igénybevétel (P) irányával.

A 21. ábrán is alumínium elektrolizáló kádnak a találmány szerinti nem oldható katódcsatlakozására adtunk példát, ebben az esetben azonban a kapcsolat ki15 alakításához plattírozott (9) bimetált alkalmaztunk. A (9) bimetált acél (12) lemez, és arra plattírozott alumínium (10) lemez alkotja, amelyek a közvetlen kapcsolat helyén, vagyis a plattírozott (11) kötésen mindkét irányban túlnyúlnak; a túlnyúló szabad végrészeket ebben az esetben is (28) hivatkozási számmal jelöltük. A (10) lemez (28) végrésze (2) ömlesztőhegesztéssel az alumínium (15) flexibilishez, a (12) lemez (28) végrésze pedig (7) ömlesztőhegesztéssel az acél (30) katódsínhez van csatlakoztatva.

A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következőkben foglalhatók össze:

mivel a bimetál-kötésre ható mechanikai igénybevétel a szokásos húzás helyett elsősorban a lényegesen kedvezőbb nyírás, a viszonylag rideg kötések élettar30 tama megnövekszik. További előnyt jelent, hogy a bimetál két fém-elemének az áramvezetőkkel összehegesztett helye a bimetálkötéstől távolabb is kialakítható. így a bimetál-kötésnek a behegesztés során keletkező káros felmelegedése kiküszöbölhető vagy csökkenthető, miáltal a rideg vegyületfázisok keletkezése, és ezzel a kapcsolat szilárdságának a csökkenése megakadályozható, vagy legalábbis jelentősen mérsékelhető. Ez egyrészt a szerelési, karbantartási és javítási költségek csökkenését eredményezi, másrészt a javítás ideje alatti terméskiesést kiküszöböli; végül az alumínium elektrolízisnél különösen fontos üzembiztonságot fokozza.

A találmány természetesen nem korlátozódik a fentiekben részletezett kiviteli példákra, hanem az igény45 pontok által definiált oltalmi körön belül sokféle módon megvalósítható.

Claims (11)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   50 1. Kapcsolat alumínium elektrolizáló kád anódjának vagy katódjának áramvezetőhöz történő elektromos és mechanikus csatlakoztatására, amely kapcsolat egymáshoz dörzshegesztett vagy plattírozott kötéssel csatlakoztatott elemekből álló bimetált tartalmaz, azzal

   55 jellemezve, hogy a bimetált (3,9) alkotó elemek oly módon vannak a további áramvezetőkhöz csatlakoztatva, hogy az egymáshoz illeszkedő felületeiket egyesítő dörzshegesztett vagy plattírozott kötésük (5,11) a kapcsolatra ható fő mechanikai igénybevétel irányításával

   60 (P) párhuzamos, vagy lényegében párhuzamos.

   HU 205497 Β
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolat, azzal jellemezve, hogy a bimetál (3,9) alumínium eleme, célszerűen lemeze (10), vagy rúdja (4) az alumínium áramvezetőkhöz, különösen mankóhoz (1), flexibilishez (15) vagy amankó fejéhez (21) ömlesztőhegesztéssel (2) van csatlakoztatva.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kapcsolat, azzal jellemezve, hogy a bimetál (3,9) rézeleme, különösen sülje (13) oldható kapcsolattal, célszerűen csavarral (18,20) van acéláramvezetőhöz, például katódsúihez (30), vagy áramvezetőkhöz csatlakoztatott, réz anyagú összekötő sínhez (19) rögzítve.
4. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kapcsolat, azzal jellemezve, hogy abimetál (3,9) acél eleme, különösen acél tuskója (6) vagy lemeze (12) ömlesztőhegesztéssel (2) van acél áramvezetőhöz, például anódtüske-hídhoz (8), anódtüskéhez (17), vagy katódsúihez (30) csatlakoztatva.
5. 5. A 4. igénypont szerinti kapcsolat, azzal jellemezve, hogy a bimetál (3,9) acél elemét maga az áramvezetőalkotja.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolat, azzal jellemezve, hogy dörzshegesztett bimetáljának (3) alumínium elemét legalább egy rúd (4) alkotja, amely az alumínium áramvezetőhöz, különösen mankóhoz (1), flexibilishez (15) vagy mankó-fejhez (21) a saját hosszanti geometriai középtengelyével (14) párhuzamos, vagy lényegében párhuzamos ömlesztőhnegesztéssel (2) van rögzítve.
7. 7. A 6. igénypont szerinti kapcsolat, azzal jel lemezve, hogy árúd (4) homloklapja (24)pereme(25) mentén az alumínium áramvezetőben kialakított furatba (23) vanbehegesztve.
8. 8. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolat, azzal jel lemezve, hogy platüozott - előnyösen robbantásos hegesztésselkészült - bimetálj ának (9) alumínium eleme, célszerűen lemeze (10) a kötésen (11) túlnyúló végrésszel (28) rendelkezik.
9. 9. A8. igénypont szerinti kapcsolat, azzal jellemezve, hogy a bimetál (9) a túlnyúló végrészén (28) kialakított ömlesztőhegesztéssel (2) van alumínium áramvezetőhöz, például mankóhoz (1), flexibilishez (15) vagy mankó-fejhez (21) csatlakoztatva.
10. 10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti kapcsolat, azzal jellemezve, hogy a bimetál (9) acél eleme, előnyösen lemeze (12) a bimetál-kötésen (11) túlnyúló végrésszel (28) rendelkezik.
11. 11. A10. igénypont szerinti kapcsolat, azzal jellemezve, hogy a bimetált (9) acél áramvezetőhöz, például anódtüske-hídhoz (8) anódtüskéhez (17) vagy katódsínhez (30) csatlakoztató ömlesztőhegesztés (7) a túlnyúló végrészen (28) van kialakítva.