JPS6256239B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一対の非電導性の端部桿が取り付けら
れたカソードからなる金属の電着に用いる改良さ
れたカソード組立体に関する。特に本発明は端部
桿がより容易にかつ永久的に取り付けられる改良
されたカソードに関する。

金属の電解精練や電気精練において使用される
カソード“出発板”（“starter sheet”）から電着
した金属を回収することを可能にするためには、
カソードの端部を保護することが必要であると長
い間考えられてきた。この方法によつてカソード
の２つの面間に電着した金属が橋がけする
（bridging）ことを防止できる。始めは木製の端
部桿を用い、カソードの端部にぴつたりと適合さ
せるために溝を設けていた。これらの木製の桿は
多くの不便を有し、それらの多くは電解槽中の条
件に対して木が侵され易いという結果に起因す
る。効果的でかつ比較的安価であり、同時に頑丈
でカソード板に対して確実な取付けができるよう
な端部桿を提供するために多くの試みがなされて
きた。カソードはぎ取り（cathode―stripping）
機構が用いられるようになつたためにこのような
頑丈で確実な取はぎが可能であるという要求は最
近より重要になつた。

今迄なされた提案の多くは、端部片の取付手段
を提供する方法においてカソードの端部領域から
物質を除去することを含むものである。かくして
アメリカ特許第684921号（1901年10月８日発行、
W.A.McCoy）には溝つきの端部（溝の形は特定
されていない）や孔あき端部を有し、それにアス
フアルトが適用されるようなカソードが記載され
ている。アメリカ特許第1470883号（1923年10月
16日発行、C.H.Schuh）には、孔が開けられたさ
ねつぎされた端部を有し、チヤンネル状の端部桿
が孔を通してリベツトで固定されるようなカソー
ドが記載されている。アメリカ特許第1857903号
には上記技術の改良で、ゴムのリベツトを用いる
ものが記載されている。

カソードの端部を成形するのは費用のかかる方
法であり、これを避けて他の方法で端部桿を取付
けるような種々の提案がなされている。アメリカ
特許第1999144号（1935年３月12日発行、A.B.
Merrill）には加硫方法が提案されており、接着
剤を用いる他の方法も提案されている。アメリカ
特許第3798151号（1974年３月19日発行、A.
Takamura等）には端部桿の外面にくさびを挿入
して変形のないカソードの端部に一層きつちりと
固定するくさび機構が提案されている。アメリカ
特許第2343161号には関連技術が提案されてお
り、それはゴム製のチヤンネル状端部桿の内側に
金属製のチヤンネル補強材を有するものである。
アメリカ特許第3830710号（1974年８月20日発
行、T.S.Marozanski等）には他の変形が記載さ
れており、それは端部桿を保持するためにカソー
ドの端部の上端及び下端にノツチを設け、その端
部桿は引伸ばされてカソードと弾性的に結合する
ものである。

縦に裂かれたプラスチツク製チユーブと、構の
ついたカソード端部を有する非常に簡単な方式が
アメリカ特許第2536877号（1951年１月２日発
行、W.A.Emnanuel等）に記載されており、裂か
れたチユーブが開いてそのスリツトの中へカソー
ドの端部を挿入するものである。円形の輪郭に戻
すためにチユーブは溝に結合する。

これらのすべての方式は次の２つの不利な点の
いずれか一方又は両方を有する。その不利な点と
は複雑さとカソード端部の潜在的な弱さである。
複雑であるために必然的にコストの問題が生ず
る。たとえば端部の連続溝によつて生ずるような
端部の弱さはカソードと端部桿との組立体の頑丈
さを低下せしめるから、又最近のきびしい機械的
処理装置、特にカソードの自動はぎ取り装置に耐
えることができないので望ましいことではない。

本発明は比較的単純で安価でありなおかつ頑丈
な端部桿を有するカソード組立体を提供せんとす
るものである。端部桿の保持方法は金属の除去に
よるカソード端部の劣化なしに行なわれる。

かくして本発明は第１の態様において、カソー
ドの少くとも一つの端部に結合する少くとも一つ
の端部桿併せ有してなる金属電着用のカソード組
立体であつて、該カソードはカソードの端部近傍
の各表面上に少くとも一つの直立する突起を有
し、各突起は近傍のカソード端部に実質的に平行
であるとともにカソード端部からはなれて向き合
つている直立面を有し、直立面は又好ましくは実
質的に同じ直立高さであるとともに近傍のカソー
ド端部から実質的に同じ距離にあり、端部桿はチ
ヤンネル形の非電導性プラスチツク物質であり、
チヤンネルの内側の樋状の面はカソード端部近傍
の突起に固く結合するのに適合しており、それに
よつて端部桿をカソード端部上に保持することを
特徴とする金属電着用のカソード組立体を提供す
る。

本発明はその第２の態様において、カソードの
少くとも一つの端部に結合する少くとも一つの非
電導性プラスチツクの端部桿を併せ有してなるカ
ソード組立体を製造する方法であつて、該カソー
ドの端部近傍の領域にあるカソードの金属を変形
することによつて、カソードの端部近傍におい
て、カソードの各面上に少くとも一つの直立する
突起を形成し、各突起は近傍のカソード端部に実
質的に平行であるとともにカソード端部からはな
れて向き合つている直立面を有し、直立面はまた
好ましくは実質的に同じ高さであるとともに近傍
のカソード端部から実質的に同じ距離にあり；カ
ソード端部近傍に形成された突起と結合するのに
適合した内側の樋状の面を有するチヤンネル形状
の非電導性プラスチツクの端部桿を成形し；端部
桿をカソード端部に係合させて、該カソード端部
に形成された突起に該端部桿を固く結合させるこ
とを特徴とするカソード組立体の製造方法を提供
する。

本発明の好ましい態様においては、端部桿は長
さ方向にのびるチヤンネル材からなり、ここにお
いてチヤンネルの内面はたがいに遠ざかる方向に
傾斜しており、チヤンネルはその外端にカソード
上の突起と結合する突状のリツプを有する。カソ
ードの端部桿は適当な非電導性プラスチツク物質
を適当な型を用いて押出し成形して作るのが便利
である。

本発明の今一つの好ましい態様においては、カ
ソードはその少くとも一方の端部近傍に複数の比
較的短かい突起を有し、各突起は必要な直立面を
有し、直立面の合計の長さは近傍カソード端部の
全長さより実質的に短かく、たとえば約1/4であ
る。

本発明を添付の図面に従つて詳細に説明する。

第１図に示すようにカソードは支持体としての
ヘツダーバー（それに対して適当な電気接続がな
される。）に取付けられた金属板１０からなる。
カソードの各垂直端部１６に端部桿１２が取付け
られる。端部桿１２はカソード１０の端部１６の
少くともカソードが電解槽中に置かれた時に電解
質中又はその近傍になる部分を覆う。端部桿は電
着金属の好ましくない橋がけを回避するために通
常はカソードの下端から僅かに突出している。カ
ソードの下端から端部桿が常に突出しているよう
にするために、カソードの端部１６の上端近くを
変形せしめて、下端に衝撃が加わつても端部桿が
長さ方向に移動しないようにしてもよい。カソー
ドの端部領域１６に形成された突起を示すため
に、一方の端部桿１２の一部が切欠かれて示され
ている。これらの突起は第２図及び第５図により
明らかに示すように直立した比較的短かい突起１
８からなり、突起は近傍のカソードの端面２２に
実質的に平行な直立面２０を有する。第１図及び
第２図に示すように複数個の突起１８があり、そ
れらは実質的に線状でかつ近傍の端面２２から等
距離に配列されている。

第２図は又突起１８の線がカソード板１０の両
面に形成されていることを示す。第５図から見ら
れるように、２列の突起は好ましくはそれらの面
２０が隣接するカソード端面２２から等距離に線
状になるように配置される。

突出部１８はカソード板１０の端部１６を第６
図で平面図で示すような形の一対の型の間でプレ
スして作るのが便利である。これらの型は交互に
空所２４とパンチ２６を有する。カソードの端部
１６を協同する一対の型でプレスすると、パンチ
２６はカソードの金属を協同する空所２４の形に
変形せしめ、かくして凹み２８ができると同時に
他の面には突起１８が形成される（第２図）。型
の空所２４を適当な形にして突起１８が必要な直
立面２０を有するように成形する。得られる凹み
と突起との関係は第４図及び第５図に明らかに示
されている。

突起部の変形を第３図に示すが、この場合には
連続した直立面３２を有する連続した１個の突起
３０がカソード板１０の各々の面上に作られる。
同様な突起３０がカソード板の他の側に作られ、
その突起も又直立面３２を有する。このような形
の突起は第７図に示す方法で作ることができる。
カソード板１０を型板３４，３６の間に突出した
（点線で示す）端部１６を残してクランプする。
しかる後傾斜面４０を有するローラー３８を近傍
のカソード端縁２２に対してプレスして金属を所
定の形に変形せしめる。

第５図及び第８図では、好ましい形の２個の突
起部のいずれに対しても同じ形の端部桿が用いら
れることが示される。端部桿１２の本体は内面４
２と底面又は中心面４４を有するチヤンネル形に
成形される。これらのチヤンネルの面の外側端に
内側に突出するリツプ４６が設けられ、各リツプ
は内面４８を有する。端部桿の外形は重要ではな
いが図に示すような円形輪郭が適当であることが
分つた。重要なことは端部桿は充分に柔軟でこれ
をカソードの端部に取付ける際に―第５図の左側
に示すように―リツプ４６が突起部２０上を移動
するにつれて開くことができるということであ
る。更に取付け前の端部桿のリツプ４６の間隙
を、カソード金属板１０の厚みよりもいくらかう
すくして対向するカソードの面と弾性的に結合す
るようにするのが便利である。

カソードの端部に取付けられた時の端部桿の形
状は第５図及び第８図に明らかに示される。隣接
するカソードの端面２２は端部桿のチヤンネルの
底面４４に対して近接すると同時に端部桿の内側
リツプ４６は突起部１８（第５図）及び３０（第
８図）にぴつたりと結合し、面４８と２０（第５
図）又は面４８と３２（第８図）は実質的に接触
している。かくして端部桿は“瞬間”（“snap―
on”）結合で結合して永続的な組立体を提供す
る。

望むならば電解質に侵されない接着剤又は充填
剤を用いて端部桿とカソードの間にできる間隙を
満たしてもよい。これは組立前のカソード又は端
部桿の面４４のいずれにも適用することができ
る。端部桿のカソード端部への取付けは又接着剤
を塗り拡げて残留する凹所を満たすのにも役立
つ。

今迄の詳細な説明から本発明について数多くの
変形が可能であることが明らかである。最も明ら
かな変形はカソードの突起面と端縁間の距離であ
る。これは明らかに選択の問題であるが、カソー
ドの厚みが約５mmの場合で突起面と端縁間の距離
を約７〜10mmとするのが便利であることが分つ
た。同様に突起部の直立面の高さは約１mmが適当
であることがわかつた。複数の突起（第２図）を
用いる場合には又いくつかの変形が可能である。
協同する型を用いて突起を形成するのが最も容易
であり、かくしてこれらはたがいに直接対向する
ことがない。しかしながら連続した突起を作るた
めにローラー法の変形を用いることもできる。カ
ソードの一方の側で突起を交互にするのが好まし
いが、これが唯一の可能な配列ではない。決定要
因は端部桿を適当に保持するに充分な突起を確保
するための必要の度合である。対になつた型につ
いての変形として一対の山形のロールを用いるこ
ともできる。

端部桿に用いるプラスチツク物質についても選
択が考えられ、多くの物質が文献でのべられてい
る。適切な基準はプラスチツク物質が非電導性
で、もろくなく、カソードの端部をつかむために
充分な弾性と剛性を有するということである。そ
れは又浴中のいくらかきびしい条件に耐えるもの
でなければならない。好ましい物質はアクリロニ
トリル―ブタジエン―スチレン共重合体である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一方の端部桿の一部を欠除したカソー
ド組立体を示し、第２図は第１図のカソードの端
部の俯瞰図であり、第３図は他の形の突起の俯瞰
図であり、第４図は第１図の―線に沿う断面
図であり、第５図はカソード上の一個の端部桿の
位置を示すための第１図の―線に沿う断面図
であり、第６図は第１図のカソードを製造するに
適した型を示し、第７図は第３図のカソードを製
造する方法を図形的に示し、第８図は端部桿を取
付けた第３図のカソードの断面図である。 １０：カソード金属板、１２：端部桿、１８：
突起、２０：直立面、３０：突起、３２：直立
面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カソードの少くとも一つの端部に結合する少
   くとも一つの端部桿を併せ有してなる金属電着用
   のカソード組立体であつて、該カソードはカソー
   ド端部の近傍の各表面上に少くとも一つの直立す
   る突起を有し、各突起は近傍のカソード端部に実
   質的に平行でありかつカソード端部からはなれて
   向き合つている直立面を有し、非電導性プラスチ
   ツクの端部桿はチヤンネル形状であり、チヤンネ
   ルの内側の樋状の面はカソード端部近傍の突起と
   固く結合するのに適合しており、それによつて端
   部桿をカソード端部上に保持することを特徴とす
   る金属電着用のカソード組立体。 ２ カソードの少くとも一つの端部に結合する少
   くとも一つの非電導性プラスチツクの端部桿を併
   せ有してなるカソード組立体の製造方法であつ
   て、該カソードの端部近傍の領域にあるカソード
   の金属を変形することによつて、カソードの端部
   近傍においてカソードの各面上に少くとも一つの
   直立する突起を形成し、各突起は近傍のカソード
   端部に実質的に平行でありかつカソード端部から
   はなれて向き合つている面を有し；カソード端部
   近傍に形成された突起と固く結合するのに適合し
   た内側の樋状の面を有するチヤンネル形状の非電
   導性プラスチツクの端部桿を形成し；端部桿をカ
   ソード端部に係合させて、該カソード端部の近傍
   に形成された突起に該端部桿を固く結合させるこ
   とを特徴とするカソード組立体の製造方法。