DD202053A5 - Elektrolysezelle - Google Patents

Abstract

Eine Fluessigkeits- und gasdicht geschlossene Elektrolysezelle besteht aus einem kastenfoermigen, oben offenen Zellentrog 1, auf dem ein auf seiner Unterseite elastische Dichtungen 13 aufweisender Deckel 14 aufgelegt ist. Dabei ist der Zellentrog 1 mit mindestens je einem Stutzen (2, 3, 4) fuer Einlauf, Ueberlauf und Ablauf versehen. An der Innenseite des Zellentroges 1 sind nahe seinem oberen Ende zwei einander gegenueberliegende Flansche 6 zur Aufnahme von Elektrodentragbalken 7 angeordnet. Die Innenseiten von Zellentrog 1 und Deckel 14 sind mit einer chemisch widerstandsfaehigen und elektrisch isolierenden Auskleidung ueberzogen. An mindestens einer Seite des Zellentroges 1 sind in dessen Oberkante mit Abstand voneinander mehrere halbkreisfoermige Ausnehmungen 8 zur Aufnahme von nach aussen ueberstehenden, im Querschnitt halbkreisfoermigen Strombalken 9 eingearbeitet. Die Oberkante des Zellentroges 1 einschliesslich der Ausnehmungen 8 ist mit einer Dichtung (11, 12) aus elastischem Material belegt. Die elastischen Dichtungen 13 an der Unterseite des Deckels 14 wirken mit den Dichtungen (11, 12) an der Oberkante des Zellentroges 1 und der Oberseite des Strombalken 9 dichtschliesend zusammen. Die seitlich aus dem Zellentrog 1 herausragenden Enden der Strombalken 9 liegen mit grosser Beruehrflaeche auf einer seitlich am und mit Abstand vom Zellentrog 1 verlaufenden Hauptstromschiene 17 auf. Innerhalb der Elektrolysezelle beruehren sich die Elektrodentragbalken 7 und die Strombalken 9 elektrisch leitend.

Description

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Elektrolysezelle Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flüssigkeits- und gasdicht geschlossene Elektrolysezelle, welche aus einem kastenförmigen, oben offenen Zellentrog besteht, auf dem ein auf seiner Unterseite elastische Dichtungen aufweisender Deckel aufgelegt ist, wobei der Zellentrog mit mindestens je einem Stutzen für Einlauf, Überlauf und Ablauf versehen ist und wobei an der Innenseite des Zellentroges nahe seinem oberen Ende zwei einander gegenüberliegende Plansche zur Aufnahme von Elektrodentragbalken angeordnet, sind und wobei die Innenseiten von Zellentrog und Deckel mit einer chemisch widerstandsfähigen und elektrisch isolierenden Auskleidung überzogen sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus der DE-PS 1 571 744 ist eine flüssigkeits- und gasdicht verschlossene Elektrolysezelle bekannt, welche aus einem kastenförmigen, oben offenen Zellentrog, einem auf dem Zellentrog befestigten Tragrahmen und einem auf dem Tragrahmen aufliegenden Deckel besteht. Dabei ist der Zellentrog mit Stutzen für Zulauf, Überlauf und Entleerung versehen, während der Deckel mit Durchführungsstutzen für die Stromzuführungsbolzen versehen ist. Weiterhin ist der untere Plansch des Trägrahmens nach der Innenseite verbreitert, um als Auflagefläche für die Elektrodentragbalken zu dienen. Schließlich sind die Innenseiten von Zellentrog, Tragrahmen und Deckel mit einer chemisch widerstandsfähigen und elektrisch isolierenden Auskleidung überzogen. An jedem in der Elektrolysezelle befindlichen Kathodenrahmen und Anodenrahmen ist ein senkrecht nach oben weisender Stromzuführungs-

bolzen befestigt, wobei die Abdichtung zwischen den Durch-

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führungsstutzen im Deckel und den Stromzuführungsbolzen durch einen Gummifaltenbalg erfolgt. Oberhalb des Deckels ist jeder Stromzuführungsbolzen zur Zuleitung des Stromes mit einem flexiblen Kupferband verschraubt.

Wenn eine derartig gestaltete Elektrolysezelle für Elektrolysensen eingesetzt wird, bei denen sich.das Elektrolyseprodukt an einer Elektrode abscheidet, beispielsweise bei der elektrolytischen Gewinnung von Braunstein aus Mangansalzlösungen, so müssen vor jeder Entnahme von Elektrolyseprodukt aus der Elektrolysezelle eine Reihe von Kupferbändern und Gummifaltenbälgen demontiert werden, bevor der Deekel abgehoben werden kann. Eine entsprechende Montage ist nach Wiederaufsetzen des Deckels erforderlich.

Ziel der Erfindung -

Ziel der Erfindung ist es, die lachteile des Standes der Technik zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektrolysezelle zu schaffen, bei welcher zur Entnahme von festem-Elektrolyseprodukt der Deckel leicht entfernt und wieder aufgesetzt werden kann sowie die Elektroden durch einfaches Hochheben aus dem geöffneten Zellentrog entnommen.v/erden können. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einer aus einem kastenförmigen, oben offenen Zellentrog und einem Deckel bestehenden Elektrolysezelle an mindestens einer Seite des Zellentroges in dessen Oberkante mit Abstand voneinander mehrere halbkreisförmige Ausnehmungen zur Aufnahma von nach außen überstehenden, im Querschnitt halbkreis-

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fo'rmigen Strombalken eingearbeitet sind; daß die Oberkante des Zellentroges einschließlich der Ausnehmungen mit einer Dichtung aus elastischem Material belegt ist; daß die elastischen Dichtungen an der Unterseite des Deckels mit den Dichtungen an der Oberkante des Zellentroges und der Oberseite der Strombalken dichtschließend zusammenwirken; daß die seitlich .aus dem Zellentrog herausragenden Enden mit großer Berührungsfläche auf einer seitlich am und mit Abstand vom ' Zellentrog verlaufenden Hauptstromschiene aufliegen; und daß sich innerhalb der Elektrolysezelle die Elektrodentragbalken und die Strombalken e'inander elektrisch leitend berühren.

Die Elektrolysezelle gemäß der Erfindung kann weiterhin wahlweise noch dadurch ausgestaltet sein, daß

a) die Oberkante des Zellentroges von einem Flansch gebildet ist, in dessen Oberseite eine umlaufende Uut zur teilweisen Aufnahme der Dichtung eingearbeitet ist;

b) die Dichtung eine Rundschnurdichtung ist;

c) die Oberkante des Zellentroges mit einer eine Ausnehmung aufweisenden Halbprofildichtung überzogen ist;

d) die seitlich aus dem .Zellentrog herausragenden Enden der Strombalken'in federelastische Gabeln eingerastet sind, welche an der Hauptstromschiene befestigt sind;

e) die Gabeln aus Kupfer bestehen;

f) die Elektrodentragbalken und die Strombalken fest miteinander verbunden sind· . "

Bei der erfindungsgemäßen Elektrolysezelle, welche insbesondere zur Herstellung von Braunstein durch anodische Oxidation von Mangansalzlösungen geeignet ist, wird der Strom zu der Kathode und zu den Anoden se Γι lieh zwischen der Oberkante des Zellentroges und dem Deckel zugeführt, wodurch

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die Arbeitsabläufe beim Blektrodenwechsel zur Gewinnung des Elektrolyseproduktes wesentlich vereinfacht werden, weil die Verschraubungen sowohl der Dichtungsbalken an den Stromzufuhr ungsbolzen als auch der flexiblen Stromzuführungsleitungen fortfallen. Dabei sind die aus geflochtenen Kupferbändern großen Querschnittes bestehenden Stromzufuhrungsleitungen nur schwer zu bewegen und unterliegen wegen ihrer großen Kupferoberfläche starker Korrosion,

Bei der Elektrolyse gemäß einer vorteilhaften ^usführungs- . form der Erfindung ist der elektrische Kontakt zwischen dem Strombalken und den federelastischen Gabeln so intensiv, daß auf eine Schraubverbindung, beispielsweise über flexible Kupferbänder, verzichtet werden kann,

Ausführungsbeispiel

In der beigefügten Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei zeigen:

Fig« 1: eine Seitenansicht auf eine Elektrolysezelle;

Fig. 2: eine Seitenansicht auf den oberen Bereich der Elektrolysezelle;

Pig. 3: eine Teildraufsicht auf die Elektrolysezelle;.

Fig, 4 und 5: räumliche Darstellungen eines Teiles des oberen Bereiches der Elektrolysezelle.

Ein oben offener Zellentrog 1, dessen Innenflächen mit einer» Gummierungsschicht versehen sind, weist einen Zulaufstutzen

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2, einen Überlaufstutzen 3 und einen Ablaufstutzen 4 auf und ist an einer Außenseite mit einer 'Wärmedämmschicht 5 versehene Der Zellentrog 1 enthält in seinem oberen Bereich zwei einander gegenüberliegende Plansche 6 zur Auflage von Elektrodentragbalken 7o Der obere Rand des Zellentroges 1 ist auf einer Seite mit mehreren, halbkreisförmigen Ausnehmungen 8 versehen, in welche im Querschnitt halbkreisförmige, nach außen überstehende Strombalken 9 eingelegt sind» Dabei kann der obere Rand des Zellentroges 1 mit einem Flansch versehen sein, welcher die Ausnehmungen 8 aufweist,- wobei etwa in der Mitte des Flansches 10 eine umlaufende Nut auch im Bereich der Ausnehmungen 8 eingearbeitet ist, in welche eine Rundschnurverdichtung 11 eingelegt ist. Es kann aber auch über den oberen Rand des Zellentroges 1 eine mit einer Hut versehene umlaufende Halbprofildichtung 12 überzogen sein. Auf den Strombalken 9 bzw. auf dem oberen Rand des Zellentroges 1 liegt ein mit an seiner Unterseite mit elastischen Dichtungen 13 versehener Deckel 14 auf, welcher ledig-. lieh eine Öffnung zur Auflage einer Berstscheibe 15 aufweist. Die außerhalb des Zellentroges 1 befindlichen Enden der Strombalken 9 rasten mit großer Fläche in federelastische Gabeln 16 ein, welche an der Hauptstromschiene 17 befestigt sind»

Claims (7)

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1« Plüssigkeits- und gasdicht geschlossene Elektrolysezelle, bestehend aus einem kastenförmigen, oben offenen Zellentrog, auf dem ein auf seiner Unterseite elastische Dichtungen aufweisender Deckel aufgelegt ist, wobei der Zellentrog mit mindestens je einem Stutzen für Einlauf, Überlauf und Ablauf versehen ist und wobei an der Innenseite des Zellentroges nahe seinem oberen Ende zwei einander gegenüberliegende Flansche zur Aufnahme von Elektroden-, tragbalken angeordnet sind und wobei die Innenseiten von Zellentrog und Deckel mit einer chemisch widerstandsfähigen und elektrisch isolierenden Auskleidung überzogen sind, gekennzeichnet dadurch, daß an mindestens einer Seite des Zellentroges (1) in dessen Oberkante mit Abstand voneinander mehrere halbkreisförmige Ausnehmungen (8) zur Aufnahme von nach außen überstehenden, im Querschnitt halbkreisförmigen Stfombalken (9)· eingearbeitet,sind, und daß die Oberkante des Zellentroges (1) einschließlich der Ausnehmungen (8) mit einer Dichtung (11, 12) aus elastischem Material belegt ist, und daß die elastischen Dichtungen (13) ander Unterseite des Deckels (14) mit den Dichtungen (11, 12) an der Oberkante des Zellentroges (1) und der Oberseite der Strombalken (9) dichtschließend zusammenwirken, und daß die seitlich aus dem Zellentrog (1) herausragenden Enden der Strombalken (9) mit großer Berührungsfläche auf einer seitlich am und mit Abstand vom Zellentrog (1) verlaufenden Hauptstromschiene (17) aufliegen, und daß sich innerhalb der Elektrolysezelle die . Elektrodentragbalken (7) und die Strombalken (9) einander elektrisch leitend berührten.

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2. Elektrolysezelle nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Oberkante des Zellentroges (1) von einem Plansch (10) gebildet ist, in dessen Oberseite eine umlaufende Hut zur teilweisen Aufnahme der Dichtung (11) eingearbeitet ist»

3. Elektrolysezelle nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Dichtung (11) eine Rundschnurdichtung ist.

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Erfindungsanspruch

4. Elektrolysezelle nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Oberkante des Zellentroges (1) mit einer- eine Ausnehmung aufweisenden Halbprofildichtung (12) überzogen ist.

5. Elektrolysezelle nach einem der Punkte 1 bis 4> gekennzeichnet dadurch, daß die seitlich aus dem Zellentrog (1) herausragenden Enden der Strombalken (9) in federelastische Gabeln (16) eingerastet sind, welche an der Hauptstromschiene (17) befestigt sind.

6. Elektrolysezelle nach Punkt 5» gekennzeichnet dadurch, daß die Gabeln (16) aus Kupfer bestehen.

7. Elektrolysezelle nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Elektrodentragbalken (7) und die Strombalken (9) fest miteinander verbunden sind.

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen