Kurze Beschreibung des Standes der Technik Eine derartige Kurzschließereinrichtung ist bereits aus der Zeitschrift"Minerales Revista", Februar 2000, Seite 35-42 bekannt.

In dieser Zeitschriftdarstellung wird die Entwicklung einer neuartigen Kurzschließerrahmenausrüstung für Elektrolysezellen beschrieben, die zur Herstellung von reinem Kupfer dienen. Mit Hilfe der Kurzschließeranordnung können solche Zellen außer Betrieb gesetzt werden, die beispielsweise zu Wartungszwecken außer Betrieb genommen werden müssen, wobei die Kurzschließeranordnung ermöglicht, die nicht betroffenen Zellen weiter arbeiten zu lassen, d. h., daß der elektrische Strom nicht unterbrochen werden muß. Dadurch kann der Kupfer- Elektrolyse-Prozeß wirksamer und optimaler gestaltet werden. Allerdings ist die Anordnung sehr schwer und dadurch schwierig zu handhaben.

Aus der DE 198 13 557 A1 ist ein Trennschalter bekannt, der mittels pneumatischem Antrieb arbeitet und hohe Ströme schalten kann.

Die europäische Patentschrift 0 012 752 (entsprechend der WO 79/00670) beschreibt einen Kurzschließer für hohen Gleichstrom und erlaubt es, eine Zelle in einer Serie von Elektrolysezellen, die zur Erzeugung von Chlor oder Aluminium vorgesehen sind, beispielsweise ohne eine Unterbrechung des Betriebs der anderen Zellen zu isolieren und auseinanderzunehmen. Der in der Druckschrift beschriebene Kurzschließer ist mit zwei Sätzen von sich bewegenden Kontakten ausgestattet, die durch eine gemeinsame Welle gesteuert werden und mit zwei stromführenden Anordnungen zusammen arbeiten, die einen deformierbaren Teil aufweisen und durch in Gehäusen zirkulierendes Wasser gekühlt werden.

Aufgabe der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, die aus der erstgenannten Druckschrift bekannte Kurzschließereinrichtung für Elektrolysezellen insbesondere dahingehend zu verbessern, daß das Gewicht der Kurzschließereinrichtung reduziert wird und die Einrichtung dadurch leichter handhabbar, aber auch billiger in der Herstellung ist. In einer Weiterbildung soll erreicht werden, daß die Stromverluste reduziert werden können, was zur Energieeinsparung dient. Des weiteren sollte die Kurzschließereinrichtung selbst weniger Wartung erfordern und höhere Standzeit der Kontakteinrichtungen liefern. Aufgabe der Erfindung ist es außerdem für Elektrolysezellen geeignete Fußkontakte zur unter Federkraft stehenden elektrischen Verbindung eines Elektrodenanschlusses, wie Anode oder Katode einer Elektrolysezelle, mit einem elektrischen leitenden Rahmen oder Schiene, wie einen eine Kurzschließeranordnung tragenden, auf die Elektrolysezelle absenkbaren Kurzschließerrahmen für hohe Ströme zu schaffen.

Lösungswege Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Kontaktarme mit einer Fluidkühleinrichtung verbunden sind. Dadurch kann der Querschnitt der beispielsweise aus Kupfer bestehenden Kontaktarme drastisch zurückgenommen werden, beispielsweise auf 25 % reduziert werden. Entsprechend niedriger ist das Gewicht der erfindungsgemäß ausgestalteten Kurzschließereinrichtung, wodurch die Verfahrbarkeit und auch sonstige Handhabbarkeit verbessert wird. Außerdem wird die Gefahr der Beschädigung der Anschlußkontakte der Zelle (n) verringert. Hinzu kommt eine billigere Herstellung, vor allem ist weniger Kupfermaterial erforderlich.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfassen die Schaltereinrichtungen Vorkontakte und Hauptkontakte, und zumindest die Hauptkontakte stehen mit der Fluidkühleinrichtung in thermischer Verbindung. Auf diese Weise wird ebenfalls die Möglichkeit geschaffen, mit kleineren Kupferquerschnitten zu arbeiten und damit mit einem geringeren Gewicht auszukommen, abgesehen davon, daß die Kombination von Vorkontakten und Hauptkontakten besonders hohe Schaltzahlen ermöglichen.

Vorzugsweise sind die Schaltereinrichtungen an einem Ende der Kontaktarme angeordnet, was ebenfalls die Handhabbarkeit erleichtert. Es können aber auch an beiden Enden der Kontaktarme Schaltereinrichtungen vorgesehen sein, was wiederum der Gewichtsverringerung dient, da (auch in Richtung des anderen Endes) die Querschnitte der Kupferkontaktarme verringert werden können.

Die Wartungsarbeiten lassen sich dadurch beschleunigen, daß gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mehrere Kontakteinrichtungen entlang der Längserstreckung der Kontaktarme angeordnet sind. Damit lassen sich also ganze Gruppen von Zellen gleichzeitig kurzschließen.

Gemäß einer noch anderen Weiterbildung der Erfindung ist der stromführende Querschnitt der Kontaktarme mit jeder Kontakteinrichtung in Richtung auf die Schalteinrichtungen zunehmend ausgestaltet, was eine Anpassung an die tatsächliche Strombelastung bedeutet und damit wiederum eine möglichst effektive und damit gewichtssparende Konstruktion dargestellt.

Der Rahmen kann elektrisch isolierende Distanzstücke zwischen den Kontaktarme aufweisen, was die Stabilität der Gesamtanordnung erhöht, ohne daß die Gefahr von Betriebsstörungen durch fehlgeleitete Ströme besteht.

Der besseren Handhabbarkeit dient es, wenn gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung der Rahmen Befestigungseinrichtungen, wie Krananhängeösen, für eine Transporteinrichtung aufweist.

Den gleichen Zielen dienen trichterförmige Einführungen am Rahmen und/oder den Zellen. Insbesondere dienen vier Führungsbolzen zum genauen Positionieren des Rahmens auf dem Zellenrand.

Der Rahmen umfaßt vorzugsweise eine Stahlkonstruktion als Tragelement, sowie eine aus Kupfer bestehende Kontaktarmanordnung, die über elektrisch isolierende Verbindungseinrichtungen an der Stahlkonstruktion befestigt ist.

Für die mit der Zelle in Berührung kommenden Kontakteinrichtungen haben sich federnde Metallstreifen aus Kupfer oder dgl. bewährt.

Hinsichtlich der Schalteinrichtungen wird vorzugsweise mit pneumatischem Antrieb gearbeitet, der in der mit korrodierenden Gasen geschwängerten Umgebung besonders robust ist. Aber auch Handantrieb oder Antrieb mittels elektrischem Motor ist möglich.

Es können Sensoreinrichtungen für die Temperatur des Fluids, wie Kühlwassers, im Rahmen angeordnet sein, deren Meßsignale einer zentralen Steuerungs-und Überwachungseinrichtung zugeführt sind.

Ebenso können aber auch Sensoreinrichtungen für Strom und/oder Spannung oder Spannungsabfall am Rahmen angeordnet sein, deren Meßsignale ebenfalls einer zentralen Steuerungs-und Überwachungseinrichtung zuführbar sind.

Diese zentrale Steuerungs-und Überwachungseinrichtung kann am Rahmen oder entfernt von diesem vorgesehen sein, wobei sie auch den Fluidumlauf steuern könnte, also z. B. eine Umwälzpumpe für Kühlwasser.

Ebenso kann diese zentrale Steuerungs-und Überwachungseinrichtung die Bewegung der Haupt-Schaltkontakte wie auch der eventuell vorhandenen Vor- Schaltkontakte zeitlich steuern, um so die Lebensdauer dieser Kontakte zu vergrößern.

Verbesserte Fußkontakte erhält man dadurch, daß ein schräg zur Absenkrichtung (meist die vertikale Richtung) des Rahmens axial gegen Federkraft verschieblich am Rahmen gelagertes Kontaktbein vorgesehen wird, welches Kontaktbein an seinem freien Ende ein Kontaktelement trägt, das vorzugsweise eine gekrümmte, wie teilkreisförmige Kontaktfläche aufweist.

Durch diese Merkmale wird erreicht, daß sich beim Absenken des die Fußkontakte tragenden Rahmens auf eine kurzzuschließende Anordnung, wie der Elektrodenanschluß einer Anode oder Katode einer Elektrolysezelle, sich die Kontaktfläche des Kontaktelements bei der Absenkbewegung entlang der Kontaktfläche des Elektrodenanschlusses verschiebt und dadurch Kratz-und Schleifwirkung und damit Reinigungswirkung entfaltet. Diese Reinigungswirkung ist dann besonders wichtig, wenn, wie bei vielen Anwendungen, wie beispielsweise bei Elektrolysezellen, durch während des Elektrolyseprozesses frei werdende korrodierende Gase die Kontaktoberflächen oxydiert werden, was Kontaktschwierigkeiten und hohe Übergangswiderstände auslösen kann, wenn der Kontakt nur einfach aufgesetzt wird, wie es bisher der Fall ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das freie Ende des Kontaktbeins derart in der von der Absenkrichtung und der Richtung der Axialbewegung des Kontaktbeins aufgespannten Ebene abgeknickt, daß dieses Ende senkrecht zur Absenkrichtung (also meist in einer horizontalen Richtung) verläuft.

Durch diese Maßnahme wird die Richtung des Reibvorganges besser kontrolliert.

Gemäß einer anderen Weiterbildung des Fußkontaktes trägt das Kontaktelement über die Seitenflächen des Kontaktelements in Richtung des freien Endes vorspringende Führungsflächen. Durch diese Maßnahme wird das Aufbringen der Fußkontakte auf die Elektrodenanschlüsse auch dann ermöglicht, wenn die Aufhängung des Rahmens oder Bedienung Ungenauigkeiten enthält.

Dem gleichen Zweck dient es, wenn die Führungsflächen von Führungsblechen gebildet werden, die sich zu ihren freien Enden hin trichterförmig erweitern.

Es ist günstig, wenn das Kontaktbein in einem hülsen-oder kastenförmigen Gehäuse bis auf ein gewolltes Spiel im wesentlichen drehstarr, zwischen zwei Endstellungen axial verschieblich gelagert ist.

Dadurch wird erreicht, daß beim Aufsetzen des Rahmens mit den Fußkontakten die gewünschte Bewegung auf dem Elektrodenanschluß automatisch erreicht wird.

Zweckmäßigerweise werden die Grenzen der Axialbewegung von einer in das Kontaktbein seitlich eingeschraubten Schraube oder von einem in eine oder durch eine Querbohrung im Kontaktbein ein-oder hindurch gesteckten Stift festgelegt.

Die Schraube oder der Stift können in einem von der Hülse gebildeten Langloch geführt sein, dessen Länge die mögliche Axialverschiebung definiert und dessen Breite ein erwünschtes Spiel der im übrigen drehstarren Führung des Fußes ermöglicht, wobei vorzugsweise das Langloch nach außen hin von einem mit der Schraube oder dem Stift wandernden Abdeckblech abgedeckt ist. Dadurch wird verhindert, daß z. B. Schmutz und Gase in die Gleitlagerung eindringen können.

In die gleiche Richtung wirkt es, wenn gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Innenraum des hülsenförmigen Gehäuses für das Kontaktbein ein Gleitlager bildet und dieses Gleitlager gegen Eindringen von Wasser, Staub, Gase und dgl. durch Dichtungseinrichtungen, wie O-Ring-Dichtungen abgedichtet ist.

Es ist günstig, wenn die Federkraft einstellbar ist, was beispielsweise durch eine Schraube, an der sich die Feder abstützt, erreicht werden kann.

Da auch das Kontaktelement leiden kann, insbesondere durch die beim Elektrolyseprozeß entstehenden Gase, ist es günstig, wenn das Kontaktelement und/oder das Führungsblech mit dem Bein auswechselbar verschraubt sind.

Um eine sichere elektrische Verbindung auch für hohe Ströme zwischen dem Fußkonkakt und seiner Lagerung bzw. seiner Halterung, wie Rahmen sicherzustellen, ist es günstig, wenn ein flexibles Kontaktband oder Lamellenband mit seinem einen Ende an dem hülsenförmigen Gehäuse oder dem Rahmen angeschraubt und mit seinem anderen Ende am inneren Stirnende des Kontaktbeins angeschraubt, angelötet oder angeschraubt ist.

Zur besseren Führung während des kontaktgebenden Absenkens des Rahmen ist es günstig, wenn der den einen oder die mehreren Fußkontakte tragende Rahmen elektrisch isolierende konische Führungsbuchsen oder-Stifte aufweist, in die von den Elektrolysezelle ausgehende konische Führungsstifte oder-buchsen beim Aufsetzen des Rahmens auf die Zellen zwecks Ausrichtung der Kontaktelemente zu den Kontakten der Zellen eindringen.

Um den Querschnitt der Fußkontakteinrichtung möglichst klein lassen zu können, ist es günstig, wenn die Kontaktarme, die die Fußkontakte tragen, mit einer Fluidkühleinrichtung verbunden sind, die auch die Fußkontakte kühlt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Es zeigt : Fig. 1 in einer Draufsicht eine erfindungsgemäß ausgestaltete Kurzschließereinrichtung für die Wartung von Elektrolysezellen, an dessen einen Ende eine Schaltereinrichtung vorgesehen ist ; Fig. 2 in einer Ansicht von vorn auf die Kurzschließereinrichtung gemäß Fig. 1 zur Erläuterung der Schaltereinrichtung ; Fig. 3 und Fig. 4 in ähnlichen Ansichten wie Fig. 1 und Fig. 2 eine Kurzschließereinrichtung für die Wartung von Elektrolysezellen, die mit zwei Schaltereinrichtungen an beiden Enden versehen ist ; Fig. 5 in einer gegenüber der Fig. 4 vergrößerten Darstellung die pneumatisch betätigbare Schaltereinrichtung mit vier Vorkontakten und sechs Hauptkontakten ; Fig. 6 eine weitere Darstellung zur Erläuterung der Kontaktanordnung ; Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII der Fig. 1 ; Fig. 8A eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines verbesserten Fußkontaktes in ausgefahrener Ruhestellung ; Fig. 8B den Fußkontakt der Fig. 8A in eingeschobener Arbeitstellung ; Fig. 8 C eine Stirnansicht des Fußteils des Fußkontaktes der Fig. 8A ; Fig. 9A, 9B und 9C entsprechende Ansichten eines noch anderen Fußkontaktes ; und Fig. 10 in einer ähnlichen Ansicht wie Fig. 7 ein Führungsmittel zur Ausrichtung des Rahmens auf eine Elektrolysezellenanordnung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung In Fig. 1 ist in einer Draufsicht eine Kurzschließereinrichtung 10 für die Wartung von Elektrolysezellen, nicht dargestellt, zu erkennen, die mit einem kurzschließbare Kontakteinrichtungen 14 aufweisenden Rahmen 16 versehen ist, der auf einer Zelle oder auf einer Gruppe von Zellen derart aufsetzbar ist, daß die Kontakteinrichtungen 14 in elektrischen Kontakt mit den Anschlüssen der Zelle (n) kommen, wobei der Rahmen 16 von einer Trageinrichtung 18 gestützte Kontaktarme 20 und eine daran angeschlossene Schaltereinrichtung 22 umfaßt. Wie die vergrößerte Schnittansicht entlang der Schnittlinie VII-VII der Fig. 1 in Fig. 7 zeigt, umfaßt der Kontaktarm 20, der beispielsweise im Querschnitt eine Winkelprofilform hat, eine in den Winkel eingeschweißte oder eingelötete Rohrleitung 24, durch die ein kühlendes Fluid, wie beispielsweise Kühlwasser 26 hindurchströmen kann. Das Lötmaterial zwischen dem Rohr 24 und dem Winkel 20, bzw. 28,30 stellt einen innigen Wärmekontakt zwischen der Wandung des Rohrs 14 einerseits und dem Material des Winkels 20 andererseits her, so daß durch Stromfluß innerhalb des Winkels 20 erzeugte Wärme über die Rohrwandung 24 auf das Kühlmittel, wie beispielsweise Kühlwasser 26 übertragen und so abgeführt werden kann.

Der in Fig. 7 schematisch angedeutete Anschlußkontakt 32 einer Elektrolysezelle steht mit dem Winkelprofil des Kontaktarms 20 über ein aus federndem Kupfermaterial bestehende Kontaktfahne 34 in Verbindung, die durch Federdruck einen Kontakt zwischen sich und den Anschlußkontakt 32 beim Absenken des Rahmens 16 herstellt.

Außerdem zeigt Fig. 7 Winkeiversteifungsstücke 35, die auch das Rohr 24 halten und Wärmeleitung zum unteren Ende des Winkels zu liefern, wo sie den Kontakt 34 kühlen.

Der in Fig. 1 rechts dargestellte Kontaktarm 20 weist beispielsweise gemäß der dortigen Darstellung 64 Kontaktfahnen 34 auf, die mit entsprechenden Kontaktanschlüssen oder Verbindungsleitungen 32 von darunter angeordneten hier nicht näher dargestellten Elektrolysezellen in Verbindung treten. Entsprechend findet sich auf der linken Seite der Fig. 1 ein Kontaktarm 120, der über entsprechend ausgebildete Kontaktfahnen mit Elektrolysezellenkontaktanschlüssen in Verbindung steht, wobei beispielsweise über den Kontaktarm 20 die positiven Anschlüsse von Elektrolysezellen kontaktiert werden, während der Kontaktarm 120 mit seinen Fahnen die entsprechend negativen Anschlußkontakte dieser Elektrolysezellen in Eingriff nimmt. Zwei Anschlußschienen 36 bzw. 136 führen von den Kontaktarmen 20,120 zu einer Hochstromschaltereinrichtung 22, die in einer Ansicht von oben gemäß Fig. 2 in Fig. 5 erkennbar ist, und in einer dazu senkrechten Darstellung in Fig. 6 deutlich gemacht ist.

Die in Fig. 5 und 6 dargestellte Schaltereinrichtung 22 umfaßt ein oder mehrere, hier vier Vorkontakte 38 und ein oder mehrere, hier beispielsweise sechs Hauptkontakte 40. Die Schaltereinrichtung 22 kann im Prinzip die Konstruktion darstellen, die in der DE 198 13 557 näher beschrieben ist. So ist beispielsweise ein pneumatischer Antrieb 42 vorgesehen, der eine Welle 44 z. B. hin und her drehen kann. Die Welle 44 steht ihrerseits mit hier nicht näher dargestellten Hebel-oder Exzentereinrichtungen in Verbindung, die mittels Schlitzführung 46,146 gemäß Fig. 6 auf-und abbewegliche Kontaktscheiben 48,148 auf-und abbewegen können, die über flexible Anschlußleitungen 50,150 mit dem Ende 52,152 der Anschlußschiene 36,136 verschraubt sind, siehe Bezugszahl 154. Dieses Endstück 52,152 kann ebenfalls eine Kühlwasserbohrung 56,156 aufweisen, durch die Kühlwasser, allgemein : Kühl-Fluid, siehe Pfeil 58,158, zugeführt werden kann, um sowohl die Anschlußleitungen 50,150 zu kühlen, wie auch anschließend beim Übertritt in die Anschlußstange oder-schiene 36,136, siehe Pfeil 57,157, diese stromführende Anschlußstange und dann die Kontaktarme 20,120 zu kühlen, siehe Pfeil 26.

Auf der gemäß der Fig. 5 und 6 rechten Seite finden sich starre Anschlußleitungen 51, 151, die feste Kontaktscheiben 49,149 in analoger Weise mit dem Ende 52 der Anschlußschiene 36 verbinden.

Hier gibt es also einen Kühlmittelkreislauf über den Pfeil 58,158 durch eine im Ende 52,152 angeordnete Bohrung 56,156, die im Rohr 36,136 mündet.

Wird der Schalter 22 (z. B. durch den pneumatischen Antrieb 42) betätigt, so dreht er die Welle 44 und verschiebt beispielsweise die Kontaktträger 60,160 und damit die von diesem getragenen beweglichen Kontaktscheiben 148,48 nach außen, wodurch zwischen den Kontaktscheiben 48,49 bzw. 148,149 ein Spalt entsteht, der den Stromfluß unterbricht.

Wird die Welle 44 erneut, z. B. in umgekehrter Richtung gedreht, schließen sich die beiden Kontakte wieder.

Entsprechend arbeiten die Vorkontakte 38, die über Leitungen 64,164 bzw. 66,166 über entsprechende Verschraubungen, mit 65 bezeichnet, mit den Endstücken 52, 152 in Verbindung stehen.

Der in den Fig. 5 und 6 dargestellte Schalter wird bei der Ausführungsform gemäß Fig.

1 und 2 benutzt, wobei in Fig. 1 die drei flexiblen Anschlußleitungen 50,150 und die zugehörigen drei festen Anschlußleitungen 51,151 erkennbar sind, die beispielsweise 3 x 12 kA schalten, insgesamt also 36 kA schalten können.

In den Fig. 3 und 4 ist diese Last auf zwei Schalter 122 bzw. 222 verteilt, so daß diese Schalter mit ihren drei Hauptkontaktpaaren nur noch die halbe Amperezahl (3 x 6 kA) schalten müssen und entsprechend kleiner bzw. mit weniger Kontaktpaaren ausgeführt sein können.

Diese beiden Schalter 122,222 werden zur gleichmäßigen Abnutzung wechselweise geschaltet, also einmal ist der Schalter 122 zuerst dran, ein anderes Mal der Schalter 222.

Mit der Möglichkeit 36 kA kurzzuschließen, können somit 64 Anschlußkontakte zu jeweils 562,5 A pro Anschlußkontakt geschaltet werden.

Die Größe des Rahmens ist an die Größe der zu überbrückenden Elektrolysezelle (n) angepaßt, so beträgt die Länge des Rahmens beispielsweise ca. 7 m und die Breite ca. 3 m.

Da die beiden Kontaktarme 20,120 bei geöffneten Kurzschlußschaltern unterschiedliches Potential aufweisen, sind die beispielsweise aus Metall bestehenden Distanzstücke 68,70 über Isoliereinrichtungen 72 an ihnen befestigt. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Strom innerhalb des Kontaktarms 20,120 desto größer, je näher man sich am Schalter 22 befindet. Daher kann es günstig sein, den stromführenden Querschnitt des Kontaktarms mit Annäherung an den Schalter 22 zu vergrößern.

Entsprechend könnte man bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ausgehend von der Mitte der Kontaktarme in Annäherung zu den beiden Schaltern den Querschnitt vergrößern.

Zur besseren Handhabung der Tragkonstruktion des Rahmens 16 kann die Trageinrichtung 18 mit Krananhängeösen 74 ausgestattet sein, die das Einhängen eines Kranhakens ermöglicht, siehe Fig. 7, wo auch noch eine weitere Isolation 76 zwischen der aus Stahlrahmen bestehenden Tragkonstruktion 16 einerseits und dem stromführenden Winkelkupferarmen 20 andererseits angeordnet ist.

Hier nicht näher dargestellt sind möglicherweise vorhandene Sensoreinrichtungen für die Temperatur des Kühlwassers, das durch den Rahmen fließt, wobei die Sensoreinrichtungen ihr Meßsignal einer zentralen Steuerungs-und Überwachungseinrichtung zuführen werden, die über andere Sensoreinrichtungen auch noch den Strom oder die Spannung oder auch den Spannungsabfall im Rahmen abfühlen. So kann beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers an die Stromstärke angepaßt werden, die der Kurzschließer übertragen muß.

Die Kurzschließereinrichtung gemäß der Figur arbeitet folgendermaßen : Muß nach einer bestimmten Zeit eine Zelle gereinigt werden, wird man die erfindungsgemäße Konstruktion mittels eines Hallenkrans auf der in dieser Halle angeordneten Elektrolysezelle anordnen und-beispielsweise unterstützt durch Führungsbolzen und/oder trichterförmige Führungseinrichtungen-derart ausrichten, daß sie mit ihren Kontakten 34 auf die entsprechenden Anschlußkontakte 32 der zu wartenden Elektrolysezelle aufsetzt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Schaltereinrichtungen 22,122 noch geöffnet.

Mittels z. B. einer Steuereinrichtung wird nunmehr der Schalter 22 derart betätigt, daß aufeinanderfolgend die Vorkontakte 38 und dann die Hauptkontakte 40 im Zeitabstand von einigen Millisekunden geschlossen werden. Damit fließt der Strom nicht mehr durch die Zelle, sondern aufgrund des sehr viel niedrigeren Durchgangswiderstandes durch die Kurzschließereinrichtung. Nunmehr kann an der Elektrolysezelle die notwendige Wartungsarbeit vorgenommen werden, beispielsweise die Zelle von schädlichen Ablagerungen gereinigt werden.

Der in Fig. 7 angedeutete Anschlußkontakt 32 einer Elektrolysezelle ist üblicherweise pro Zelle mehrfach vorhanden, beispielsweise besitzt eine Elektrolysezelle in ihrem Inneren 32 Anodenkontakte und 32 Katodenkontakte. Die Katoden bestehen zunächst aus Kupfer oder Edelstahl, an denen sich dann aufgrund des Elektrolysevorganges Kupfer abscheidet. Die Anoden, die aus Blei bestehen, unterlaufen einem Oxydationsprozeß (Abnutzung), wobei Partikel in Lösung gehen, und sich ein Bodensatz bildet, der alle paar Monate beseitigt werden muß. Dies geschieht während des kurzgeschlossenen Zustandes, so daß während des Reinigens kein störender Stromfluß innerhalb der Elektrolysezelle auftritt.

Üblicherweise werden mit dem Kurzschlußrahmen gemäß Fig. 1 oder Fig. 3 zwei Zellen mit ihren jeweils 32 Kontakten für Anode und 32 Kontakten für die Katode zu Wartungszwecken kurzgeschlossenen, so daß der Strom, angedeutet durch die Pfeile 78,80 nicht mehr durch die Zellen fließt, sondern über die Schienen und Arme 20,36, dem Schalter 22 und die Schienen und Arme 136,120.

Um den Elektrolyseprozeß in der Zelle einzuleiten, muß eine Mindestspannung zwischen den Anschlußklemmen der Zelle (Anode, Katode) vorhanden sein. Durch eine bestimmte Schaltfolge, beim Schließen zunächst Vorkontakte, dann Hauptkontakte, beim Öffnen zunächst Hauptkontakte, dann Vorkontakte, wird erreicht, daß die Lichtbogenbildung verkleinert wird. Außerdem wird die Zelle, wie auch der den Zellen als Lieferant von Strom zugeschaltete Gleichrichter weniger stark belastet.

Hinzukommt, daß während des Öffnens und Schließens des Schalters sich in dem von dem Rahmenstrom gebildeten Magnetfeld gespeicherte Energie ändert. Dies kann nicht schlagartig geschehen, sondern braucht Zeit.

Diese Magnetfelder erzeugen auch starke Kräfte, die die Rahmenkonstruktion auffangen muß. Eine Hybridkonstruktion aus Stahl und Kupfer ist daher besonders gut geeignet.

Die in Fig. 7 dargestellte Kontakteinrichtung 34 hat die Form einer Anschlußfahne.

Diese ist nur begrenzt zuverlässig, weil beim Elektrolyseprozeß entstehende Abgase und Verschmutzungen die Eigenschaften dieser relativ dünnen und instabilen Kontakteinrichtung negativ beeinflussen können.

In Fig. 8A ist eine gegenüber Fig. 7 anders gestaltete Kontakteinrichtung oder Fußkontakt 234 zu erkennen, mit der eine unter Federkraft 78 stehende elektrische Verbindung eines Elektrodenanschlusses 32, wie Anode oder Katode einer Elektrolysezelle, mit einem elektrisch leitenden Rahmen oder Schiene, wie einen eine Kurzschließeranordnung tragenden Kurzschließerrahmen für hohe Ströme ermöglicht wird. Der hier dargestellte Fußkontakt 234 umfaßt ein Kontaktbein 86, das schräg zur Absenkrichtung 37 (das ist meist die vertikale Richtung) des Rahmens axial gegen Federkraft verschieblich am Rahmen, hier nicht dargestellt, gelagert ist, welches Kontaktbein 86 an seinem freien Ende ein gekrümmtes, wie teilkreisförmiges Kontaktelement 80 trägt. Der Grund für die um den Winkel 33, beispielsweise ungefähr 10, von der Vertikalen 37 abweichende, schräg am Schaltrahmen angeschraubte Konstruktion ist der, daß beim Aufsetzen des Kontaktelementes 80 und bei der anschließenden axialen Bewegung entlang dieser geneigten Achse 39 entgegen der Kraft der Feder 78 sich das Kontaktelement 80 bezüglich der vorzugsweise horizontal verlaufenden Kontaktebene 31 der Elektrode 32 verschiebt, durch welches Verschieben auf der Anoden-bzw. Katodenfläche 31 an der Kontaktstelle durch Reibung ein Selbstreinigungseffekt eintritt. Der durch die Feder 78 erzeugte Kontaktdruck ist im übrigen einstellbar, beispielsweise durch eine Einstellschraube 82. Die Kontakteinrichtung 234 besitzt eine hülsenartiges Gehäuse 88, in das das Ende des Kontaktbeines 86 axial verschieblich gegen die Kraft einer Feder 78 gelagert ist, wobei das Gehäuse 88 mittels eines Verbindungsstückes 90, das eine Abwinkelung 33 von etwa 10'besitzt, an dem hier nicht dargestellten Kontaktrahmen befestigt ist. Das Kontaktbein 86 besitzt einen runden Querschnitt und muß daher gegen Verdrehung gesichert werden, z. B. durch eine Schraube 84, die seitlich in eine im Kontaktbein 86 eingebrachten Gewindebohrung eingeschraubt ist und ihrerseits in einem in dem Gehäuse 88 angebrachten Langloch 92 geführt ist.

Eine von der Schraube 84 gehaltene Druckfeder 94 drückt eine Platte 96 gegen das hülsenartige Gehäuse 88 und verschließt dabei das Langloch 92. Damit wird das Eindringen von Schmutz in das Kontaktsystem verhindert.

Ein Lamellenband 98 stellt eine flexible Hochstromverbindung vom Kontaktbein 86 zu dem Gehäuse 88 oder dem Rahmen 336, siehe Fig. 9A und 9B her, welches Gehäuse 88 seinerseits über den bereits erwähnten Halter 90 mit dem hier nicht dargestellten Kontaktrahmen in elektrischer und mechanischer Verbindung steht.

Das Kontaktlamellenband 98 kann sich linear verschieben wie auch Drehbewegungen aufnehmen.

Das komplette Kontaktbein 86 kann sich in Querrichtung um ein begrenztes Maß verdrehen, um sich vor dem Druckaufbau beim Absenken des Rahmens auf die Elektrolysezellen auf die Anoden und Katoden 32 dieser Zellen auszurichten. Der Ausrichtung dient z. B. ein Führungsblech 99, das von einer Kopfschraube 100 gehalten wird, siehe auch Fig. 8C.

In Fig. 8B ist die Anordnung gemäß Fig. 8A ebenfalls zu erkennen, jedoch in gegen Federkraft eingeschobenen Zustand.

Bei Anlagen mit weniger Schmutzanfall kann auch eine kostengünstigere Konstruktion gewählt werden, wie sie in Fig. 9A bis 9C dargestellt ist. Auch hier ist die Kontakteinrichtung 334 mit seinem Kontaktbein 386 bezüglich der Richtung der Abwärtsbewegung (das ist die senkrechte Richtung) um etwa 10'schräg am Schaltrahmen angebracht. Das Bein 386 weist hier im wesentlichen quadratischen Querschnitt 320 auf und ist gegen Drehung gesichert. Eine Druckfeder 378 wird von einem Stift 104 gespannt, wenn das Bein 386 nach Aufsetzen des Kontaktelementes 380 auf die Oberfläche 31 des Anschlußkontaktes 32 in das kastenartige Gehäuse 388 hineingeschoben wird. Dieses zweiteilige Gehäuse 388 ist mit Schrauben 103 zusammengehalten und am Halter oder Verbindungsstück 93 verschraubt. Am oberen Ende des Beines 386 ist ein flexibles Lamellenband 398 angeschweißt oder angelötet, das seinerseits mittels einer Schraube 105 am Rahmen 320 bzw. an einer Strebe 106, die einen Kühlkanal 26 bilden mag, angeschraubt ist. Über den Kühlkanal kann das daran angeschraubte flexible Band 398 bzw. das an diesem Band angeschlossene Bein 386 auch gekühlt werden.

Fig. 10 zeigt in einer Teilschnittansicht eine Ausführungsform, bei der den einen oder die mehreren Fußkontakte tragende Rahmen 220 elektrisch isolierende konische Führungsbuchsen 108 aufweist, in die von der Elektrolysezelle 232 ausgehende konische Führungsstifte 107 beim Aufsetzen des Rahmen 220 auf die Zellen 232 zwecks Ausrichtung der Kontaktelemente zu den Kontakten der Zellen eindringen.

Durch die konische Aufnahme der Führungselemente werden Positionstoleranzen des Rahmens in horizontaler Ebene von beispielsweise plus/minus 30 mm ausgeglichen.

Um den Rahmen frühzeitig über den Zellen zu positionieren, kann die Führungsbuchse 106 federnd ausgeführt sein, d. h., in den Rahmen 220 zurückweichen.

Gewerbliche Auswertbarkeit Die Erfindung ist in der Galvanotechnik gewerblich einsetzbar.