Derartige Kathoden können beispielsweise bei der Produktion von Elektrolyt-Kupfer verwendet werden. Die Anoden bestehen hierbei aus unreinen gegossenen Kupferplatten, die während der Elektrolyse im Elektrolyten aufgelöst werden und deren Kupfer sich anschließend als Reinkupfer auf den Edelstahlplatten abscheidet. Die Verunreinigungen sammeln sich überwiegend als Bodenschlamm im Elektrolysebad an. Ein typischer Verfahrensablauf wird derart durchgeführt, daß etwa einmal pro Woche die Kathoden aus dem galvanischen Bad entnommen, vom Kupfer befreit und wieder eingesetzt werden.

Die Kupferanoden haben sich nach ca. 3 Wochen soweit aufgelöst, daß ein Austausch der Kupferanoden erfolgt. Der Querträger der Kathoden besteht typischer Weise aus einer kupferummantelten Tragstange, um einen geringen Übergangswiderstand zwischen den Querträgern und den zur elektrischen Versorgung verwendeten Stromschienen zu gewährleisten.

Eine typische Temperatur des galvanischen Bades bei der Durchführung einer Kupferelektrolyse beträgt 40° Celsius bis 80° Celsius. Auch bei der Durchführung von anderen elektrolytischen Abscheidungsverfahren für Metalle wird ein Elektrolysebad in einem derartigen Temperaturbereich verwendet. Die Bearbeitung der Kathoden zum Abtrennen des galvanisch abgeschiedenen Materials erfolgt typischerweise bei Zimmertemperatur. Insbesondere bei einem Einsetzen der Kathoden in heißere Elektrolysebäder treten somit Temperaturunterschiede im Hinblick auf die Materialtemperatur der Kathoden auf. Diese Temperaturunterschiede führen dazu, daß sich die Kathodenplatten innerhalb des Elektrolysebades verziehen, auch wenn ursprüngliche ein exakt ebene Plattenkonstruktion vorgelegen hat.

Angestrebt wird bei der Durchführung der Elektrolyse eine möglichst parallele Anordnung der Kathoden und der Elektroden mit gleichem Abstand relativ zueinander, da bei einem zu großen Abstand durch die vom Elektrolysestrom innerhalb des Bades zu durchlaufende größere Strecke ein höherer elektrischer Widerstand mit entsprechend höheren elektrischen Verlusten auftritt und bei einem zu geringen Abstand ein Kurzschluß zwischen den Elektroden und den Kathoden hervorgerufen werden kann.

Außer diesen ungünstigen Effekten im Hinblick auf die Ausnutzung der elektrischen Energie tritt als weiterer negativer Effekt hinzu, daß bei einem ungleichmäßigen Abstand zwischen den Elektroden und den Kathoden auch die elektrolytische Auflösung der Anoden ungleichmäßig erfolgt.

Dies hat ebenfalls eine Verschlechterte Produktionsleistung zur Folge.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elektrolysekathode der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß verbesserte Eigenschaften bei einer Einwirkung unterschiedlicher Temperaturen bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kathodenblech mit einer Walzrichtung ausgebildet ist, die im wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Querträgers verläuft.

Bei der Durchführung entsprechender Versuche hat sich gezeigt, daß eine Verformung und Ausbeulung der Kathodenbleche überwiegend um Biegachsen herum erfolgt, die parallel zur Walzrichtung oder einer andersartigen Produktionsrichtung des Kathodenbleches orientiert sind.

Bei einer Befestigung des Kathodenbleches am Querträger, daß die Walzrichtung im wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Querträgers verläuft, wird eine starre Verbindung des Kathodenbleches mit dem Querträger derart vorgenommen, daß das Kathodenblech im Bereich einer höchsten Verformungswahrscheinlichkeit fixiert ist.

Eine besonders widerstandsfähige Materialsauswahl besteht darin, daß das Kathodenblech aus Edelstahl ausgebildet ist.

Eine typische Anwendung besteht darin, daß eine Verwendung im Bereich einer Kupferelektrolyse vorgesehen ist.

Zur Verbesserung einer elektrischen Kontaktierung wird vorgeschlagen, daß der Querträger mindestens bereichsweise aus Kupfer besteht.

Insbesondere ist daran gedacht, daß der Querträger mindestens bereichsweise mit Kupfer ummantelt ist.

Zur Bereitstellung gleichmäßiger Produktionsbedingungen erweist es sich als vorteilhaft, daß das Kathodenblech als eine im wesentlichen ebene Platte ausgebildet ist.

Unerwünschte Kontakte zwischen der Kathode und einer metallischen Wandung des Elektrolysebades können dadurch vermieden werden, daß das Kathodenblech im Bereich mindestens eines Teiles mindestens einer Seitenkante mit einer Isolierschiene versehen ist.

Eine Handhabung bei einem Einsetzen und Entnehmen der Kathoden im Bereich des Elektrolysebades können dadurch erleichtert werden, daß das Kathodenblech im Bereich seiner dem Querträger zugewandten Ausdehnung mindestens eine Ausnehmung aufweist.

Eine hohe mechanische Stabilität wird dadurch unterstütz, daß der Querträger quer zur Längsachse ein I-Profil aufweist.

Zur Ermöglichung einer einfachen Kontaktierung mit seitlich neben und oberhalb des Elektrolysebades verlaufenden Stromschienen wird dadurch unterstützt, daß der Querträger mit seitlich überstehenden Endsegmenten versehen ist.

Ein besonders niedriger elektrischer Übergangswiderstand wird dadurch erreicht, daß die Endsegmente in einem vorgesehenen Kontaktbereich mindestens eine Verjüngung aufweisen.

Eine Konstruktion mit geringem Gewicht und gleichzeitig hoher Stabilität kann dadurch erreicht werden, daß der Querträger mindestens bereichsweise hohl ausgebildet ist.

Zur Ermöglichung einer Kombination unterschiedlicher Materialeigenschaften wird vorgeschlagen, daß der Querträger eine Außenwandung aufweist, die mit einer Innenwand sowie einer Außenwand versehen ist.

Ein geringer elektrischer Übergangswiderstand läßt sich insbesondere dadurch erreichen, daß die Außenwand mindestens bereichsweise aus Kupfer ausgebildet ist.

Eine stabile mechanische Befestigung des Kathodenbleches bei gleichzeitig geringem elektrischen Übergangswiderstand wird dadurch bereitgestellt, daß der Querträger im Bereich seiner dem Kathodenblech zugewandten Ausdehnung mit zwei Befestigungsschenkeln versehen ist, zwischen denen ein Befestigungsbereich des Kathodenbleches angeordnet ist.

Der elektrische Übergangswiderstand läßt sich insbesondere auch dadurch reduzieren, daß das Kathodenblech mit den Befestigungsschenkeln durch eine Explosionsverschweißung verbunden ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht einer Elektrolysekathode, Fig. 2. eine Seitenansicht gemäß Blickrichtung II in Fig.

1 Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit III in Fig. 2, Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Endbereiches eines Querträgers der Elektrolysekathode, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Elektrolysekathode gemäß Fig. 1, und Fig. 6 eine teilweise Darstellung eines Querschnittes durch eine Elektrolysekathode mit modifiziertem Querträger.

Fig. 1 zeigt eine Elektrolysekathode (1), die mit einem Querträger (2) und einem Kathodenblech (3) versehen ist.

Das Kathodenblech (3) besteht aus Edelstahl und ist mit dem Querträger (2) verschweißt. Der Querträger (2) wird vorzugsweise als eine kupferummantelte Tragstange ausgebildet.

Das Kathodenblech (3) ist im Bereich von Seitenkanten (4, 5) mit Isolierschienen (6,7) versehen. Die Isolierschienen (6,7) können als Kunststoffleisten ausgebildet sein. Zur Halterung der Isolierschienen (6,7) weist das Kathodenblech (3) Ausnehmungen auf, durch die sich Befestigungselemente hindurch erstrecken.

Der Querträger (2) überragt mit Endsegmenten (8,9) die Isolierschienen (6,7). Hierdurch kann die Elektrolysekathode (1) im Bereich eines nicht dargestellten Elektrolysebades aufgehängt werden. Eine Verbindung des Querträgers (2) mit dem Kathodenblech (3) ist im Bereich einer Schweißnaht (10) realisiert.

Zur Erleichterung eines Transportes weist die Elektrolysekathode (1) unterhalb des Querträgers (2) zwei Ausnehmungen (11,12) auf, durch die Halteeinrichtungen eines Transportgerätes hindurch gesteckt werden können.

Aus Fig. 1 ist ebenfalls eine Walzrichtung (13) des Kathodenbleches (3) bzw. eine vergleichbare Produktionsrichtung des Kathodenbleches (3) erkennbar. Die Walzrichtung (13) verläuft im wesentlichen parallel zu einer Längsachse (16) der Querträgers (2). Hierdurch wird eine zuverlässige Fixierung des Kathodenbleches (3) in Bereichen einer Verformungswahrscheinlichkeit erreicht.

Die Seitenansicht in Fig. 2 veranschaulicht, daß der Querträger (2) als ein I-Profil ausgebildet sein kann.

Darüber hinaus ist erkennbar, daß die Isolierschienen (6, 7) im wesentlichen den gesamten Bereich der Seitenkanten (4,5) abdecken.

Aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 3 ist erkennbar, wie das Kathodenblech (3) mit dem Querträger (2) über die Schweißnähte (10) verbunden ist.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eines der Endsegmente (8, 9). Es ist erkennbar, daß ein unterer Bereich der Endsegmente (8,9) als eine Verjüngung (14) ausgebildet ist. Hierdurch wird bei einem Aufliegen der Endsegmente (8, 9) auf einer Stromschiene (15) ein hoher Anpreßdruck je Flächeneinheit und damit ein geringer übergangswiderstand für einen elektrischen Strom erreicht.

Fig. 5 veranschaulicht durch die perspektivische Darstellung nochmals den Aufbau der Elektrolysekathode (1).

Insbesondere sind die stabile Ausführung des Querträgers (2) sowie das seitliche Überstehen der Endsegmente (8,9) des Querträgers (2) zu erkennen.

Fig. 6 veranschaulicht eine Ausführungsform mit modifiziertem Querträger (2). Der Querträger (2) ist hierbei mindestens bereichsweise als ein Hohlträger ausgebildet, der mit einer Außenwandung (17) in Richtung der Längsachse (16) wenigstens seitlich einen Innenraum (18) begrenzt. Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform besteht die Außenwandung (17) aus einer Innenwand (19) und einer Außenwand (20). Die Innenwand (19) ist hier aus Edelstahl ausgebildet, die Außenwand (20) besteht zur Gewährleistung eines guten elektrischen Kontaktes mit der Stromschiene (15) aus Kupfer. Die Außenwandung (17) spannt einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt mit gerundeten Eckverläufen auf.

Der Querträger (20) ist mit zwei Befestigungsschenkeln (21, 22) versehen, die sich entlang eines Teiles der äußeren Oberflächen des Kathodenbleches (3) erstrecken. Zwischen die Befestigungsschenkel (21,22) ist das Kathodenblech (3) mit einem oberen Befestigungsbereich (23) eingeführt.

Insbesondere ist daran gedacht, die Befestigungsschenkel (21,22) als Verlängerung der Außenwand (20) zu realisieren, um einen besonders geringen elektrischen Übergangswiderstand bereitstellen zu können.

Grundsätzlich ist es ebenfalls möglich, Befestigungsschenkel (21,22), die im wesentlichen ein u- förmiges Halterungsprofil aufspannen, auch im Bereich von massiv ausgebildeten Querträgern (2) vorzusehen. Eine Verbindung des Kathodenbleches (3) mit dem Querträger (2) erfolgt bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sowie bei ähnlichen Ausführungsformen vorzugsweise im Bereich der Befestigungsschenkel (21,22). Neben üblichen Schweißverfahren oder Lötverfahren erweist sich insbesondere auch eine Explosionsverschweißung als vorteilhaft, da hierdurch mit sehr geringem elektrischen Widerstand unterschiedliche Metalle miteinander verbunden werden können. Insbesondere ist es hierdurch auch möglich, ein aus Edelstahl bestehendes Kathodenblech (3) mit Befestigungsschenkeln (21,22), die aus Kupfer bestehen, zu verbinden.