EP0060289B1

EP0060289B1 - Opferanode mit verbrauchsanzeige und tauchhülse für einen wärmefühler

Info

Publication number: EP0060289B1
Application number: EP81902648A
Authority: EP
Inventors: Werner Hössle
Original assignee: Hossle Sibylle
Current assignee: Sibylle Hoessle Te Berlijn Bondsrepubliek Duitsla
Priority date: 1980-09-17
Filing date: 1981-09-17
Publication date: 1986-02-19
Also published as: WO1982001017A1; DE3035450A1; EP0060289A1; DE3035450C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Opferanode mit Verbrauchsanzeige für den kathodischen Korrosionsschutz von statischem oder Betriebsdruck unterliegenden Wasserbehältern und Warmwasserbereitern sowie für Behälter anderer, ebenfalls elektrisch leitfähiger Medien und verfolgt den Zweck, Opferanoden mit Verbrauchsanzeige hinsichtlich Herstellung und ihrer Auswechselbarkeit an einem Behälter zu vereinfachen sowie - unter Fortfall eines beweglichen Anzeigeorgans der Verbrauchsanzeige - den Einbau-, Wartungs-und Kontrollgegebenheiten im erwähnten Anwendungsbereich praxisgerecht anzupassen.
Die Erfindung betrifft ausserdem die bauliche Verbindung der erfindungsgemässen Opferanode mit einer Tauchhülse zur Aufnahme eines sog. «Wärmefühlers» zu einem einstückigen Teil, womit der Zweck verfolgt wird, bei gleichzeitig mit einer Opferanode und mindestens einem Wärmefühler auszurüstenden Behältern beide Kontrollgeräte mittels eines einzigen Einschraubvorganges o.dgl. in ein und dieselbe Behälteröffnung einbringen zu können.
Bei den bereits bekannten Opferanoden mit Verbrauchsanzeige besteht letztere im wesentlichen aus einem stiftartigen, innerhalb eines Hohlraumes der Anode und/oder Anodenverschraubung längsverschieblichen Organ, welches bei Aufbrauch des anodischen Materials und bei hiermit erfolgendem Eindringen des Behältermediums in den Hohlraum zur Behälterwandung hin verschoben wird und als Verbrauchssignal aus der Stirnseite der Anodenverschraubung und somit aus dem Behälter heraustritt.
Opferanoden dieser Art haben sich in vielen Einsatzgebieten des kathodischen Behälterkorrosionsschutzes bewährt und auf breitem Raum in der Praxis Eingang gefunden. Sie vermögen mittels des stiftartigen Organs auf mechanischem oder elektrischem Weg auch fernverlegte Anzeigemittel zu betätigen. In wirtschaftlicher Hinsicht sind derartige Opferanoden mit Verbrauchsanzeige vor allem bei der serienmässigen Ab-Werk-Ausrüstung von Klein- und Mittel-Behältern mit solchen Opferanoden nachteilig, da ihr Herstellungspreis zu diesem Behälterserienartikel, bei dem ganz besonders ein günstiger Gesamtpreis angestrebt werden muss, in einem ungünstigen Verhältnis steht. Der Anzeigemechanismus in Form des stiftartigen, längsverschieblichen Organs bedingt, insbesondere wegen der hierbei notwendigen Konfektionierungstätigkeit, einen höheren Fertigungs- und somit höheren Kostenaufwand. Auch wirkt sich verteuernd aus, dass aus konstruktionsbedingten Gründen der Anodenstab und die die Verbrauchsanzeige enthaltende Anodenverschraubung unter aufwendiger manueller Beigabe eines flüssigen Dichtungsmittels miteinander verbunden werden müssen, was ausserdem zu dem Anwendungs- bzw. Wartungsnachteil führt, dass bei Aufbrauch des eigentlichen Anodenstabes die Gesamtanode mit Verbrauchsanzeige ausgewechselt werden muss und nicht - in weit wirtschaftlicherer Art und Weise - nur der Anodenstab. Schliesslich ist vor allem bei Kleinbehältern, insbesondere Warmwasserbereitern, erwünscht, aus der Behälterkontur bei Verbrauchsanzeige herausspringende Teile zu vermeiden, die im übrigen bei flüchtiger Betrachtung, insbesondere durch Laien, in ihrer Bedeutung als erfolgte Anzeige nicht immer erkannt werden.
Um den Verbrauch von Opferanoden unter Verzicht auf eine in die Anode integrierte Verbrauchsanzeige ausserhalb des Behälters feststellen zu können, ist auch eine Anordnung bekanntgeworden, bei welcher durch eine elektrische Messung, z.B. Strommessung, unter Vergleich von Anoden-Volumenwerten mit korrespondierenden elektrischen Werten über den Verbrauchszustand des Anodenstabes Rückschlüsse gezogen werden können. Hierbei muss die Opferanode vom Behälter elektrisch isoliert, in den Behälter eingeschraubt und zur Erhaltung der Funktion des kathodischen Korrosionsschutzes mit dem Behälter über eine lösbare Drahtleitung o.dgl. verbunden sein. Soll eine Messung vorgenommen werden, wird der Draht o.dgl. gelöst und ein elektrisches Messgerät zwischengeschaltet. Ein solcher Prüfvorgang ist umständlich und zeitraubend. Er kann auch nur von einem Fachmann durchgeführt werden. Ausserdem ist je Anodengrösse jeweils eine Vergleichstabelle o.dgl. mit gegenübergestellten Anoden-Volumenwerten und elektrischen Werten zu erarbeiten.
Behälter genannter Art müssen in der Regel mit einer Wärmekontrolleinrichtung, einem Wärmefühler, ausgerüstet sein, wenn sie erwärmte Medien enthalten. Da solche Behälter in der Regel ausserdem auch mit einer Opferanode ausgerüstet werden, sind bei erheblichem Zeit- und Kostenaufwand an zwei Stellen des Behälters manuelle Eingriffe, wie Bohren, Schweissen u.dgl. vorzunehmen, um beide Geräte im Behälter in ihre Wirkungslage bringen zu können. So wird für den Wärmefühler ein einendig geschlossenes Rohr, die Tauchhülse, durch eine Bohrung in den Behälter eingelassen und mit seiner offenen Stirnseite an der Bohrung verschweisst, welches danach den an seiner Einführöffnung durch einen Stopfen o.dgl. zu sichernden Wärmefühler aufnimmt und für die Opferanode wird eine weitere Bohrung in die Behälterwandung eingebracht, welche in den meisten Anwendungsfällen durch Einschweissen mit einer Gewindemuffe zu versehen ist. Ein Nebeneinander zweier gleicher Arbeitsabläufe an verschiedenen Stellen des Behälters für eine gleichartige Einbringung zweier Kontrolleinrichtungen in den gleichen Behälter ist höchst unwirtschaftlich und widerspricht den zeitgemässen Bestrebungen zur Rationalisierung und Kostensenkung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der Anwendung der bekannten Opferanoden mit Verbrauchsanzeige für Wasserbehälter und Warmwasserbereiter, insbesondere Klein- und Mittelbehälter, bestehenden Nachteile zu beseitigen und darüber hinaus eine Lösung zu finden, bei gleichzeitiger Ausrüstung eines Behälters mit einer Opferanode und einem Wärmefühler beide Kontrollgeräte in ein und derselben Behälterbohrung montieren zu können.
Erfindungsgemäss wird dies hinsichtlich der Opferanode dadurch erreicht, dass anstelle eines stiftartigen, längsverschieblichen Anzeigeorgans zwei von aussen zugängliche, die Anodenverschraubung durchdringende, voneinander elektrisch isolierte und in einen stirnseitigen Hohlraum des Anodenstabes hineinreichende, zumindest aber mit diesem räumlich in Verbindung stehende Kontaktteile angeordnet sind, die an ihren von aussen zugänglichen Enden den Anschluss einer optisch und/oder akustisch wirkenden elektrischen Signaleinrichtung ermöglichen, und die mit ihren anderen, mit dem Hohlraum des Anodenstabes räumlich in Verbindung stehenden Enden als elektrischer Schalter wirken, sobald der Anodenstab verbraucht ist, hierdurch Behälterwasser in dessen Hohlraum eindringt, die Kontaktteile benetzt oder umgibt und hierdurch elektrisch schliesst.
Die Wirksamkeit der durch Behälterwasser gebildeten Schalterbrücke hängt von zweierlei, durch die Erfindung beherrschten Kriterien ab, die einmal in dem Verhältnis elektrischer Leitwert von Wasser:Kontaktabstand:Prüfspannung und andermal in der im Hohlraum vorhandenen, dem Eintritt von Wasser entgegenwirkenden Luftsäule zu sehen sind.
Von einem konstanten elektrischen Leitwert des Wassers ausgehend, wird so z.B. bei einer relativ niedrigen Prüfspannung, die lt. Sicherheitsvorschriften im Schwachstrombereich zu liegen hat, ein relativ kleiner Kontaktabstand zu wählen sein, wogegen eine höhere Prüfspannung, z.B. zugunsten einer grösseren mechanischen Robustheit der Kontaktenden der Kontaktteile, einen grösseren Kontaktabstand erlaubt. Ist ein funktionables Verhältnis zwischen Prüfspannung und Kontaktabstand nicht einhaltbar, dann kann der elektrische Leitwert des Wassers durch Einsetzen eines tablettierten, entsprechenden Mittels, wie Salz, z.B. NaCI, etwa zwischen den Kontaktenden und des Anodenstabes erhöht werden, welches Mittel sich bei Eintritt von Wasser in diesem löst.
Beim anderen Kriterium ist von der Tatsache der Komprimierfähigkeit der Luft in Abhängigkeit von der auftreffenden Druckgrösse des Behältermediums und der Kompressionsgrenze auszugehen. Bei der Verwendung der Opferanode für Behälter, die einem höheren Druck unterliegen (zumeist Behälter mit Betriebsdruck), dürfen die Kontaktenden daher von der potentiellen Wassereintrittsstelle einen rechnerisch bestimmbaren grösseren Abstand aufweisen, wogegen bei der Verwendung für Behälter mit niedrigem Druck (zumeist Behälter mit statischem Druck) die Kontaktenden nahe an die potentielle Wassereintrittsstelle heranzuführen sind. Herstellungsseitig erbringt die zuletzt genannte Ausführung die Notwendigkeit, die im Anodenstab vorhandene Eisenseele innerhalb des Hohlraumes im Anodenstab zu kürzen, so dass bei Behältern mit höheren Drücken Opferanoden mit dem zur potentiellen Wassereintrittsstelle grösseren Abstand zu bevorzugen sind.
Der Anschluss der elektrischen Signaleinrichtung an den aussen an einem Behälter zugänglichen Kontaktenden kann entweder ortsfest durch einen fest angeschlossenen, von der Sekundärseite eines Netz-Transformators gespeisten Schaltkreis eines optischen und/oder akustischen Signals erfolgen oder durch ein bei Bedarf mit seinen Anschlusskontakten gegen die Kontaktenden der Opferanode zu drückendes manuelles Gerät mit einer optischen und/oder akustischen Signaleinrichtung sowie eigener Batterie-Stromquelle, welches der Wirkungsweise eines Ohmmeters bzw. eines Durchgangsprüfgerätes entspricht. Ein solches manuelles Gerät ist insbesondere für eine Benutzung durch Laien geeignet, wenn eine zwangsgeführte Kontaktabnahme zum Gegendrücken des Gerätes vorgesehen ist, die Kontaktabnahmefehler ausschliesst, und da die genannten Signalarten bei ihrem Wirksamwerden in ihrer Bedeutung nicht verkannt werden können. Die Kontaktteile der Opferanode können von vornherein für die eine oder andere Art der Verbrauchsanzeige ausgebildet sein.
Das erfindungsgemässe Prinzip ermöglicht unter gleichzeitiger Berücksichtigung einer lösbaren, selbstdichtenden Befestigung des Anodenstabes an der Anodenverschraubung eine sehr einfache, wirtschaftliche und damit billige Herstellung einer für Wasserbehälter und Warmwasserbereiter geeigneten Opferanode mit Verbrauchsanzeige, die mangels eines verschieblichen Anzeigeorgans überdies von hoher Robustheit ist und sich daher auch aus dieser Sicht besonders gut für einen weniger individuell zugehenden Masseneinbau in Serien-Behältern ab Werk eignet.
In ihrer praktikablen und grundsätzlichen Ausbildung besteht die erfindungsgemässe Opferanode mit Verbrauchsanzeige in einer im Spritzgussverfahren, vorzugsweise Kunststoff-Spritzgussverfahren, hergestellten Anodenverschraubung, die der Befestigung der Opferanode in einer Behälterbohrung dient, in welche - die Anodenverschraubung in axialer Richtung durchdringend und an ihren beiden Enden aus dieser herausragend - das eine, als Kontakthülse ausgebildete Kontaktteil eingespritzt ist, sowie in einer ausschliesslich aus Kunststoff hergestellten Schraubbuchse, in welche das andere als Kontaktstift ausgebildete Kontaktteil eingespritzt ist. Die Kontakthülse trägt hierbei an ihrem einen zum Anodenstab weisenden Ende für den aufzuschraubenden Anodenstab ein Aussengewinde sowie an ihrem anderen Ende ein Innengewinde zum Hineinschrauben der den Kontaktstift tragenden Schraubbuchse. In hineingeschraubtem Zustand ist hierbei der in die Kontakthülse hineinragende Kontaktstift durch die aus Kunststoff bestehende Schraubbuchse von der Kontakthülse elektrisch isoliert und in seinem freiliegenden Bereich innerhalb der Kontakthülse durch einen zylindrischen Luftabstand von der Kontakthülse getrennt. Der Kontaktstift verläuft entweder bis zum Ende der Kontakthülse (bei niedrigem Behälterdruck) oder (bei ungekürzter Eisenseele des Anodenstabes und höherem Behälterdruck) soweit, dass bei aufgeschraubtem Anodenstab zwischen Kontaktstift und Anodenstab ein Abstand besteht. Für den Anschluss einer ortsfesten Signaleinrichtung kann der Kontaktstift an seinem nach aussen ragenden kurzen Ende ein Gewinde und eine Mutter zum Befestigen eines Kabelschuhes tragen, wogegen ein weiterer Kabelschuh für den Anschluss der Kontakthülse mit der Schraubbuchse des Kontaktstiftes an der Kontakthülse befestigt wird.
Bei Ausbildung der Kontaktteile für den nur bedarfsweisen Anschluss eines manuellen Gerätes kommen die Kabelschuhe in Fortfall. Zum Gegendrücken des einen Gerätekontaktes ist das Ende des Kontakstiftes flächig oder linsenförmig ausgebildet und der Durchmesser der Kontakthülse grösser als der Durchmesser der Schraubbuchse, damit der andere etwa hülsenförmig ausgebildete Gerätekontakt bis zur metallischen Berührung mit der Kontakthülse über die Schraubbuchse gestülpt werden kann. Ein gleich guter bedarfsweiser Anschluss des manuellen Gerätes kommt mit denselben Kontaktmitteln zustande, wenn - wie weiter oben - zwischen Schraubbuchse und Gewindehülse ein Kabelschuh zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der metallischen Einheit Kontakthülse-Anodenstab und der Behälterwand verschraubt ist, da der hülsenförmige Gerätekontakt beim Gegendrücken des manuellen Gerätes auch über diesen Kontakt zur Kontakthülse erhält.
Der Anodenstab trägt an seiner einen Stirnseite in an sich bekannter Weise eine sackförmige Gewindebohrung, in welche das freie Ende der Eisenseele des Anodenstabes hineinragt. Erfindungsgemäss ist auf der Anodenstirnseite um die Sackbohrung herum eine Kreisnut gezogen, die als Dichtung zwishen Anodenstab und Anodenverschraubung einen O-Ring trägt. So ausgestattet, können sowohl Anodenstab und Anodenverschraubung leicht und einfach, sowie gegen unter Druck stehendes Behältermedium zuverlässig gedichtet, miteinander verbunden als auch der Anodenstab nach seinem Verbrauch leicht und einfach durch einen neuen ersetzt werden, ohne hierbei die Opferanode insgesamt aus dem Behälter herausschrauben zu müssen, und, wenn gleichzeitig hiermit nach Lösen eines Stirnseitendeckels des Behälters die Reinigung des Behälters verbunden werden kann. Überdies bietet die Verschraubbarkeit zwischen Anodenstab und Anodenverschraubung den wirtschaftlich erstrangigen Vorteil, dass nach Aufbrauch des Anodenstabes die Anodenverschraubung nebst Signal- oder Kontaktgeber nicht mehr fortgeworfen zu werden braucht, wie dies bisher der Fall war. Zusammen mit der äusserst kostengünstigen Herstellbarkeit der Anodenverschraubung im Spritzgussverfahren, vorzugsweise Kunststoffspritzguss, unter gleichzeitigem Einspritzen der Kontaktteile wird hierdurch - verglichen mit der bisherigen Herstellungsmethode durch Zerspannung und manuelle Konfektionierung - ein Opferanodenprodukt mit Verbrauchsanzeige hoher Wirtschaftlichkeit bei Herstellung, Montage und Wartung geschaffen, welches sich zudem noch gegen die Vernichtung von Material- und Produktionswerten gem. der «Wegwerf-Methode» richtet.
Zum Erhalt einer metallischen, für die Funktion des kathodischen Korrosionsschutzes erforderlichen Verbindung zwischen Anodenstab und Behälterwandung, die bei herkömmlichen Anoden durch ihre metallische Anodenverschraubung hergestellt ist, wird - wie oben erwähnt - die Kontakthülse über eine metallische Leitung mit dem Behälter verbunden, wobei die Befestigung der Leitung am Behälter mittels eines Permanentmagneten erfolgen kann. Diese wegen der Kunststoff-Anodenverschraubung erforderliche Einrichtung kann im Nebenzweck für das im «Stand der Technik» angegebene Kontrollverfahren durch Zwischenschaltung eines elektrischen Messgerätes genutzt werden, da hierfür nur die Leitung an der Kontakthülse gelöst zu werden braucht, und sofern einmal auch der Fortschrittsstand des Verbrauchs des anodischen Materials und nicht nur der endgültige Verbrauch festgestellt werden soll.
Von der praktikablen, grundsätzlichen Ausbildung der erfindungsgemässen Opferanode mit Verbrauchsanzeige leiten sich für die verschiedenen Behälter- und Anodenverschraubungsarten Anwendungsbedürfnisse mehrere Ausführungsarten ab, von denen zwei Ausführungsarten u.a. die Lösung der weiteren erfindungsgemässen Aufgabe enthalten, die Opferanode mit Verbrauchsanzeige und mindestens einen Wärmefühler zusammen in ein und derselben Behälterbohrung montieren zu können.
Hiernach ist in einer ersten Ausführungsform die aus einem Spritzteil, vorzugsweise Kunststoffspritzteil mit eingespritzter Kontakthülse bestehende Anodenverschraubung eine Schraubmutter, vorzugsweise Seckskantmutter, mit einem Gewindeansatz, so dass sich eine in dieser Weise ausgerüstete erfindungsgemässe Opferanode in eine an Behältern übliche Gewindemuffe einschrauben lässt. Je nach Ausbildung der Anschlusskontakte kann der Anodenverbrauch durch ein ortsfest angeschlossenes Signalgerät oder durch ein manuelles Gerät kontrolliert werden. Die metallische Verbindung zwischen Anodenstab bzw. Kontakthülse und Behälter wird hierbei durch eine metallische Leitung hergestellt.
In einer zweiten Ausführungsform werden solche Behälter berücksichtigt, die zur Anbringung einer Opferanode mit einer einfachen Durchgangsbohrung kleineren Durchmessers in der Behälterwandung versehen sind. Hierfür ist die Kontakthülse - in ähnlicher Weise wie bei der Anodenverschraubung - in ein scheibenförmiges Anschlagteil aus Kunststoff eingespritzt, deren in diesem Fall mit einem Aussengewinde versehenes Kontakt-Anschlussende vom Behälterinneren durch die Durchgangsbohrung des Behälters gesteckt und von aussen mit einer Gewindemutter nebst üblicher Sicherungs- und Dichtungsscheiben verschraubt wird, wobei die Schraubbuchse mit Kontaktstift bereits mit der Kontakthülse verschraubt ist, wenn sie einen kleineren Durchmesser als die Kontakthülse aufweist, oder erst nach der Befestigung der Opferanode mittels ihrer Kontakthülse am Behälter auf die Kontakthülse aufgeschraubt wird, wenn sie einen grösseren Durchmesser als die Kontakthülse aufweist. Je nach Ausbildung der Anschlusskontakte kann der Anodenverbrauch durch ein ortsfest angeschlossenes Signalgerät oder durch ein manuelles Gerät kontrolliert werden. Da die Kontakthülse und somit der Anodenstab bereits durch die metallische Befestigungsverschraubung mit dem Behälter metallisch verbunden ist, fällt hierbei eine bei den anderen Ausführungsarten erforderliche besondere Leitungsverbindung zur Herstellung einer solchen metallischen Verbindung fort.
In einer dritten Ausführungsform ist die erfindungsgemässe Opferanode mit Verbrauchsanzeige grundsätzlich wie die erste Ausführungsform ausgebildet, jedoch in einem grösseren Aussendurchmesser der Anodenverschraubung und mit dem Zusatz, dass parallel zur Kontakthülse in den Körper der Anodenverschraubung nunmehr grösserer Stirnfläche mindestens eine Tauchhülse zur Aufnahme eines Wärmefühlers mit eingespritzt ist, die etwa der Längenausdehnung der Anodenverschraubung entspricht und an ihrem zum Behälterinneren weisenden Ende für eine nachträgliche, ebenfalls rohrförmige Verlängerung ausgebildet ist. Vorzugsweise kann diese Ausbildung in einem Aussengewinde am Ende der Tauchhülse bestehen sowie in einer ringförmig herumgeführten Trennkerbe o.dgl. zum leichteren Abtrennen der verschlossenen Stirnseite derTauchhülse, wonach die rohrförmige Verlängerung auf die Tauchhülse aufgeschraubt wird.
Ebenso lässt sich aber eine Verlängerung auch mittels einer Steckverbindung erzielen. Je nach Ausbildung der Anschlusskontakte kommt auch hier die eine oder andere, in der ersten und zweiten Ausführung genannte Kontrollart in Betracht, ebenso die metallische Leitungsverbindung zwischen Kontakthülse bzw. Anodenstab und Behälterwandung gem. der ersten Ausführungsform.
In einer vierten Ausführungsform, die im wesentlichen der dritten Ausführungsform mit mindestens einer eingespritzten und verlängerbaren Tauchhülse entspricht (sowie auch der ersten Ausführungsform, wenn eine Tauchhülse nicht eingespritzt wird), ist anstelle einer Anodenverschraubung ein aus Kunststoff gespritzter Stirnseitendeckel eines Behälters der Träger mindestens einer eingespritzten Tauchhülse und/oder der Kontakthülse der Opferanode, so dass ohne eine besondere Montage am Behälter Tauchhülse und Opferanode oder nur die Opferanode in dem Behälter eingebaut sind, wenn der Stirnseitendeckel auf den Behälter gesetzt und mit diesem verschraubt ist. Je nach Ausbildung der Anschlusskontakte kommt auch hier die eine oder andere in der ersten und zweiten Ausführungsform genannte Kontrollart in Betracht, ebenso die metallische Leitungsverbindung zwischen Kontakthülse bzw. Anodenstab und dem metallischen Teil des Behälters gem. der ersten Ausführungsform.
Gem. der vierten Ausführungsform wird vorteilhafterweise die Einbringung einer Behälterbohrung sowie das Einschweissen einer Gewindemuffe in diese für die Montage der Opferanode und eine weitere Behälterbohrung nebst Schweissarbeit für die Anordnung der Tauchhülse sowie gem. der dritten Ausführungsform die zuletzt genannte Behälterbearbeitung erspart.
In den Zeichnungen Blatt I und II ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen die

Fig. 1 die Opferanode mit Verbrauchsanzeige in ihrer praktikablen grundsätzlichen Ausbildung sowie gem. ihrer ersten Ausführungsform, in einem Mittellängsschnitt sowie mit Anschlüssen für eine ortsfeste 24-Volt-Signaleinrichtung und einem Anschluss für die metallische Leitungsverbindung mit dem Behälter,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die an der Behälteraussenseite sichtbare Stirnseite der Opferanode gem. Fig. 1,
Fig. 3 die Opferanode hinsichtlich Kontakthülse und -stift wie Fig. 1, jedoch in einer dritten Ausführungsform mit zusätzlich mindestens einer eingespritzten Tauchhülse sowie mit Anschlüssen für ein manuelles Kontrollgerät und einem Anschluss für die metallische Leitungsverbindung mit dem Behälter, z.B. über einen Permanentmagneten,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die an der Behälteraussenseite sichtbare Stirnseite der Opferanode mit zwei in die Behälterverschraubung eingespritzten Tauchhülsen gem. Fig. 3,
Fig. 5 die Opferanode hinsichtlich Kontakthülse und -stift wie Fig. 1, jedoch in ihrer zweiten Ausführungsform mit einem scheibenförmigen Anschlagteil aus Kunststoff anstelle einer Anodenverschraubung, zur Befestigung mittels einer Schraubmutter in einer einfachen Behälterbohrung und bei hiermit gleichzeitig erfolgender metallischer Verbindung von Kontakthülse bzw. Anodenstab und Behälterwand, sowie mit Anschluss einer 24-Volt-Signaleinrichtung,
Fig.6 das mit einer Gewindebohrung, einer Schutzkappe und einem Dichtungsring (0-Ring) versehene, teils im Mittellängsschnitt dargestellte Ende des gem. Fig. 1 auf die Kontakthülse aufschraubbaren Anodenstabes, in einer Einzeldarstellung,
Fig. 7 eine Draufsicht auf die an der Behälteraussenseite sichtbare Stirnseite der Opferanode gem. Fig. 5,
Fig. 8 die Opferanode hinsichtlich Kontakthülse und -stift wie Fig. 1 und hinsichtlich Tauchhülse wie Fig. 3, jedoch in ihrer vierten Ausführungsform als Behälter-Stirnseitendeckel aus Kunststoff und eingespritzter Kontakthülse und mindestens einer eingespritzten Tauchhülse, bei ausschnittsweiser Darstellung des Stirnseitendekkels sowie mit Anschluss für eine ortsfeste 24-Volt-Signaleinrichtung und einem Anschluss für die metallische Leitungsverbindung mit dem Behälter- und
Fig. 9 eine Draufsicht in ausschnittsweiser Darstellung auf die nach der Verschraubung des Behälter-Stirnseitendeckels mit dem Behälter sichtbare Deckelseite gem. Fig. 8.

Die vier Ausführungsarten gem. Fig. 1 bis 5 und Fig. bis 9 können nach Belieben entweder mit einer ortsfesten Signaleinrichtung, etwa bestehend aus den festen Kabelschuh-Anschlüssen 7 und 8, dem Anzeigemittel 9 und einer z.B. 24-Volt-Stromquelle (z.B. die Sekundärseite eines Netztransformators), gem. Fig. 1, 5 und 7 ausgerüstet sein oder auch nur mit Kontaktanschlüssen 4a und 6 bzw. 8a in Fig. zum Gegendrücken eines manuellen Kontrollgerätes. Bei den Ausführungsarten nach Fig. 1, 3 und 8 müssen Behälter 3 und Kontakthülse 6 mit Anodenstab 10 durch eine metallische Leitung 8a verbunden sein, wobei die Verbindung an einem Behälter 3 in einem Permanentmagneten bestehen kann.
Die Ausbildung der Kontaktteile besteht bei allen Ausführungsarten aus einer in die Anodenverschraubung 1, 1a bzw. in das scheibenförmige Anschlagteil 2 bzw. in den Stirnseitendeckel 17 eines Behälters eingespritzten Kontakthülse 6 sowie aus einem Kontaktstift 4, welcher von einer Schraubbuchse 5 - diese axial durchdringend - gehaltert und durch Einschrauben der Schraubbuchse 5 in eine Gewindebohrung der Kontakthülse 6 unter Wahrung eines zylindrischen Luftabstandes zur Innenwandung der Kontakthülse 6 innerhalb der Kontakthülse 6 angeordnet ist. Hierbei bestehen die genannten Spritzgussteile 1,1 a, 2 und 17 vorzugsweise aus Kunststoff sowie die Schraubbuchse 5 wegen ihrer erforderlichen elektrischen Isolierwirkung zwischen Kontaktstift 4 und Kontakthülse 6 grundsätzlich aus Kunststoff bzw. auch einem anderen Isoliermaterial.
Zum lösbaren Verbinden des Anodenstabes 10 mit derAnodenverschraubung 1, 1a und den anderen Trägern 2 und 17 der Kontakthülse 6 ist die Kontakthülse 6 an ihrem dem Behälterinneren zugewandten Ende mit einem Aussenschraubgewinde versehen sowie die der Kontakthülse 6 zugewandte Stirnseite des Anodenstabes 10 mit einer entsprechenden Gewindesackbohrung und mit einem in einer um die Gewindesackbohrung herumgeführten Ringnut liegenden, selbstdichtenden sog. O-Ring 12. Dieses Ende des Anodenstabes 10 ist ausserdem in bekannter Weise mit einer Schutzkappe 11 ausgerüstet, die den etwa vorzeitigen Aufbrauch des anodischen Materials in diesem Bereich verhindert. Die Länge der Gewindehülse 6 richtet sich nach der Länge des sie tragenden Spritzgussteiles 1, 1a, 2 oder 17. Die Länge des Signalstiftes 4 richtet sich dagegen nach der Druckgrösse des betreffenden Behältermediums und soll bei relativ niedrigem Druck bis an das Ende der Kontakthülse 6 verlaufen, da die im gemeinsamen Innenraum von Kontakthülse 6 und Sackbohrung des Anodenstabes 10 befindliche Luftsäule durch das bei Verbrauch des Anodenstabes 10 über dessen Sackbohrung eindringende Behältermedium bzw. -wasser in diesem Fall entsprechend geringfügiger als bei höherem Druck komprimiert wird, das eindringende Wasser aber nur durch gleichzeitige Luftkompression an die beiden Kontaktteile 4 und 6 gelangen kann, wobei durch die Wasserbrücke eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird. Bei Verlauf des Kontaktstiftes 4 bis zum Ende der Kontakthülse 6 - wie oben angegeben - ist es erforderlich, die Eisenseele 10a des Anodenstabes 10 soweit zu kürzen, so dass zwischen Kontaktstift 4 und Eisenseele 10a ein in der Fig. 1 ersichtlicher Abstand erhalten bleibt.
Dieser Abstand dient in einer weiteren Nutzung dem Einsetzen eines passgerecht tablettierten Salzes, z.B. NaCI, wenn das nach Verbrauch des Anodenstabes 10 eintretende Wasser in seinem elektrischen Leitwert erhöht werden soll, was nach Lösung des Salzes im Wasser erfolgt. Da der zylindrische Luftabstand zwischen Kontakthülse 6 und Kontaktstift 4 in einem bestimmten Verhältnis zum Leitwert normalen Wassers bei einer bestimmten Prüfspannung steht, würde bei einem hierauf abgestimmten Luftabstand dann die Wasserbrücke als elektrische Leitungsbrücke nicht ausreichen, wenn die Spannung herabgesetzt oder am Einsatzort eine andere als die vorbestimmte Spannung vorgefunden wird.
In diesem Fall kann der Leitwert des Wassers in oben beschriebener Weise erhöht werden. Bei richtiger Dimensionierung der genannten beiden Komponenten ist eine Zumischung dieser Art nicht nötig. Sie kann aber auch grundsätzlich durch Einsetzen des tablettierten Salzes vor Aufschrauben des Anodenstabes 10 vorgesehen werden, will man einer mehrfachen Sicherheit für jeden Fall gewiss sein.
Die Ausführungsform gem. Fig. und 4 ist zusätzlich mit mindestens einer Tauchhülse 13 zur Aufnahme eines Wärmefühlers ausgerüstet, wofür die Anodenverschraubung 1a einen entsprechend grösseren Durchmesser aufweist als die prinzipiell gleiche Ausbildung gem. Fig. 1, welche, wie auch die Ausbildung gem. Fig. 3, in eine Gewindemuffe eines Behälters 3 einschraubbar ist, wie aus Fig. 1 z.B. ersichtlich. Die Tauchhülse 13 ist in der Zeichnung zwecks besserer Anschaulichkeit in einer etwa der Anodenverschraubung 1a entsprechenden Länge dargestellt, auch deshalb, weil dies die fertigungsgünstige Länge für den Einspritzvorgang sein dürfte. In der praktischen Ausbildung befindet sich am geschlossenen Ende derTauchhülse 13 ein Schraubgewinde und vorzugsweise eine herumlaufende ringförmige Einkerbung o.dgl. als Vorbereitung, den Tauchhülsenboden bei Bedarf leichter abtrennen - z.B. absägen - zu können, oder aber die Tauchhülse 13 ist von vornherein auch an diesem Ende offen. Zur Verlängerung können Verlängerungsrohre verschiedener Längen vorgesehen sein, deren eines Ende verschlossen ist und deren anderes Ende ein Innengewinde trägt, wodurch Verlängerungsrohr und Tauchhülse 13 leicht miteinander verbunden werden können.
Die Ausführungsform gem. Fig. 8 und 9, ebenfalls eine Kombination von Opferanode und Tauchhülse 13, entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gem. Fig. und 4. Die beiden Kontrollgeräte sind demgegenüber aber in einem Stirnseitendeckel 17 eines Behälters bei dessen Herstellung im Kunststoff-Spritzverfahren mit eingespritzt und bilden zusammen eine Baueinheit. Kontakteinrichtung 4, 5 und 6 des Anodenstabes 10 sowie Tauchhülse 13 sind hierbei in einer sockelartigen Deckelverstärkung 17b des Stirnseitendeckels 17 gelagert. Nach Aufschrauben eines Anodenstabes 10 auf die Kontakthülse 6, Aufschrauben von entsprechenden Verlängerungsrohren auf die Tauchhülse 13 und Einsetzen des Wärmefühlers sowie Verschrauben des Stirnseitendeckels 17 mittels Schraubbohrungen 17a an einem Behälter sind ohne separate Baumassnahmen beide Kontrollgeräte gleichzeitig in den Behälter eingebracht.
Die Ausführungsform gem. Fig. 5, deren Befestigung an einem Behälter 3 lediglich an einer Durchsteckbohrung des Behälters und durch Verschrauben mittels einer Schraubmutter 15 nebst der üblichen Dichtungs- und Sicherungsscheiben erfolgt, bedarf als Spritzgussteil, in welches die Kontakthülse 6 eingespritzt ist, lediglich eines ringförmigen Anschlagteiles 2 und eines zusätzlichen Schraubgewindes für die Schraubmutter 15 am nach aussen weissenden Ende der Kontakthülse 6. So wie gezeichnet, eignet sich diese Ausführungsform für eine ortsfeste Signaleinrichtung.
In einer anderen Ausbildung für Durchführung der Kontrolle durch ein manuelles Gerät, welches mit ihren Überstülpkontakten o.dgl. gegen den Stiftkontakt 4, vorzugsweise in seiner Ausführung in flächiger oder Linsenform 4a, und gegen den Hülsenkontakt 6 gedrückt werden muss, weist die Schraubbuchse 5 - anders als gezeichnet - einen kleineren Durchmesser als die Kontakthülse 6 auf, damit eine Kontaktberührung mit der Kontakthülse 6 ermöglicht wird, bei welchem Überstülpen des etwa hülsenförmigen einen Kontaktes des Gerätes der im Innern des etwa hülsenförmigen Kontaktes angeordnete andere Kontakt den Kontakstift 4 bzw. dessen Kontaktfläche 4a berührt.

Claims

1. Opferanode mit Verbrauchsanzeige für Wasserbehälter und Warmwasserbereiter, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel der Opferanode an einer Behälterwandung zwei voneinander isolierte, das Befestigungsmittel in axialer Richtung durchdringende Kontaktteile im Sinne elektrischer Leiter in einer solchen Anordnung aufweist, dass ihre zum Behälterinneren weisenden Enden durch den an dieser Stirnseite des Befestigungsmittels angeordneten Anodenstab zum Behältermedium hin und gegen Eindringen von Behältermedium abgedichtet sind, sowie dadurch, dass an ihren anderen Enden, die auf der entgegengesetzten Stirnseite des Befestigungsmittels zugänglich sind und sich mit diesem Teil des Befestigungsmittels auf der Behälteraussenseite befinden, eine in der Art wirksam werdende optische und/oder akustische Signaleinrichtung elektrisch angeschlossen ist, dass die beiden das Befestigungsmittel der Opferanode durchdringenden Kontaktteile bei Kurzschliessen derselben durch bei Aufhebung der Dichtung eingedrungenes Behältermedium die Signaleinrichtung in Tätigkeit setzen.

2. Opferanode nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein als Anodenverschraubung (1) ausgebildetes Befestigungsmittel und eine die Anodenverschraubung (1) in axialer Richtung durchdringende, den einen Kontaktteil bildende Kontakthülse (6), durch einen von einer Schraubbuchse (5), die aus Isoliermaterial besteht, getragenen und mittels der Schraubbuchse (5) in ein Innengewinde der Kontakthülse (6) hineingeschraubten, das andere Kontaktteil bildenden Kontaktstift (4), derart, dass er sich innerhalb der Kontakthülse (6), unter Wahrung eines zylindrischen Luftabstandes zur Innenwand der Kontakthülse (6), zusammen mit der Kontakthülse (6) zum Behälterinneren (3) hin erstreckt, soweit, dass er zu einem hier aufschraubbaren Anodenstab (10) bzw. dessen Eisenseele (10a) einen Luftabstand wahrt, und dadurch, dass auf ein Schraubgewinde der Kontakthülse (6) an diesem ihren zum Behälterinneren weisenden Ende ein stirnseitig mit einer Gewindesackbohrung versehener Anodenstab (10) aufgeschraubt ist, sowie dadurch, dass stirnseitig der Anode um die Gewindesackbohrung herum eine Nut mit einem hierin eingefügten O-Ring (12) als Dichtung vorgesehen ist, derart, dass hiermit eine Abdichtung von Kontaktstift (4) und Kontakthülse (6) gegenüber dem Behältermedium besteht und dadurch, dass die anderen, von der Aussenseite eines Behälters (3) zugänglichen Enden von Kontaktstift (4) und Kontakthülse (6) mit Anschlussmitteln (7, 8) für eine ortsfeste Signaleinrichtung (9) oder mit Anschlussmitteln (4a, 8a) für eine manuelle Signaleinrichtung ausgerüstet sind.

3. Opferanode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Kontakthülse (6) und Kontaktstift (4) mit Schraubbuchse (5) bestehende Kontakteinrichtung (4, 5, 6) von einem scheibenförmigen Anschlagteil (2), dieses durchdringend, gehaltert ist und die Kontakthülse (6) an ihrem, von der Aussenseite eines Behälters (3) zugänglichen Ende ein Aussengewinde mit einer Schraubmutter (15) besitzt.

4. Opferanode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Anodenverschraubung (1a) parallel zur Kontakthülse (6) mindestens eine, an ihrem einen Ende verschlossene Tauchhülse (13) zur Aufnahme eines Wärmefühlers angeordnet ist, in der Weise, dass sich das offene Ende der Tauchhülse (13) auf der von derAussenseite eines Behälters (3) zugänglichen Stirnseite der Anodenverschraubung (1a) befindet.

5. Opferanode nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine an ihren beiden Enden offene Tauchhülse (13) sowie durch ein am zum Behälterinneren weisenden Ende der Tauchhülse (13) angebrachtes, an seinem entgegengesetzten Ende verschlossenes Verlängerungsrohr, derartig, dass Tauchhülse (13) und Verlängerungsrohr auf gleicher Fluchtlinie verlaufen.

6. Opferanode nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnungen der Kontakteinrichtung (4, 5, 6) und mindestens einer Tauchhülse (13) unter Fortfall einer Anodenverschraubung (1a) an einem Stirnseitendeckel (17) eines Behälters (3) innerhalb einer sockelartigen Deckelverstärkung (17b) getroffen ist, in der Weise, dass bei mit einem Behälter (3) verschraubtem Stirnseitendeckel (17) die Kontakteinrichtung (4, 5, 6) zusammen mit dem auf die Kontakthülse (6) aufzuschraubenden Anodenstab (10) sowie Tauchhülse (13) in den Behälter (3) hineinragen, und in der Weise, dass Stirnseitendeckel (17) mit Kontakteinrichtung (4, 5, 6) und Tauchhülse (13) ein einstückiges Teil bilden.

7. Opferanode nach Anspruch 2, 4, 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Anodenverschraubung (2, 2a) und der Stirnseitendeckel (17) aus Kunststoff bestehen.

8. Opferanode nach Anspruch 2, 4, 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Anodenverschraubung (2, 2a) und der Stirnseitendeckel (17) aus Metall bestehen.

9. Opferanode nach Anspruch 2, 4, 6, gekennzeichnet durch eine metallische Leitungsverbindung (8a) zwischen Kontakthülse (6) und Behälter (3) sowie durch einen Behälteranschluss der Leitungsverbindung (8a) in Form eines Permanentmagneten (16).

10. Opferanode nach Anspruch 2, 3, 4, 6, gekennzeichnet durch ein passgerecht aus Salz tablettiertes, in den durch die sich gegenüberliegenden Stirnseiten von Kontaktstift (4) und Eisenseele (10a) des Anodenstabes (10) gebildeten, begrenzten Raum eingesetztes Teil.