Die Erfindung betrifft eine Oxidanode, die zum kathodischen Korrosionsschutz bei angelegtem bzw. aufgeprägtem Strom verwendet wird, insbesondere zum kathodischen Schutz von Tanks und von Rohrleitungen, die in der Erde, in Süßwasser oder in Seewasser verlegt sind. Ferner können derartige Oxidanoden in Verbindung mit dem Schutz von eingerammten Stahlblechen in Häfen verwendet werden. Weitere Beispiele für das Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Anode sind Schwimmdocks, Hochspannungs- Gleichstrom-Übertragungen und große Wassertürme für Trinkwasser.

Im allgemeinen kann die Anode gemäß der Erfindung in den Fällen verwendet werden, bei denen die bereits bekannten Anoden eingesetzt werden können. Der niedrige Preis und der geringe Verbrauch, d. h. der geringe Verlust an Anodenmaterial, bei allen Stromdichten und weitere Vorteile, die im folgenden noch beschrieben werden, machen die Anode gemäß der Erfindung zu einer wirkungsvollen und attraktiven Alternative der bekannten Anoden.

Magnetitanoden zum kathodischen Korrosionsschutz bei aufgeprägtem Strom sind bekannt und sind üblichen Silicium/Eisen- und Graphit-Anoden überlegen, die oft ausgetauscht werden müssen. So ist eine Magnetitanode bekannt, deren gesamte Innenfläche mit einer dünnen Kupferschicht überzogen ist und bei der knapp unterhalb des oberen Anodenendes eine Kupferplatte mit der inneren Kupferschicht mit Hilfe einer Leitungsverbindung verbunden ist, die aufgelötet ist. Diese Magnetitanode wird in der Praxis für den kathodischen Schutz einer Anzahl von Vorrichtungen eingesetzt, die korrodieren können. In diesem Zusammenhang sei auf Linder, "Magnetite Anodes For Impressed Current Cathodic Protection, Corrosion/78" - Veröffentlichung 159, März 1978, Houston/Texas in: "Materials Performance", August 1979, Seiten 17 bis 20 verwiesen. Diese Literaturstelle enthält eine Beschreibung des Standes der Technik, der der vorliegenden Erfindung nahekommt.

Ferner ist eine rohrförmige Anode zum kathodischen Korrosionsschutz aus der GB-PS 14 41 908 bekannt, die aus einem nicht oxidischen Material besteht und eine in der Mitte des Tubus geführte Anode aufweist.

Die bekannten Anoden weisen eine Reihe von Nachteilen auf. So hat die Befestigung der Leitungsverbindung am oberen Ende der Anode hinsichtlich der Stromverteilung und demgemäß hinsichtlich der sogenannten Endeffekte, d. h. Rohrladung, zu Problemen und damit auch zu einem Angriff des Metallüberzugs an den Stellen der Anode geführt, wo eine ungleichmäßige Strombelastung auftritt.

Wenn ferner Kupferüberzüge in Verbindung mit der bekannten Befestigung der Leitungsverbindung verwendet werden, können Risse in der Magnetitanode auftreten. Bei der Bildung von Rissen kann der Elektrolyt in die Risse eindringen und die Kupferschicht im Bereich der Risse verschwindet. Dadurch treten Probleme bei der Stromentladung auf, da an den Stellen der Anode, an denen die Kupferschicht verschwindet, kein Strom durchtreten kann, so daß die übrigen Teile der Anode übermäßig hoch belastet werden. Ferner tritt ein verhältnismäßig hoher Widerstand beim Verschwinden der Kupferschicht auf.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine fortentwickelte Oxidanode für kathodischen Korrosionsschutz bei aufgeprägtem Strom bereitzustellen, die in der Lage ist, einen zu hohen Anodenwiderstand zu vermeiden, einfach und kostengünstig herzustellen ist und ohne großen technischen Aufwand anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 befindlichen Merkmale gelöst.

Demnach weist die Metalloxidanode zum kathodischen Korrosionsschutz bei aufgeprägtem Strom ein Metalloxid-Anodenelement auf, das auf seiner Stromaufnahmefläche mit einem elektrisch leitenden Metall oder einer elektrisch leitenden Metallegierung überzogen oder plattiert ist, wobei der Überzug oder die Plattierung mit einem elektrisch leitenden Leitungsendelement verbunden ist, das unter leitender Verbindung an einer Stelle der überzogenen oder plattierten Oberfläche befestigt ist und dadurch gekennzeichnet ist, daß das Leitungsendelement an einer mittigen Stelle oder einem mittigen Bereich der überzogenen oder plattierten Oberfläche befestigt ist, so daß ein Kontakt zwischen dem Endelement und dem Überzug oder der Plattierung praktisch zum Zentrum oder im Zentralbereich des Überzugs oder der Plattierung vorgesehen wird.

Die genannte zentrale Verbindung dient dazu, eine befriedigende gleichmäßige Stromverteilung zu erreichen, wobei die genannten unerwünschten Endeffekte gleichfalls weitgehend minimiert werden.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Anode handelt es sich bei dem Metalloxid um Magnetit, obgleich auch andere Metalloxide, beispielsweise eine NiO+FeO/Fe₂O₃-Anode anstelle einer Magnetitanode verwendet werden können, bei der es sich um eine FeO/Fe₂O₃-Anode handelt.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Magnetitanode für die genannte Anwendung, wobei die Anode ein Magnetitanodenelement aufweist, das auf seiner Stromaufnahmeoberfläche bzw. Stromaufprägungsoberfläche vollständig oder teilweise mit einem elektrisch leitenden Metall oder einer elektrisch leitenden Metallegierung aus der aus Kupfer, Blei, Zinn, Aluminium, Kupferlegierungen, Bleilegierungen, Zinnlegierungen und Aluminiumlegierungen bestehenden Gruppe überzogen oder plattiert ist, wobei dieser Überzug oder diese Plattierung mit einem elektrisch leitenden Leitungsendelement verbunden sind, das unter leitender Verbindung an einer mittigen Stelle oder einem mittigen Bereich des Überzugs bzw. der Plattierung befestigt ist, so daß ein Kontakt mit dem Überzug bzw. der Plattierung praktisch im Zentrum oder im zentralen Bereich des Überzugs bzw. der Plattierung vorgesehen wird.

Gemäß der Erfindung handelt es sich bei dem Metall oder der Metallegierung, die als Überzugs- oder Plattiermaterial verwendet werden, vorzugsweise um Blei oder eine Bleilegierung, beispielsweise eine Bleilegierung mit einem Gehalt von 95% Pb und 5% Sb, oder um eine Bleilegierung mit einem Gehalt an Blei, Zinn und Zink. Blei ist etwa dreimal billiger als Kupfer; Blei ist gleichfalls passiv, wenn es anodisch mit einem elektrischen Strom belastet wird. Diese zuletzt genannte Eigenschaft ist wichtig, da - wie bereits erwähnt - bei der Verwendung von Kupferüberzügen Risse von Zeit zu Zeit auftreten können; wenn Risse im Magnetit auftreten, verschwindet der Kupferüberzug im Bereich der Risse, so daß hinsichtlich der Stromentladung Probleme auftreten, da dort kein Strom fließen kann, wo das Kupfer verschwunden ist; der Widerstand der Anode wird dadurch auf einen nicht annehmbaren Wert erhöht. Diese Probleme kann man vermeiden, wenn man Blei oder Bleilegierungen oder andere der genannten Metalle oder Metallegierungen anstelle von Kupfer verwendet.

Das mittige Leitungsendelement ist vorzugsweise eine Bronzespirale, die in den Magnetit in einer derartigen Weise gepreßt worden ist, daß man einen Kontakt zwischen dem Metallüberzug bzw. der Metallplattierung und der Spirale genau oder praktisch in der Mitte der Anode erreicht, so daß eine gleichmäßige Stromverteilung vorgesehen wird und unerwünschte Endeffekte vermieden werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Stromaufnahmefläche des Magnetitanodenelements nur zum Teil mit dem elektrisch leitenden Metall oder der elektrisch leitenden Metallegierung überzogen oder plattiert, da ein derartiger teilweiser Überzug bzw. eine derartige teilweise Plattierung die unerwünschten Endeffekte herabsetzen kann.

So wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Magnetitanode zum kathodischen Korrosionsschutz bei aufgeprägtem Strom vorgesehen, wobei diese Anode ein Magnetitanodenelement in Form eines hohlen und im wesentlichen zylindrischen Rohres aufweist, das an einem Ende offen und am entgegengesetzten Ende verschlossen ist, wobei dieses Rohr auf seiner Stromaufnahmeinnenfläche mit metallischem Blei oder einer elektrisch leitenden Bleilegierung überzogen oder plattiert ist, wobei dieser Überzug bzw. dies Plattierung die innere Oberfläche mit Ausnahme eines relativ kleinen Bereichs im oberen Abschnitt der Oberfläche am offenen Ende des Rohres und mit Ausnahme eines entsprechend relativ kleinen Bereichs des verschlossenen Bodenabschnitts des Rohres bedeckt, wobei dieser Überzug bzw. diese Plattierung mit einem leitenden Leitungsendelement in Form einer Bronzespirale verbunden sind, die unter leitender Verbindung an einer mittigen Stelle oder einem mittigen Bereich des Überzugs bzw. der Plattierung befestigt ist, so daß ein Kontakt zwischen dem Überzug bzw. der Plattierung im wesentlichen im Zentrum bzw. zentralen Bereich des Überzugs bzw. der Plattierung vorgesehen wird.

Eine Anode dieses Typs ist relativ billig; der Bleiüberzug oder die Bleiplattierung dienen dazu, Zerstörungen infolge von Rissen des Anodenüberzugs zu vermeiden; der Bleiüberzug sieht im Vergleich zu Kupfer eine praktisch identische Stromentladung über die gesamte Länge der Anode und einen entsprechenden Spannungsabfall vor.

Weitere Besonderheiten und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgend beschriebenen speziellen Ausführungsformen.

Die Erfindung wird durch eine Figur nachstehend näher erläutert, die eine bevorzugte Ausführungsform der Magnetitanode erfindungsgemäß wiedergibt. Hier zeigt die

Fig. 1 einen Längsschnitt einer zylindrischen Anodenvorrichtung.

Gemäß der Fig. 1 ist ein Magnetitanodenelement 10 mit einer Schicht 11 überzogen oder plattiert, vorzugsweise mit einer Blei- oder Bleilegierungsschicht, die oben an der mit 17 bezeichneten Stelle abschließt und unten an der mit 18 bezeichneten Stelle. Die Metallschicht 11 ist mit einem Kunststoffmaterial 12 bedeckt, das gleichfalls die inneren Bereiche des Magnetitanodenelements 10 bedeckt, die keine Metallschicht 11 aufweisen. Das Innere des rohrförmigen Anodenverbunds ist mit einem porösen Körper 13 gefüllt, beispielsweise mit expandiertem oder geschäumten Polystyrol, und der Kopf bzw. das obere Ende des Anodenelements ist mit einer Kunststoffkappe 16 verschlossen, durch die ein Kabel 14 geführt ist. Eine Leitung zur Verbindung mit der Anodenmitte 15 weist die Form einer Spirale aus Bronze auf und steht in elektrisch leitender Verbindung mit der Schicht 11.

Wenn die Anode in der Praxis eingesetzt wird, wird die Anode mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle verbunden, während das Material bzw. der Gegenstand, der gegen Korrosion geschützt werden soll, mit dem negativen Pol der Gleichstromquelle verbunden wird. Der Einsatz der verbesserten Anode gemäß der Erfindung, wie sie insbesondere in der Figur erläutert wurde, ist sehr wertvoll, da dadurch die vorstehend beschriebenen Vorteile erzielt werden.