CH650533A5

CH650533A5 - DEVICE FOR CLEANING THE ANODE RODS FOR ELECTROLYTIC ALUMINUM MELTING BATHS.

Info

Publication number: CH650533A5
Application number: CH613682A
Authority: CH
Inventors: Heribert Loweg; Paul Wisniewski; Franz Golla; Rolf Trott
Original assignee: Gewerk Eisenhuette Westfalia
Priority date: 1981-10-29
Filing date: 1982-10-21
Publication date: 1985-07-31
Also published as: GB2108530B; GB2108530A; JPS5881987A; FR2515692B1; DE3142849A1; AU8950082A; FR2515692A1; DE3142849C2; AU552291B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Reinigen der als Träger der Anodenblöcke bei elektrolytischen Alu-miniumschmelzbädem verwendeten Anodenstangen. The invention relates to a device for cleaning the anode rods used as carriers for the anode blocks in electrolytic aluminum molten baths.

Die bei der Aluminiumgewinnung verwendeten Kohleanoden werden bekanntlich an Anodenstangen angeordnet, die an ihrem unteren Ende Metallnippel zur Halterung des Anodenblocks aufweisen. Da sich die Kohleanoden im Betrieb verbrauchen, ist es erforderlich, die Restanoden in be-5 stimmten Zeitabständen von den Anodenstangen bzw. ihren Metallnippeln zu entfernen. Ausserdem werden aus Wirtschaftlichkeitsgründen die aus Aluminium bestehenden Anodenstangen wieder aufgearbeitet. Dabei werden die verschmutzten Kontaktflächen der Anodenstangen abgeschlif-io fen oder abgebürstet Dies kann mit Hilfe von Schleifscheiben, Metallbürsten od. dgl. geschehen. As is known, the carbon anodes used in the production of aluminum are arranged on anode rods which have metal nipples at their lower ends for holding the anode block. Since the carbon anodes are used up during operation, it is necessary to remove the residual anodes from the anode rods or their metal nipples at certain intervals. In addition, the aluminum anode rods are refurbished for reasons of economy. The soiled contact surfaces of the anode rods are sanded or brushed off. This can be done with the aid of grinding wheels, metal brushes or the like.

Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, eine Einrichtung zu schaffen, mit der sich innerhalb einer Aufbereitungsanlage die elektrischen Kontaktflächen der Anodenstangen 15 auf maschinellem Wege zuverlässig reinigen und glätten lassen. The primary object of the invention is to provide a device with which the electrical contact surfaces of the anode rods 15 can be reliably cleaned and smoothed mechanically within a processing system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Einrichtung gelöst, die zwei von den entgegengesetzten Seiten gegen die Anodenstange anstellbare Reinigungswerkzeuge auf-20 weist. Für die Reinigungswerkzeuge werden rotierende Schleifscheiben oder vorzugsweise rotierende Metallbürsten od. dgl. verwendet. This object is achieved according to the invention with a device which has two cleaning tools which can be adjusted from the opposite sides against the anode rod. Rotating grinding wheels or preferably rotating metal brushes or the like are used for the cleaning tools.

Mit Hilfe der erfindungsgemässen Einrichtung lässt sich also die aus einem Aluminium-Rechteckprofil bestehende 25 Anodenstange gleichzeitig auf gegenüberliegenden Seiten reinigen, wodurch sichergestellt wird, dass beim nachfolgenden Einbau der mit einem neuen Anodenblock versehenen wieder aufgearbeiteten Anodenstange keine Verwechslungen der Kontaktflächen auftreten können. Ausserdem können die 30 wieder aufgearbeiteten Anodenstangen gegebenenfalls auch bei beidseitig anliegenden Stromanschlussschienen verwendet werden. With the aid of the device according to the invention, the 25 anode rod, which consists of an aluminum rectangular profile, can be cleaned on opposite sides at the same time, thereby ensuring that no further confusion of the contact surfaces can occur during the subsequent installation of the reprocessed anode rod provided with a new anode block. In addition, the 30 reconditioned anode rods can also be used, if necessary, with power connection rails on both sides.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Reinigungswerkzeuge durch eine Werkzeug-35 Anstellvorrichtung, insbesondere einen Druckzylinler od. dgl. verbunden. Diese Massnahme ermöglicht es, die beiden Reinigungswerkzeuge während des Bearbeitungsvorgangs mit gleichem Anpressdruck an den gegenüberliegenden Anoden-stangenflächen zu halten, wobei zugleich verschleissbedingte 40 Durchmesserverkleinerungen der rotierenden Reinigungswerkzeuge automatisch ausgeglichen werden. Eine in dieser Hinsicht besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Reinigungswerkzeuge in Gelenken mit quer zur Anodenstangenachse 45 verlaufenden Gelenkachsen pendelnd an einem Werkzeugträger aufgehängt werden. Hierdurch lässt sich eine gute Anpassung der rotierenden Reinigungswerkzeuge an die zu bearbeitenden Anodenstangenflächen bei gleichmässigen Anpresskräften der Reinigungswerkzeuge erreichen. In a preferred embodiment of the invention, the two cleaning tools are connected by a tool adjusting device, in particular a pressure cylinder or the like. This measure makes it possible to hold the two cleaning tools on the opposite anode rod surfaces with the same contact pressure during the machining process, while 40-diameter reductions in the rotating cleaning tools due to wear are automatically compensated for. An arrangement which is particularly advantageous in this respect is obtained if, in a further embodiment of the invention, the cleaning tools are suspended on a tool carrier in joints with articulated axes extending transversely to the anode rod axis 45. This allows a good adaptation of the rotating cleaning tools to the anode rod surfaces to be machined with uniform pressing forces of the cleaning tools.

so Der gemeinsame Werkzeugträger der Reinigungswerkzeuge besteht zweckmässig aus einem Querschlitten, der quer zur Anodenstangenachse bewegüch ist. Mit Hilfe des Querschlittens lassen sich die beiden Reinigungswerkzeuge von einer Ruheposition, in der auch ein leichtes Auswechseln 55 der verschlissenen Werkzeuge möglich ist, in die Bearbeitungsposition bringen, in der die Reinigungswerkzeuge an den gegenüberliegenden Anodenstangenflächen anliegen. Die Reinigungswerkzeuge werden hierbei vorteilhafterweise an Pendelarmen od. dgl. angeordnet, die in Gelenken an dem 60 gemeinsamen Querschlitten gelagert sind. Um die Reinigungswerkzeuge an der Anodenstange entlangzuführen, weist die erfindungsgemässe Einrichtung für die beiden Reinigungswerkzeuge zweckmässig einen gemeinsamen Hubschlitten auf, der in einem feststehenden Rahmen in Richtung der 65 Anodenstangenachse hubbeweglich ist. Der Hubschlitten ist vorzugsweise an zwei vertikalen Ständern od. dgl. geführt, zwischen denen eine Querführung für den Querschlitten angeordnet ist. The common tool carrier of the cleaning tools expediently consists of a cross slide which is movable transversely to the anode rod axis. With the help of the cross slide, the two cleaning tools can be brought from a rest position, in which an easy replacement 55 of the worn tools is also possible, to the processing position, in which the cleaning tools rest on the opposite anode rod surfaces. The cleaning tools are advantageously arranged on pendulum arms or the like, which are mounted in joints on the 60 common cross slide. In order to guide the cleaning tools along the anode rod, the device according to the invention expediently has a common lifting slide for the two cleaning tools, which is movable in a fixed frame in the direction of the anode rod axis. The lifting carriage is preferably guided on two vertical stands or the like, between which a transverse guide for the transverse carriage is arranged.

3 3rd

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Die erfindungsgemässe Reinigungseinrichtung bildet zweckmässig eine von mehreren Bearbeitungsstationen einer Anodenaufbereitungsanlage. Zum Transport der Anodenstan-gen durch die verschiedenen Stationen kann eine Fördereinrichtung, z.B. ein Kettenförderer od. dgl., verwendet werden, welcher die Anodenstangen in hängender Position befördert. Die erfindungsgemässe Reinigungseinrichtung ist dabei vorteilhafterweise so ausgebildet, dass die zu reinigenden Anodenstangen in hängender Position, also an der Fördereinrichtung hängend bearbeitet werden. Zur Ausrichtung der Anodenstangen in der Reinigungseinrichtung werden zweckmässig Positioniervorrichtungen od. dgl. vorgesehen, die sich vorzugsweise seitlich gegen die Anodennippel der Anodenstange legen. The cleaning device according to the invention expediently forms one of several processing stations of an anode processing system. To transport the anode rods through the various stations, a conveyor, e.g. a chain conveyor or the like can be used, which conveys the anode rods in a hanging position. The cleaning device according to the invention is advantageously designed such that the anode rods to be cleaned are processed in a hanging position, that is to say hanging on the conveyor device. To align the anode rods in the cleaning device, positioning devices or the like are expediently provided, which preferably lie laterally against the anode nipples of the anode rod.

Es empfiehlt sich, jedem der beiden Reinigungswerkzeuge eine Absaughaube zuzuordnen. Ausserdem werden zweckmässig Schwingungsdämpfer vorgesehen, um einen ruhigen Lauf der pendeln aufgehängten Reinigungswerkzeuge zu gewährleisten. Für die Schwingungsdämpfer können in vorteilhafter Weise an den Pendelarmen angreifende, sich kreuzende Dämpfungszylinder Verwendung finden. It is advisable to assign a suction hood to each of the two cleaning tools. In addition, vibration dampers are expediently provided in order to ensure smooth running of the pendulum-suspended cleaning tools. For the vibration dampers, crossing damping cylinders acting on the pendulum arms can advantageously be used.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: The invention is explained below in connection with the embodiment shown in the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Reinigungseinrichtung in einer Stirnansicht; 1 shows a cleaning device according to the invention in a front view;

Fig. 2 die Reinigungseinrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht. Fig. 2 shows the cleaning device of FIG. 1 in side view.

Die dargestellte Reinigungseinrichtung weist einen auf einem Boden oder Fundament 10 stehenden Maschinenrahmen 11 mit zwei aufragenden vertikalen Ständern 12 auf, die mit Vertikalführungen 13 für einen Hubschlitten 14 versehen sind. Der Hubschlitten 14 besteht aus zwei Schlittenteilen 15 und 16, die sich jeweils an einem Ständer 12 führen und die über Querträger 17 und 18 verbunden sind. Zwischen den beiden Ständern 12 ist im unteren Bereich des Maschinenrahmens 11 an einem Querträger 19 eine Hubvorrichtung 20 in einem Gelenk 21 gelagert, deren teleskopartig ausfahrbarer Teil im Gelenk 22 an dem unteren Querträger 18 angeschlossen ist. Die Hubvorrichtung 20 besteht z.B. aus einem hydraulischen oder pneumatischen Schubkolbengetriebe oder aus einer von einem Motor 23 angetriebenen Spindel od. dgl. Mit Hilfe der Hubvorrichtung 20 ist daher der Hubschlitten 14 im Maschinenrahmen The cleaning device shown has a machine frame 11 standing on a floor or foundation 10 with two upstanding vertical stands 12 which are provided with vertical guides 13 for a lifting slide 14. The lifting slide 14 consists of two slide parts 15 and 16, each of which lead to a stand 12 and which are connected via cross members 17 and 18. Between the two stands 12, a lifting device 20 is mounted in a joint 21 in the lower region of the machine frame 11 on a cross member 19, the telescopically extendable part in the joint 22 being connected to the lower cross member 18. The lifting device 20 is e.g. from a hydraulic or pneumatic thrust piston gear or from a spindle or the like driven by a motor 23. With the aid of the lifting device 20, the lifting slide 14 is therefore in the machine frame

11 heb- und senkbar, wobei er sich an den beiden Ständern 11 can be raised and lowered, whereby it is on the two stands

12 führt. 12 leads.

Der Hubschlitten 14 weist an seinem oberen Querträger 17 eine aus zwei parallelen Führungsschienen bestehende Querführung 24 für einen Querschlitten 25 auf, der somit zwischen den beiden Ständern 12 in Horizontalrichtung quer verfahrbar ist. Die Querbewegung des Querschlittens 25 erfolgt mittels eines zwischen dem Querträger 17 und dem Querschlitten 25 gelenkig eingeschalteten Druckmittelzylinders 26. The lifting slide 14 has on its upper cross member 17 a transverse guide 24 consisting of two parallel guide rails for a cross slide 25 which can thus be moved transversely between the two stands 12 in the horizontal direction. The transverse movement of the cross slide 25 takes place by means of a pressure medium cylinder 26 which is articulated between the cross beam 17 and the cross slide 25.

An der Unterseite des Querschlittens 25 sind in Gelenken 27 zwei Pendelarme 28 angeschlossen, die an ihren unteren Enden jeweils ein Reinigungswerkzeug 29 tragen, welches aus einer Schleifscheibe oder vorzugsweise einer Metallbürste besteht. Die angetriebenen Reinigungswerkzeuge 29 drehen sich um eine horizontale Achse, die parallel zur Gelenkachse der Gelenke 27 verläuft. An jedem Pendelarm 28 ist ferner eine das Reinigungswerkzeug 29 teilweise um-schliessende Absaughaube 30 zum Absaugen des beim Reinigungsvorgang anfallenden Schmutzes angeordnet. Die beiden Pendelarme 28 sind unterhalb der Drehachsen der Reinigungswerkzeuge 29 über eine Werkzeug-Anstellvorriehtung 31 verbunden. Diese besteht aus einem Druckzylinder 32, On the underside of the cross slide 25, two pendulum arms 28 are connected in joints 27, each of which carries a cleaning tool 29 at its lower ends, which consists of a grinding wheel or preferably a metal brush. The driven cleaning tools 29 rotate about a horizontal axis that runs parallel to the joint axis of the joints 27. On each pendulum arm 28 there is also a suction hood 30, which partially encloses the cleaning tool 29, for sucking off the dirt accumulating during the cleaning process. The two pendulum arms 28 are connected below the axes of rotation of the cleaning tools 29 via a tool adjusting device 31. This consists of a pressure cylinder 32,

der in einem Gelenk 33 an dem einen Pendelarm 28 angeschlossen ist und dessen Kolbenstange 34 über ein Gelenk 35 mit dem anderen Pendelarm 28 verbunden ist. which is connected in a joint 33 to one pendulum arm 28 and whose piston rod 34 is connected to the other pendulum arm 28 via a joint 35.

Zwischen den beiden Pendelarmen 28 und dem gemeinsamen Querschlitten 25 sind sich kreuzende Dämpfungszylinder 36 gelenkig eingeschaltet, welche die sich beim Reinigungsvorgang einstellenden Schwingungen dämpfen. Crossing damping cylinders 36 are articulated between the two pendulum arms 28 and the common cross slide 25, which dampen the vibrations occurring during the cleaning process.

In den Fig. 1 und 2 ist eine in der Bearbeitungsposition befindliche Anodenstange 37 dargestellt, die in üblicher Weise aus Aluminium gefertigt ist und ein Rechteckprofil hat. Am unteren Ende der Anodenstange 37 sind die sechs Metallnippel 38 angeordnet, an welchen nach Wiederaufarbeitung der Anodenstange der Anodenblock befestigt wird. Die Anodenstange 37 befindet sich in hängender Position. Sie ist, was in der Zeichnung nicht eigens dargestellt ist, an ihrem oberen Ende z.B. an einer Transporteinrichtung hängend angeschlossen, mit deren Hilfe die Anodenstange in die Reinigungseinrichtung gebracht und nach der Wiederaufarbeitung aus der Reinigungseinrichtung herausgeführt wird. Zur Ausrichtung der Anodenstange 37 in der Bearbeitungsposition sind im unteren Bereich der beiden Ständer 12 Positioniervorrichtungen 39 vorgesehen. Diese bestehen aus Positionierhebeln 40, die mit Hilfe von Stellschrauben 41 oder sonstiger Anstellmittel von der Seite her gegen die äusseren Nippel 38 anstellbar sind und auf diese Weise die Anodenstange 37 in der Bearbeitungsposition ausrichten und am unteren Ende in Seitenrichtung abstützen. 1 and 2, an anode rod 37 is shown in the processing position, which is made in the usual way from aluminum and has a rectangular profile. At the lower end of the anode rod 37, the six metal nipples 38 are arranged, to which the anode block is attached after refurbishing the anode rod. The anode rod 37 is in a hanging position. It is what is not specifically shown in the drawing, e.g. at its upper end hanging on a transport device, with the help of which the anode rod is brought into the cleaning device and is brought out of the cleaning device after reprocessing. To align the anode rod 37 in the machining position, 12 positioning devices 39 are provided in the lower region of the two stands. These consist of positioning levers 40 which can be adjusted from the side against the outer nipples 38 by means of adjusting screws 41 or other adjusting means and in this way align the anode rod 37 in the machining position and support it in the lateral direction at the lower end.

Nachdem eine Anodenstange 37 in die Reinigungseinrichtung gebracht und in dieser ausgerichtet worden ist, wird der Querschlitten 25 mit den an ihm hängenden, durch den Anstellzylinder 32 zurückgeschwenkten Reinigungswerkzeugen 29 entlang der Querführung 24 in die Bearbeitungsposition gefahren. Anschliessend wird der Zylinder 32 in Einschubrichtung beaufschlagt, wodurch die Werkzeuge 29 von den beiden gegenüberliegenden Seiten her gegen die Anodenstange 37 geschwenkt werden. Der unter Druckbeaufschlagung stehende Zylinder 32 drückt die rotierenden Reinigungswerkzeuge 29 mit einer vorgegebenen Anpresskraft gegen die zu reinigenden Flächen der Anodenstange 37. Während der Reinigungsarbeit wird der Hubschlitten 14 in Aufwärtsrichtung oder auch in Abwärtsrichtung mit kontinuierlicher Hubgeschwindigkeit gefahren, wodurch die Anodenstange 37 an ihren beiden gègenûberliegenden Seiten auf ganzer Länge von den rotierenden Werkzeugen 29 abgeschliffen bzw. gebürstet und geglättet wird. Der unter einer vorbestimmten Druckbeaufschlagung stehende Druckzylinder 32 drückt die rotierenden Werkzeuge 29 unabhängig von ihrem verschleissbedingten Durchmesser mit konstanter Kraft gegen die zu reinigenden Anodenstangenflächen. Sobald der ReinigungsVorgang beendet ist, werden die Reinigungswerkzeuge 29 durch Druckbeaufschlagung des Druckzylinders 32 in Ausschubrichtung von der Anodenstange 37 zurückgestellt, worauf der Querschlitten 25 mit den Reinigungswerkzeugen mit Hilfe des Schlittenzylinders 26 in die Ruheposition zurückgefahren wird. Die gereinigte Anodenstange 37 kann dann mit Hilfe der vorgenannten Transporteinrichtung aus der Reinigungseinrichtung herausgeführt werden. After an anode rod 37 has been brought into the cleaning device and aligned therein, the cross slide 25 is moved along the transverse guide 24 into the processing position with the cleaning tools 29 hanging on it and pivoted back by the positioning cylinder 32. The cylinder 32 is then acted upon in the insertion direction, as a result of which the tools 29 are pivoted against the anode rod 37 from the two opposite sides. The pressurized cylinder 32 presses the rotating cleaning tools 29 against the surfaces of the anode rod 37 to be cleaned with a predetermined contact pressure Sides along the entire length of the rotating tools 29 is ground or brushed and smoothed. The pressure cylinder 32, which is under a predetermined pressure, presses the rotating tools 29 with constant force against the anode rod surfaces to be cleaned, regardless of their diameter due to wear. As soon as the cleaning process is finished, the cleaning tools 29 are reset by the anode rod 37 by pressurizing the pressure cylinder 32, whereupon the cross slide 25 with the cleaning tools is moved back into the rest position with the aid of the slide cylinder 26. The cleaned anode rod 37 can then be led out of the cleaning device with the aid of the aforementioned transport device.

Es versteht sich, dass die Anstellvorrichtung 31 für die beiden rotierenden Reinigungswerkzeuge 29 auch mehrere Druckzylinder 32 oder sonstige Anstellvorrichtungen, z.B. Spindeln, aufweisen kann. Auch kann die beschriebene Einrichtung mit einer Drehzahlregelung für die rotierenden Werkzeuge 29 versehen sein, die so ausgelegt ist, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Werkzeuge 29 bei verschleiss- -bedingter Durchmesserverkleinerung konstant gehalten wird. Die beiden Absaughauben 30 sind jeweils an einen Absaugschlauch od. dgl. angeschlossen. It goes without saying that the adjusting device 31 for the two rotating cleaning tools 29 also has a plurality of pressure cylinders 32 or other adjusting devices, e.g. Spindles can have. The device described can also be provided with a speed control for the rotating tools 29, which is designed in such a way that the peripheral speed of the tools 29 is kept constant when the diameter is reduced due to wear. The two suction hoods 30 are each connected to a suction hose or the like.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

V V

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Device for cleaning the anode rods used as carriers of the anode blocks in electrolytic aluminum molten baths, characterized in that it has two cleaning tools (29) which can be set against the anode rod (37) from the opposite sides.

2. Device according to claim 1, characterized in that the cleaning tools (29) or their tool carriers are connected by a tool adjusting device (31), preferably at least one pressure cylinder (32).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the cleaning tools (29) consist of rotating grinding wheels or preferably rotating metal brushes.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cleaning tools (29) in joints (27) with pendulum axes extending transversely to the anode rod axis are suspended from a tool carrier.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the common tool carrier of the cleaning tools (29) consists of a transverse to the anode rod axis movable cross slide (25).

6. Device according to claim 5, characterized in that the cleaning tools (29) on pendulum arms

(28) are arranged, which are mounted in the joints (27) on the cross slide (25).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that each of the two cleaning tools (29) is assigned a suction hood (30).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by the rotating cleaning tools

(29) assigned vibration damper (36).

9. Device according to claim 8, characterized in that the vibration dampers (36) consist of intersecting damping cylinders acting on the pendulum arms (28).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cleaning tools (29) are arranged on a common lifting carriage (14) which is movable in the machine frame (11) in the direction of the anode rod axis.

11. The device according to claim 10, characterized in that the lifting carriage (14) is guided on two vertical stands (12) and has a transverse guide (24) for the transverse carriage (25) between the stands.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that positioning devices (39) for the anode rod (37) are arranged on the machine frame (11).

13. Device according to claim 12, characterized in that the anode rod (37) is arranged hanging in the processing position and is held by the positioning devices (39) which lie laterally against the anode nipple (38).

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized by a control device which keeps the peripheral speed of the rotating cleaning tools (29) constant regardless of their wear-related change in diameter.