CH671585A5

CH671585A5 -

Info

Publication number: CH671585A5
Application number: CH371/87A
Authority: CH
Inventors: Franz Golla
Original assignee: Gewerk Eisenhuette Westfalia
Priority date: 1986-02-21
Filing date: 1987-02-03
Publication date: 1989-09-15
Also published as: DE3605608A1; FR2597512B1; GB2186819B; BR8700792A; NO170641C; NO870728D0; AU6866887A; NO170641B; NO870728L; GB2186819A; DE3605608C2; US4803768A; FR2597512A1; GB8702391D0; AU587306B2

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen von Kragen aus Leichtmetallblech, insbesondere Aluminiumblech an den aus Anodenblöcken blocken herausragenden Nippeln von Anodenstangen. Ferner ist die Erfindung auf eine für die Verfahrensdurchführung geeignete Einrichtung gerichtet.

Die bei der Schmelzflusselektrolyse zur Aluminiumgewinnung verwendeten Kohlenanoden werden bekanntlich an Anodenstangen angeordnet, die einen sogenannten Spaten mit Nippeln aufweisen. Die Nippel fassen in Nippellöcher des Anodenblocks und sind in diesen z. B. durch Vergiessen oder auf sonstige Weise festgelegt (EP-OS 0 150 680). Die aus den Nippellöchern herausragenden Nippelenden müssen gegen Korrosion und Abbrand geschützt werden. Zu diesem Zweck legt man um die Nippel einen Blechstreifen aus Aluminium, der zu einem Kragen gebogen und mittels eines Hakenverschlusses geschlossen wird. Anschliessend wird der Raum zwischen Schutzkragen und Nippel mit einer Granulatmasse gefüllt. Im Einsatz schmilzt der Aluminiumkragen mehr oder weniger rasch fort, so dass das zu einer dichten Schutzmasse gesinterte Granulat den Nippelschutz bewirkt.

Das Anlegen der Kragen erfolgt in der Praxis regelmässig von Hand. Gleiches gilt für das Einfüllen des Granulats, obwohl für diesen Zweck bereits eine maschinelle Füllvorrichtung im Stand der Technik vorgeschlagen worden ist (EP-OSO 121 954).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der sich das Anlegen der Kragen an die Nippel der Anodenstangen auf maschinellem Wege in wirtschaftlicher und zuverlässiger Weise bewerkstelligen lässt, so dass die bisher erforderliche zeitaufwendige, umständliche und wegen der Entgasung des Granulats auch unangenehme oder sogar gesundheitsschädliche Handarbeit in Fortfall kommen kann.

Diese Aufgabe wird mit dem erfmdungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass im automatischen Betrieb von einem Blechcoil gearbeitet wird, wobei von dem Blechcoil abgetrennte Blechstreifen zu Kragenformlingen gebogen werden, die anschliessend um die Nippel der Anodenstangen gelegt und dann zu dem fertigen Kragen geschlossen werden.

Mit dieser Verfahrensweise ist es möglich, die Kragen auf maschinellem Wege von einem Leichtmetall-Blechcoil zu fertigen und um die Nippel der Anodenstangen zu legen, was sich bei Vermeidung der bisher erforderlichen Handarbeit und der hierdurch bedingten hohen Betriebskosten in rascher Taktfolge und daher mit hohen Durchsatzleistungen bewerkstelligen lässt. Bei dieser Verfahrensweise erfolgt das Herstellen und Anlegen der Kragen in zwei aufeinanderfolgenden Stufen, wobei zunächst die Kragenformlinge aus den Blechstreifen gebogen und dann die Formlinge in ihre Position am Nippel gebracht, zu dem Ring geschlossen und in dieser Form fixiert werden. Vorzugsweise wird

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ìierbei so gearbeitet, dass sich die Kragenformlinge, wenn sie zu lern Kragen geschlossen werden, mit ihren Schenkelenden Überappen, wobei sie an diesen sich überlappenden Schenkelenden ineinander fixiert werden. Dies kann in einfacher Weise mittels iines Tackers, statt dessen aber auch mit Hilfe anderer Heftvor-ichtungen, wie z.B. Nietvorrichtungen, Punktschweissvorrichtun-*en, Klebvorrichtungen oder dergleichen, erfolgen. Eine besonders einfache und zweckmässige Arbeitsweise ergibt sich, wenn iie Blechstreifen in der Biegevorrichtung zu etwa ringförmigen Ramlingen mit sich überlappenden Enden gebogen werden, die iann mittels eines Greifers oder dergleichen elastisch zu einem îtwa U-fÖrmigen Gebilde aufgeweitet, in dieser Form auf die Nippel aufgesteckt und dann zu dem fertigen Kragen geschlossen werden. Der Greifer kann in diesem Fall zugleich zum Transport und zur Positionierung der Formlinge verwendet werden.

Für die Durchführung des vorgenannten Verfahrens nach der Erfindung kann mit Vorteil eine Einrichtung der im Anspruch 4 genannten Art verwendet werden. Bei dieser Einrichtung werden das Biegen der vom Coil abgetrennten Blechstreifen zu den Kragenformlingen und das Aufbringen der Kragen auf die Nippel vorzugsweise in aufeinanderfolgenden Vorgängen an gesonderten Arbeitsstationen der Einrichtung durchgeführt, obwohl beide Vorgänge gegebenenfalls auch vereinigt an der Kragen-Anlegestation durchgeführt werden können. Bei dieser bevorzugten Ausfuhrungsform ist die Biegevorrichtung zweckmässig stationär im Maschinenrahmen angeordnet, wobei eine die Kragenformlinge von der Biegestation zu der Kragen-Umlegestation befördernde Transfereinrichtung vorgesehen ist. Die Zufuhrung der vom Coil abgetrennten Blechstreifen zu der Biegevorrichtung erfolgt vorteilhafterweise mittels eines Antriebsrollensatzes, der in Abiaufrichtung des Leichtmetallblechcoils hinter der Schneideinheit angeordnet werden kann. Ferner ist eine die Anodenstangen mit den Anodenblöcken in Aufeinanderfolge durch die Kragen-Umlegestation befördernde Fördervorrichtung vorgesehen, vorzugsweise in Gestalt einer Rollenbahn oder dergleichen.

Die vorgenannte Tranfereinrichtung weist zweckmässig gegeneinander bewegliche Greiferbacken mit Fingern auf, so dass sich die Formlinge zu etwa U-förmigen Gebilden aufweiten und auf die Nippel aufbringen lassen. Ferner empfiehlt es sich, zur Fixierung des Kragens in der Ringform eine Hefitvonichtung vorzusehen, für die ein einfacher Tacker oder eine sonstige Vorrichtung der obengenannten Art Verwendung finden kann, mit der sich die überlappenden Blechenden gegeneinander fixieren lassen.

Die Transfereinrichtung besteht zweckmässig aus einem im Maschinenrahmen oberhalb der Biegevorrichtung geführten Schlitten mit Schlittenantrieb, der den mittels einer Hubvorrichtung heb- und senkbaren Greifer trägt. Dabei wird die Anordnung bevorzugt so getroffen, dass der Schlitten quer zur Transportrichtung der die Anodenstangen mit den Anodenblöcken befördernden Fördervorrichtung zwischen der Biegestation und der Kragen-Umlegestation hin- und herbeweglich ist.

Die Befüllung des Zwischenraums zwischen Kragen und Nippel kann in einer nachfolgenden Fülleinrichtung erfolgen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, im Transportweg der Fördervorrichtung an der Kragen-Umlegestation oder hinter dieser eine Fülleinrichtung anzuordnen.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Einrichtung in einer Draufsicht;

Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht in Richtung des Pfeiles II der Fîg. 1 ;

Fig. 3 die Einrichtung nach den Fig. 1 und 2 in einer Vorderansicht in Richtung des Pfeiles III der Fig. 1.

Die dargestellte Einrichtung umfasst im wesentlichen einen Haspel 1 für die Aufnahme eines Leichtmetall- bzw. Aluminium-blechcoils 2, eine Schneideinheit 3 zum Abschneiden von Blechstreifen vorbestimmter Länge vom Coil, eine Biegevorrichtung 4 mit Biegeschablone 5 und Antrieb 6 zum Biegen der abgetrennten Blechstreifen zu einem etwa ringförmigen, in Fig. 1 strichpunktiert angedeuteten Blechformling 7', eine Transfervorrichtung 8 zum Transport der etwa ringförmigen Formlinge 7' von der Biegestation A der stationär angeordneten Biegevorrichtung 4 zu einer Kragen-Umlegestation B, sowie eine Schliessvorrichtung 9 zum Schliessen der Formlinge 7' in der in Fig. 1 mit 7" angedeuteten Ringform, in der der Formling einen der betreffenden An-odenstangen-Nippel in Form eines Kragens umschliesst.

Sämtliche vorgenannten Vorrichtungsteile sind zweckmässig in einem gemeinsamen Maschinenrahmen 10 zusammengefasst. In Fig. 1 ist der Maschinenrahmen 10 aus Gründen der Übersichtlichkeit der Zeichnung nur teilweise dargestellt.

Die mit den Schutzkragen zu versehenden Anodenstangen 11 mit den hieran angeordneten Anodenblöcken 12 werden in aufrechter Lage mit Hilfe einer als Rollenbahn oder dergleichen ausgebildeten Fördervorrichtung 13 (Fig. 2) in Pfeilrichtung 14 (Flg. 1) durch die Kragen-Umlegestation B in Aufeinanderfolge hindurchtransportiert. Die Fördervorrichtung 13 ist in Fig. 2 nur schematisch angedeutet, in den Fig. 1 und 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit fortgelassen.

Die Anodenstangen 11 tragen an ihrem unteren Ende in bekannterWeise einen sogenannten Spaten 15 (Fig. 2 und 3), der mit mehreren parallelen Nippeln, hier drei Nippeln 16, versehen ist, die in Nippellöcher des Anodenblocks 12 einfassen und in diesen z.B. durch Vergiessen mit Gussmetall festgelegt sind, wie dies bekannt ist. Die oben aus den Nippelöffnungen des Anodenblocks 12 herausragenden Teile der Nippel 16 müssen gegen Korrosion geschützt werden, was in bekannter Weise dadurch erfolgt, dass um diese Teile der Nippel 16 Kragen 7" mit Abstand gelegt werden, worauf die ringförmigen Zwischenräume zwischen den Nippeln und den Kragen mit einer granulatartigen Masse gefüllt werden, die im Betrieb unter der Hitzeeinwirkung schmilzt und zu einer geschlossenen Schutzmasse sintert.

Gemäss den Fig. 2 und 3 ist unterhalb des Haspels 1 im Maschinenrahmen 10 der Haspelantrieb 17 gelagert, mit dessen Hilfe das Aluminiumband 7 vom Coil 2 abgewickelt wird. Das ablaufende Aluminiumband 7 wird gemäss Fig. 1 von Führungsrollen 18 geführt. Es durchläuft eine mit Richtwalzen versehene Richteinheit 19 und wird hinter dieser von der Schneideinheit 3 quer durchtrennt. Die Schneideinheit 3 trennt von dem Metallband 7 einzelne Metallstreifen von einer vorbestimmten Länge ab, aus denen die einzelnen Kragen 7" geformt werden. Zwischen der Schneideinheit 3 und der Biegevorrichtung 4 ist ein Antriebsrollensatz 20 angeordnet der das Metallband 7 durch die Vorrichtungen 3 und 19 zieht und die abgetrennten Metallstreifen der Biegestation A zufuhrt. Im Bereich zwischen der Richteinheit 19 und der Biegestation A wird das Metallband 7 im Spalt zwischen zwei dicht übereinanderliegenden Führungsblechen 21 geführt, die im Schneidbereich der Schneideinheit 3 für den Messerdurchgang eine Unterbrechung aufweisen.

Für die Biegevorrichtung 4 können bekannte Vorrichtungen zum Biegen von Metallstreifen in die U-Form verwendet werden. Da solche Biegevorrichtungen allgemein bekannt sind, kann sich eine nähere Beschreibung erübrigen. Die Biegevorrichtung 4 ist so im Maschinenrahmen 10 angeordnet, dass die mit Hilfe der Schneideinheit 3 von dem Metallband 7 abgetrennten Metallstreifen zu den etwa ringförmigen, offenen Formlingen 7' gebogen werden, deren Enden sich überlappen, wobei die Überlappungsstelle in Richtung auf die Kragen-Umlegestation B weist (Fig. 1) Mittels einer Positioniereinheit 22 lässt sich die Biegevorrichtung 4 im Maschinenrahmen 10 genau ausrichten.

Die obengenannte Transfereinrichtung 8 umfasst einen Schlitten 23, der sich mittels Führungsorgane 24 an Schlittenführungen 25 fuhrt, die oberhalb der gemeinsamen Ebene der Biegvorrichtung 4, der Schneideinheit 3 und des Blechcoils 2 im Maschinenrahmen 10 angeordnet sind. Der Schlitten 23 ist demgemäss

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rechtwinklig zur Transportrichtung 14 der Anodenstangen 11 zwischen den beiden Stationen A und B hin- und herbeweglich. Als Schlittenantrieb wird zweckmässig mindestens ein Druckmittelzylinder 26 vorgesehen. Der Schlitten 23 trägt einen Greifer 27, der an der Unterseite des Schlittens 23 mittels Hubvorrichtungen 28 heb- und senkbar gelagert ist. Die Hubvorrichtungen 28 können ebenfalls aus druckmittelbetätigten Schubkolbengetrieben bestehen. Es empfiehlt sich, den Greifer 27 zugleich in Vertikalführung des Schlittens zu führen.

Die obengenannte Schliessvorrichtung 9 bildet mit dem Greifer 27 eine Baueinheit. Dieser weist zwei gegeneinander bewegliche Schliessbacken 29 und 30 auf, die zugleich die Greiferbacken bilden und mittels eines Schwenkantriebs 32 um vertikale Schwenkachsen 31 zangenartig gegenläufig zueinander schwenkbar sind. Jede Greiferbacke 29, 30 weist einen an ihr schwenkbar angeordneten Finger 36 auf.

An der Kragen-Umlegestation B ist als Teil der Schliessvorrichtung 9 eine Heftvorrichtung 33 mittels einer Justiervorrichtung 34 einstellbar am Maschinenrahmen 10 gelagert, mit deren Hilfe die die Nippel 16 umschliessenden Kragen 7" an ihren sich überlappenden Rändern miteinander fixiert werden. Die Heftvorrichtung 33 befindet sich auf der dem Schlitten 23 gegenüberliegenden Seite der Anodenstangen-Förderbahn.

Die gesamte vorstehend beschriebene Einrichtung kann automatisch arbeiten. Zu Beginn wird von dem Blechcoil 2 das Aluminiumband 7 so weit abgewickelt, dass es mit seinem Ende in den Transportrollensatz 20 eingeführt werden kann. Im Betrieb werden dann von dem vom Haspel 1 abgewickelten Blechband 7 mittels der Schneideeinheit 3 die einzelnen Blechstreifen in vorbestimmter Taktfolge abgetrennt, die Blechstreifen anschliessend dei Biegevorrichtung 4 zugeführt, hier zu den Formlingen 7' gemäss Fig. 1 gebogen und dann mit Hilfe der Transfervorrichtung 8 von der Biegestation A zu der Kragen-Umlegestation B transportiert. Zu diesem Zweck fahrt der Schlitten 23 zur Biegestation A, worauf mit Hilfe der Hubvorrichtungen 28 der Greifer 27 bis zur Biegevorrichtung abgesenkt wird, so dass er mit seinen Greiferbak-ken 29 und 30 und den Fingern 36 den Formling 7' erfasst. Anschliessend wird der Greifer 27 mit dem Formling T angehoben und der Schlitten in Richtung auf die Kragen-Umlegestation B, d.h. in die Position gemäss Fig. 1 gefahren, wo der Greifer wieder mit seiner Hubvorrichtung abgesenkt wird. Fig. 1 lässt erkennen, dass die von kleinen Fingerantrieben betätigten Finger 36 in den etwa ringförmigen Formling 7' einfassen, wobei dieser 5 zu beiden Seiten seiner sich überlappenden Enden zwischen den von den Fingern 36 und den Backenenden gebildeten zangenartigen Teilen gehalten wird. Damit ist es möglich, durch Ausschwenken der Greiferbacken 29, 30 um ihre Schwenkachsen 31 den Formling 7' zu einem etwa U-förmigen Gebilde elastisch aufzu-io weiten, welches in dieser Form von der Seite her über den betreffenden Nippel 16 geschoben wird, der mit Hilfe der Fördervorrichtung 13 genau gegenüber dem Greifer ausgerichtet ist. Wird der Formling 7' dann von dem Greifer freigegeben, so schliesst sich der Formling unter seiner elastischen Rückstellkraft zu dem 15 geschlossenen Kragen 7", dessen Enden sich etwas überlappen. An diesen sich überlappenden Enden wird der Formling unter Fertigstellung des Kragens 7" mit Hilfe der Heftvorrichtung 33 fixiert. Die Heftvorrichtung 33 weist vorzugsweise einen Tacker 35 auf, der die sich überlappenden Blechenden verstiftet. Anstelle 2o eines Tackers 35 können aber auch andere Heftvorrichtungen der genannten Art vorgesehen werden. Der Greifer 27 wird bei geöffneten Greiferbacken 29, 30 anschliessend wieder hochgefahren, worauf der Schlitten 23 zur Biegestation A zurückläuft, um hier einen neuen Formling 7' zu übernehmen. Währenddessen wird 25 die Anodenstange 11 mit dem Anodenblock 12 mit Hilfe der För-dervorrichtung 13 vorgefahren, bis der nächste Nippel 16 in der Kragen-Umlegestation B liegt. Die Bestückung dieses Nippels mit dem Kragen 7" erfolgt dann in gleicher Weise. Durch Abstimmung der Arbeitsbewegungen der verschiedenen Vorrichtungen 3o kann die gesamte Einrichtung automatisch betrieben werden.

Abweichend von dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel kann die Anordnung auch so getroffen werden, dass mit Hilfe der Biegevonichtung 4 zunächst etwa U-för-mige Formlinge 7' hergestellt werden, die dann in der beschriebe-35 nen Weise auf die Nippel 16 aufgebracht und dann um die Nippel herum geschlossen und in der Ringform fixiert werden. In diesem Fall kann das Schliessen des U-förmigen Formlings zu dem ringförmigen Kragen gegebenenfalls auch durch den Greifer selbst erfolgen.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

671585 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Anbringen von Kragen aus Leichtmetallblech an den aus Anodenblöcken herausragenden Nippeln von Anodenstangen, dadurch gekennzeichnet, dass im automatischen Betrieb von Leichtmetallblechcoil (2) gearbeitet wird, wobei von dem Blechcoil (2) abgetrennte Blechstreifen zu Kragenformlingen (7') gebogen werden, die anschliessend um die Nippel (16) der Anodenstangen (11) gelegt und dann zu dem fertigen Kragen (7") geschlossen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu den Kragen geschlossenen Formlinge (7') an ihren sich überlappenden Schenkeln, z. B. mittels eines Tackers, fixiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zu der Ringform gebogenen Kragenformlinge (7') nach dem Biegevorgang elastisch in etwa die U-Form aufgeweitet, auf die Nippel (16) aufgebracht und dann zu dem Kragen geschlossen werden.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- einen Coil-Haspel (1);

- eine Schneideinheit (3) zum Abschneiden von Blechstreifen vorbestimmter Länge von dem vom Coil (2) ablaufenden Leichtmetallband (7);

- eine Biegevorrichtung (4) zum Biegen der Blechstreifen zu Kragenformlingen (7');

- eine die Formlinge (7') um die Nippel (16) herum zu dem geschlossenen Kragen (7") schliessende Schliesservorrichtung (9).

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abiaufrichtung des Leichtmetallblechs (7) vom Coil (2) hinter der Schneideeinheit (3) ein die abgetrennten Blechstreifen der Biegevorrichtung (4) zuführender Antriebsrollensatz (20) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegevorrichtung (4) stationär im Maschinenrahmen (10) angeordnet ist, und dass eine die etwa U-fÖrmigen Formlinge (7') von der Biegestation (A) zu der Kragen-Umlegestation (B) befördernde Transfereinrichtung (8) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine die Anodenstangen (11) mit den Anodenblöcken (12) in Aufeinanderfolge durch die Kragen-Umlegesta-tion (B) befördernde, vorzugsweise von einer Rollenbahn gebildete Fördervorrichtung (13).

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliessvorrichtung (9) eine die Kragen (7") an ihren sich überlappenden Enden fixierende Heftvorrichtung (33) aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heftvorrichtung (33) aus einem Tacker (35) besteht.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfereinrichtung (8) mit einem Greifer (27) versehen ist, der gegeneinander bewegbare Greiferbacken (29, 30) aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferbacken (29, 30) mit beweglichen Fingern (36) versehen sind.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfereinrichtung (8) einen im Maschinenrahmen (10) oberhalb der Biegevorrichtung (4) geführten Schlitten (23) mit Schlittenantrieb (26) aufweist, der den mittels einer Hubvorrichtung (28) heb- und senkbaren Greifer (27) trägt.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (23) quer zur Transportrichtung (Pfeil 14) der Fördervorrichtung (13) zwischen Biegestation (A) und Kragen-Umlegestation (B) hin- und herbeweglich ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heftvorrichtung (33) auf der dem Schlitten (23) gegenüberliegenden Seite der Anodenstangen-Förderbahn angeordnet ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegevorrichtung (4) so im Maschinenrahmen (10) orientiert ist, dass die in ihr gebogenen Formlinge (7') mit ihrer Profilöffnung in Richtung auf die Kragen-Umlegestation (B) weisen.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneideinheit (3) eine Blechrichteinheit (19) mit Richtwalzen vorgeschaltet ist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Transportweg der Fördervorrichtung (13) an der Kragen-Umlegestation (B) oder hinter dieser eine Einrichtung zur Füllung der Zwischenräume zwischen Kragen (7") und Nippel (16) angeordnet ist.