DE1533456C - Anodentraggerüst für eine Schmelzflußelektrolysezelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Anodentraggerüst für eine Schmelzflußelektrolysezelle, insbesondere jedoch nicht ausschließlich für eine solche großer Leistung.

Es sind bereits zahlreiche Bauarten für solche Traggerüste bekannt. Ihnen allen haftet aber der gemeinsame Nachteil an, daß sie sich sehr schwer den Verformungen des Kastens der Elektrolysezelle anpassen.

In der Mehrzahl der Fälle sind die Anodentraggerüste direkt auf den Boden der Werkhalle aufgesetzt, so daß bei Verformungen des Kastens die relative Lage der Kathode in bezug auf die Anode geändert wird. In anderen Fällen ist das Anodentraggerüst auf den Kasten selbst aufgesetzt. In diesen Fällen ist das Anodentraggerüst bei großen Verformungen des Kastens gefährlichen Spannungen ausgesetzt. Außerdem kann die genaue horizontale Lage der Anodenaufhängung gestört werden. ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anodentraggerüst für Schmelzflußelektrolysezellen zu schaffen, welches direkt auf den Kasten aufgesetzt ist, bei dem jedoch im Fall einer Verformung des Kastens keine gefährlichen Spannungen und/oder Störungen der waagerechten Ausrichtung der Anodenaufhängung auftreten.

Bei dem Anodentraggerüst gemäß der Erfindung ist dieses über Gelenke auf dem Kasten abgestützt, welche verhindern, daß sich die Verformung des Kastens auf das Traggerüst übertragen.

Eine vorteilhafte Ausbildungsform eines Traggerüstes gemäß der Erfindung umfaßt mindestens zwei Pfosten, von denen jeder über ein Gelenk und eine elektrisch isolierende Zwischenlage auf dem Kasten befestigt ist; einen an den Pfosten über eine Höheneinstelleinrichtung wie eine Mutter mit relativ zu ihr drehbaren Schraube befestigten festen Träger; einen an dem festen Träger über eine Einrichtung zum Heben und Senken angehängten beweglichen Querträger; und an diesem beweglichen Querträger vorgesehene Klemmen od. dgl. für das Verbinden der Stangen an den Anoden mit dem Querträger.

Vorteilhafterweise besteht die Verbindung zwischen dem festen Querträger und einem der Pfosten aus einem Führungslager, wobei der feste Querträger mit dem anderen Pfosten gelenkig verbunden ist. Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Gesamtübersicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Anodentraggerüstes für Zellen mit vorgebrannten-Anoden;

Fig. 2 ist ein Grundriß des Anodentraggerüstes gemäß der Erfindung;

F i g. 3 ist in der rechten Hälfte ein Schnitt nach der Linie a-a von F i g. 2 und in seiner linken Hälfte eine Ansicht;

Fig.4 ist ein Schnitt nach der Linie b-b von F i g. 2, wobei der bewegliche Querträger weggelassen ist; . ; ;

Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie c-c von F i g. 6 und zeigt die Aufhängevorrichtung des festen Querträgers in einem der Pfosten;

F i g. 6 ist in seinem linken Teil eine Ansicht in Richtung d und in seinem rechten Teil ein Schnitt nach der Linie e-e von F i g. 5, und

F i g. 7 zeigt einen der den festen Querträger stützenden Pfosten.

Das Anodentraggerüst für Schmelzflußelektrolysezellen umfaßt mindestens zwei Pfosten, in dem Ausführungsbeispiel sind vier Pfosten 101 bis 104 vorgesehen, die auf dem Kasten 10 der Zelle 1 abgestützt und mit diesem gelenkig verbunden sind. Ferner umfaßt das Anodentraggerüst einen festen Querträger 200, an dem ein beweglicher Querträger 300 aufgehängt ist, welcher mittels einer Kolben-Zylinder-Vorrichtung 310 in bezug auf den festen Querträger 200 gehoben und gesenkt werden kann.

ίο In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der feste Querträger von zwei I-Eisen 201 und 202 gebildet, die oben durch drei Profileisen 203 bis 205 miteinander verbunden sind und unten durch quer verlaufende Winkeleisen 207 und schräg verlaufenden Winkeleisen 206 starr miteinander verstrebt sind. In der unteren Ebene des festen Querträgers sind für die Aufnahme der Pfosten bestimmte Öffnungen 211 bis 214 vorgesehen, die von einem Winkeleisenrahmen gebildet sind. Die quer verlaufenden Winkeiao eisen 215 und 216 und die kurzen in Längsrichtung verlaufenden Winkeleisen 217 und 218 bilden mit den I-Trägern, gegebenenfalls durch ein Winkeleisen verstärkt, die Umrandung der Öffnungen 211 und 212 und die Winkeleisen 219 und 220 einerseits sowie die

as Winkeleisen 221 und 222 andererseits die Umrandung der Öffnungen 213 und 214. Quer durch jeden dieser die Öffnungen umschließenden Rahmen ragt ein Bolzen 223 bzw. 224 hindurch, der durch Schlitze 225 und 226 in den Stegen der beiden den Pfosten bildenden zusammengeschweißten U-Profile hindurchragt. Das obere. Ende jedes Pfostens 101 bis 104 ist durch eine Platte 231 bis 234 geschlossen, die ein Loch aufweist, durch welches ein Schraubenbol-. zen 235 nach unten hindurch und in ein Teil 236 hineinragt, der eine Mutter 237 trägt, in welche der Schraubenbolzen 235 eingeschraubt ist. Dieser Teil 236 kann mittels des Schraubenbolzens senkrecht nach oben und nach unten bewegt werden. Der Teil 236 ist fest mit einem Tragstück 238 verbunden, durch welches der oben beschriebene Bolzen 224 hindurchgeht. Der feste Querträger 200 kann auf diese Weise mittels der Schraubenbolzen 235 sehr genau in der Höhe eingestellt und in eine waagerechte Lage gebracht werden. Einer der Pfosten, im Ausführungsbeispiel der Pfosten 103, besitzt eine zusätzliche Führung, die hier von einer zwei Schenkel aufweisenden Gabel 230 gebildet ist, welche drei Flächen des Pfostens umgreift, so daß für den Pfosten ein Führungslager ausreichender Höhe gebildet ist.

In dem Fall, in welchem mehr als zwei Pfosten verwendet werden, sind die an jedem Ende der Elektrolysezelle befindlichen Pfosten unten durch Querstreben 105 und 106 paarweise miteinander verbunden.

Jeder Pfosten ruht auf einem Kasten über ein Gelenk 110. Die Verformungen des Kastens werden also nicht auf das Anodentraggerüst übertragen, und der feste Querträger 200 behält, einmal in die richtige Lage gebracht, seine genaue horizontale Lage bei, welcher Art auch die Verformungen sind. Jeder Pfosten, z.B. der Pfosten 103 in Fig.4 trägt den ersten Gelenkkörper 111, wobei der zweite Gelenkkörper 112 vom Kasten getragen ist, an dem es mittels der von einer Isolierbüchse 115 isolierten Schrauben 114 mit Muttern 116 festgeschraubt ist.

Zwischen der mit dem Kasten aus einem Stück bestehenden Stütze 11 und dem zweiten Gelenkkörper 112 ist eine Isolierplatte 117 zwischengefügt. Außer-

dem sind zwischen den Köpfen der Schraubenbolzen 114 und dem zweiten Gelenkkörper 112 Isolierscheiben 118 und zwischen der Stütze 11 und den Muttern 116 Isolierscheiben 119 eingefügt. Die beiden Gelenkkörper 111 und 112 sind durch einen Gelenkbolzen 113 verbunden, welcher die Gelenkachse bildet. Die Isolierplatte 117, die Isolierbüchse 115 und die Isolierscheiben 118 und 119 bilden die isolierende Zwischenlage, die es ermöglicht, das gesamte Anodentraggerüst mit einem positiven elektrischen Potential gegenüber demjenigen des Kastens auf diesem abzustützen. Wenn nur zwei Pfosten verwendet werden, ist vorzusehen, daß die beiden Gelenkachsen im rechten Winkel zueinander stehen.

Der bewegliche Querträger 300 hängt an dem festen Querträger 200 an zwei Punkten. Ein Gestänge ermöglicht es, ihn mittels einer einzigen Kolben-Zylinder-Vorrichtung 310 auf und ab zu bewegen. Diese Kolben-Zylinder-Vorrichtung 310 greift über einen Gelenkbolzen 312 an einem Hebel 311 an, der um ao ein an dem festen Querträger vorgesehenen Gelenk 313 schwenken kann. Ein zweiter Gelenkbolzen 314 an dem Hebel 311 ist über eine Verbindungsstange 315 mit dem Querträger 300 verbunden. Außerdem ist der Hebel 311 über eine Verbindungsstange 316 as gelenkig mit einem zweiten Hebel 317 verbunden, der um ein zweites gleichfalls an dem festen Träger 200 vorgesehenes Gelenk 319 schwenken kann. Ein zweiter Gelenkbolzen 320 an dem Hebel 317 ist ebenfalls über eine Verbindungsstange 321 mit dem Querträger 300 verbunden. Dieses Gestänge kann zweifach vorhanden sein, wobei jedes an einem der beiden Profile angreift, welche, wie weiter unten ausgeführt, den Querträger 300 bilden.

Die eben beschriebene Einrichtung, die es ermöglicht, den Querträger mit Hilfe einer einzigen Kolben-Zylinder-Vorrichtung 310 auf und ab zu bewegen, sichert eine genaue Parallelität zwischen dem beweglichen Querträger 300 und dem festen Querträger 200. Die Bahn der Aufhängepunkte 314 und 320 des Querträgers ist keine senkrechte Gerade, sondern ein Kreisbogen. Der Unterschied zwischen diesem Kreisbogen und seiner Sehne ist jedoch sehr gering, so daß die unten beschriebene Führung, welche den beweglichen Querträger 300 auf einer geradlinigen senkrechten Bahn führt, nur geringen waagerechten Kräften ausgesetzt ist. Vorzugsweise sind die Lenker 315 und 321 mit den Hebeln 311 und 317 und dem beweglichen Querträger 300 über Gelenke verbunden, damit sie seitliche Kräfte aufnehmen können, -ohne daß sie eine Verformung erfahren.

Die Führungen für den beweglichen Querträger 300 werden von fest mit diesen verbundenen Führungsstangen 331 und Führungsöffnungen 333 gebildet, die in an dem festen Querträger 200 befestigten Platten332 vorgesehen sind. Die Fig. 2 und 3 zeigen eine der Führungen, die außen am beweglichen Querträger 300 vorgesehen ist und die Stange 331 und die Führungsplatte 332 umfaßt. Diese Führungseinrichtung 331 »bis 333 wirkt einer Drehung des beweglichen Querträgers 300 um eine senkrechte Achse durch den Mittelpunkt der Zelle entgegen, wenn eine in einem Winkel stehende Anode auf den beweglichen Querträger 300 eine Kraft ausübt Darüber hinaus nimmt die Führungseinrichtung die Kräfte auf, welche von der senkrechten Bewegung des Querträgers 300 herrühren, der sich ohne die Führungen auf einem Kreisbogen bewegen würde.

Die Führungseinrichtung überträgt die entsprechenden Kräfte auf den festen Querträger 200 in dessen unteren starr verstrebten Ebene.

Der bewegliche Querträger 360 ist von zwei Profilen 301 und 302 gebildet, die untereinander durch zwei innenliegenden Querstreben verbunden sind, welche an der Stelle der Führungsstangen 331 und über die Befestigungsschrauben für diese an den Profilen befestigt sind. Die beiden Profile 301 und 302 sind entweder aus Aluminium oder aus Stahl, der an seiner Außenfläche mit einer Aluminiumplattierung versehen ist. Jedes der beiden Profile 301 und 302 trägt Befestigungsklemmen 341 für die Befestigung der Stangen 351 von vorgebrannten Anoden 352 oder von Bolzen von Soderberg-Anoden an dem Querträger 300. Die nicht dargestellten flexiblen positiven Stromzuführungen sind mit dem Querträger verbunden.

Statt einer einzigen Kolben-Zylinder-Vorrichtung und dem beschriebenen Gestänge für die Bewegung des Querträgers 300 können auch mehrere miteinander synchronisierte. Kolben-Zylinder-Vorrichtungen, Kabelwinden oder Kettenwinden verwendet werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Schmelzflußelektrolysezelle mit vorgebrannfen Anoden. Die Erfindung kann jedoch auch bei Zellen mit Söderberg-Anoden angewendet werden, wobei die senkrechten Bolzen dieser Anoden an die Stelle der Anodenstangen 351 treten.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anodentraggerüst für Schmelzflußelektrolysezellen, das unmittelbar auf dem Kasten der Zelle abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggerüst (101 bis 104, 200,300) auf dem Kasten (10) über Gelenke (110) abgestützt ist.

2. Anodentraggerüst nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei mittels eines Gelenks (110) und einer Isolierzwischenlage (115, 117 bis 119) auf dem Kasten (10) befestigte Pfosten (101 bis 104); einen festen Querträger (200), welcher über eine Höheneinstelleinrichtung, wie eine Mutter (237) und einen gegenüber dieser drehbaren Schraubenbolzen (235), an dem Pfosten befestigt ist; einen an dem festen Querträger (200) über eine Einrichtung (310 bis 321) zum Heben und Senken angehängten beweglichen

- Querträger (300); und an dem beweglichen Querträger (300) vorgesehene Befestigungsklemme (341) od. dgl. für das Festhalten der an der

; Anode (352) befestigten Stangen (351).

3. Anodentraggerüst nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Querträger (200) an zwei Pfosten befestigt ist, die ihrerseits über zwei Gelenke (110) mit dem Kasten (10) verbunden sind, deren Gelenkachsen im rechten Winkel zueinander stehen.

: 4. Anodentraggerüst nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem festen Träger (200) und einem der Pfosten (103) von einem Führungslager (213,230) gebildet ist, wobei der feste Querträger auf den anderen Pfosten gelenkig abgestützt ist.

5. Anodentraggerüst nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Heben und Senken des

Querträgers (300) von einer Kolben-Zylinder-Vorrichtung (310) und Hebeln (311,317) gebildet wird, die um ein am festen Querträger (200) festes Gelenk (313, 319) schwenken können und mit einem Punkt (312, 318) mit der Kolben-Zylinder-Vorrichtung (310) und einem anderen Punkt (314, 320) mit dem beweglichen Querträger (300) verbunden sind.

6. Anodentraggerüst nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine die senkrechte Führung sichernde Führungseinrichtung (331, 332) für den beweglichen Querträger (300) vorgesehen ist, wobei von zwei Führungselementen das eine am festen Querträger (200) und das andere am beweglichen Querträger (300) angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen