DE1951457U - Vorrichtung zur herstellung grosser formkoerper, speziell von kohleelektroden fuer die aluminiumelektrolyse. - Google Patents

Description

■Vorrichtung zur Herstellung großer Formkörper, speziell von Kohleelektroden fur" die Aluminiumelektrolyse

Die Heuerung "betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung großer Formkörper, speziell von Kohleelektroden für die Aluminiumelektrolyse.

Die Herstellung von Hüttenaluminium auf dem Wege der Schmelzflußelektrolyse war in den vergangenen zwei Jahrzehnten durch den Übergang zu größeren Ofeneinheiten gekennzeichnet► Parallel dazu ging die Entwicklung zu immer größeren Anodenabmessungen.

Bis vor wenigen Jahren wurden die größeren Kohlekörper für vorgebrannte Anoden zum Teil noch mit Preßluftwerkzeugen von Hand gestampft. Dieses Verfahren ist heute weitgehend verlassen und wird nur noch für Sonderformate angewandt, da es umständlich sowie wegen des hohen Lohnstundenaufwändes unwirtschaftlich und nur unter erschwerten Arbeitsbedingungen durchführbar ist.

Die Herstellung von Anodenblöcken mit Hilfe von Block- oder Strangpressen ist für Anoden kleinerer Abmessungen eine brauchbare Methode. Beim übergang zu größeren Anoden steigen jedoch die erforderlichen Investitionen stark an. Außerdem hat diese Arbeitsweise den großen Nachteil, daß mit dem Bau der Strangpreßanlage der Querschnitt der damit herstellbaren Anoden innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen festgelegt ist. Mit einer Anlage kann jeweils nur eine Standard-Anodengröße wirtschaftlich hergestellt werden.

Bereits seit einiger Zeit werden Anoden in Stampfmaschinen abge formt, die mit Hilfe von über Exzenterwellen angetriebenen

fußen die grüne Anodenmasse in einer Stampfform auf die gewünscht Dichte bringen. Eine derartige Maschine erfordert zwar geringere*" Investitionskosten und ermöglicht insgesamt ein sehr rationelles Arbeiten, hat jedoch auch gewisse Nachteile: Sie erfordert ein aufwendiges Fundament, um die erzeugten starken Erschütterungen ■ nicht auf die Gebäudekonstruktion zu übertragen, außerdem sind « mit den Dimensionen der Stampfmaschine" auch" hier den Abmessungen der damit herstellbaren Anoden gewisse Grenzen gesetzt. Schließlich muß,wenn eine in allen [Peilen der Anode gleichmäßige Dichte 'erzielt werden soll, die Anodenmasse in der Stampfform in mehreren Lagen gestampft werden. Dies bedingt eine Unterteilung des "S gesamten Prozesses in mehrere Füll- und Stampfvorgänge.

Die technischen und wirtschaftlichen Nachteile der geschilderten Abformtechniken machen sich vor allem dann bemerkbar, wenn es sich darum handelt, vorgebrannte Großanoden von 3·000 kg Gewicht und darüber herzustellen. -

Die Schwierigkeiten lassen sich jedoch bei einer wie eingangs erläuterten Vorrichtung vermeiden durch einen auf Federn freischwingend angeordneten Rütteltisch, auf dem sich eine Formplatte ^; befindet, 'auf die ein Formkasten aufsetz- und mit dem Rütteltisch verspannbar ist.

Die Maschine hat folgende Vorteile:

Die erforderlichen Investitionskosten sind, bezogen auf die maximale Größe der damit herstellbaren Anoden, niedriger als bei den oben genannten Preß- und- Stampfanlagen. Ein spezielles Fundament ist nicht erforderlich, so daß die Maschine nicht an einen festen Standort gebunden ist. Die gesamte · Anodenkohle, gleich welcher Größe, kann in einem einzigen Rüttelvorgang gefertigt werden, es entfällt also die Unterteilung des Prozesses in-Teilvorgänge wie bei der Stampfmaschine. Die Maschine bietet die Möglichkeit, Anodenkohlen der verschiedensten Abmessungen ohne \[. Umbau durch einfaches Auswechseln des Formkastens zu fertigen, ;;* angefangen von Kleinanoden, die zweckmäßigerweise zu mehreren ^w gleichzeitig in einer unterteilten Form gerüttelt werden, bis ·^:

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zu Großanoden von 4- t Gewicht und mehr. Außerdem lassen sich mit diesem Verfahren infolge der besonderen Abfederung der Maschine auch großformatige Anodenkörper mit gleichmäßiger Dichte erzeugen.

Die geschilderte Maschine unterscheidet sich prinzipiell von Rüttel- oder Vi^brieranlagen, wie sie z.B. in der Gießereitechnik, der Bauindustrie und anderswo Verwendung finden, bei denen die Rüttelkraft über TJnwuchtmotoren oder Vibratoren, die unmittelbar am Rütteltisch montiert sind, eingeleitet wird. Mit einer derartigen Anordnung ist es nicht möglich, hochviskose bis krümelige Grundsubstanzen, wie sie erfindungsgemäß vorzugsweise in Betracht kommen, hinreichend zu verdichten. Eine ausreichende Verdichtung ist nur dann zu erzielen, wenn eine entsprechend große Rüttelkraft mit verhältnismäßig niedriger Frequenz - zweckmäßig von außen über Gelenkwellen und Unwuchtkörper - in die zu verdichtende Masse eingeleitet wird.

Der Rüttelmaschine liegt folgende physikalische Überlegung zu Grunde:

Zwei gegeneinander umlaufende Massen mit der Erregerkreisfrequenz

P (A erzeugen die Erregerkraft m.r.4> . Dadurch wird die Rüttel-

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vorrichtung mit der Eigenfrequenz cq_q in vertikale Schwingungen versetzt. Durch den Gegenlauf der Massen werden die Hauptschwingungskomponenten in der Horizontalen nach außen hin nicht wirksam. Die Vertikalbewegung ruft in den Stützfedern entsprechende -Kraftwirkungen P_f hervor, die in erster Näherung für^kleine Amplituden und ungedämpfte Anordnung berechnet werden können.

(γ*= dynamischer Beiwert): _:

p_f = +r.i.

ω² -63 ² :■ :

Ist nun <ä kleiner als Cu , so wird y kleiner als 1, im Grenzfall geht T" gegen 0. " -_:-_: -..""."-"."■

Daraus folgt für eine geeignete Abstimmung, daß in den ledern kaum noch dynamische Kraft wirksam werden, Erregerkraft und Massen-

kraft halten sich, das Gleichgewicht. Dadurch "brauchen zum Rütteln großformatiger Formkörper keine speziellen Fundamente errichtet zu xferden.

Weitere Einzelheiten der Feuerung ergeben sich aus der "beigefügten Zeichnung, deren Figuren 1 und 2 die Yorrichtung in Seiten- "bzw. Stirnansicht zeigen.

Auf einem Grundrahmen A sind die Federhalterungen B für den Rütteltisch C und die Antriebs elemente montiert. Auf den Federn D, also freischwingend, liegt der-Rütteltisch C mit den eingebauten Unwuchtkröpern E. Der Antrieb erfolgt von den Getrieben F her über Gelenkwellen G auf die Unwuchtwellen H. !fach einer auf den Unwuehtkörpern aufgedruckten Skala kann die gewünschte Rüttelkraft im Bereich von 0 - max. eingestellt xferden. Auf dem Rütteltisch C liegt die Formplatte J, auf die der entsprechende Formkasten K aufgesetzt und mit dem Rütteltisch C durch Spannvorrichtung L fest verspannt wird. Der Formkasten K wird über eine Dosiervorrichtung mit der gesamten für den Formkörper erforderlichen Massemenge gefüllt. Sfaeh dem Auflegen einer Deckplatte kann mit dem Rüttelvorgang begonnen werden. Die Deckplatte ist im Formkasten K geführt, so daß der gerüttelte Formkörper eine genau gerade Oberfläche bekommt, nach dem Rütteln wird die Verspannung L zwischen Formkasten K und Rütteltisch 0 gelöst, die Deckplatte abgehoben und der Formkasten E gezogen.

Die Anordnung kann auch so gewählt- _:werden, daß die Rüttelkraft von oben über die Deckplatte eingeleitet wird. In diesem Fall müssen die Unwuchtwellen und die Unwuchtkörper auf der Deckplatte montiert werden. - -

Claims (3)

c ii u 'ü z a ii s ρ r u c ία e

1) Vorrichtung siir Herstellung großer Formkörper, speziell von Eohleelektroden für die iiluminiumelektrolyse, gekennseichnet durch einen auf Federn (D) - fre!schwingend angeordneten Rütteltisch (0)., auf - dem sich eine Formplatte (J) "befindet, auf die ein Formkasten (E) "aufsetz- und mit- den Rütteltisch (G) ve rsp annbar ist. ■.. \

-2) Vorrichtung nach Anspruch 1, .gekennzeichnet durch eine auf das zu rüttelnde Gut aufzulegende, im Formkasten (E) geführ·"' Deckplatte, "..'--..-"

3) Vorrichtung nach den Jiisprüchen 1 - 2, gekennzeichnet durch in den Rütteltisch (G)-eingebaute Üm-mchtkörper (S)₀