DE1958074C3 - Greifvorrichtung zum Erfassen und Anheben von Anodenplatten in einer Anodenplatten-Gießanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung zum Erfassen und Anheben einer Anodenplatte in einer Anodenplatten-Gießanlage, mit einer im Greifergestell lotrecht angeordneten Führungssäule und einer in dieser heb- und senkbar geführten Stange, mit der Greiforgane gelenkig verbunden sind, wobei die Schließbetätigung der Greiforgane bis zu ihrer Greifendstellung sowie das Anheben der Anodenplatte durch aufeinanderfolgende Hubbetätigung der Stange erfolgt.

Es ist bekannt, Anodenplatten, die an ihren Breitseiten ohrenähnliche Vorsprünge zum Fassen aufweisen, mittels zangenähnlicher Werkzeuge an jeweils einem Ohr synchron zu erfassen und vollends aus der Gießform des Gießrades herauszuheben, in die senkrechie Lage zu bringen und dann in hängender Stellung entweder einem Kühlbad zu übergeben bzw. die Anodenplatte in ein Eiektrolyse-Bad abzusenken.

Die Aushebevorgänge laufen entsprechend den Eigenschaften dieser Greiforgane ab. Dabei treten immer wieder Schwierigkeiten beim Erfassen der Anoden-Ohren auf, so daß diese nicht ordnungsgemäß mit den Greiforganen gekuppelt sind und in diesem Zustand bereits die Hubbewegung des Hubwerksantriebes einsetzt In den meisten Fällen kommt es bei solchen nicht ordnungsgemäß verlaufenden Greifvorgängen zu Beschädigungen der Anodenplatten und, v/as besonders große Schwierigkeiten bereitet, nicht zu einer genauen senkrechten Lage, die erforderlich ist, um eine größere Anzahl von Anodenplatten zu allen verlangten Zwekken dicht nebeneinander anordnen zu können. Dadurch ist der gesamte Betrieb einer Anodenplatten-Gießanlage erheblich gestört Die übrigen Anlagenteile arbeiten im Takt vollkommen abhängig voneinander, so daß die nachfolgenden Anodenplatten keinesfalls weiter ordnungsgemäß behandelt werden können und folglich, selbst wenn diese richtig erfaßt werden können, in Unordnung bei der Ablage geraten müssen.

Durch die deutsche Patentschrift 8 63 988 ist es für ein an einer Laufschiene aufgehängtes und mit schwenkbaren Greiforganen zum Befördern von Einzeliasten, insbesondere Formkästen, versehenes Hebezeug bekannt, im Greifergestell eine Führungssäule lotrecht anzuordnen, mit einer in dieser heb- und senkbar geführten Stange, mit der die Greiforgane gelenkig verbunden sind. Die Schließbetätigung der Greiforgane bis zu ihrer Greifendstellung sowie das Anheben des Formkastens geschieht durch hintereinanderfolgende Hubbetätigung der Stange, wobei hierzu nur ein einziger Hubwerksantrieb vorgesehen ist. Dieser Antrieb erfolgt mittels Preßluft, wofür die Führungssäule als Preßluftzylinder und die heb- und senkbare Stange als Kolbenstange ausgebildet sind. Zum ordnungsgemäßen Aufnehmen und Ablegen von jn offenen Formen gegossenen Anodenplatten ist eine solche druckmittelbetätigte Greifvorrichtung nicht nur wegen der an einer Anodenplatten-Gießanlage herrschenden thermischen Verhältnisse ungeeignet, sondern vor allem auch durch den Umstand, daß die Greifbewegurig erst durch den Anschlag der Greiforgane am zu ergreifenden Gegenstand beendet wird. Die Kupferanodenplatten müssen aber in noch heißem Zustand aus den Formen gehoben werden; bei Anwendung der beschriebenen Greifvorrichtung können somit die Ohren der Anodenplatten oder die Platten selbst durch di«: unkontrollierte Greifkraft der Greiforgane sehr leicht verletzt werden. Auch könnte die Hubbewegung bereils einsetzen, bevor beide Ohren ordnungsgemäß erfaßt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Greifvorrichtung auf möglichst einfache Weise so auszubilden, daß keine Verletzungen der Anodenplatten-Ohren durch die Greiforgane auflreten können und daß die Hubbewegung erst dann einsetzen kann, wenn beide Ohren ordnungsgemäß erfaßt sind.
Die Lösung dieser Aufgabe besteh! erfindungsgemäß

M> darin, daß die Führungssäule heb- und senkbar im Greifergestell geführt ist und die Stange einen Anschlag zur Mitnahme der Führungssäule in der Greifendstellung der Greiforgane bei der weiteren Hubbetätigung der Stange aufweist. Damit wird srreicht, daß die

h5 Greiforgane eine Endstellung einnehmen, in der sie keine Klemmkrafl ausüben und somit die Ohren nicht verletzen können. Die Hubbewegung setzt erst ein, nachdem die Greiforgane diese Greifendstellung

eingenommen haben.

Eine besonders zweckmäßige Bauart ergibt sich bei Verwendung einer Greifvorrichtung mit in an sich bekannter Weise von gegenläufig schwenkbaren Hebeln gebildeten und über Zugstangen mit einer am unteren Ende der Stange angeordneten Traverse verbundenen Greiforganen, wenn ein Querhaupt an der Führungssäule befestigt ist, an dem die mit Greifmuscheln ausgestatteten Hebel um Bolzen schwenkbar gelagert sind und die Traverse an Zugseilen bzw. -ketten aufgehängt ist Die gegenläufige Schwenkbarkeit bringt vor allen Dingen einen besonders günstigen Zentriervorgang mit sich. Die Form der Greifmuscheln selbst erweist sich als sehr zweckmäßig, Beschädigungen beim Erfassen der Anodenplatten-Ohren zu vermeiden.

Insgesamt betrachtet ergeben sich die Hauptvorteile, daß die Greif- und Hubbewegungen bei nur einem einzigen Antrieb zeitlich nacheinander erfolgen. Die Anodenplatten werden dabei sicher an den Anoden-Ohren (seitliche Angüsse auf beiden Anoden-Seiten) von den muschelförmigen Greiforganen formschlüssig ergriffen. Ein Herausfallen der Anodenplatte ist selbst unter extremen Bedingungen nicht möglich. Kommen durch den Gießvorgang Ungenauigkeiten (von bis zu plus oder minus 70 mm) in die Anodenplatte, so spielt das für den Greifvorgang nunmehr keine Rolle mehr. Die Anodenplatten werden beim Schließen des Greiforgans automatisch zentriert. Ein besonders hervorzuhebender Vorteil besteht darin, daß die Anodenplatten in den Greifmuscheln automatisch zentriert, jedoch trotzdem frei drehbar gelagert sind. Dabei werden die Anodenplatten-Ohren weder deformiert noch an der Oberfläche beschädigt. Die Anodenplatten hängen so nach erfolgter Aufnahme stets senkrecht Ferner ist zu erwähnen, daß der einfache und robuste Aufbau der Greifvorrichtung besonders den Anforderungen des rauhen Gießbetriebes entgegenkommt

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Greifvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Führung der Stange in der Führungssäule vorgesehene Lagerbüchse mit ihrer unteren Stirnfläche als Gegenfläche für den Anschlag dient In der Anschlagposition ist daher die theoretisch vorherbestimmte Position der Greifmuscheln gesichert Die Lagerbüchse fa'ldet zusammen mit der Führungssäule eine sichere Lagerung für die weiteren Mittel, um die Greifmuscheln stets symmetrisch und synchron bewegen zu können.

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Weg der Führungssäule innerhalb des Greifergestells mittels eines Anschlags für die tiefste Stellung begrenzt. Auch in dieser Stellung wie in den übrigen Höhenlagen kann das Gewicht der gesamten Greifvorrichtung einschließlich der Führungssäule benutzt werden, um entsprechende Kräfte auf die Greifmuscheln bzw. auf die Ohren der Anodenplatten auszuüben, die praktisch die Haltekräfte darstellen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Stange eine obere Verlängerung aufweist, mittels der Endschalter für den Hubwefksäntrieb betätigbar sind. Es wurde von dem Gedanken ausgegangen, daß die Bewegung der Stange gleichzeitig die Bewegung der Greifmuscheln wiedergibt, so daß von der Bewegung der Stange die Lage der Greifmuscheln abgenommen werden kann. Die Lage der Endschalter ist so g^ählt, daß der Greifvorgang ordnungsgemäß abgeschlossen wird. Der Greifvorgang ist durch diese Endschalter in Verbindung mit einem am Hubwerks, rieb angeschlossenen Kopierwerksschalter elektrisch abgesichert, so daß bei Störungen im Greifvorgang eine sofortige Abschaltung des Hubwerkes erfolgt

Eine abgewandelte Ausführungsform der Greifvorrichtung besteht darin, daß die die Greiforgane bildenden Hebel aus in Schließstellung in waagerechter Lage befindlichen Druckstangen und an diesen angelenkten Doppelhebeln bestehen. Diese Anwendung des ίο Kniehebel-Prinzips bewirkt eine optimale Kraftausbeute an den Greiforganen zum Zentrieren der Anodenplatte. Nach Beendigung des Greifvorganges ist ein unbeabsichtigtes öffnen des Greiforgan-Paares unmöglich, da diese Zange in dieser Stellung selbstsichernd wirkt (Totpunktlage der Hebel).

Ein besonderer und insgesamt für die einzelnen vorgeschlagenen Maßnahmen sich ergebender Vorteil besteht außer einem robusten Aufbau des Greifers darin, daß keine Antriebsorgane oder Endschalter im Wärmestrahlungsbereich der Anodusplatten liegen. Es muß berücksichtigt werden, daß die gegossenen Anodenplatten mit einer Temperatur von 800 bis 900⁰C eine große Menge Wärme abstrahlen, die z. B. den Einsatz von hydraulischen Kraftmitteln in Frage stellt. Die eK'indungsgemäße Greifvorrichtung gilt daher mit ihrem Prinzip als eine fernbetätigbare, unter der Hitze arbeitsfähige Vorrichtung, um die gegossenen Anodenplatten einwandfrei manipulieren zu können.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der μ Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert:

Fig. 1 zeigt die Greifvorrichtung in Vorderansicht, und zwar in zwei Stellungen, wobei der Fall gezeichnet ist, für den die Befestigung der Greifvorrichtung an einer Laufkatze auf besonders gelegten Schienen erfolgt. Die erfindungsgemäße Greifvorrichtung könnte jedoch genauso gut an einer drehbaren Säule od. a. angeordnet sein;

F i g. 2 zeigt die zur F i g. 1 gehörende Seitenansicht, wobei gerade der Vorgang des Aushebens einer Anodenplatte aus der Gießform des Gießrades gezeigt wird;

Fig.3 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Greifvorrichtung aus F i g. 1 mit besonderen Details.
Gemäß F i g. 1 besteht die erfindungsgemäße Greifvorrichtung für Anodenplatten aus den beiden hohl ausgebildeten, an schwenkbaren Hebeln la und 2a befestigten Greifmuscheln 1 und 2, die durch Bolzen 3 und 4 am Querhaupt S drehbar aufgehängt sind. Das Querhaupt 5 ist an der Führungssäule 6 starr befestigt. Zur Betätigung der Greifmuscheln 1 und 2 sind zwei Zugstangen 7 und 8 durch Bolzen 9 und 10 sowohl an den Greifmuscheln 1 und 2 als auch an der Traverse 11 drehbar gelagert. Die Traverse 11 trägt auf der Oberseite eine Stange 12 mit Anschlagfläthe 13. Die Stange 12 ist in der Lagerbuchse 14 der Führungssäule 6 vertikal angeordnet und gemeinsam mit der Traverse 11 verschiebbar. Die. Traverse 11 hängt an zwei Ketten IS und 16, die mit dem Hubwerksantrieb 17 (Fig.2) der Anodenkatze 18 verbunden sind. Die Führungssiule ist verdrehsicher in dem Lager 19 vertikal verschiebbar vorgesehen. Das Lager 19 befindet sich auf dem Rahmen 20 der Anodenkatze 18. Der Anschlag 21 ist an der Führungssäule 6 starr befestigt und begrenzt den Säulenhub nach unten.

Die Arbeitsweise einer solchen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung ist folgende:
Im geöffneten Zustand der Greifvorrichtung befindet

sich die Traverse 11 in der unteren Endstellung (in F i g. 1 gestrichelt eingezeichnet). Die Zugstangen 7 und 8 liegen waagerecht und halten die Greifmuscheln 1 und 2 gespreizt. Durch Anziehen der Ketten 15 und 16 bewegt sich die Traverse 11 aufwärts und zieht über die Zugstangen 7 und 8 die Greifmuscheln 1 und 2 zusammen. Der Anschlag 13 an der Stange 12 legt sich im weiteren Verlauf der Hubbewegung an die Lagerbuchse 14 der Führungssäule 6. Die Greifvorrichtung für die Anodenplatten ist damit geschlossen. Durch weitere Anziehen der Ketten 15 und 16 wird nunmehr die Führungssäule 6 im Lager 19 vertikal bewegt.

Dabei wird die zu transportierende Anodenplatte 22 (Fig. 2)angehoben.

Beim Absenken der Anodenplatte 22 legt sich zuerst die Führungssäule 6 durch ihren oberen Anschlag 21 auf das Lager 19. Die Anodenplatte 22 wird dabei von einer

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die sich entweder im Kühlbecken oder einem der Elektrolyse-Bäder befindet. Die entlasteten Greifmuscheln 1 und 2 werden durch das Gewicht der Traverse 11 und der Stange 12 über die Zugstangen 7 und 8 gespreizt. Die maximale Spreizung der Greifmuscheln 1 und 2 wird bei waagerechter Lage der Zugstangen 7 und 8 (F i g. I, gestrichelt gezeichnet) erreicht. Die Greifvorrichtung befindet sich dann wieder in der Ausgangsstellung.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung für Anodenplatten richtet sich nach der jeweiligen Grundausführung der Anoden-Gießanlage. Bei Gießrädern mit radial angeordneten Kühlbecken wird die Greifvorrichtung mit Führungssäule 6 und Lager 19 auf die Anodenkatze 18 gesetzt. Die Katze 18 fördert dann die heißen Anodenplatten 22 vom Gießrad 23 (Fig. 2) zum weiter nicht gezeigten Kühlbecken. Bei tangential angeordneten Kühlbecken kann die Greifvorrichtung auf dem Ausleger eines Schwenkkrans montiert sein. Außerdem ist es möglich, die Greifmuschel-Bewegung durch ein pneumatisch oder hydraulisch betätigbares Kolbentriebwerk vom Hubvorgang unabhängig zu gestalten. Es ist dann lediglich erforderlich, ein weiteres Greiferhubwerk einzusetzen.

Wie ferner aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, läuft die Anodenkatze 18 auf speziellen Schienen 24. die ein Schienenprofil 25 und eine Zahnstange 26 besitzen. Die Schienen 24 liegen auf einem Gerüst auf. das im wesentlichen aus Querträgern 27 und Längsträgern 28 besteht, wobei jeweils die Querträger 27 auf Kopfteilen 29 von Säulen 30 ruhen, die wiederum auf dem Fundament 31 ?>.ifgestützt sind. Die Anodenkatze 18 bzw. die Schienen 24 sind leicht begehbar, wobei das Bedienungspersonal durch das Geländer 32 geschützt wird. Gegebenenfalls kann der Fahrantrieb 33 für die Anodenkatze 18 bei entsprechender Anordnung auch als Hubwerksantrieb verwendet werden. Es ist dann ohne weiteres möglich, durch eine entsprechende elektrische Schaltung die jeweilige Funktion über Kupplungen u. dgl. bewirken zu können. Der Fahrbereich der Anodenkatze 18 kann durch Hemmschuhe 34 u. dgl. begrenzt sein. In F i g. 2 ist außerdem gezeigt, daß die Anodenplatten 22 an den Abhebestellen des Gießrades 23 mittels einer besonderen Aushebevorrichtung 35 in die in F i g. 2 gezeichnete schräge Anfangslage gebracht werden, d. h. aus der Gießform 36

■> derart ausgehoben werden, daß die Greifmuscheln 1 bzw. 2 ihre Funktion auszuüben imstande sind.

In F i g. 3 ist ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung dargestellt. Die Anodenplatte 22 wird durch die Greifmuscheln 1

in und 2 wie bereits beschrieben erfaßt. In geöffneter Lage der Greifmuscheln 1 und 2 befindet sich die Traverse 11 in der unteren Endstellung. Die Traverse 11 hält über die beiden Druckstangen 37 und 38 die Greifmuscheln 1 und 2 in gespreizter Stellung. Durch Anziehen der Ketten 15

i> und 16 bewegt sich die Traverse 11 zunächst allein aufwärts und schiebt über die Druckstangen 37 und 38 die Greifmuscheln 1 und 2 zusammen. Die Anschlagfläche !3 ä!T> unteren End? Hrr Fiihrungssäiile 6 begrenzt wiederum den Hub der Traverse 11, die in der oberer Endstellung (wie gezeichnet) die Greifmuscheln geschlossen hält. Die Druckstangen 37 und 38 liegen dabei waagerecht wie in F i g. 3 gezeichnet und üben aul Grund des Kniehebelprinzips die größte Kraft auf die beiden Greifmuscheln 1 und 2 aus. Dies ist dadurch möglich, daß die Greifmuscheln 1 und 2 an Doppelhebeln 39 und 40 befestigt sind und dafür Drehzapfen 41 vorgese>en sind, die fest mit dem Querhaupt 5 in Verbindung stehen und eine Schwenkbewegung der Doppelhebel 39 und 40 erlauben. Durch die geschilderte

so Bewegung der Druckstangen 37 und 38 können ungenai ausgerichtete Anodenplatten 22 zentriert werden.

Nach Bewegen der Greifmuscheln 1 und 2 in die Schließstellung wird wiederum die gesamte Greifvor richtung vertikal bewegt. Dadurch kann die Anoden platte 22 (wie in F i g. 2 gezeigt) angehoben werden bi< in eine obere Endstellung der Führungssäule 6. Di« Greifmuscheln lassen sich während dieses Hubvorgan ges vorteilhafterweise nicht öffnen, da die Druckstan gen 37 und 38 in der waagerechten Lage zusammen mi der Traverse 11 eine Totpunktstellung (Kniehebelprin zip) einnehmen.

beim ADsenken der Greifvorrichtung urioigen aiii Bewegungen in umgekehrter Reihenfolge.
Die Greifvorgänge an Hand der in den F i g. 1 bis ; gezeigten Vorrichtungen können mittels eines End schalters 42 in Verbindung mit einem an dei Hubwerksantrieb 17 angeschlossenen Kopierwerks schalter elektrisch abgesichert werden. Hierzu weist di< Stange 12 eine Verlängerung 12a auf, die bis in dei Bereich von Schaltkontakten 43 und 44 reicht.)" nacl Lage der oberen Kante 45 der Verlängerung 12, betätigt den Kontakt 46 entweder den oberei Endschalterkontakt 43 oder den unteren Endschalter kontakt 44. Der Antrieb des Hubwerkes wird demnacl so lange nicht betätigt, bis die Traverse 11 bzw. da übrige Hebewerk 37 bis 40 ordnungsgemäße Bewegun gen ausgeführt hat. Bei Störungen im Greifvorganj erfolgt in einem anderen Fall eine sofortige Abschaltuni des Hubwerkes. Die Lage der Endschalterkontakte 4; und 44 ist dementsprechend gewählt

Hierzu 3 Blatt Ze; :_n :ngen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Greifvorrichtung zum Erfassen und Anheben einer Anodenplatte in einer Anodenplatten-Gießanlage, mit einer im Greifergestell lotrecht angeordneten Führungssäule und einer in dieser heb- und senkbar geführten Stange, mit der Greiforgane gelenkig verbunden sind, wobei die Schließbetätigung der Greiforgane bis zu ihrer Greifendstellung sowie das Anheben der Anodenplatte durch aufeinanderfolgende Hubbetätigung der Stange erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungssäule (6) heb- und senkbar im Greifergestell geführt ist und die Stange (12) einen Anschlag (Traverse 11) zur Mitnahme der Führungssäule in der Greifendstellung der Greiforgane bei der weiteren Hubbetätigung der Stange aufweist

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 mit Greiforganen, die von gegenläufig schwenkbaren Hebeln gebildet und über Zugstangen mit einer am unteren Ende der Stange angeordneten Traverse verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Querhaupt (5) an der Führungssäule (6) befestigt ist, an dem die mit Greifmuscheln (1, 2) ausgest?tteten Hebel (la, 2a) um Bolzen (4) schwenkbar gelagert sind, und daß die Traverse (11) an Zugseilen bzw. -ketten (15, 16) aufgehängt ist.

3. Greifvorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Führung der Stange (12) in der Führungssäule (6) vorgesehene Lagerbüchse (14) mit ihrer unteren Stirnfläche als Gegenfläche für den Anschlag (Traverse 11) dient.

4. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg der Führungssäule (6) innerhalb des Greifergestells (Lager 19) mittels eines Anschlags (21) für die tiefste Stellung begrenzt ist.

5. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (12) eine obere Verlängerung (12a,) aufweist, mittels der Endschalter (42, 43, 44) für den Hubwerksantrieb (17) betätigbar sind.

6. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Greiforgane bildenden Hebel (Fig.3) aus in Schließstellung in waagerechter Lage befindlichen Druckstangen (37, 38) und an diesen angelenkten Doppelhebeln (39,40) bestehen.