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Vorrichtung zum Kathodenwechsel und Strippen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Kathodenwechsel und Strippen von elektrolytisch behandelten
Plattenpaketen aus Kathodenmutterblechen von in Reihen angeordneten Elektrolysezellen.
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Einzelne Vorrichtungen dieser Art sind bekannt.
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Der Kathodenwechsel sowie das Strippen von elektrolytisch behandelten
Platten erfordert eine Reihe von Arbeitsgängen, die teilweise mit erheblicher körperlicher
Arbeit verbunden sind und sehr zeit- und personalaufwendig sind.
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Arbeitsvorgänge,wie das Herausziehen der elektrolytisch beschichteten
Kathodenbleche aus den einzelnen Elektrolysezellen, das anschließende Verfahren
der Kathodenbleche in einen Arbeitsraum, in dem die anfallenden Niederschläge entweder
manuell oder von Strippmaschinen von den Kathodenmutterblechen entfernt werden,
sowie das anschließende Reinigen der Platten, das Sammeln der abgelösten Niederschläge
und den Abtransport in ein entsprechendes Sammellager, das Transportieren und Wiedereinsetzen
der gereinigten Mutterbleche in die Elektrolysezellen, müssen beim kontinuierlichen
Kathodenwechsel und Strippen durchgeführt werden.
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Es sind Vorrichtungen zum Ausheben und Transport der Kathodenbleche
in einen Arbeitsraum bekannt (DT-AS 1 284 634).
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Dabei werden die Elektrolysezellen in einer oder mehreren parallelen
Reihen angeordnet. An einem Ende der Halle befindet sich ein Arbeitsraum, in dem
die Kathodenniederschläge von den Mutterblechen entfernt werden, beispielsweise
Zinkniederschläge von einem Aluminiumblech oder Kupferniederschläge von Edelstahl-
oder Titanblechen.
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Die Bleche werden anschließend gereinigt und wieder in die Elektrolysezelle
eingesetzt. Der abgelöste metallische Niederschlag fällt meist plattenförmig an.
Der Kathodenwechsel erfolgt mittels Hebezeug und Transport der Bleche auf ortsfesten
und meist geschlossenen Schienenbahnen (OE-PS 277 569; DT-AS 1 152 359).
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Es ist auch bekannt, die Kathodenbleche durch laufkatzenartige Mitnahmevorrichtungen
in waagerechter und durch Hubbewegungen in senkrechter Richtung zu bewegen (DT-AS
1 152 359). Die laufkatzenartige Mitnehmervorrichtung wird dabei ebenfalls in einer
ortsfesten Schleife auf Laufschienen entlang zweier benachbarter Zellenreihen geführt.
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Nachteil solcher Ausführungen sind die ortsfeste Anordnung der Laufschienen,
die es nur erlauben zwei benachbarte Zellenreihen zu behandeln sowie die langen
Wege, die die Kathodenwechselvorrichtung durchlaufen muß von der letzten Elektrolysezelle
bis zum Arbeitsraum mit der.Strippvorrichtung. Oft sind besondere Weichenkonstruktionen
erforderlich zum Transport in die Strippvorrichtung.
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Strippanlagen zum Ablösen der metallischen Niederschläge arbeiten
nach den verschiedensten Verfahren. Es sind auch heute noch Anlagen vorhanden, in
denen das Strippen der Niederschläge manuell erfolgt. Dabei werden beispielsweise
Zink-Niederschläge mit einem Hebezeug zu einem Strippständer verfahren. Hier werden
die Niederschläge mit einem Hammer an den oberen Kanten leicht abgelöst und mit
Hilfe von Brechstangen völlig von der Kathode gelöst. Die so gewonnenen Bleche werden
von Hand gestapelt und
abtransportiert.
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Eine wesentliche Verbesserung stellen daher die Verfahren dar, die
weitgehend auf manuelle Arbeit verzichten können.
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So sind Arbeitsverfahren bekannt, bei denen die Ablösung der Niederschläge
mittels Schermessern (DT-AS 1 904 104) oder mit Unterdruck (US-PS'3 124 521) erfolgt.
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Es sind auch Verfahren bekannt, die Niederschläge durch Erwärmen (UdSSR-PS
116 623), durch magnetische Einwirkung (DT-AS 2 005 546), durch Schlagwirkung (UdSSR-PS
128 616), durch-Druckanwendung (DT-AS 1 621 125) oder durch Druckwasserspülung (US-PS
3 501 385; DT-AS 2 051 912) zu entfernen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Kathodenwechsel und
Strippvorgang weitgehend zu automatisieren, die Transportwege von der Elektrolysezelle
zur Strippmaschine so kurz wie möglich zu halten und Arbeitskräfte bei erhöhtem
Durchsatz an gestrippten Kathodenblechen einzusparen.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kathodenwechsel-und Strippvorrichtung
an einem parallel verschiebbaren Brückenkran und einer senkrecht hierzu verfahrbaren
Krankatze über den Elektrolysezellen angeordnet ist, daß die Krankatze mit in senkrechter
und waagerechter Richtung verschiebbaren Greifvorrichtungen und Aushebetraversen
versehen ist und in einer mit dem Brückenkran fest verbundenen Strippkabine mehrere
bewegliche Strippvorrichtungen angeordnet sind und Mittel zum Ablegen und Stapeln
der gestrippten metallischen Niederschläge in der Strippkabine angeordnet sind.
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Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß Strippmaschine sowie die Kathodenwechseleinrichtung
an einem gemeinsamen Brückenkran angeordnet sind. Die Brückenkonstruktion kann dabei
auch aus Aluminium gefertigt sein. Der Brückenkran mit der
Strippkabine
ist parallel verschiebbar innerhalb der Halle mit den Elektrolysezellen, so daß
von der Krankatze jede beliebige Elektrolysezelle erreicht wird. Die hier ausgehobenen
Kathodenbleche werden auf kürzestem Weg längs des Brückenkrans mit der Krankatze
in die Strippkabine transportiert, wo sie in nebeneinanderliegenden Strippmaschinen
von ihren metallischen Niederschlägen befreit werden.
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Anschließend werden sie im Boden der Kabine abgelegt und zu Stapeln
zusammengefaßt. Diese Vorgänge laufen alle automatisch ab und es bedarf keinerlei
Bedienungspersonals, außer einer Überwachungsperson, die von einer zentralen Leitstelle
aus den Vorgang beobachten und den vorprogrammierten automatischen Ablauf überwacht.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind an den Greifvorrichtungen
und Aushebetraversen der Krankatze Ausziehvorrichtungen zum Verschieben und Anordnen
der Kathodenbleche in mindestens zwei hintereinanderliegende Reihen von parallelen
Kathodenblechen mit entsprechend vergrößertem Abstand zueinander angeordnet.
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Vorzugsweise sind dabei die Kathodenbleche nach der Erfindung an mindestens
zwei Aushebetraversen eingehängt und je eine Aushebetraverse ist mit je einem Rahmen
fest verbunden und eine Traverse mit dem dazugehörigen Rahmen ist innerhalb des
anderen Rahmens schräg verschiebbar angeordnet.
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Der Vorteil dieser Vorrichtung ist, daß sehr große Plattenpakete,
beispielsweise 20 Platten gleichzeitig, aus einer Elektrolysezelle ausgehoben werden
können. Die nebeneinanderliegenden Platten sind alternierend an je einer Aushebetraverse
befestigt. Nach dem Herausheben aus der Zelle wird der eine Rahmen schräg seitlich
zu dem anderen Rahmen verschoben, so daß sich die Aushebetraversen voneinander entfernen
und zwei hintereinanderliegende Reihen mit dem doppelten seitlichen Plattenabstand
bilden. Die Reihen
fluchten sowohl seitlich als auch hintereinander.
Genügend freier Raum zwischen den einzelnen Platten ist dadurch geschaffen. In der
Strippkabine befinden sich zwischen den einzelnen neb eneinanderliegenden Platten
die Strippmaschinen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zum Lösen der
metallischen Niederschläge von den Kathodenblechen in der Strippkabine Walzen oder
Klopfvorrichtungen angeordnet.
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Zum Ablösen der metallischen plattenartigen Niederschläge von den
Mutterblechen der Kathoden ist es bekannt, die Platten durch Klopfschläge zu lockern
oder sie durch Biegewalzen hindurchzuführen. Doch dient letzterer Arbeitsgang hauptsächlich
zum vollständigen Ablösen. Hier sollen sie jedoch nur zum Lockern, d.h. zu einem
leichten Ablösen von ihrer Unterlage vorbereitet werden. Der Biegevorgang erfolgt
in bekannter Weise durch gegeneinander versetzte Walzen, die das Kathodenblech beispielsweise
von oben nach unten durchfahren. Vorteilhaft ist hierbei, daß auf das lärmerzeugende
Klopfen der Bleche verzichtet werden kann.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zum
Entfernen der metallischen Niederschläge von den Kathodenblechen mehrere zwischen
den Kathodenblechen angeordnete Strippvorrichtungen vorgesehen, vorzugsweise sind
bewegliche, von beiden Seiten an den Kathodenblechen angreifende Scherkeile angeordnet.
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Nach dem bevorzugten Strippverfahren erfolgt die Ablösung dadurch,
daß die Strippmaschinen zwischen den Platten innerhalb der Strippkabine angeordnet
sind und durch Scherkeile, die von beiden Seiten längs der Bleche angreifen, die
durch den Biegevorgang schon gelockerten Kathodenniederschläge ohne größeren Kraftaufwand
ablösen.
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Erfindungsgemäß sind im unteren Teil der Strippkabine schräge Abweisbleche
zum Ablegen der Kathodenniederschläge nach der Ablösung angeordnet. Nach Ablösen
der Kathodenniederschläge werden diese ungeordnet und zufällig als Platten abfallen
und sich auf dem Boden der Strippkabine ansammeln. Um dies zu verhindern, sind unterhalb
der Plattenpakete nach einer Seite schräg nebeneinanderliegende parallele Abweisbleche
vorgesehen. Die Platten müssen zwischen diesen Abweisblechen hindurchfallen oder
gleiten.
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Sie werden abgelenkt und legen sich auf dem Boden teilweise so ab,
daß eine Platte immer auf einen Teil der anderen zu liegen kommt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind am Boden der
Strippkabine Vorrichtungen zum Zusammenschieben der abgelösten Kathodenniederschläge
zu Plattenpaketen angeordnet.
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Durch die zuvor beschriebene Ablage der Kathodenniederschläge ähnlich
wie ein umgefallenes Kartenspiel, lassen sich die Kathodenniederschläge einer Reihe,
beispielsweise von 20 Kathodenblechen, zu einem Stapel zusammenschieben mit Hilfe
einer seitlich an der Kabine angeordneten Vorrichtung, beispielsweise einer gabelförmigen
Schiebevorrichtung. Dadurch werden die Kathodenniederschläge seitlich zu Paketen
zusammengeschoben und können leicht von einem Gabelstapler erfaßt und abtransportiert
werden oder auch auf ein Band abgelegt werden.
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Erfindungsgemäß ist in der Strippkabine eine Reinigungsvorrichtung
für die Kathodenbleche angeordnet.
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Nach der Erfindung besteht die Reinigungsvorrichtung aus Bürsten und/oder
Düsen.
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Nach dem Ablösevorgang werden die gestrippten Kathodenmutterbleche
wieder in die Elektrolysezelle eingesetzt. Zuvor durchlaufen sie jedoch in der Strippkabine
eine
Reinigungsanlage, die zweckmäßigerweise aus rotierenden Bürsten,
die mit Flüssigkeit aus Düsen besprüht werden, besteht, so daß die Kathodenbleche
sowohl von den sich drehenden Bürsten als auch von der Flüssigkeit abgewaschen werden.
In manchen Fällen genügt es auch, die Kathodenbleche nur durch Düsen zu besprühen.
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Anschließend werden die Kathodenbleche mit der Krankatze wieder an
die ursprüngliche Elektrolysezelle gefahren.
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Die Elektrodenreihen werden durch die Rahmen und Traversen wieder
zu einer einzigen Plattenreihe zusammengefaßt und in die Elektrolysezelle abgesenkt,
worauf sich der Vorgang an der gleichen oder an einer anderen oder mehreren anderen
Zellen wiederholt.
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Die einzelnen Arbeitsgänge laufen vollautomatisch ab. So kann beispielsweise
das Einsetzen und Herausheben der Elektroden aus den Zellen ebenso mit einer mit
der Krankatze verfahrbaren Fernsehkamera von einer zentralen Stelle aus überwacht
werden, wie die Arbeitsgänge in der Strippkabine.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird erheblich an Arbeitszeit
gespart, weil mehrere, beispielsweise 10 oder 20 Strippmaschinen gleichzeitig in
der Strippkabine zum Einsatz kommen können. Das hat den Vorteil einer großen Zeitersparnis,
so daß der einzelne Arbeitsgang etwas langsamer und schonender durchgeführt werden
kann und dadurch die Qualität der gestrippten Mutterbleche für den Elektrolyseprozeß
verbessert wird. Die einzelnen Arbeitsgänge erfolgen ohne Lärmbelästigung. Durch
die Abstimmung der einzelnen Arbeitsgänge aufeinander sowie die Wahl der entsprechenden
Vorrichtungen wird ein optimales Ausbringen von beispielsweise Zinkniederschlägen
von Aluminiummutterblechen erzielt und die Wirtschaftlichkeit einer solchen Anlage
erhöht.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren näher und beispielhaft erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 die Gesamtanlage Fig. 2 die Strippkabine mit den
Abweisblechen Fig. 3 die Aushebevorrichtung Fig. 3a einen senkrechten Schnitt der
Aushebevorrichtung nach Fig. 2.
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Nach Fig. 1 befinden sich in einer Halle mit Elektrolysezellen 1 auf
seitlichen Konsolen 2 je ein Doppel-T-Träger 3 mit Laufschienen, auf denen der Querträger
4 des Brückenkranes - der auch aus Aluminiumprofilen gefertigt sein kann -verschoben
wird. Dieser Querträger überspannt die gesamte Halle. Längs des Querträgers 4 des
Brückenkranes - der auch als Portalkran mit zwei Ständern oder als Halbportalkran
ausgebildet sein kann - bewegen sich die Krankatzen 5 mit Aushebetraversen 6 und
7, an denen Greifvorrichtungen 8 befestigt sind. Die Greifvorrichtungen 8 sind mit
entsprechenden Haken ausgebildet, um in die obere Berandung 9 der Kathodenbleche
10 eingreifen zu können. Es befinden sich immer mehrere Greifvorrichtungen 8 nebeneinander
angeordnet, so daß mehrere Kathodenbleche 10 gleichzeitig ausgehoben werden. Die
Greifvorrichtungen sind an zwei Aushebetraversen 6 und 7 so angeordnet, daß die
Kathodenbleche 10 jeweils alternierend von der Greifvorrich-tung der einen Traverse
6 und der anderen Traverse 7 erfaßt werden. Nach dem Herausziehen der Kathodenbleche
10 aus der Elektrolysezelle 1 mit Hilfe der Krankatze 5 werden die Aushebetraversen
6 und 7 durch Ausziehvorrichtungen in zwei parallel hintereinanderliegende Reihen
von parallelen Kathodenblechen 10 angeordnet. Dies erfolgt nach Fig. 3 und 3a dadurch,
daß die
eine Aushebetraverse 6 an einem rechteckigen Rahmen 11
befestigt ist. Innerhalb des Rahmens 11 befinden sich schräge parallele Führungsleisten
12, in denen ein zweiter kleinerer Rahmen 13 mit der zweiten Aushebetraverse gleiten
kann. Durch Verschieben des Rahmens 13 in den schrägen Führungsleisten 12 wird die
an dem Rahmen befestigte Aushebetraverse 6 mit den einzelnen Kathodenblechen 10
ebenfalls verschoben und zwar in zwei hintereinanderliegende Reihen von parallelen
Kathodenblechen 10, die nun den doppelten Abstand a voneinander haben wie vorher.
Zweckmäßigerweise verwendet man zwei Krankatzen 5, die zusammengekoppelt sind, um
gleichzeitig aus zwei Elektrolysezellen 1 Kathodenbleche 10 auszuheben. In diesem
Falle erhält man vier hintereinanderliegende Reihen von parallelen Kathodenblechen.
Nach dem Herausziehen laufen die Krankatzen 5 andas eine Ende-derKranbahn, an dem
sich eine oben offene Strippkabine 14 befindet. Sie enthält eine entsprechende Anzahlj
beispielsweise 10 - 20 parallel nebeneinander angeordnete Arbeitsvorrichtungen,
die jeweils eine Reihe von Kathodenblechen 10 gleichzeitig bearbeiten.
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So werden die Kathodenbleche 10 beispielsweise in einem ersten Arbeitsgang
geklipst, um die Niederschläge zu lockern, es ist aber auch möglich, die Kathodenbleche
10 durch gegeneinander versetzte Walzen 18 so zu führen, daß sie einen Biegevorgang
durchlaufen. Dadurch werden die Kathodenniederschläge auf dem Mutterblech ebenfalls
gelockert. Der Biegevorgang erfolgt dabei in bekannter Weise dadurch, daß die Walzen
die Kathodenbleche 10 von oben nach unten durchfahren. Dieser Vorgang ist einem
Klopfvorgang mit seiner großen Geräuschbelästigung vorzuziehen.
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Danach werden die Kathodenbleche 10 weiter zu einem zweiten Arbeitsgang
in der Strippkabine 14 verfahren. In diesem zweiten Arbeitsvorgang erfolgt das eigentliche
Strippen der Kathodenniederschläge von den Kathodenblechen 10.
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Die Strippvorrichtungen 19 bestehen aus Scherkeilen, die auf beiden
Seiten des vor gelockerten Bleches längs der
Kathodenbleche 10
angreifen und die Niederschläge als Doppelplatten abscheren. Dabei fallen die Kathodenniederschläge
16 in einen vertieften Bode-nteil 20 der Strippkabine 14. Um eine geordnete und
leicht stapelbare Ablage zu erzielen, sind vnterhalb der Kathodenbleche 10 im Boden
der Kabine nach Fig. 2 schräge parallel nebeneinander angeordnete Abweisbleche 15
vorgesehen. Wird das Abscheren der Beläge nun so gesteuert, daß die einzelnen parallel
nebeneinander angeordneten Strippvorrichtungen 19 entweder gleichzeitig oder mit
geringer zeitlicher Verzögerung in der Kabine erfolgt, dann wird ein Kathodenniederschlag
16 nach dem anderen sich gegenseitig überlappend auf dem Boden der Kabine abgelegt.
Durch diese Art der Ablage wird das Stapeln der Kathodenniederschläge durch eine
seitliche Greifvorrichtung 17 erleichtert, die die einzelnen Kathodenniederschlagsplatten
zu Paketen zusammenschiebt und stapelt. Von hier werden sie aus der Kabine entnommen
und abtransportiert.
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In einem weiteren Arbeitsgang werden die Kathode-nbleche 10 in eine
Reinigungsvorrichtung verfahren, in der sie beispielsweise durch rotierende Bürsten
21 mit Düsen oder allein durch Düsen mit verspritzter Reinigungslösung gereinigt
werden.
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Danach werden die gereinigten Mutterbleche 10 mit der Krankatze 5
wieder zu ihren ursprünglichen Elektrolysebädern 1 gebracht, über die Aushebetraversen
6 und 7 wieder zu einer einzigen Kathodenblechreihe oder evtl. zu zwei Reihen zusammengeschoben
und in die Elektrolysezellen eingesetzt.
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Die Überwachung der einzelnen Vorgänge kann von einem Bedienungsmann
in einer zentralen Schaltwarte erfolgen, wobei eine Beobachtung der einzelnen Arbeitsgänge,
wie das Einhängen, Ausheben, Lockern, Abscheren, Ablegen und Reinigen, über eine
mit der Laufkatze bewegte Fernsehkamera beobachtet und kontrolliert werden,
Durch
die Brückenkonstruktion kann jede beliebige Stelle in der Halle von der Krankatze
5 angefahren werden. Es werden lange Wege zu der Strippkabine 14 vermieden und die
Arbeitsvorgänge sind vollautomatisiert.
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Patentansprüche