DE3035019C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abschälen von abgeschiedenen Metallschichten auf Basisplatten für die elektrolytische Raffination, bestehend aus einer Tragplatte mit Halterung für die Basisplatte in aufrechter Position, aus zwei beweglichen, elastischen Elementen, an denen Abstreifer befestigt sind, wobei die Abstreifer auseinander und gegeneinander und weiterhin längs der Basisplattenfläche bewegbar sind, und aus einer Andrückvorrichtung, die die elastischen Elemente während des Abschälens in ihrer Position hält.

Bei der elektrolytischen Raffination werden Nichteisenmetalle gewonnen, indem zunächst ein bestimmtes Nichteisenmetall auf einer in eine Elektrolysezelle eingebauten Basisplatte (Kathodenplatte) elektrolytisch ausgefällt wird. Man erhält eine Kathodenplatte mit einer elektrolytisch darauf abgeschiedenen Metallschicht. Anschließend wird die Metallschicht von der Basisplatte abgeschält, indem eine Abstreifvorrichtung, zum Beispiel ein Keilschaber, eine Klinge oder dergleichen, zwischen Basisplatte und Metallschicht geführt wird, wobei vor dem Ansetzen der Abstreifvorrichtung ein Ansetzspalt oder -riß mechanisch erzeugt wird. In diesem Spalt oder Riß wird die Abstreifvorrichtung angesetzt.

Bei aus JP-OS 5298/1977 oder US-PS 41 31 531 bekannten Vorrichtungen zum Abschälen von Basisplatten ist nachteilig, daß bei dieser durch die Schläge zur Erzeugung der Spalten oder Risse ihre Spanneinrichtung zum Festhalten der Basisplatte beim Ansetzen der Abstreifvorrichtung beschädigt werden kann. Außerdem wird die Abstreifvorrichtung während des Abschälvorgangs kontinuierlich an die Basisplatte angepreßt, so daß letztere durch eine Abscheuerwirkung beschädigt werden kann. Nachteilig ist weiterhin, daß Luftdruckzylinder erforderlich sind, die eine gesonderte Steuerung benötigen. Auch wird der gesamte technische Aufwand beträchtlich erhöht, so daß eine größere Störanfälligkeit mit erhöhten Kosten die Folge ist. Nachteilig ist weiterhin, daß die Abstreifer sowohl elastisch als auch aus möglichst hartem Material sein sollten, zwei Eigenschaften, die sich üblicherweise ausschließen. So ist bei den schneidenen Kanten der Abstreifer mit einem erhöhten Verschleiß zu rechnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, solide Vorrichtung zum Abschälen von Metallschichten mit einer Steuervorrichtung herzustellen, bei der sowohl die mechanischen Teile reduziert als auch die Anfälligkeit gegenüber Ausfällen erniedrigt werden. Weiterhin soll die Standzeit der Abstreifer erhöht, d. h., die Abnutzung der Schneideflächen reduziert werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

In den Unteransprüchen sind Ausbildungen der Vorrichtung nach Anspruch 1 angegeben.

Bei der Vorrichtung ist es insbesondere nicht erforderlich, einen Schlag auf die Basisplatte auszuüben oder sie in einer Spanneinrichtung einzuspannen, so daß die hiervon herrührenden Beschädigungen vermieden werden. Zudem sind die Keile, die durch die Steuereinrichtung gesteuert werden, auf elastischen Elementen montiert, die eine zum Angreifen an der Basisplatte ausreichende Federkraft besitzen, so daß in der Anfangsphase der Abschälvorgang durch die sich bewegenden Keile durchgeführt wird, während sie unter der Federkraft oder unter dem Einfluß der Steuereinrichtung an der Basisplatte angreifen. Da die Keile jedoch anschließend unter dem Einfluß der Steuereinrichtung oder durch die Federkraft der elastischen Elemente voneinander getrennt werden, erfolgt das Abschälen mittels der Keile, während diese nicht mit der Basisplatte in Berührung stehen. Auf diese Weise kann die Zeitspanne und die Strecke, während der die Keile an der Basisplatte angreifen, verkürzt werden, so daß Beschädigungen der Basisplatte verringert werden. Die Basisplatte erhält infolgedessen eine verlängerte Lebensdauer.

Der Anteil der beweglichen Teile ist erheblich reduziert, da nicht nur mittels dieser Vorrichtung der seitliche Abstand zu den Basisplatten geregelt wird, sondern zugleich auch die Ansatzstelle und die Stelle, an der die elastischen Elemente gespreizt werden. Neben der geringen Störanfälligkeit wird weiterhin eine hohe Reproduzierbarkeit der Bewegung gewährleistet. Somit wird ausgeschlossen, daß die Basisplatte beschädigt wird; eine lange Lebensdauer dieser Basisplatte ist die Folge. Die Steuereinrichtung, die entweder aus einer Kurvenplatte oder aus zwei Steuerkurvenplatten bestehen kann, beinhaltet zwei Vorteile, daß nämlich mit einfachen Mitteln ein Auseinanderspreizen oder Zusammenführen der elastischen Elemente herbeigeführt wird, und daß zugleich auch eine zeitliche Abstimmung erfolgt. Hierdurch wird der automatische Abschälvorgang der abgeschiedenen Metallschicht in hohem Maße präzisiert, was sowohl zu einer Materialschonung als auch zu einer Reduzierung des Personalbedarfes führt.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichung im einzelnen erläutert, wobei bei den verschiedenen Ausführungsformen unterschiedlich ausgestaltete Basisplatten Verwendung finden. Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Abschälen von Basisplatten während eines Abstreifvorganges;

Fig. 2 eine Aufsicht im Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 1;

Fig. 3 bis 6 in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilaufsichten zur Veranschaulichung der Beziehungen zwischen Grundplatte und Abstreifvorrichtung bei dem Abschälvorgang, wobei die Positionen denen entsprechen, die in Fig. 1 mit VI bis IX bezeichnet sind;

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform bei der Durchführung des Abschälens;

Fig. 8 bis 11 in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilaufsichten zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen Basisplatte und Vorrichtung bei der Durchführung des Abschälens gemäß den Positionen XI bis XIV gemäß Fig. 7;

Fig. 12 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform bei der Durchführung des Abschälens an der Basisplatte;

Fig. 13 bis 16 den Fig. 8 bis 11 ähnelnde Darstellungen der Vorrichtung gemäß Fig. 12 in den Positionen XVI bis XIX der Fig. 12.

Im folgenden ist anhand der Fig. 1 bis 6 das Abschälen einer abgelagerten Metallschicht 2 von einer mit einem Isolierstück 4 versehenen Basisplatte 1, wie sie bei der elektrolytischen Raffination anfällt, beschrieben. Die Vorrichtung weist einen Tragrahmen 27 und eine Abstreifvorrichtung 15 auf.

Eine Kathodenplatte A, die als Basisplatte 1 auf beiden Seiten mit einer Metallschicht 2 belegt ist, wird mittels eines Hebezeugs in eine Anordnung aus etwa zehn Kathodenplatten eingesetzt, die im Tragrahmen 27 in gleichmäßigen Abständen an einem Träger 21 aufgehängt sind.

Die Abstreifvorrichtung 15 ist an der Seite der Kathodenplatte A angeordnet und mit zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Basisplatte 1 vorgesehenen Abstreifern 8 und 8′, einem letztere betätigenden Zylinder 19 und einer Steuerkurvenplatte 7 zum Auseinanderbewegen der Abstreifer 8 und 8′ versehen. Aufbau und Arbeitsweise der Abstreifer 8 und 8′ sind nachstehend erläutert.

Die Abstreifer 8 und 8′ sind mit ihren unteren Enden an einer am Tragrahmen 27 befestigten Halterung 9 mittels eines Drehbolzens 14′ schwenkbar gelagert. An den oberen Enden der Abstreifer 8 und 8′ sind Keile 10 und 10′ montiert, die sich an das Isolierstück 4 der Basisplatte 1 anzulegen vermögen. Die aus Federstahl bestehenden Abstreifer 8 und 8′ sind gegeneinander vorgespannt und so ausgelegt, daß die Keile 10 und 10′ gegeneinander drücken, wenn keine äußere Kraft auf sie einwirkt. Der Zylinder 19 ist mittels eines Bolzens 12 an einer Halterung 11 angelenkt, die vom Tragrahmen 27 getragen wird. Der Kopf 13 einer Kolbenstange 13′ ist mittels eines weiteren Bolzens 14 an der Basis 80 der Abstreifer 8 und 8′ angelenkt. Die Steuerkurvenplatte 7 ist mit ihrem unteren Ende am Tragrahmen 27 befestigt und in der Mitte zwischen den Abstreifern 8 und 8′ über dem Zylinder 19 angeordnet. Sie weist breitere vordere und hintere Abschnitte 16, 16′ bzw. 17, 17′ sowie schmälere mittlere Abschnitte 18, 18′ auf.

Der Abstreifvorgang unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist im folgenden hauptsächlich anhand der Fig. 3 bis 6 erläutert. Die in Fig. 1 gezeichneten Positionen VI bis IX der Abstreifer 8 und 8′ erscheinen aufeinanderfolgend in den Fig. 3 bis 6, wobei diese Figuren bei a jeweils die Relativpositionen zwischen den Keilen 10, 10′ und der Basisplatte 1 bzw. zwischen den Abstreifern 8, 8′ und bei b die betreffende Positionen in bezug auf die Steuerkurvenplatte 7 darstellt.

Wenn die Basisplatte 1 in die vorbestimmte Position eingehängt worden ist (vgl. Fig. 1), befinden sich die Abstreifer 8 und 8′ in der Stellung VI, in welcher sie gemäß Fig. 3b durch die breiteren Abschnitte 17 und 17′ der Steuerkurvenplatte 7 voneinander getrennt sind, so daß der Abstand zwischen den Keilen 10 und 10′ die Dicke der Basisplatte 1 übertrifft. Außerdem sind die Abstreifer 8 und 8′ dabei noch vom Isolierstück 4 entfernt.

Von der Position VI verschieben sich die Abstreifer 8 und 8′ durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung 19. Wenn die Abstreifer 8 und 8′ die Position VII erreichen, laufen sie gemäß Fig. 4b auf die schmäleren Abschnitte 18 und 18′ der Steuerkurvenplatte 7 auf, wobei sie sich unter ihrer Federkraft aufeinander zu bewegen, so daß die Keile 10 und 10′ gemäß Fig. 4a an beiden Seiten des Isoliermaterialstückes 4 auf der Basisplatte 1 anlegen und sich auf deren Seiten verschieben.

Wenn die Abstreifer 8 und 8′ die Position VIII erreichen, treten die Keile 10 und 10′ auf die in Fig. 5a dargestellte Weise in den unter der Metallschicht 2 gebildeten keilförmigen Spalt C ein. Es beginnt das Abschälen der Metallschicht 2 von der Basisplatte 1. Der Schälvorgang setzt sich fort, während sich die Abstreifer 8 und 8′ längs der schmäleren Abschnitte 18 und 18′ der Steuerkurvenplatte 7 bewegen (vgl. Fig. 5b).

Wenn bei diesem Abschälen die Abstreifer 8 und 8′ die Position IX gemäß Fig. 1 erreichen, laufen die Abstreifer 8 und 8′ gemäß Fig. 5b wieder auf die breiten Abschnitte 16 und 16′ der Steuerkurvenplatte 7 auf, so daß sie wieder voneinander getrennt werden und sich auch die Keile 10 und 10′ von den beiden Seiten der Basisplatte 1 trennen. Der Abschluß des Abschälens erfolgt in diesem Zustand.

Im Verlaufe des Abschälens bewegen sich die Teile 10 und 10′ auf der durch den Pfeil in Fig. 1 angedeuteten kreisbogenförmigen Bewegungsbahn um den Bolzen 14′ als Mittelpunkt herum. Wenn die Keile die Position X gemäß Fig. 1 erreicht haben, ist der Abschälvorgang abgeschlossen.

Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung in Verbindung mit der Basisplatte 1 ist anhand der Fig. 7 bis 11 dargestellt. Dabei sind entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet.

Die Abstreifer 8 und 8′ gemäß den Fig. 7 bis 11 bestehen ebenfalls aus Federstahl. Sie sind im Sinne einer Trennung voneinander vorgespannt. Beim Fehlen einer auch außen einwirkenden Kraft sind daher die Keile 10 und 10′ bestrebt, sich von der Basisplatte 1 zu lösen.

An der Außenseite der Abstreifer 8 und 8′ sind am Tragrahmen 27 montierte Steuerkurvenplatten 7 und 7′ vorgesehen, die gemäß den Fig. 8 bis 11 an ihren Innenseiten (Backen) vorstehende Abschnitte 16 und 16′ und im hinteren Bereich zurückspringende Abschnitte 18 und 18′ aufweisen.

In den Fig. 8 bis 11 sind bei (a) jeweils die Relativstellungen zwischen den Keilen 10, 10′ und der Basisplatte 1 und bei (b) die Relativstellungen zwischen den Abstreifern 8, 8′ und den betreffenden Teilen der Steuerkurvenplatten 7, 7′ dargestellt, wobei die Fig. 8 bis 11 die in der Fig. 7 mit XI bis XIV bezeichneten Positionen veranschaulichen.

Wenn die Basisplatte 1 gemäß Fig. 7 in der vorbestimmten Stellung im Tragrahmen 27 aufgehängt worden ist, befinden sich die Abstreifer 8 und 8′ in der Position XI, in welcher sie gemäß Fig. 8 voneinander getrennt sind, wobei ihre Vorsprünge 23 und 23′ den zurückspringenden Abschnitten 18 und 18′ der Steuerkurvenplatte 7 und 7′ gegenüberstehen und der Abstand zwischen den Keilen 10 und 10′ größer ist als die Dicke der Basisplatte 1. Die Teile 10 und 10′ stehen auch noch vom Isolierstück 4 in Abstand.

Von der Position XI ausgehend werden die Abstreifer 8 und 8′ durch den Zylinder 19 verschoben. Wenn die Abstreifer 8 und 8′ die Position XII in Fig. 7 erreichen, laufen ihre Vorsprünge 23 und 23′ auf die vorstehenden Abschnitte 16 und 16′ der Steuerkurvenplatte 7 und 7′ auf (vgl. Fig. 9), wobei sie gegen die Federkraft aufeinander gedrückt werden, so daß sich die Keile 10 und 10′ an die beiden Seiten des Isolierstücks 4 der Basisplatte 1 anlegen (vgl. Fig. 9) und sich entlang der Seiten in Richtung auf die Metallschicht 2 verschieben.

Wenn die Abstreifer 8 und 8′ die Position XII erreichen, dringen die Keile 10 und 10′ gemäß Fig. 10 in den Spalt C zwischen der Metallschicht 2 und die Basisplatte 1 ein. Diese Anfangsphase des Abschälens dauert an, solange sich die Vorsprünge 23 und 23′ der Abstreifer 8 und 8′ längs der vorstehenden Abschnitte 16, 16′ verschieben (vgl. Fig. 13b).

Wenn die Abstreifer 8 und 8′ bei gleichzeitigem Abschälen etwa die Position XIV nach Fig. 7 erreichen, trennen sich die Vorsprünge 23, 23′ von den vorstehenden Abständen der Steuerkurvenplatte 7, 7′ (Fig. 11), so daß die Abstreifer wieder auseinander gehen, wobei sich die Keile 10, 10′ von den beiden Seitenflächen der Grundplatte 1 wegbewegen. Der anschließende Teil des Abschälvorganges wird in diesem Zustand durchgeführt.

Während des vorstehend beschriebenen Abschälvorganges bewegen sich die Keile 10, 10′, ähnlich wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform, längs einer kreisbogenförmigen Bewegungsbahn um den Bolzen 14′ als Mittelpunkt. Wenn die Abstreifer die Position XV gemäß Fig. 7 erreicht haben, ist der Abschälvorgang beendet.

Eine dritte Ausführungsform wird anhand der Fig. 12 bis 16 beschrieben, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Basisplatte 1 lotrecht angeordnet ist. Da die Basisplatten einander im wesentlichen entsprechen, sind gemeinsame Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und daher nicht in jedem Fall erneut erläutert.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 12 umfaßt einen Kettenförderer 29, auf welchem das untere Ende der Basisplatte 1 ruht, einen Tragrahmen 27 mit Leitstangen 30 zu beiden Seiten eines Trägers 21 für die Basisplatte 1 und eine Abstreifvorrichtung 15′.

Die Basisplatte 1 wird in eine Abschälposition gebracht, in der ihre Unterseite auf dem Kettenförderer 29 ruht und die beiden Seiten des Trägers 21 durch die Leitstangen 30 geführt werden. Die Abstreifvorrichtung 15′ besitzt Teile auf beiden Seiten der Basisplatte 1, d. h. zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Basisplatte 1 angeordnete Abstreifer 8 und 8′. Ein Zylinder 19′ ist zur Betätigung der Abstreifer 8 und 8′ und zwei Steuerkurvenplatten 7 und 7′ sind zum Trennen der Abstreifer 8 und 8′ vorgesehen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 sind die aus Federstahl bestehenden Abstreifer 8 und 8′ im Sinne einer Auseinanderbewegung vorgespannt, so daß beim Fehlen einer von außen einwirkenden Kraft die Keile 10 und 10′ von der Basisplatte 1 getrennt sind. Bei 28 ist ein Führungsrahmen für den Tragrahmen 27 angedeutet. Letzterer trägt den Zylinder 19′. Gemäß Fig. 12 sind die Steuerkurvenplatten 7 und 7′ an den Außenseiten der Abstreifer 8 und 8′ angeordnet und mittels einer Tragstange 31 am Rahmen 27 montiert. Gemäß den Fig. 13 bis 16 weisen die Steuerkurvenplatten 7, 7′ an den unteren Innenenden Vorsprünge 16, 16′ und im oberen Bereich zurückspringende Abschnitte 18, 18′ auf.

Im folgenden ist die Arbeitsweise dieser Ausführungsform anhand der Fig. 13 bis 16 erläutert.

In den Fig. 13 bis 16 sind wiederum bei (a) die Relativpositionen zwischen den Teilen 10, 10′ und der Basisplatte 1 und bei (b) zwischen den Abstreifern 8, 8′ und den betreffenden Teilen der Steuerkurvenplatten 7, 7′ angegeben, wobei die Fig. 13 bis 16 die Positionen XVI bis IXX gemäß Fig. 12 wiedergeben.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der als zweite beschriebenen dadurch, daß sich die Abstreifer 8 und 8′ linear und lotrecht abwärts bewegen. Bezüglich der Wirkung der Steuerkurvenplatten 7, 7′ auf die Abstreifer 8, 8′ während des Schälvorganges entspricht diese Ausführungsform jedoch im wesentlichen den vorher beschriebenen Ausführungsformen, so daß diese Wirkung nicht im einzelnen erläutert zu werden braucht.

Die Kolben-Zylinderanordnungen und die Steuerkurvenplatten als Bewegungs- und Steuereinrichtungen können auch durch andere Einrichtungen ersetzt werden, die eine ähnliche Funktion zu erfüllen vermögen. Auch können die Basisplatten mit unterschiedlich geformten Isolierstücken 4 versehen sein.

Bezugszeichenliste

1 Basisplatte
2 Metallschicht
3 -
4 Isolierstück
6 -
7, 7′ Steuerkurvenplatte
8 und 8′ Abstreifer
9 Halterung
10, 10′ Keil
10 Halterung
13 Kopf (einer Kolbenstange 13′)
14, 14′ Drehbolzen 5
15, 15′ Abstreifvorrichtung
16, 16′ vordere Abschnitte
17, 17′ hintere Abschnitte
18, 18′ mittlere Abschnitte
19, 19′ Zylinder
20 -
11 -
12 Bolzen
13 -
14 -
15 Abstreifvorrichtung
16 -
17 -
18 -
19 -
21 Träger
22 -
23, 23′ Vorsprünge
27 Tragrahmen
28 Führungsrahmen
29 Kettenförderer
30 Leitstangen
80 Basis
A Kathodenplatte
a, b Positionen in Fig. 3 bis 6
C Spalt

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Abschälen von abgeschiedenen Metallschichten auf Basisplatten für die elektrolytische Raffination, bestehend aus einer Tragplatte mit Halterung für die Basisplatte in aufrechter Position, aus zwei beweglichen, elastischen Elementen, an denen Abstreifer befestigt sind, wobei die Abstreifer auseinander und gegeneinander und weiterhin längs der Basisplattenfläche bewegbar sind, und aus einer Andrückvorrichtung, die die elastischen Elemente während des Abschälens in ihrer Position hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer (8, 8′) endständig an ihren Oberteilen zugeschärfte Keile (10, 10′) tragen und daß als Andrückvorrichtung eine Steuereinrichtung (7, 7′), an der die Abstreifer federnd anliegen, vorgesehen ist, um die Abstreifer während des Abschälens in ihrer Bewegung zu steuern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aus einer Steuerkurveneinrichtung mit einer in der Mitte zwischen den Abstreifern (8, 8′) angeordneten Steuerkurvenplatte (7) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zwei Steuerkurvenplatten (7, 7′) aufweist, die an den Außenseiten der Abstreifer (8, 8′) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung einen Tragrahmen (27) umfaßt, an dem Träger (21) der Basisplatte (1) aufhängbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung einen Kettenförderer (29) zur Unterstützung der Unterseite der Basisplatte (1) sowie zu beiden Seiten der Oberseite der Basisplatte angeordnete Leitstangen (30) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer (8, 8′) so angeordnet sind, daß die Keile (10, 10′) eine kreisbogenförmige Bewegungsbahn von der oberen Ecke an der einen Seite der Basisplatte zur unteren Ecke der gegenüberliegenden Seite der Basisplatte beschreiben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer (8, 8′) so angeordnet sind, daß sich die Keile (10, 10′) vom oberen Mittelbereich lotrecht zu dem unteren Abschnitt der Basisplatte (1) bewegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer (8, 8′) teilweise aus Federstahl bestehen und an ihren mit der Steuerkurvenplatte (7, 7′) in Kontakt kommenden Seiten mit Vorsprüngen (23, 23′) versehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer-Bewegungsvorrichtung eine Kolben-Zylinder-Anordnung (Zylinder (19, 19′) umfaßt.