EP0433227A2 - Formwerkzeug für die Ausbildung von Zapfenlöchern in einer Anode - Google Patents

Formwerkzeug für die Ausbildung von Zapfenlöchern in einer Anode Download PDF

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EP0433227A2
EP0433227A2 EP90810937A EP90810937A EP0433227A2 EP 0433227 A2 EP0433227 A2 EP 0433227A2 EP 90810937 A EP90810937 A EP 90810937A EP 90810937 A EP90810937 A EP 90810937A EP 0433227 A2 EP0433227 A2 EP 0433227A2
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hand
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12—Anodes
    • C25C3/125—Anodes based on carbon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/01—Core positioning

Definitions

  • the invention relates to a mold for the formation of mortises in an anode according to the preamble of claim 1.
  • the anode material is filled into a mold into which the shaped bodies of the generally known generic molding tools for forming the pin holes project at predetermined positions. After filling and pressing such a "green" anode, the shaping tools must be pulled out of the pin holes before they are fired.
  • the inclined grooves formed by the projections of the respective molded body in the wall of the mortise are retained when the molding tool is removed, since the molded body with the external projections can rotate freely about the holding axis.
  • the respective angular position of the projections after the removal of the molding tool is indefinite in that the molding can continue to rotate even after it has been freed from the anode.
  • the invention is therefore based on the object of forming the generic type with structurally simple means so that its projections always form the grooves in the wall of the pin hole in the same angular position with respect to the anode produced.
  • the configuration of the mold according to the invention ensures that the molded body can rotate when it is pulled out of the anode, the elastic means being tensioned, but without the pin holes being damaged. After pulling out of the anode, the shaped body is then rotated back into its starting position by the tensioned elastic means, in which it lies against the stop. Consequently, all the grooves formed by the protrusions of a shaped body in the wall of the pin holes of the anode are oriented identically in all the anodes produced, so that the grooves can be cleaned automatically in a simple manner.
  • the mold shown in FIGS. 1 to 3 has one Cover plate 10, on which a holding axis 12 is fastened at one end by means of fastening screws 48 passing axially through the holding axis 12.
  • An essentially cylindrical shaped body 14 is rotatably mounted on the holding axis 12 by means of a lower and an upper radial bearing 16 or 18.
  • tangential projections 40 are provided with the same slope with respect to the axis of the molded body 14.
  • the outer race of the lower radial bearing 16 is held in the axial direction on the one hand by an inwardly extending bearing projection 46 of the molded body 14 and on the other hand by a bearing cover 20 screwed onto the molded body 14 on the side opposite the cover plate 10.
  • the inner race of the lower radial bearing 16 is supported on the one hand on a spacer ring 44 and on the other hand on a bearing collar 22 provided at the lower end of the holding axis 12.
  • the inner race of the upper radial bearing 18 is fixedly supported on the one hand by the spacer ring 44 and on the other hand by a spacer sleeve 42 which presses against the cover plate 10 with its other side.
  • the outer race of the upper radial bearing 18 lies on the bearing projection 46.
  • an upwardly open towards the cover plate 10 annular groove 24 is formed, which is concentric with the support axis 12.
  • a cover ring 28 likewise concentric with the holding axis 12, is inserted into the molded body 14.
  • the surface of the cover ring 28 is essentially flush with the surface of the shaped body 14.
  • the cover ring 28 is connected to the cover plate in a rotationally fixed manner via a threaded pin 30.
  • the cover ring 28 is dimensioned such that the molded body 14 can rotate about the holding axis 12 and the cover ring 28 without jamming with the latter.
  • a coil spring 26 is arranged so that its ends are in the stop position of the molded body 14 diametrically opposite.
  • One end of the helical spring 26 is connected to the cover ring fixed to the cover plate 28 via a threaded pin 32, while the other end of the helical spring 26 is connected to the molded body 14 via a threaded bolt 34 screwed into the groove base 25 of the annular groove 24.
  • a stop 38 is provided in the cover ring 28, which is formed by one end of a circular ring segment concentric with the retaining axis 12.
  • a stop pin 36 attached to the groove base 25 of the annular groove 24 engages in the circular ring segment.
  • the stop pin 36 is biased by the tensile force of the coil spring 26 against the end of the circular ring segment facing the threaded pin 32.
  • the molded body 14 can, however, be rotated counter to the pulling direction of the helical spring 26 in such a way that the stop pin 36 fastened to it moves in the direction of the end of the circle segment opposite the stop 38, ie to the right in FIG. 2.
  • the molding tool When pressing a "green” anode, the molding tool is inserted into a mold, the mold being closed at the top by the cover plate 10. After the pressing process, the cover plate 10 is lifted up together with the molded body 14. Because of the projections 40 on the circumferential wall of the molded body 14, which are inclined to its axis, the molded body 14 is guided by the grooves that have become dimensionally stable during the pressing, rotated against the direction of the tensile force of the helical spring 26, which is thereby further tensioned.
  • the molded body 14 is rotated back by the prestressed helical spring 26 until the stop pin 36 on the end of the circular segment facing the threaded pin 32, i.e. on the stop 38, is present.
  • the molded body 14 is now again in its stop position, in which the projections 40 are exactly the same angular position with respect to the anode to be pressed, as with the anode previously completed for firing.
  • the tensile force of the helical spring 26 is designed so that the grooves of the pin hole formed by the shaped body 14 are not damaged when the shaped body 14 is pulled out of the anode and the shaped body 14 is rotated into its stop position after being pulled out of the anode.
  • the exemplary embodiment was explained using a shaped body 14. In the manufacture of anodes, however, it is customary to provide at least two pin holes which are formed by the same shaped bodies 14 which are rotatably fastened to the cover plate in the manner described above.

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Abstract

Bei einem bei der Herstellung einer Anode vor dem Brennen verwendeten Formenwerkzeug für die Ausbildung von Zapfenlöchern, welches eine Deckplatte (10) aufweist, an der wenigstens eine Halteachse (12) mit einem Ende drehfest angebracht ist, auf der ein im wesentlichen zylindrischer Formkörper (14) drehbar gelagert ist, an dessen Aussenwand Vorsprünge (40) mit gleicher Schrägung bezogen auf die Achse des Formkörpers (14) vorgesehen sind, ist die jeweilige Winkelposition der Vorsprünge (40) nach dem Entfernen des Formwerkzeuges insofern unbestimmt, als sich der Formkörper (14) nach dem Freiwerden von der Anode weiter drehen kann und sich dadurch bei der Herstellung der nächstfolgenden ungebrannten Anode die Vorsprünge (40) bezogen auf die Wand des Zapfenloches der vorhergefertigten Anode in einer anderen Winkelposition befinden können, mit der Folge, dass eine automatische Reinigung der von den Vorsprüngen (40) in der Anode ausgeformten Nuten nach deren Brennen erschwert wird. Durch ein Formenwerkzeug mit einem deckplattenfesten Anschlag, der die Drehung des Formkörpers (14) in einer Richtung begrenzt, und einem elastischem Mittel (26), das einerseits deckplattenfest und andererseits mit dem Formkörper (14) verbunden ist und diesen gegen den Anschlag vorspannt, wird erreicht, dass seine Vorsprünge (40) die Nuten in der Wand des Zapfenloches immer in der gleichen Winkelposition bezogen auf die gefertigte Anode ausbilden, wodurch die Reinigung des Zapfenloches durch einen Reinigungsautomaten ermöglicht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug für die Ausbildung von Zapfenlöchern in einer Anode nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
  • Bei der Herstellung von Anoden wird das Anodenmaterial in eine Form gefüllt, in die die Formkörper der allgemein bekannten gattungsgemäßen Formwerkzeuge zur Ausbildung der Zapfenlöcher an vorgegebenen Positionen ragen. Nach dem Füllen und Verpressen einer solchen "grünen" Anode müssen vor deren Brennen die Formwerkzeuge aus den Zapfenlöchern herausgezogen werden. Die von den Vorsprüngen des jeweiligen Formkörpers in der Wand des Zapfenlochs ausgebildeten schräg verlaufenden Nuten bleiben beim Entfernen des Formwerkzeugs erhalten, da sich der Formkörper mit den außenseitigen Vorsprüngen frei um die Halteachse drehen kann. Die jeweilige Winkelposition der Vorsprünge ist nach dem Entfernen des Formwerkzeugs insofern unbestimmt, als sich der Formkörper auch nach dem Freiwerden von der Anode weiter drehen kann. Beim Einsetzen des Formwerkzeugs in die Form zur Herstellung der nächstfolgenden "grünen" Anode befinden sich somit die Vorsprünge bezogen auf die Wand des Zapfenlochs der vorhergefertigten "grünen" Anode in einer anderen Winkelposition. Dies erschwert eine automatische Reinigung der von den Vorsprüngen in der Anode ausgeformten Nuten nach deren Brennen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Formwerkzeug der gattungsgemäßen Art mit konstruktiv einfachen Mitteln so auszubilden, daß seine Vorsprünge die Nuten in der Wand des Zapfenlochs immer in der gleichen Winkelposition bezogen auf die gefertigte Anode ausbilden.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Formwerkzeugs sind Gegenstand der Schutzansprüche 2 und 3.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Formwerkzeugs wird gewährleistet, daß sich der Formkörper beim Herausziehen aus der Anode drehen kann, wobei das elastische Mittel gespannt wird,ohne daß jedoch eine Beschädigung der Zapfenlöcher eintritt. Nach dem Herausziehen aus der Anode wird dann der Formkörper durch das gespannte elastische Mittel in seine Ausgangsstellung zurückgedreht, in der er an dem Anschlag anliegt. Folglich sind alle von den Vorsprüngen eines Formkörpers geformten Nuten in der Wand der Zapfenlöcher der Anode bei allen hergestellten Anoden gleich orientiert, so daß die Nuten auf einfache Weise automatisch gereinigt werden können.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 im Axialschnitt das Formwerkzeug in seiner Anschlagstellung,
    • Fig. 2 den Schnitt II-II von Fig. 1 und
    • Fig. 3 den Schnitt III-III von Fig. 1.
  • Das in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Formwerkzeug weist eine Deckplatte 10 auf, an der eine Halteachse 12 mit ihrem einen Ende mittels durch die Halteachse 12 axial hindurchgehender Befestigungsschrauben 48 befestigt ist. Auf der Halteachse 12 ist ein im wesentlichen zylindrischer Formkörper 14 durch ein unteres und ein oberes Radiallager 16 bzw. 18 drehbar gelagert. An der Außenwand des Formkörpers 14 sind tangential Vorsprünge 40 mit gleicher Schrägung bezüglich der Achse des Formkörpers 14 vorgesehen. Der äußere Laufring des unteren Radiallagers 16 ist in Axialrichtung einerseits durch einen sich nach innen erstreckenden Lagervorsprung 46 des Formkörpers 14 und andererseits durch einen auf der der Deckplatte 10 gegenüberliegenden Seite auf den Formkörper 14 aufgeschraubten Lagerdeckel 20 gehalten. Der innere Laufring des unteren Radiallagers 16 stützt sich einerseits an einem Distanzring 44 und andererseits an einem am unteren Ende der Halteachse 12 vorgesehenen Lagerbund 22 ab. Der innere Laufring des oberen Radiallagers 18 ist einerseits durch den Distanzring 44 und andererseits durch eine Distanzhülse 42 fest gelagert, die mit ihrer anderen Seite gegen die Deckplatte 10 drückt. Der äußere Laufring des oberen Radiallagers 18 liegt auf dem Lagervorsprung 46 auf.
  • In dem Formkörper 14 ist eine nach oben zur Deckplatte 10 hin offene Ringnut 24 ausgebildet, die konzentrisch zur Halteachse 12 ist. Zwischen der Ringnut 24 und der Deckplatte 10 ist ein ebenfalls zur Halteachse 12 konzentrischer Abdeckring 28 in den Formkörper 14 eingesetzt. Die Oberfläche des Abdeckrings 28 ist im wesentlichen bündig mit der Oberfläche des Formkörpers 14. Der Abdeckring 28 ist mit der Deckplatte über einen Gewindezapfen 30 drehfest verbunden. Der Abdeckring 28 ist so bemessen, daß sich der Formkörper 14 um die Halteachse 12 und den Abdeckring 28 drehen kann, ohne sich mit diesem zu verklemmen.
  • In der Ringnut 24 ist eine Schraubenfeder 26 so angeordnet, daß sich ihre Enden in der Anschlagstellung des Formkörpers 14 diametral gegenüberliegen. Das eine Ende der Schraubenfeder 26 ist über einen Gewindestift 32 mit dem deckplattenfesten Abdeckring 28 verbunden, während das andere Ende der Schraubenfeder 26 über einen in den Nutgrund 25 der Ringnut 24 eingeschraubten Gewindebolzen 34 mit dem Formkörper 14 verbunden ist. In dem der Schraubenfeder 26 diametral gegenüberliegenden Bereich der Ringnut 24 ist in dem Abdeckring 28 ein Anschlag 38 vorgesehen, der von dem einen Ende eines zur Halteachse 12 konzentrischen Kreisringsegments gebildet wird. In das Kreisringsegment greift ein am Nutgrund 25 der Ringnut 24 befestigter Anschlagstift 36 ein. Der Anschlagstift 36 wird durch die Zugkraft der Schraubenfeder 26 gegen das dem Gewindestift 32 zugewandte Ende des Kreisringsegments vorgespannt. Der Formkörper 14 kann jedoch entgegen der Zugrichtung der Schraubenfeder 26 so gedreht werden, daß sich der an ihm befestigte Anschlagstift 36 in Richtung auf das dem Anschlag 38 gegenüberliegenden Ende des Kreissegments, d.h. in Fig. 2 nach rechts, bewegt.
  • Beim Pressen einer "grünen" Anode wird das Formwerkzeug in eine Form eingesetzt, wobei die Form von der Deckplatte 10 oben verschlossen wird. Nach dem Pressvorgang wird die Deckplatte 10 zusammen mit dem Formkörper 14 nach oben abgehoben. Aufgrund der an der Umfangswand des Formkörpers 14 zu seiner Achse geneigt verlaufenden Vorsprünge 40 wird der Formkörper 14 geführt von den beim das Pressen formstabil gewordenen Nuten gegen die Richtung der Zugkraft der Schraubenfeder 26 verdreht, die dadurch weiter gespannt wird. Sobald die Vorsprünge 40 des Formkörpers 14 bei dessen Herausziehen aus der Anode nicht mehr mit den Nuten in Kontakt stehen, wird der Formkörper 14 durch die vorgespannte Schraubenfeder 26 zurückgedreht, bis der Anschlagstift 36 an dem dem Gewindestift 32 zugewandten Ende des Kreissegments, also am Anschlag 38, anliegt. Der Formkörper 14 befindet sich nun wieder in seiner Anschlagstellung, in der die Vorsprünge 40 genau die gleiche Winkelposition bezüglich der neu zu pressenden Anode haben wie bei der vorher für das Brennen fertiggestellten Anode.
  • Die Zugkraft der Schraubenfeder 26 ist so ausgelegt, daß die Nuten des durch den Formkörper 14 ausgebildeten Zapfenlochs beim Herausziehen des Formkörpers 14 aus der Anode nicht beschädigt werden und der Formkörper 14 nach dem Herausziehen aus der Anode in seine Anschlagstellung gedreht wird.
  • Das Ausführungsbeispiel wurde anhand eines Formkörpers 14 erläutert. Bei der Herstellung von Anoden ist es jedoch üblich, mindestens zwei Zapfenlöcher vorzusehen, die durch gleiche, an der Deckplatte drehbar befestigte Formkörper 14 in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet werden.

Claims (3)

  1. Formwerkzeug für die Ausbildung von Zapfenlöchern in einer Anode bei deren Herstellung vor dem Brennen, welches eine Deckplatte (10) aufweist, an der wenigstens eine Halteachse (12) mit einem Ende drehfest angebracht ist, auf der ein im wesentlichen zylindrischer Formkörper (14) drehbar gelagert ist, an dessen Außenwand Vorsprünge (40) mit gleicher Schrägung bezogen auf die Achse des Formkörpers (14) vorgesehen sind, gekennzeichnet durch einen deckplattenfesten Anschlag (38), der die Drehung des Formkörpers (14) in einer Richtung begrenzt, und durch ein elastisches Mittel (26), das einerseits deckplattenfest und andererseits mit dem Formkörper (14) verbunden ist und diesen gegen den Anschlag (38) vorspannt.
  2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel eine Schraubenfeder (26) ist, die in einer in dem Formkörper (14) ausgebildeten, zur Deckplatte (10) hin offenen, konzentrisch zur Halteachse (12) ausgebildeten Ringnut (24) aufgenommen ist.
  3. Formwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ringnut (24) und der Deckplatte (10) ein deckplattenfester Abdeckring (28) konzentrisch zur Halteachse (12) in den Formkörper (14) eingesetzt ist, daß die Schraubenfeder (26) einerseits mit dem Abdeckring (28) und andererseits mit dem Nutgrund (25) der Ringnut (24) verbunden ist, und daß der Anschlag (38) von einem Ende einer Anschlagöffnung gebildet wird, die in Form eines zur Halteachse (12) konzentrischen Kreisringsegments in dem Abdeckring (28) ausgebildet ist und in die ein am Nutgrund (25) befestigter Anschlagstift (36) eingreift.
EP90810937A 1989-12-07 1990-11-30 Formwerkzeug für die Ausbildung von Zapfenlöchern in einer Anode Expired - Lifetime EP0433227B1 (de)

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