FI119976B - Menetelmä ja laitteisto anodien kontrolloimiseksi - Google Patents

Description

t

MENETELMÄ JA LAITTEISTO ANODIEN KONTROLLOIMISEKSI

Keksinnön kohteena on itsenäisten patenttivaatimusten mukainen menetelmä ja laitteisto valettujen levymäisten metallikappaleiden, kuten anodien kontrolloimiseksi 5 niin, että anodit merkitään valuprosessin jälkeen erillisellä merkintämekanismilla anodien jäljittämiseksi ja luokittelemiseksi.

Kuparin pyrometallurgisen valmistuksen konvertointivaiheessa muodostuva raakakupari raffinoidaan edelleen anodiuunissa raakakuparin sisältämän 10 rikkipitoisuuden alentamiseksi. Anodiuunikäsittelyn jälkeen kupari valetaan kuparianodeiksi kaatamalla sulaa kuparia valumuotteihin. Nykyisin yleisesti käytössä oleva valulaiteisto käsittää pyörivän valupöydän, johon on sijoitettu useita, usein kymmeniä valumuotteja kehään. Valupöytä on tavallisesti varustettu valettujen kappaleiden jäähdytysyksiköllä, jossa kappaleita jäähdytetään 15 valumuoteissaan esimerkiksi veden avulla. Valupöydän yhteyteen on usein myös sovitettu valettujen kappaleiden esi-irrotusyksikkö, jonka avulla valettu kappale sen hieman jäähdyttyä irrotetaan muotistaan. Yleisesti anodilevyt nostetaan valupöydältä valumuoteista valun jälkeen välittömästi valupöydän viereen sijoitettuun nostolaitealtaaseen nesteeseen jäähtymään. Nostolaitealtaassa anodit 20 järjestellään sopiviksi ryhmiksi kuljetuksia ja jatkokäsittelyä varten. Esi-irrotuksen ja nostamisen yhteydessä sekä nostolaitealtaassa osa valetuista kappaleista tulevat hylätyiksi esimerkiksi lohkeamisen vuoksi. Hylättyjä kappaleita nostetaan sivuun tavallisesti ennen ryhmiteltyjen kappaleiden siirtämistä pois nostolaitealtaasta. Valettuja kuparianodeja puhdistetaan kuparielektrolyysissä yli 25 99,99 % kuparia sisältäviksi kuparikatodeiksi.

Anodiuunikäsittely ja siihen liittyvä anodivalu ovat panosprosesseja, jolloin eri panosten väliset kemialliset koostumukset voivat vaihdella. Anodien kemiallinen koostumus kuten jalometallipitoisuus ja elekrolyysille haitallisten aineiden määrät 30 ovat sidottuna kuhunkin valuerään. Käytettäessä kuparianodeja kuparikatodien ί 2 ' - valmistuksessa pienienkin pitoisuuksien haittavaikutukset elektrolyysissä on tärkeää saada eliminoitua tai tunnistettua. On edullista tietää kunkin kuparianodin kemiallinen koostumus elektrolyysin optimoinnin tai jalometallien talteensaannin kannalta.

5

Lukuisia valumuotteja käsittävälle valupöydälle on tyypillistä, että valumuoteissa on yksilöllisiä eroja. Niinpä anodivalulaitteiston laadunvalvonnan ja prosessin kehityksen kannalta on edullista tietää mihin muottiin ja millä ajan hetkellä tietty anodi on valettu, jotta muotin vaikutus anodin laatuun ja elektrolyysiprosessiin 10 voidaan identifioida.

Julkaisussa JP 1136985 esitetyn menetelmän mukaan kuparianodit merkitään erillisillä anodien pintaan kiinnitettävillä lapuilla, joihin on merkitty tietoa anodin valuerästä ja anodin ominaisuuksista.

15

Nostolaitealtaassa prosessiolosuhteet ovat vaikeat jäähdytysnesteen aaltoilun ja poreilun takia, mikä vaatii myös anodien merkitsemistavalta tiettyjä piirteitä. Näin ollen erilliset laput voivat epäedullisesti irrota anodin pinnasta kesken jäähdytyksen tai kesken elektrolyysin. Julkaisussa JP 1136985 ei esitetä ratkaisua siihen, miten 20 merkintäjärjestelmä varmistaa, ettei merkattavan anodijonon välistä, esim. kannattavan korvan katkeamisen vuoksi puuttuva anodi sekoita yksilöllistä merkkausta. Mikäli anodin jäljitettävyyttä ei ole varmistettu jollain hyvällä tavalla, niin käytännössä anodin yksilöllinen tieto voi sisältää vain valueräkoodin ja merkkausajan. Esim. oikea valuaika voidaan laskea vain keskimääräisesti 25 taaksepäin merkkausajasta valuhetkeen. Se mistä muotista anodi on peräisin jää epävarmaksi tiedoksi.

Yleisesti koko anodien merkkaus on toteutettava anodivalimossa erittäin vaativissa olosuhteissa, jossa pelkästään lämpötilat vaihtelevat valuista ja valutauoista 30 johtuen yleisesti n. -5 - +50 celsius asteen välillä. Lisäksi säteilylämpö nostaa

: 3 J

paikallisia lämpötiloja tätä huomattavasti korkeammaksi. Merkintätapa tulee olla nopea, jottei merkintä muodosta prosessille pullonkaulaa, johon merkittävät kappaleet kasautuvat. Nykyaikaisissa valulaitteissa prosessivaiheet, kuten valu, kestävät noin 10-45 sekuntia.

5 Tällä hetkellä ei ole olemassa ratkaisua anodien merkkaamiseksi heti anodivalupöydässä, joka on paikka, missä muottikohtainen yksilöllinen merkkaus on mahdollista niin, että ei ole vaaraa anodien merkinnän sekaantumisesta välistä puuttuvien anodien takia.

10 Tämän keksinnön tarkoitus on tuoda esiin uudenlainen ratkaisu kuparianodien jäljittämiseksi ja kontrolloimiseksi. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on merkitä anodeja erillisellä merkintämekanismilla valuprosessin jälkeen anodien luokittelemiseksi.

15

Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa on esitetty. Keksinnön eräille muille sovellutusmuodoille on tunnusomaista se, mitä muissa patenttivaatimuksissa on esitetty.

20 Keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan huomattavia etuja. Merkinnän yhteydessä anodiin tehtävään merkintään voidaan sisällyttää tieto mihin muottiin ja milloin anodi on valettu. Näin ollen saadaan hyödyllistä tietoa prosessin kehittämiseksi esimerkiksi silloin, kun anodi on jostain syystä huonolaatuinen.

Anodiin tehtävä merkintä voi sisältää tietoa esimerkiksi valumuotista, valuerästä tai 25 valuajasta Tällöin voidaan järjestää tietokanta, jonka avulla valvotaan esimerkiksi muotin kuntoa ja sen vaikutusta elektrolyysiprosessiin. Muottien välisiä eroja ovat mm. muotin asento valupöydässä ja muotoerot sekä mahdolliset vikaantumiset ja kulumiset. Nämä ominaisuudet vaikuttavat valmistettavan anodin fysikaaliseen laatuun ja saattavat aiheuttaa muotovikoja kuten kiilamaisuutta tai ulkonemia.

•\*y 30 4

Anodin laatuun vaikuttavat seikat kuten anodin paino, anodin lämpötila muotista nostettaessa, muotin lämpötila, jäähdytystäpä ennen muotista nostamista, ja muotin peitostusaineen määrä voidaan kerätä valun yhteydessä muottikohtaisesti valupöydän tietojärjestelmään ja merkitä tämän mukaisesti kukin anodi. On 5 oleellisen tärkeää, että kuhunkin anodiin liittyvä tieto voidaan siirtää anodikohtaisesti tietokantaan ja tätä tietokantaa vastaava tunniste merkitä luotettavasti anodiin välittömästi valun jälkeen. Keksinnöllä saavutetaan se huomattava etu, että vaaraa anodien sekaantumisesta ei ole. Kun anodit näin ollen ovat jäljitettävissä jopa muottikohtaisesti, niin kaikki anodiin liittyvä tieto saadaan 10 kerättyä luotettavasti ja verrattua eri tekijöiden vaikutusta elektrolyysiin.

Keksinnön avulla anodien valu- ja elektrolyysiprosessien kehitystyö helpottuu merkittävästi. Tähän asti tunnetuissa tekniikoissa anodit kyetään merkitsemään, mutta merkintöihin liitettävä tieto voi käsittää vain valmistusajankohdan ja valuerän.

15 . ΐ

Keksintö kohdistuu menetelmään levymäisten kappaleiden, kuten anodien kontrolloimiseksi, jolloin anodit valetaan, ja johon valuprosessiin kuuluu valulaitteisto sekä tietojärjestelmä valulaitteiston tietojen ylläpitämiseksi, jolloin anodit merkitään valuprosessin jälkeen erillisellä merkintämekanismilla anodien 20 jäljittämiseksi ja luokittelemiseksi.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä metallikappaleet valetaan valulaitteistossa, jossa on useita valumuotteja käsittävä valupöytä ja tietojärjestelmä valuprosessiin liittyvien tietojen ylläpitämiseksi, yksikkö valetun kappaleen esi-irrottamiseksi 25 valumuotista, ja nostolaiteallas metallikappaleiden jäähdyttämistä ja ryhmittelyä varten, metallikappaleet irrotetaan valumuotista ja nostetaan nostolaitealtaaseen ja metallikappaleet merkitään merkintämekanismilla valulaitteistossa niiden jäljittämiseksi ja luokittelemiseksi.

. . '5

Keksinnön edullisen sovellusmuodon mukaan metallikappaleet merkitään merkintämekanismilla, joka on sovitettu esi-irrotusyksikön yhteyteen. Keksinnön erään toisen edullisen sovellusmuodon mukaan metallikappaleet merkitään merkintämekanismilla, joka on sovitettu nostolaitealtaan yhteyteen. Keksinnön 5 erään sovellusmuodon mukaan metallikappaleet merkitään muotista nostamisen jälkeen merkintämekanismilla, joka on sovitettu erityiseen valulaitteiston yhteyteen järjestettyyn merkintäasemaan.

Esi-irrotuspaikassa valettu kappale, kuten anodi, nostetaan ensi kerran irti 10 muotista, jotta varmistutaan kappaleen irtoaminen muotista. Samassa yhteydessä on edullista poistaa vialliset kappaleet linjalta. Esi-irrotuspaikassa anodit kohotetaan irti muotista tavallisesti siten, että anodin korvien puoleinen reuna on hetken aikaa, tyypillisesti 2-15 sekuntia, koholla muotista. Tässä yhteydessä on edullista merkata anodin reunaan, edullisesti korvan yläpintaan, merkintä, joka on 15 siten helposti luettavissa esimerkiksi elektrolyysialtaassa. Esi-irrotuspaikassa valetun kappaleen lämpötila on vielä korkea, noin 800 - 1000 celsiusastetta. Kappaleen lämpötilaa voidaan hyödyntää merkintätapaa valittaessa.

Nostolaitealtaassa anodit on edullista merkitä heti jäähdytysnesteeseen 20 laskemisen jälkeen prosessin sujuvuuden vuoksi. Tyypillisesti anodit kerätään nostolaitealtaan kuljettimelle tiiviisiin 5 - 30 anodin nippuihin ja nipun valmistuttua kuljetin siirtää anodit eteenpäin altaassa, josta ne poistetaan joko trukilla tai siltanosturilla. Mikäli nosto tapahtuu siltanosturilla, niin anodinippuja tyypillisesti kerätään kuljettimelle useampia peräkkäin. Purettaessa niput trukilla kukin nippu 25 ajatetaan tyypillisesti heti nipun valmistuttua altaan valupöytään nähden vastakkaiseen päähän, jossa nippu tiivistetään nippukohotinta vasten. Tiivistämisen jälkeen nippukohotin kohottaa nipun siten, että trukin piikit saadaan anodien korvien alle.

6 i

Molemmissa edellä mainituissa edullisissa anodin merkkauspaikoissa on omat erityispiirteensä, jotka tekevät niissä suoritetun anodin merkkauksen erittäin haasteelliseksi. Esi-irrotuspaikalla haasteena on ympäristön ja merkattavan kohteen korkea lämpötila, jotka vaikeuttavat toteutusta ja merkkauslaitteiston 5 ylläpitoa. Anodilevyn lämpötila on esi-irrotuspaikassa tyypillisesti n. 800-1000 astetta. Anodikorva, johon merkkaus halutaan toteuttaa, on tässä paikassa vielä noin 400 asteinen, jonka vuoksi merkintäaineilta edellytetään mm. lämmönkestävyyttä. Metallin pintaan soveltuvat merkintäaineet ovat tyypillisesti epäedullisesti paloherkkiä ja ympäristöä haittaavia liuotinpohjaisia maaleja. Esi-10 irrotuspaikka on haasteellinen myös siksi, että tässä paikassa poistetaan viallisia anodeja, jolloin uhkana on, että 1000 asteinen n. 200-600 kg painava anodilevy putoaa suoraan merkkausmekaniikan päälle.

Anodien merkitseminen nostolaitealtaassa asettaa menetelmälle ja laitteistolle 15 erityisvaatimuksia. Kun noin 800-1000 asteinen anodilevy lasketaan jäähdytysaltaaseen, syntyy mm. tärinää, veden kiehumista ja roiskumista, metal I i h i utaleitten roiskumista lähiympäristöön sekä huomattavaa höyryn muodostumista. Veden höyrystymistä anodin ympärillä jatkuu, kunnes anodin lämpötila on laskenut alle sadan asteen. Höyrystyminen jatkuu tyypillisesti 30 -20 100 sekuntia. Kyseinen veden kuohumisilmiö tapahtuu juuri siinä asemassa, jossa anodit on edullisinta merkata.

Jäähdytysveden kuohumisilmiötä ja sen vaikutusta anodimerkintään nostolaitealtaassa on vaikea vähentää ilman jäähdytysvaikutuksen heikentämistä.

25

Nostolaitealtaan vedenkorkeus säädetään jäähdytysvaikutuksen optimoimiseksi anodikorvien alapuolelle. Käytännössä veden pinta on altaan ketjukuljettimen yläpinnan tasolla. Lähellä laskupaikkaa esiintyy edellä mainittujen ilmiöiden takia koko ajan veden pintaan kohdistuvia häiriöitä niin, että anodien korvat lähellä 30 altaaseen laskupaikkaa vähän väliä joutuvat aaltojen huuhtelemiksi.

7

Esillä olevan keksinnön avulla on mahdollista anodien luotettava yksilöllinen merkkaaminen mahdollisimman lähellä altaan laskupaikkaa huolimatta vaativista ulkoisista olosuhteista. Keksinnön mukainen merkintälaite käsittää erityisesti tarkoitukseen kehitetyn rajauselimen, joka suojaa merkintämekanismia ja 5 merkkauskohtaa merkin teon aikana. Välittömästi merkinnän jälkeen rajauselin voidaan poistaa anodin pinnalta ja merkintä kestää sen yli aaltoilevan veden ja höyryn vaikutuksen. Käytännössä on huomattu, että tietyillä tekniikoilla toteutettujen merkintöjen selkeys paranee vaikka satunnainen aalto huuhtelee merkinnän pintaa. Olennaista on, että merkintäaineille toteutettu merkintä kuivuu 10 vedenkestäväksi valulaitteiston yhden prosessijakson, so. noin 10-45 sekunnin aikana.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytetään hyväksi anodin lämpöenergiaa niin, että suojattu alue saadaan kuivaksi ennen merkkausta ja edullisesti vesiliukoinen 15 ympäristöä vahingoittamaton pohjamerkkausaine kuivuu tarpeeksi nopeasti kestääkseen välittömän merkkauksen jälkeisen vesihuuhtelun. Oleellista merkinnän ja jäljittämisen onnistumiselle on, että merkintä tehdään mahdollisimman nopeasti altaaseen laskun jälkeen tyypillisesti 1-10 anodipaikkaa laskupaikan jälkeen. Tämän sijainnin jälkeen tapahtuva merkkaus lisää 20 epävarmuutta merkkauksen onnistumisen ja anodin jäljitettävyyden suhteen.

Keksinnön erään sovellusmuodon mukainen laitteisto on varustettu nostolaitealtaan suhteen pitkittäissuuntaisesti liikkuvalla merkintälaitteella, joka seuraa anodeja laskupaikasta merkitsemispaikkaan.

25

Nostolaitealtaassa tapahtuvaa merkkausta häiritsee anodien riisteisyys ja paksuusvaihtelut, sillä paksumpi tai riisteinen anodi vaatii ketjulla suuremman tilan kuin ohuempi ja kun anodeja on riittävän monta peräkkäin, syntyvä virhe saattaa olla jopa yhden anodin levyinen ja vaara merkkauksen osumisesta viereiseen 30 anodiin on selvästi olemassa. Keksinnön mukainen merkkaus mahdollistaa anodin ' 8 riisteisyyteen ja paksuusvaihteluihin liittyvien haittojen selvittämisen ja poistamisen, sillä merkkaus suoritetaan nostolaitealtaan valupöydän puoleisessa päässä, missä paksuusvaihtelut eivät voi aiheuttaa yhden anodin suuruista virhettä. Merkkaus saattaa kohdistua korkeintaan anodin oli eikä virheellisesti merkattua anodinippua 5 pääse syntymään. Eräässä keksinnön sovellusmuodossa merkintälaitteen merkkauspäälle saadaan aikaan pieni alle anodin korvan paksuutta vastaava liike (noin 5 - 40 mm) altaan pituussuuntaan nähden, jolloin järjestetään ohjaus siten, että merkintä kohdistuu aina anodiin eikä anodien väliin riippumatta anodien mahdollisista paksuusvaihteluista.

10

Luotettavin muottikohtainen merkintä toteutetaan esi-irrotuspaikalla, jolloin anodi on merkkaushetkellä vielä siinä muotissa, mihin se on valettu. Nostolaitealtaassa luotettava anodimerkintä toteutetaan siten, että merkkaus tapahtuu riittävän lähellä altaan laskupaikkaa, jolloin anodin mahdolliset paksuusvaihtelut eivät voi vaikuttaa 15 merkinnän osumiseen oikeaan anodiin. Anodia kannattavan korvan katketessa altaassa automaatiojärjestelmä tulkitsee, että anodi on kuljettimella ja merkintä kohdistuu anodien väliin, koska puuttuvan anodin paikkaa ei ole vielä tiivistetty. Korvastaan katkennutta anodia seuraavat anodit saavat näin oikean merkin yksinkertaisella varmistuksella.

20

Keksinnön mukainen nostolaitealtaassa toimiva merkkauslaite on liitettävissä jo olemassa olevien anodivalimoiden nostolaitealtaisiin nopeasti ja helposti ilman erikseen asennettavia jaksottajia ja toimilaitteita. Näin voidaan minimoida riskit 3 merkintälaitteen aiheuttamista tuotantotappioista.

25

Keksinnön mukainen laitteisto valettujen metallikappaleiden merkitsemiseksi ^ käsittää valulaitteiston ja sen yhteyteen sovitetun merkintämekanismin. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan merkintämekanismi on sovitettu valulaitteiston esi-irrotusyksikön yhteyteen. Merkintämekanismi voi olla sovitettu siten, että esi- -¾ 30 irrotuksen yhteydessä, jolloin valettu kappale kohotetaan irti muotista, merkintä 9 voidaan tehdä valetun kappaleen pintaan. Keksinnön erään toisen edullisen sovellusmuodon mukaan merkintämekanismi on sovitettu nostolaitealtaan yhteyteen. Anodien merkintä tehdään edullisesti anodin korvan yläpintaan. Keksinnön mukaan anodit merkitään merkintämekanismiin kuuluvalla 5 merkintekolaitteella. Erään sovellusmuodon mukaan merkintekolaitteena käytetään mustesuihkukirjoittimen merkintäpäätä. Merkintämekanismia liikutellaan sekä pystysuunnassa että nostolaitealtaan pituus-ja leveyssuunnassa ohjauslaitteiston avulla. Merkintämekanismi sijoitetaan halutulle korkeudelle nostolaitealtaan yläpuolelle merkintämekanismiin kuuluvan tunnistuselimen avulla. Keksinnön 10 erään sovellusmuodon mukaan anodit merkitään edullisesti nostolaitealtaassa. Merkintä tehdään edullisesti anodin yläpintaan, joka on nostolaitealtaassa olevan jäähdytysnesteen pinnan yläpuolella. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan anodin väriä muutetaan maalamalla merkintäkohta ennen varsinaista merkintää merkintämekanismiin kuuluvalla maalauslaitteella. Näin ollen vältytään 15 mahdollisilta anodien värivaihtelun tuomilta haitoilta myöhemmin. Keksinnön erään sovellusmuodon mukainen merkintälaite käsittää suojauselimen, jolla merkintäkohta suojataan merkintämekanismiin kuuluvalla suojauselimellä merkinnän ajaksi. Näin vältytään nostolaitealtaan jäähdytysveden mahdollisilta roiskeilta merkintäkohdassa merkinnän aikana.. Erään keksinnön sovellusmuodon 20 mukaan suojauselin on merkintäpintaa vasten painettava huulimainen rengas, joka on lämmönkestävää joustavaa materiaalia, kuten kumia. Merkintäaine on sovitettu ohjautumaan merkintäpinnalle huulimaisen suojauselimen keskeltä. Erään keksinnön toisen sovellusmuodon mukaan suojauselimenä käytetään metalliharjaa, jonka harjakset painetaan merkintäpintaa vasten ja harjasten 25 keskeltä ohjataan merkintäaine pinnalle Eräs keksinnön mukainen tapa on, että suojauselimenä käytetään paineilmasuihkua, joka ohjataan suojaamaan merkintäainesuihkua merkintähetkellä.

Anodin merkintäkohta voidaan kuivata merkintämekanismiin kuuluvalla 30 kuivauslaitteistolla ennen merkintää. Näin ollen saadaan merkittävästä kohdasta 10 mahdollinen irtovesi pois ennen merkintekoa. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan merkintämekanismi sijoitetaan nostolaitealtaan välittömään läheisyyteen. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan merkintä tehdään koneluettavaksi. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan merkintä tehdään viivakoodiksi. Erään 5 sovellusmuodon mukaan merkintä koostuu halutusta määrästä kirjoitussymboleja. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan merkintämekanismiin kuuluva ohjausyksikkö yhdistetään valuprosessin tietojärjestelmään. Näin ollen merkintämekanismi tunnistaa merkittäväksi tulevan anodin. Erään keksinnön sovellusmuodon mukaan anodit merkitään vaikuttamalla anodin pintaan 10 mekaanisesti. Tällöin vaihtoehtoisina merkintätapoina ovat hitsaus, hiominen, kaivertaminen, jyrsiminen, etsaus, pistemerkkaus, stanssaus, laser tai painaminen. Lisäksi keksintö kohdistuu laitteistoon levymäisten kappaleiden, kuten anodien kontrolloimiseksi, jolloin anodit valetaan ja johon valuprosessiin kuuluu valulaitteisto, sekä tietojärjestelmä valulaitteiston tietojen ylläpitämiseksi, jolloin 15 anodit on järjestetty merkittäväksi erillisellä merkintämekanismilla valuprosessin jälkeen anodien luokittelemiseksi. Keksinnön mukaan merkintämekanismiin kuuluu merkintekolaite merkin tuottamiseksi anodiin. Erään sovellusmuodon mukaan merkintekolaite on mustesuihkukirjoittimen merkintäpää. Merkintämekanismiin kuuluu ohjauslaitteista merkintämekanismin liikuttelemiseksi sekä pystysuunnassa 20 että nostolaitealtaan pituus- ja leveyssuunnassa. Lisäksi merkintämekanismiin kuuluu maalauslaite anodin värin muuttamiseksi sekä suojauselin anodin yläpinnan suojaamiseksi merkinnän ajaksi. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan suojauselin on lämmönkestävää joustavaa materiaalia, kuten kumia. Keksinnön erään toisen sovellusmuodon mukaan suojauselin on metalliharja. Eräs keksinnön 25 sovellusmuoto on, että suojauselimenä käytetään paineilmasuihkua. Lisäksi merkintämekanismiin kuuluu kuivauslaitteisto anodin kuivaamiseksi ennen merkintää sekä tunnistuselin merkintämekanismin aseman optimoimiseksi nostolaitealtaan yläpuolella.

30 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin kuvien avulla.

11

Kuva 1 Keksinnön mukainen laitteisto

Kuva 2 Keksinnön mukainen laitteisto 5

Kuva 3 Keksinnön erään sovellusmuodon mukainen laitteisto anodien merkitsemiseksi

Kuva 4 Keksinnön erään toisen sovellusmuodon mukainen laitteisto anodien 10 merkitsemiseksi.

Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukaista merkintämekanismia 1 valulaitteistosta 2 nostolaitealtaaseen 3 nostettavien anodien 4, kuten kuparianodien merkitsemiseksi. Anodit valetaan anodivaluna tiettyinä valuerinä, jotka voivat 15 keskenään sisältää erilaatuisia anodeja. Anodivalun yhteydessä on tietojärjestelmä 5, johon kootaan tietoja valuajoista ja muista valulle tärkeistä prosessiparametreista. Anodit 4 lasketaan nostolaitealtaaseen 3 jäähtymään ja siitä anodit kerätään edelleen tietyn kokoisissa nipuissa jatkokäsittelyyn.

20 Merkintämekanismi 1 on sijoitettavissa nostolaitealtaan 3 välittömään läheisyyteen ja siirreltävissä siinä haluttuun paikkaan. Merkintämekanismiin 1 kuuluva ohjausyksikkö 12 on yhdistetty valuprosessin tietojärjestelmään 5, jolloin merkintämekanismi tunnistaa, mikä anodi 4 on mistäkin valuerästä. Merkintämekanismin ohjausyksikkö 12 sisältää tarvittavan tiedon 25 merkintämekanismin ohjaamiseksi. Merkintämekanismilla tuotettavaan merkintään voidaan sisällyttää esimerkiksi tieto, mihin muottiin ja milloin anodi on valettu. Merkintä voi olla esimerkiksi viivakoodi tai sarja kirjoitussymboleja.

Kuvassa 2 on esitetty merkintämekanismiin 1 kuuluva merkintekolaite 6, kuten 30 mustesuihkukirjoittimen merkintäpää merkin tuottamiseksi anodin pintaan.

12

Merkintämekanismi 1 on liikuteltavissa merkintämekanismiin liittyvän ohjauslaitteiston 7 avulla. Ohjauslaitteisto 7 käsittää tarvittavan määrän toistensa suhteen liikuteltavissa olevia tukivarsia, kuten teräspalkkeja ja se on tuettu anodivalimon lattiaan. Ohjauslaitteiston avulla merkintämekanismia voidaan 5 liikuttaa sekä pystysuunnassa että nostolaitealtaan pituus- ja leveyssuunnassa nostolaitealtaan 3 yläpuolella. Merkittävä anodi liikkuu tietyin ajoin merkintämekanismin kohdalle nostolaitealtaassa olevia kuljettimia pitkin. Merkintämekanismiin kuuluva suojauselin 10 lasketaan anodin yläreunan suojaksi merkinnän ajaksi. Suojauselin 10 on esimerkin mukaisesti materiaaliltaan kumia 10 oleva elementti, joka asetetaan suojaamaan anodin 4 yläosaa nostolaitealtaan 3 vesiroiskeilta merkinnän aikana. Merkintämekanismi 1 lasketaan sopivalle korkeudelle anodien yläpuolelle tunnistuselimen 14 kuten induktiivisen anturin avulla. Anodit on myös mahdollista kuivata ennen merkintekoa, mikä parantaa merkin laatua ja pysyvyyttä. Kuivaus suoritetaan merkintämekanismiin 1 kuuluvalla 15 kuivauslaitteistolla 13, kuten paineilmasuihkulla. Merkintämekanismi tekee liikkeen anodin keskiosaan päin eli nostolaitealtaan leveyssuunnassa ja anodin merkattava kohta maalataan merkintämekanismiin kuuluvalla maalauslaitteella 11. Anodin mahdollisen värivaihtelun tuomalta haitalta vältytään merkin tunnistuksessa myöhemmin, kun merkittävät kohdat anodeissa maalataan saman värisiksi. Sen 20 jälkeen merkintämekanismiin kuuluva merkintekolaite 6 tekee merkin anodin yläpintaan 8. Merkintä tehdään yhteen anodiin kerrallaan ja anodin yläpinta 8 on nostolaitealtaassa jäähdytysnesteen pinnan 9 yläpuolella. Merkinnän jälkeen merkintämekanismi on liikuteltavissa pois anodin yläpinnan 8 läheisyydestä.

25 Kuvassa 3 esitetyssä keksinnön mukaisessa laitteistossa on nuolen 33 suuntaan pyörivä valupöytä 32, johon on sijoitettu valumuotit 35. Sula metalli kaadetaan valumuotteihin valukaukalosta 34. Laitteistossa on kannella suojattu anodien esijäähdytysyksikkö 36, esi-irrotusyksikkö 37 ja nostolaiteallas 38. Nostolaitealtaan yhteyteen on sovitettu merkintälaite 31.

30 13

Kuvassa 4 esitetyssä keksinnön mukaisessa laitteistossa on nuolen 33 suuntaan pyörivä valupöytä 32, johon on sijoitettu valumuotit 35. Sula metalli kaadetaan valumuotteihin valukaukalosta 34. Laitteistossa on kannella suojattu anodien esijäähdytysyksikkö 36, esi-irrotusyksikkö 37 ja nostolaiteallas 38. Esi-5 irrotusyksikön 38 yhteyteen on sovitettu merkintälaite 41.

Merkityt anodit toimitetaan haluttuun jatkokäsittelyyn, kuten elektrolyysiin. Anodien merkitsemisen jälkeen merkinnän antavaa tietoa voidaan käyttää hyväksi esimerkiksi anodien jaottelussa elektrolyysissä tai mahdollisen anodin 10 huonolaatuisuuden selvittämisessä. Merkintään voidaan sisällyttää tietoa esimerkiksi anodin ominaisuuksista kuten painosta tai valuerästä, ja joka merkintä on luettavissa anodien jatkokäsittelyä tekevien toimesta myös koneellisesti. Merkintämekanismin ohjausyksikköön 12 voidaan muodostaa tietokanta, joka sisältää tietoa merkittävien anodien ominaisuuksista. Tietokanta on yhdistettävissä 15 jatkokäsittelyn kuten elektrolyysin tietojärjestelmiin.

Merkintämekanismi pystyy merkitsemään anodit joko yksi kerrallaan anodin liikkuessa merkintämekanismin kohdalle tai merkintämekanismia voidaan liikutella nostolaitealtaan yläpuolella altaan pituussuunnassa merkattavien anodien 20 kohdalle.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu yllä esitettyihin esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

25 '

Claims (28)

1. Menetelmä valettujen levymäisten metallikappaleiden tai anodien, jäljittämiseksi ja kontrolloimiseksi, jolloin mainitut metallikappaleet tai anodit 5 valetaan valulaitteistossa, jossa on useita valumuotteja käsittävä valupöytä ja tietojärjestelmä valuprosessiin liittyvien tietojen ylläpitämiseksi, yksikkö valetun kappaleen esi-irrottamiseksi valumuotista, ja nostolaiteallas metallikappaleiden tai anodien jäähdyttämistä ja ryhmittelyä varten, metallikappaleet tai anodit irrotetaan valumuotista ja nostetaan 10 nostolaitealtaaseen, tunnettu siitä, että levymäiset metallikappaleet tai anodit merkitään merkintämekanismilla, joka on sovitettu esi-irrotusyksikköön tai nostolaitealtaaseen valulaitteistossa ja että merkintämekanismia (1) liikutellaan sekä pystysuunnassa että nostolaitealtaan pituus- ja leveyssuunnassa ohjauslaitteiston (7) avulla. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anodit (4) merkitään merkintämekanismiin (1) kuuluvalla merkintekolaitteella (6).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 merkintekolaitteena (6) käytetään mustesuihkukirjoittimen merkintäpäätä.

4. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että merkintämekanismi (1) sijoitetaan halutulle korkeudelle nostolaitealtaan (3) yläpuolelle merkintämekanismiin kuuluvan tunnistuselimen (14) avulla. 25

5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että merkintä tehdään edullisesti anodin (4) yläpintaan (8), joka on nostolaitealtaassa (3) olevan jäähdytysnesteen pinnan (9) yläpuolella.

6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anodin (4) väriä muutetaan ennen merkintää merkintämekanismiin (1) kuuluvalla maalauslaitteella (11).

7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anodin yläpinta suojataan merkintämekanismiin (1) kuuluvalla suojauselimellä (10) merkinnän ajaksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 10 suojauselimenä (10) käytetään lämmönkestävää joustavaa materiaalia, kuten kumia.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suojauselimenä (10) käytetään metalliharjaa.

10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suojauselimenä käytetään paineilmasuihkua.

11. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että anodi (4) kuivataan merkintämekanismiin (1) kuuluvalla kuivauslaitteistolla (13) ennen merkintää.

12. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että merkintämekanismi (1) sijoitetaan nostolaitettaan (3) välittömään 25 läheisyyteen.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anodit (4) merkitään erillisellä merkkauslinjastolla.

14. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anodiin merkittävä merkintä tehdään koneluettavaksi.

15. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että anodiin merkittävä merkintä tehdään viivakoodiksi.

16. Patenttivaatimuksen 1-15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anodiin merkittävä merkintä koostuu halutusta määrästä kirjoitussymboleja.

17. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että merkintämekanismiin (1) kuuluva ohjausyksikkö (12) yhdistetään valuprosessin tietojärjestelmään (5).

18. Patenttivaatimuksen 1, mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anodit 15 merkitään vaikuttamalla anodin (4) pintaan mekaanisesti.

19. Laitteisto valettujen levymäisten metallikappaleiden tai anodien kontrolloimiseksi, jolloin levymäiset metallikappaleet tai anodit (4) valetaan ja johon valuprosessiin kuuluu valulaitteisto (2), sekä tietojärjestelmä (5) 20 valulaitteiston tietojen ylläpitämiseksi, tunnettu siitä, että levymäiset metallikappaleet tai anodit (4) on järjestetty merkittäväksi erillisellä merkintämekanismilla (1), joka on sovitettu esi-irrotusyksikköön tai nostolaitealtaaseen, valuprosessin jälkeen levymäisten metallikappaleiden tai anodien (4) luokittelemiseksi ja että merkintämekanismiin (1) kuuluu 25 ohjauslaitteisto (7) merkintämekanismin (1) liikuttelemiseksi sekä pystysuunnassa että nostolaitealtaan pituus- ja leveyssuunnassa.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että merkintämekanismiin (1) kuuluu merkintekolaite (6) merkinnän tuottamiseksi 30 anodiin.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että merkintekolaite (6) on mustesuihkukirjoittimen merkintäpää.

22. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että merkintämekanismiin (1) kuuluu maalauslaite (11) anodin värin muuttamiseksi.

23. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että 10 merkintämekanismiin (1) kuuluu suojauselin (10) anodin (4) merkintäpinnan (8) suojaamiseksi merkinnän ajaksi.

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että suojauselin (10) on lämmönkestävää joustavaa materiaalia, kuten kumia. 15

25. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että suojauselin (10) on messinkiharja.

26. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että suojauselin 20 (10) on paineilmasuihku.

27. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että merkintämekanismiin kuuluu kuivauslaitteisto (13) anodin kuivaamiseksi ennen merkintää. 25

28. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että merkintämekanismiin (1) kuuluu tunnistuselin (14) merkintämekanismin aseman optimoimiseksi nostolaitealtaan (3) yläpuolella.