ITRM970346A1 - Metodo ed apparecchio per lo strappamento automatico di lastre di zinco da piastre di base di catodo di alluminio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: "METODO ED APPARECCHIO PER LO STRAPPAMENTO AUTOMATICO DI LASTRE DI ZINCO DA PIASTRE DI BASE DI CATODO DI ALLUMINIO"

DESCRIZIONE

FONDAMENTO DELL'INVENZIONE

1. Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un nuovo metodo ed apparecchio per lo strappamento o distacco automatico di lastre di zinco elettrodepositate da piastre di base di catodo di alluminio. Più in particolare, l'invenzione si riferisce ad un sistema di strappamento automatico di catodo compatto e mobile, particolarmente adatto per venire usato con convenzionali "piccoli" catodi di alluminio, sebbene esso possa anche venire impiegato con i catodi "jumbo" o di grandi dimensioni, se desiderato.

2 . Breve descrizione della tecnica antecedente Un predecessore in causa del richiedente ha sviluppato e brevettato un sistema di strappamento di catodo per effettuare lo strappamento di zinco depositato elettroliticamente da catodi (confrontare brevetto US. n° 4.209.379 del 24 giugno 1980). Tuttavia, l'operazione di strappamento effettiva in tale sistema non era automatica e veniva effettuata a mano. Tale strappamento manuale richiede operatori esperti e anche allora esso fa perdere tempo ed è difficoltoso da effettuare e controllare.

Numerosi brevetti descrivono sistemi di strappamento automatici, come il brevetto U.S. n° 3.689.396 del 5 settembre 1972 in cui i catodi vengono fatti convergere individualmente ad una stazione di strappamento in cui essi vengono sottoposti a strappamento uno per uno con un'appropriata disposizione a cuneo e a lama. Questa non è una disposizione mobile e richiede che tutti i catodi dell'intero impianto vengano portati alla stazione di strappamento.

Il brevetto U.S. n° 3.847.779 descrive un apparecchio automatico per effettuare lo strappamento di un metallo depositato da una piastra di catodo, in cui la piastra di catodo viene fatta avanzare attraverso una molteplicità di stazione operative in cui viene esposta consecutivamente la parte di bordo del catodo, poi viene effettuato uno strappamento preliminare ed infine nell'ultima stazione viene eseguita la separazione completa del metallo depositato dalla piastra di catodo. Questo è un sistema piuttosto complesso che non solo richiede il trasporto del catodo alle varie stazioni, ma anche queste ultime debbono tutte funzionare automaticamente in tandem e se si verifica un problema in una delle stazioni, viene interessata l'intera operazione di strappamento .

Un altro brevetto U.S. n° 4.137.130 del 30 gennaio 1979 menziona le deficienze dei due brevetti U.S. antecedenti summenzionati e fornisce mezzi di strappamento unitari formati da un cuneo atto a venire inserito in una scanalatura a forma di V sul lato della della piastra di metallo e da una lama di metallo per aumentare la separazione degli strati di zinco. Viene anche menzionato in questo brevetto che una molteplicità di piastre di catodo possono venire supportate e sottoposte a strappamento simultaneamente da coppie dei mezzi di strappamento unitari summenzionati. Questo sistema, tuttavia, ha lo svantaggio che, per sottoporre a strappamento una molteplicità di piastre di catodo, è necessario un gran numero di mezzi di strappamento e debbono venire tutti mantenuti in buana condizione operativa, il che, in pratica, è spesso difficile da ottenere. Un sistema simile con una molteplicità di complessi di strappamento è descritto nel brevetto U.S. n°4.131.531 del 26 dicembre 1978.

Nel brevetto U.S. n° 4.304.650 del 8 dicembre 1981 viene descritto un apparecchio di strappamento in cui mezzi di strappamento, previsti in coppie per sottoporre a strappamento ciascun lato della piastra di base di catodo, agiscono dal lato dei catodi sospesi in un movimento oscillante, per sottoporre a strappamento le lastre di zinco elettrodepositate dalle piastre di catodo. Di nuovo, tuttavia, è prevista un molteplicità di tali coppie di mezzi di strappamento, uno per ciascun catodo da sottoporre a strappamento, rendendo tale sistema complesso e difficile da mantenere in buona condizione di lavoro.

Il brevetto U.S. n° 4.806.213 del 21 febbraio 1989 descrive un metodo ed un apparecchio per sottoporre a strappamento un precipitato di metallo elettrodepositato da una struttura di supporto al disopra del catodo incuneando una lama di distacco configurata in maniera speciale tra il precipitato e la piastra di metallo di catodo. Ciò richiede una struttura di supporto speciale per i catodi nella stazione di strapppamento in modo da liberare il bordo superiore del catodo per l'operazione di strappamento .

Inoltre, il brevetto U.S. n° 5.269.897 del 14 dicembre 1993 descrive una installazione con numerose zone, quali zone di immagazzinamento di catodo, zona di raschiatura di zinco, zona di rimozione di zinco e così via. Questa è di nuovo una installazione di strappamento a base fissa nella quale debbono venire trasportati tutti i catodi.

Sono stati inoltre proposti altri metodi per effettuare lo strappamento di zinco da catodo. Per esempio, nel brevetto canadese n° 978.895 rilasciato il 27 gennaio 1976, ciò viene eseguito idraulicamente, con l'impiego di getti di acqua che penetrano tra le lastre di zinco e le piastre di catodo e separano così le une dalle altre; il brevetto canadese n° 1.016.497 rilasciato il 30 agosto 1977 prevede la flessione a movimento alternativo delle piastre di catodo per allentare le lastre di zinco prima di effettuare il loro strappamento; ed il brevetto canadese n° 1.184.878 impiega coppe di aspirazione per separare il deposito elettrolitico da entrambi i lati del catodo.

SCOPO E SOMMARIO DELL'INVENZIONE

E' uno scopo della presente invenzione ovviare agli svantaggi e, oppure alle complessità dei sistemi summenzionati e di fornire un metodo ed un apparecchio semplici, automatici per effettuare lo strappamento di lastre di zinco da piastre di base di catodo di alluminio.

Un altro scopo della presente invenzione è di fornire un metodo ed un apparecchio automatici che possono venire usati facilmente in impianti di celle elettrolitiche esistenti in modo che tali impianti di celle elettrolitiche possano conseguire vantaggi nella produttività, riduzione dei costi di manodopera e riduzione dei compiti fisicamente difficili che derivano dalla meccanizzazione del processo di strappatura di zinco.

Ancora un altro scopo è di fornire un sistema mobile che può venire spostato a qualsiasi area desiderata dell'impianto di celle elettrolitiche in modo da facilitare ulteriormente l'operazione di strappamento.

Altri scopi e vantaggi della presente invenzione diverranno evidenti dalla sua descrizione seguente più dettagliata.

Si ritiene generalmente nell'industria dello zinco elettrolitico che la conversione di un convenzionale impianto di celle elettrolitiche (prgetto di Jephson) dallo strappamento manuale a quello meccanico dello zinco dalle piastre di base di catodo di alluminio sia economicamente discutibile a causa delle notevoli modifiche strutturali necessarie nell'impianto di celle elettrolitiche per adattare le operazioni di alimentazione e di scarico di un apparecchio di strappamento a base fissa. Apparecchi di strappamento mobili che possono venire trasferiti tra file di celle sono pertanto da preferire quando viene presa in considerazione la conversione di un imianto di celle elettrolitiche; questi apparecchi sono normalmente strutturati con molteplici coltelli di strappamento in modo da sottoporre a strappamento simultaneamente metà dei catodi disponibili da ciascuna cella elettrolitica. Un esempio di tale apparecchio di strappamento mobile, a testa multipla, è descritto nel brevetto U.S. n° 4.131.531 già summenzionato.

In una convenzionale fabbrica di zinco elettrolitico, quaranta catodi di alluminio rettangolari piani, ciascuno avente circa un metro quadrato di superficie di placcatura per lato, sono posti verticalmente in ciascuna cella elettrolitica. Il bordo superiore di ciascun catodo è adattato ad una barra di testa di supporto ed i due bordi verticali sono coperti con strisce di bordo di dielettrico "applicate a scatto" per impedire la deposizione di zinco attorno ai bordi del catodo. Durante l'elettrolisi, lo zinco viene depositato sulle facce libere del catodo di alluminio fino al livello della soluzione nella cella elettrolitica. Alla fine del periodo di elettrolisi, gruppi di catodi coperti di zinco di metà celle (tipicamente 20) vengono tolti simultaneamente dalla cella e poi vengono sottoposti manualmente a strappamento su base individuale; ciò è ovviamente un lavoro estremamente inefficiente, nonché molto intensivo di manodopera. La meccanizzazione parziale del processo di strappamento è stata realizzata mediante un sistema quale descritto nel brevetto U.S. n° 4.209.379 nel qual è previsto un modulo mobile atto a ricevere, lavare, trasportare ed impilare lastre di catodo sottoposte a strappamento. Tuttavia, uno strappamento completamente meccanizzato di zinco dai catodi di piccole dimensioni trovato normalmente in convenzionali impianti di celle elettrolitiche si è dimostrato finora tale da essere insoddisfacente. Per esempio, non vi è presentemente alcun apparecchio che è mobile, che accoglie una rastrelliera di molteplici piastre di catodo e poi le sottopone sequenzialmente a strappamento usando singoli mezzi di strappamento mobili. Invece, la tendenza nell'industria dello zinco è stata verso l'alternativa più costosa della costruzione di impianti di celle elettrolitiche completamente nuovi che impiegano catodi "jumbo" o di grandi dimensioni di circa 2 m<2 >di superficie di placcatura per lato e per i quali sono utilizzabili sistemi di strappamento completamente meccanizzati usando macchine di strappamento a base fissa.

La tecnica antecedente dello strappamento meccanico automatico di lastre di zinco da catodi di alluminio fa riferimento a vari apparecchi che possono essere fissati in posizione o mobili e sono fatti in modo da accogliere una rastrelliera di molteplici piastre di catodo che vengono sottoposte a strappamento simultaneamente [per esempio, brevetto U.S. n° 4.304.650 (fisso) e brevetto U.S. n° 4.131.531 (mobile)].

La manutenzione costosa e che richiede tempo di meccanismi a teste di strippamento multiple meccanicamente complesse è considerevolmente svantaggiosa in ragione della necessità di mantenere un esatto allineamento delle molteplici teste, per impedire un danneggiamento alle piastre di catodo di alluminio quando le teste di strappamento vengono fatte avanzare attraverso esse. La presente invenzione ovvia a tali svantaggi della tecnica antecedente. Si possono anche evitare i sistemi di trasporto per l'alimentazione e, oppure lo scarico complessi e, necessariamente, fisicamente grandi richiesti dalle apparecchiature della tecnica antecedente e le necessità di trasporto residuo della presente invenzione sono semplificate fino alla misura in cui l'apparecchiatura mobile diviene pratica.

La filosofia di progetto della presente invenzione è di ridurre al minimo l'esigenza di manodopera nell'operazione di strappamento di zinco, in modo da aumentare la produttività rendendo automatica l'operazione di strappamento e rendere minimo il numero di catodi di alluminio danneggiati fisicamente durante l'operazione di strappamento. L'impiego di un complesso a braccio di strippamento mobile singolo, invece di trasportare i catodi ad una stazione di strappamento in posizione fissa, riduce considerevolmente l'unità di oscillazione dei catodi e pertanto del danneggiamento da parte del coltello di strappamento sulle piastre di catodo di alluminio. Il posizionamento corretto e ripetibile del complesso a braccio di strappamento, ottenuto con l'impiego di una trasmissione di attuatore lineare, significa che la macchina di strappamento funziona normalmente sotto controllo automatico e non è necessario alcun operatore alla macchina. L'unica esigenza di personale è di un singolo operatore per caricare e scaricare le rastrelliere di catodi sul telaio di supporto munito della cosiddetta "tavola di strappamento" per appendere i catodi e anche questa posizione di operatore potrebbe venire eliminata se venissero usate moderne gru aeree automatiche di alta precisione per muovere le rastrelliere di catodi nell'impianto di celle elettrolitiche.

In essenza l'apparecchio della presente invenzione, per lo strappamento od il distacco automatico di lastre di zinco elettrodepositate da piastre di base di catodo di alluminio, comprende:

(a) un telaio di supporto allungato sull'area superiore del quale sono previsti mezzi per supportare barre di testa di una molteplicità di catodi in modo che detti catodi siano appesi verticalmente in un allineamento parallelo di uno rispetto all'altro, detti catodi essendo costituiti dalle piastre di base di catodo di alluminio con le lastre di zinco elettrodepositate su ciascun lato di esse;

(b) un meccanismo di strappamento comprendente una intelaiatura di carrello montata per un movimento lineare su un lato di detto telaio di supporto allungato, detto meccanismo di strappamento essendo costituito da un complesso a braccio di strippamento girevole singolo portato da detta intelaiatura di carrello ed avente una coppia di bracci di guida separati da un intervallo di larghezza sufficiente a consentire che ciascuna piastra di base di catodo penetri in detto intervallo, e alle estremità libere esterne di detti bracci di guida è prevista una coppia di coltelli di strappamento con lame in grado di incunearsi tra detta piastra di base di catodo e dette lastre di zinco su ciascun lato del catodo quando il complesso a braccio di strippamento viene fatto ruotare verso e incontra un bordo laterale del catodo con ciascun coltello che penetra successivamente tra la piastra di base di catodo e la lastra di zinco su ciascun lato del catodo;

(c) mezzi per muovere linearmente detta intelaiatura di carrello lungo il lato di detto telaio di supporto allungato e per fermare automaticamente detta intelaiatura di carrello e posizionare detto complesso a braccio di strappamento in allineamento con ciascun catodo successivo;

(d) mezzi per far ruotare automaticamente detto complesso a braccio di strappamento ad ogni arresto dell'intelaiatura di carrello da una posizione iniziale, generalmente verticale, verso la parte superiore del bordo laterale del catodo, in modo che le lame dei coltelli di strappamento si incuneino tra la piastra di base di catodo e le lastre di zinco quando dette lame vengono in contatto con il catodo, e per proseguire la rotazione di detto complesso a braccio finché le lastre di zinco vengono separate dalla piastra di base di catodo e cadono per gravità su un'area inferiore del telaio di supporto allungato, e poi per far tornare detto complesso a braccio alla sua posizione originale; e

(e) mezzi sull'area inferiore del telaio di supporto per rimuovere le lastre di zinco che sono cadute dopo la separazione dalle piastre di base di catodo.

In una realizzazione preferita della presente invenzione, l'apparecchio è munito di ruote per la mobilità. A questo scopo, esso è munito di ruote montate agli angoli, almeno una coppia delle quali sono sterzabili, per esempio, tramite mezzi idraulici. Di fatto, tutte le parti mobili dell'apparecchio, con l'eccezione dei mezzi di movimento, arresto e posizionamento dell'intelaiatura di carrello, sono preferibilmente azionate idraulicamente, sebbene va inteso che sono anche possibili azionamenti elettrici e pneumatici. Il meccanismo automatico di movimento, arresto e posizionamento realizzato con l'impiego della trasmissione di attuatore lineare, mediante il quale il complesso a braccio di strappamento viene posizionato in maniera appropriata in corrispondenza di ciascun catodo successivo deve, tuttavia, essere assai preciso e per questa ragione esso sarà normalmente elettrico con un controllo a PLC. Il PLC o dispositivo di controllo logico di programma è munito di un appropriato pannello per le operazioni automatiche effettuate dal meccanismo di strappamento. La configurazione e lo sviluppo di tali controlli del PLC sono ben noti nella tecnica.

L'estremità superiore del telaio di supporto allungato o della cosiddetta "tavola di strappamento" è munita di fessure di ricezione di catodo regolarmente distanziate situate tra elementi di supporto orizzontali paralleli o, come essi sono anche chiamati, "bracci di tavola" dell'unità di strappamento. I catodi vengono poi caricati di lato in queste fessure regolarmente distanziate e pendono verticalmente da esse in un allineamento parallelo predeterminato di uno con l'altro. Nel funzionamento, l'apparecchio mobile di strappamento viene posizionato normalmente in corrispondenza dell'estremità di una fila di celle elettrolitiche e metà del carico di piastre di catodo di una cella elettrolitica (normalmente 20 catodi) viene rimossa dall'operatore e simultaneamente caricate di lato nelle fessure di ricezione di catodo regolarmente distanziate. I catodi così caricati si alternano con fessure di ricevimento di catodi vuote che sono disposte per ricevere catodi dall'altra metà di cella. Ciò fornisce uno spazio sufficiente tra i catodi per la penetrazione della coppia di bracci di guida durante l'operazione di strappamento.

Quando la rastrelliera di catodi è stata caricata come summenzionato, sarà previsto normalmente un ulteriore dispositivo di supporto come parte dei mezzi che supportano le barre di testa di catodo. Questo dispositivo consiste di un tubo montato orizzontalmente, o barriera di supporto di catodi ed esso viene sollevato dalla sua posizione di riposo in corrispondenza della base dell'unità di strappamento ad una posizione operativa in modo da supportare la parte inferiore di una estremità delle barre di testa dei catodi. Vi sono svariate realizzazioni alternative per la direzione di movimento della barriera di supporto di catodi. Nella realizzazione preferita, che impedisce l'inceppamento di catodi caricati in maniera incompleta nelle fessure di ricezione di catodi, la barriera di supporto di catodi viene tirata da una fune metallica verticalmen6e verso l'alto in una sua rotaia di guida che passa di fronte alla rastrelliera di catodi, fino ad un punto all'incirca a tre quarti dell'altezza dei catodi; la rotaia di guida fa poi una svolta poco profonda verso i catodi in modo da disporsi a circa 20° fino a 30° dalla verticale finché un ulteriore progresso verso l'alto della barriera di supporto di catodo viene fermato da un interruttore di fine corsa e da un arresto meccanico. In un'altra realizzazione alternativa, la barriera di supporto di catodo può venire sollevata in linea retta, la rotaia di guida essendo inclinata di circa 5° dalla verticale verso i catodi, direttamente dalla sua posizione di riposo alla sua posizione operativa. La barriera di supporto di catodo ha una superficie superiore orizzontale ed un lato verticale adiacente di larghezza un poco minore della distanza tra la parte inferiore della barra di testa di catodo e la parte superiore di una striscia di bordo di dielettrico prevista normalmente sul catodo. L'altra estremità di ciascuna barra di testa di catodo è supportata al disopra del livello della tavola di strappamento mediante una barra metallica continua orizzontale, un bordo della quale è coincidente con l'estremità delle fessure di ricezione di catodi, situata sulla sommità dell'estremità posteriore della tavola di strappamento. Quando la barriera di supporto di catodo è nella sua posizione operativa, essa solleva leggermente una estremità della barra di testa e fornisce inoltre una superficie di supporto per il bordo della piastra di catodo contro la pressione verso 1'avanti dei coltelli di strappamento.

Per proteggere i bordi dei catodi di alluminio e, oppure le strisce di bordo di dielettrico o piastre di bordo, quando esse sono previste sui catodi, da danneggiamento meccanico durante il caricamento della rastrelliera di catodi, le fessure di ricezione di catodi tra i bracci di tavola della tavola di strappamento dovrebbero essere di lunghezza tale che quando la barriera di supporto di catodi è a posto vi sia un leggero gioco tra il bordo del catodo e l'estremità della fessura di ricezione di catodo. In una realizzazione preferita, vi è anche una barra lineare di un materiale di plastica elastico, disposta attraverso le estremità delle fessure di ricezione di catodi e sul lato inferiore della tavola di strappamento, che sporge leggermente sulle estremità delle fessure di ricezione di catodi e agisce come ammortizzatore per i bordi del catodo e, oppure del bordo o piastra di dielettrico durante il caricamento della rastrelliera di catodi.

Inoltre, per limitare la tendenza del catodo a oscillare lateralmente, una spazzola antioscillamento può venire installata in corrispondenza dell'estremità posteriore inferiore del telaio di supporto allungato, la spazzola può essere una barra continua montata, per esempio, ad un angolo di 30° verso il basso ed ha setole rigide sufficientemente lunghe, per esempio setole di polipropilene, cosicché quando i catodi vengono caricati sulle fessure di ricezione della tavola di strappamento e la barriera di supporto di catodi è nella posizione operativa, l'angolo posteriore inferiore dei catodi viene spinto a forza nelle setole della spazzola impedendo in tal modo l'oscillazione o di detti catodi.

Anche l'intelaiatura di carrello del meccanismo di strappamento può portare un dispositivo antioscillamento costituito, per esempio, da un braccio idraulico montato orizzontalmente e posizionato circa a metà strada della lunghezza del catodo. Questo dispositivo avanza fino a venire in contatto e tenere a posto il catodo successivo avanti al catodo che sta venendo attualmente sottoposto a strappamento. Si intende ridurre l'oscillazione laterale del catodo successivo avanti a quello che sta venendo sottoposto a strappamento provocata da una delle lastre di zinco dal catodo che sta venendo sottoposto a strappamento che cade contro esso e lo spinge lateralmente. Tale oscillazione, se consentita, può provocare un errore di posizionamento del complesso a braccio di strappamento in corrispondenza del catodo che è successivo avanti al catodo che sta venendo sottoposto a strappamento.

Il complesso a braccio di strappamento girevole è normalmente montato al centro nell'intelaiatura di carrello e comprende preferibilmente un assieme appaiato ad immagine speculare di bracci di guida con un intervallo tra essi ed uniti in corrispondenza della loro base da una scatola ingranaggi in comune. I coltelli di strappamento appaiati, opposti, situati in corrispondenza delle estremità libere dei bracci di guida sono pure preferibilmente ad immagine speculare uno rispetto all'altro e sono montati sulle estremità esterne di detti bracci di guida in modo da ruotare tangenzialmente verso l'esterno con libertà limitata. I mezzi di azionamento della rotazione dei coltelli e del complesso a braccio di strappamento sono costituiti da un cilindro idraulico e da una camma di spostamento. Tuttavia, si comprenderà che potrebbero essere ugualmente efficaci in questa applicazione attuatori pneumatici o elettrici. Il raggio di curvatura delle lame dei coltelli di strappamento è preferibilmente uguale a quello del profilo dell'area di dielettrico in corrispondenza dell'angolo superiore della piastra di catodo quando è prevista tale area di dielettrico ed il raggio di rotazione o inclinazione del complesso a braccio di strappamento è tale che le lame dei coltelli colpiscono in maniera corretta l'area di dielettrico e proseguono secondo un arco verso il basso in modo da intersecare l'area centrale della piastra di base del catodo. I bracci di strappamento appaiati sono distanziati in maniera tale che, quando essi vengono fatti ruotare nel piano verticale, ciascun braccio passa sul lato opposto della piastra di catodo che sta venendo sottoposta a strappamento. L'angolo di rotazione nel piano verticale del complesso a braccio di strappamento è strettamente accoppiato al grado di apertura (cioè, quantità di rotazione individuale) dei coltelli di strappamento opposti. All'inizio del movimento di strappamento, i coltelli vengono allontanati a scatto completamente, ad un angolo di circa 60° uno rispetto all'altro. Dopo che il complesso a braccio di strappamento è stato fatto ruotare lungo un arco prestabilito, i coltelli vengono fatti ruotare in modo da chiudersi così da toccare appena la superficie dell'area di dielettrico. Il complesso a braccio di strappamento viene poi fatto ruotare di un ulteriore piccolo arco, benché il bordo delle lame dei coltelli è a pochi millimetri oltre il bordo dell'area di dielettrico, dopo di che i coltelli vengono programmati in modo da separarsi violentemente, lontano dalla superficie della piastra di base di catodo di alluminio e spingendo le lastre di zinco verso l'esterno con essi. Il complesso a braccio di strappamento ruota indietro alla sua posizione di riposo originale appena le lastre di zinco sottoposte a strappamento cadono attraverso un fascio rivelatore fotoelettrico, ed il carrello fa avanzare poi il complesso a braccio di strappamento nella posizione per effettuare lo strappamento del catodo successivo. Il fascio di rivelatore fotoelettrico è situato al disotto della parte inferiore dei catodi di alluminio quando essi sono in appoggio sui bracci di tavola della macchina di strappamento; esso rivela la caduta di ciascuna coppia di lastre di zinco sottoposte a strappamento ed invia un segnale all'attuatore lineare per far avanzare il complesso a braccio di strippamento al catodo successivo. Se esso non rivela la caduta di qualsiasi lastra di zinco, come risultato di uno strappamento incompleto, i coltelli di strappamento effettueranno cicli per un certo numero di volte nel tentativo di eseguire lo strappamento delle lastre di zinco prima che il carrello faccia avanzare il complesso a braccio al catodo successivo.

L'intelaiatura di carrello sarà inoltre munita normalmente di un dispositivo di lavaggio che è costituito normalmente da due teste di spruzzo a getto montate su singole aste estensibili idraulicamente, che sono situate subito sopra l'altezza della sommità delle lastre di zinco sul catodo, e che sono lunghe abbastanza da estendersi orizzontalmente attraverso l'intera larghezza del catodo. Ciascuna testa di spruzzo può consistere di un dispositivo ad estremità quadrata con due getti montati sull'uno e l'altro lato, un assieme di coppie superiori di getti interi per spruzzare orizzontalmente ed una coppia inferiore montata per spruzzare spruzzi a getto a V ad angoli di 45° verso il basso. Le teste sono posizionate sul carrello in maniera tale che, quando estese, esse penetrano tra i due catodi che sono disposti di fronte al catodo che sta venendo sottoposto a trattamento per lavare le lastre di zinco, ed i due catodi che sono situati dietro il catodo che sta venendo sottoposto a strappamento, per lavare qualsiasi elettrolito acido residuo dalle piastre di catodo di alluminio.

Il complesso a braccio di strappamento, il dispositivo di lavaggio di catodo ed il dispositivo antioscillazione sono montati sull'intelaiatura di carrello che è collegata a e azionata da una trasmissione di attuatore lineare in grado di posizionare con precisione il carrello ed il complesso a braccio di strappamento in corrispondenza di ciascun catodo successivo. Nella realizzazione preferita ciò viene realizzato tramite un modulo di attuatore lineare lungo 4800 mm, azionato elettricamente, con trasmissione a cinghia dentata. Il carrello è supportato, ma non azionato, mediante due supplementari rotaie a blocchi di supporto situate al disopra e al disotto dell'attuatore lineare. Il carrello ed il complesso a bracci di strappamento avanzano normalmente solo in una direzione (normalmente da destra a sinistra, in termini di una persona di fronte al lato aperto della rastrelliera di caricamento a bracci di tavola) e ritornano indietro automaticamente al loro punto di partenza quando hanno completato lo strappamento del carico di catodi di metà celle.

Nella parte inferiore del telaio di supporto allungato è normalmente previsto un trasportatore di strappamento con azionamento a catena in un canale a forma di U sul quale le lastre di zinco sottoposte a strappamento cadono per gravità e che le porta fuori dalla macchina di strappamento. Normalmente esso le sposterà ad un trasportatore di impilamento che impila le lastre di zinco in uno scomparto di ricezione, adattato con saracinesche di fermo azionate idraulicamente ed un trasportatore a catena di scarico montato inferiormente che accoglie le lastre di zinco sottoposte a strappamento dal trasportatore di impilamento finché un rivelatore fotoelettronico rileva che lo scomparto è pieno. A questo punto, le saracinesche di fermo si aprono e la pila di lastre di zinco viene fatta avanzare sul trasportatore di scarico ad un punto di trasferimento a trave mobile che ha il compito di immagazzinare temporaneamente un numero limitato di tali pile di lastre di zinco mentre esse attendono il prelevamento da parte di un carrello di sollevamento a forca o simile.

L'invenzione include inoltre un metodo di strappamento o distacco automatico di lastre di zinco elettrodepositate da piastre di base di catodo di alluminio, che comprende:

a) appendere su un telaio di supporto allungato una molteplicità di catodi in modo che essi pendano verticalmente in un allineamento parallelo uno con l'altro, detti catodi comprendendo le piastre di base di catodo di alluminio con lastre di zinco elettrodepositate su ciascun loro lato;

b) fornire un meccanismo di strappamento comprendente una intelaiatura di carrello montata su un lato di detto telaio di supporto allungato, detta intelaiatura di carrello essendo mobile lungo una linea laterale a fianco di detto telaio di supporto allungato, detto meccanismo di strappamento comprendendo inoltre un complesso a braccio di strappamento singolo portato da detta intelaiatura di carrello ed avente una coppia di bracci di guida separati da un intervallo di larghezza sufficiente da consentire che ciascuna piastra di base di catodo penetri in detto intervallo e avente, in corrispondenza delle estremità libere esterne di detti bracci di guida una coppia di coltelli di strappamento con lame in grado di incunearsi fra detta piastra di base di catodo e dette lastre di zinco depositate su ciascun suo lato, quando detto complesso a braccio di strappamento viene fatto ruotare verso ed incontra un bordo laterale di detto catodo;

c) muovere detta intelaiatura di carrello linearmente lungo detta linea laterale e fermare e posizionare automaticamente il complesso a braccio singolo in corrispondenza di ciascun catodo successivo in modo che essa venga allineata successivamente con ciascun catodo;

d) in seguito a tale posizionamento, ruotare automaticamente detto complesso a braccio di strappamento da una posizione originale sostanzialmente verticale verso la parte superiore del bordo laterale del catodo in modo che le lame dei coltelli di strappamento si incuneino tra la piastra di base di catodo e le lastre di zinco su ciascun lato del catodo quando esse vengono in contatto con detto bordo laterale;

e) sottoporre a strappamento dette lastre di zinco da detta piastra di base di catodo proseguendo il movimento di rotazione di detto complesso a braccio con la piastra di base di catodo che penetra nell'intervallo tra i bracci di guida, finché le lastre metalliche vengono separate da detta piastra di base di catodo, e poi fare ritornare detto complesso a braccio di strappamento alla sua posizione originale; e

f) proseguire automaticamente l'operazione di strappamento finché è stato così sottoposto a strappamento sostanzialmente ciascun catodo sospeso su detto telaio di supporto allungato.

Va menzionato che l'operazione automatica di arresto, posizionamento e strappamento secondo la presente invenzione è controllata normalmente da un dispositivo di controllo logico programmabile o PLC che è munito di un appropriato pannello per le operazioni automatiche richieste come è ben noto nella tecnica. Una di queste operazioni dovrebbe richiedere normalmente l'oscillazione o la rotazione del complesso a braccio di strappamento per due o tre volte in successione se la prima volta esso non effettua lo strappamento delle lastre di zinco dalla piastra di base di catodo. Tuttavia, se anche dopo due o tre di tali tentativi le lastre di zinco non possono venire staccate, il meccanismo di strappamento è programmato in maniera tale da far rimanere tale catodo non sottoposto a strappamento e procedere al catodo successivo, invece che fermare l'intera operazione di strappamento. In pratica, è presente solo una piccola percentuale di tali catodi sui quali non è stato possibile effettuare lo strappamento (circa 1%) a causa di un fissaggio eccessivamente forte delle lastre di zinco sulle piastre di base di catodo di alluminio.

Va anche notato che quando viene fatto qui riferimento a piastre di base di catodo di alluminio, ciò significa che le piastre di base sono costituite principalmente di alluminio come è ben noto nella tecnica e, ovviamente questo include molte leghe di alluminio che sono adatte per tali scopi. Inoltre, il bordo della piastra di base di catodo di alluminio in cui i coltelli di strappamento si incuneano tra la piastra di base di catodo e le lastre di zinco elettrodepositate è munito preferibilmente di una zona di dielettrico per facilitare tale incuneamento. Questa zona di dielettrico è normalmente prevista sulla parte di bordo superiore della piastra di base di catodo, normalmente in corrispondenza del livello della linea di soluzione. Inoltre, entrambi i bordi delle piastre di base di catodo di alluminio sono muniti normalmente di strisce di bordo di dielettrico in modo da impedire l'elettrodeposizione di zinco su tali bordi. Ciò è ben noto nella tecnica.

Inoltre, secondo la presente invenzione, è preferibile fornire un insieme appaiato ad immagine speculare di bracci di guida e coltelli di strappamento appaiati ad immagine speculare in corrispondenza delle estremità libere di essi. E' anche vantaggioso fornire detti coltelli di strappamento di lame aventi una curvatura che corrisponde al profilo o curvatura della zona di dielettrico in cui le lamine incontrano detto profilo; ciò aumenta la capacità di incuneamento tra le lastre di zinco e le piastre di base di catodo in quel punto senza danneggiare le piastre di base di catodo di alluminio.

La rotazione del complesso a braccio di strappamento dovrebbe pure venire effettuata con un raggio di rotazione tale che le lame dei coltelli colpiscano in maniera corretta la zona di dielettrico della piastra di base di catodo ed in seguito all'incuneamento tra le lastre di zinco e la piastra di base di catodo proseguino secondo un arco verso il basso in modo da intersecare l'area centrale della piastra di base di catodo. Dopo 1'incuneamento tra la piastra di base di catodo e le lastre di zinco, i coltelli di strappamento possono venire separati per facilitare l'operazione di strappamento.

Infine, è vantaggioso lavare a spruzzo i catodi prima dello strappamento delle lastre di zinco e lavare a spruzzo la piastra di base di catodo sottoposta a strappamento dopo il distacco delle lastre di zinco per eliminare da essa qualsiasi elettrolito acido residuo.

Una volta che le lastre di zinco sono state staccate come su descritto, essi cadranno per gravità su un idoneo trasportatore e verranno trasportate ad una appropriata zona di impilamento e di immagazzinamento.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

L'invenzione verrà descritta ulteriormente con riferimento ai disegni annessi, in cui:

la figura 1 è una vista laterale dell'intero sistema comprendente l'apparecchio di strappamento (senza il meccanismo di strappamento) , un trasportatore di impalamento, un trasportatore di scarico ed uno scomparto di ricevimento per le pile di lastre di zinco;

la figura 2 è una vista da una estremità dell'apparecchio di strappamento della presente invenzione includente il meccanismo di strappamento;

la figura 3 è una vista dal retro del meccanismo di strappamento, includente la sua intelaiatura di carrello;

la figura 4 è una vista in prospettiva del meccanismo di strappamento della presente invenzione;

la figura 5 è una vista dall'alto del complesso a braccio di strappamento della presente invenzione,-la figura 6 è una vista laterale del complesso a braccio di strappamento della presente invenzione ;

la figura 7 è una vista frontale A-A della disposizione dei coltelli di strappamento sul complesso a braccio di strappamento;

la figura 8 è una vista che mostra il complesso a braccio di strappamento in funzione; e

la figura 9 è una vista in prospettiva di un telaio di supporto allungato per appendere catodi, includente un trasportatore in corrispondenza della sua parte inferiore per rimuovere le lastre di zinco dopo lo strappamento.

DESCRIZIONE,DELLA REALIZZAZIONE PREFERITA L'intero sistema quale illustrato nella figura 1 mostra l'apparecchio di strappamento automatico di zinco 10 della presente invenzione (senza il meccanismo di strappamento) combinato con un trasportatore di impilamento 12, un trasportatore di scarico 14 ed uno scomparto di ricezione 16 di pile di lastre di zinco. Va notato che vengono impiegati gli stessi numeri di riferimento quando si riferiscono agli stessi elementi in tutte le figure.

Nell'apparecchio 10, il telaio superiore bidimensionale di acciaio 18 supporta un motore 20 che effettua il sollevamento e l'abbassamento della barriera di supporto di catodi 22 nelle sue rotaie di guida 24 usando una fune metallica avvolta attorno ad una coppia di bobine di avvolgimento 23 collegate da un albero 25.

Nell'apparecchio 10 è altresì contenuto un telaio di supporto allungato, rettangolare, di forma scatolare 26 e in corrispondenza della sua estremità superiore sono previsti mezzi 28 atti a supportare barre di testa di una molteplicità di catodi 30. Questi mezzi 28 sono costituiti normalmente da una molteplicità di barre 32 (vedere figura 4 e figura 9) con nervature laterali 35 in corrispondenza della loro parte inferiore, le quali barre 32 sono montate parallele una all'altra attraverso la larghezza del telaio allungato 26 ed hanno piccole fessure tra esse per l'inserimento dei catodi in modo che le barre di testa 34 poggino sulle nervature 35 quando i catodi 30 sono sospesi. Nel commercio ciò viene chiamato normalmente "tavola di strappamento".

Per la realizzazione da usare in impianti di celle elettrolitiche di Jephson, vi sono quarantuno barre 32, che sono anche chiamate "bracci di tavola", intagliati nella piastra di base piana di strappamento. Questi bracci sono una parte integrale della piastra di base e sono supportati lungo la loro estensione da nervature di supporto strutturali avvitate 35 che sono saldate ad una piastra posteriore di montaggio di acciaio 33 che è essa stessa fissata saldamente all'elemento di telaio principale del telaio di acciaio 18. Le nervature di supporto 35 (vedere figura 4 e figura 9) sono di profondità sufficiente (per esempio 50 mm) per supportare il peso dell'intera rastrelliera di catodi 30 lungo l'estensione della tavola di strappamento e le fessure ricavate tra le nervature 35 sono di dimensione sufficiente a consentire il passaggio della barra distanziatrice 31 (vedere figura 9) prevista subito al disotto della barra di testa 34 che così poggia su dette nervature 35. La barra distanziatrice 31 che supporta la barra di testa di catodo corre lungo l'intera larghezza della tavola di strappamento ed i bracci a tavola sono separati dalle fessure di ricezione di catodi che si allargamento aperte di circa 30° in corrispondenza delle loro estremità esterne per guidare più agevolmente la rastrelliera di catodi durante l'operazione di caricamento.

La barriera di supporto 22 è nella sua posizione di riposo in corrispondenza della parte inferiore del telaio di supporto come mostrato nella figura 9. Tuttavia, una volta che tutti i catodi 30 sono stati caricati sulla tavola di strappamento, la barriera di supporto 22 viene sollevata lungo rotaie di guida 24 alla sua posizione operativa quale mostrata nella figura 1. In questa posizione la barriera di supporto 22 solleva leggermente una estremità delle barre di testa 34 e fornisce inoltre una superficie di supporto per la parte superiore dei catodi 30 quando viene effettuato lo strappamento.

Nella figura 1 e nella figura 9 il trasportatore di strappamento 36 è mostrato con catene 36a e 36b per rimuovere le lastre di zinco 38 che cadono su esso (vedere figura 8). Le lastre di zinco vengono trasportate fuori dall'apparecchio di strappamento 10 e sul trasportatore di impilamento 12. Il trasportatore di strappamento 36 è montato sul fondo di un canale a forma di U 39 che aiuta a tenere le lastre di zinco 38 cadute in posizione appropriata per la rimozione. Se una lastra di zinco "aderente" non viene staccata dopo due o tre tentativi mediante il meccanismo di strappamento, ciò verrà rivelato da un rivelatore a fascio fotoelettrico 41 nel canale 39 (vedere figura 9) che rivela la caduta delle lastre di zinco staccate sul trasportatore di strappamento, ed il meccanismo di strappamento verrà allora fatto avanzare lasciando la lastra di zinco "aderente" non staccata.

Con riferimento alla figura 1 e alla figura 2, il telaio superiore bidimensionale 18 comprende inoltre staffe di montaggio 17 per un modulo di attuatore lineare 19 per l'azionamento dell'intelaiatura di carrello 21 del meccanismo di strappamento, e comprende inoltre travi di supporto 27a e 27b per fornire due rotaie posteriori a blocchi di supporto 29a e 29b per supportare il carrello della testa di strappamento montato.

Per fornire la mobilità, l'intero apparecchio 10 è montato su ruote 40, 42. Vi sono quattro tali ruote ed esse sono azionate individualmente idraulicamente. Le ruote sono sterzatili tramite singoli gruppi idraulici a cilindro e pistone.

Con riferimento alla figura 2 e alla figura 3 in particolare, l'intelaiatura di carrello di meccanismo di strappamento 21 viene azionata mediante il modulo di attuatore lineare 19 fissato al telaio superiore di acciaio 18. Il modulo di attuatore lineare 19 è fornito di un blocco di azionamento a sommità piatta integrale al quale è fissata una mensola 44 per mezzo di due perni 46a, 46b che servono a collegare l'attuatore lineare 19 all'intelaiatura di carrello 21 per mezzo della piastra 48 saldata attorno alla linea centrale di una trave di supporto principale 50 dell'intelaiatura di carrello 21. Ovviamente, possono venire usati altri mezzi di fissaggio, ma il vantaggio del collegamento a perni è che mentre esso è meccaniccamente stabile, esso fornisce un rapido scollegamento del carrello se ciò è necessario per la manutenzione.

L'intelaiatura di carrello 21 è supportata sul telaio superiore di acciaio 18 mediante una coppia di rotaie a blocchi di supporto saldati 29a, 29b situate sopra e sotto l'attuatore lineare 19. Queste rotaie sono munite di blocchi di fissaggio inchiavettati orizzontalmente che sono montati con blocchi di ricezione 52 imbullonati a piastre 54 che sono saldate alla intelaiatura di carrello 21.

Come mostrato nella figura 2 e nella figura 4, la parte inferiore della intelaiatura di carrello 21 sporge verso il basso ad un angolo tale che la sua estremità inferiore penetra nel telaio di supporto di catodo 26 ed è posizionata vicino ai catodi sospesi 30. Un complesso a braccio di strappamento singolo girevole 56 è montato centralmente su un perno di rotazione 58 in corrispondenza della parte inferiore dell'intelaiatura di carrello 21. Il complesso a braccio di strappamento 56 comprende una coppia di bracci di guida 56a e 56b come ben mostrato in particolare nella figura 5. Essi sono uniti insieme da una scatola ingranaggi 60 in comune, la scatola ingranaggi 60 contiene due ingranaggi cilindrici circolari 62, azionati da un cilindro idraulico 64 con una camma di spostamento. Un raccordo di lubrificazione 66 è previsto per la lubrificazione della scatola ingranaggi 60. Gli ingranaggi cilindrici 62 sono collegati a e azionano alberi di coltelli 68, e così fanno funzionare i coltelli 70a e 70b del complesso a coltelli 70. Tra i bracci di guida 56a e 56b è previsto un intervallo 57 che è sufficientemente ampio da consentire la penetrazione in esso della piastra di base di catodo quando viene effettuata l'operazione di strappamento .

Il complesso a coltelli 70 è mostrato in dettaglio nella figura 7 che è una vista lungo la linea A-A di figura 6. Qui, i coltelli 70a e 70b sono mostrati nella loro posizione chiusa in linee intere e nella loro posizione aperta o allargata in linee tratteggiate. Il corpo del complesso a colteli 70 incorpora una sede per chiavette 72 in un foro che accoglie l'albero di coltello 68 in modo che ciascun coltello possa venire allineato saldamente con l'albero di coltello. Il corpo del coltello incorpora inoltre un blocco di fermo 74 che, unitamente a viti di fermo 76, limita l'arco di movimento di ciascun coltello 70a, 70b fino ad un grado desiderato di rotazione (per esempio 30°) e consente un posizionamento molto preciso delle lame di coltello 71a, 71b sul bordo del catodo 30. Quando il catodo 30 comprende una superficie di dielettrico 89 come mostrato nella figura 2, le lame di coltello 71a, 71b colpiscono con precisione detta superficie di dielettrico 89 e poi penetrano tra le lastre di zinco 348 e la piastra di base di catodo 37 (vedere figura 8), dopo di che esse si allargamento per facilitare lo strappamento delle lastre di zinco 38 dalla piastra di base 37. Il raggio di curvatura 71 delle lame di coltello (vedere figura 6) è preferibilmente lo stesso del profilo della superficie di dielettrico 89 in cui detta lama si incunea tra le lastre di zinco e la piastra di base di catodo.

Il meccanismo di strappamento della presente invenzione funziona automaticamente. L'intelaiatura di carrello 21 viene azionata dall' attuatore lineare 19 che viene fatto funzionare elettricamente in modo che il complesso a braccio di strappamento 56 si fermi automaticamente in corrispondenza di ciascun catodo 30 e venga posizionato in modo che l'intervallo 57 sia in allineamento con ciascun detto catodo. Poi, il complesso a braccio 56 viene inclinato come mostrato nella figura 2 e nella figura 8 con i coltelli 56a e 56b che si allargano quando le lame di coltello 71a e 71b sono penetrate tra le lastre di zinco 38 e la piastra di base di catodo 37, ed una volta che viene completata l'operazione di strappamento, il complesso a braccio di strappamento 56 ritorna alla sua posizione iniziale sostanzialmente verticale come mostrato in particolare nella figura 4. Il controllo automatico dell'operazione viene fornito per mezzo di un PLC che può essere situato in qualsiasi posto desiderato. Nella figura 1 esso è mostrato in 45. E' previsto inoltre un controllo di inserimento/disinserimento 47 in modo da spegnere la macchina o di riaw iarla in qualsiasi momento desiderato.

Per facilitare il corretto posizionamento automatico del complesso a braccio in corrispondenza di ciascun catodo, è preferibile che il catodo che è subito avanti a quello che sta venendo sottoposto a strappamento, sia in una posizione eretta. Normalmente, lo strappamento procede da destra a sinistra guardando l'apparecchio 10 in figura 1. Per mantenere tale catodo diritto (vedere catodo 30a in figura 8), è previsto un braccio 83 sull'intelaiatura di carrello 21, davanti al complesso a braccio 56, il quale braccio 83 viene abbassato contemporaneamente al complesso a braccio 56 e tiene il catodo subito avanti al catodo che sta venendo sottoposto a strappamento in una posizione eretta malgrado la pressione che viene esercitata su esso dalla lastra di zinco 38 che cade. Ciò può essere visto particolarmente bene nella figura 8 in cui il catodo 30a che è subito avanti a quello che sta venendo sottoposto a strappamento è eretto, mentre la piastra di base di catodo 37a che sta subito dietro al catodo che sta venendo sottoposto a strappamento è stata inclinata dalla lastra di zinco 38 che cade. Inoltre, può essere prevista una spazzola 85 con lunghe setole in corrispondenza dell'angolo posteriore inferiore dei catodi 30 per impedire loro di oscillare.

Inoltre, sono previsti dispositivi di lavaggio nel meccanismo di strappamento per lavare a spruzzo le superfici dei due catodi subito di fronte a quello che sta venendo sottoposto a strappamento e le superfici delle due piastre di base di catodo subito dietro il catodo che sta venendo sottoposto a strappamento. Ciò viene fatto per mezzo di teste di spruzzo 80 che sono montate simmetricamente su ciascun lato del complesso a braccio di strappamento 56. Ciascuna testa 80 è collegata ad un cilindro idraulico e pistone 82 che ha una corsa sufficiente a fare avanzare la testa di lavaggio 80 lungo l'intera larghezza di un catodo. Su ciascuna testa di lavaggio 80 vi è una coppia superiore di ugelli a getto intero, disposti in modo da spruzzare orizzontalmente ad un livello subito al disopra della sommità della lastra di zinco sul catodo, ed una coppia inferiore di ugelli a getto a V disposti in modo da spruzzare ad un angolo verso il basso di 45°. Acqua sotto pressione viene fornita tramite tubi flessibili allungabili 84.

Come mostrato nella figura 1, una volta che le lastre di zinco sono state sottoposte a strappamento o staccate come su descritto, esse vengono trasportate dal trasportatore di strappamento 36 fuori dall'apparecchio 10 e nel trasportatore di impilamento 12. La figura 1 mostra il trasportatore di impilamento 12 in due tracciati, cioè nella sua posizione completamente sollevata quando lo scomparto di ricezione 16 è pieno, mostrata in linee intere, e nella sua posizione abbassata quando lo scomparto di ricezione 13 è vuoto, mostrata in linee tratteggiate. Il trasportatore di impilamento 12 comprende catene di trasportatore 11 contenute in un canale a forma di U 13 che è regolabile in altezza tramite un pistone - cilindro idraulico 15 che è controllato normalmente da un rivelatore fotoelettrico il quale misura la pila di lastre di zinco nello scomparto di ricezione 16 del trasportatore di scarico 14. Sia le catene di trasportatore di impilamento 11 che le catene di trasportatore di strappamento 36a, 36b possono venire azionate dallo stesso motore idraulico cosicché i due trasportatori a catena si muovono allo stesso regime di velocità.

Quando le lastre di zinco arrivano all'estremità del rocchetto di avvolgimento del trasportatore di impilamento 12, esse passano attraverso due rulli espulsori 43, 45. Il rullo espulsore inferiore più grande 43 è azionato a due volte la velocità delle catene 11 del trasportatore di impilamento. Il rullo di guida superiore di acciaio pesante 45 è senza oscillazione sui bracci di supporto 47 che sono incernierati su perni di rotazione 49 sul telaio del canale 13 del trasportatore di impilamento. In questa maniera, le lastre di zinco espulse cadono secondo archi uniformi nel trasportatore di scarico 14 dello scomparto di ricezione 16 per venire fermate dalle porte di arresto 51. Il trasportatore di impilamento è collegato direttamente alla macchina di strappamento 10 mediante un collegamento a perno 53 che è libero di ruotare verticalmente, ma non orizzontalmente, ed è supportato da due piccole ruote di tipo orientabile 55 situate in corrispondenza delle estremità di uscita del trasportatore, che sono libere di orientarsi, ma non sono motorizzate.

Le catene 87 del trasportatore di scarico sono collegate ad un telaio strutturale aperto 59 che comprende uno scomparto di ricezione munito di pareti laterali di trasportatore di scarico 61 e l'area di immagazzinamento di fasci a lati aperti 63 di dimensione sufficiente ad accogliere almeno due fasci di lastre di zinco. Quando un rivelatore fotoelettrico segnala che lo scomparto di ricezione 61 è pieno, le porte di fermo 51 all'estremità lontana dello scomparto viene aperto mediante un cilindro idraulico e pistone 65 ed il fascio di lastre di zinco vengono portate verso il trasportatore di scarico 87 in modo da poggiare su piedi di supporto 67 di una trave mobile 69 che è azionata da pistoni e cilindri idraulici 73 e da camme di spostamento 75. La trave mobile fa avanzare il fascio 77 di lastre di zinco in posizione nell'area di immagazzinamento di fasci 63 per il prelevamento con sollevamento a forca come è mostrato in linee tratteggiate in figura 1. Il trasportatore a catena 87 è azionato da un motore idraulico 79 e l'intera unità 16 poggia su quattro ruote orientabili 81 girevoli non motorizzate.

Va inteso, ovviamente, che la realizzazione preferita su descritta non è in alcun modo limitativa e possono venire apportate molte modifiche ovvie dagli esperti nella tecnica senza allontanarsi dallo spirito e campo della presente invenzione.

Claims (27)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio per lo strappamento automatico di lastre di zinco elettrodepositate da piastre di base di catodo di alluminio, comprendente: a) un telaio di supporto allungato su una zona superiore del quale sono previsti mezzi per supportare barre di testa di una molteplicità di catodi in modo che detti catodi sono appesi verticalmente in allineamento parallelo uno con l'altro, detti catodi comprendendo le piastre di base di catodo di alluminio con le lastre di zinco elettrodepositate su ciascun lato di esse; b) un meccanismo di strappamento comprendente una intelaiatura di carrello montata per un movimento lineare su un lato di detto telaio di supporto allungato, detto meccanismo di strappamento comprendendo un complesso a braccio di strappamento girevole singolo portato da detta intelaiatura di carrello, detto complesso a braccio di strappamento avendo una coppa di bracci di guida separati da un intervallo di larghezza sufficiente a far penetrare ciascuna piastra di base di catodo in detto intervallo, ed avendo, in corrispondenza delle estremità libere esterne di detti bracci di guida, una coppia di coltelli di strappamento con lame atte ad incunearsi tra detta piastra di base di catodo e dette lastre di zinco su ciascun lato del catodo quando il complesso a braccio di strappamento viene fatto ruotare verso ed incontra un bordo laterale del catodo, con ciascun coltello che penetra successivamente tra la piastra di base di catodo e la lastra di zinco su ciascun lato del catodo; c) mezzi per muovere linearmente detta intelaiatura di carrello lungo il lato di detto telaio di supporto allungato e per arrestare automaticamente detta intelaiatura di carrello e posizionare detto complesso a braccio di strappamento in allineamento con ciascun catodo successivo; d) mezzi per far ruotare automaticamente detto complesso a braccio di strappamento, ad ogni arresto dell'intelaiatura di carrello, da una posizione iniziale, generalmente verticale, verso la parte superiore del bordo laterale del catodo, cosicché le lame dei coltelli di strappamento si incuneano tra la piastra di base di catodo e le lastre di zinco quando dette lame vengono in contatto con il catodo, e per far proseguire la rotazione di detto complesso a braccio finché le lastre di zinco vengono separate dalla piastra di base di catodo e cadono per gravità su una zona inferiore del telaio di supporto allungato, e poi per far tornare detto complesso a braccio alla sua posizione originale, e) mezzi sulla zona inferiore del telaio di supporto per rimuovere le lastre di zinco che sono cadute dopo la separazione dalle piastre di base di catodo .
2. 2. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi per supportare le barre di testa di una molteplicità di catodi comprendono una tavola di strappamento con fessure di ricezione di catodo distanziate uniformemente situate tra bracci di tavola paralleli, che consentono che i catodi vengano caricati di lato nelle fessure distanziate uniformemente e vengano sospesi verticalmente da detta tavola di strappamento in allineamento parallelo uno con l'altro.
3. 3. Apparecchio secondo la rivendicazione 2, in cui è prevista inoltre una barriera di supporto di catodi montata orizzontalmente per supportare le barre di testa dei catodi una volta che i catodi sono sospesi sulla tavola di strappamento, detta barriera di supporto di catodi essendo mobile da una posizione di riposo sulla base del telaio di supporto allungato ad una posizione operativa sotto le estremità delle barre di testa dei catodi in corrispondenza del lato del telaio di supporto allungato opposto al lato in cui è montato il meccanismo di strappamento.
4. 4. Apparecchio secondo la rivendicazione 3, in cui è installata una spazzola antioscillazione avente setole lunghe e rigide, in modo che quando i catodi vengono caricati sulla tavola di strappamento e la barriera di supporto è nella posizione operativa, un angolo inferiore dei catodi è spinto a forza nelle setole della spazzola, impedendo in tal modo che detti catodi oscillino.
5. 5. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, in cui il complesso a braccio di strappamento è montato centralmente su un perno di rotazione nell'intelaiatura di carrello e comprende un insieme appaiato ad immagine speculare di bracci di guida con l'intervallo tra essi, detto insieme di bracci di guida essendo unito in corrispondenza della sua base da una scatola ingranaggi in comune ed essendo munito in corrispondenza delle sue estremità libere di una coppia di insiemi ad immagine speculare di coltelli ciascuno montato sull'estremità esterna di ciascun braccio di guida.
6. 6. Apparecchio secondo la rivendicazione 5, in cui l'intelaiatura di carrello supporta inoltre un cilindro idraulico contenente un pistone che aziona una camma di spostamento fissata al perno di rotazione del complesso a braccio di strappamento per impartire un movimento di rotazione in avanti e indietro controllato ai coltelli di strappamento.
7. 7. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, in cui i catodi sono muniti di una zona di dielettrico in corrispondenza della parte superiore del bordo laterale in cui le lame dei coltelli di strappamento vengono inizialmente in contatto con il catodo durante l'operazione di strappamento, caratterizzato dal fatto che dette lame sono fatte in modo da avere una curvatura che corrisponde al profilo della zona di dielettrico in cui dette lame si incuneano tra la piastra di base di catodo e le lastre di zinco su ciascun lato del catodo.
8. 8. Apparecchio secondo la rivendicazione 12, in cui i mezzi per muovere, arrestare e posizionare automaticamente l'intelaiatura di carrello, con il complesso a braccio di strappamento che viene con ciò allineato successivamente con ciascun catodo da sottoporre a strappamento, comprende una trasmissione di attuatore lineare azionata elettricamente controllata da un PLC.
9. 9. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi per far ruotare automaticamente il complesso a braccio di strappamento e far proseguire il movimento di rotazione finché le lastre di zinco vengono separate dalla piastra di base di catodo sono azionati idraulicamente e controllati da un PLC.
10. 10. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, in cui l'intelaiatura di carrello comprende inoltre un braccio antioscillazione che funziona in modo da venire in contatto e tenere a posto il catodo successivo al catodo che sta venendo attualmente sottoposto a strappamento, in modo da impedire la sua oscillazione in seguito alla caduta della lastra di zinco ed evitare un errore di posizionamento del complesso a braccio di strappamento .
11. 11. Apparecchio secondo le rivendicazioni 1, 5, 6 o 9, in cui i coltelli di strappamento sono programmati in modo da aprirsi violentemente, lontano dalla piastra di base di catodo, dopo la penetrazione tra detta piastra di base di catodo e le lastre di zinco, spingendo in tal modo le lastre di zinco verso l'esterno e facilitando il loro strappamento.
12. 12. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, in cui l'intelaiatura di carrello comprende inoltre un dispositivo di lavaggio per lavare i catodi subito avanti a quello che sta venendo sottoposto a strappamento e le piastre di base di catodo subito dietro al catodo che sta venendo sottoposto a strappamento .
13. 13. Apparecchio secondo la rivendicazione 12, in cui detto dispositivo di lavaggio comprende appropriate teste di spruzzo a getto montato su singole aste estensibili che sono situate subito sopra l'altezza della sommità delle lastre di zinco sul catodo e che sono lunghe abbastanza da raggiungere l'intera lunghezza del catodo e mezzi per far avanzare e retrarre le teste orizzontalmente lungo la larghezza del catodo, dette teste essendo situate sulla intelaiatura di carrello in modo che, quando estese, esse penetrano tra due catodi che sono situati subito avanti al catodo che sta venendo sottoposto a strappamento e tra due piastre di base di catodo che sono situate subito dietro il catodo che sta venendo sottoposto a strappamento, e sono previsti mezzi per alimentare acqua sotto pressione in dette teste di spruzzo a getto in modo da effettuare un lavaggio appropriato di detti catodi e di dette piastre di base di catodo.
14. 14. Apparecchio secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13, che è supportato e mosso per mezzo di almeno quattro ruote, almeno due delle quali sono sterzabili, in modo da rendere detto apparecchio mobile.
15. 15. Apparecchio secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, in cui mezzi nella zona inferiore del telaio di supporto per rimuovere le lastre di zinco cadute includono un trasportatore che trasporta dette lastre di zinco fuori dall'apparecchio e su un trasportatore di impilamento che impila dette lastre di zinco su base continua su un altro trasportatore di scarico che sposta le pile di lastre di zinco ad uno scomparto di ricezione dal quale esse vengono rimosse mediante un carrello di sollevamento a forca o simile.
16. 16. Metodo per lo strappamento automatico di lastre di zinco elettrodepositate da piastre di base di catodo di alluminio comprendente: a) sospendere su un telaio di supporto allungato una molteplicità di catodi in modo che essi siano appesi verticalmente in allineamento parallelo uno con l'altro, detti catodi comprendendo le piastre di base di catodo di alluminio con lastre di zinco elettrodepositate su ciascun lato di esse; b) fornire un meccanismo di strappamento comprendente una intelaiatura di carrello montata su un lato di detto telaio di supporto allungato, detta intelaiatura di carrello essendo mobile lungo una linea laterale di fianco a detto telaio di supporto allungato, detto meccanismo di strappamento comprendendo inoltre un complesso a braccio di strappamento singolo portato da detta intelaiatura di carrello ed avente una coppia di bracci di guida separati da un intervallo di larghezza sufficiente a far penetrare ciascuna piastra di base di catodo in detto intervallo ed avente, in corrispondenza delle estremità libere esterne di detti bracci di guida, una coppia di coltelli di strappamento con lame atte ad incunearsi tra detta piastra di base di catodo e dette lastre di zinco depositate su ciascun lato di essa, quando detto complesso a braccio di strappamento viene fatto ruotare verso ed incontra un bordo laterale di detto catodo; c) muovere detta intelaiatura di carrello linearmente lungo detta linea laterale e arrestare e fermare automaticamente il complesso a braccio singolo in corrispondenza di ciascun catodo successivo in modo che esso venga allineato successivamente con ciascun catodo,· d) in seguito a tale posizionamento, far ruotare automaticamente detto complesso a braccio da una posizione originale sostanzialmente verticale verso la parte superiore del bordo laterale del catodo in modo che le lame dei coltelli di strappamento si incuneino tra la piastra di base di catodo e le lastre di zinco su ciascun lato del catodo quando esse vengono in contatto con detto bordo laterale; e) sottoporre a strappamento dette lastre di zinco da detta piastra di base di catodo facendo proseguire il movimento di rotazione di detto complesso a braccio di strappamento con la piastra di base di catodo che penetra nell'intervallo tra i bracci di guida finché le lastre di zinco vengono separate da detta piastra di base di catodo, e poi far tornare detto complesso a braccio di strappamento alla sua posizione originale; f) far proseguire automaticamente l'operazione di strappamento finché sostanzialmente ciascun catodo sospeso su detto telaio di supporto allungato è stato così sottoposto a strappamento.
17. 17. Metodo secondo la rivendicazione 16, in cui l'arresto, posizionamento e rotazione automatici del complesso a braccio di strappamento vengono effettuati mediante un dispositivo di controllo logico programmabile munito di un pannello per le operazioni automatiche richieste.
18. 18. Metodo secondo la rivendicazione 17, in cui una delle dette operazioni automatiche fa ruotare il complesso a braccio di strappamento di un numero predeterminato di volte in successione se la prima volta non effettua lo strappamento delle lastre di zinco da un dato catodo.
19. 19. Metodo secondo la rivendicazione 18, in cui un'altra operazione automatica fa muovere il complesso a braccio di strappamento al catodo successivo se le lastre di zinco non vengono separate dal catodo dato dopo un numero predeterminato di tentativi.
20. 20. Metodo secondo la rivendicazione 16, in cui i bordi dei catodi in cui le lame dei coltelli di strappamento si incuneano tra la piastra di base di catodo e le lastre di zinco elettrodepositate sono muniti di una zona di dielettrico per facilitare tale incuneamento.
21. 21. Metodo secondo la rivendicazione 20, in cui detta zona di dielettrico è prevista sul bordo della piastra di base di catodo che è al livello della linea di soluzione durante l'elettrodeposizione di zinco.
22. 22. Metodo secondo le rivendicazioni 20 o 21, in cui oltre a detta zona di dielettrico, le piastre di base di catodo sono munite di striscie di bordo di dielettrico in modo da impedire l'elettrodeposizione di zinco su tali bordi.
23. 23. Metodo secondo le rivendicazioni 20 o 21, in cui le lame dei coltelli di strappamento hanno una curvatura che corrisponde al profilo della zona di dielettrico nel punto in cui dette lame si incuneano tra la piastra di base di catodo e le lastre di zinco.
24. 24. Metodo secondo le rivendicazioni 20, 21, 22 o 23, in cui la rotazione del complesso a braccio di strappamento viene effettuata con un raggio di rotazione tale che le lame dei coltelli di strappamento colpiscono in maniera corretta la zona di dielettrico su ciascun lato del catodo e proseguono secondo un arco verso il basso in modo da intersecare l'area centrale della piastra di base di catodo, cosicché ciascun braccio di guida passa sul lato opposto della piastra di base di catodo che sta venendo sottoposta a strappamento senza toccare detta piastra di base.
25. 25. Metodo secondo la rivendicazione 24, in cui quando proseguono secondo un arco verso il basso, i coltelli di strappamento vengono allargati automaticamente per facilitare l'operazione di strappamento.
26. 26. Metodo secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 16 a 25, in cui i catodi vengono lavati a spruzzo prima dello strappamento delle lastre di zinco, e le piastre di base di catodo vengono lavate a spruzzo dopo lo strappamento delle lastre di zinco.
27. 27. Metodo secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 16 a 20, in cui, dopo lo strappamento, le lastre di zinco cadono per gravità su un trasportatore inferiore e vengono trasportate da esso per venire impilate e trasportate su un'area di immagazzinamento.