DE3247368C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Reinigen der die Anodenblöcke tragenden Anodenstangen für elektrolyti­ sche Aluminiumschmelzbäder, bestehend aus zwei von den ent­ gegengesetzten Seiten gegen die Anodenstange anstellbaren rotierenden Reinigungsbürsten, die jeweils in einer zur Anodenstange hin offenen Absaughaube einer Absaugvorrichtung angeordnet sind.

Die bei der Aluminiumgewinnung verwendeten Kohleanoden wer­ den bekanntlich an Anodenstangen angeordnet, die an ihrem unteren Ende Metallnippel zur Halterung des Anodenblocks aufweisen. Da sich die Kohleanoden im Betrieb verbrauchen, ist es erforderlich, die Restanoden in bestimmten Zeitab­ ständen von den Anodenstangen bzw. ihren Metallnippeln zu entfernen. Außerdem werden aus Wirtschaftlichkeitsgründen die aus Aluminium bestehenden Anodenstangen wieder aufge­ arbeitet. Dabei werden die verschmutzten Kontaktflächen der Anodenstangen abgeschliffen, was mit Hilfe von Metallbür­ sten od. dgl. geschieht.

Mit der älteren deutschen Patentanmeldung P 31 42 849.5 (veröffentlicht als DE-OS 31 42 849) ist eine Anodenstangenreinigungsmaschine vorgeschlagen wor­ den, die mit zwei Reinigungsbürsten ausgerüstet ist, die mittels eines zwischen ihnen angeordneten Anstellzylinders von den entgegengesetzten Seiten her gegen die Anodenstange anstellbar sind. Die beiden Reinigungsbürsten werden wäh­ rend des Reinigungsvorgangs mit gleicher Anpreßkraft gegen die Anodenstangenflächen gedrückt, wobei zugleich ver­ schleißbedingte Durchmesserverkleinerungen der rotieren­ den Bürsten selbsttätig ausgeglichen werden. Um bei der Anodenstangenreinigungsmaschine nach der vorgenannten Pa­ tentanmeldung den beim Reinigungsvorgang anfallenden Schmutz abzusaugen, sind die rotierenden Stahlbürsten in Absaughauben angeordnet, die jeweils an eine Absauglei­ tung angeschlossen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer solchen Anodenstangenrei­ nigungsmaschine, die Absaugvorrichtung so auszubilden, daß eine wirksame Schmutzabsaugung auch bei dem unvermeidlichen Verschleiß der rotierenden Bür­ sten gewährleistet bleibt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

In den Ansprüchen 2 bis 11 sind Ausbildungen der Einrichtung nach Anspruch 1 angegeben.

Dadurch, daß die Absaughauben und die Reinigungsbürsten in Richtung auf die Anodenstange und in Gegenrichtung relativ zueinander beweglich sind, ist es möglich, den Abstand der Absaughauben von der in der Reinigungsposition befindlichen Anodenstange unabhängig von dem Verschleißzustand der Bür­ sten stets konstant zu halten, wodurch eine wirksame Schmutzabsaugung auch bei stärkerer Abnutzung der Bürsten noch gewährleistet bleibt. Die Anstellvorrichtungen be­ wirken dabei eine selbsttätige Nachführung der Absaughau­ ben in Anpassung an die sich verschleißenden und dabei in ihrem Durchmesser kleiner werdenden Bürsten. Für die An­ stellvorrichtungen können einfache Federvorrichtungen od. dgl. Verwendung finden.

Vorzugsweise sind die Absaughauben mit sich gegen die Ano­ denstange abstützenden Anschlagorganen od. dgl. versehen, die aus Stützrollen, Stützleisten u. dgl. bestehen können und die sicherstellen, daß die von der angesaugten Luft durchströmten Spaltöffnungen zwischen Anodenstange und Ab­ saughauben stets einen im wesentlichen konstanten Quer­ schnitt haben, so daß auch die für die wirksame Schmutz­ absaugung erforderlichen Luftströmungsgeschwindigkeiten stets im wesentlichen konstant bleiben. Die Anschlagor­ gane werden zweckmäßig von Gehäuseteilen gebildet, welche jeweils die Umfangswand der Absaughauben auf deren offe­ nen Seite bis zur Anodenstange hin verlängern.

Es empfiehlt sich, die Absaughauben an Stangenführungen zu führen, die zweckmäßig an den Bürstenträgern befestigt sind, wobei sich die Anstell- bzw. Federvorrichtungen gegen die Bürstenträger abstützen können. Bei einer bevorzugten Aus­ führungsform der Erfindung sind die Reinigungsbürsten nebst ihrem Antrieb und den Absaughauben an Pendelarmen angeordnet, die in Gelenken mit zur Bürstendrehachse pa­ rallelen Gelenkachsen an einem heb- und senkbaren sowie quer verfahrbaren Schlitten aufgehängt sind, wobei an den von den Antriebswellen der Bürsten durchgriffenen Gehäuse­ teilen Konsolen od. dgl. befestigt sind, welche die Absaug­ hauben hintergreifen und die Führungen für die Absaughau­ ben tragen. Mit Hilfe des quer zur Anodenstange beweglichen Schlittens lassen sich die beiden Reinigungsbürsten von ei­ ner Ruheposition, in der auch ein leichtes Auswechseln der Bürsten möglich ist, in die Bearbeitungsposition bringen, in der sie an den gegenüberliegenden Anodenstangenflächen anliegen. Während der Reinigungsarbeit werden die Bürsten in Längsrichtung an der Anodenstange entlanggeführt, was mit Hilfe eines Hubschlittens geschehen kann.

Die Absaughauben weisen zweckmäßig einen von einem umfangs­ seitigen Doppelmantel gebildeten Absaugkanal mit Ansaug­ öffnungen an der der Anodenstange zugeordneten offenen Haubenseite und mit an der Rückseite liegenden Absaug­ stutzen od. dgl. auf. Vorzugsweise sind die Ansaugöffnun­ gen innenseitig an den die Anschlagorgane der Absaughau­ ben bildenden Gehäusevorsprüngen angeordnet.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher er­ läutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung in einer Stirnansicht;

Fig. 2 ebenfalls in Seitenansicht und in größerem Maß­ stab die beiden Reinigungsbürsten nebst zuge­ ordneter Schmutzabsaugvorrichtung der Einrich­ tung nach Fig. 1;

Fig. 3 in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, eine einzelne Reinigungsbürste nebst Absaug­ haube;

Fig. 4 eine der beiden Absaughauben der Einrichtung nach den Fig. 1 bis 3 im Schnitt.

Die dargestellte Reinigungseinrichtung weist einen auf ei­ nem Boden oder Fundament 10 stehenden Maschinenrahmen 11 mit zwei vertikalen Ständern 12 auf, die mit Vertikalfüh­ rungen 13 für einen Hubschlitten 14 versehen sind. Letz­ terer besteht aus zwei Schlittenteilen 15 und 16, die sich jeweils in einem Ständer 12 führen und die über Querträger 17 und 18 verbunden sind. Zwischen den beiden Ständern 12 ist im unteren Bereich des Maschinenrahmens 11 an einem Querträger 19 eine Hubvorrichtung 20 in einem Gelenk 21 gelagert, deren teleskopartig ausfahrbarer Teil im Gelenk 22 an dem unteren Querträger 18 des Hubschlittens 14 an­ geschlossen ist. Die Hubvorrichtung 20 besteht z. B. aus einem hydraulischen oder pneumatischen Schubkolbengetrie­ be oder aus einer von einem Motor 23 angetriebenen Spin­ del od. dgl. Mit Hilfe der Hubvorrichtung 20 ist daher der Hubschlitten 14 im Maschinenrahmen 11 heb- und senkbar, wobei er sich an den beiden Ständern 12 führt.

Der Hubschlitten 14 weist an seinem oberen Querträger 17 eine aus zwei parallelen Führungsschienen bestehende Quer­ führung 24 für einen Schlitten 25 auf, der somit zwischen den beiden Ständern 12 in Horizontalrichtung quer verfahr­ bar ist. Die Querbewegung des Schlittens 25 erfolgt mit­ tels eines zwischen dem Querträger 17 und dem Schlitten 25 gelenkig eingeschalteten Druckmittelzylinder 26.

An der Unterseite des Schlittens 25 sind in Gelenken 27 zwei Pendelarme 28 angeschlossen, die an ihren unteren En­ den jeweils eine aus einer Stahlbürste bestehende rotie­ rende Reinigungsbürste 29 tragen. Die beiden Reinigungsbür­ sten 29 drehen sich um eine horizontale Achse, die paral­ lel zur Gelenkachse der Gelenke 27 verläuft. An jedem Pen­ delarm 28 ist ferner eine die Reinigungsbürste 29 teilwei­ se umschließende Absaughaube 30 zum Absaugen des beim Rei­ nigungsvorgang anfallenden Schmutzes angeordnet. Die bei­ den Pendelarme 28 sind unterhalb der Drehachsen der Reini­ gungsbürsten 29 über eine Werkzeug-Anstellvorrichtung 31 verbunden, die aus einem Druckzylinder 32 besteht, der in einem Gelenk 33 an dem einen Pendelarm 28 angeschlossen ist und dessen Kolbenstange 34 über ein Gelenk 35 mit dem anderen Pendelarm 28 verbunden ist. Zwischen den beiden Pendelarmen 28 und dem gemeinsamen Schlitten 25 sind sich kreuzende Dämpfungszylinder 36 gelenkig eingeschaltet, wel­ che die sich beim Reinigungsvorgang einstellenden Schwin­ gungen dämpfen.

In Fig. 1 ist eine in der Bearbeitungsposition befindliche Anodenstange 37 dargestellt, die in üblicher Weise aus Aluminium gefertigt ist und ein Rechteckprofil hat. Die Anodenstange 37 trägt an ihrem unteren Ende Metallnippel 38, an welchen nach Wiederaufarbeitung der Anodenstange der Anodenblock befestigt wird. Die Anodenstange 37 befin­ det sich in hängender Position. Sie ist an ihrem oberen Ende z. B. an einer Transporteinrichtung hängend angeschlos­ sen, mit deren Hilfe die Anodenstange in die Reinigungs­ einrichtung gebracht und nach der Wiederaufarbeitung aus der Reinigungseinrichtung herausgeführt wird. Zur Ausrich­ tung der Anodenstange 37 in der Bearbeitungsposition sind im unteren Bereich der beiden Ständer 12 Positioniervor­ richtungen 39 vorgesehen. Diese bestehen aus Positionier­ hebeln 40, die mit Hilfe von Stellschrauben 41 od. dgl. von der Seite her gegen die äußeren Nippel 38 anstellbar sind und auf diese Weise die Anodenstange 37 in der Bearbeitungs­ position ausrichten und seitlich abstützen.

Gemäß Fig. 3 ist jede Reinigungsbürste 29 am Ende einer An­ triebswelle 42 gelagert, die von einem Motor 43 über eine Kupplung 44 angetrieben wird. Der Motor 43 ist an dem Pen­ delarm 28 angeflanscht, der ein die Kupplung 44 und die Welle 42 aufnehmendes Gehäuseteil 45 mit den Wellenlagern 46 trägt. An den Gehäuseteilen 45 greift der Anstellzylin­ der 32 in den Gelenken 33 bzw. 35 an. An den Gehäuseteilen 45 sind Konsolen 47, z. B. Winkelkonsolen od. dgl., befestigt, welche die Absaughauben 30 hintergreifen (Fig. 2). Mit den beiden Konsolen 47 sind jeweils zwei parallele Stangenfüh­ rungen 48 verbunden, an denen sich die Absaughauben 30 in Richtung auf die Anodenstange 37 und in Gegenrichtung füh­ ren. Die Absaughauben 30 weisen an ihrer Ober- und Unter­ seite jeweils ein festes Führungsrohr 49 auf. Die Führungs­ rohre 49 führen sich auf den Stangenführungen 48. Die Führungen können nach Art von Gleitführungen oder Kugel­ buchsenführungen od. dgl. ausgeführt sein. Jeder Absaug­ haube ist eine nachgiebige Anstellvorrichtung in Gestalt von Federvorrichtungen 50 zugeordnet, die zwischen den Konsolen 47 und den Führungsrohren 49 angeordnet sind und aus die Führungsstangen 48 umschließenden Schraubenfedern bestehen. Die Federvorrichtungen 50 drücken die Absaughau­ ben 30 in Richtung auf die Anodenstange 37.

Die beiden Absaughauben 30 bestehen jeweils umfangsseitig aus einem Doppelmantel, zwischen dessen Außenmantel 51 und Innenmantel 52 sich ein Absaugkanal 53 befindet. Der die Reinigungsbürste 29 aufnehmende Innenraum 54 der Absaughau­ ben 30 wird zu beiden Seiten von jeweils einer Seitenplat­ te 55 verschlossen, die vorzugsweise mittels Schrauben lös­ bar an dem den Haubenumfang bildenden Doppelmantel 51, 52 befestigt ist (Fig. 2). Das von dem Doppelmantel 51, 52 ge­ bildete Haubengehäuse ragt an der der Anodenstange 37 zuge­ wandten Seite über die Seitenplatten 55 vor, wobei diese vorragenden Gehäuseteile 56 Anschlagorgane bilden, mit de­ nen sich die Absaughauben 30 unter der Wirkung der Feder­ vorrichtung 50 gegen die Anodenstange 37 abstützen. An den Enden dieser Anschlagorgane 56 sind Stützelemente 57 in Ge­ stalt von Stützleisten, Stützrollen oder Stützwulsten od. dgl. befestigt, die sich gegen die Anodenstange 37 abstüt­ zen.

An den die Anschläge 56 bildenden vorspringenden Gehäuse­ teilen der Absaughauben 30 sind innenseitig Ansaugkanäle 58 angeordnet, über die beim Reinigungsvorgang die Luft mit den von den Reinigungsbürsten 29 gelösten Schmutzpartikeln angesaugt wird. Die schmutzbeladene Luft durchströmt die Absaugkanäle 53 gemäß Fig. 4 in Pfeilrichtung und gelangt an der Rückseite der Absaughauben 30 über einen Absaug­ stutzen 59 in die zu einem Staubabscheider führende Absaug­ leitung 60. Eine an dem Innenmantel 52 mittig vor dem Ab­ saugstutzen 59 angeordnete Leitplatte 61 dient der Umlei­ tung der Luftströmungen in den Absaugstutzen 59.

Nachdem eine Anodenstange 37 von dem (nicht dargestellten) Hängeförderer in die Reinigungseinrichtung gebracht und in diese ausgerichtet worden ist, wird der Schlitten 25 mit den an ihm hängenden, durch den Anstellzylinder 32 zurück­ geschwenkten Reinigungsbürsten 29 entlang der Querführung 24 in die Bearbeitungsposition gefahren. Anschließend wird der Anstellzylinder 32 in Einschubrichtung beaufschlagt, wodurch die Reinigungsbüsten 29 von den beiden gegenüber­ liegenden Seiten her gegen die Anodenstange 37 geschwenkt werden. Zugleich drücken die Federvorrichtungen 50 die Ab­ saughauben 30 mit ihren vorspringenden Anschlagorganen 26 und den daran angeordneten Stützelementen 57 gegen die Ano­ denstange 37. Während der Reinigungsarbeit wird der Hub­ schlitten 14 in Aufwärtsrichtung oder auch in Abwärtsrich­ tung mit kontinuierlicher Hubgeschwindigkeit gefahren, wo­ durch die Anodenstange 37 an ihren beiden gegenüberliegen­ den Seiten von den rotierenden Reinigungsbürsten 29 abge­ schliffen wird. Der unter einer vorbestimmten Druckbeauf­ schlagung stehende Anstellzylinder 32 drückt die rotieren­ den Reinigungsbürsten 29 unabhängig von ihrem verschleiß­ bedingten Durchmesser mit konstanter Kraft gegen die zu reinigenden Anodenstangenflächen. Der beim Reinigungsvor­ gang anfallende Schmutz wird über die Absaugkanäle 53 der Absaughauben 30 abgesaugt. Dadurch, daß die Absaughauben 30 relativ zu den Reinigungsbürsten 29 in Richtung auf die Anodenstangen und in Gegenrichtung beweglich gelagert sind und von den Federvorrichtungen 50 in Kontakt mit der Ano­ denstange 37 gehalten werden, wird der Abstand der Absaug­ hauben 30 von der in der Reinigungsposition befindlichen Anodenstange 37 unabhängig vom Verschleißzustand der Bür­ sten 29 konstant gehalten. Dementsprechend werden auch die Spaltöffnungen, über die von außen die Luft zu den Ansaug­ öffnungen 58 hin angesaugt werden, konstant gehalten, so daß die Schmutzabsaugung bei im wesentlichen konstanten Luft­ strömungsgeschwindigkeiten erfolgt. Die Stützelemente 57 er­ strecken sich nicht über die gesamte Breite der Absaughau­ ben 30. Infolgedessen sind zwischen den Stützelementen 57 Spaltöffnungen vorhanden, durch die Luft von außen in die Absaughauben 30 und von hier über die Ansaugöffnungen 58 in die Absaugkanäle 53 eintreten kann. Die Federvorrich­ tungen 50 bewirken eine selbsttätige Nachführung der Ab­ saughauben 30 bei zunehmendem Verschleiß der Reinigungs­ bürsten 29.

Sobald der Reinigungsvorgang beendet ist, werden die Reini­ gungsbürsten 29 durch Druckbeaufschlagung des Anstellzylin­ ders 32 in Ausschubrichtung von der Anodenstange 37 zurück­ gestellt, worauf der Schlitten 25 mit den Reinigungsbürsten mit Hilfe des Schlittenzylinders 26 in die Ruheposition zu­ rückgefahren wird. Die gereinigte Anodenstange 37 kann dann mit Hilfe der vorgenannten Transporteinrichtung aus der Reinigungseinrichtung herausgeführt werden.

Claims (11)

1. Einrichtung zum Reinigen der die Anodenblöcke tragen­ den Anodenstangen für elektrolytische Aluminium­ schmelzbäder, bestehend aus zwei von den entgegenge­ setzten Seiten gegen die Anodenstange anstellbaren rotierenden Reinigungsbürsten, die jeweils in einer zur Anodenstange hin offenen Absaughaube einer Absaug­ vorrichtung angeordnet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absaughauben (30) gegenüber den Reinigungsbürsten (29) in Richtung auf die Anodenstange (37) und in Gegenrichtung beweglich gelagert sind und unter der Wirkung einer sie in Richtung auf die Anodenstange anstellenden Anstell­ vorrichtung (50) stehen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anstellvorrichtung (50) aus Federvorrichtungen besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaughauben (30) mit sich gegen die Anodenstange (37) abstützenden Anschlagorganen (56) versehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anschlagorgane (56) Stützelemente (57) in Form von Stützleisten oder Stützrol­ len aufweisen.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagorgane (56) von Gehäuseteilen gebildet sind, welche jeweils die Umfangswand der Absaughaube (30) auf deren offenen Seite bis etwa zur Anodenstange (37) hin verlängern.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ab­ saughauben (30) an Stangenführungen (48) geführt sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stangenführungen (48) an den Bürstenträgern befestigt sind, und daß sich die Anstell- oder Federvorrichtungen (50) gegen die Bürstenträger abstützen.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Reinigungsbürsten (29) nebst ihrem Antrieb (43) und den Absaughauben (30) an Pendelarmen (28) angeordnet sind, die in Gelenken (27) mit zur Bürstendrehachse parallelen Gelenkachsen an einem heb- und senkbaren sowie quer verfahrbaren Schlitten (25) aufgehängt sind, wobei an den von den Antriebswellen (42) der Reinigungsbürsten (29) durchgriffenen Gehäuseteilen (45) Konsolen (47) befestigt sind, welche die Absaughauben (30) hintergreifen und die Führungen (48) für die Absaughauben tragen.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Absaughauben (30) auf gegenüberliegenden Seiten auf den Stangenfüh­ rungen (48) geführte Führungsrohre (49) befe­ stigt sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ab­ saughauben (30) einen von einem umfangsseitigen Doppel­ mantel (51, 52) gebildeten Absaugkanal (53) mit Ansaug­ öffnungen (58) an der der Anodenstange zugeordneten Haubenseite und mit an der gegenüberliegenden Hauben­ seite liegendem Absaugstutzen (59) aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen (58) innenseitig an den die Anschlagorgane (56) bil­ denden Gehäusevorsprüngen der Absaughauben angeordnet sind.