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Diese Erfindung betrifft eine Anlage zum Entfernen jener Zinkschicht, die sich durch
Elektrolyse auf als Kathoden in Elektrolysezellen eingesetzten Aluminiumplatten
abgelagert hat. Die Anlage ist so konstruiert, daß sie diese Entfernung in effizienter
Weise und ohne Beschädigung der Kathoden ermöglicht.
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Bei der Produktion von Zink durch Elektrolyse werden Plankathoden eingesetzt, die aus
einer vertikal in die Elektrolysezellen eingesetzten Aluminiumplatte bestehen. Die
Oberkante dieser Platte ist mit einer Stange verbunden, die länger als die Kante selbst ist
und als Kopf für die Aufhängung, als Stromanschluß und zum Manipulieren der Kathode
dient. Die vertikalen Seiten der Aluminiumplatte sind im allgemeinen mit einer
Schutzoberfläche aus dielektrischem Material bedeckt, um die Ablagerung von Zink
darauf zu verhindern.
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Im Elektrolyseverfahren wird das Zink auf den freien Oberflächen der Aluminiumplatte
bis zu jener Höhe abgeschieden, mit der diese Platte in die Zelle eintaucht.
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Die auf den Kathoden abgelagerte Zinkschicht haftet an der Oberfläche der
Aluminiumplatte sehr stark an. Vorrichtungen zum Ablösen dieser Schichten sind bekannt, so z.B.
zwei vertikale und vorzugsweise parallele Klingen, die sich zueinander in einem
Abstand befinden, der die Dicke der Kathodenplatten geringfügig übersteigt. Der untere
Teil dieser Klingen ist mit Abschnitten versehen, die aufeinander zulaufen und ihrerseits
mit Kanten versehen sind, die gewinkelten Querschnitt aufweisen. Beim Vorgang der
Entfernung der Zinkschichten mittels dieser Vorrichtung von jeder Kathode kommt
jeweils eine Klinge auf beiden Oberflächen der Kathode so zum Einsatz, daß die Kanten
der Klingen gegen die Oberflächen oberhalb der Höhe der Zinkablagerungen gehalten
und gegen diese gedrückt werden. Die Klingen werden dann in solcher Weise abwärts
verschoben, daß sie auf die abgelagerte Zinkschicht auftreffen und diese von der
Kathode ablösen.
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Der Nachteil dieses Systems legt darin, daß die Klingen die Kathodenoberfläche
korrodieren und sie nach einer verhältnismäßig geringen Zahl von Einsätzen
unbrauchbar machen. Aufgrund der hohen Kosten der Kathoden ist dieses
Zinkentfernungssystem schlußendlich ungeeignet.
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Es wurden Versuche unternommen, die obigen Probleme mittels eines Systems zu
lösen, das zwei aufeinanderfolgende Phasen der Kathodenbehandlung umfaßt. In der
ersten Phase erfolgt die Entfernung der oberen Bereiche der abgelagerten Zinkschichten
mittels eines horizontal angreifenden seitlichen, auch Durchschlag genannten Piercers,
und in der zweiten Phase werden die Zinkschichten mittels zweier vertikaler Klingen
zur Gänze abgeschabt bzw. -gekratzt. Der seitliche Piercer besteht aus zwei
horizontalen Armen, die ein Wirkende mit einem vertikal keilförmigen Rand aufweisen.
Die Arme - jeweils einer auf beiden Seiten der Kathode - können in Höhe des oberen
Bereichs der Zinkablagerung axial verschoben werden. Während des Verschiebens
dieser Arme wird das Wirkende der Arme gegen die Kathodenoberfläche gedrückt, was
in diesem Bereich zu Erosion und Beschädigungen führt.
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Zur Erleichterung der Einwirkung des seitlichen Piercers sind aus der US-A-3.980.548
Kathoden bekannt, die im oberen Teil einer der vertikalen Seiten mit einem
schwenkbaren Bauteil versehen sind. Diese Bauteile, die aus dielektrischem Material
bestehen, werden in jener Höhe angeordnet, die der Elektrolyt in der Zelle erreicht. Sie
besitzen eine mit Nuten versehene Form und umgreifen klammerartig die
Kathodenplatte, an der sie mittels einer im rechten Winkel dazu stehenden Welle
befestigt sind. Der Bauteil ist an dieser Welle zwischen einer unteren und einer oberen
Position verschwenkbar. In der unteren Position kommt er als Verlängerung der
Schutzabdeckungen der Vertikalseiten mit einem bestimmten Bereich der Platte zur
Deckung und deckt diesen ab, wodurch verhindert wird, daß sich während des
Elektrolyseverfahrens Zink in diesem Bereich abscheidet. Wenn sich der
verschwenkbare Bauteil in der oberen Position befindet, ist dieser Bereich unbedeckt
und liegt frei, was ermöglicht, daß die Arme des seitlichen Piercers in diesem Bereich
an der Oberfläche der Kathodenplatte angreifen und im weiteren Verlauf ihrer
Bewegung auf die Stirnfläche der Zinkablagerung treffen und deren Ablösung bewirken.
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Bei diesen Kathoden besteht ein grundlegendes Problem darin, daß die
verschwenkbaren Bauteile jedesmal, wenn die Zinkablagerungen entfernt werden sollen, von der
unteren in die obere Position gedreht werden müssen.
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Beim Einbringen der Kathode in die Zelle, muß sich der verschwenkbare Bauteil in der
unteren Position befinden. Das Drehen des Bauteils und die Bedingungen, denen er
ausgesetzt wird, bewirken, daß die Ausrichtung des Bauteils relativ zur Kathode und
grundsätzlich jene der rotierenden Welle verloren geht und diese in relativ kurzer Zeit
beschädigt werden. Dann ist es erforderlich, den verschwenkbaren Bauteil während des
Abschabens von Zink händisch anzuheben. Das Verfahren wird daher aufgrund der
damit verbundenen manuellen Arbeit kostspieliger.
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Außerdem sind die vertikalen Klingen relativ zur Stütze, an der sie aufgehängt sind, in
einer Position fixiert. Dies erfordert, daß der Abstand zwischen den Klingen genau
eingestellt werden muß, um eine Erosion der Kathodenoberflächen zu verhindern.
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Dieses Abschabsystem erfolgt mittels einer Anlage, die eine Lagerzone für Kathoden mit
den daran anhaftenden Zinkschichten, eine Zone zum Abschaben dieser Schichten, wo
sich der seitliche Piercer und die vertikalen Klingen befinden, und eine Zone für die
Kathoden ohne Zinkschichten umfaßt. Die Kathoden werden die Zonen entlang
verschoben, wobei sie aufeinanderfolgende parallele Positionen einnehmen.
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Aus der US-A-3.472.249 ist eine automatische Kathodenabstreifanordnung für
Kathodenplatten in einem elektrolytischen Metallgewinnungsverfahren bekannt. Das
Abstreifen erfolgt durch Hydraulikdüsen innerhalb eines Schutzgehäuses. Die Kathoden
werden mittels eines kontinuierlich arbeitenden Kathodenförderers in-line einzeln durch
das Gehäuse hindurch befördert. Die Kathoden werden gruppenweise von Trägern auf
einer Zufuhrförderanlage zugeführt, wobei jede Gruppe von Kathoden einer
Abgabeeinheit zugeführt wird, die sie einzeln zu einer Ladevorrichtung weiterführt, welche die
Kathodeneinheiten auf dem Kathodenförderer anordnet. Nach dem Abstreifen und der
Entfernung des Metalls gelangen die Kathoden zu einer Entladevorrichtung, die jede
Kathode zu einer Aufnahmeeinheit befördert, die die Kathoden aufgreift, um sie zur
Zufuhrförderanlage zurückzuführen. Die gesamte Anlage ist funktionell so abgestimmt,
daß sie den Abstreifvorgang automatisch erledigt, was früher manuell erledigt wurde.
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Das hierin besprochene Ziel der Erfindung besteht in der Entwicklung einer Anlage,
mittels derer die auf den Kathoden abgeschiedenen Zinkschichten entfernt werden
können, wobei es zu keinerlei - oder nur minimalen - Beschädigungen dieser Kathoden
kommt, was deren Lebensdauer verlängert.
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Wie die Anlage unter Verwendung des oben erwähnten Schabsystems umfaßt die
Anlage der Erfindung eine Lagerzone für Kathoden, auf denen Zinkschichten abgelagert
sind, eine Zone zum Abschaben des Zinks von den Kathoden und eine Lagerzone für
die von abgelagertem Zink freien Kathoden. Diese Kathoden können diese drei Zonen
entlang verschoben werden, wobei sie aufeinanderfolgende parallele Positionen
einnehmen.
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In der Kratz- bzw. Schabzone ist die erfindungsgemäße Maschine ebenfalls mit einem
seitlichen Piercer versehen, um die Oberkante der Zinkschichten von den Kathoden
abzulösen, sowie mit einer Schabvorrichtung zur vollständigen Entfernung dieser
Schichten. Der seitliche Piercer besteht aus zwei horizontalen Armen, die parallel und
nahe aneinander angeordnet sind. Selbige können in Längsrichtung verschoben werden
und sind so angeordnet, daß sie einer der von den Kathoden in der Schabzone
eingenommenen Positionen zugewandt sind, und zwar jeweils einer auf beiden Seiten
der Kathode und in der Höhe der Oberkante der Zinkschichten. Diese Arme besitzen
eine Wirkfläche mit einem vertikal keilförmigem Rand. Die Schabvorrichtung besteht
aus zwei vertikalen Klingen, die unmittelbar nach dem Piercer in einer Position
angeordnet sind, die einer der von den Kathoden in der Schabzone eingenommenen
Positionen zugewandt sind. Auf beiden Seiten der Kathode ist jeweils eine Klinge
angeordnet, und die beiden Klingen können zwischen einer oberen Position, an der sie
oberhalb der Schabzone liegen, und einer unteren Position, an der sie etwa in der Höhe
der Unterkante der Kathoden liegen, vertikal verschoben werden.
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Ausgehend von der zuvor erwähnten Bauweise ist die Anlage der Erfindung
grundsätzlich gekennzeichnet durch die spezielle Anordnung der Arme des seitlichen
Piercers, die verhindert, daß diese Arme die Kathodenplatten beschädigen, sowie durch
das Anordnungssystem für die vertikalen Klingen der Schabvorrichtung, welches
gewährleistet, daß diese Klingen ihre Funktion ohne jegliche Beschädigung der
Kathodenoberflächen erfüllen.
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Den wesentlichen Merkmalen der Erfindung entsprechend werden die Arme des
seitlichen Piercers auf einem Tisch montiert, der Längsführungen als Führung für die
Klingenverschiebung aufweist. Weiters umfaßt er einstellbare Anschläge zum Einstellen
des Armabstands. Am Beginn der Verschiebung der Arme halten die einstellbaren
Anschläge die Arme in einem Abstand, der etwa der Dicke der Aluminiumplatte der
Kathode entspricht. Dann werden die Mittel zum Variieren des Armabstands aktiviert,
sodaß der Abstand während der gesamten horizontalen Verschiebung der Arme über die
Kathoden geringfügig vergrößert wird, wodurch kein Risiko von Erosion oder
Beschädigung der Kathodenoberflächen besteht.
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Der die Arme des seitlichen Piercers tragende Tisch besteht aus einer Plattform, auf der
zwei längsgerichtete Streifen und zwei seitliche Walzen montiert sind, die als äußere
Führungen dienen und den maximalen Abstand der Arme des Piercers begrenzen. Auf
dieser Plattform ist außerdem ein zentraler hinterer Hydraulikzylinder montiert, der für
die Verschiebung der Arme in Längsrichtung verantwortlich ist, sowie eine vordere
Stütze, auf der die Anschläge montiert sind, welche den anfänglichen Abstand der Arme
und die Mittel zum Variieren dieses Abstands fixieren.
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Die erfindungsgemäße Anlage ist weiters dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen
Klingen der Schabvorrichtung mittels horizontaler Wellenverbindungen aufgehängt
sind, die ein teilweises Verschwenken der Klingen ermöglichen; außerdem durch zwei
Köpfe, deren untere Enden mit anderen, oberen, vertikalen, hydraulischen
Abtriebszylindern verbunden oder daran aufgehängt sind; und durch obere vertikale Führungen,
die eine gleichmäßige Verschiebung der Klinge gewährleisten.
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Alle hierin angeführten Merkmale, und andere, die Teile der Erfindung darstellen und in
den Patentansprüchen enthalten sind, werden nachstehend detaillierter und unter
Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben, die eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung zeigen.
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In den Zeichnungen ist
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Fig. 1 eine Draufsicht auf eine gemäß der Erfindung entworfene Anlage;
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Fig. 2 ein Querschnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1;
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Fig. 3 ein Querschnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 1;
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Fig. 4 eine Draufsicht auf den seitlichen Piercer;
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Fig. 5 ein Querschnitt in Längsrichtung des seitlichen Piercers entlang der der
Linie V-V aus Fig. 4;
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Fig. 6 ein Querschnitt in Querrichtung entlang der Linie VI-VI aus Fig. 4 und in
Vergrößerung;
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Fig. 7 ein Querschnitt in Querrichtung entlang der Linie VII-VII aus Fig. 4 und in
Vergrößerung;
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Fig. 8 ein vergrößerter Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 4;
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Fig. 9 eine Draufsicht auf die Arme des seitlichen Piercers;
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Fig. 10 ist eine Teildraufsicht auf den Tisch des seitlichen Piercers, bei dem die
Arme des seitlichen Piercers entfernt wurden;
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Fig. 11 ein Querschnitt entlang der Linie XI-XI aus Fig. 10;
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Fig. 12 ein Aufriß der Schabvorrichtung in einer ähnlichen Ansicht wie in Fig. 3;
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Fig. 13 eine Seitenansicht des Schabers entlang der Linie XIII-XIII aus Fig. 12;
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Fig. 14 ein Querschnitt entlang der Linie XIV-XIV aus Fig. 12.
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Die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Anlage umfaßt eine mit Bezugszeichen 1
bezeichnete Lagerzone für Kathoden, auf denen Zink abgelagert ist, eine mit
Bezugszeichen 2 bezeichnete Abkratz- bzw. Abschabzone zum Entfernen der Kathoden-
Zinkschichten und eine mit Bezugszeichen 3 bezeichnete Lagerzone für von
Zinkschichten freie Kathoden.
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Diese drei Zonen sind mit den Mitteln zur aufeinanderfolgenden und synchronen
Verschiebung von der Lagerzone 1 zur Abschabzone 2 und von dort zur Lagerzone 3
versehen. Die Kathoden mit darauf abgelagertem Zink werden mittels eines Krans, der
sie aus den Elektrolysezellen entnimmt, zur Lagerzone 1 gebracht. Auf die gleiche
Weise werden die leeren Kathoden vom Kran aus der Lagerzone 3 genommen und
wiederum in die Elektrolysezellen eingebracht.
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Jede der Zonen 1, 2 und 3 wird von zwei mit Bezugszeichen 4 bezeichneten fixen
Stangen oder Trägern sowie von zwei mit Bezugszeichen 5 bezeichneten beweglichen
Stangen oder Trägern begrenzt. Die fixen Stangen verlaufen im oberen Teil jeder Zone
horizontal und parallel und in einem Abstand zueinander, der etwas größer als die
Breite der Kathodenplatten, aber kleiner als die Länge des die Oberseite dieser
Kathoden bildenden Kopfes ist. Die beweglichen Stangen 5 sind entlang der Außenseite
der fixen Stangen 4, nahe an diesen und in einer Höhe angeordnet, die etwas unterhalb
dieser fixen Stangen liegt. Sowohl die fixen als auch die beweglichen Stangen weisen
entlang ihrer Oberseite Nuten 6 auf, die in gleichen Abständen angeordnet sind und
sich an Positionen befinden, in der sie den vier Stangen jeder Zone zugewandt sind.
Diese Nuten sind von geeigneter Größe, um die äußersten Enden der Köpfe 7 der
Kathoden 8 aufzunehmen.
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Die beweglichen Stangen 5 können in allen Zonen alternierend in einer kombinierten
Vertikal- und Längsbewegung in dieselbe Richtung verschoben werden. Die
Verschiebung in vertikaler Richtung erfolgt über eine Strecke, die etwas größer als die Höhe der
Nuten 6 ist, während die Verschiebung in Längsrichtung über eine Distanz erfolgt, die
der Entfernung zwischen aufeinanderfolgenden Nuten entspricht. Bei der
Hebebewegung werden die beweglichen Stangen über die Oberseite der fixen Stangen
emporgehoben, wobei sie die Stütze der Köpfe 7 der Kathoden aufnehmen und alle auf
den fixen Stangen befindlichen Kathoden anheben. Die Längsbewegung der
beweglichen Stangen von ihrer angehobenen Position aus führt zu einem Vorrücken oder einer
Verschiebung aller Kathoden um eine Strecke, die dem Abstand zwischen
aufeinanderfolgenden Nuten 6 entspricht. Wenn sich die beweglichen Stangen nach dem
Vorrücken abwärts bewegen, geben sie die Kathodenköpfe 7 in die Nuten der fixen
Stangen ab, nachdem sie sich oberhalb derselben um eine Position weiterbewegt
haben. Nach der Abwärtsbewegung kehren die beweglichen Stangen 5 in ihre
ursprüngliche Position zurück, um einen erneuten Weiterbewegungszyklus zu beginnen.
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Die beweglichen Stangen 5 werden von den fixen Stangen 4 gestützt. Dazu sind die
beweglichen Stangen 5 mit Längsnuten 9 versehen, über die Stangen oder Arme 10
vorstehen, die mit den fixen Stangen 4 verbunden sind und die am Ende einen Kopf
oder eine Erweiterung aufweisen, dessen/deren Größe die Höhe der Nuten 9 übersteigt.
Die Abmesungen dieser Nuten reichen aus, um die Längs- und Vertikalverschiebung der
beweglichen Stangen 5 zu ermöglichen.
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Der Antrieb der beweglichen Stangen 5 erfolgt in jeder der Zonen mittels Motoren oder
hydraulischer Zylinder.
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Wie aus Fig. 2 zu erkennen, werden die beweglichen Stangen 5 in den Lagerzonen 1
und 3 von unten durch frei drehbare Räder 11 gestützt, die am oberen Ende von
gebogenen Stangen montiert und über einen Biegebereich mit einem fixen Punkt
verbunden sind. Alle Stangen 12 sind über ihre unteren Enden mit einer Längsstange 13
verbunden. Eines der Stangenenden 12 ist auch über einen in der Mitte gelegenen Punkt
an seinem unteren Arm mit einem hydraulischen Abtriebszylinder verbunden. Wenn
der hydraulische Zylinder 14 in dieser Anordnung zurückgezogen wird, bewirkt er eine
Drehung aller Stangen 12, eine Anhebung der frei drehbaren Rads 11 und dadurch die
Anhebung der Stange 5. Wenn der hydraulische Zylinder 14 in die Gegenrichtung
wirkt, bewirkt er ein Absenken des frei drehbaren Rads 11 wie auch der beweglichen
Stange 5. Die Längsverschiebung der beweglichen Stange 5 wird durch den
hydraulischen Zylinder 1 5 erreicht, der direkt auf diese Stange einwirkt.
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In der Abschabzone 2 kommt dasselbe Antriebssystem zum Einsatz, wobei der Zylinder
15a für die Längsbewegung des beweglichen Trägers 5 verantwortlich ist. Der Zylinder
befindet sich oberhalb dieses Trägers und ist mit diesem über eine Zwischenstruktur 16
verbunden.
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Bei der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Anlage sind die Lagerzonen 1 und 3 parallel.
Dennoch könnte Zone 3 in der Verlängerung von Zone 2, in einer Linie mit Zone 1
angeordnet sein. Bei der in den Diagrammen dargestellten Anordnung befindet sich ein
Schlitten 2' zwischen der Abschabzone 2 und der Lagerzone 3. Dieser Schlitten sorgt
für die Verschiebung der leeren Kathoden von der Abschabzone 2 zur Lagerzone 3.
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Unterhalb der beweglichen Träger 5 in der Abschabzone 2 befinden sich Längswellen
17, die mit radialen Nasen 18 versehen sind. Diese Wellen sind mit einem horizontalen
Zylinder 19 verbunden, der eine Verschiebung der Welle 17 ermöglicht, und sind über
eine Stange 21 auch mit einem vertikalen Zylinder 20 verbunden, der bewirkt, daß die
Welle eine Teildrehung um einen Winkel vollführt, der ausreicht, um die radialen
Nasen 18 zum Innenraum der Abschabzone hin zu verschieben. Das Ziel ist, daß diese
als Sicherungselemente zum Festhalten der Kathoden in ihrer richtigen Position
fungieren, wenn sich diese oberhalb der Nuten der fixen Träger befinden. Die
Drehbewegung der Welle 17 in der richtigen Richtung ermöglicht, daß die Nasen 18 als
Stabilisierungsanschläge für die Kathoden dienen. Sobald dies erreicht wurde, wird die
Welle 17 mittels des Zylinders 19 axial verschoben, um einen geringen Abstand
zwischen die Nasen 18 und die Kathoden zu bringen. Anschließend wird die Welle 17
in die Gegenrichtung gedreht, um die Nasen 18 in die in den Fig. 2 und 3 dargestellte
vertikale Position zurückzuziehen. Dadurch wird eine mögliche Beschädigung der
Kathoden oder der Schutzüberzüge auf deren Vertikalseiten verhindert.
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Die Abschabzone 2 ist mit einem seitlichen Piercer 22, der für die Ablösung der
Oberkante der auf den Kathoden abgelagerten Zinkschichten verantwortlich ist, sowie
einer Abschabvorrichtung 23 zur Entfernung aller dieser Schichten versehen.
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Die Bauweise des seitlichen Piercers wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 11
erklärt.
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Zunächst auf die Fig. 4 bis 8 bezugnehmend besteht der seitliche Piercer aus zwei
gleichen, mit den Bezugszeichen 24 und 25 versehenen, horizontalen Armen, die so
montiert sind, daß sie entlang eines Tischs 26 in Längsrichtung verschiebbar sind. Diese
Arme sind mit einem hinteren hydraulischen Abtriebszylinder 27 verbunden, und ihre
Vorderenden besitzen die Form eines Keils 28, der die äußersten, vertikalen, verjüngten
Kanten 29 definiert. Der Piercer 22 befindet sich auch in einer Höhe, in der er einer der
von den Kathoden in der Abschabzone eingenommenen Positionen in solcher Weise
zugewandt ist, daß sich jeweils ein Arm 24 und 25 auf den beiden Seiten dieser
Kathode befindet. Der Piercer 22 ist auch in einer derartigen Höhe angeordnet, daß die
verjüngten Kanten 29 der Arme 24 und 25 in der Höhe der Oberkante der an den
Kathoden anhaftenden Zinkschichten liegen.
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Wie aus den Fig. 4 bis 6 zu erkennen, ist die Stange des Zylinders 27 mit einem
querliegenden Kopf 30 verbunden, dessen Enden mit den Armen 24 und 25 verbunden
sind. Dieser Kopf besitzt eine untere Ausstülpung 31, die entlang eines im Tisch 26
ausgebildeten Längskanals 32 verschoben werden kann. Als Führung für die
Längsverschiebung
der Arme 24 und 25 besitzt der Tisch 26 auch fixierte Längsführungen 33
und frei drehbare hintere Walzen 34.
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Wie aus den Fig. 4, 5 und 8 zu erkennen, sind auf dem Vorderteil des Tischs zwei
seitliche Stößelstangen montiert, welche die Arme 24, 25 gegeneinander drängen. Jede
dieser Stößelstangen besteht aus einer Stange 35, die mit einem ihrer Enden 36 mit
einem fixen Punkt verbunden ist, während das andere Ende eine frei drehbare, gegen
den benachbarten Arm abgestützte Walze 37 aufweist. Auf die Stange 35 wirkt ein
Zylinder 38 ein, dessen Einwirkung dazu führt, daß die Klingen 24 und 25 sich einander
nähern.
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Wie aus den Fig. 4, 5, 10 und 11 zu entnehmen, bildet der Tisch 26 in seinem
Vorderteil eine Erweiterung, in der - ausgehend von ihrer Deckfläche - eine
Ausnehmung oder Schlitz 39 vorgesehen ist, in dem eine Stütze 40 montiert ist. Diese Stütze
besteht aus einem flachen Bauteil von etwa gleicher Breite wie der Schlitz 39, jedoch
von etwas geringerer Länge, sodaß dieser Bauteil in seinem Oberteil von zwei
querliegenden Trennelementen 41 mit größerer Länge als die Stütze begrenzt wird.
Ausgehend von den querliegenden Seiten besitzt die Stütze zwei einander zugewandte
Bohrungen 42, in denen Druckfedern 43 untergebracht sind, die gegen die kürzeren
Wände des Schlitzes 39 abgestützt sind. Diese dienen als Zentrierelemente für die
Stütze 40.
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Die Deckfläche der Stütze 40 weist zwei Zwischenschlitze 44 auf, die sich jeweils zu
einer der Längsseiten der Stütze hin öffnen. Diese beiden Schlitze liegen in
Längsrichtung der Stütze zueinander leicht phasenverschoben. Jeder dieser Schlitze weist eine
Zentriereinrichtung 45 auf. Jede Zentriereinrichtung besteht aus einem nahezu flachen
Bauteil mit rechteckiger Form und etwa gleicher Dicke wie die Schlitze 44, aber mit
geringerer Länge. Ausgehend von einer nach außen gericheteten Seite weisen die
Zentriereinrichtungen 45 eine Sackbohrung auf, in der eine gegen die
gegenüberliegende Wand des Schlitzes 44 abgestützte Druckfeder 47 untergebracht ist. Zwischen
ihren größeren Oberflächen weisen die Zentriereinrichtungen 45 auch eine Bohrung 48
zur Montage einer frei drehbaren Walze 49 auf (siehe Fig. 10 und 11), um den Abstand
der Klingen 24 und 25 wie nachstehend beschrieben einzustellen.
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Die Position der Zentriereinrichtungen 45 kann auch mittels einer Gewindestange 50
eingestellt werden, die sich durch eine in den querliegenden Seiten der Stütze 40
vorgesehene Öffnung 51 hindurch und über ein Loch oder eine Öffnung, das/die in der
den Schlitz 39 im Tisch begrenzenden Wand vorgesehen ist, nach außen erstreckt. An
den Enden der Trennelemente 41 der Stütze 40 sind Zylinder 38 montiert, welche auf
die Stangen 35 einwirken, die für das Zusammenführen der Arme zuständig sind.
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Wie aus den Fig. 7 und 9 zu erkennen, weisen die Bodenfläche und die angrenzenden
Seiten der Arme 24 und 25 Ausnehmungen oder ausgenommene Stufen 52 auf, in
denen frei drehbare Walzen 49 untergebracht sind, wodurch die äußere Vertikalwand
53 dieser Ausnehmungen als Rollspuren für die Walzen 49 definiert werden. Die
Ausnehmungen 52 variieren über einen Abschnitt 54 in ihrer Breite, was bewirkt, daß
die Klingen in axialer Richtung um eine dem Abstand zwischen den Walzen 44
entsprechende Strecke phasenverschoben werden. Aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß die
Walzen 49 auf die Spur der gegenüberliegenden Arme einwirken.
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Damit in der hierin beschriebenen Konstruktion, ausgehend von der in Fig. 4
dargestellten Position, die Arme 24 und 25 auf die Kathoden einwirken, werden die
beiden Arme anfänglich verschoben, ohne daß die Zylinder 38 betätigt werden, bis die
Seiten 29 der Arme - jeweils einer auf jeder Seite - am Anfang der Kathodenplatte über
derselben zu liegen kommen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Zylinder 38 betätigt,
und die Arme 24 und 25 bewegen sich derart aufeinander zu, daß die Kanten 29 von
den Oberflächen der Kathode gestützt werden. Der maximale Abstand zwischen den
Armen 24 und 25 wird durch die Verbindungen oder Gewindestangen 50 gesteuert. Bei
Weiterbewegung in dieser Position beginnen die Seiten 29 der Arme, die auf der
Kathode abgelagerten Zinkschichten abzuschaben bzw. abzukratzen. Wenn die Walzen
49 im Laufe dieser Weiterbewegung die Rampen 54 der Spuren 53 erreichen, auf denen
diese Walzen gelagert sind, werden die Arme 24 und 25 in geringem Ausmaß derart
auseinanderbewegt, daß die Vorderseiten 29 dieser Arme nicht mehr auf der Oberfläche
der Kathoden aufsitzen. Von da an kann eine rasche Weiterbewegung der Arme 24 und
25 erreicht werden, was zur Ablösung der Zinkschichten führt, ohne die Oberflächen
der Kathode zu zerkratzen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Fortbewegung
der Arme entlang der Kathode, der nach Belieben gewählt werden kann, kann die
Wirkung der Zylinder 38, aufgrund derer die Federn 47 gegen die Bauteile 45 drücken,
aufgehoben werden, wodurch die Arme 24 und 25 auseinandergedrängt werden.
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Aufgrund der Gegenwart der Federn 43 und 47 wird eine Selbst-Zentrierung der Klingen
24 und 25 in Bezug auf die Kathode erzielt, selbst wenn diese Klingen beginnen, relativ
zu den Kathoden abzuweichen.
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Mit dem System unter Zentrierung der Arme 24 und 25 und Bewegung derselben nahe
zueinander wird tatsächlich eine korrekte Wirkung auf die Kathode erzeilt, wobei der
obere Teil der Zinkablagerungen entfernt und Erosion oder Beschädigungen der
Kathoden verhindert werden.
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Wie den Fig. 12 bis 14 zu entnehmen, umfaßt die Abschabvorrichtung 23 zwei Klingen
55, die im Ruhezustand oberhalb einer der von den Kathoden 7 in den fixen Trägern 4
der Schabzone 2 eingenommenen Positionen, unmittelbar nach der vom seitlichen
Piercer 22 eingenommenen Position, liegen. Diese Klingen 55 weisen eine schräge
Unterkante auf, die in einer Rippe 56 mit kreisförmigem Querschnitt endet. Die Klingen
55 besitzen an ihrem oberen Teil befestigte Dorne 57. Diese Dorne veraufen zwischen
den Paaren von Dornen 58 hindurch, die sich vom Kopf 59 weg erstrecken. Der Dorn
57 ist zwischen den Dornen 58 mittels eines querliegenden Bolzens befestigt, der eine
Rotationsachse bildet. Manche der Dorne besitzen nahe beieinander liegende, einander
zugewandte Sitzflächen 60, um den partiellen Schwenkwinkel der Klingen 55 zu
begrenzen. Der Kopf 59 jeder Klinge ist an zwei seitlichen Führungen 61 und zentralen,
vertikalen Hydraulikzylinder 62 aufgehängt. Die Führungen 61 bestehen aus einem
Rechen, der mit den gezahnten Rädern 63 ineinandergreifen, die auf einer
gemeinsamen, frei drehbaren Welle 64 montiert sind, was dazu dient, die synchrone
Verschiebung der beiden Führungen 61 zu gewährleisten, die jeden Kopf 59 tragen.
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Sowohl die Hydraulikzylinder 62 als auch die Führungen 61 sind an einer Struktur 65
montiert, wobei die Führungen 61 über Gleitlager oder Laufbuchsen 66 montiert sind.
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Die oberen Enden der Führungen 61 tragen Köpfe 67, die in den Stützen 68 in deren
unteren Grenzposition einrasten, was ihre Bewegung und dadurch die
Abwärtsbewegung der Klingen 55 einschränkt.
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Die Klingen treffen bei ihrer Abwärtsbewegung auf die Zinkschichten 69, die durch den
Schaber von ihren Oberkanten ausgehend teilweise entfernt wurden. Die Klingen
werden so zwischen die Schichten 69 und die Kathode 8 eingeschoben, um so im Zuge
der Abwärtsbewegung der Klingen die vollständige Entfernung der Zinkschichten 69 zu
bewirken. Der Schwenkwinkel der Klingen 55 bedeutet, daß, da diese Klingen auf den
zu entfernenden Zinkschichten 69 aufliegen, die Rippe 56 der Kante dieser Klingen auf
der Oberfläche der Kathode 8 aufliegt, ohne jegliche Erosion daran zu verursachen. Die
schräge Unterkante, der von der Rippe zurückgelegte Weg, ermöglicht es den Klingen
55, zwischen die Zinkschichten 69 und die Kathode 8 einzudringen.
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In der Abschabzone 2 können zwischen den fixen Trägern, die diese Zone begrenzen,
Anschläge derart vorgesehen sein, daß gewährleistet wird, daß die von der Kathode
entfernten Zinkschichten senkrecht herabfallen. Diese können dann später mittels eines
Förderbands oder auf andere Weise aufgesammelt werden.