DE1062940B - Fahrbarer Krustenbrecher fuer Schmelzflusselektrolyseoefen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Im Betriebe von Schmelzflußelektrolyseöfen, so z. B. bei der Darstellung des Aluminiums aus seinem Oxyd, wird bekanntlich über das sich an der Kathode abscheidende Metall ein im wesentlichen aus Tonerde und Kryolith bestehendes Gemisch aufgetragen, das der Schmelzflußelektrolyse unterworfen wird. Dabei ist es erforderlich, das an der Oberfläche gesinterte Tonerde^Kryolith-Gemisch aufzubrechen und in die Schmelze zu befördern. Dieses Aufbrechen des an der Oberfläche gesinterten Schmelzmittelgemisches wurde· bisher von Hand, z. B. mittels Eisenstangen, vorgenommen. Abgesehen von der Gefährdung der mit diesen Arbeiten Beschäftigten, erfordert diese Tätigkeit auch einen erheblichen Kraftaufwand des einzelnen Arbeiters. Hinzu kommt noch, daß der diese Tätigkeit Ausführende sehr nahe an den Elektrolyseofen herangehen muß, wodurch er auch der strahlenden Ofenhitze in erhöhtem Maße ausgesetzt ist.

Man hat daher nach Mittel und Wegen gesucht, diese Tätigkeit maschinell auszuführen, um den oben geschilderten Nachteilen der Handarbeit zu begegnen. So hat man z. B. die Beschickung elektrischer Schmelzöfen mittels eines bei der Beschickung vor- und zurückbewegten, aus hitzebeständigem Material bestehenden schweren Körpers zusammengepreßt oder niedergewalzt. Die z. B. einen Eisenblock tragende Stange ist in einem der üblichen, zur Beschickung von Schmelzofen verwendeten Fahrzeuge, schwenkbar gelagert. Auf diese Weise soll die in der Beschickung elektrischer . Schmelzofen gebildete Kruste
brochen und vorhandene Hohlräume eingedrückt werden. Nun ist dieses Verfahren des Zusammenpresseiis oder Niederwalzens der Kruste mittels der geschilderten Vorrichtung aber nur dann möglich, wenn der Abstand zwischen der in die Schmelze tauchenden Anode und der Ofenwand genügend groß ist und die im Ofenbetrieb gebildete Kruste eine gewisse Dicke nicht übersteigt. Bei den der Schmelzflußelektrolyse des Aluminiums dienenden Öfen sind aber diese Voraussetzungen nicht erfüllt. Einerseits ist nämlich bei solchen öfen der Abstand der Anode von der Ofenwand verhältnismäßig gering, und andererseits erreicht die Kruste eine solche Dicke, daß diese nur mittels von in vertikaler Richtung arbeitenden Brechwerkzeugen aufgestoßen werden kann.

Es ist ferner ein fahrbarer Krustenbrecher für Schmelzflußelektrolyseöfen mit einem auf dem Fahrwerk angeordneten drehbaren Aufbau bekanntgeworden, dessen Ausleger den zum Heben und Senken des an seinem äußeren Ende angeordneten Brechwerkzeuges vorgesehenen Preßluftzylinder mit Kolben und Kolbenstange aufnimmt. Bei diesem bekannten Krustenbrecher erfolgt nun das Einbringen des Brechwerkzeuges in den Elektrolyseofen sowohl durch eine

aufge-

Fahrbarer Krustenbrecher
für Schmelzflußelektrolyseöfen ';.

Anmelder:
Vereinigte Aluminium-Werke

Aktiengesellschaft
öffentliche Verwaltung der Betriebe

Braunau am Inn und Unterlaussa,
Ranshofen, Braunau/Inn (Österreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Neureiter, Patentanwalt,.
Nürnberg 23, Pirkheimer Str. 94

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 3. September 1954

Dipl.-Ing. Rudolf Michna, Josef Osswald,

Ranshofen, Braunau/Inn,
Wilhelm Exner und Dipl.-Ing. Kurt Uhlirsch,

Braunau/Inn (Österreich),
sind als Erfinder genannt worden

Verschiebung desselben in horizontaler Richtung als auch in einer unter einem Winkel von etwa 20° zur Vertikalen geneigten Richtung zu der aufzubrechen^ den Schmelzkruste. Abgesehen davon, daß im rauhen Ofenbetrieb und in von Tonerdestaub erfüllter Atmosphäre solche Gleitführungen einem raschen 'Verschleiß unterliegen, deckt :sich bei dieser bekannten Einbringungsart des Brechwerkzeuges die Wirkungen linie der Kraft nur in den seltensten Fällen mit der Hammerachse, so daß der- Meißel des Brechwerkzeuges zusätzlich durch Qüerkräfte beansprucht wifd". Überschreitet diese aber ein bestimmtes Maß, dann schlägt der Hammer nicht mehr und verschleißt uhi so rascher. Bei diesem bekannten Krustenbrecher.'erfolgt schließlich der Antrieb der Hinterräder mittels Motors auf die Achse derselben, mit denenf die Hinterräder starr verbunden und daher nicht in der Lage sind, beim Befahren: von Kurven von geringem Radius einen Ausgleich zwischen der längeren Außen¹ bahn und der kürzeren Innenbahn herbeizuführen. Der dadurch aber entstehende Widerstand kann so groß werden, daß durch Blockieren des Antriebsmotors dieser zum Stillstand gelangt. Auch wird die. zum Antrieb des Krustenbfechers erforderliche Preßluft

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bei dieser bekannten Bauart mittels eines Schlauchanschlusses unterhalb seines Aufbaues zugeführt. Dieser nachgeschleppte Schlauch behindert aber nicht nur die Bewegung des Krustenbrechers, sondern setzt auch dessen Fahrgeschwindigkeit in erheblichem Maße herab. Durch häufiges Überfahren des Schlauches ist schließlich auch seine Lebensdauer sehr begrenzt. Schließlich hat sich erfahrungsgemäß auch die Lagerung des in Form einer Säule ausgebildeten Aufbaues dieses bekannten Krustenbrechers nicht bewährt, weil die dort vorgesehenen Gleitlager einen solchen Widerstand besitzen, deren Dauerbetrieb von dem den Krustenbrecher bedienenden Arbeiter nicht bewältigt werden kann.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein fahrbarer Krustenbrecher für Schmelzflußelektrolyseöfen, der es ebenfalls ermöglicht, die sich beim Nachsetzen des Tonerde-Kryolyth-Gemisches in Aluminiumelektrolyseöfen bildende Kruste mechanisch aufzubrechen. Dieser fahrbare Krustenbrecher besitzt einen auf dem Fahrwerk angeordneten drehbaren Aufbau, dessen Ausleger den zum Heben und Senken des an seinem äußersten Ende angeordneten Brechwerkzeuges vorgesehenen Preßluftzylinder mit Kolben und Kolbenstange aufnimmt und der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Aufbau des Fahrwerkes als Drehturm ausgebildet ist, der von einer kugelgelagerten Drehscheibe getragen ist, die einen die Drehung des Turmes ermöglichenden Tretkranz trägt. Das Fahrwerk des erfindungsgemäßen Krustenbrechers ist mittels eines über eine Vorgelegewelle auf je einem Hinterrad mit Keilriemen arbeitenden Motors angetrieben und mittels eines an der Lenkwelle angeordneten Rades über eine Kettentrommel, Spurstange und Lenkhebel durch die Vorderräder lenkbar. Das Brechwerkzeug selbst ist mittels eines im Drehturm gelagerten Hebels in Zapfen der Werkzeughalterung schwenkbar gelagert, wobei die Zapfen in Nuten einer Gabel eingeschoben und durch Laschen gehalten sind. Die Verteilung der zum Betrieb des Krustenbrechers verwendeten Preßluft erfolgt dabei mittels eines über dem Kopf des Bedienungsmannes angeordneten Rohrstutzens über eine Drehkupplung und einen Glinjektor zum Antriebsmotor, dem Zylinder und dem Brechwerkzeug über gesteuerte Schieber.

Die geschilderte Bauart des ernndungsgemäßen Krustenbrechers stellt gegenüber dem bekannten Krustenbrecher einen wesentlichen technischen Fortschritt dar, weil die vom Brechwerkzeug herrührenden Schläge der Drehscheibe infolge der großen Kugelzahl mit spezifisch kleinem Flächendruck auf den Außenring übertragen werden, so daß dessen Abnutzung daher äußerst gering ist. Auch gibt der durch den großen Durchmesser der Drehscheibe bewirkte größere Widerstand dem Drehturm eine erwünschte Drehung, so daß die weit vom Drehpunkt entfernten Massen des Auslegers und Brechwerkzeuges herrührenden Kräfte beim Ausfahren und Halten des Krustenbrechers wesentlich gedämpft werden.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung des Fahrwerkes, wobei der Ausgleich der durch die Räder zurückgelegten verschiedenen Wege im Schlupf der Keilriemen erfolgt, ist der dabei entstehende Widerstand verhältnismäßig gering, da bei dem schneller laufenden Rad der Keilriemen voreilen muß und daher aus der Keilfläche der Scheibe herausgeschoben wird, dabei übernimmt der Keilriemen die Funktion eines selbstsperrenden Differentialgetriebes.

Da bei dem ernndungsgemäßen Krustenbrecher schließlich das Einbringen des Brechwerkzeuges in die aufzustoßende Schmelzkruste durch zwei Drehungen erfolgt, fällt die Wirkungslinie der Kraft immer in die Achse des Hammers, wodurch ein einwandfreies Funktionieren desselben gewährleistet und der Verschleiß des Brechwerkzeuges in erträglichen Grenzen gehalten ist.

Infolge der erfindungsgemäßen Verteilung der zum Betrieb des Krustenbrechers verwendeten Preßluft ist der Krustenbrecher allseits frei beweglich und kann infolge des in vertikaler Richtung arbeitenden Brechwerkzeuges' auch zum Aufbrechen von Krusten verhältnismäßig geringer Ausdehnung verwendet werden. Eine beispielsweise Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Krustenbrechers ist in den

Fig. 1 bis 3 im Grund-, Auf- und Seitenriß dargestellt.

Der Krustenbrecher ist auf einem Fahrgestell angeordnet, das durch einen Stahlblechrahmen 1 gebildet wird, der aus zwei Flacheisen besteht, die mit zwei U-Trägern verschweißt sind. Auf diesem Stahlblechrahmen ist der mit diesem Rahmen verschraubte zweiteilige sogenannte Tretkranz 2 angeordnet. Dieser Tretkranz 2 besitzt einzelne Stege oder Sprossen 3, die durch Abstützen des Fußes des Fahrers die Bewegung des Drehturmes 4 auf einer Drehscheibe ermöglichen. An den Enden des unter den U-Trägern angebrachten Vierkantprofils 5 ist je eine Achsgabel 6 angeschweißt, die das Lagergehäuse 7 der beiden Vorderräder 8 aufnehmen. In diesem Lagergehäuse 7 befinden sich die Kegelrollenlager 9, in denen sich die Vorderradwelle 10 dreht. In den Achsgabeln 6 sind Lagerbuchsen 11 eingepreßt, in denen sich der Lenkzapfen 12 des Lagergehäuses 7 dreht. Das Verschwenken der Räder 8 erfolgt vom Lenkhebel 13 über die Spurstange.14 und Kettentrommel 15, die selbst wieder über eine Kette 16 und das Ritzel 17 vom Fahrersitz 18 durch das Lenkrad 19 von Hand betätigt wird (Fig. 2).

Im Rahmen 1 ist ein Träger 20 (Fig. 3) zur Aufnähme der Lenksäule angeordnet. Diese Lenksäule besteht aus einer Hülse 21, die die drehbare Lenkwelle 22 aufnimmt. Diese Lenkwelle 22 trägt am oberen Ende das Lenkrad 19 und am unteren Ende das bereits genannte Ritzel 17.

Die ein Flachprofil darstellende, am Rahmen 1 befestigte Hinterachse 23 endet in den Achsstummel 24, um den die Radnabe 25 in Rollenlagern 26 läuft. Mit der Radnabe 25 ist die die Bandage 27 tragende Radscheibe 28 verschraubt. Der Antrieb der Hinterräder erfolgt über einen auf der Welle 29 sitzenden, mit Preßluft betriebenen Motor 30. Die Antriebswelle 29 endet in die Keilriemen 31 aufnehmenden Scheiben 32 (Fig. 2), von denen die Hinterräder in zwei Drehrichtungen elastisch angetrieben werden; d. h. daß der Ausgleich der durch die Räder zurückgelegten verschiedenen Wege im Schlupf der Keilriemen erfolgt. Auf der Hinterachse 23 sind Bleche 33 angeschweißt, mit denen ein verschwenkbares, der Riemenspannung dienendes Blech 34 verschraubt ist. Die Antriebsscheiben 32 können mittels einer Kupplung 33 vom Preßluftmotor 30 für den Fall getrennt werden, als der Krustenbrecher ohne Preßluft befördert werden soll (Fig. 3).

Unter dem Tretkranz 2 befindet sich die kugelgelagerte Drehscheibe 36, deren äußerer Ring mit dem Rahmen 1 verschraubt ist. Auf dem inneren Ring dieser Drehscheibe 36 ist eine Blechscheibe 37 aufgeschraubt, die den Drehturm 4 trägt. Auf seinem auskragenden Ende ist in einem Zapfenlager 38 der Preßluftzylinder 39 mit dem Kolben 40 und der

Kolbenstange 41 gelagert, mit dessen Hilfe der Ausleger 42 gehoben und gesenkt wird. Während das eine Ende des Auslegers 42 im Drehturm 4 vermittels Bolzen 43 gelagert ist, endet das andere Ende des Auslegers 42 in einer Gabel 44, in der das Brechwerkzeug 45 verschwenkbar gelagert ist. Diese Schwenkbewegung wird über eine Stoßstange 46 und einen im Drehturm 4 gelagerten Schwenkhebel 47 (Fig. 3) erreicht. Das rasche Auswechseln des Brechwerkzeuges 45 ist dadurch gewährleistet, daß die Werkzeughalterung 48 (Fig. 1) Zapfen 49 trägt, die in der Gabel 44 angeordnete Nuten 50 eingeschoben und durch Laschen 51 gehalten sind.

Im Drehturm 4 ist ferner der Fahrersitz 18 über einem Träger 52 gefestigt, dessen anderes Ende als eine im Drehturm 4 verschraubte Platte 53 (Fig. 1) ausgebildet ist (Fig. 2).

Die für die verschiedenen Antriebsmittel erforderliche Preßluft wird von einer über den Elektrolyseöfen angeordneten Preßluftleitung durch einen Rohrstutzen 54 über eine Drehkupplung 55 und einen sich daran anschließenden öl injektor 56, in dem der Preßluft öl zugesetzt wird, hinter diesem ölinjektor 56 auf den Antriebsmotor 30, den Preßluftzylinder 39 und das Brechwerkzeug 45 verteilt. Sämtliche Zuführungsleitungen für die Preßluft sind durch Schieber absperrbar. Vom Injektor 56 zweigt eine Leitung 57 zum Antriebsmotor 30, der durch einen vom Fahrer betätigten und unterhalb des Lenkrades 19 angeordneten Drehgriff 58 gesteuert wird. Die Preßluftleitung führt über eine Schlauchschleife 59 in das Zuführungsrohr 60 des die Fortbewegung des Fahrzeuges bewirkenden Motors 30 (Fig. 3).

Der zweite Weg der Preßluft führt zu dem unter dem Fahrersitz 18 angeordneten Drehschieber 61, der mit dem Hebel 62 vom Fahrer betätigt wird. Durch Betätigung dieses Hebels 61 in einer vertikalen Ebene wird die Preßluft über den Drehschieber 61 dem Zylinder 39 an seinem unteren oder oberen Einlaß zugeführt, wodurch der Ausleger 42 und damit das Werkzeug 45 gehoben oder gesenkt werden kann. Betätigt der Fahrer den Hebel 62 in einer zu dieser vertikalen Ebene um 90° verdrehten Ebene, dann-· führt er Preßluft über einen zweiten Drehschieber 63 dem Brechwerkzeug 45 zu. Läßt der Fahrer den Hebel 62 los, erfolgt ein automatisches Unterbrechen des Luftstromes, das durch eine Schraubenfeder 64 bewirkt wird, die in einem unter dem Sitz 18 angebrachten Gehäuse 65 untergebracht ist (Fig. 1).

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fahrbarer Krustenbrecher für Schmelzflußelektrolyseöfen mit einem auf einem Fahrwerk angeordneten drehbaren Aufbau, dessen Ausleger den zum Heben und Senken des an seinem äußeren Ende angeordneten Brechwerkzeuges vorgesehenen Preßluftzylinder mit Kolben und Kolbenstange aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau des Fahrwerkes als Drehturm (4) ausgebildet ist, der von einer kugelgelagerten Drehscheibe (36) getragen ist, die den die Drehung des Turmes (4) ermöglichenden Tretkranz (2) trägt.

2. Krustenbrecher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Antrieb des Fahrwerks (1) durch einen Motor (30) über eine Vorgelegewelle (29) auf je ein Hinterrad mittels Keilriemen (31) und durch Lenkung der Vorderräder (8) mittels eines an der Lenkwelle (22) angeordneten Rades. (19) über eine Kettentrommel (15), Spurstange (14) und Lenkhebel (13).

3. Krustenbrecher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein im Zapfen (49) der Werkzeughalterung (48) schwenkbar gelagertes Brechwerkzeug (45) mittels im Drehturm (4) gelagerten Hebels (47), wobei die Zapfen (49) in Nuten (50) der Gabel (44) eingeschoben und durch Laschen (51) gehalten sind.

4. Krustenbrecher nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen über dem Kopf des Bedienungsmannes angeordneten Rohrstutzen (54), eine daran anschließende Drehkupplung (55) und einen ölinj ektor (56) zur Verteilung der zu seinem Betriebe verwendeten Preßluft zu dem Antriebsmotor (30), dem Zylinder (39) und dem Brechwerkzeug (45) über gesteuerte Schieber (58, 61, 63).

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 423 787.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©. 909 580/353 7.