DE1210994B - Einschlagvorrichtung eines Krustenbrechers fuer Aluminium-Schmelzflusselektrolyseoefen - Google Patents

Description

• Einschlagvorrichtung eines Krustenbrechers für Aluminium-Schmelzflußelektrolyseöfen Die Erfindung betrifft eine an einem Auslegerarm eines Krustenbrechers für Aluminium-Schmelzflußelektrolyseöfen angeordnete Einschlagvorrichtung mit einem im wesentlichen in Vertikalrichtung hin und her beweglichen Stößel.
• Einschlagvorrichtungen dieser Art werden in Aluminiumhütten zum Zerschlagen einer sich über dem flüssigen Metall bildenden, aus Aluminiumoxyd und Kryolith bestehenden festen Schicht (»Kruste«) verwendet. Es sind sowohl stationäre als auch fahrbare Krustenbrecher bekannt.
• Stationäre Krustenbrecher können verhältnismäßig stabil aufgebaut werden, weisen jedoch einen schlechten Nutzungsgrad auf und sind einer dauernden Wärmestrahlung seitens des Ofens ausgesetzt, was die Lebensdauer ungünstig beeinflußt.
• Fahrbare Krustenbrecher, deren Einschlagvorrichtung im allgemeinen durch Druckluft betrieben wird, sind entweder über Verbindungsschläuche an eine zentrale Druckluftquelle angeschlossen oder mit einer Brennkraftmaschine versehen, welche in einem eigenen Verdichter Druckluft zum Betrieb der Einschlagvorrichtung erzeugt. Im ersteren Fall ist der Krustenbrecher durch die erforderlichen Schlauchleitungen in seiner Beweglichkeit stark behindert, während im letzteren Fall die Anschaffungskosten hoch sind, insbesondere unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Einschlagvorrichtung intermittierend betrieben wird und während der Betriebsintervalle sehr hohe Leistungen benötigt. Dazu kommt noch, daß die Lebensdauer eines eingebauten Verdichters wegen der unmittelbar am Arbeitsplatz vorliegenden staubhaltigen Ansaugluft ungünstig beeinflußt wird.
• Ein wesentlicher Nachteil aller nicht ortsfest eingebauten Krustenbrecher besteht ferner darin, daß diese wegen des nicht ausgeglichenen Laufes der Einschlagvorrichtung durch mechanische Erschütterungen sehr stark beansprucht werden. Dies gilt insbesondere auch für Krustenbrecher mit hydraulisch betriebenen Einschlagvorrichtungen.
• Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Krustenbrechers, welcher unter Vermeidung der Nachteile bekannter Krustenbrecher bei sehr geringen Anschaffungskosten eine optimal ruhig laufende Einschlagvorrichtung aufweist, welche nicht die Einspeisung besonders hoher mechanischer Leistungsspitzen erfordert. Erreicht wird dies im wesentlichen durch einen dem Stößel zugeordneten Kurbeltrieb, welcher über eine von einem entfernten Punkt aus zu betätigende Kupplung mit einem mechanischen Energiespeicher in Form einer kraftgetriebenen rotierenden Schwungmasse kraftschlüssig zu verbinden ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einschlagvorrichtung kann der Stößel bei verhältnismäßig geringer Masse mit einer hohen kinetischen Energie und hoher Schwingungsfrequenz arbeiten. Durch geeignete Auslegung kann erreicht werden, daß die Kruste durch ein einziges Arbeitsspiel des Stößels zerschlagen wird.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Einschlagvorrichtung bzw. deren Schwungmasse mit einem Hydraulikmotor versehen. Der Hydraulikmotor wird durch eine Ölpumpe angetrieben, die ihrerseits wiederum in dem Krustenbrecher zusammen mit einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise einem Dieselmotor, als Aggregat angeordnet ist.
• Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einschlagvorrichtung in Schnittdarstellung, F i g. 2 ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach F i g. 1 in schematischer Schnittdarstellung.
• An dem Ende eines Auslegerarmes 1 eines (nicht gezeigten) fahrbaren Krustenbrechers für Alüminium-Schmelzflußelektrolyseöfen ist eine erfindungsgemäße Einschlagvorrichtung angebracht, welche in einem Gehäuse 2 einen an den Auslegerarm 1 angeblockten ölhydraulikmotor 3 umfaßt. Der ölhydraulikmotor 3 ist über ein Paar Zuleitungen 16 (von denen nur eine gezeigt ist) mit dem Ein- und Auslaß einer (nicht gezeigten) Ölpumpe verbunden. Auf einem Abtriebswellenzapfen 4 des ölhydraulikmotors 3 sitzt unter Zwischenanordnung einer Freilaufkupplung 5 eine als mechanischer Energiespeicher wirkende rotierende Schwungmasse 6, welche durch ein zusätzliches Wälzlager 7 konzentrisch zu dem ölhydraulikmotor 3 gehalten ist. In einer zentralen Bohrung einer Abschlußplatte 8 des Gehäuses 2 sowie in einer Axiälböhnzng der Schwungmasse 6 sind Zapfen 9,10 einer Kurbelwelle 11 frei drehbar gelagert. Die Kurbelwelle 11 ist über ein Pleue112 mit einem kolbenartigen Stößel 13 verbunden, welcher in einem üriten offeneri'Zylinder 14 geführt ist. Die Mündung des -Zylinders 14 steht hierbei mit der unteren Stirnfläche des Stößels 13 in einer Mittelstellung der Kurbelwelle 11 zwischen -beiden Totpunktstellungeribündig (s. auch F i g. 2 ). > '# Ein in dem Zapfen 10 der Kurbelwelle 11 vorgesehenes drehbares Verriegelungsglied 15 ist mittels eines verschwenkbaren Anschlages 16, wenn sich dieser in der Lage nach. Ei g. 1 -befindet, in einer Außereingriffsstellung gegenüber der Schwungmasse 6 gehalten. Durch Drehung des Anschlages 16 um einen Zapfen 17 im Uhrzeigersinn (bei Betrachtung von F i g. -1) kann das Veriiegelungsglied 15 freigegeben werden, wobei dann der Zapfen 10 der Kurbelwelle 11 in eine formschlüssige Verbindung mit der Schwungmasse 6. gelangt. Eine--Verschwenkung des Anschlages 16 in der angegebenen Richtung kann von einem entfernten Punkt aus, d. h. von einem Bedienungsstand in dem Krustenbrecher, erfolgen, beispielsweise durch einen Bowdenzug.
• Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Einschlagvorrichtung wird der Ausleger 1'in Vertikalrichtung so eingestellt, daß die untere Mündung .des Zylinders 14 annähernd unmittelbar auf eine zu zerschlagende Kruste 18 aufgesetzt wird oder sich gegenüber dieser nur in einem sehr geringen Abstand befindet. Danach wird durch Auslenkung des Anschlages 16 das Verhegelungsglied 15- freigegeben, wodurch eine formschlüssige Verbindung mit der rotierenden Schwungmasse 6 zustande kommt. Danach erfolgt eine Drehung der Kurbelwelle 11, der Stößel 13 tritt nach unten aus und zerschlägt die Kruste 18 mit einem Schlag. Wird der Anschlag 16 unmittelbar nach seiner Freigabe wieder in seine Grundstellung nach F i g.1 zurückgeführt, so schlägt das Verriegelungsglied 15 nach Ablauf einer ersten. Umdrehung der Kurbelwelle 11 gegen den Anschlag 16, wobei die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Schwungmasse 6 und der Kurbelwelle unterbrochen wird. Soll hingegen eine Reihe von Schlägen hintereinander ausgeführt werden, so wird der Anschlag 16 während dieser Zeit in seiner Auslenkstellung gehalten. Gemäß einer a(nicht dargestellten) abgeändexten Ausführungsform der ErfiridiiÜg kann die Stirnfläche des Stößels 13 in Form einäs' Meißels gestaltet sein.

Claims (1)

1. ' . . . - Pätentänspi- üclie:; -@l. An einem Auslegerarm eines Krustenbrechers für Aluminium-Schmelzflußelektrolyseöfen angeordnete Einschlagvorrichtung mit einem im wesentlichen in Vertikalrichtung hin und her beweglichen Stößel,gekennzeichnet durch einen dem Stößel (13) zugeordneten Kurbeltrieb (11, 12), welcher über eine von einem entfernten Punkt aus. zu betätigende-.Kupplung (15,16) mit einem mechanischen Energiespeicher in Form einer kraftgetriebenen rotierenden Schwungmasse _ -(6) kraftschlüssig zu verbinden ist. -2. Vorrichtung nach: ,Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß der-Stößel (13) in einem unten offenen Zylinder (L4) geführt ist, dessen Mündung mit der unteren Stirnfläche des Stößels (13) in einer Mittelstellung des- Kurbeltriebes (11,12) zwischen -beiden Totpunktstellungen bündig steht (F i g. 2). 3. Vorrichtung nach -einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Stößels (13) in. Form eines Meißels gestaltet ist. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwung= masse (6) mit einem zugehörigen Antriebsmotor über eine Freilaufkupplung (5) verbunden ist.- . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor als Hydraulikmotor (3) ausgebildet ist. 6. Verfahren zum Betrieb einer Einschlagvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Zylinders (14) im wesentlichen unmittelbar auf eine zu zerschlagende Kruste (18). aufgesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 960 313; 'österreichische Patentschrift Nr. 193 619; französische Patentschrift Nr. 1245 598; USA.-Patentschriften Nr. 2 423 787, 2 964 305, 3090744.