DE2720140A1

DE2720140A1 - Brechvorrichtung zum aufbrechen von oberflaechen auf aluminiumschmelzen o.dgl.

Info

Publication number: DE2720140A1
Application number: DE19772720140
Authority: DE
Inventors: John Holmes
Original assignee: WILLIAMS MACH Ltd
Current assignee: WILLIAMS MACH Ltd
Priority date: 1976-05-06
Filing date: 1977-05-05
Publication date: 1977-11-24
Also published as: GB1539662A; FR2350408A1; AU2497977A; US4072354A; JPS531364A; AU509859B2; NO771590L

Description

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Die Erfindung betrifft eine Brechvorrichtung, die insbesondere für das Aufbrechen von Krusten vorgesehen ist, welche sich bei der Gewinnung von Aluminium auf der Oberfläche der Schmelzwannen bilden, die sich aber ebenso auch für ähnliche Aufbrechvorgänge einsetzen läßt.

Der Einfachheit halber wird die Erfindung aber nur im Hinblick auf ihren Einsatz für das Aufbrechen von Krusten auf elektrolytischen Scluaelzbädern in Schaelzwannen bei der Aluminiumgewinnung beschrieben. Diese Krusten bilden sich kontinuierlich und müssen von Zeit zu Zeit aufgebrochen und in das geschmolzene Material gestoßen werden, um mit diesem wieder zu erschmelzen. Dieses Aufbrechen der Krusten erfolgte in der Vergangenheit von Hand, was eine zeitaufwendige und gefährliche Maßnahme war.

Eine mechanische Vorrichtung zum Aufbrechen solcher Krusteu. ist bereits in der US-PS 3 819 144 beschrieben worden. Die dort erläuterte Vorrichtung und andere ähnliche Geräte bedienen sich zum Aufbrechen der Kruste pneumatischer Hämmer. Solche Hämmer haben einen großen Preßluftbedarf und die Systeme, die solche Hämmer verwenden, erfordern demzufolge Schläuche, mit denen sie an eine Druckluftversorgung in dem Gebäude angeschlossen sind, in dem sich die Aluminiumschmelzwannen befinden. Diese Schläuche müssen hinter dem Fahrzeug hergezogen v/erden, auf dem die Brechvorrichtung angebracht ist, wodurch der Bewegungsspielraum der Fahrzeuge eingeschränkt wird und für das Bedienungspersonal, welches um die Schmelzwannen herum arbeitet, gefährliche Arbeitsbedingungen ent stehen. Auch ist die Wartung der Schläuche sehr kostenaufwendig.

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Dagegen ist die erfindungsgemäße Brechvorrichtung vollkommen unabhängig. Sie enthält eine schwere,senkrecht angeordnete Brechstange, welche während der Aufbrecharbeiten durch einen hydraulischen Zylinder schnell auf- und ab bewegt wird. Die Brechstange ist an dem Fahrzeug, welches die Vorrichtung trägt, so angebracht, daß sie von einer Seite des Fahrzeuges auf die andere geschwenkt werden kann, wodurch sich Schmelzwannen zu beiden Seiten des Fahrzeuges erreichen lassen. Die Brechstange läßt sich, wenn nötig, durch einen Hubzylinder aus der Arbeitsstellung anheben und durch diesen Zylinder auch wieder in die Arbeitsstellung absenken, wenn Krusten in einer Aluminiumschnielzvanne gebrochen werden sollen. Die eigentliche Auf- und Abwärtsbewegung der Brechstange läßt sich entweder von Hand oder automatisch durch eine geeignete Periodensteuerung betätigen.

Die erfindungsgemäße Brechvorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Sockel mit Möglichkeiten zur Befestigung an einem Fahrzeug, eine längliche Brechstangeneinheit mit einem Brechkopf an ihrem unteren Ende, ein Gestänge, mit dem die Brechstangeneinheit für im wesentlichen senkrechte Schwenkbewegungen am Sockel befestigt ist und das die Brechstangeneinheit im wesentlichen nach unten gerichtet hält, bestehend aus einer oberen und unteren Anlenkstange, die in senkrechtem Abstand voneinander angeordnet und jeweils mit einem Ende am Sockel und mit ihrem anderen Ende an der Brechstangeneinheit gelenkig befestigt sind, einem hydraulischem Zylinder, dessen unteres Ende am Sockel und dessen oberes Ende an der oberen Anlenkstange gelenkig angebracht ist, sowie aus Steuermitteln zur wahlweisen Druckflüssigkeitsbeaufschlagung des hydraulischen Zylinders, um die obere Anlenkstange wechselweise auf und nieder zu schwenken und damit die Brechstangeneinheit anzuheben und abzusenken, damit deren Brechkopf unter ihm

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befindliche Oberflächenkrusten oder dergleichen treffen kann.

Es folgt die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Hinweis auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen.

Darin stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf zwei parallel nebeneinander angeordnete Aluminiuinschmelzwannen, sowie ein mit der erfindungsgeaüßen Vorrichtung ausgerüstetes Fahrzeug, welches sich auf dem Mittelgang zwischen den Wannen befindet;

Fig. 2 die Seitenansicht eines Fahrzeuges mit daran befestigter erflndungGgemäßer Brechvorrichtung, wobei sich die Vorrichtung in Arbeitsstellung befindet;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, bei der die Brechvorrichtung jedoch in ihrer angehobenen Ruhestellung gezeigt ist;

Fig. 4 eine Vorderansicht der Brechvorrichtung nach Fig. 2; Fig. 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 2;und

Fig. 6 einen vergrößerten Hcrizontalschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 2.

In Figur 1 sind zwei Schmelzwannen 10 und 11 einer Produktionsanlage dargestellt, zwischen denen sich ein Mittelgang 12 befin det. Diese Schmelzwärmen sind durch einen überbau verdeckt, in

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dem sich Schlitze 13 befinden, durch welche die für die Aluminiumgewinnung verwendeten Rohstoffe in die V/armen gegeben werden, und durch welche das geschmolzene Aluminium aus ihnen abgezogen wird. Die Kruste, die ein Aufbrechen erfordert, bildet sich unterhalb dieser Schlitze.

Auf dem Zwischengang 12 befindet sich ein Fahrzeug 15, an seiner Vorderseite mit einer erfindungsgeniäßen Brechvorrichtung 17 versehen ist. Die Vorrichtung ist mit einem Brechkopf versehen, der sich in die Schlitze 13 einführen läßt und zum Aufbrechen der darunter befindlichen Krusten senkrecht auf und ab bewegt v/erden kann.

Die Brechvorrichtung 17 ist im einzelnen in den Figuren 2 bis 6 dargestellt. Im vorliegenden Beispiel verfügt das Fahrzeug 15 über ein klimatisiertes Fahrerhaus 20 und einen an seiner Vorderseite angebrachton Tragrahmen 21 zum Aufnehmen der Brechvorrichtung 17. Der Tragrahmen 21 besitzt eine senkrechte Montageplatte 23, die sich über die gesamte Vorderseite des Fahrzeuges 15 erstreckt.

Zu der Brechvorrichtung 17 gehört eine Brechstange 28, die sich im wesentlichen in senkrechter Richtung erstreckt. Diese Brechstange besitzt an ihrem unteren Ende einen Brechkopf 29. Die Brechstange 28 ist an einem Ausleger 32 angebracht, der sich allgemein in der gleichen Richtung erstreckt wie die Brechstange selbst. Die Brechstange ist in einer im Ausleger 32 vorgesehenen Ausnehmung 33 verschraubt oder anderweitig befestigt und stützt sich mit ihrem oberen Ende gegen eine Abstützplatte 34 ab, die

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auf dem Ausleger 32 vorgesehen ist. Die Brechstange 23 und der Ausleger 32 bilden zusammen eine Brechntangeneinheit, in der die Brechstange 28 eine leicht austauschbare Spitze darstellt.

Das obere Ende des Auslegers 32 ist mittels eines Drehzapfens 36 mit dein äußeren Ende einer bogenförmigen Anlenkstange 37 verbunden, deren entgegengesetztes Ende mittels eines Bolzens 38 an einem senkrechten Träger 40 von im allgemeinen U-förniigcn Querschnitt gelenkig befestigt ist, wie es bei 41 in Fig\ir 5 angedeutet ist. Der Träger 40 umfaßt und ist befestigt an einer Schwenksäule A4 von im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, die ihrerseits fest an einer Yfellc 47 angebracht ist, die sich durch die Schwenksäulc 44 und über ihre beiden oberen und unteren Enden hinaus erstreckt. Der Träger 40 und die Schwenksäule 44 stellen den Sockel der Brechvorrichtung dar. Das obere Ende der Welle 47 ist in einer Halterung 49 drehbar, die mittels Schrauben 50 an der Montageplatte 23 befestigt ist. Das untere Ende der Welle 47 erstreckt sich durch eine weitere Halterung 53, die ebenfalls von der Montageplatte 23 getragen ist.

Auf der Welle 47 ist innerhalb der Halterung 53 ein Zahnrad 56 eines Schneckengetriebes fest angebracht (siehe Figur 6)'und steht mit einer Schnecke 57 in Eingriff, welche auf einer senkrecht zur Welle 47 verlaufenden Welle angeordnet ist, die mit einem innerhalb einer Abdeckung 61 auf der Montageplatte 23 angebrachten umsteuerbaren, hydraulischen Motor 60 verbunden ist. Druckschläuche 63 und 64 verlaufen vom Motor 60 zu einem ebenfalls auf der Montageplatte 23 angeordneten hydraulischen System 66. Hierbei handelt es sich um ein allgemein übliches hydraulisches System, welches zur Versorgung des Hydraulikmotors 60 mit Hydrau-

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likflüssigkeit für wahlweise Drehrichtung in entgegengesetzten Richtungen vorgesehen ist. Das Steuermittel für dieses System kann aus einem Ventil bestehen, welches sich durch einen im Fahrerhaus 20 angeordneten Hebel 68 betätigen läßt.

Eine Anlenkstange 72 ist an ihrem äußeren Ende mittels eines Bolzens 73 schwenkbar an dem Ausleger 32 der Brechetnngeneinheit und an ihrem inneren Ende mittels eines Bolzens 74 in einer an dem senkrechten Träger angebrachten Gabel 75 drehbar befestigt. Ein ausfahrbarer Hydraulikzylinder 78 ist mit seinen entgegengesetzten Enden einerseits mittels eines Bolzens 79 an der Anlenkstange 37 und andererseits mittels eines Bolzens 80 an der Gabel 75 angelenkt. Die Anlenkctangon 37 und 72 stellen ein schwenkbares Gestänge für eine im wesenlt.ichen senkrechte Bewegung der daran angebrachten Brechtange 28 dar. Wenn der Hydraulikzylinder 78 zwischen dem senkrechten Träger hO und de?" oberen Anlonkstango 37 ausgefahren wird, hebt sich die Brechstange, während sie sich bei einem Zurückziehen des Zylinders nach unten absenkt. Der Hydraulikzylinder 78 ist über Schläuche 85 und 86 mit dem hydraulischen System 66 verbunden. Die Steuermittel für den Hydraulikzylinder 78 können aus einem (nicht gezeigten) im Fahrerhaus 20 angeordneten hebelbetätigten Ventil bestehen, sodaß der Fahrer des Fahrzeuges 15 die senkrechte Bewegung der Brechstange vollständig steuern kann. Andererseits kann das hydraulische Steuersystem auch so ausgeführt sein, daß der Fahrer die Brechstange nur zwischen ihrer in Figur 2 gezeigten unteren Arbeitsstellung und ihrer in Figur 3 gezeigten Ruhestellung hin und her bewegen kann. In diesem Fall läßt sich eine automatische Periodensteuerung vorsehen, welche die Brechstange in ihrer Arbeitsstellung jeweils um einen begrenzten Weg anhebt und absenkt*

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um so die Kruste auf der AluminiuinGchmelzwanne zerschlagen zu können. Da solche hydraulischen Steuerungen bekannt sind, erübrigt sich hier eine nähere Beschreibung.

Die Arbeitsweine der Brechvorrichtung 17 ist sehr einfach. Wenn die Kruste auf einer bestimmten Schmelzwanne, beispielsv/eise der Schmelzwanne 10 in Figur 1, zerbrochen werden soll, wird die Vorrichtung 17 durch das Fahrzeug 15 in die vorgesehene Arbeitspos.ition gefahren, wobei sich die Brechvorrichtung in ihrer in Figur 3 gezeigton angehobenen Ruhestellung befindet. Dann schaltet der Fahrer das hydraulische System zum Betätigen des Hydrauiikmotors 60 ein, uri die Brechvorrichtung zur re-chtcn oder linken Seite des E'ahrzeuges zu schwenken. In der in Figur 1 gezeigten Stellung ist die Brechvorrichtung auf die linke Seite des Fahrzeuges geschwenkt, und zvrar derart, da/3 sich die Brechstange oberhalb des angrenzenden Schlitzes 13 befindet. Dann betätigt der Fahrer den Hydraulikzylinder 78, um die Brechstange der Brechvorrichtung durch den Schlitz in ihre in Figur 2 gezeigte Arbeitsstellung abzusenken. In dieser Stellung ist die Vorrichtung für den Beginn des Brechvorganges bereit.

Der Fahrer kann die Steuermittel so betätigen, daß sich die Brechstange bzw. die Brechstangeneinheit um einen bestimmten Weg schnell anhebt und senkt, so daß der Brechkopf 29 die Kruste auf dem geschmolzenen Material zerbricht und in dem geschmolzenen Metall verteilt. Wenn andererseits eine automatische Steuerung vorgesehen ist, würde der Fahrer diese einstellen, so daß die Brechstange automatisch zum Aufbrechen der Kruste auf und ab bewegt wird. Die Frequenz der Hin-und Herbewegung kann beliebig

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gewählt werden und 18 Hübe/Min, haben sich als geeignet für den vorliegenden Zweck erwiesen. Während die Brechstange auf und ab bewegt wird, kann das Fahrzeug 15 weiterbeweg\; werden, um die Brechstange in demjenigen Schlitz 13 entlang zu bewegen, in dem sie gerade arbeitet.

Während der Brecharbeit ist die Brechstange 28 einer verhältnismäßig hohen Belastung ausgesetzt. Die Brechstange ist deshalb stark und schwer ausgeführt und wird während der Arbeit durch die Abstützplatte 34 an ihrem oberen Ende abgestützt. Diese Abstützplatte entlastet auch die Schrauben, mit denen die Brechstange auswechselbar am Ausleger 32 befestigt ist. Wenn die Brechstange beschädigt oder verschlissen ist, kann sie leicht vom Ausleger abgenommen und repariert oder gegen eine neue ausgetauscht werden.

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Claims

PATENTANWALT HELM1 '.T GÖRTZ . 4. Mai 1977 Ä^ GzFu/Wl Williams Machinery Limited. 7680 River Road Richmond,.,Canada Brechvorrichtung zum Aufbrechen von Oberflächenkrusten auf Aluminiumschmelzen oder dergleichen Patentansprüche

1. Brechvorrichtung zum Aufbrechen von Oberflächenkrusten auf Aliminiumschmelzen oder dergleichen, gekennzeichnet durch einen Sockel (40,44) mit Möglichkeiten zur Befestigung an einem Fahrzeug (15), eine längliche Breclistangeneinheit (28,32) mit einem Brechkopf (29) an ihrem unteren Ende, ein Gestänge, mit dem die Brechstangeneinheit (28,32) für im v/es entlichen senkrechte Schwenkbewegungen am Sockel (40,44) befestigt ist, und das die Brechstangeneinheit (28,32) im wesentlichen nach unten ■ gerichtet hält, bestehend aus einer oberen (37) und unteren (72) Anlenkstange, die in senkrechtem Abstand voneinander angeordnet und jeweils mit einem Ende am Sockel (40,44) und mit ihrem anderen Ende an der Brechstangeneinheit (28,32) gelenkig befestigt sind, einem hydraulischen Zylinder (78), dessen unteres Ende am Sockel (40,44) und dessen oberes Ende an der oberen Anlenkstange gelenkig angebracht ist, sowie aus Steuermitteln (60,66,68) zur wahlweisen Druckflüssigkeitsbeaufschlagung des hydraulischen Zylinders (78), um die obere Anlenkstange (37) wechselweise auf- und nieder zu schwenken und damit die Brechstangeneinheit (28,32) anzuheben und abzusenken, damit deren Brechkopf (29) unter ihm befindliche Oberflächenkrusten oder dergleichen treffen kann.

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ORIGINAL INSPECTED

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2. Brechvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine an dem Fahrzeug (15) drehbar angebrachte senkrechte V/elle (47), an der der Sockel (40,44) so befestigt ist, daß er sich mit der Welle (47) dreht, und mit der Welle verbundene und deren Drehung bewirkende Antriebsmittel (60) vorgesehen sind, und daß die obere (37) und untere (72) Anlenkstange im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und ihre inneren Enden in senkrechtem Abstand voneinander schwenkbar am Sockel (40, 44) und ihre äußeren Enden in senkrechtem Abstand voneinander schwenkbar an der Brechstangeneinheit (28,32) angebracht sind.

3. Brechvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schwenkbauteile (47) zur schwenkfähigen Befestigung des Sockels (40,44) an dem Fahrzeug (15) und mit dem Sockel verbundene Antriebsmittel (60) vorgesehen sind, bei deren Betätigung sich der Sockel (40,44) und demzufolge mit ihm die Brechstangeneinheit (28,32) seitlich in verschiedene Positionen in Bezug auf den Sockel schwenken läßt.

4. Brechvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Anlenkstange (37) bogenförmig ausgebildet, mit ihrem einen Ende schwenkbar am oberen Ende der Brechstangeneinheit (28,32) und mit dem entgegengesetzten Ende schwenkbar am Sockel (40,44) befestigt ist, wobei der hydraulische Zylinder (78) im wesentlichen in der Mitte der oberen Anlenkstange (37) angreift.

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5. Brechvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Anlenkstange (72) mit einem Ende schwenkbar am Sockel (40,44) und mit dem entgegengesetzten Ende an einem Punkt der Brechstangeneinliext (28,32) schwenkbar befestigt ist, der sich im Abstand von dem entsprechenden Ende der oberen Anlenkstange (37) befindet.

6. Brechvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechstangcneinheit (28,32) aus einew nach unten weisenden Ausleger (32), einer an dem Ausleger (32) angebrachten und sich in dessen Längsrichtung erstreckenden und über dessen unteres Ende hinausragenden Brechstange (28) besteht, wobei das Gestänge (37,72) gelenkig an dem Ausleger (32) angebracht ist.

7. Brechvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (32) über eine fest an ihm angebrachte Abstützplatte (34) verfügt, gegen die sich das obere Ende der Brechstange (28) abstützen kann.

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