Brevet FR2515692A1 — publié le 19830506

Dispositif de nettoyage de barres porte-anode pour bains de fusion électrolytiques d'aluminium. L'invention concerne un dispositif de nettoyage des barres porte-anode utilisées comme supports pour les blocs constituant les anodes dans des bains de fusion électroly- tiques d'aluminium. Les anodes de charbon utilisées pour la production d'aluminium sont montées de façon connue sur des barres porte-anode qui comprennent à leur extrémité inférieure des embouts métalliques destinés à la fixation du bloc consti- tuant l'anode Du fait que les anodes en charbon s'usent quand elles fonctionnent, il est nécessaire de retirer leurs parties restantes à des intervalles de temps déterminés des barres porte-anode ou de leurs embouts métalliques En outre,'et pour des raisons d'économie, les barres porte- anode qui sont réalisées en aluminium sont réutilisées Les surfaces de contact des barres porte-anode qui sont souil- lées sont alors meulées ou brossées Cette opération peut être réalisée à l'aide de meules, de brosses métalliques ou analogues. L'objet de l'invention est avant tout de proposer un dispositif au moyen duquel il soit possible de nettoyer et polir de façon fiable et par des moyens mécaniques les surfaces de contact électrique des barres porte-anode à l'intérieur d'une installation de traitement. Selon l'invention, ce problème est résolu au moyen d'un dispositif comprenant deux outils de nettoyage pouvant être amenés en position par les deux côtés opposés contre la barre porte-anode En ce qui concerne les outils de netto- yage, on utilise des meules rotatives ou avantageusement des brosses métalliques rotatives ou analogues. A l'aide du dispositif selon l'invention, la barre porte-anode réalisée en un profilé rectangulaire en alumi- nium peut être simultanément nettoyée sur ses côtés opposés, ce qui permet d'être certain que lors de la remise en place de la barre porte- anode remise en état et pourvue d'un nouveau bloc-anode, il ne puisse y avoir de confusions en ce qui concerne les surfaces de contact En outre, les barres porte-anode qui sont remises en état pouvant également être utilisées avec des barres de raccordement de courant appli- quées des deux côtés. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les deux outils de nettoyage sont reliés par l'intermédiaire d'un dispositif de positionnement d'outils, et en particu- lier d'un vérin presseur ou analogue Cette mesure permet de maintenir les deux outils de nettoyage appliqués pendant le traitement avec la même pression contre les surfaces oppo- sées de la barre porte-anode, ce qui permet simultanément de compenser automatiquement toute diminution de diamètre des outils de nettoyage rotatifs provoquée par l'usure Une disposition particulièrement avantageuse à cet égard consiste en ce que, selon une autre forme de l'invention, les outils de nettoyage sont suspendus de façon pendulaire à un porte- outils par des articulations dont les axes sont transversaux à l'axe de la barre porte-anode On peut ainsi obtenir une bonne adaptation des outils de nettoyage rotatifs aux surfa- ces des barres porte-anode à travailler, alors que les forces de pression appliquées par les outils de nettoyage restent inchangées. L'ensemble du porte-outils des outils de nettoyage est constitué avantageusement par un chariot à mouvement trans- versal qui se déplace transversalement par rapport à l'axe de la narre porte-anode A l'aide du chariot, les deux outils de nettoyage peuvent être transférés d'une position de repos dans laquelle il est possible d'effectuer un échan- ge facile des outils usés vers une position de travail dans laquelle les outils de nettoyage sont appliqués contre les surfaces opposées de la barre porte-anode Les outils de nettoyage sont alors avantageusement montés sur des bras pendulaires ou analogues, eux-mêmes montés par des articula- tions sur le chariot à mouvement transversal commun Pour faire circuler les outils de nettoyage le long de la barre porte-anode, le dispositif selon l'invention comprend avan- tageusement pour les deux outils de nettoyage un chariot à mouvement vertical commun que l'on peut faire monter dans un cadre fixe en direction de l'axe de la barre porte-anode Le chariot à mouvement vertical est avantageusement guidé par deux montants verticaux ou analogues, entre lesquels est monté un dispositif de guidage transversal destiné au chariot à mouvement transversal. Le dispositif de nettoyage selon l'invention constitue avantageusement un poste de traitement d'anodes à plusieurs postes Pour faire passer les barres porte-anode par divers postes, on peut utiliser un dispositif convoyeur tel qu'un convoyeur à chaîne ou analogue qui achemine les barres porte-anode en position suspendue Le dispositif de nettoyage selon l'invention est alors avantageusement constitué de manière que les barres porte-anode à nettoyer soient traitées en position suspendue, c'est-àdire traitées dans leur position suspendue sur le dispositif convoyeur Pour mettre correctement en place les barres porte-anode dans le disposi- tif de nettoyage, on prévoit avantageusement des dispositifs de positionnement ou analogues qui sont disposés de préfé- rence latéralement contre les embouts de la barre porte- anode. Il est recommandé d'associer des hottes aspirantes à chacun des deux outils de nettoyage En outre, on prévoit avantageusement des amortisseurs d'oscillations pour assurer un parcours sans secousses aux outils de nettoyage qui soiit suspendus de façon pendulaire En ce qui concerne les amor- tisseurs d'oscillations, on peut utiliser avantageusement des vérins amortisseurs croisés et reliés aux bras pendu- laires. L'invention sera maintenant décrite plus en détail en référence à l'exemple de réalisation représenté sur le dessin dans lequel: la figure 1 est une vue frontale du dispositif de netto- yage selon l'invention, la figure 2 est une vue latérale du dispositif de netto- yage selon la figure 1. Le dispositif de nettoyage représenté comprend un bâti de machine 1 monté sur un sol ou une fondation 10, comprenant deux montants verticaux 12 faisant saillie vers le haut, qui sont munis de guides verticaux 13 destinés à un chariot à mouvement vertical 14 Le chariot à mouvement vertical 14 est constitué par deux sections de chariot 15 et 16 qui sont respectivement guidées par un montant 12 et qui sont reliées par l'intermédiaire de traverses 17 et 18. Entre les deux montants 12 et à la partie inférieure du bati 11 de la machine, un dispositif de levage 20 est monté sur une poutre transversale 19 au moyen d'une articulation 21, dont la partie télescopiquement expansible est reliée à la traverse inférieure 18 par une une articulation 22 Le dispositif de levage 20 est constitué par exemple par un mécanisme à piston de poussée hydraulique ou pneumatique, ou par une broche ou analogue entraînée par un moteur 23 A l'aide du dispositif de levage 20, le chariot à mouvement vertical 14 peut donc être soulevé et abaissé dans le bati 11 de la machine, en étant guidé par les deux montants 12. Le chariot à mouvement vertical 14 présente au niveau de sa traverse supérieure 17 un guide transversal 24 constitué par deux rails de guidage parallèles et destinés à un chariot à mouvement transversal 25 qui peut donc être déplacé transversalement sur les deux montants 12, en direction horizontale Le mouvement transversal du chariot à mouvement transversal 25 est obtenu au moyen d'un vérin à pression intercalé de façon articulée entre la traverse 17 et le chariot à mouvement transversal 25. Sur le côté inférieur du chariot à mouvement transversal sont fixés deux bras pendulaires 28 au moyen d'articula- tions 27, ces bras comprenant à leur extrémité inférieure un outil de nettoyage respectif 29 qui est constitué par une meule ou avantageusement par une brosse métallique Les outils de nettoyage entraînés 29 tournent autour d'un axe horizontal qui est parallèle à l'axe de pivotement de l'arti- culation 27 En outre, une hotte aspirante 30 est disposée au-dessus de chaque bras pendulaire 28 en entourant partiel- lement l'outil de nettoyage 29 et elle est destinée à aspirer les salissures provoquées par l'opération de netto- yage Les deux bras pendulaires 28 sont reliés au-dessous de l'axe de rotation des outils de nettoyage 29 par l'intermé- diaire d'un dispositif de réglage 31 Celui-ci est constitué par un vérin 32 qui est raccordé à l'un des bras pendulaires par une articulation 33 et dont la tige de piston 34 est reliée par une articulation 35 à l'autre bras pendulaire 28. Entre les deux bras pendulaires 28 et l'ensemble du chariot à mouvement transversal 25 sont intercalés de façon articulée deux vérins amortisseurs 36 qui se croisent et qui amortissent les oscillations apparaissant pendant l'opéra- tion de nettoyage. Aux figures 1 et 2 est représentée une barre porte-anode 37 en position de travail, réalisée de façon habituelle en aluminium et présentant un profil rectangulaire A l'extrémité inférieure de la barre porte-anode 37 sont disposés les six embouts métalliques 38 auxquels est fixé le bloc- anode après remise en état de la barre porte-anode La barre porte-anode 37 est en position suspendue Elle est raccordée par suspen- sion à son extrémité supérieure à un dispositif transporteur par exemple, qui n'est pas représenté sur le dessin, et à l'aide duquel la barre porte-anode est amenée dans le dispo- sitif de nettoyage, puis en est retirée après sa remise en état Pour disposer correctement la barre porte-anode 37 en position de traitement, on prévoit dans la partie inférieure des deux montants 12 des dispositifs de positionnement 39. Ceux-ci sont formés par des leviers de positionnement 40 qui peuvent être amenés par les côtés contre les embouts externes 38 à l'aide de vis de réglage 41 ou d'autres moyens de réglage, et disposent ainsi law Darre porte-anode 37 dans sa position correcte pour le traitement alors qu'ils la suppor- tent par son extrémité inférieure en direction latérale. Lorsqu'une barre porte-anode 37 a été amenée dans le dispositif de nettoyage et mise en place dans celui-ci, le chariot à mouvement transversal 35 auquel sont suspendus les outils de nettoyage 29 qui sont rétractés par le vérin de réglage 38 est amené en position de traitement en passant le long du guide transversal 24 Ensuite, la pression est appliquée au vérin 32 pour provoquer sa rentrée, ce qui amène les outils 29 à pivoter à partir de leurs deux côtés opposés et à venir s'appliquer contre la barre porte-anode 37 Le vérin 32 qui est soumis à la pression presse les outils de nettoyage rotatifs 29 selon une force de pression déterminée contre les surfaces de la barre porte-anode 37 à nettoyer Pendant l'opération de nettoyage, le chariot à mouvement vertical est entraîné vers le haut ou aussi vers le bas à une vitesse constante, ce grâce à quoi la barre porte-anode 37 est meulée ou brossée et polie sur ses deux côtés opposés et sur toute sa longueur par les outils rota- tifs 29 Le vérin 32 auquel est appliquée une pression prédéterminée presse les outils rotatifs 29 indépendamment de leur diamètre qui dépend de l'usure et selon une force constante contre les surfaces à nettoyer de la barre porte- anode Dès que le nettoyage est terminé, les outils de nettoyage sont ramenés en arrière en s'éloignant de la barre porte-anode 37 par application de pression au vérin 32, suite à quoi le chariot à mouvement transversal 25 est ramené en arrière vers sa position de repos avec les outils de nettoyage, à l'aide du vérin 26 Ensuite, la barre porte- anode 37 qui a été nettoyée peut être retirée du dispositif de nettoyage à l'aide du dispositif transporteur sus-men- tionné. Il va de soi que le dispositif de réglage 31 destiné aux deux outils de nettoyage rotatifs 29 peut comprendre égale- ment plusieurs vérins 32 ou autres dispositifs de ré'glage tels que des broches Le dispositif décrit peut également être muni d'une régulation de la vitesse de rotation des outils rotatifs 29, et ceci de manière que la vitesse périphé- rique des outils 29 reste constante alors que leur diamètre diminue du fait de l'usure Les deux hottes aspirantes 30 sont respectivement raccordées à un tuyau d'aspiration ou analogue. 15692 REVENDICATIONS 1 Dispositif de nettoyage des barres porte-anode utili- sées comme supports des blocs constituant les anodes dans des bains de fusion électrolytique d'aluminium, caractérisé en ce qu'il comprend deux outils de nettoyage ( 29) qui peuvent être appliqués par les deux côtés opposés contre la barre porte-anode ( 37). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les outils de nettoyage ( 29), ou leur porte-outil, sont réunis par un dispositif de positionnement d'outils ( 31), et de préférence par au moins un vérin ( 32). 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les outils de nettoyage ( 29) sont constitués par des meules rotatives et de préférence par des brosses métalli- ques rotatives. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les outils de nettoyage ( 29) sont suspendus de façon pendulaire à un porte-outils au moyen d'articulations ( 27) dont les axes sont transversaux à l'axe de la barre porte-anode. 5 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ensemble du porte-outils des outils de nettoyage ( 29) est constitué par un chariot à mouvement transversal pouvant se déplacer transversalement à l'axe de la barre porte-anode. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les outils de nettoyage ( 29) sont montés sur des bras pendulaires ( 28) ou analogues qui sont montés sur le chariot à mouvement transversal ( 25) au moyen d'articulations ( 27). 7 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des hottes aspirantes ( 30) sont asso- ciées à chacun des deux outils de nettoyage ( 29). 8 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des amortisseurs d'oscilla- tions ( 36) associés aux outils de nettoyage rotatifs ( 29). 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les amortisseurs d'oscillations ( 36) sont constitués par des cylindres amortisseurs -se croisant et raccordés aux bras pendulaires ( 28). Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les outils de nettoyage ( 29) sont montés sur un chariot à mouvement vertical commun ( 14) qui est mobile verticalement dans le bâti ( 11) de la machine, en direction de l'axe de la-barre porte-anode. 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le chariot à mouvement vertical ( 14) est guidé sur deux montants verticaux ( 12) et comprend entre les montants un guide transversal ( 24) destiné au-chariot à mouvement transversal ( 25). 12 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que des dispositifs de positionnement ( 39) destinés à la barre porte-anode ( 37) sont montés sur le bâti ( 11) de la machine. 13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la barre porte-anode est suspendue en position de traitement et retenue par les dispositifs de positionnement ( 39) qui s'appuient latéralement contre les embouts à anode ( 38). 14 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de régulation maintenant constante la vitesse périphérique des outils de nettoyage rotatifs ( 29) indépendamment de la modification de leur diamètre qui est due à l'usure.