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Title:
DEVICE AND METHOD FOR THE PRE-STRIPPING OF METAL STRIPS DEPOSITED ON CATHODES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/072540
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for the pre-stripping of metal strips (1) deposited on cathodes (2) during processes of electrolysis of zinc or lead, allowing the pre-stripping on any point of the upper edge of a plate of the cathode (2), characterised in that it comprises a a frame-type structure (3); a horizontal structure (4) fixed to a support structure and comprising at least one system (5) for guiding the frame-type structure (3) on the ends thereof; at least one device for the vertical movement (6) of the frame-type structure (3) in relation to the horizontal structure (4); a horizontal guiding system (7) secured to the frame-type structure (3) in the lower part thereof; and cutting means (8) that can be moved along the horizontal guiding system (7) and comprise two hinged arms (9) with an actuating device (10), cutting elements (11) being provided on the free ends of said arms. The invention also relates to a pre-stripping method.

Inventors:
LEFEVRE YVES (ES)
Application Number:
PCT/ES2012/070769
Publication Date:
May 15, 2014
Filing Date:
November 06, 2012
Export Citation:
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Assignee:
ZINCOBRE INGENIERÍA S L U (ES)
International Classes:
C25C7/08
Domestic Patent References:
WO2002097170A22002-12-05
Foreign References:
CA2178776A11997-12-12
ES2020729A61991-09-01
Attorney, Agent or Firm:
ARIZTI ACHA, Mónica (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de pre-arrancado de láminas metálicas depositadas sobre placas de cátodos en procesos de electrólisis de zinc o plomo que permite el pre-arrancado en cualquier punto del borde superior de una placa del cátodo (2) caracterizado porque comprende:

- una estructura tipo bastidor (3)

- una estructura horizontal (4) fijada a una estructura de soporte y que dispone de al menos un sistema de guiado vertical (5) de la estructura tipo bastidor (3) en sus extremos,

- al menos un dispositivo de movimiento vertical (6) de la estructura tipo bastidor (3) respecto a la estructura horizontal (4),

- un sistema de guiado horizontal (7) solidario con la estructura tipo bastidor (3) en su parte inferior, y

- medios de corte (8) desplazables sobre el sistema de guiado horizontal (7) y que comprenden dos brazos articulados (9) con al menos un dispositivo de accionamiento (10) y en cuyos extremos libres se disponen elementos de corte (11).

2. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque los medios de corte comprenden:

- un sistema de soporte (12) de los medios de corte instalado sobre el sistema de guiado horizontal (7), y

- un dispositivo de desplazamiento horizontal (13) del sistema de soporte (12) de los medios de corte (8) sobre el sistema de guiado horizontal (7).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque el plano de actuación (AA) de la fuerza ejercida por el dispositivo de accionamiento (10) de los brazos articulados (9) de los medios de corte (8) y el plano de actuación (AA) de la fuerza de reacción generada al cerrar los elementos de corte (11) sobre la placa del cátodo (2) son coplanarios.

4. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque la estructura tipo bastidor (3) comprende al menos dos componentes horizontales y al menos dos componentes verticales (14) posicionados en los extremos de los componentes horizontales.

5. Dispositivo según la reivindicación 4 caracterizado porque el dispositivo de movimiento vertical (6) se ubica en posición equidistante respecto a los componentes verticales (14) de la estructura tipo bastidor (3).

6. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque dispone de dos dispositivos de movimiento vertical (6) separados entre sí y ubicado cada uno a la misma distancia respecto a los componentes verticales (14) de la estructura tipo bastidor (3).

7. Dispositivo de pre-arrancado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque el dispositivo de movimiento vertical (6) comprende al menos un actuador hidráulico, neumático y/o eléctrico.

8. Dispositivo de pre-arrancado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque el dispositivo de accionamiento (10) de los brazos articulados (9) de los medios de corte (8) comprende al menos un actuador hidráulico, neumático y/o eléctrico.

9. Dispositivo de pre-arrancado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque el dispositivo de desplazamiento horizontal (13) del sistema de soporte (12) de los medios de corte (8) comprende al menos un actuador hidráulico, neumático y/o eléctrico.

10. Dispositivo de pre-arrancado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque dispone de elementos de medida de la fuerza ejercida por el dispositivo de movimiento vertical (6) sobre la placa del cátodo (2).

11. Método de pre-arrancado de láminas metálicas depositadas sobre placas de cátodos en procesos de electrólisis de zinc o plomo que permite la entrada de unos medios de corte (8) de pre-arrancado en cualquier punto de la placa del cátodo (2) que comprende:

a) posicionar una placa del cátodo (2) en la parte inferior de una estructura tipo bastidor (3) desplazable verticalmente respecto a una estructura horizontal (4) que dispone de al menos un sistema de guiado vertical en sus extremos,

b) determinar una posición de inicio de pre-arrancado en la placa del cátodo (2), c) desplazar verticalmente hacia abajo unos medios de corte (8) por la acción de al menos un dispositivo de movimiento vertical (6) con ayuda del sistema de guiado vertical (5), presentando dichos medios de corte dos brazos articulados (9) en cuyos extremos se disponen elementos de corte (11),

d) cerrar los brazos articulados (9) de los medios de corte (8) sobre la placa del cátodo (2) por la acción de al menos un dispositivo de accionamiento (10) provisto en los medios de corte (8),

e) desplazar verticalmente hacia abajo los medios de corte (8) por la acción del dispositivo de movimiento vertical (6) y el sistema de guiado vertical (5) hasta la penetración de los elementos de corte (11) de los medios de corte (8) entre la lámina metálica (1) depositada y la placa del cátodo (2),

f) abrir los brazos articulados (9) de los medios de corte (8) por la acción del dispositivo de accionamiento (10) de los brazos articulados,

g) desplazar horizontalmente los medios de corte (8) sobre un sistema de guiado horizontal (7) solidario con la estructura tipo bastidor (3) en su parte inferior, por la acción de un dispositivo de desplazamiento horizontal (13), y

h) desplazar verticalmente hacia arriba los medios de corte (8) por la acción del dispositivo de movimiento vertical (6) hasta una posición de stand-by o reposo predeterminada

12. Método según reivindicación 11 , caracterizado porque cuando la posición de inicio de pre-arrancado no coincide con la posición de stand-by o reposo, se da la siguiente etapa antes de la etapa c):

i) desplazar horizontalmente los medios de corte (8) sobre el sistema de guiado horizontal (7) desde la posición de stand-by o reposo hasta la posición de inicio de pre- arrancado mediante la acción del dispositivo de desplazamiento horizontal (13).

13. Método según la reivindicación 1 1 caracterizado porque las operaciones c) a h) se realizan de manera secuencial.

14. Método según la reivindicación 1 1 caracterizado porque se determina la posición de inicio de pre-arrancado sobre la placa del cátodo (2) mediante programación automática.

15. Método según la reivindicación 1 1 caracterizado porque se determina la posición de inicio de pre-arrancado sobre la placa del cátodo en función del nivel de desgaste de la placa del cátodo (2).

16. Método según la reivindicación 1 1 caracterizado porque se mide la fuerza ejercida por el dispositivo de movimiento vertical (6) sobre la placa del cátodo (2) mediante elementos de medida.

17. Método según la reivindicación 16 caracterizado porque se determina una posición de inicio de pre-arrancado alternativa cuando la medida de la fuerza ejercida por el dispositivo de movimiento vertical (6) sobre la placa del cátodo (2) se encuentra por encima de un valor límite.

18. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la posición de inicio de pre-arrancado se ubica en los extremos superiores de la placa del cátodo (2).

HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26)

19. Método, según reivindicación 1 1 , caracterizado porque utiliza un dispositivo seg las reivindicaciones 1 a 10.

HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26)

Description:
Dispositivo y método para el pre-arrancado de láminas metálicas depositadas sobre cátodos

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo y un método para realizar el pre- arrancado (pre-stripping) de láminas metálicas adheridas a los cátodos en los procesos de electrólisis de metales como, por ejemplo, el zinc o el plomo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las plantas de electrólisis para la producción de metales tales como el zinc o el plomo están formadas por celdas electrolíticas que constan de una serie de ánodos y cátodos sumergidos en un baño que contiene una sal de metal a obtener. La aplicación de corriente eléctrica externa produce la deposición del metal sobre las zonas del cátodo expuestas a la sal del metal a obtener.

La siguiente etapa sería la recuperación de la lámina metálica adherida a la superficie del cátodo. Este proceso recibe el nombre de arrancado o stripping y puede ser realizado empleando diversos métodos y dispositivos.

Una primera clasificación de estos métodos y dispositivos podría ser según impliquen o no modificaciones estructurales en el diseño del cátodo para favorecer los procesos de separación.

Entre los dispositivos que implican modificaciones estructurales en el diseño del cátodo, en el estado del arte son conocidos cátodos en cuyo diseño se incluye, en determinadas posiciones, un inserto de material plástico (habitualmente de un material dieléctrico) sobre el que no se produce la deposición de la lámina metálica. A modo de ejemplo, se pueden mencionar los dispositivos descritos en los documentos EP0634503, EP470033, EP142088 o US4304650. Esta geometría del cátodo con inserto plástico favorece la entrada de diversos dispositivos de corte que producen el arrancado de las láminas metálicas pero son fuente de varios problemas. En primer lugar, la presencia de este inserto plástico en la placa del cátodo implica que el ataque de la lámina siempre se realizará por la misma zona de la placa (zona del inserto plástico), lo que da lugar a un mayor desgaste de la superficie del cátodo y reduce su vida útil. Adicionalmente, la unión del inserto plástico con el metal de la placa del cátodo es fuente de corrosión, lo que reduce igualmente la vida útil de los cátodos. Por otra parte, el coste de fabricación de los cátodos con estos insertos es superior al de un cátodo sin insertos. Estos inconvenientes se traducen en un incremento de los costes de inversión de la planta (CAPEX) y de los costes de operación (OPEX).

Una segunda clasificación de estos métodos y dispositivos podría ser según trabajen en una única etapa o en dos etapas (pre-arrancado inicial y arrancado completo posterior). En caso de realizar el arrancado en dos etapas, lo más habitual es que cada etapa se realice en una estación de trabajo diferente. El arrancado en dos etapas con dos estaciones de trabajo presenta las siguientes ventajas sobre los sistemas que hacen uso de una única estación de trabajo:

- El tiempo total del proceso de arrancado se reduce dado que se pueden solapar los trabajos sobre dos placas del cátodo.

- La existencia de dos estaciones de trabajo diferenciadas permite disponer de equipos más robustos que eviten interferencias entre mecanismos.

- Se mejoran las operaciones de mantenimiento al facilitarse el acceso a los mecanismos de cada estación de trabajo.

- Se mejora el control y seguimiento de las operaciones implicadas al facilitarse la inspección visual de las estaciones de trabajo.

Los sistemas indicados anteriormente que incluyen un inserto plástico en la geometría del cátodo suelen trabajar habitualmente con un arrancado en dos etapas: el inserto plástico se emplea como punto de entrada de los medios de corte que realizan una primera separación de una porción de la lámina metálica depositada sobre el cátodo y, posteriormente, otros medios de corte llevan a cabo el arrancado completo de la lámina metálica. Los medios de corte que realizan el pre-arrancado pueden desplazarse horizontal o verticalmente sobre la superficie del cátodo empleando diversos medios de desplazamiento. Igualmente, los medios de corte que realizan el arrancado se pueden desplazar horizontal o verticalmente para completar la operación de arrancado. Sin embargo, como se ha comentado anteriormente, los cátodos con inserto plástico implican desventajas relacionadas con la reducción de la vida útil de la placa y el coste de fabricación, siendo imprescindible que el ataque de la lámina metálica por parte de los medios de corte se realice en el punto exacto en el que se sitúa el inserto plástico. Por lo tanto, resulta deseable un sistema en dos etapas que evite la necesidad de insertos plásticos en el cátodo y permita el ataque de los medios de corte en cualquier punto del cátodo, aumentando así la vida útil del mismo al reducirse los problemas derivados del desgaste de la placa del cátodo por el ataque de los medios de corte siempre en la misma posición y de la corrosión de la placa en el punto de contacto entre el inserto plástico y la placa del cátodo. En el estado del arte son conocidos igualmente sistemas que operan en dos etapas, con estaciones de trabajo diferenciadas y que no hacen uso de insertos de plástico para facilitar las operaciones de pre-arrancado. Con relación a la etapa y estación de trabajo de pre-arrancado, en los sistemas conocidos el punto de entrada de los medios de corte sobre la placa del cátodo es siempre el mismo, incrementando el desgaste de dicho punto de la placa del cátodo y reduciendo su vida útil. Es decir, estos sistemas presentarían limitaciones similares a los sistemas que incluyen insertos plásticos en la placa del cátodo.

El objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo y un método para realizar el pre-arrancado de las láminas metálicas depositadas sobre placas de cátodos en los procesos de electrólisis de metales tales como, por ejemplo, zinc y plomo, que permita el ataque de la lámina metálica depositada sobre la placa del cátodo en distintas posiciones de la placa del cátodo, reduciendo el desgaste de la placa del cátodo en una posición determinada y alargando su vida útil.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo y un método para realizar el pre- arrancado de las láminas metálicas depositadas sobre placas de cátodos en los procesos de electrólisis de metales tales como, por ejemplo, zinc y plomo, que permita el pre-arrancado de la lámina metálica depositada sobre la placa del cátodo en cualquier punto del borde superior de una placa del cátodo, reduciendo el desgaste de la placa del cátodo en una posición determinada y alargando su vida útil.

El primer objeto de la invención es un dispositivo de pre-arrancado de láminas metálicas depositadas sobre placas de cátodos que comprende una estructura tipo bastidor desplazable verticalmente y una estructura horizontal que dispone en sus extremos de al menos un sistema de guiado de la estructura tipo bastidor. La estructura horizontal se fija a una estructura de soporte que permite la fijación del sistema de pre-arrancado al suelo. El dispositivo consta adicionalmente de al menos un dispositivo de movimiento vertical para el desplazamiento vertical de la estructura tipo bastidor, un sistema de guiado horizontal solidario con la estructura tipo bastidor en su parte inferior y de medios de corte desplazables sobre el sistema de guiado horizontal comprendiendo dichos medios de corte dos brazos articulados con un dispositivo de accionamiento que permite la apertura y cierre de los brazos articulados y con elementos de corte dispuestos en los extremos libres de los brazos, uno a cada lado de la placa del cátodo. Esta disposición de elementos permite el desplazamiento vertical de los medios de corte con relación a la placa del cátodo, permitiendo el movimiento del conjunto desde una posición superior sin contacto con la placa del cátodo a posiciones de trabajo en las que los medios de corte se posicionan verticalmente en las proximidades del borde superior de la lámina metálica depositada sobre el cátodo.

Con relación a los dispositivos conocidos en el estado del arte, este dispositivo de pre- arrancado permite tanto el desplazamiento vertical de los medios de corte como su desplazamiento sobre un eje horizontal y optimiza la distribución de fuerzas generadas en el proceso de pre-arrancado, permitiendo que esta operación se inicie en cualquier punto del borde superior de la placa del cátodo. Los sistemas conocidos en el estado del arte permiten en algunos casos el desplazamiento horizontal de los medios de corte sobre la placa del cátodo pero están diseñados mecánicamente para que el pre- arrancado se inicie siempre en la misma posición predeterminada. Si el pre-arrancado se iniciase en un punto diferente al preestablecido en el diseño, la fuerza necesaria para ejecutar la operación sería superior a la de diseño, dado que una parte de la fuerza ejercida para separar la lámina metálica de la placa del cátodo se perdería en sobre-esfuerzos sobre la estructura que, por otra parte, reducirían la vida útil del dispositivo.

La estructura tipo bastidor del dispositivo de pre-arrancado objeto de la presente invención, dotada de al menos un dispositivo de movimiento vertical con las características que se describen en la presente invención, minimiza un posible par torsor derivado de la distancia existente entre la fuerza realizada por el dispositivo de movimiento vertical y la fuerza de reacción debida a la resistencia de la lámina depositada en proceso de pre-arrancado. La minimización de este par permite incrementar la fuerza empleada directamente en el pre-arrancado, consiguiendo que esta operación se pueda realizar en cualquier punto del borde superior de la placa y no solamente en el punto determinado por el diseño del conjunto.

Los medios de corte del dispositivo objeto de la invención pueden comprender un sistema de soporte de los mismos instalado sobre el sistema de guiado horizontal y un dispositivo de desplazamiento horizontal de dicho sistema de soporte.

Según la presente invención, el plano de la fuerza de actuación ejercida por el dispositivo de accionamiento de los brazos articulados de los medios de corte y el plano de la fuerza de reacción generada al cerrar los elementos de corte sobre la placa del cátodo son coplanarios. Al ser ambas fuerzas coplanarias se minimiza un posible esfuerzo de torsión resultante de una desalineación de fuerzas mejorando la eficacia de la operación de pre-arrancado en cualquier punto del borde superior de la placa del cátodo. Este efecto, combinado con lo expuesto anteriormente, permite una adecuada distribución de esfuerzos que repercute en una mayor vida útil tanto del dispositivo como de las placas del cátodo.

El dispositivo de movimiento vertical, el dispositivo de accionamiento de los brazos articulados de los medios de corte y el dispositivo de desplazamiento horizontal del sistema de soporte de los medios de corte pueden ser, entre otros, actuadores hidráulicos, neumáticos y/o eléctricos, aunque preferiblemente todos ellos serán actuadores hidráulicos.

Según otro aspecto de la invención, el dispositivo de pre-arrancado dispone de elementos de medida de la fuerza ejercida por los dispositivos de movimiento vertical sobre la placa del cátodo para determinar si la posición de inicio de pre-arrancado seleccionada es apropiada. Si la medida de la fuerza supera un determinado valor límite, se considera que la posición seleccionada no es apropiada y se selecciona una nueva posición de inicio de pre-arrancado. La presencia de estos elementos permite, por lo tanto, reducir el desgaste derivado de fuerzas excesivas sobre la placa del cátodo, alargando su vida útil.

Un segundo objeto de la presente invención es un método para realizar el pre- arrancado de láminas metálicas depositadas sobre placas de cátodos que comprende las siguientes etapas:

a) posicionar una placa de cátodo en la parte inferior de una estructura tipo bastidor desplazable verticalmente respecto a una estructura horizontal que dispone de al menos un sistema de guiado vertical en sus extremos,

b) determinar una posición de inicio de pre-arrancado en la placa del cátodo, c) desplazar verticalmente hacia abajo unos medios de corte por la acción de al menos un dispositivo de movimiento vertical con ayuda del sistema de guiado vertical hasta que los mismos se sitúan en la posición de inicio de pre-arrancado, presentando dichos medios de corte dos brazos articulados en cuyos extremos se disponen elementos de corte,

d) cerrar los brazos articulados de los medios de corte sobre la placa del cátodo por la acción de al menos un dispositivo de accionamiento provisto en los medios de corte, e) desplazar verticalmente hacia abajo los medios de corte por la acción del dispositivo de movimiento vertical y el sistema de guiado vertical hasta la penetración de los elementos de corte de los medios de corte entre la lámina metálica depositada y la placa del cátodo, f) abrir los brazos articulados de los medios de corte por la acción del dispositivo de accionamiento de los brazos articulados,

g) desplazar horizontalmente los medios de corte sobre un sistema de guiado horizontal solidario con la estructura tipo bastidor en su parte inferior por la acción de un dispositivo de desplazamiento horizontal, y

h) desplazar verticalmente hacia arriba los medios de corte por la acción del dispositivo de movimiento vertical y el sistema de guiado vertical hasta una posición de stand-by o reposo predefinida. En la posición de stand-by o reposo, los medios de corte (8) se encuentran en la posición vertical más elevada del dispositivo de pre- arrancado.

En ocasiones es posible que la posición de inicio de pre-arrancado no coincida con la posición de stand-by o reposo de los medios de corte, por lo que en estos casos será necesaria una etapa adicional, i), mediante la cual se desplazan horizontalmente dichos medios de corte (8) sobre el sistema de guiado horizontal (7) desde la posición de stand-by o reposo hasta la posición de inicio de pre-arrancado mediante la acción del dispositivo de desplazamiento horizontal (13), antes del desplazamiento vertical hacia debajo de los medios de corte (8) hasta situarse en la posición de inicio de pre- arrancado o etapa c).

Las operaciones c) a h) se realizan de manera secuencial, siguiendo el orden indicado anteriormente. Sin embargo, las operaciones a), b) e i) pueden realizarse de manera simultánea o secuencial siguiendo cualquier orden.

Preferentemente este método se lleva a la práctica con la ayuda del dispositivo objeto de la invención, aunque podría llevarse a cabo con dispositivos similares.

El dispositivo de movimiento vertical, el dispositivo de accionamiento de los brazos articulados de los medios de corte y el dispositivo de desplazamiento horizontal del sistema de soporte de los medios de corte pueden ser, entre otros, actuadores hidráulicos, neumáticos y/o eléctricos. Particularmente, pueden darse realizaciones de la invención en las que todos estos elementos sean actuadores hidráulicos, neumáticos o eléctricos.

La posición de inicio de pre-arrancado sobre la placa del cátodo puede determinarse por varios procedimientos. Según un aspecto de la invención, esta posición está determinada previamente mediante programación automática. Según otro aspecto de la invención, esta posición se determina en función del nivel de desgaste de la placa del cátodo que puede medirse empleando medios manuales o de visión artificial. Según otro aspecto de la invención, la posición de inicio de pre-arrancado se determina con la ayuda de elementos de medida de la fuerza ejercida por los dispositivos de movimiento vertical sobre la placa del cátodo. Esta fuerza es una medida de la resistencia de la lámina metálica a ser separada de la placa del cátodo sobre la que se encuentra depositada. Si la fuerza medida es inferior a un determinado valor límite, se considera que la operación puede continuar en el punto de inicio seleccionado. Por el contrario, si la fuerza medida por estos elementos es superior a un determinado valor límite, se considera que la resistencia de la lámina metálica en ese punto es muy elevada y se selecciona un nuevo punto para el inicio del pre- arrancado sobre cualquier otro punto del borde superior de la placa del cátodo.

En otro aspecto de la invención, la posición de inicio de pre-arrancado se ubica preferentemente en los extremos del borde superior de la placa del cátodo. Estas posiciones serían, en principio, las que menor resistencia opondrían al pre-arrancado.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

A continuación se pasa a describir una serie de figuras que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con realizaciones de dicha invención que se presentan como ejemplo ilustrativo y no limitativo de ésta.

La Figura 1 representa una vista en perspectiva de un dispositivo de pre-arrancado de láminas metálicas depositadas sobre placas de cátodos según la presente invención. La Figura 2 representa una vista transversal de un dispositivo de pre-arrancado de láminas metálicas depositadas sobre placas de cátodos según la presente invención. La Figura 3 representa un ejemplo de realización del dispositivo de pre-arrancado con un único dispositivo de movimiento vertical.

La Figura 4 representa un ejemplo de realización del dispositivo de pre-arrancado con dos dispositivos de movimiento vertical.

La Figura 5 representa un ejemplo de realización del dispositivo de pre-arrancado con dos dispositivos de movimiento vertical en una etapa intermedia del método de realización según la invención.

En estas figuras se hace referencia a los siguientes elementos:

1. Lámina metálica

2. Placa del cátodo

3. Estructura tipo bastidor

4. Estructura horizontal

5. Sistema de guiado vertical

6. Dispositivo de movimiento vertical 7. Sistema de guiado horizontal

8. Medios de corte

9. Brazos articulados

10. Dispositivo de accionamiento (de los brazos articulados)

11. Elementos de corte

12. Sistema de soporte de medios de corte

13. Dispositivo de desplazamiento horizontal

14. Componentes verticales (de la estructura tipo bastidor) DESCRIPCIÓN DETALLADA DE FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS

El objeto de la presente invención es, como se ha indicado anteriormente, un dispositivo de pre-arrancado de láminas metálicas (1) depositadas sobre placas de cátodos (2) en procesos de electrólisis de zinc o plomo que permite el pre-arrancado en cualquier punto del borde superior de una placa de cátodo (2).

Este dispositivo de pre-arrancado comprende una estructura tipo bastidor (3), una estructura horizontal (4) que dispone de al menos un sistema de guiado vertical (5) de la estructura tipo bastidor (3) posicionado en los extremos de la estructura horizontal (4), y al menos un dispositivo de movimiento vertical (6) para el movimiento de la estructura tipo bastidor (3) respecto a la estructura horizontal (4). La estructura horizontal (4) se fija a una estructura de soporte que permite la fijación del dispositivo de pre-arrancado al suelo. La estructura tipo bastidor (3) comprende al menos dos componentes horizontales (uno superior y uno inferior) y al menos dos componentes verticales (14) en los extremos de los componentes horizontales formando un paralelepípedo. El sistema de guiado vertical (5) puede comprender una o varias guías para el movimiento vertical de los componentes verticales (14) de la estructura tipo bastidor (3). En los ejemplos de realización mostrados en las Figuras 1 y 2, la estructura tipo bastidor (3) consta de tres componentes horizontales (dos superiores y uno inferior) y cuatro componentes verticales (14) situados dos a dos en los extremos de los componentes horizontales. El sistema de guiado vertical (5) mostrado en las Figuras 1 y 2 comprende cuatro guías para los cuatro componentes verticales (14) de la estructura tipo bastidor (3).

Adicionalmente, el dispositivo comprende un sistema de guiado horizontal (7) solidario a la parte inferior de la estructura tipo bastidor (3), y medios de corte (8) desplazables sobre el sistema de guiado horizontal (7) que comprenden dos brazos articulados (9) con un dispositivo de accionamiento (10) y en cuyos extremos libres se disponen elementos de corte (11). Preferentemente, los elementos de corte (1 1) son dispositivos de tipo cuchilla con una geometría tal que permite su penetración entre la lámina metálica (1) y la placa del cátodo (2) provocando el menor desgaste posible sobre la placa del cátodo (2). La fuerza ejercida por el dispositivo de accionamiento (10) para el cierre de los brazos articulados (9) de los medios de corte (8) sobre la placa del cátodo (2) es coplanaria (plano AA en las Figuras 3 y 4) con la fuerza de reacción generada en el apriete de los elementos de corte (11) sobre la placa del cátodo (2).

Los medios de corte (8) comprenden adicionalmente un sistema de soporte (12) instalado sobre el sistema de guiado horizontal (7) y un dispositivo de desplazamiento horizontal (13) que permite el desplazamiento de los medios de corte (8) sobre el sistema de guiado horizontal (7). El sistema de soporte (12) de los medios de corte (8) puede consistir en estructura tipo carro.

En las Figuras 3 y 4 se representan ejemplos de realización particulares de la invención. En la Figura 3 se representa un dispositivo de pre-arrancado que dispone de un único dispositivo de movimiento vertical (6) posicionado en el centro de la estructura horizontal (4), de manera equidistante a los componentes verticales (14) de la estructura tipo bastidor (3). En la Figura 4 se representa otro ejemplo de dispositivo de pre-arrancado que consta de dos dispositivos de movimiento vertical (4) ubicados cada uno de ellos a una determinada distancia respecto a los componentes verticales (14) de la estructura tipo bastidor (3), en las proximidades de dichos componentes verticales (14), y siendo esta distancia la misma para ambos dispositivos de movimiento vertical.

El dispositivo de movimiento vertical (6), el dispositivo de accionamiento (10) de los brazos articulados (9) de los medios de corte (8), y el dispositivo de desplazamiento horizontal (13) del sistema de soporte (12) de los medios de corte (8), pueden ser cualquier tipo de dispositivos que realicen las funciones indicadas. En realizaciones preferentes de la invención, cada uno de estos dispositivos puede ser de manera independiente actuadores de tipo hidráulico, neumático y/o eléctrico. Adicionalmente, pueden presentarse realizaciones de la invención en las que todos estos dispositivos sean simultáneamente actuadores de tipo hidráulico, neumático o eléctrico. Los dispositivos mostrados a modo de ejemplo en las Figuras 1 , 2, 3 y 4 son todos actuadores de tipo hidráulico (cilindros hidráulicos).

El dispositivo de pre-arrancado objeto de la invención puede disponer de elementos que permitan la medición de la fuerza ejercida por el dispositivo de movimiento vertical (6) sobre la placa del cátodo (2). Estos elementos ayudarán a determinar si la posición de pre-arrancado seleccionada es o no apropiada.

Alternativamente, es objeto de la presente invención un método de pre-arrancado de láminas metálicas (1) depositadas sobre placas de cátodos (2) en procesos de electrólisis de zinc o plomo que, haciendo uso del dispositivo de pre-arrancado objeto de la invención, permite la entrada de los medios de corte (8) de pre-arrancado en cualquier punto de la placa del cátodo (2). Este método de pre-arrancado comprende las siguientes etapas:

a) Posicionar una placa del cátodo (2) en la parte inferior de una estructura tipo bastidor (3) desplazable verticalmente respecto a una estructura horizontal (4) que dispone de al menos un sistema de guiado vertical (5) en sus extremos.

b) Determinar una posición de inicio de pre-arrancado en la placa del cátodo (2).

c) Si la posición de inicio de pre-arrancado no coincide con una posición de stand-by o reposo de los medios de corte (8), desplazar horizontalmente los medios de corte (8) dotados de dos brazos articulados (9) en cuyo extremo se disponen elementos de corte (1 1) sobre un sistema de guiado horizontal (7) solidario con la estructura tipo bastidor (3) en su parte inferior hasta la posición de inicio de pre-arrancado determinada en la etapa anterior por la acción de un dispositivo de desplazamiento horizontal (13).

d) Una vez alcanzada la posición horizontal de pre-arrancado, desplazar verticalmente hacia abajo los medios de corte (8) por la acción de al menos un dispositivo de movimiento vertical (6) con ayuda del sistema de guiado vertical (5) hasta posicionarse al nivel de la placa del cátodo (2).

e) Cerrar los brazos articulados (9) de los medios de corte (8) sobre la placa del cátodo (2) por la acción de al menos un dispositivo de accionamiento (10) provisto en los medios de corte (8). Esta etapa del método es la que se encuentra reflejada en la Figura 5.

f) Desplazar verticalmente hacia abajo los medios de corte (8) por la acción del dispositivo de movimiento vertical (6) y el sistema de guiado vertical (5) hasta la penetración de los elementos de corte (11) de los medios de corte (8) entre la lámina metálica (1) depositada y la placa del cátodo (2).

g) Abrir los brazos articulados (9) de los medios de corte (8) por la acción del dispositivo de accionamiento (10) de los brazos articulados. En esta etapa se consigue la separación inicial de la lámina metálica (1) de la placa del cátodo (2) sobre la que se encuentra depositada. h) Desplazar horizontalmente los medios de corte (8) sobre el sistema de guiado horizontal (7) hasta conseguir el arrancado total de la parte superior de la lámina metálica (1) depositada sobre la placa del cátodo (2).

i) Desplazar verticalmente hacia arriba los medios de corte (8) por la acción del dispositivo de movimiento vertical (6) hasta la posición de stand-by o reposo.

Las operaciones d) a i) se realizan de manera secuencial, siguiendo el orden indicado. Las operaciones a), b) y c) pueden realizarse de manera simultánea o secuencial siguiendo cualquier orden. Por ejemplo, una vez determinada la posición de inicio de pre-arrancado, los medios de corte (8) pueden desplazarse horizontalmente hasta la posición determinada a la vez que la placa del cátodo (2) se posiciona en la parte inferior de la estructura tipo bastidor (3). En otras realizaciones de la invención, el desplazamiento horizontal de los medios de corte (8) hasta la posición de inicio de pre- arrancado puede realizarse como paso previo o posterior al posicionamiento de la placa del cátodo (2) en la parte inferior de la estructura tipo bastidor (3).

Según ejemplos particulares de la invención, esta posición de inicio de pre-arrancado se puede determinar mediante programación automática, técnicas de inspección que permitan analizar el nivel de desgaste de la placa del cátodo (2) o elementos de medida que permitan determinar la fuerza ejercida por el dispositivo de movimiento vertical (6) sobre la placa del cátodo (2). A modo de ejemplo, estos elementos de medida pueden ser sensores de presión. Estos sensores de presión determinan la presión ejercida por dispositivos de movimiento vertical (6) del tipo actuadores hidráulicos sobre la placa del cátodo (2) para conseguir la penetración de los elementos de corte (1 1) entre la lámina metálica (1) depositada y la placa del cátodo (2). Si la medida de la presión ejercida por el dispositivo de movimiento vertical (6) sobre la placa del cátodo (2) se encuentra por encima de un valor límite, se determina una posición de pre-arrancado alternativa a la determinada inicialmente.

En referencia expresa al ejemplo de realización mostrado en las Figuras 1 y 4, un método de pre-arrancado basado en elementos de corte (1 1) tipo cuchilla comprendería las siguientes etapas:

- Posicionar la placa del cátodo (2) en la parte inferior de una estructura tipo bastidor (3) compuesta por tres componentes horizontales (dos superiores y uno inferior) y cuatro componentes verticales (14) posicionados dos a dos en los extremos de los componentes horizontales.

- Determinar una posición de inicio de pre-arrancado en la placa del cátodo (2). - Si la posición de inicio de pre-arrancado no coincide con una posición de stand-by o reposo de los medios de corte (8), desplazar horizontalmente los medios de corte (8) sobre el sistema de guiado horizontal (7) hasta la posición de inicio de pre- arrancado determinada en la etapa anterior por la acción de un actuador de tipo hidráulico.

- Una vez alcanzada la posición horizontal de pre-arrancado, desplazar verticalmente hacia abajo los medios de corte (8) por la acción de dos actuadores hidráulicos con ayuda del sistema de guiado vertical (5) hasta posicionarse al nivel de la placa del cátodo (2).

- Cerrar los brazos articulados (9) de los medios de corte (8) sobre la placa del cátodo (2) por la acción de un actuador hidráulico provisto en los medios de corte (8).

- Desplazar verticalmente hacia abajo los medios de corte (8) por la acción de los dos actuadores hidráulicos y el sistema de guiado vertical (5) hasta la penetración de las cuchillas de los medios de corte (8) entre la lámina metálica (1) depositada y la placa del cátodo (2). La distancia de penetración vertical de las cuchillas de los medios de corte (8) entre la lámina metálica (1 1) depositada y la placa del cátodo (2) puede ser de hasta 100 milímetros.

- Abrir los brazos articulados (9) de los medios de corte (8) por la acción del actuador hidráulico de los brazos articulados.

- Desplazar horizontalmente los medios de corte (8) sobre el sistema de guiado horizontal (7) hasta conseguir el arrancado total de la parte superior de la lámina metálica (1) depositada sobre la placa del cátodo (2).

- Desplazar verticalmente hacia arriba los medios de corte (8) por la acción del dispositivo de movimiento vertical (6) hasta la posición de stand-by o reposo.

A pesar de que el dispositivo y el método objeto de la presente invención permiten que el pre-arrancado se pueda realizar en cualquier punto del borde superior de una placa de cátodo (2), la posición de inicio de pre-arrancado se ubica de manera preferente en los extremos superiores de la placa del cátodo (2) para minimizar los esfuerzos generados en el proceso.