用于通过电解生产铝的工厂中的紧凑服务模块及其用途
【专利摘要】用于铝生产工厂中的服务模块（19）包括：框架（25）和包括料斗（37）的转动部分（33），所述转动部分（33）安装在所述框架上从而围绕一个基本竖直轴线枢转，所述转动部分设置有安装在伸缩臂上的至少一个工具（21，22），所述服务模块包括第一支承结构（35），以支承安装在所述框架上的整个所述转动部分从而能够围绕基本竖直轴线枢转，所述伸缩臂的固定构件（39）通过附接装置（43）安装在所述转动部分的第二支承结构（41）上，该附接装置（43）固定至所述固定构件的一个附接部分，所述附接部分位于所述固定构件的两个端部（45，47）之间。包括上述服务模块的一个服务机器（5）和一个服务组件，以及所述服务组件的用途。
【专利说明】用于通过电解生产铝的工厂中的紧凑服务模块及其用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及借助霍尔-埃鲁(Hall-H6r0Ult)工艺使用火法电解生产铝。更具体地，本发明涉及在招生产工厂中使用的服务模块(modules de services)。
【背景技术】
[0002]在工业上，根据公知的Hall_H6roult工艺通过火法电解在电解池中生产铝。工厂中具有大量的电解池，这些电解池在被称为电解车间或电解室的建筑物内成排布置，并且利用连接导体串联地电连接。这些池通常被排布形成两条或更多条平行线，所述两条或更多条平行线由端部导体相互电连接。
[0003]在运行时，电解工厂需要对电解池进行工作，包括把用过阳极更换成新阳极、对电解池中的金属液进行取样，以及对电解质进行取样或补充。为了执行这些工作，最现代化的工厂都配有一个或多个服务组件，包括:桥式活动吊车，其可以在电解池上方并且沿着电解池列移动；以及一个或多个服务机器，每个服务机器包括能够在活动桥式吊车上移动的车架以及服务模块，服务模块设置有操作和服务设备(通常被称为“工具”)，诸如铲和吊机。这些组件常常被称为“电解服务机器”或“M.S.E”(在英语中为“PTA”或“多功能天车”，或“PTM”或“多功能机组”)。
[0004]为了优化电解室中的空间并且降低投资成本，电解池被布置得尽可能彼此靠近并且靠近电解室的其中一个横向侧面，一个尽可能窄的循环通道被布置为靠近电解车间的另一横向侧面。这种布置要求电解室的壁之间的距离以及每个服务机器的工具的工作空间的限制尽可能小，尤其是 为了接近电解池。该距离被称为“工具逼近”距离。电解室中的电解池的位置以及由此导致的电解室的整体表面都极大地依赖于服务机器占据的空间以及接近和移动它们的工具的可能性。然而，已知的服务模块占据大的体积，这使得不可能靠近电解室的侧面，尤其是横向侧面，并且这显著减少了它们靠近这些侧面的移动。模块的体积可通过将工具更紧地聚在一起被减小。然而，这种解决方案可能增加在维修操作期间损坏工具的风险。
[0005] 申请人:的欧洲专利EP1781839提出了一种服务模块，其包括一个能够被固定至车架的一个框架、和一个安装在所述框架上从而围绕一个竖直轴线枢转的转动架(turrelle)，所述转动架配置有多个处理和服务构件。该服务模块包括安装在伸缩臂上的一组工具，每个伸缩臂通过一个铰接支座(support articule)被固定至所述转动架，该活节支座允许所述伸缩臂相对于一个确定的铰接点的摆摇运动。在这个服务模块中，伸缩臂通过一个机械连接设备互联以(在确定的容限范围内)维持所述伸缩臂的摆摇运动之间的相对角度差异。这样的服务模块使得可将工具更紧地聚在一起，从而在所述模块的框架下限制体积，特别是宽度。该服务模块还为工具提供有限的运动独立性，同时防止它们相互冲突并且防止工具之一经历的任何摇晃直接撞击到其他工具上。
[0006]与现有技术的服务模块相关的一个技术问题在于，进一步最小化在模块的框架下的体积，特别地是服务模块的框架下的高度，以及整个服务模块在其部件转动期间覆盖的空间体积。
【发明内容】
[0007]本发明的一个主题涉及一种服务模块，用于通过火法电解来生产铝的工厂中，所述模块包括:框架和转动部分，所述框架能够固定至车架，所述转动部分安装在所述框架上从而围绕一个基本竖直轴线枢转，所述转动部分设置有安装在所述转动部分的伸缩臂上的至少一个工具，所述服务模块进一步包括第一支承结构，该第一支承结构安装在所述框架上并且被设计用于支承一个料斗，所述服务模块的特征在于:所述第一支承结构和所述料斗被包括在所述转动部分中，所述第一支承结构被设计用于支承整个所述转动部分并且安装在所述框架上从而围绕所述基本竖直轴线枢转；以及所述转动部分包括第二支承结构，所述伸缩臂的固定构件通过附接装置的调整安装在与所述转动部分相互依赖的所述第二支承结构上，所述附接装置允许所述伸缩臂的摆摇运动，所述附接装置固定至所述固定构件的一个附接部分，该附接部分布置在离所述固定构件的端部的一个距离处。
[0008]最通常地，服务模块安装在服务机器的车架上，至于所述车架本身，则其安装在可在电解池上方移动的服务组件的活动桥式吊车上。因此，服务模块的转动部分通常位于或悬挂在车架下方，即，仍然在所述服务模块的框架下。更具体地，该转动部分通常被可转动地安装在框架上从而能够围绕基本竖直的轴线转动(最通常围绕自身转动)。在下文中，该转动部分也被同样地称为转动架。
[0009]由于第一支承结构被设计为支承整个所述转动部分并且安装在所述框架上从而围绕所述基本竖直轴线枢转，因此该第一支承结构通常是所述转动部分的上部。
[0010]所述转动`部分通常设置有一组已确定的工具，所述组件的每个工具都安装至固定到所述第二支承结构的一个伸缩臂上。其上安装有所述工具的伸缩臂、所述第二支承结构、以及放置在所述第二支承结构和所述伸缩臂之间的附接装置都被包括在所述转动部分中。该组已确定的工具包括选自壳铲、阳极处理夹具和打壳机的至少一个工具。
[0011 ] 根据本发明的一个方面，料斗被包括在所述转动部分或转动架内。因此该转动部分不仅包括工具和其上安装有所述工具的伸缩臂，而且也包括料斗。向电解池供应粉末形式的产品的该料斗，与工具和其上安装有所述工具的伸缩架相比，通常具有大体积。在该转动部分中包括该料斗使得可最小化在所述模块的框架下的体积，或者更确切地，可最小化在转动部分转动期间被整个服务模块覆盖的区域的体积，并且尤其是，可最小化相对于基本竖向轴线的径向范围，所述转动部分安装为围绕所述基本竖直轴线枢转。
[0012]在下文中，在转动部分转动期间被整个服务模块覆盖的区域的体积，尤其是在所述转动部分的满360°转动期间，可被描述为空间尺寸。因此换言之，在转动部分中包括料斗优化了在框架下服务模块的空间尺寸，尤其是优化相对于所述基本竖向轴线的径向尺寸，所述转动部分安装为围绕所述基本竖直轴线枢转。结果，在不同的情况中，也就是料斗相对于工具固定，则所述工具和它们的各自的伸缩臂应被布置使得它们的转动不受所述料斗的影响，即，工具和它们各自的伸缩臂应被布置在这样一个空间中，该空间相对于转动部分的转动轴线具有旋转对称性，所述空间在所述料斗占据的空间之外。将料斗包括在转动部分中的这种选择使得可将料斗、工具和其上安装有所述工具的伸缩臂布置在一个基本较小的空间中，因为所有这些物体都同时围绕一个相同的转动轴线旋转。[0013]根据本发明的另一方面，其上安装有所述工具的伸缩臂的固定构件固定至第二支承结构，第二支承结构与所述服务模块的转动部分相互依赖。伸缩臂的固定构件通常指的是承载工具的活动构件在其中滑动的空心轴(fut),所述固定构件在该情形中固定至第二支承结构。因此与安装在框架上的第一支承结构不同的第二支承结构被放置在所述框架下并且更确切地被放置在所述第一支承结构下。该第二支承结构通常被放置在所述料斗下方。该第二支承结构可有利地由位于所述料斗下方的通道(passerelle)构成。在下文中，该第二支承结构可被描述为通道或料斗下通道。所述通道可承载除了工具以外的其他部件，诸如像液压单元(centrale hydrqulique)和电气箱。工具被安装在通道上的这种配置允许维修操作人员接近服务模块的工具和各种部件。
[0014]另外，在工具安装在所述第二支承结构上的情况下，由所述工具施加的力因此传递至所述第二支承结构而不是承载整个转动部分的第一支承结构。使用第二支承结构或者料斗下的通道来固定工具意味着可以不再使用支承整个转动部分或转动架的第一支承结构来承受所述工具施加的主要负载。这种配置尤其使得总体减少了支承整个转动架的第一支承结构的重量。这种配置还简化了支承整个转动架的第一支承结构的构造。
[0015]在本发明的再另一方面中，所述附接装置允许其上安装有所述工具的伸缩臂的摇摆运动。本发明的这另一方面使得可能不仅赋予伸缩臂的运动相对于转动部分的运动具有独立性，而且还防止工具遭受的摇晃被直接反应在整个转动部分以及该转动部分承载的其他工具上。
[0016]在本发明的再另一方面中，所述附接装置固定至所述固定构件的一个附接部分，该附接部分布置在离所述固定构件的两个端部的一个距离处。换言之，伸缩臂的固定构件不通过其端部之一附接至第二结构。本发明的这个方面改善了将工具定位的准确性。本发明的这个方面还使得可以将固定构件的上端部升高至接近框架的高度的一个高度。在框架下的尺寸因此被减少，而无需减少固定构件的长度。
[0017]本发明的上述的不同方面因此有助于更大程度地最小化在服务模块的框架下的尺寸。
[0018]在本发明的一个优选实施方案中，所述伸缩臂的固定构件通过一个机械连接设备连接至所述第一支承结构，该机械连接设备能够限制所述伸缩臂的摆摇运动的幅度。这样，所述伸缩臂的摆摇运动的幅度容限范围甚至被更好地控制。该容限范围是相对于转动部分被限定的，尤其是相对于所述转动部分的第一支承结构被限定的。与欧洲专利EP1781839中描述的模块不同，一个工具的伸缩臂的摆摇运动的幅度容限范围不是相对于所述转动部分的其他工具限定的。这样，伸缩臂的摆摇运动的幅度容限范围与现有技术相比被更确定地限定，因为它不再依赖于其他工具的摆摇运动。
[0019]由于服务模块的这种配置之故，工具和其上安装有所述工具的伸缩臂所施加的力的轴向或竖向分量被框架下的第二支承结构或通道经由附接装置承受(reprendre)。至于这些力的径向或水平分量，它们部分地被框架下的承载整个转动部分或转动架的第一支承结构通过机械连接设备所承受。
[0020]在本发明的一个优选实施方案中，所述伸缩臂的固定构件的附接部分位于离所述固定构件的上端部的一个 距离D处，所述距离D大于所述固定构件的长度L的十分之一。优选地，所述附接部分和所述固定构件的上端部之间的所述距离D在所述固定构件的长度L的四分之一和该相同长度的三分之二之间。例如，所述附接部分和所述固定构件的上端部之间的所述距离D等于所述固定构件的长度L的一半。这样，工具的准确性和坚固性得以改善。
[0021]优选地，所述机械连接设备被安装以将所述固定构件的上端部连接至所述第一支承结构。有利地，所述机械连接设备包括至少一个阻尼系统，以限制所述伸缩臂在水平方向的摆摇运动的幅度。有利地，所述机械连接设备具有两个阻尼系统，以限制所述伸缩臂在两个基本垂直的水平方向的摆摇运动的幅度。
[0022]优选地，所述伸缩臂的固定构件的上端部具有刚好低于所述框架的高度的一个高度。优选地，所述固定构件在其上端部和其附接部分之间的部分延伸穿过所述第一支承结构中的开口。这样，伸缩臂的固定构件可延伸至框架，这使得可限制在服务模块的框架下的空间尺寸。
[0023]优选地，所述附接装置被设计为防止所述伸缩臂围绕所述臂的纵向轴线的转动运动。这赋予了所述工具定位的自由，而不改变它们的基本定向。
[0024]根据一个实施方案，在所述第二支承结构上的伸缩臂的附接装置包括与所述第二支承结构相互依赖的第一紧固装置，该第一紧固装置支承抵住所述第二支承结构的一个上表面。所述第二支承结构的该上表面通常在基本垂直于所述伸缩臂的纵向轴线的一个平面中延伸，使得伸缩臂、安装在所述伸缩臂的端部的工具以及在所述工具上的可能的负载都经由所述第一紧固装置的调整在所述上表面上施加支承力。
[0025]优选地，在所述第二支承结构上的伸缩臂的附接装置的第一紧固装置包括一个中间支承件，该中间支承件被设计为与所述第二支承结构相互依赖地固定，所述附接装置包括与所述伸缩臂相互依赖的至少一个支承部分，该至少一个支承部分支承在所述中间支承件上并且允许所述伸缩臂的摆摇运动。这样，所述附接装置可承受通过伸缩臂施加在所述第二支承结构上的上升力，同时将工具及其可能的负载向上举。
[0026]应注意，工具可被致动装置致动，所述致动装置通常是液压缸或缆绳升举装置，它们的功能一方面将有源工具(outil actif)维持在想要的水平，另一方面将该工具以及该工具处理的可能的负载升举。通常，所述致动装置的致动线与承载工具的伸缩臂的纵向轴线一致。这些致动装置施加的力通常是上升力，即，增加至工具、其上安装有所述工具的伸缩臂以及由该工具处理的可能的负载的重量的力。由于工具和其伸缩臂自身的重量，致动装置施加的下降力通常被最小化。这样，第二支承结构的上表面上的至少一个支承点的存在理论上足以承受由工具施加的上升力。
[0027]优选地，至少一个支承部分(在该情形中两个支承部分)包括一个熔断元件，该熔断元件被设计为当伸缩臂的摆摇运动的幅度在预定的容限范围之外时断开。该熔断元件的材料和形状被选择从而限制具有被传递至第二支承结构的水平分量的力。换言之，该熔断元件被设计为在有风险损坏所述伸缩臂的固定部件或第二支承结构之前断开。
[0028]优选地，所述第二支承结构上的伸缩臂的附接装置包括第二紧固装置，该第二紧固装置与所述伸缩臂的固定构件的附接部分相互依赖，所述第二紧固装置包括与所述伸缩臂的纵向轴线基本平行定向的两个直立柱。
[0029]优选地，所述附接装置包括与所述伸缩臂相互依赖的两个支承部分，该两个支承部分支承在所述中间支承件上并且允许所述伸缩臂的摆摇运动，以及每个支承部分的熔断元件相互依赖地分别固定至第二紧固装置的每个直立柱。
[0030]本发明的另一个主题是一种服务机器，该服务机器包括车架和如上所述的服务模块。
[0031 ] 本发明的再另一个主题是一种服务组件，用于通过火法电解来生产铝的工厂中，该服务组件包括活动桥式吊车和根据本发明的至少一个服务机器。
[0032]本发明的再另一个主题是根据本发明的服务组件用于对通过火法电解来生产铝的电解池进行工作的用途。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是用于生产铝的一般电解室的截面图，该电解室包括示意性示出的服务模块。
[0034]图2是根据本发明的一个实施方案的服务机器的侧视图。
[0035]图3是与图2中示出的相同的服务机器的立体图。
[0036]图4是图2中示出的服务机器的服务模块的立体图。
[0037]图5是在所述臂和第二支承结构之间的连接装置的截面图。
[0038]图6是伸缩臂的固定构件的上部和用于将所述臂连接至第一支承结构的机械连接设备的部分视图。
[0039]图7是用于将所述臂`连接至所述第一支承结构的机械连接设备的部分的截面图。【具体实施方式】
[0040]用于生产铝的电解工厂包括具有一个或多个电解室I的液态铝生产区域。如图1中所示，每个电解室I包括电解池3和至少一个“服务组件”或“服务机器”5。电解池3通常以行或列布置，每行或列通常包括超过一百个池。池3被布置为沿电解室I留出一个循环通道7。池3包括一系列设有金属杆11的阳极9，所述金属杆用于固定所述阳极并将它们电连接至金属阳极框架(未示出)。服务组件5用于对池3进行操作，诸如更换阳极或者用例如氟化铝来填充电解池进料斗。服务组件也可以用于装卸各种负载，诸如容器部件、装液态金属的囊、或阳极。本发明尤其涉及用于进行阳极更换的服务组件。
[0041]服务组件5包括:活动桥式吊车13，其可在电解池3上方沿着该电解池移动；以及，一个服务机器15，其包括能够在活动桥式吊车13上移动的活动车架17、和设置有多个处理和服务部件21诸如工具(铲、扳手、打壳机等)的服务模块19。该桥式吊车13搁置在滚动轨道(chemin roulement) 23,24上并且在其上来回运动,所述滚动轨道被布置为相互平行并且与室的主轴线(以及池的列)平行。由此，该桥式吊车13可沿着电解室I移动。
[0042]如图2和3中所示，服务模块19包括框架25(—般是能够固定至车架17的平台)、和一个转动部分或转动架33，该转动部分或转动架安装在框架25上从而在使用时围绕竖直轴线A可枢转。转动架33通常设置有包括操纵台或操纵室(未示出)以操纵模块19以及处理和服务部件21、22。工具通常在转动架33的相同侧，即，在使用时位于转动架的下方的侧。
[0043]服务机器5的车架17安装在滚动设备31、32上，所述滚动设备31、32被设计以在活动桥式吊车13的滚动轨道上滚动车架。所述服务模块19的框架25固定至车架17。月艮务模块19的转动部分或转动架33安装在框架25上从而绕着图3和4中示出的基本竖直轴线A关于本身枢转。具体地，转动部分33悬挂在服务模块的框架25的下方。
[0044]如图2、3和4中所示，服务模块19的转动部分33包括第一支承结构35，该第一支承结构35被设计用于承载所述转动部分的整体。该第一支承结构35安装在框架25上从而围绕图3和4中示出的基本竖直轴线A枢转。具体地，第一支承结构35悬挂在服务模块的框架25的下方。这样，第一支承结构35构成转动部分33的上部。
[0045]电解服务模块19的转动部分33进一步包括一个料斗37，用于为电解池供应粉末形式的产品，所述料斗由第一支承结构35承载。如上所解释的，在转动部分33中包括该料斗37使得在服务模块的框架25下的体积最小化，或者更准确地说使服务模块的空间尺寸最小化。
[0046]服务模块19的转动部分33设置有多个处理和服务部件，所述处理和服务部件通常包括安装在伸缩臂上的一组工具。在图2、3和4中例示的实施方案中，一组已确定工具包括壳铲21和阳极处理夹具(pince) 22。这组工具除了其他以外还可包括打壳机。这些工具被设计用于在电解池上的阳极更换操作。在这些操作中，打壳机用于打破氧化铝壳和通常覆盖电解池的阳极的固化电解液，壳铲21用于在去除用过的阳极之后通过去除其中的固体材料来清理阳极的位置，阳极处理夹具22用于通过它们的杆来握住并操纵阳极，尤其是用于从电解池去除用过的阳极并且将新的阳极安装进入电解池。服务模块19的转动部分33还可包括其他工具(未示出)，例如第二阳极处理夹具、包括可收回管道的氧化铝或破碎电解液供料设备、或吊机。
[0047]每个工具被安装于其上的伸缩臂指的是包括至少一个固定构件(一般是空心轴或细长框架)以及活动构件(一般是杆或空心轴)的所有设备，该活动构件能够相对于该固定构件沿着预定轴线 移动，该预定轴线通常与该固定构件的主轴线平行。该固定构件被固定至服务模块，在该情形下为服务模块19的转动部分33。至于该工具，其固定至活动构件，通常在其一个端部。在图2、3和4不出的实施方案中，每个伸缩臂包括基本方形截面的第一空心轴39和能够在该第一空心轴内滑动的基本方形截面的第二空心轴。第一空心轴和第二空心轴的主轴线一致。每个伸缩臂的主轴线通常被设计为当在使用时基本竖直并且一般平行于同一个伸缩臂的固定构件的轴线。在未示出的其他实施方案中，每个工具的伸缩臂可包括一个或多个附加的中间构件，所述中间构件位于固定构件和活动构件之间并且能够相对于这些构件滑动。
[0048]这些工具21、22的每一个的伸缩臂的固定构件——即所述伸缩臂的活动构件在其中滑动的空心轴39——安装在第二支承结构41上。该第二支承结构与转动部分33相互依赖，并且与第一支承结构35分离(distincte)。该第二支承结构41被布置在料斗37下方。在这种情况下，第二支承结构41还可携带放置在料斗下方的通道，该通道可被配置具有液压单元和电气箱。该通道特别允许维修操作人员接近服务模块的工具和各种部件。
[0049]具体地，如图2、3和4中所示，每个伸缩臂的空心轴39经由附接装置43的调整安装在第二支承结构41上，该附接装置43允许所述伸缩臂的摆摇运动同时禁止同一伸缩臂围绕其纵向轴线的转动。伸缩臂的这些摆摇运动防止工具遭受的摇晃直接反应到整个转动部分33，并且尤其是反应到同一个转动部分承载的其他工具。
[0050]与现有技术的服务模块不同，每个伸缩臂的空心轴39不通过其端部之一附接至第二支承结构41。附接装置43事实上固定至空心轴39的一个附接部分，该附接部分位于离所述空心轴的端部的一个距离处，即，位于离所述空心轴的上端部和下端部的一个距离处。承载阳极处理夹具22和壳铲21的伸缩臂的空心轴39的上端部在图2中被示为参考标记45。相同伸缩臂的空心轴39的下端部在图2、3和4中被示为参考标记47。伸缩臂的空心轴39未通过其端部之一附接至第二支承结构41 ;它们事实上被布置穿过在同一个第二支承结构中的开口 49。这些开口 49在图4中清楚可见。应注意到，在图4的右侧的开口49对应已经被拆卸的工具的伸缩臂的位置。由于这种配置，工具定位准确性得以改进。这种配置的另一个优点在于，限制了在服务模块19的框架25下方的尺寸。
[0051]如图5所示，在第二支承结构41上的每个伸缩臂的附接装置43包括第一紧固装置51，该第一紧固装置51与同一个第二支承结构41相互依赖，支承抵住所述第二结构的上表面53。这些第一紧固装置51特别允许承载伸缩臂和工具。具体而言，第一紧固装置51从第二支承结构41悬挂下来。这允许通过位于所述第二支承结构41的通道上的操作人员，从该同一个第二支承结构的下方来组装和拆卸伸缩臂。附接装置43的第一紧固装置51包括一个中间支承件55，该中间支承件55将要借助螺栓57和螺母58与第二支承结构41相互依赖地被固定。
[0052]附接装置43包括两个支承部分61，该两个支承部分61与伸缩臂的空心轴39相互依赖并且抵靠在中间支承件55上，同时允许所述伸缩臂的摆摇运动。每个支承部分61包括一个熔断元件63，该熔断元件63被设计为当伸缩臂施加在第二支承结构41上的力——尤其是这些力的水平分量——在预定的容限范围之外时断开。第二支承结构41上的伸缩臂的附接装置43包括第二紧固装置65，该第二紧固装置65与该同一个伸缩臂的空心轴39的附接部分相互依赖。在该情形中，这些第二附接装置包括与伸缩臂的纵向轴线基本平行定向的两个直立柱67。
[0053]每个工具21、22被图`4中示出的液压缸62致动，该液压缸62的动作线与承载工具的伸缩臂的纵向轴线一致。液压缸62施加的力通常是上升力，即，增加至工具、工具被安装于其上的伸缩臂以及由该工具处理的可能的负载的重量的力。由于工具和其伸缩臂自身的重量，液压缸62施加的下降力通常被最小化。这样，第二支承结构41的上表面53上的至少一个支承点的存在足以承受由工具通过支承部分61施加的上升力。
[0054]如图4中可看到的，每个工具21、22的伸缩臂的空心轴39通过一个机械连接设备71连接至第一支承结构35，以进一步限制所述伸缩臂的摆摇运动的幅度。伸缩臂的水平偏移(d6battement)和由所述臂承载的工具的水平偏移由此受限制，并且伸缩臂的摆摇运动的幅度的容限范围被更好控制。由于服务模块19的这种配置之故，每个伸缩臂施加的力的径向或水平分力被第一承载结构35通过机械连接设备71部分地承受。
[0055]在图2、3和4中示出的实施例中，机械连接设备71被安装以将每个伸缩臂的空心轴39的上端部45连接至第一承载结构35。具体地，每个伸缩臂的空心轴39的上端部45具有刚好低于框架的高度的一个高度。为此，空心轴39的在其上端部45和其附接部分之间的部分延伸穿过第一承载结构35中的开口 73。
[0056]如图6中可看到的，在每个工具的伸缩臂的空心轴或固定构件39和第一支承结构35之间的机械连接设备71包括两个阻尼系统75、76，以限制伸缩臂在两个相互垂直的水平方向的摆摇运动的幅度。每个阻尼系统被设计以承受空心轴39沿着一个或另一个水平方向的运动。每个阻尼器系统还帮助将空心轴39定中，或者更准确地帮助空心轴39返回到中心位置。
[0057]如图7中可看到的，在给定水平方向作用的每个阻尼器系统75、76包括一个活动部分79和一个可变形部分81，该活动部分79与伸缩臂的空心轴39相互依赖，该可变形部分81与所述可移动部分79合作并且与同第一支承结构35相互依赖的两个壁83、84合作，以承受在给定水平方向的任何水平移动。可变形部分81具有一个轴向弹簧85，该轴向弹簧85的两个端部作用在两个活动挡块87、88上，该两个活动挡块87、88分别与两个壁83、84合作，所述两个壁83、84与第一支承结构35相互依赖。至于与空心轴39相互依赖的该活动部分79，其具有两个环形部分89、90，所述两个环形部分89、90被设计为沿着分别形成在活动挡块87、88上形成的套筒滑动，该环形部分根据所述空心轴39的移动而抵靠在所述挡块之一或另一个处。这些环形部分89还保持两个活动挡块87、88与弹簧85的端部接触。
[0058]由于这种阻尼系统75、76，伸缩臂的空心轴39和与所述空心轴相互依赖的活动部分79的任何运动，都通过经由一个或另一个环形部分89、90以及所述环形部分在其上滑动的活动挡块87、88来压缩弹簧85，而伴随着可变形部分81的变形。同时，同一个活动挡块87,88与同第一支承结构35相互依赖的壁83、84分隔，而相对的活动挡块88、87更重地抵靠在与同一个支承结构相互依赖的另一个壁84、83上。活动部分79和伸缩臂的空心轴39随后通过弹簧85返回到它们的初始位置。这样，每个伸缩臂的空心轴39的摆摇运动的幅度的容限范围被更好地控制 。
【权利要求】
1.服务模块(19)，用于通过火法电解来生产铝的工厂中，所述模块包括:框架(25)和转动部分(33)，所述框架能够固定至车架(17)，所述转动部分(33)安装在所述框架上从而围绕一个基本竖直轴线(A)枢转，所述转动部分设置有安装在所述转动部分的伸缩臂上的至少一个工具(21，22)，所述服务模块进一步包括第一支承结构(35)，该第一支承结构(35)安装在所述框架上并且被设计用于支承一个料斗(37)，所述服务模块的特征在于:所述第一支承结构(35)和所述料斗(37)被包括在所述转动部分(33)中，所述第一支承结构(35)被设计用于支承整个所述转动部分(33)并且安装在所述框架(25)上从而围绕所述基本竖直轴线枢转；以及所述转动部分包括第二支承结构(41)，所述伸缩臂的固定构件(39)通过附接装置(43)的调整安装在与所述转动部分(33)相互依赖的所述第二支承结构(41)上，所述附接装置(43)允许所述伸缩臂的摆摇运动，所述附接装置(43)固定至所述固定构件的一个附接部分，该附接部分布置在离所述固定构件的端部(45，47)的一个距离处。
2.根据权利要求1所述的服务模块，其特征在于，所述伸缩臂的所述固定构件(39)通过一个机械连接设备(71)连接至所述第一支承结构(35)，该机械连接设备(71)限制所述伸缩臂的摆摇运动的幅度。
3.根据权利要求2所述的服务模块，其特征在于，所述伸缩臂的所述固定构件(39)的所述附接部分位于离所述固定构件的上端部(45)的一个距离(D)处，所述距离大于所述固定构件的长度(L)的十分之一。
4.根据权利要求2或3所述的服务模块，其特征在于，所述机械连接设备(71)被安装以将所述固定构件(39)的所述上端部(45)连接至所述第一支承结构(35)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的服务模块，其特征在于，所述机械连接设备(71)包括至少一个阻尼系统(75，76)，以限制所述伸缩臂在水平方向的摆摇运动的幅度。
6.根据权利要求5所述的服务模`块，其特征在于，所述机械连接设备(71)具有两个阻尼系统(75，76)，以限制所述伸缩臂在两个基本垂直的水平方向的摆摇运动的幅度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的服务模块，其特征在于，所述伸缩臂的所述固定构件的所述上端部(45)具有刚好低于所述框架(25)的高度的一个高度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的服务模块，其特征在于，所述构件的固定在其上端部(45)和其附接部分之间的部分延伸穿过所述第一支承结构(35)中的开口(73)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的服务模块，其特征在于，所述附接装置(43)被设计为防止所述伸缩臂围绕所述臂的纵向轴线的转动运动。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的服务模块，其特征在于，所述转动部分(33)设置有一组已确定的工具(21，22)，所述组件的每个工具都安装在附接到所述第二支承结构(41)的一个伸缩臂上。
11.根据权利要求10所述的服务模块，其特征在于，所述组已确定的工具包括选自壳铲(21)、阳极处理夹具(22)和打壳机的至少一个工具。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的服务模块，其特征在于，在所述第二支承结构(41)上的所述伸缩臂的所述附接装置(43)包括与所述第二支承结构(41)相互依赖的第一固定装置(51)，该第一固定装置(51)支承在所述第二支承结构的一个上表面(53)上。
13.根据权利要求12所述的服务模块，其特征在于，在所述第二支承结构(41)上的所述伸缩臂的所述附接装置(43)的所述第一紧固装置(51)包括一个中间支承件(55)，该中间支承件(55)被设计为与所述第二支承结构相互依赖地固定，所述附接装置包括与所述伸缩臂相互依赖的至少一个支承部分(61)，该至少一个支承部分(61)支承在所述中间支承件上并且允许所述伸缩臂的摆摇运动。
14.根据权利要求13所述的服务模块，其特征在于，至少一个支承部分(61)包括一个熔断元件(63)，该熔断元件(63)被设计为当所述伸缩臂的摆摇运动的幅度在预定的容限范围之外时断开。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的服务模块，其特征在于，所述第二支承结构(41)上的所述伸缩臂的所述附接装置(43)包括第二紧固装置(65)，该第二紧固装置(65)与所述伸缩臂的所述固定构件(39)的所述附接部分相互依赖，所述第二紧固装置包括与所述伸缩臂的纵向轴线基本平行定向的两个直立柱(67)。
16.根据权利要求15所述的服务模块，其特征在于，所述附接装置(43)包括与所述伸缩臂相互依赖的两个支承部分(61)，该两个支承部分(61)支承在所述中间支承件(55)上并且允许所述伸缩臂的摆摇运动，并且每个支承部分(61)的熔断元件(63)相互依赖地分别附接至第二紧固装置(65)的每个直立柱(67)。
17.服务机器(5)，包括车架(17)和根据权利要求1至16中任一项所述的服务模块(19)。
18.服务组件，用于通过火法电解来生产铝的工厂中，该服务组件包括活动桥式吊车(13)和至少一个 根据权利要求17所述的服务机器(5)。
19.根据权利要求18所述的服务组件用于对通过火法电解来生产铝的电解池进行工作的用途。
【文档编号】C25C3/14GK103827356SQ201280047347
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年9月24日 优先权日:2011年9月28日
【发明者】S·大卫 申请人:E.C.L.公司