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Die Erfindung bezieht sich auf eine an zweireihig aufgestellten Elektrolysezellen
angeordnete Überkopfschienenbahn für fahrbare Elektrohebezeuge mit Stromzuführung
über ein an einer Rollbahn geführtes Schleppkabel.
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Bei der elektrolytischen Metallgewinnung erfolgt die Abscheidung auf
Kathodenblechen, die beispielsweise bei der Zinkelektrolyse aus Aluminium bestehen.
Die Kathoden bleiben 12 bis 24 Stunden unter Strom in der Zelle. Nach dieser Zeit
werden die Kathoden aus der Zelle herausgezogen und in einen Arbeitsraum transportiert,
in dem der Zinkniederschlag von den Aluminiumblechen gelöst wird. Die Kathode ist
dann zum abermaligen Einsatz in eine Zelle bereit. Eine solche Anlage kann wirtschaftlich
nur mit einer großen Anzahl in Reihe geschalteter Zellen betrieben werden,- bei
der jede Zelle mehrere parallelgeschaltete kathodenbleche aufweist. --
Da
der Kathodenwechsel (das Zinkziehen) unter voller Betriebsstromstärke erfolgt, werden
die Kathoden in Einheiten (sogenannten Kathodenzüge) von einem Drittel bis einem
Viertel der gesamten Badbestückung aus den Bädern entnommen und durch Frischkathoden
die im Bad entstandene Lücke so rasch wie möglich wieder geschlossen. Es soll dadurch
erreicht werden, daß die ansteigende spezifische Stromdichte die Zinkabscheidung
nicht gefährdet. Das Ziehen der Kathoden ist eine schwere und gesundheitsgefährdende
körperliche Arbeit.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Voraussetzungen für
den wirtschaftlichen Einsatz von Elektrohebezeugen beim Kathodenwechsel zu schaffen
und die körperliche Arbeit zu erleichtern oder entbehrlich zu machen.
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Bei bekannten Anlagen werden die Elektrolysezellen in einer Reihe
oder in mehreren parallelen und dabei vorzugsweise zu je zweien spiegelbildlich
angeordneten Reihen aufgestellt. An einem Ende der Reihen befindet sich der Arbeitsraum,
in dem das Zink von den Elektroden gelöst und diese für erneuten Einsatz bereitgestellt
werden.
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Beim Einsatz von Elektrohebezeugen können wegen Explosionsgefahr keine
Schleifleitungen Verwendung finden. Bei der Verwendung von Schleppkabeln aber muß
für jede Zellenreihe mindestens ein Elektrohebezeug vorgesehen werden, welches in
der richtigen Reihenfolge und im richtigen Zeitmaß das Auswechseln der Kathode besorgt.
Hierbei ist aber die Zeit zwischen der Entnahme einer fertig beschichteten Kathode
und dem Wiedereinsetzen einer neuen Kathode unerwünscht lang. Zur Beschleunigung
des Prozesses könnte man zwar zwei Elektrohebezeuge etwa gleichzeitig an die betreffende
Zelle fahren lassen, von denen zunächst das eine den beschichteten Elektrodenzug
aus der Zelle zieht, während kurz darauf ein bereits vom zweiten Elektrohebezeug
mitgeführter neuer Kathodenzug als Ersatz in die Zelle eingesetzt werden kann. Bei
dieser Arbeitsweise ergibt sich aber, daß die Hebezeuge jeder Reihe bei der üblichen
Anzahl von Zellen pro Reihe nicht kontinuierlich in Tätigkeit gehalten werden können.
Durch die damit bedingte Stillstandszeit der Hebezeuge und durch den Wechsel des
Bedienungspersonals ergeben sich wirtschaftliche Verluste. Zur Vermeidung solcher
Verluste wurden je zwei Reihen von Elektrolysezellen zu einer Einheit zusammengefaßt.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgte dadurch, daß die jeder
Reihe von Elektrolysezellen zugeordneten Schienenbahnabschnitte an ihrem einen Ende
durch ein Bogenstück ständig miteinander und die zugeordneten ortsfesten Rollbahnabschnitte
abwechselnd mit einem in einer horizontalen Ebene quer zur Schienenbahn schwenk-
oder schiebbaren Rollbahnendglied verbunden sind. Das Bogenstück, welches die beiden
Schienenbahnen miteinander verbindet, befindet sich an dem dem Arbeitsraum für das
Behandeln der Kathoden entgegengesetzten Ende der Zellenreihen. Mit einer solchen
Anordnung ist es möglich, zwei Zellenreihen mit zwei Elektrohebezeugen zu bedienen,
wobei jede Zelle beider Reihen praktisch gleichzeitig von beiden Hebezeugen erreicht
werden kann, von denen das eine eine beschichtete Kathode aus der Zelle zieht und
das andere eine entschichtete Kathode zum sofortigen Einsatz bereithält.
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Die auf Rollbahnen in bekannter Weise geführten Schleppkabel schieben
sich, bei Annäherung der Elektrohebezeuge an das Bogenstück der Schienenbahn, auf
dem Rollbahnendglied zusammen. Das Rollbahnendglied wird beim Durchfahren des Bogenstückes
wie eine .Weiche durch Verschwenken oder Verschieben auf die andere ortsfeste Rollbahn
umgestellt, auf der dann das Kabel ausgeschleppt werden kann, bis das Hebezeug den
Arbeitsraum am Ende der Zellenreihe erreicht hat. -In Ausgestaltung der Erfindung
soll das Schwenken oder Verschieben des Rollbähnendgliedes durch das das Bogenstück
der Schienenbahn durchfahrende Hebezeug erfolgen, beispielsweise durch einen am
Elektrohebezeug befestigten Mitnehmet, der so lange mit dem kollbahnendstück in
formschlüssige Verbindung kommt, wie sich das Hebezeug auf dem Bogenstück befindet.
Das Schwenken oder Verschieben kann aber auch mittels einer durch ein vorbeifahrendes
Hebezeug ein- und ausschaltbaren Hilfskraft, z. B. eines Elektromotors oder eines
pneumatischen Antriebes erfolgen.
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Um jedem der beiden Hebezeuge größere Freizügigkeit zu verleihen,
sollen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwei Schleppkabel auf zwei getrennten,
aber neben- oder übereinander verlaufenden Rollbahnen vorgesehen werden. Dabei wird
dann jede Rollbahn mit einem schwenk- oder schiebbaren Rollbahnendglied ausgerüstet.
Das Schwenken oder Verschieben des Rollbahnendgliedes erfolgt auch hierbei durch
ein das Bogenstück der Schienenbahn durchfahrendes Elektrohebezeug, und zwar jeweils
durch das der betreffenden Rollbahn zugeordnete Hebezeug.
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Für den reibungslosen Ablauf der Arbeit ist es wichtig, das durchhängende
Schleppkabel mindestens während der Hub- und Senkbewegung vom Einsatzort des Hebezeuges
fernzuhalten. Dafür soll erfindungsgemäß ein durch eine Zugvorrichtung an sich bekannter
Art unter Spannung gehaltenes Zugseil dienen, welches in der Nähe des Elektrohebezeuges
an dem Schleppkabel angreift und es nach dem Rollbahnendglied hin zieht. Durchhängende
Kabelschleifen können sich dann erst in einigem Abstand vom Hebezeug bilden, wo
sie den Arbeitsprozeß nicht stören.
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel für eine Elektrolyseanlage
mit einer haarnadelförmig verlaufenden überkopfschienenbahn, der zwei Rollbahnen
für die Schleppkabel der beiden eingesetzten Elektrohebezeuge zugeordnet sind, dargestellt.
F
i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Anlage; F i g. 2 zeigt einen schematischen
Grundriß dazu. Auf einer Bühne sind zwei Reihen Elektrolysezellen 1 aufgebaut. Die
überkopfschienenbahn 2, 3, 4 verläuft in zwei parallelen geraden Abschnitten 2,
3 in passender Höhe über oder seitlich der Mittellängsachse der Elektrolysezellenreihen.
An einem Ende sind beide Abschnitte 2, 3 durch ein Bogenstück 4
fest
verbunden. Die freien Enden der geraden Abschnitte 2, 3 sind über das Ende der Elektrolysezellenreihen
hinaus bis in den Arbeitsraum 5 geführt. Wegen der in Elektrolysebetrieben vorhandenen
Explosionsgefahr wird den auf der Schienenbahn 2, 3, 4 fahrenden Elektrohebezeugen
6, 7 der Strom über Schleppkabel 8, 9 zugeführt. Die Kabel 8, 9 werden in bekannter
Weise auf Rollen 10 an einer Rollbahn 11,12,13,14 geführt. Eine Rollbahn besteht
aus zwei ortsfesten Abschnitten 11 bzw. 12 und einem schwenkbaren Rollbahnendglied
13 bzw. 14. Das Schleppkabel 8, 9 geht in dem dargestellten Beispiel von einem in
der Nähe des Schwenkpunktes 15 des Rollbahnendgliedes 13,14 befindlichen Verteilers
16 aus. Der Transportvorgang beim Kathodenwechsel machte es notwendig, daß das Elektrohebezeug
6, 7 seine Last von derselben Seite her aufnimmt. Aus diesem Grunde muß es bei zweireihiger
Zellenanordnung jeweils ein Bogenstück 4 durchfahren und dabei eine Wendung von
180° vollführen, wenn es vom Einsatz an der einen Zellenreihe zum Einsatz an der
anderen Zellenreihe überwechseln soll. Das Schleppkabel 8 oder 9 schiebt sich bei
Annäherung des Hebezeuges 6 oder 7 an das Bogenstück 4, mit allen seinen Rollen
10 auf das zugeordnete Rollbahnendglied 13 oder 14. Beim Durchfahren des Bogenstückes
4 wird das Rollbahnendglied 13,14 von dem ihm zugeordneten Hebezeug 6 oder 7 erfaßt
und auf den gegenüberliegenden ortsfesten Rollbahnabschnitt 11 oder 12 ausgerichtet,
so daß anschließend das Schleppkabel auf diesem Abschnitt ausgeschleppt werden kann,
wenn das Hebezeug weiterfährt.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, in der Nähe des Elektrohebezeuges
6, 7 eine Zugvorrichtung, z. B. ein Zugseil 16, am Schleppkabel 8, 9 angreifen zu
lassen, die das Kabelende nach dem Rollbahnendglied 13,14 hin zieht. Damit wird
vermieden, daß sich in der Nähe des Einsatzortes durchhängende Kabelschlingen bilden,
die den Transportvorgang behindern könnten.
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Statt eines in der Horizontalen schwenkbaren Rollbahnendgliedes 13,14
kann auch ein in der Horizontalen quer zur Längsachse der Zellenreihen verschiebbares
Rollbahnendglied vorgesehen werden.
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Das Verschwenken oder Verschieben des Endgliedes erfolgt am einfachsten
durch einen am Hebezeug angebrachten Mitnehmer 17. Statt dessen können aber auch
beim Durchfahren des Bogenstückes 4 durch das Hebezeug Schaltvorgänge ausgelöst
werden, die eine Hilfskraft zur Umstellung des Rollbahnendgliedes 13,14 ein- und
ausschalten.
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Der Austausch in den Bädern erfordert, wie bereits erwähnt, den möglichst
unmittelbaren Ersatz der gezogenen Kathoden; durch diesen Umstand ist die wechselseitige
Abhängigkeit der beiden auf einem Schienenbahnabschnitt arbeitenden Hebezüge gekennzeichnet.
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Der Kathodenwechsel kann so vor sich gehen, daß ein Hebezeug 7 einen
fertigen Kathodenzug 18 aus einer Zelle 1 zieht, während das zweite Hebezeug 6 mit
einem neuen Kathodenzug 19 zum Einsetzen bereitsteht. Beide Hebezeuge müßten dann
immer gleichzeitig am gleichen Einsatzort sein. Wartezeiten wären dabei nicht zu
vermeiden. Auch müßten zur Vermeidung von Komplikationen beide Hebezeuge gleichzeitig
das Bogenstück 4 durchfahren, um von dem einen Schienenbahnabschnitt 3 auf den anderen
Abschnitt 2 zu gelangen. Man könnte aber hierbei mit einem schwenk- oder
schiebbaren Rollbahnendglied 13 oder 14 auskommen. Völlig freizügig werden die beiden
Hebezeuge 6, 7 erst durch die Anordnung zweier voneinander unabhängig Schwenk-oder
schiebbarer Rollbahnendglieder 13, 14, von denen jedes durch das ihm zugeordnete
Hebezeug .geschwenkt oder verschoben wird.
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Um zu verhindern, daß das Schleppkabel 8, 9 in der Nähe des Einsatzortes
des Hebezeuges 6, 7 tief durchhängende Schlingen bildet, die beim Transportvorgang
oder beim Durchfahren des Bogenstückes 4 hinderlich sein könnten, ist ein Zugseil
20 vorgesehen, das in der Nähe des Hebezeuges an dem zugeordneten Schleppkabel angreift
und dieses mittels einer Zugvorrichtung 21 nach dem Ende des Rollbahnendgliedes
13,14 hin zieht.
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Die Zugvorrichtung kann auch als selbstspannende Kabelrolle ausgebildet
und am Ende des Rollbahnendgliedes 13, 14 oder auch auf dem Hebezeug 6,
7
angebracht werden. Ein besonderes Zugseil ist in diesem Falle nicht erforderlich.
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Der Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht zunächst in der gegen
chemische Einwirkungen, Verschleiß und Funkenbildung vollkommen gesicherten Stromzuführung,
die den Verkehr zweier Hebezeuge auf einer haarnadelförmigen Schienenbahn ermöglicht,
wobei jedes der beiden Hebezeug von jedem Einsatzpunkt aus das Ende eines der den
Zellenreihen zugeordneten Schienenbahnabschnitte 2, 3 im Arbeitsraum 5 erreichen
kann. Die Schleppkabel 8, 9 können außer den Adern für die Energieversorgung der
Hub- und Fahrwerke der Hebezeuge 6, 7 auch noch Steueradern aufnehmen, soweit
das für eine Fernbedienung oder automatische Programmsteuerung erforderlich ist.