DE2623938C3

DE2623938C3 - Vorrichtung zum Auswechseln der Elektroden für die elektrolytische Raffination von Metallen

Info

Publication number: DE2623938C3
Application number: DE2623938A
Authority: DE
Inventors: Toshinori Hirata; Matsuo Ikeda; Shynji Kanai; Seishiro Mirakawa
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1976-02-10
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1979-06-07
Also published as: DE2623938B2; IT1203013B; US4028211A; JPS5296904A; DE2623938A1; AU501438B2; JPS5536277B2; BE840271A; CA1059949A; AU1272876A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umrissenen Gauung und Elektroden hierfür.

Bei der elektrolytischen Raffination von Metallen, wie Blei oder Kupfer, sind Anoden aus RohrrsetaH und Kathoden aus Reinmetall zur Ablagerung des gewünschten Metalls abwechselnd in Elektrolysezellen, die eine wäßrige Lösung oder eine Salzlösung des gewünschten Metalls enthalten, angeordnet. Diese Anoden und Kathoden sind in einem derartigen Verhältnis zueinander angeordnet, daß ein vorbestimmter Abstand zwischen den Elektroden stets aufrechterhalten bleibt Wenn die Elektrolyse über einen vorbestimmten Zeitraum hinaus durchgeführt worden ist. werden die Elektroden durch frische ersetzt. Um die gewünschte Ablagerung des Metalls zu erreichen, ist ein derartiges Auswechseln der Elektroden zu wiederholen.

Zum Auswechsein dieser Elektroden hat man sich bisher eines Deckenlaufkrans mit einer der Ausdehnung des Zellenraums entsprechenden Spannweite oder eines an der Deckenkonstruktion des Zellenraums aufgehängten Flaschenzugs bedient. Dabei ist es notwendig, den Kran oder Flaschenzug für die Trai.^portbewegung, die Traversierbewegung, die Drehbewegung, Rollbewegung und die Vertikalbewegung jeweils genau zu positionieren. Desweiteren ist es hierbei notwendig, von Hand eine Feineinstellung derartiger Relativpositionen vorzunehmen, da diese Relativpositionen in Abhängigkeit von den einzelnen Elektrolysezellen variieren. Eine Möglichkeit zur Automation dieser Positionseinstellung stellt sich nicht dar.

Im allgemeinen sind die Elektroden in den Elektrolysezellen unter räumlich derart begrenzten Verhältnissen angeordnet, daß zwischen ihnen vergleichsweise geringe Abstände vorgesehen sind. Sie müssen zudem des öfteren gleichzeitig gehandhabt werden. Insbesondere im Fall der elektrolytischen Raffination von Metallen, wie Blei oder Kupfer, ist es häufig erforderlich, die Anoden und die Kathoden gleichzeitig zum Zwecke des Ersatzes durch frische Elektroden zu handhaben und zu transportieren. Die Greif- und Klemmittel der herkömmlichen Krane oder Flaschenzüge sind aber nicht geeignet, in zufriedenstellender Weise die Elektroden gleichzeitig zu handhaben und zu transportieren.

Es ist zwar schon bekannt (»Lehrbuch der Metallhüttenkunde« von Dr.-Ing. Victor Tafel, Band 1 Leipzig 1951, Seite 457/458) Anoden für die elcktrolytische Kupferraffination mit seitlichen Ansätzen, sogenannten Ohren, zur Aufhängung und mil einer zentralen Ausnehmung zwischen den Ansätzen zu versehen. Das Bodenniveau der Ausnehmung bzw. der obere zentrale

Randabschluß der Anode liegt nach Abb. 175 auf Seite 457 auch etwas tiefer als der zentrale obere Randabschluß der dazu gehörenden Kathode, indessen ist dieser Unterschied weder ausreichend noch dazu bestimmt, das problemlose Ergreifen und Ausheben der Kathoden unabhängig von den Anoden zu ermöglichen.

Der Erfindung ist sonach die Aufgabe als zugrundeliegend anzusehen eine Vorrichtung zum Auswechseln von Elektroden sowie eine Elektroden-Ausbildung zu schaffen, so daß es möglich ist, ohne Zuhilfenahme von Menschenhänden jede gewünschte Elektrolysezelle selbsttätig mit Elektroden zu beschicken und aus jeder gewünschten Elektrolysezelle selbsttätig Elektroden zu entfernen. Auch sollte das Einsetzen der erforderlichen Elektroden in jede gewünschte Elektrolysezelle durch einen einzelnen Beschickungsvorgang in der Weise erfolgen, daß die Elektrode« in einem vorgegebenen Abstand voneinander getrennt angeordnet sind, ohne miteinander in Kontakt zu kommen oder einander extrem nahe zu kommen. Desweiteren sollte es möglich sein, nicht nur Anoden und Kathoden in oder aus einer gewünschten Elektrolysezelle in einem einzelnen Vorgang zu beschicken oder zu entladen, sond-τη auch selektiv alle Anoden oder alle Kathoden für sich zu handhaben oder in einem einzigen Entnahmevorgang anzuheben.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Damit ist auch eine Vorrichtung gegeben, mit einer einzigen Elektroden-Transport-Vorrichtung, mit welcher die Relativposition der Elektroden in jeder gewünschten Elektrolysezelle exakt vorgebbar ist und sichergestellt ist, sobald diese in einer vorbestimmten Position oberhalb der gewünschten Elektrolysezelle angehalten wird.

Weiterbildungen der Erfindung nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 wird erreicht, daß die Klemm- oder Greifbilder einer jeden über die Breite des Elektrodenträgers im Abstand voneinander ingeordneten Klemm- oder Greifeinheiten ihre Schwenkbewegung ausführen können, ohne daß sich benachbarte Klemm- oder Greifglieder stören.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 4 sind, um die exakte Anhalte-Position der Elektroden-Transport-Vorrichtung zu erfassen, vorzugsweise Annäherungsschalter vorgesehen, die an einem Abs;ützbock gehalten sind, der aus anderem als ferromagnetischem Material besteht, so daß die Halteposition der Elektroden-Transport-Vorrichtung an jeder Elektrolysezelle ohne Beeinflussung durch den für die Elektrolyse benötigten Sirom hoher Starke genau geortet und erfaßt werden kann.

Anhand cJer Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert und beschrieben. Es zeigen schematisch

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Elektrolysezelle längs der Linie A-A in F i g. 4,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. I dargestellten Anode,

Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Kathode, t>n

Fig.4 eine perspektivische Darstellung mit einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung in Anwendung in einer Anlage zur elektrolytischen Bleigewinnung,

Fig.5 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt B der F i g. 4 in der Draufsicht,

F i g. 6 eine Draufsicht auf eine Anlage gemäß F i g. 4, Fig,7 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungs-Elektrodenträgers, F-F angedeuteten

form der Anlage nach der Erfindung,

F i g. 8 einen Vertikalschnitt längs der Linie C-C in Fig. 6,

Fig.9A und 9B Draufsichten auf herkömmliche Anlagen zur Veranschaulichung der Anordnung und der Arbeitsweise einer herkömmlichen E!ektroden-Auswechsel-Einrichtung,

Fig. 10 in vergrößertem Maßstab eine perspektivische Ansicht der Elektroden-Transport-Vorrichtung nach F i g. 4,

Fig. 11 in vergrößertem Maßstab eine perspektivische Darstellung des Ausschnitts Din Fig. 10,

Fig. 12 in vergrößertem Maßstab eine Vorderansicht des vertikal bewegbaren F.lektrodenträgers der Elektroden-Transport-Vorrichtung nach F i g. 10,

Fig. 13 eine Seitenansicht des Elektrodenträgers, gesehen in der durch die Linien E-E angedeuteten Richtung gemäß Fig. 12,

Fig. 14 eine Seitenansicht des
gesehen in der durch die Linie
Richtung gemäß Fig. 12,

Fig. 15 in vergrößertem Maßstab eine Vorderansicht des Ausschnitts G in F i g. 14 und

Fig. 16 einen Vertikalschnitt längs der Linie H-Hin Fig. 15.

Eine bevorzugte Ausführungsform der automatischen Elektrouenauswechseleinrichtung nach der Erfindung wird nun in Anwendung in einer Anlage zur elektrolytischen Bleiraffination beschrieben.

In F i g. 1 ist eine Elektrolysezelle 1 dargestellt, die mit einem Elektrolyten 2 gefüllt ist und in der dreiundvierzig Anoden 3 und vierundvierzig Kathoden 4 zur elektrolytischen Bleiraffination unter Aufrechterhaltung eines Abstandes 1 von 55 mm zwischen den Elektroden abwechselnd angeordnet sind. Wie in den Fig. 1—3 dargestellt, sind die Anoden 3 und 4, die abwechselnd in der Elektrolysezelle 1 eingeordnet sind, jeweils mit einem Paar von schulterförmigen Ansätzen 6, 7 versehen, mit welchen sie auf einem Paar von am oberen Rand der Vorder- und Rückwände der Elektrolysierzel-Ie 1 befestigten Kontaktschienen 5 eines elektrischen Lei'^rs aufsitzen bzw. aufliegen. Diese schulterförmigen Ansätze 6,7 bilden zusammen mit den Kontaktschienen 5 die Halterung der wechselweise angeordneten Anoden 3 und Kathoden 4 unter Belassiing eines vorgegebenen Abstandes 1 zwischen den Elektroden in der F.lektrolysezelle 1. Strom wird den Anoden 3 und den Kathoden 4 über die Kontaktschiene 5, die mit den schulterförmigcn Ansätzen 6, 7 in Verbindung stehen, zugeführt. Streifen oder kleine Stücke 8a, 86 eines elektrischen Nichtleiters sind auf den Kontaktschienen 5 angeordnet, um die elektrische Isolierung der zugeordneten schulterförmigen Ansätze 6, 7 der Anoden 3 und Kathoden 4, wie in Fig. 5 gezeigt, zu ei reichen. Die übrigen Schultern 6, 7 verbleiben in direkter Verbindung mit den Kontaktschienen 5, so daß der Strom zu den Anoden 3 und den Kathoden 4 über die Abschnitte der Kontaktschienen 5 zugeführt werden kann, welche unmittelbar mit den schulterförmigen Ansätzen 6,7 in Kontakt stehen.

Wie in F i g. 2 gezeigt, ist jede Anode 3 mit einem Paar von nach außen mündenden öffnungen 9 versehen, die ein Paar von horizontal verlaufenden Aussparungen 10, jeweils oberhalb der Auflageflächen der schulterförmigen Ansätze 6 an gegenüberliegenden Rand- bzw. Eckbereichen der oberen Begrenzung ausbilden. Desweiteren ist eine zentrale Ausnehmung 13 in der Mitte der oberen Begrenzung einer jeden Anode 3 ausgebil-

del. Das Bodenniveau 11 dieser Ausnehmung 13 liegt niederer als das Niveau der oberen Begrenzung bzw. des oberen Endes 12 der benachbarten Elektroden bzw. Kathoden 4. In der in F i g. 2 dargestellten Form weist die Anöde 3 durchgehend eine gleichförmige Stärke von etwa 25mm auf. Die Kathode 4 ist — wie in Fig.3 dargestellt — gebildet durch Abdecken eines Querbalkens 14 von etwa 24 mm Breite und 42 mm Höhe mit einem Bliech aus Blei mit einer Stärke von weniger als 1 mm. Die gegenüberliegenden Enden des Querbalkens 14 bilden dabei die schulterförmigen Ansätze 7 der Kathode 4.

Wie in Fig.4 dargestellt, ist eine Mehrzahl von Blöcken 15, 16, 17 von Elektrolysezellen parallel zueinander angeordnet. In jedem der Blöcke 15, 16, 17 ist eine Mehrzahl von Elektrolysezellen, wie in Fig. 1 gezeigt, cn einer Reihe hintereinander angeordnet. Eine Mehrzahl von Schienen 19, 20, 21, 22 erstreckt sich ~ara!!c! ::u der. E!ektrc!"seze!!en-B!öcker! 15,16,17 und im selben Abstand zueinander. Diese Schienen 19, 20, 21,22 sind auf Auflageblöcken 23 befestigt, die zwischen den Elektrolysezellen-Blöcken 15, 16, zwischen den Elektrolysezeilen-Blöcken 16, 17 und außerhalb der Elektrolysezellen-Blöcke 15 und 17 angeordnet sind. Die elektrisch leitende Kontaktschiene 5 (vgl. Fig. 1) und die Streifen bzw. kleinen Stücke 8a, Bb eines elektrischen Nichtleiters (vgl. F i g. 5) sind so angeordnet, daß diese Elemente relativ zur Schienenoberfläche dieselben vertikalen und horizontalen Positionen ist in F i g. 4 auf den Schienen 20,21 angeordnet gezeigt und dient zum Einsetzen oder Herausnehmen der Anoden 3 und der Kathoden 4 in oder aus einer Elektrolysezelle 1.

Ein Schienenpaar 25,26 ist auf einem Autlageblock 24 angeordnet, der sich senkrecht zur Richtung der Schienen 19, 20, 21, 22 erstreckt, so daß ein Traversierwagen 27 auf den Schienen 25, 26 in einer Normalen zur Längsrichtung der Elektrolysezelle-n-Blöcke 15, 16, 17 verfahren werden kann. Auf dem Traversierwagen 27 ist ein Hilfsschienenpaar 28, 29 angeordnet, wobei ein Abstand zwischen den beiden Schienen 28, 29 eingehalten ist, der dem zwischen den zuordenbaren vier Schienen 19, 20, 21, 22 gleich ist. Damit ist es möglich, die Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 die — indem sie auf zwei benachbarten Schienen der Schienen 19, 20, 21, 22 läuft — über jede der Elektrolysezellen 1 verfahren werden kann, auf den Traversierwagen 27 zu überladen. Durch Bewegen des Wagens 27 zum gewünschten, der Elektrolysezellenblöcke 15, 16, 17 ist die Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 auch in Längsrichtung der Schienen des angesteuerten Blocks verfahrbar. Daraus ist ersichtlich, daß die Anoden 3 und die Kathoden 4 mittels einer einzigen Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 zu und von einer jeden Elektrolysezelle 1 der Blöcke 15,16,17 gezielt transportiert werden können, indem die Vorrichtung 18 in Längsrichtung eines Schienenpaars eines der Elektrolysezellen-Blöcke 15, 16, 17 verfahren wird und danach auf den Wagen 27 geladen wird, um in eine Position gebracht zu werden, aus welcher sie über einen anderen der Blöcke bewegt werden kann.

In Fig.7 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hier sind zwei Elektroden-Transport-Vorrichtungen 18a und ISb vorgesehen, um die Anoden 3 und die Kathoden 4 in die Elektrolysezellen von 6 Eiektroiysezelien-Biöcken 15a, iSb, 16a, ίοό, 17a, 176 zu transportieren. Dabei ist nur ein einziger Traversierwagen 27 vorgesehen, um die Elektroden-TransporuVorrichlungen I8a und 186 in jede der gewünschten Positionen an den Elektrolysezellen zum Transport der Elektroden zu verbringen.

In den Fig.9A und 9B ist eine herkömmliche Einrichtung gezeigt, die sich eines auf Schienen 90 verfahrbaren Deckenlaufkrans 91 bedient, an welchem ein Träger 92 zum Ergreifen der Elektroden einer vorgegebenen Elektrolysezelle angehängt ist. In dieser herkömmlichen Einrichtung ist es erforderlich, daß die Position des Trägers 92 im Verhältnis zur Elektrolysezelle 93 in jeder Richtung, einschließlich der Transporlfichtung, der Traversierrichtung und der Drehrichtung, präzis eingestellt wird. Im Gegensatz dazu ist es nach der Erfindung lediglich erforderlich, die Flektroden-Transport-Vorrichtung 18 — wie sich ohne weiteres aus den Fig.4 bis 7 ergibt — in Transportrichtung zu positionieren, so daß die Elektroden automatisch ohne Zuhilfenahme der Hände von Bedienungsperson! η

Wie aus Fig. 10 ersichtlich, weist die Elektrodentransportvorrichtung 18 einen Elektrodenträger 30 auf. welcher in einer Rahmenkonstruktion 31 aufgehängt ist und welcher durch ein Paar Antriebsmotore 33, 34, die auf dem Kopfrahmen 32 der Rahmenkonstruktion 31 befestigt sind, in der Vertikalen verfahrbar ist. Führungsschienen 50 (vgl. Fig. 13) sind an der Rahmenkonstruktion 31 befestigt und wirken mit Führu'igsrollen 51, die am Eleklrodenträger 30 angeordnet sind, zusammen, so daß eine schwingungsfreie Vertikalbewegung des Elektrodenträgers 30 gewährleistet ist. An gegenüberliegender RanHbereichen 35, 36 der Elektroden-Transport-Vorrichtürig 18 sind Schienenlaufräder 37 angeordnet. Desweiteren ist in einem der Randbereiche, beispielsweise im Randbereich 35, ein Zahnrad 38 angeordnet, welches mit einem nicht dargestellten Antrieb an der Elektrodentransportvorrichtung 18 in Verbindung steht, so daß die Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 längs der Schienen verfahrbar ist. Dieses Zahnrad 38 kämmt mit einer Zahnstange 39, die sich längs einer jeden der Schienen 19, 20, 21,22 erstreckt. Der Traversierwagen 27 weist längs der Schiene 28 ebenfalls eine Zahnstange 40 zum Eingriff des Zahnrads 38 auf.

Wie in F i g. 11 dargestellt, ist ein Paar Annäherungsschalter 41 an einem Abstützbock 42 befestigt, welcher am Randbereich 35 der Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 angeordnet ist Diese Annäherungsschalter 41 dienen dazu, jede der vorgegebenen Haltepositionen längs der Transportrichtung der Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 festzustellen, so daß die Vorrichtung 18 genau an einer vorbestimmten Halteposition ε .gehalten wird. Ein Element 43 ist an einer entsprechenden Position an jeder der Elektrolysezellen 1 angeordnet und wird von den Schaltern 41 geortet, wodurch die Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 verzögert wird, so daß das Anhalten der Vorrichtung 18 in vorbestimmter Position erfolgt. Der Abstützbock 42 ist aus nicht ferromagnetischen Materialien hergestellt, damit die Feststellung der Position durch die Schalter 41 nicht nachteilig beeinflußt wird durch das Magnetfeld des Stroms großer Stärke, welcher den Elektroden zur Durchführung der Elektrolyse zugeführt wird.

Der Elektrodenträger 30 weist eine Rahmenkonstruktion 47 auf, weiche aus einer Mehrzahl von Winkelprofilen 44, 45 als Vorder- bzw. Rückseite, Winkelprofiien an den Seiien und einer Mehrzahl von in der Vertikalen im Abstand angeordneten Winkelprofilen 48,49 als obere bzw. untere Seite aufgebaut ist (vgl.

Fig, 12—14).

Ein Paar in der Horizontalen im Abstand zueinander angeordneter Antriebswellen 52, 53 sind parallel zueinander am üilteren Abschnitt der Winkelprofile 44, 45 befestigt. Eine Mehrzahl von Paaren von Verbindungsgliedern 54, 55 sind mit einem Ende in voneinander getrennten Positionen an den Antriebswellen 5£ 53 befestigt Ein Paar horizontal verlaufender, paralleler Anodenklemm- oder -greifstangen 56,57 (ritt durch das andere Ende der Verbindungsglieder 54,55. Wie sich am besten aus Fi g. 14 ergibt, ist fein Paar von Antriebsgliedern 58; 59 mit einem Ende an den Antriebswellen 52; 53 befestigt und mit dem anderen Ende mit Hydraulikzylindern 60; 61 verbunden, so daß d^:e Anodenklemm- oder -greifstangen 56. 57 aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können und somit gleichzeitig in die Aussparungen 10' aller Anoden 3 einer Elektrolysezelle 1 ein- oder ausgerückt u/prHpn tnnn^n Daher werden die Anodenklemm- oder -greifstangen 56, 57, sobald die zwei Hydraulikzylinder 60, 61 gleichzeitig betätigt werden, aufeinander zu bewegt unu gelangen in Klemm- oder Greifposition, in welcher sie in die Aussparungen 10 aller Anoden 3 einer Elektrolysezelle 1 eingerückt sind. Daher können, sobald der Elektrodenträger 30 angehoben wird, alle Anoden 3 aus dem Inneren der Elektrolysezelle 1 herausgehoben werden.

Am zentralen unteren Abschnitt des Elektrodenträgers 30 sind — wie in Fig. 12 bis 16 gezeigt — eine Mehrzahl von Kathoden-Klemm- oder -Greif-Einheiten befe tigt Vier dieser Kathoden-Klemm- oder -Greif-Einheiten 62a, 626, 62c und 62d sind in Fig. 14 dargestellt. In Fig. 16 ist der Aufbau der Kathoden-Klemm- oder -Greif-Einheiten 62c und 62d im Detail gezeigt An einem Basisteil 63 sind zwei Paare von Stützböcken 64, 65 befestigt an welchen über Zapfen 66, 67 jeweils ein Paar von Klemm- oder Greifgliedern 68, 69 schwenkbar angelenkt sind. Die Klemm- oder Greifglieder 68, 69 eines jeden Paares sind über Verbindungsstücke 71, 72 mit einer Stange 70 verbunden, um eine Schwenkbewegung der Klemmoder Greifglieder 68, 69 um die Zapfen 66, 67 herbeizuführen. Die Stangen 70 sind über ein Zwischenglied 74 mit einem Hydraulikzylinder 73 verbunden, so daß die Stangen 70 durch den Hydraulikzylinder 73 in Vertikalrichtung bewegt werden können, wodurch die Klemm- oder Greifglieder 68, 69 aufeinander zu oder voneinander weg geschwenkt werden. In der in Fig. 16 gezeigten Position sind die Klemm- oder Greifglieder 68, 69 aufeinander zu geschwenkt und halten die Kathoden 4 in einem Bereich unterhalb der oberen Begrenzung des Querbalkens 14 durch Kathoden-Halteklinken 75,76, die an den gegenüberliegenden Enden der Klemm- oder Greifglieder 68,69 vorgesehen sind. Daher werden, sobald der Elektrodenträger 30 in die in F i g. 16 dargestellte Position angehoben wird, alle Kathoden 4 aus dem Inneren der Elektrolysezelle 1 herausgehoben werden. Werden die Stangen 70 aus der in F i g. 16 dargestellten Stellung abgesenkt, werden die Klemm- oder Greifglieder 68, 69 voneinander weg bewegt und die von den Kathoden-Halteklinken 75,76 aufgebrachte Klemmkraft gelöst

Jeder der Kathoden 4 wird von einem Paar Kathodenklemm- oder Greif einheiten 62a, 62c oder 626, 62d gehalten. Damit benachbarte Kathoden-Klemmoder -Greif-Einheiten einander nicht stören, sind die Kathoden-Klemm- oder -Greif-Einheiten 62a, 626 und 62c, 62cf im Abstand m voneinander über die Breite des Elektfodenträgers 30 angeordnet (Fig. 14, 15₍ 16). Die Anoden 3 und Kathoden 4 sind in einer jeden Elektrolysezelle 1 vergleichsweise nah beieinander angeordnet, so daß die Kathoden-Klemm^ oder Greif-Glieder 68* 69 mit den Anoden in Kontakt kommen könnte^ wenn sie zum Erfassen der Kathoden 4 verschwenkt werden. Jedoch infolge der Tatsache, daß jede der Anoden 3 mit einer Ausnehmung 13 — wie im Zusammenhang mit F i g, 1 und 2 erläutert — ausgestattet ist, können die Kathodenhalteenden der Klemmoder Greifglieder 68, 69 mit den Anoden während des Schwenkvorgangs nicht in Berührung kommen, da infolge der Ausnehmung 13 die Bewegung der Klemmoder Halteglieder 68,69 freigegeben ist

Das Einsetzen frischer Anoden 3 und Kathoden 4 in eine leere Elektrolysezelle 1 für die elektrolytische Bleiraffination umfaßt das Einordnen der frischen Anoden 3 und Kathoden 4 in eine Elektroden-Ausricht-Vnrrirhtiing in Hprselhen Anordnung, wie sie im Betrieb in einer arbeitenden Elektrolysezelle 1 angeordnet sind, Verfahren der Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 in eine vorgegebene Position über der Elektroden-Ausflcht-Vorrichtung und Absenken des Elektrodenträgers 30 in eine vorbestimmte Stellung gesteuert durch das Programm einer Folgeschaltung, Betätigung der Anoden- und Kathoden-Klemm- oder -Greifmittel zum Erfassen der frischen Anoden 3 und der Kathoden 4, Anheben des Elektrodenträgers 30, Verfahren der Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 in eine vorbestimmte Position unmittelbar über der speziellen, leeren Elektrolysezelle 1, Absenken des Elektrodenträgers 30 in eine vorbestimmte Einsatzposition und Lösen der Klemm- bzw. Haltemittel, um die leere Elektrolysezelle 1 mit den frischen Anoden 3 und Kathoden 4 zu beschicken. Der nach der Elektrolyse in der Elektrolysezelle 1 auszuführende Arbeitsgang besteht aus dem Verfahren der Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 in die vorgegebene Position unmittelbar über der Elektrolysezelle 1, dem Erfassen der Elektroden mit den Klemm- oder Greifmitteln des Elektrodenträgers 30, Anheben des Elektrodenträgers 30, Verfahren der Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 in eine vorgegebene Entlade-Position, Absenken des Elektrodenträgers 30 und Freigeben der Elektroden durch Lösen der Klemm- bzw. Haltekraft Diese einzelnen Arbeitsschritte werden nacheinander wiederholt um die Elektroden zu den Elektrolysezellen 1 zu transportieren, das ist einzuführen oder herauszunehmen. Beim Entfernen der Elektroden aus der Elektrolysezelle 1 können Anoden und Kathoden getrennt voneinander gehandhabt werden.

Wie beschrieben und dargestellt sind die Anoden 3 jeweils mit einem Paar Aussparungen 10 versehen, in weiche die Klemm- oder Greifstangen eines vertikal bewegbaren Elektrodenträgers 30, der an der Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 angeordnet ist eingreifen, und sind desweiteren mit einer Ausnehmung 13 versehen, durch welche eine freie Schwenkbewegung der an gegenüberliegenden Seiten des Elektrodenträgers 30 befestigten Kathodenklemm- oder Greifglieder zum Erfassen der Kathoden 4 ermöglicht ist Daher ist es möglich, Elektroden von großem Format zusammen innerhalb des zur Verfügung stehenden engen Raums zu handhaben und automatisch in die Elektrolysezellen einzusetzen und aus diesen herauszunehmen. Desweiteren können die Elektroden selbsttätig und auf wirtschaftliche Weise bei einem Programm einer Folgeschaltung gehandhabt werden, da die Positionier-

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Verhältnisse zwischen den Schienenführungen der Elektroden-Transport-Vorrichtung und den Elektroden in der Elektrolysezelle in bezug zu jeder einzelnen Elektrolysezelle als dieselben vorgesehen sind.

Durch die Ausbildung der Klemm- oder Greifmittel 56, 57; 62a, 62b, 62c, 62d am exakt geführten Elektrodenträger 30 zusammen mit der speziellen unterschiedlichen Ausgestaltung der Anoden und

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Kathoden in Verbindung mit der Führung und exakten und einfachen Positionierung der Elektroden-Transport-Vorrichtung 18 im Verhältnis zu den in Reihe angeordneten Elektrolysezellen ist der Weg gewiesen für ein automatisches, störungsfreies Handhaben der Anoden und/oder Kathoden einer jeden Elektrolysezelle.

Hierzu 13 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Auswechseln von Elektroden für die elektrolytische Raffination von Metallen, wobei innerhalb einer Elektrolysezelle eine Vielzahl von Elektroden abwechselnd hintereinander als Anoden und Kathoden angeordnet sind, und die Anoden zwischen zur Aufhängung dienenden seitlichen Ansätzen eine zentrale Ausnehmung aufweisen, deren Bodenniveau tiefer liegt als der obere Rand der Kathoden, dadurch gekennzeichnet, daQ eine Elektroden-Transport-Vorrichtung (18) vorgesehen ist, die beiderseits eines Blocks (15, 16, 17) von Elektrolysezellen (1) parallel verlaufenden Schienen (19, 20; 20, 21; 21, 22) verfahrbar ist und einen vertikal bewegbaren Elektroden träger (30) aufweist, und daß am Elektrodenträger (30) ein Paar paralleler, sich horizontal und parallel zur Richtung der hintereinander angeordneten Elektroden (3, 4) erstreckenden Stangen (5&, 57), die relativ zueinander in seitliche Aussparungen (10) der Anüdcnansäize (6) bewegbar sind, sowie mehrere Klemm- oder Greifeinheiten (62a, 62fj, 62a 62d), die in die durch die zentralen Ausnehmungen (13) der Anoden (3) freigegebenen Räumen bewegbar und an den gegenüberliegenden Seiten des zentralen Bereich? des oberen Randes (12) der Kathoden (4) anschlagbar sind, angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar paralleler Klemm- oder Greifstanger (56, 57) über mehrere Paare von Verbindungsgliedern i54, 55^ verbunden ist mit einem Paar von Antriebswellen, die horizontal und parallel am unteren Teil (4y) de·- Elektrodenträgers (30) gelagert sind und über Antnebsglieder (58, 59) mit einem Paar von Hydraulikzylindern (60, 61) verbunden antreibbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm- oder Greifeinhei- -»o ten (62a, 626,62c, 62d) im Abstand voneinander über die Breite des Elektrodenträgers (30) angeordnet sind und jeweils aufgebaut sind aus einem Paar vor· Klemm- oder Greifgliedern (68, 69) zum Erfassen der Kathoden (4), aus einem Kopplungsmechanis- *"> mus (71, 72) zwischen Klemm- oder Greifgliedern (68, 69) und aus einer Stange (70), die mit einem Hydraulikzylinder (73) verbunden ist. zur Herbeiführung einer Schwenkbewegung der Klemm- oder Greifglieder (68,69) zu- oder voneinander.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch an der Elektroden-Transport-Vorrichtung (18) vorgesehene Führungsmittel (50, 51) für eine präzis geführte Vertikal-Bewegung des Elektrodenträgers (30), durch eine längs einer der Schiene (19,20,21,22) vorgesehene Zahnstange (39), durch ein an der Eleklroden-Transport-Vorrichtung (18) angeordnetes, mit der Zahnstange (39) in Eingriff stehendes Zahnrad (38) /um Antrieb der Elektroden-Transport-Vorrichtung (18). durch PositiunscrfassungsmiUe! (43), die an einem der Schienenauflageböcke (23) einer jeden der Elektrolysezellen (1) zugeordnet angeordnet sind, und durch einen Annäherungsschalter (41), der mit den Positionserfassungsmilteln (43) zum Anhalten der Fahrbewegung der Elektroden-Transport-Vorrichlung (18) längs der Schienen (19, 20, 21, 22) zusammenwirkt und der an einem Abslülzblock (42) aus flicht ferromagnetischem Material angeordnet ist.

5, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, für eine Mehrzahl von parallelen Blöcken von in einer Reihe angeordneten Elektrolysezellen, in welchen jeweils eine Vielzahl von Elektroden abwechselnd hintereinander als Anoden und Kathoden angeordnet sind, gekennzeichnet durch einen Traversierwagen (27) zum Verfahren der auf dem Traversierwagen (27) aufgenommenen Elektroden-Transport-Vorrichtuiig (18) auf senkrecht zur Längsrichtung der Blöcke (15,16,17) angeordneten Schienen (25,26) von der Kopfposition eines Blocks (15,16,17) ζ.! der eines anderen Blocks (15,16,17).