(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の電極板を吊り下げることのできるクレーン吊枠と、前記クレーン吊枠に軸受け手段を介して上下動自在に支持された位置決めガイドと、を備え、クレーン装置にて搬送されて電解槽の上方に位置決めされる電極板搬送装置において、
前記位置決めガイドを上下動するための歯車装置と、
前記歯車装置を駆動するための駆動モータと、
前記歯車装置に対して前記駆動モータからの一方向の回転力のみを伝達する一方向回転力伝達手段と、
を有することを特徴とする電極板搬送装置。
【請求項２】
前記歯車装置は、前記位置決めガイドに配置されたラック歯車が形成されたラック部材と、前記ラック歯車に噛合するピニオン歯車とを備えたピニオン歯車装置と、を有することを特徴とする請求項１の電極板搬送装置。
【請求項３】
前記一方向回転力伝達手段は、前記歯車装置のピニオン歯車と一体に接続された被駆動部材と、前記駆動モータからの回転力を前記被駆動部材に伝達する駆動部材と、を有することを特徴とする請求項２の電極板搬送装置。
【請求項４】
前記被駆動部材はラチエット歯車であり、前記駆動部材は前記ラチエット歯車に解除自在に噛合する爪部材であることを特徴とする請求項３の電極板搬送装置。
【請求項５】
前記位置決めガイドは、ピンガイドと、このピンガイドの下端部に配置された位置決め部材と、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の電極板搬送装置。
【請求項６】
前記位置決め部材は、前記ピンガイドに対して軸線方向に伸縮自在に取付けられていることを特徴とする請求項５の電極板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば銅、鉛などの非鉄金属の電解精製又は採取のための電解槽に多数の電極板を供給排出する電極板搬送装置に関し、特に、多数の電極板を吊り下げたクレーン吊枠を備え、クレーン装置にて搬送されてクレーン吊枠を電解槽の上方まで水平移動し、その位置でクレーン吊枠を昇降して電極板を電解槽の所定位置に装入し又は電解槽から電極板を抜出しする電極板搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本特許出願人らは、特開平９−２４９９８５号公報に開示するような電極板搬送装置を提案した。この電極板搬送装置について、図７を参照して、簡単に説明する。
【０００３】
つまり、本例の電極板搬送装置１は、多数の電極板Ｐを吊り下げるためのフック２ａを備えたクレーン吊枠２を有する。クレーン吊枠２は、その上方に配置した自走可能のクレーン装置（図示せず）にワイヤーＷにより吊り下げられている。クレーン装置は、電極板搬送装置１を、複数並設された電解槽１００の任意の電解槽の位置へと移動させることができる。
【０００４】
所定の電解槽位置へと搬送された電極板搬送装置１は、クレーン装置に取付けられた巻上げ装置を駆動することによりクレーン吊枠２を下降或いは上昇し、電極板Ｐを電解槽１００内へと装入し、或いは、電解槽１００から抜出す。
【０００５】
クレーン装置の移動制御のみでは、電解槽１００内における電極板Ｐの位置を一定にすることができないので、人手による電極板１００の再調整が必要とされる。
【０００６】
そこで、電極板搬送装置１は、クレーン装置による移動に起因したクレーン吊枠２の揺れを止め、電極板Ｐの電解槽内への装入時に発生する電極板Ｐと電解槽１００との衝突による損傷を防止し、更には、クレーン吊枠２を電解槽１００に対してより高精度にて位置決めするために、位置決めガイド１０が設けられている。位置決めガイド１０は、電極板搬送装置１が所定の電解槽１００位置へと搬送されてきたときに、電解槽１００に設けられた位置決めピン１０１に嵌合し、クレーン吊枠２の揺れ止め及び位置決めを行なう構成とされている。
【０００７】
即ち、電極搬送装置１には、クレーン吊枠２の長手方向両端部に取付けられたスライド軸受け３を介して位置決めガイド１０が設置されている。位置決めガイド１０は、細長ロッド状のピンガイド１１と、ピンガイド１１の下端に設けられた位置決め部材１２とを有する。ピンガイド１１の上端部にはピンガイド１１がスライド軸受け３から抜け落ちないようにストッパ１３が設けられ、位置決め部材１２の下端部には、図８に示すように、円錐形状の凹部１４が形成されている。
【０００８】
一方、電解槽１００の側壁の上面には、図７及び図８に示すように、凸状の位置決めピン１０１が配置されており、クレーン吊枠２が下降してきたとき位置決め部材１２の凹部１４は、この凸状の位置決めピン１０１に嵌合する。
【０００９】
斯かる構成により、電極板搬送装置１は、クレーン吊枠２の揺れを止め、かつ、クレーン吊枠２を電解槽１００に対してより高精度にて位置決めすることができ、この状態にて、電極板を電解槽内へと装入したり、或いは、電解槽から抜出すことが可能となることから、オペレータの手作業による電解槽内における電極板配置調整が容易となり、場合によっては、不要とされる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らが、上記構成の電極板搬送装置１を実際に製造して、電極板Ｐの搬送、入替作業に使用してみたところ、位置決めガイド１０は、ストッパ１３がスライド軸受け３に当接した状態で、クレーン吊枠２から自重により垂下されており、そのために、クレーン装置は、位置決めガイド１０の下端部分が電解槽１００或いはその他の設備に衝突しない高さまで十分に高い位置までクレーン吊枠２を持ち上げた状態で移動させることが必須とされた。
【００１１】
従って、従来では、クレーン吊枠２が一定の高さでしか位置決めガイド１０の位置決め部材１２を位置決めピンに装入できない。このことは、実際に電極板搬送装置１を使用するに際して、様々な問題、例えば、電解槽以外の場所においても、又、位置決めピン１０１を使用しない場合においても、クレーン吊枠２を高く保って移動しなければならない、といった問題を生じさせる。
【００１２】
また、上記構成の電極板搬送装置１では、電極板Ｐを電解槽１００に装入する際に、クレーン吊枠２を上下に微調整すると、位置決めガイド１０の位置決め部材１２が電解槽上の位置決めピン１０１から外れてしまい、微調整ができないという問題が生じた。
【００１３】
従って、本発明の目的は、クレーン吊枠を任意の高さにて移動させることができ、それによって、任意の高さで位置決めガイドを位置決めピンに装入することのできる、極めて好便な電極板搬送装置を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、更に、位置決めガイドが位置決めピンから外れることがなく、電極板を電解槽に装入する際にクレーン吊枠を上下に微調整することができ、極めて好便な電極板搬送装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る電極板搬送装置にて達成される。要約すれば、本発明は、多数の電極板を吊り下げることのできるクレーン吊枠と、前記クレーン吊枠に軸受け手段を介して上下動自在に支持された位置決めガイドと、を備え、クレーン装置にて搬送されて電解槽の上方に位置決めされる電極板搬送装置において、
前記位置決めガイドを上下動するための歯車装置と、
前記歯車装置を駆動するための駆動モータと、
前記歯車装置に対して前記駆動モータからの一方向の回転力のみを伝達する一方向回転力伝達手段と、
を有することを特徴とする電極板搬送装置である。
【００１６】
本発明の一実施態様によると、前記歯車装置は、前記位置決めガイドに配置されたラック歯車が形成されたラック部材と、前記ラック歯車に噛合するピニオン歯車を備えたピニオン歯車装置と、を有する。
【００１７】
本発明の他の実施態様によると、前記一方向回転力伝達手段は、前記歯車装置のピニオン歯車と一体に接続された被駆動部材と、前記駆動モータからの回転力を前記被駆動部材に伝達する駆動部材と、を有する。好ましくは、前記被駆動部材はラチエット歯車であり、前記駆動部材は前記ラチエット歯車に解除自在に噛合する爪部材である。
【００１８】
本発明の他の実施態様によると、前記位置決めガイドは、ピンガイドと、このピンガイドの下端部に配置された位置決め部材とを有する。好ましくは、前記位置決め部材は、前記ピンガイドに対して軸線方向に伸縮自在に取付けられている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電極板搬送装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２０】
本発明の電極搬送装置１は、その全体構成は先に説明した図７示す従来の電極搬送装置１と同じであり、主として、位置決めガイド１０をモータ駆動方式とした構成において大きく異なるので、同じ構成及び機能をなす部材には同じ参照番号を付して詳しい説明は省略し、本発明の特徴部分をなすモータ駆動方式の位置決めガイド１０の構成について次に詳しく説明する。
【００２１】
図１〜図５に本発明の電極搬送装置１の特徴部分を構成するモータ駆動方式の位置決めガイド１０の一実施例を示す。
【００２２】
本実施例にて、位置決めガイド１０は、従来と同様に、クレーン吊枠２の長手方向両端に配置され、スライド軸受け手段３によって上下方向に移動自在とされる。位置決めガイド１０も又、従来と同様に、ピンガイド１１と、その下端に設けた位置決め部材１２とを有する。
【００２３】
スライド軸受け手段３は、本実施例によると、図１〜図３を参照すると理解されるように、クレーン吊枠２に一体に取付けられたフレーム枠体３１と、このフレーム枠体３１に組み込まれたローラ組立体３２とを有する。ローラ組立体３２は、上側ローラ組立体３２Ａ及び下側ローラ組立体３２Ｂとを有する。上側ローラ組立体３２Ａと下側ローラ組立体３２Ｂは同じ構成とされ、互いに所定距離離間して配置される。各ローラ組立体３２（３２Ａ、３２Ｂ）は、本実施例では、４個のローラ３３がピンガイド１１の周面に均等配置にて配置され、且つ、ローラ回転軸３４が水平となるようにして配置されて構成され、各ローラ３３は、ピンガイド１１の表面に転がり接触している。
【００２４】
従って、ピンガイド１１、即ち、位置決めガイド１０は、上側ローラ組立体３２Ａ及び下側ローラ組立体３２Ｂにて支持され、上下方向に直線運動可能とされる。
【００２５】
ピンガイド１１は、本実施例では、長さＬ０が約２５０ｃｍ、外径Ｄ０が１２ｃｍ、内径Ｄ１が８ｃｍの細長パイプとされ、上端は栓カバー１５にて封され、下端には、位置決め部材１２が取付けられている。位置決め部材１２は、その下端部に円錐形状に下方に開口した凹部１４と、この凹部先端には軸線に対して直交する方向に延在した逆Ｖ字形の溝１６とが形成されている。この凹部１４は、電解槽１００側に設置したこの凹部１４と相補形状をした円錐形状の凸部材（位置決めピン）１０１に嵌合可能とされる。
【００２６】
本実施例によると、ピンガイド１１には、更に、その長手方向軸線に沿って所定長さにわたってラック歯車１７が形成されたラック部材１８が一体に取付けられる。本実施例によると、ラック部材１８は、ピンガイド上端より距離Ｌ２＝３ｃｍ下方位置から、長さＬ３＝１６７ｃｍにわたって設けられた。
【００２７】
一方、フレーム枠体３１には、ラック部材１８のラック歯車１７に噛合し、位置決めガイド１０を駆動するための駆動装置２０が配置される。
【００２８】
特に、図４を参照すると、本実施例によると、駆動装置２０は、駆動源としての電動モータ２１及び減速機２２を備えている。減速機２２からの出力軸２３は、水平方向に延在し、その先端がフレーム枠体３１に設置された軸受け２４にて担持される。出力軸２３には、ラック歯車１７に噛合するピニオン歯車２５を備えたピニオン歯車装置２６と、ピニオン歯車装置２６に一方向の回転力のみを伝達する一方向回転力伝達手段としてのラッチ装置４０とが配置される。
【００２９】
先ずラッチ装置４０について説明する。
【００３０】
出力軸２３には減速機２２に隣接した位置に一体に駆動部材を構成するフランジ４１が配置され、出力軸２３の外周には、同軸にてフランジ４１と軸受け２４との間に回転自在にスリーブ４２が配置される。
【００３１】
スリーブ４２の一端、即ち、フランジ４１に対面する側の端部には、ボルト４３にて一体に被駆動部材としてのラチエット歯車４４が取付けられる。又、フランジ４１には、このラチエット歯車４４に噛合し、ラチエット歯車４４に一方向回転力を伝達するための爪部材４５が、取付け軸４６を介して揺動自在に配置されている。爪部材４５は、付勢手段（図示せず）により常にラチエット歯車４４の方へと押圧されている。爪部材４５は、ラチエット歯車４４の円周に適当な数、例えば、４個均等配置にて設けることができる。
【００３２】
斯かる構成により、フランジ４１からラチエット歯車４４には、フランジ４１の一方向の回転力は伝達されるが、他方向の回転力は伝達されない。
【００３３】
又、出力軸２３の外周に配置されたスリーブ４２の他端には、ピニオン歯車２５が配置され、ボルト２７にて一体に取付けられる。ピニオン歯車２５は、ラック部材１８に形成したラック歯車１７に噛合する。
【００３４】
尚、本実施例では、スリーブ４２の、ラチエット歯車４４に対面する位置に回転自在にフランジ４７が配置され、爪部材４５を支持する取付け軸４６の他端を支承している。
【００３５】
上記構成の駆動装置２０の動作態様について説明する。
【００３６】
今、位置決めガイド１０が、図１に示すように、クレーン吊枠２に対して最も降下した状態に位置しているものとする。この状態にて、駆動モータ２１を付勢すると、駆動モータ２１の回転力は、減速機２２及び出力軸２３を介してフランジ４１に伝達される。フランジ４１の回転力は爪部材４５及びラチエット歯車４４を介してスリーブ４２へと伝達され、それによってピニオン歯車２５が、図１にて時計方向に回転駆動される。ピニオン歯車２５が回転駆動されることにより、ラック部材１８、即ち、位置決めガイド１０は上方へと持ち上げられる。
【００３７】
位置決めガイド１０が所定高さ位置に持ち上げられたとき駆動モータ２１は停止され、例えば減速機２２に設けたブレーキ装置などの作用により出力軸２３が、即ち、フランジ４１が逆方向に回転することはなく、従って、位置決めガイド１０はその高さ位置に保持される。
【００３８】
電極搬送装置１は、クレーン装置を操作することにより、所望の電解槽上方位置へと搬送される。次いで、巻上げ装置を駆動して、クレーン吊枠２を降下させ、位置決めガイド１０の位置決め部材凹部１４を電解槽１００に設けたピン１０１に嵌合させる。このように、本実施例によれば、電極搬送装置１に対するクレーン吊枠２の位置を任意の位置に設定した状態にて、ピンガイド１１をピン１０１に嵌合することができる。
【００３９】
引き続いて、巻上げ装置を駆動して、クレーン吊枠２を更に降下させ、例えばクレーン吊枠２にて搬送した電極板Ｐを電解槽１００に装入する。
【００４０】
このとき、電動モータ２１は停止しており、従って、出力軸２３及びフランジ４１（４７）も又回転停止状態にあるが、ラッチ装置４０の爪部材４５がラチエット歯車４４の、図１にて時計方向への回転を許容するので、クレーン吊枠２は、自重によりピンガイド１１に沿って下降することができる。図５に、クレーン吊枠２が最下限位置にまで降下した状態を示す。
【００４１】
電解槽１００中に電極板Ｐを装入し終わると、巻上げ装置を駆動して、クレーン吊枠２を上方へと吊り上げる。位置決めガイド１０のラック歯車１７に噛合しているピニオン歯車２５は、クレーン吊枠２を上方へと移動させることにより、反時計方向に回転しようとするが、ラッチ装置４０にて回転が阻止され、従って、位置決めガイド１０を現状位置に保持したまま上方へと吊り上げることができる。勿論、電動モータ２１を他の方向に回転駆動することにより、又は、減速機２２に設けたブレーキ装置などを解除することにより、更には、ラッチ装置４０の爪部材４５をラチエット歯車４４から外すことによって、位置決めガイド１０はクレーン吊枠２に対して下方へと、例えば図１に示す状態へと移動させることが可能である。
【００４２】
実施例２
図６に、位置決めガイド１０の他の実施例を示す。
【００４３】
例えば、電解槽１００中に電極板Ｐを装入する際には、電極板Ｐをクレーン吊枠２のフック２ａ（図７）から外す時にクレーン吊枠２を少し持ち上げたり、降ろしたりする必要がある。
【００４４】
実施例１の場合のように、位置決めガイド１０にて位置決め部材１２がピンガイド１１の下端に固定的に取り付けられている場合には、位置決めガイド１０を微妙に昇降させる操作を行なわなければ、位置決め部材１２がピン１０１から外れてしまう虞れがある。
【００４５】
そこで、本実施例では、位置決め部材１２は、ピンガイド１１の下端に伸縮自在に取り付けられる。
【００４６】
つまり、本実施例によると、位置決め部材１２は、位置決めピン１０１と嵌合するための円錐形状凹部１４が形成された先端凹部材５１と、先端凹部材５１より上方へと突出したパイプ状のガイド部材５２とを有する。
【００４７】
一方、ピンガイド１１の下端には、一体に取り付けられたフランジ５３に、概略円筒状の軸受け部材５４がボルト５５などにて一体的に取り付けられている。この軸受け部材５４に、ガイド部材５２が摺動自在に嵌合される。
【００４８】
又、ガイド部材５２の上端には、段付ガイドロッド５６の下端部５７が一体に取り付けられている。段付ガイドロッド５６の先端部５８は、ピンガイド１１の下端に隣接してその内面に固着されたガイド板５９の貫通穴６０を貫通して上方へと突出している。段付ガイドロッド５６の上端にはストッパ６１がボルト６２にて固定されており、位置決め部材１２が下方へと落下するのを阻止している。
【００４９】
更に、段付ガイドロッド５６の周りには、ストッパ５９と段付ガイドロッド下端部５７との間に圧縮バネ６３が配置され、常時、位置決め部材１２を下方へと付勢している。図６（ａ）は、位置決めガイド１０が最大に伸びた時の状態を示し、図６（ｂ）は、位置決めガイド１０が最も縮んだ時の状態を示す。本実施例では、位置決めガイド１０が最大伸び時と、縮み時との間の伸縮幅Ｓは、これに限定されるものではないが、２０ｃｍとした。
【００５０】
本実施例では、上記構成を採用することによって、ピンガイド１１の先端位置決め部材１２だけはフリーで上下できる構造とし、それによって、クレーン吊枠２を持ち上げても、例えば２０ｃｍ上げるまでは、位置決め部材１２は、ピンから外れない構造とされる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電極板搬送装置は、多数の電極板を吊り下げることのできるクレーン吊枠と、クレーン吊枠に軸受け手段を介して上下動自在に支持された位置決めガイドと、を備え、クレーン装置にて搬送されて電解槽の上方に位置決めされる電極板搬送装置において、位置決めガイドを上下動するための歯車装置と、歯車装置を駆動するための駆動モータと、歯車装置に対して駆動モータからの一方向の回転力のみを伝達する一方向回転力伝達手段と、を有する構成とされるので、クレーン吊枠を任意の高さにて移動させることができ、それによって、任意の高さで位置決めガイドを位置決めピンに装入することができる。
【００５２】
又、特に、位置決めガイドをピンガイドとこのピンガイドの下端部に配置された位置決め部材とにて構成し、位置決め部材をピンガイドに対して軸線方向に伸縮自在に取付ける構成とした場合には、位置決めガイドが位置決めピンから外れることがなく、電極板を電解槽に装入する際にクレーン吊枠を上下に微調整することができ、極めて好便である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電極板搬送装置の位置決めガイドの一実施例を示す一部断面正面図である。
【図２】位置決めガイドのためのスライド軸受け手段の構造を示す図１の線I-I及びII-IIに沿って取った横断面図である。
【図３】位置決めガイドのためのスライド軸受け構造を示す正面図である。
【図４】図１の線IV−IVに取った位置決めガイドの断面図である。
【図５】図１の位置決めガイドの背面図である。
【図６】本発明に係る電極板搬送装置の位置決めガイドの他の実施例を示す断面正面図である。
【図７】従来の電極板搬送装置を示す斜視図である。
【図８】従来の位置決めガイドの位置決め部材と、位置決めピンとを示す正面図である。
【符号の説明】
１          電極板搬送装置
２          クレーン吊枠
２ａ        フック
３          軸受け手段
１０        位置決めガイド
１１        ピンガイド
１２        位置決め部材
１７        ラック歯車
１８        ラック部材
２０        駆動装置
２１        駆動モータ
２２        減速機
２３        出力軸
２５        ピニオン歯車
２６        ピニオン歯車装置
３１        フレーム枠体
３２        ローラ組立体
４０        一方向回転力伝達手段（ラッチ装置）
４１、４７  フランジ
４２        スリーブ
４４        ラチエット歯車
４５        爪部材
５１        先端凹部材
５２        ガイド部材
５４        軸受け部材
５６        段付ガイドロッド
６３        圧縮バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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