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Vorrichtung zum Einbetten von Kugeln in eine verformbare Platte
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Verfahrenfestigungsmittel angeordnet sind, Fig. 7. eine Draufsicht auf eine andere Form gemäss der Erfindung und Fig. 8 den Gegenstand der Fig. 7 in einem Querschnitt nach Linie 8-8, wobei die Druckmittel in die Arbeitsstellung gebracht sind.
In den Fig. 3,4 und 5 der Zeichnung, in welchen die gleichen Teile in den verschiedenen Ansichten mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, bildet das Element 52 eine gehärtete polierte Stahlform mit einer Reihe von Löchern 54, die über ihre Oberfläche verteilt sind. In der Zeichnung ist nur ein Teil dieser Löcher dargestellt. Jedes dieser Löcher ist bei 53 eingelassen, wo sie eine Mulde bilden, in denen die Kugeln 31 placiert werden können. Die Anordnung der Löcher 54 und der Durchmesser ihrer Vertiefungen stehen in direkter Beziehung zur Grösse und Fläche der Masseteilchen, welche in die Silberchloridschicht eingebettet werden sollen. Die Form 52 ist mit einer grösseren Anzahl von Haltestiften 56 versehen, die zum Ausrichten einer Druckplatte 80 dienen (vgl. Fig. 6), deren Funktion weiter unten näher beschrieben wird.
Die Form 52 ist an einer Grundplatte 58, die vorzugsweise auch aus poliertem Stahl besteht, mit Hilfe einer Kopfschraube 60 befestigt. Zahlreiche, sich kreuzende Kanäle 61 sind in diese Grundplatte 58 in einem bestimmten Abstand zueinander in vertikaler und horizontaler Richtung eingearbeitet, so wie es Fig. 3 zeigt.. Die Kanäle 61 sind gegenüber den Löchern 54 der Form 52 derart angeordnet, dass sie eine fortlaufende Ausnehmung unter jedem Loch in der Form bilden.
Auf jedem Kanal 61 sind ein Paar hochstehende Trägerteile 64 angeordnet, in welche Kerben 66 eingearbeitet sind. Die Trägerelemente 64 dienen teilweise der Aufnahme des Gewichtes der Form 52 und des Druckes, der während des weiter unten beschriebenen Pressvorganges in Erscheinung tritt.
Die Grundplatte 58 ist auf einer ihrer beiden Seiten mit einer Vakuumöffnung 69 versehen, welche beim Arbeiten mit einer Vakuumleitung 83 verbunden ist. Die Vakuumöffnung 69 steht mit den Kanälen 61 in Verbindung, welche der Reihe nach mit den Löchern 54 durch Bohrungen 68 verbunden sind, die durch die Form 52 führen.
Während des Arbeitsvorganges ist die Form 52 auf der Grundplatte 58 befestigt und in einer
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teilchen, beispielsweise Glaskugeln 31 (in der Zeichnung vergrössert dargestellt), werden in die Nähe der Löcher 54 gebracht und in die von den Vertiefungen 53 gebildeten Mulden geführt und darin durch Vakuum festgehalten. Das Streifenmaterial 30, z. B. Silberchloridstreifen (in der Zeichnung ver- grössertdargestellt), in welche die Kugeln einzubetten sind, ist dann auf den Kopf der Kugeln aufzulegen.
Eine Druckplatte 80 wird an der Presse oberhalb des Streifenmaterials befestigt. Durch Heben der unteren Backe 84 der Presse wird einDruck ausgeübt, unter dem die Kugeln in das Streifenmaterial, z. B. Silberchloridstreifen, eingebettet werden. Der zum Einbetten der Glaskugeln in die Silberchlorid-Platten erforderliche Druck kann zwischen 315 - 1575 kg/cm2 variieren. Nach einer zu bevorzugenden Ausführungsform dieser Erfindung liegt der anzuwendende Druck in der Grössenordnung zwischen 787, 5 bis 945kg/cm2. Haltestifte 56 bringen die Silberchlorid-Platte 30 und die Druckplatte 80 in die genaue Stellung.
Das vorstehend beschriebene Verfahren gibt Gewähr, dass die Stahlform, die Kugeln und das Streifenmaterial, z. B. die auf eine genaue Grösse vorgeschnittenen Silberchlorid-Platten, während des Einbettens der Glaskugeln in einer unveränderten Lage verbleiben. In der Silberchlorid-Platte werden keine oder nur kleine Zerstörungen in Erscheinung treten, weil ein Fliessen innerhalb jeder Platte begrenzt wird und weil letztere von gleicher Form und gleichem Muster sind. Jede Kugel ist mit der gleichen Tiefe in die Platten eingebettet, so dass die Möglichkeit eines Verrutschens während des EinbÅaues und beim Arbeiten ausgeschlossen ist.
Die Erfindung umfasst auch die Verwendung geätzter Glaskugeln für das vorbeschriebene Einbettungsverfahren. Im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungen wird erfindungsgemäss von geätzten Glaskugeloberflächen Gebrauch gemacht, um die Glaskugeln in ihrer Einbettung besser in Stellung zu halten. Hiedurch wird eine bei den bisherigen Verfahren notwendige Spezialform vermieden. Beim Einbetten wird das Silberchloridmaterial in die unebenen geätzten Kugelflächen gedrückt, so dass die Kugeln auf der Platte besser festgehalten werden.
Zum Ätzen der Kugeln kann eine der üblichen Methoden Anwendung finden. Eine dieser Methoden wird folgend beschrieben:
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werden anschliessend mit Wasser gewaschen.
Die abgewandelte Ausführung dieser Erfindung, die in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, besteht aus einem Formteil 71 mit einem Druckteil 73, wobei der Druckteil 73 in Fig. 7 fortgelassen ist, um eine Draufsicht auf den Formteil 71 zu ermöglichen. Der Formteil 71 ist aus einer flachen Platte 75 gebildet mit einer rechtwinkelig geformten Ausnehmung 77, die auf ihrer Oberfläche eingearbeitet ist und die einen Bodenteil 79 aufweist. Der Bodenteil 79 enthält eine grössere Anzahl von Löchern 72, die von etwas grösserem Durchmesser sind als die Glaskugeln. Auf jeder Seite der Ausnehmung 77 sind nach oben weisend Führungen 82 angeordnet, deren Wirkungsweise weiter unten näher beschrieben wird.
In der Ausnehmung 77 ist eine Kugelschale 74 gleitbar angeordnet, welche ebenfalls eine rechtwinkelig geformte Ausnehmung 76 hat, deren Bodenteil mit einer grösseren Anzahl von Löchern
85 versehen ist, die einen etwas grösseren Durchmesser haben als die Glaskugeln. Die Kugelschale 74 ist nach vorn und zurück in der Ausnehmung 77 in den in Fig. 7 dargestellten Richtungen gleitbar.
Von den Oberflächen des Druckteiles 73 ragen zwei hohle Führungsstäbe 87 nach oben, die durch die Bohrung 89 indenDruckteil 73 führen. Siedienen zur Führung des Druckteiles 73, wenn dieser nach unten gegen die Führungen 82 bewegt wird.
Vom Druckteil 73 ragt weiterhin ein Ansatz 91 nach unten, der mit einer grösseren Anzahl, ebenfalls nach unten gerichteter Stifte 93 versehen ist. Diese sind so angeordnet, dass sie sich mit den Löchern 72 der Ausnehmung 77 und auch mit den Löchern 85 der Schale 74 decken, wenn letztereineinesolcheStellunggebrachtist, dass sich ihre Löcher ebenfalls mit den Löchern 72 decken.
Beim Fertigungsvorgang wird eine Silberchlorid-Platte, in welche die Glaskugeln eingebettet werden sollen, unter die Unterfläche des Formteiles 75 gebracht. Die Kugelschale 74 wird in die Stellung geführt, die in Fig. 7 gezeigt ist, und die Glaskugeln werden dann in die Schale eingebracht. Nun wird die Schale 74 in Richtung der Löcher 72. bewegt, bis die Löcher 85 der Schale 74 über den Löchern 72 liegen. Die Schale 74 wird nun wieder in die Stellung, welche Fig. 7 zeigt, zurückbewegt. Bei dem geschilderten Arbeitsvorgang fallen Kugeln aus der Schale 74 durch die Löcher 85 in die Löcher 72. Der Druckteil 73'wird nun so weit nach unten bewegt, bis die Stifte 93 gegen die Glaskugeln anliegen.
Dann wird ein Druck auf Teil 73 ausgeübt, wobei die Stifte 93 die Glaskugeln durch die Löcher 72 in die Silberchlorid-Platte einpressen, so dass die Glaskugeln in die Silberchlorid-Platte eingebettet werden.
Wie bereits ausgeführt ist, ist die Erfindung vorwiegend zum Einbetten kleiner Glaskugeln in Silberchlorid-Platten geeignet. Eine solche ist in den Fig. l und 2 dargestellt, wobei 31 kleine Glaskugeln sind, die einen Durchmesser von etwa 0, 864 bis 0, 889 mm haben und 30 eine Silberchlorid-Platte bezeichnet, die den Bestandteil einer bipolaren Elektrode bildet, die insbesondere zum Gebrauch in Seewasserbatterien geeignet ist. In diesem Fall kann die bipolare Elektrode aus einer oberen Platte aus einer Silberchloridmasse, in welcher die Glaskugeln etwas hervorstehend eingebettet sind, einer Zwischenplatte aus einer Silberfolie und einer unteren Platte aus Magnesiumschicht bestehen, wobei alle diese Schichten miteinander auf übliche Art und Weise verbunden sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Einbetten von Kugeln in eine verformbare Platte unter Druckanwendung, welche insbesondere als Bestandteil bipolarer Batterieplatten Verwendung findet, wobei die Kugeln als Abstandhalter zwischen aneinanderliegenden Platten dienen, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer parallel zur verformbaren Platte (30) angeordneten Form (52 oder 71) Führungslöcher oder-ausneh- mungen (72 oder 53) zur Aufnahme aller einzubettenden Kugeln (31) vorgesehen sind, die voneinander einen der Anordnung der später eingebetteten Kugeln entsprechenden Abstand aufweisen.