CN104781021B - 铅输送设备 - Google Patents

Abstract

一种用于将预定量的铅输送至模具(50)的设备(5)，所述设备包括限定铅蓄存部(4)的壳体(2)，所述铅蓄存部具有限定在其底部中并且与蓄存部连通的铅出口。滑道(30)被配置在所述底部下方，所述滑道与所述底部隔开并且大致平行于所述底部。块体(10)设置成可滑动地安装在所述底部和所述滑道之间，并且所述块体限定出具有预定容积的贯通空腔(12)，以便在第一位置接收来自所述出口的铅并且在第二位置释放所述铅。机构(20)被配置成使所述块体(10)在第一位置和第二位置之间往复运动。还公开了铸焊汇流排机器(1)。还公开了包括输送斜道(40)的铅输送设备(5)。

Description

铅输送设备

技术领域

本发明涉及用于将预定量的铅输送到模具中的设备，并且尤其涉及但不限于在电池的制造期间用于制造铸焊汇流排的这种设备。

背景技术

在电池(尤其例如铅酸蓄电池)的制造中，已知将汇流排(strap)和其它形成物铸造到电池极板的凸耳(lug)上，以便例如在电池仓内的一组极板之间形成连接。通常通过用铅填充模具空腔并在铅冷却之前将凸耳浸入到空腔中来铸造汇流排。典型地，通过允许铅流入到空腔的侧部处的槽道中并且溢过挡流部(weir)进入到模具中，来填充模具空腔。这种模制设备的示例在申请人的早先的申请WO94/16466中示出。为了确保凸耳和铸件之间的良好的连接，铅必须在凸耳布置到位之前保持是热的。但是，为了最小化生产周期时间，一旦极板被布置到位，铅必须尽可能快的被冷却。

重要的是，在汇流排铸造期间铅的量被小心地控制，因为过量的铅(例如由于诸如挡流部之类的模具特征所致)将对所生产的最终的电池的成本和重量产生影响。

本发明的实施例力图提供下述设备，该设备能够提供对铅的一致的测量，和/或能够在将铅输送到模具期间提供具有最小限度冷却的铅输送，和/或能够使极板畅通无阻地到达模具。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于将预定量的铅输送到模具中的设备，所述设备包括：

壳体，所述壳体限定具有铅出口的铅蓄存部，所述铅出口被限定在所述铅蓄存部的底部并且与所述蓄存部连通；

位于所述底部下方的滑道，所述滑道与所述底部隔开并且大致平行与所述底部；

块体，所述块体可滑动地安装在所述底部和所述滑道之间，并且所述块体限定出具有预定容积的贯通空腔，以便在第一位置接收来自所述出口的铅并且在第二位置释放所述铅；以及

用于使所述块体在所述第一位置和所述第二位置之间往复运动的机构。

所述设备能够实现对待精确输送到出口位置的铅的量的单独控制。除了确保恒定量的铅被输送到模具之外，所述设备还可确保铅能够以最小的热损失被从蓄存部输送。

空腔可具有上部入口，所述上部入口在第一位置与铅出口对准。空腔可具有下输送端口，所述下输送端口能够在第二位置输送铅。所述空腔可以是大致无顶的(ceiling-less)，例如，空腔的上入口的尺寸和形状可被设置成与壳体底部中的铅出口相配。替代性地，空腔的上入口可以小于壳体底部中的铅出口，使得空腔的上入口在第一位置处于所述出口之内。已经发现这种布置来确保浮渣不形成在块体的空腔内而上浮在蓄存部的顶部，该浮渣能够从蓄存部的顶部被容易地清除。

所述滑道在第二位置配置有开口。替代性地，滑道可被布置成未到达第二位置。所述开口或滑道可被布置成对从空腔释放的铅进行引导。

所述壳体可限定与第二位置对准的排放开口，以便允许气体在第二位置进入到所述空腔的上部。因此，有利地，排放开口有助于在块体处于第二位置时对一定量的铅的平滑地输送。

所述块体可进一步包括通道(例如通孔)，所述通道用于在块体处于其第一位位置时将蓄存部连接到铅供应装置。铅供应装置可例如为恒定压头铅供应装置。

所述设备进一步包括：用于使所述块体往复运动的驱动机构。例如，所述驱动机构可包括曲柄机构。

所述块体和所述蓄存部的相向面可形成两者之间的密封。所述块体和所述滑道的相向面可形成两者之间的密封。相向面中的至少一对，或每对相向面，可配置有石墨涂层。壳体的底部和滑道可被布置成倾斜的，使得任何铅泄露物被沿预定的方向导向。沟道可被配置在滑道的边缘处以接收任何所述泄漏物。

在一些实施例中，铅可在第二位置从块体被直接释放到模具中。替代性地，所述设备可进一步包括限定铅通道的斜道，所述铅通道用于在第二位置和模具填充位置之间延伸。通道可被布置成：确保使进入模具的铅流的湍流被最小化，以及确保模具空腔的快速且清洁的填充。所述通道可包括槽道和位于模具填充位置处的缺口，并且所述斜道可进一步包括相对于所述槽道位于所述缺口的相反侧上的壁，以便在铅从槽道溢出时使其被向下引导。所述槽道可以是敞开式槽道，例如半管式槽道(half pipe channel)。

所述设备进一步包括用于支撑所述斜道的可动支撑件，所述可动支撑件被布置成使所述斜道在铅输送位置和静止或储存位置之间运动(例如，所述可动支撑件可以是托架)。

所述块体可包括多个空腔。例如，可配置多个空腔，其中，每个空腔可布置成将预定量的铅输送到模具的不同部段(例如，用于形成不同的汇流排)。所述空腔可具有不同的容积(例如，一个空腔可针对一汇流排，并且另一空腔可针对一包括接线柱的汇流排)。可通过单个蓄存部对多个空腔供料。蓄存部可具有单个铅出口，或为每个空腔设置一个铅出口。

滑道可配置有：在所述块体处于第一位置时与所述空腔对准(并且因此还与入口对准)的盲孔。所述空腔的尺寸和形状可被设置成与空腔的出口相配(使得盲孔可在块体处于第一位置时与空腔共同延伸)。盲孔可被布置成在空腔下方提供用于接收铅的集液槽。有利地，申请人发现提供集液槽有助于抵抗浮渣在滑道和块体之间的密封表面上的积聚。

壳体可配置有盖，从而在蓄存部的上方限定出封闭的余留空间。有利地，余留空间可被填充有惰性气体，所述惰性气体减少或消除浮渣在铅的表面上的形成。因此，壳体可进一步包括用于将惰性气体供给到所述余留空间的入口。排放开口可与所述余留空间连通，使得惰性气体在铅的输送期间被吸入到空腔中。有利地，已经发现这可以减少氧化铅在空腔的壁上的积聚，所述积聚将引起空腔的测量容积的“缩减”。

铅输送设备可包括多个根据本发明的实施例的设备。例如，铅输送设备可包括至少两个块体，所述两个块体联接在一起，以便共同进行往复运动。

根据本发明的另一方面，提供了一种铸焊汇流排机器，所述铸焊汇流排机器包括限定多个模具凹部的模具块体以及根据本发明的实施例的设备。

在一些实施例中，块体可配置有多个贯通空腔，每个贯通空腔具有预定的容积，以便在第一位置接收来自出口铅并且在第二位置释放所述铅。例如，空腔可具有预定的容积，以便与特定模具凹部的需要相匹配。

根据本发明的另一实施例，提供了一种包括输送斜道的铅输送设备，所述输送斜道在使用中限定出铅输送装置和模具之间的通道，其中，所述斜道可在铅输送位置和储存位置之间运动，在所述铅输送位置，所述斜道的至少一部分位于模具的上方，在所述储存位置，所述斜道不被置于模具的上方。

所述储存位置被布置成位于上模具表面的平面下方。

所述斜道可被布置成：在沿大致垂直于平面和模具表面的方向位移之前，横越模具的表面运动。例如，斜道可从第一位置到第二位置横越模具的表面运动，在所述第一位置，斜道位于所述模具的上方，在所述第二位置，斜道不被置于模具的上方，并且模具可随后进一步沿大致垂直于平面和模具表面的方向运动，以到达储存位置。替代性地，斜道可通过旋转运动来被运动。

所述斜道的至少一部分运动可与夹具箱的运动相关联，所述夹具箱被布置成在使用中使部件与模具中的铅相接触。例如，在运动到模具的液位的下方之前，斜道可能够以与夹具箱的运动相结合的方式横越模具的表面运动。

本发明已在上文中描述，并且本发明可以拓展至上文中陈述的或下述说明或附图中的特征的任何具有创造性的组合。

附图说明

现在将以示例的方式并参考附图来描述本发明的特定实施例，其中：

图1为根据本发明的实施例的铸焊汇流排机器的示意性横截面图；

图2为图1的实施例处于蓄存位置和空腔填充位置的示意图；

图3为图1的实施例处于铅输送位置的示意图；

图4为图1的实施例在紧接着铅输送之后的示意图，并且斜道处于其第一缩回位置；

图5为图1的实施例的示意图，并且电池极板与模具接触，斜道处于其完全缩回位置；

图6为图1的实施例在汇流排被脱出时的示意图；

图7为使用在本发明的实施例中的机构的示意图；

图8为使用在本发明的实施例中的多空腔块体的示意图。

具体实施方式

根据本发明的实施例的铸焊汇流排机器(cast on strap machine)1被布置成：在一组电池极板80的突出部82被夹具箱70运动到位之前，将液态铅引入到模具50的模具空腔中，由于突出部82位于模具空腔之内并且铅能够凝固，从而使得形成连接各突出部的汇流排。铅输送设备5用于将预定量的铅输送至模具50。铅输送设备5通常包括限定入口蓄存部4的壳体2、块体10、机构20、滑道30和斜道40。铅输送设备5被连接至铅供应装置60。应注意的是，在所示的实施例中，提供了一对相同的铅输送设备，以便将铅输送到模具50的相对的两侧(并且从公共的铅供应装置60供料)。应领会的是，这将取决于待进行成形的铸模的类型，并且因此本发明可以在单个或多个的布置方式中使用。出于清楚的原因，下文中的描述将仅描述该设备的单侧的工作，但是通过附图可领会到两侧以相同的方式工作(虽然它们的运动是镜像关系)。

壳体2在其内部限定铅蓄存部4，并且壳体2通常布置有敞开的上表面，使得积累的浮渣能够被容易地从蓄存部中的铅中去除。入口8用于供应铅，并且出口6被配置在蓄存部的底部。

壳体可进一步配置有将蓄存部4封闭的盖3，但是盖3以一定间距与蓄存部的铅的填充液位隔开。因此在蓄存部4的上方限定出余留空间4b(即，未被填充的空间)。延伸进入到余留空间4b中的气体入口9被配置在壳体4的后部，使得在使用中，余留空间4b可以被惰性气体(例如，纯氮或纯氩)填充。代表性地，气体在大气压下被引入(以便不影响铅的流动)，但是气体的流率高至足以将空气从余留空间4b中逐出。

壳体进一步配置有排放开口7(如在下文中描述的)，所述排放开口7被布置成：在块体10处于第二位置时与贯通空腔12对准。排放开口7与壳体2的余留空间4b流体连通。

滑道30与壳体2以一定间距隔开并且位于壳体2下方，滑道30被布置成平行于壳体的下表面并且在滑道30和壳体的下表面之间限定出狭槽，所述狭槽的形状和尺寸被设置成接纳块体10。滑道配置有：与壳体2上的入口8对准的通孔34以及与壳体2的出口6对准的盲凹槽36(如下文所述的，盲凹槽36将形成集液槽)。滑道30相对于水平方向是倾斜的，使得其内(即最靠近模具50)端比其后端更高。这确保在机器工作期间漏出的任何铅将从模具50流走。在邻近滑道30的后部(并且最下部)点处配置有用于拦截任何铅泄露的沟道39(沟道39可被成形为滑道30的一部分，或可以是位于滑道下方的铅供应管66)。沟道可被布置成将铅返回到铅供应装置60。

块体10配置有贯通空腔12和通孔18。在块体10的未位移位置，通孔18与入口8和通孔34对准以形成通至铅蓄存部4的入口路径。在同一位置，贯通空腔12与铅蓄存部4的出口6和滑道30的盲孔36对准，使得来自蓄存部的铅将进入盲孔36和空腔12。

机构20包括曲柄机构，所述曲柄机构附接至块体10并且被布置成使块体在其不作用位置和铅输送位置之间运动(如下文中参考图2至图5描述的)。

配置有限定了通道42的斜道40，在使用中，通道42被布置成将铅从块体10输送到模具50。通道42限定了用于铅的倾斜路径，并且配置有倒圆的边角以确保平滑的流动并且最小化铅的湍流。斜道配置有可动支撑件48，所述可动支撑件48布置成使斜道在输送位置和缩回位置之间运动(如下文中参考图2至图5详细所述的)。壁44被配置在斜道40的接近模具50的端部，并且缺口45被配置在通道42和壁44之间。缺口45因此形成通至斜道40的出口。

图2示出处于开始位置的设备，其中块体10被对准，使得贯通空腔12位于铅蓄存部4的出口6下方并且通孔18与铅蓄存部4的入口8对准。因此，铅将从恒定压头(constanthead)铅供应装置60(如图1所示)通过供应管66A和66B(所述供应管66A和66B通常被加热)和滑道中的孔34流入到蓄存部4中。蓄存部将被维持在由铅供应装置60的压头(head)限定的填充液位(所述铅供应装置60的压头由挡流部64限定)。因为贯通空腔12与铅蓄存部4流体连通，所以预定量的铅将填充空腔12，并且附加量的铅将进入盲孔36以提供位于空腔12下方的集液槽。应注意的是，在这一步骤中，滑道40已经处于传输位置，其中，通道42位于滑道32的端部的下方并且间限定斜道的出口的缺口45位于模具50的模具凹部的上方。

为了开始对模具进行填充，机构20被启动以使块体10相对于壳体2和滑道30滑动，如图3中的箭头A所示。下文中将参考图7更详细地描述致动机构，但是致动机构也可以是实现块体10的往复运动的任何实用机构。块体10朝着斜道40向内滑动直到到达其第二位置(如图3所示)为止，其中，贯通空腔12的输送端口16与滑道30的端部32对准。在该位置，配置在壳体2中的排放开口7与贯通空腔的入口流体连通，使得气体可被吸入到贯通空腔12的上部。这种布置有助于避免妨碍贯通空腔12内的铅的释放的任何真空效应。此外，因为排放开口与余留空间4b流体连通，被吸入空腔的气体为惰性气体。有利地，已发现这些可以减小或避免在贯通空腔12的表面上形成氧化铅，否则氧化铅将(在经历多个周期之后)减小贯通空腔12所限定的容积。因此，这将减小清洁和维护机器所需的停工时间。

滑道30的端部和敞开通道42的最外部分被布置成：提供逐渐向下的过渡，以便以最小的湍流将铅引导至斜道上，所述湍流将导致飞溅。铅沿着向下弯曲的通道行进直到到达缺口45，缺口45为斜道40提供出口。壁44确保铅的向下导向的清洁地进入模具空腔50的输送，并且任何越过缺口45的铅撞击在所述壁上并被向下导向穿过缺口45。

一旦铅浇铸完成，块体10返回到其第一位置，其中，贯通通道与铅蓄存部4的出口6对准(沿图4中的箭头B的方向运动)。在该位置，蓄存部再次与铅供应装置流体连通，使得蓄存部的液位将被重新充满并且贯通通道12被再次填充。在这一阶段，斜道40通过朝着壳体2运动远离模具50而从其铅输送位置缩回。斜道通过可动支撑件48的沿箭头C所示的方向的旋转而被运动，这导致斜道40沿箭头D的方向运动。缺口38被配置在滑道30的下表面中以容许斜道的初始运动。缺口为下表面中的台阶部分并且例如可以是宽度与斜道宽度大致相等的狭槽。

如图5所示，通过向下运动(沿箭头E的方向)直到极板的突出部82位于模具空腔之内(模具空腔内含有熔融但冷却的铅)，电池极板80在模具50的上方就位。在斜道40的可动支撑件48和夹具箱70之间提供机械连接，使得斜道向下运动至模具50的上表面下方与电池极板80朝着模具50的运动相结合。这是有利的，因为斜道40将被加热(并且通常可被加热以确保获得所需铅输送温度)并且可有助于避免对电池极板的任何损坏(或，更具体地，避免对极板之间的隔板的损坏)。这种布置例如能够减小突出部82的高度并且/或者消除对在模具50上供应冷却空气的需要(如在传统布置中所知的那样)。

最后，如图6所示，电池极板80通过夹具箱70而被移动远离(沿箭头H的方向)模具并且将形成的汇流排和突出部82脱出。与夹具箱70的运动相结合，斜道40向上运动(沿箭头G的方向)并且向内旋转(沿箭头I的方向)，以返回到输送位置。

图7示出适于使用在本发明的实施例中的机构20。该机构包括驱动电机100，所述驱动电机100布置成使经由杆臂120连接至块体10的曲柄110旋转。应注意的是，多个块体10a、10b和10c可分别连接至用于在使用中进行致动的公共机构。每个块体10与单独的壳体2a、2b和2c相关联，单独的壳体2a、2b和2c限定出独立的铅蓄存部，每个独立的铅蓄存部与供料线路66流体连通。可在块体10和机构20之间提供简单的连接(例如杆21和钩臂22装置)，使得块体10和机构20能够被容易地分离，以便例如对块体、壳体或滑道进行清洁或更换块体(例如，提供具有不同容量的贯通空腔的块体)。

在一些实施例中，期望在单个块体中提供多个贯通空腔(如图8所示)。根据铅所获得的模具特性，每个空腔212a和212b可具有不同的预定容积。例如，较大模具空腔212a可被配置用以形成接线柱细节部分(post detail)，而较小模具空腔212b可被配置用以形成汇流排。空腔212a和212b可被适当地成形，使得其输送端口216a和216b具有标准轮廓，从而无需改造斜道40。

本发明的所有内容已经在上文中参考一个或多个优选实施例进行了描述。应领会的是，可在不脱离本发明的如附属权利要求中限定的保护范围的情况下进行多种变化或修改。

例如，技术人员将领会的是，虽然上述实施例已经关于汇流排的形成进行了主要描述，但是其它的构型也可被铸焊到电池极板的凸耳(例如接线柱)上，并且铸焊汇流排机器可被用于形成任何构型而不脱离本发明的范围。

在一些实施例中，可有利地提供布置成将铅引导至单个模具空腔的多个空腔12。例如，这可能适于相对较大的模具空腔。所述多个空腔可位于多个块体中或单个多空腔块体(图8中的类型)中，例如，每个空腔可测量铅的单独的量，并且空腔的总容积可提供特定模具空腔所需的容积。这些空腔可例如输送至单个模具空腔的不同区域，以便确保铅的均匀分布。

Claims (21)

1.用于将预定量的熔融铅输送到模具的设备，包括：

壳体，所述壳体限定出具有底部的熔融铅蓄存部，所述壳体包括：铅出口，所述铅出口被限定在所述蓄存部的底部并且与所述蓄存部连通；以及与所述蓄存部相连的熔融铅入口，所述熔融铅入口在使用中被连接至熔融铅供应装置；

位于所述底部下方的滑道，所述滑道与所述蓄存部的底部隔开并且大致平行于所述蓄存部的底部；

块体，所述块体可滑动地安装在所述蓄存部的底部和所述滑道之间，所述块体限定出具有预定容积的贯通空腔，以便在第一位置接收来自所述蓄存部出口的熔融铅并且在第二位置释放所述熔融铅；以及

用于使所述块体在所述第一位置和所述第二位置之间往复运动的机构。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述贯通空腔具有上部入口和下部输送端口，所述上部入口在所述第一位置处能够与所述铅出口对准，所述下部输送端口在所述第二位置处能够对铅进行输送。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述滑道未到达所述第二位置或在所述第二位置处具有开口。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述壳体限定出排放开口，当所述块体(10)处于所述第二位置时所述排放开口与所述贯通空腔(12)对准以便允许气体进入到所述空腔的上部。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述壳体配置有盖，以便在所述蓄存部的上部限定封闭的余留空间，并且其中，所述壳体进一步包括有用于将惰性气体供给到所述余留空间中的入口。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述块体包括通孔，所述通孔用于在块体处于第一位置时将所述蓄存部连接到铅供应装置。

7.根据权利要求1所述的设备，进一步包括用于使所述块体往复运动的驱动机构。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述块体和所述蓄存部的相向面形成所述块体和所述蓄存部之间的密封。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述块体和所述滑道的相向面形成密封。

10.根据权利要求1所述的设备，包括用于将铅供应到所述蓄存部的恒定压头铅供应装置。

11.根据权利要求1所述的设备，进一步包括限定铅通道的斜道，所述铅通道用于在处于第二位置的所述块体和模具之间延伸。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述通道包括槽道和位于所述槽道的靠近于所述模具的端部处的缺口，并且所述斜道进一步包括有壁，所述壁相对于所述槽道设置在所述缺口的相反侧上使得所述缺口被设置在所述槽道与所述壁之间，以便在铅从所述槽道溢出时使其被向下引导。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述槽道为敞开式槽道。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的设备，包括可动支撑件，所述可动支撑件用于对所述斜道进行支撑以便在铅输送位置和静止位置之间运动。

15.根据权利要求11所述的设备，进一步包括所述斜道的托架，所述托架用于使所述斜道在铅输送位置和储存位置之间运动。

16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述块体包括多个贯通空腔，每个所述贯通空腔布置成将预定量的铅输送至模具的不同部段。

17.根据权利要求1所述的设备，其中，所述滑道进一步包括盲孔，所述盲孔在所述块体处于第一位置时与所述块体的贯通空腔对准。

18.一种铅输送设备，包括多个根据前述权利要求中任一项所述的设备。

19.根据权利要求18所述的铅输送设备，其中，至少一对块体被联接在一起以共同进行往复运动。

20.一种铸焊汇流排机器，包括：模具，所述模具包括限定多个模具凹部的模具块体；以及根据权利要求1至19中任一项所述的设备，用于为各个凹部输送预定量的铅。

21.根据权利要求20所述的机器，其中，至少一对块体被联接在一起以共同进行往复运动。