DE1151427B

DE1151427B - Vorrichtung zum Herstellen eines durch einen eingefuegten Gitterstreifen verstaerkten Bandes aus gesintertem oder geschmolzenem Metallpulver

Info

Publication number: DE1151427B
Application number: DEY236A
Authority: DE
Inventors: Renato Di Pasquale
Original assignee: Yardney International Corp
Current assignee: Yardney International Corp
Priority date: 1956-06-11
Filing date: 1957-06-08
Publication date: 1963-07-11

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

Y236IW491

ANMELDETAG: 8. JUNI 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 11. JULI 1963

Vorrichtungen zum Herstellen eines durch einen eingefügten Gitterstreifen verstärkten Bandes aus gesintertem oder geschmolzenem Metallpulver, wie es beispielsweise für Elektroden von Akkumulatorenbatterien Verwendung findet, sind bekannt. Hierbei wird das Metallpulver auf den Gitterstreifen aufgegeben und dieser mit dem Metallpulver sowie einem besonderen Förderband der Sinter- oder Schmelzkammer zugeführt, wo gegebenenfalls auch eine Verdichtung des Metallpulvers mit Walzen vorgenommen wird. Bei den bekannten Vorrichtungen ist nachteilig, daß das Förderband mit durch die Sinteroder Schmelzkammer laufen muß, so daß eine besondere Gestaltung des Förderbandes erforderlich ist. Außerdem sintert das Gut auf dem Förderband fest. Diese Nachteile sollen durch die Erfindung vermieden werden.

Die Erfindung betrifft demnach eine Vorrichtung zum Herstellen eines durch einen eingefügten Gitterstreifen verstärkten Bandes aus gesintertem oder geschmolzenem Metallpulver mit einem Förderband, das das Metallpulver und darauf den Gitterstreifen aufnimmt und beide vor eine Sinter- oder Schmelzkammer führt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein hinter der Zuführungsstelle des Gitterstreifens zu dem Metallpulver angeordnetes, an sich bekanntes Walzenpaar zum Einpressen des Metallpulvers in den Gitterstreifen und eine zwischen dem Walzenpaar und der Sinter- oder Schmelzkammer angeordnete Vorrichtung zum Ablenken des Förderbandes von dem das eingepreßte Metallpulver tragenden Gitterstreifen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelangt also lediglich der Gitterstreifen mit dem eingepreßtem Metallpulver, nicht aber auch das Förderband in den Sinter- oder Schmelzofen.

Hierin ist vor allem der durch die Erfindung erreichte Vorteil zu sehen, weil bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Metallpulver im Gitterstreifen selbst für den Schmelz- oder Sintervorgang hinreichend festgehalten und getragen wird.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Aufriß einer Vorrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine teilweise Darstellung des Walzenpaares der Vorrichtung von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Aus einem Trichter 301 wird pulverförmiger Werkstoff 204, beispielsweise Elektrodenwerkstoff, wie Silberpulver, auf eine Schrägbahn 302 gebracht, von der er als eine Schicht 205 auf der Oberfläche eines Vorrichtung zum Herstellen

eines durch einen eingefügten Gitterstreifen verstärkten Bandes aus gesintertem oder geschmolzenem Metallpulver

Anmelder:

Yardney International Corp., New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. Dr.-Ing. H. Idel und Dipl.-Phys. Dr. W. Andrejewski, Patentanwälte, Essen, Kettwiger Str. 36

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. Juni 1956 (Nr. 590 524) 20

Renata Di Pasquale, Rutherford, N. J. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

dauernd einsinnig laufenden Förderbandes 309 abgelagert wird.

Das Pulver 204, dessen Teilchendurchmesser etwa zwischen 5 und 10 Mikron liegen kann, soll dabei tunlich aus rundlichen Körnern mit möglichst wenigen langgestreckten Kristallgebilden bestehen. Zwecks besserer Verteilung des Pulvers auf der Bandoberfläche wird die Schrägbahn 302 mittels eines Exzenters 303 in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt.

Das Förderband 309 ist ein Streifen aus möglichst porenfreiem Papier hoher Zugfestigkeit, dessen Dicke praktisch konstant ist und das eine glatte Oberfläche aufweist, an der die Silberteilchen nicht anhaften. Das Band 309 wird laufend von einer Vorratsrolle 305 abgewickelt und nach Umlaufen von Führungsrollen 306, 307 auf eine von einem Motor 323 ange- triebene Aufnahmerolle 308 aufgewickelt. Eine feststehende Unterlage 310 erstreckt sich unterhalb des Bandes 309 zwischen der Führungsrolle 306 und einem Walzenpaar 316, 318, dessen zum Durchlaß der Pulverschicht 205 bestimmter Spalt mit Hilfe von Griffen 317, 319 veränderlich ist.

Zwei Abstreifklingen 311 und 312, die durch Handräder 313 und 314 gehoben oder gesenkt wer-

309 620/109

den können, sind nacheinander über der Unterlage 310 angeordnet und bestimmen die Dicke der Schicht 205. Ein Gitterstreifen 101, der aus gelochtem Metallblech bestehen kann, wird laufend von einer Vorratsrolle 315 geliefert und vereinigt sich mit der Pulverschicht an einer Stelle zwischen der zweiten Abstreif klinge 312 und dem Walzenpaar 316,318. Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, steht die Walze 318 mit ihrem Umfang über die Unterlage 310 vor, wobei der Abstand zwischen den Walzen 316 und 318 ungefähr der Summe der Dicken des Streifens 101 und des Bandes 309 entspricht und dabei wesentlich geringer ist als die durch die Klingen 311 und 312 bestimmte Dicke der Schicht 205.

Eine Anzahl von leer laufenden Tragrollen 321 ist zwischen den Walzen 316, 318 und der Führungsrolle 307, die zur Ablenkung des Förderbandes 309 dient, angeordnet. Über diese Tragrollen und über weitere, ähnliche Rollen 322, die sich jenseits der Führungsrolle 307 befinden, läuft der Streifen 400 aus in die Maschen des Gitterstreifens 101 gedrücktem Metallpulver.

Obwohl, wie erwähnt, der Streifen 400 selbsttragend ist und daher für das Durchlaufen einer Sinterkammer keiner Unterstützung bedarf, kann er auf ein zweites, endloses Förderband 503 gelangen, das aus hitzebeständigem Werkstoff besteht und beispielsweise ein dünnes Drahtnetz aus Nickel-Chrom-Molybdän-Stahl sein kann.

Das Förderband 503, das über Rollen 501, 502 läuft und von einem Motor 509 angetrieben wird, passiert eine Heizkammer 500, die beispielsweise von einem Wechselstromerzeuger 507 als Wärmequelle gespeist wird, dessen Leistung durch einen Regler 508 in Abhängigkeit von der Kammertemperatur gesteuert wird. Die Kammer 500 kann dabei in eine Vorwärmzone 504, eine Hauptzone 505 und eine Abkühlzone 506 unterteilt sein, wobei die betreffenden Arbeitstemperaturen so gewählt sind, daß der Streifen 400 durch die Behandlung in ein gesintertes Band 510 poröser, jedoch starrer Struktur übergeführt wird, innerhalb dessen die Pulverteilchen 404 und der Gitterstreifen 101 fest miteinander verbunden sind.

Der Exzenter 303 sowie der Antriebsmotor 509 können miteinander und mit dem Motor 323 synchronisiert sein, sollen aber mechanisch vom letztgenannten Motor sowie von dem die Teile 305 bis 310 tragenden Gestell isoliert sein. Auf diese Weise wird die Übertragung von Schwingungen von der Zuführungsvorrichtung 301 bis 303 nach der vom Band 309 getragenen Pulverschicht 205 unterbunden, wodurch die Einheitlichkeit der Porosität jeder Platte 600 gewährleistet ist.

Die zwei oder mehr Abstreifklingen 311, 312, die in abnehmender Höhe nacheinander über der Unterlage 310 angeordnet und in einem spitzen, in die Vorschubrichtung weisenden Winkel gegen die Waagerechte geneigt sind, verleihen der Pulverschicht eine glatte Oberfläche, die praktisch frei von Wellen oder Erhebungen ist, die zwischen den Walzen 316 und 318 zu ungleichmäßiger Verdichtung führen könnten. Diese Walzen werden über ein Getriebe 324, 325, 326, 327 von einem Motor 328 angetrieben, dessen Drehzahl so bemessen sein soll, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen angenähert gleich der Vorschubgeschwindigkeit des Bandes 309 ist.

Die ursprüngliche Höhe der Pulverschicht 205 kann durch Veränderung der Ausgangsöffnung des Trichters 301, durch Änderung der Durchschnittsneigung der Schrägbahn 302 und/oder durch Geschwindigkeitsänderung der Förderbänder 309, 503 geregelt werden. Die Neigung der Arbeitsflächen der S Abstreifklingen 311, 312 soll dabei nicht so steil sein, daß sich das ankommende Pulver vor diesen Klingen staut und dadurch Unebenheiten hervorruft. Die Anordnung dieser Klingen hintereinander, wobei die untere Kante der Klinge 311 auf einer zwischen der

ίο oberen und der unteren Kante der Klinge 312 befindlichen Höhe liegt, erfordert jedoch eine gewisse Mindestneigung der Arbeitsflächen. Geeignete Neigungswinkel für beide Klingen liegen zwischen etwa 10 und 20°.

Das Ausmaß der Kompression des Pulvers ist durch die Differenz zwischen der Höhe H der nicht komprimierten Schicht und der Höhe H-H₁-H^ des komprimierten Streifens 400 bestimmt, wobei laut Fig. 2 Zz₁ = T₁ (1 — cos (S)₁) und K = r₂ (1 — cos @₂)

ist; r_v r.₂ sind die Radien und Θ_ν Θ₂ die Angriffswinkel der Walze 316 bzw. 318. Bei der Berechnung des Kompressionsmaßes muß auch die teilweise Verdrängung des Pulvers bei der Einbringung des Gitterstreifens 101 in Betracht gezogen werden. Ferner besitzt die Pulvermasse eine gewisse Elastizität, so daß die endgültige Dicke der Platten 600 etwas größer als der Wert H-H₁- Zz₂ ist. Bei der Wahl der Radien r_x und r₂ muß außerdem noch berücksichtigt werden, daß für die gewünschten Niveaudifferenzen h_v h_% die Winkel O₁ und 6>₂ nicht so groß ausfallen dürfen, daß dabei Stauungen des anlaufenden Pulvers auftreten; in der Praxis können diese Winkel die für die Klingen 311 und 312 empfohlenen Maximalwinkel etwas überschreiten, sollen aber nicht größer als etwa 30° sein.

Die Vorschubgeschwindigkeit des Bandes 309 bestimmt die Kompressionsgeschwindigkeit, die ihrerseits nicht allzu groß sein darf, damit sich nicht der Walzendruck hauptsächlich auf die obere und die untere Fläche der Pulverschicht 205 konzentriert. Bei einer Bandgeschwindigkeit von etwa 1 m pro Minute wird der Walzdruck durch die gesamte Dicke der Schicht übertragen und hat eine praktisch gleichmäßige Dichte zur Folge. In vielen Fällen ist der Radialabstand der Walzen 316, 318 zweckmäßig so zu wählen, daß die Dichte der Teilchen im Streifen 400 etwa das Doppelte oder das Dreifache der Teilchendichte in der Schicht 205 beträgt. Die Sintertemperatur in der mittleren Hauptzone 505 kann bei der Behandlung von Silberpulver etwa zwischen 650 und 800° C betragen, wobei die äußeren Zonen 504 und 506 eine Temperatur von etwa 400 bis 550° C haben können. Der Durchgang durch die Hauptzone 500 soll wenigstens einige Minuten dauern.

Starke, erschütterungsbeständige Elektrodenplatten hoher Porosität sind aus Silberpulver hergestellt worden, dessen Teilchen alle ein Sieb von 250 Mikron Maschenweite und zu etwa 50% auch ein Sieb von 44 Mikron Maschenweite passieren.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Vorrichtung zum Herstellen eines durch einen eingefügten Gitterstreifen verstärkten Bandes aus gesintertem oder geschmolzenem Metallpulver mit einem Förderband, das das Metallpulver und darauf den Gitterstreifen aufnimmt und beide vor

eine Sinter- oder Schmelzkammer führt, gekenn zeichnet durch ein hinter der Zuführungsstelle des Gitterstreifens (101) zu dem Metallpulver (204) angeordnetes, bekanntes Walzenpaar (316, 318) zum Einpressen des Metallpulvers (204) in den Gitterstreifen (101) und eine zwischen dem Walzenpaar (316, 318) und der Sinter- oder Schmelzkammer (500) angeordnete Vorrichtung (307) zum Ablenken des Förderbandes (309) von dem das eingepreßte Metallpulver (204) tragenden Gitterstreifen (400, 101).

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 092 026; USA.-Patentschriften Nr. 1 930 287, 2 158 461, 218 809, 2 289 658, 2 339 208, 2 350 179.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen