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Scheider für elektrische Sammler und Vorrichtung zu deren Herstellung
Die doppelte Funktion der Scheider in elektrischen Akkumulatoren ° als physikalisch-chemische
Diaphragmen und als mechanische Distanzhalter wurde früher vielfach durch zwei voneinander
getrennte Funktionsträger erfüllt. Die physikalisch-chemische Aufgabe besorgte ein
Holzbrettchen, und zum räumlichen Distanzieren der Bleiplatten diente ein Kunststoffrähmchen.
Diese Arbeitsweise hatte sich gut bewährt, wenn auch hinsichtlich des Stromdurchganges
durch das Holz gewisse Grenzen gesetzt waren. Auch die Notwendigkeit zwei Teile
in einen Zwischenraum einbauen zu müssen, wurde als störend empfunden, so daß die
Entwicklung gewellter Kunststoffscheiden die beide Funktionen gleichzeitig erfüllen,
sehr guten Anklang fand. Es stellt sich hierbei aber heraus, daß die langsame Zersetzung
des Holzes einen sehr günstigen Einfluß auf die Bleiplatten ausgeübt hatte, auf
den man nun bei der Verwendung der Kunststoffscheider verzichten mußte. Die aus
der Fachliteratur bekannte Arbeitsweise, in diese Scheider Holzschliff oder Holzmehl
einzuarbeiten, kann nur einen teilweisen Erfolg bringen, da das Holz z. B. im Cellulosescheider
von dem säurefesten Kunststoff völlig umschlossen wird.
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Des weiteren fordert die moderne Kraftfahrzeugtechnik Akkumulatoren
mit einem äußerst hon Stromdurchgang, der weder mit den Holzbrettchen noch mit den
bisher bekannten gewellten Kunststoffscheidern in der gewünschten Größe erreicht
werden kann. Der Versuch, die Kunststoffscheider sehr dünn zu machen, führt zu keinem
hinreichenden Ergebnis, da die mechanische Festigkeit derart darunter leidet, daß
häufige Anstände infolge von Durchschlägen nicht ausbleiben können.
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Es ist ein Scheider für Akkumulatorenbatterien bekannt, der entweder
aus einem Gummituch besteht; wobei zwecks Erhöhung seiner Porosität dieses Gummituch
perforiert ist, oder aus einem Fasermaterial, dessen Fasern mit Gummi verklebt sind.
Mit diesem Gummituch bzw. gummierten -Fasermaterial sind Rippen verbunden, die aus
gummiüberzogener Kordel bestehen, wobei das Verbinden durch teilweises Umschließen
der Rippen vom Tuch und gemeinsames Vulkanisieren des Ganzen geschieht. Dieser Scheider
hat zwar gute mechanische, dafür aber unzureichende elektrische Eigenschaften, wobei
ihm vor allem der die Haltbarkeit der Batterie erhöhende Einfluß des ausgelaugten
Holzes fehlt.
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Ein anderer bekannter Scheider besteht aus einem ebenen imprägnierten
Faservlies, das derart geformt ist, daß es Wellen und Rippen aufweist, um gleichzeitig
sowohl als Distanzhalter als auch als Diaphragma zu dienen. Die Wellen bzw. Rippen
werden in das Vlies mittels Profilwalzen eingeprägt und gegebenenfalls durch Deckschichten
aus Kunstharz oder Gummi verstärkt. Bei diesem Scheider fehlt neben dem günstigen
Einfluß des Holzes auf die Lebensdauer der Batterie auch die erforderliche mechanische
Festigkeit.
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Ein anderer, durch Aufkleben von Verstärkungsschichten aus dem Material
einer gummierten Stoffbahn auf diese bzw. durch mehrfaches Falten der Stoffbahn
selbst an den vorgesehenen Verstärkungsstellen hergestellter Scheider, wobei der
Gummi weich aufgetragen und später vulkanisiert wird, besitzt ebenfalls die vorstehend
beschriebenen Nachteile. Zudem ist er nur mit Hilfe einer äußerst verwickelt gebauten
Maschine herstellbar.
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Schließlich ist noch ein Scheider bekannt, dessen Hauptbestandteil
Furnierholz ist, auf das in Abständen Rippen aus Zellstoff oder gepreßtem Holzschliff
geleimt; geklammert oder genäht sind. Bei ihm stehen den erwähnten günstigen Eigenschaften
des Holzes jedoch mangelhafte Biegsamkeit, große Wandstärke und erschwerte Herstellbarkeit
gegenüber.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einen Scheider für
elektrische Sammler zu schaffen, der sowohl die Funktion des physikalisch-chemischen
Diaphragmas als auch diejenige des mechanischen Distanzhalters einwandfrei erfüllt,
indem er höchsten Stromdurchgang zuläßt und große Widerstandsfähigkeit gegen mechanische
Beanspruchung aufweist. Der Scheider soll darüber hinaus einfach und billig in kontinuierlicher
Arbeitsweise herstellbar sein.
Entsprechend der Frfindüng sind die
vorstehend erwähnten Aufgaben mittels eines Scheiders für elektrische Sammler, bestehend
aus einer Folie mit im Abstand voneinander parallel angeordneten Rippen in der Form
von Stäbchen mit vorzugsweise -rundem Querschnitt, wobei die Rippen,- entlang des
größten Teiles ihres Umfanges von der Folie umschlossen und mit dieser fest- verbünden
'sind, ..dadurch gelöst, daß die Folie aus kunstharzgetränkteFaservlies und die
Rippen ans Holz bestehen. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist eine Vorrichtung
zum Herstellen des neuen Scheiders geschaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß
für die Einbringung der Einlegestäbchen in die mit Kunstharz imprägnierte Faser=
vliesbahn eine beheizte Transportkette von der Breite der Bahn vorgesehen ist,:-
deren Glieder mit dem Abstand der iin . Faservlies -zu bildenden Rippen korrespondieren
und an der dem Faservließ zugekehrten Seite Formteile aus Stähl tragen, die über
der Transportwalze auseinandergehen und einen Winkel bilden, .in welchen die Faservliesbahn
mit Hilfe der durch eine Zubringereinrichtung gugeführten Einlegestäbchen eingezogen
wird; und die sich in der Geraden eng aneinanderschließen. Eine vorteilhafte Ausführungsform
dieser. Vorrichtung besteht darin, daß zur Vereinigung des Faservlieses mit den
Holzstäbchen sowie zu -seiner Formung und Härtung eine Zahnkette verwend« wird,
deren Laschen so geformt sind, daß sie auf einer Seite in, die 7-0nwalze eingreifen
und auf der anderen Seite, vorzugsweise mit eingelegten Zyvischengliedern, zur Aufnahme
der Faservliesbähn dienen.
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Der Scheider nach der vorbezeichneten Erfindung ist bezüglich der
Distanzhaltung äußerst -widerstandsfähig und läßt höchsten Stromdurchschlag zu.
Er ist somit besonders für hochleistungsfähige Starterbatterien geeignet und besitzt
außerdem die günstigen Eigenschäften der bisher verwendeten Holzbrettchen in vollem
Umfange. Die Kombination von kunststoffgetränktem Faservlies mit Holzrippen in besonderer
Anordnung hat somit zu einem neuen Scheidertyp mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich
der Stromdurchgängigkeit geführt, wobei beste mechanische Festigkeit und ein zusätzlicher
vorteilhafter Einfluß auf die negativen Platten des Akkumulators erreicht sind.
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Der neue Scheider besteht aus einem geeigneten Faservlies z. B. aus
Cellülose, welches zum Zwecke der Versteifung und der Säurebeständigkeit mit einem
thermoplastischen oder bei höherer Temperatur hartbaren Kunststoff getränkt ist
und welches zur Verbesserung der mechanischen Haltbarkeit mit Rippen aus Holz versehen
ist, die in die Wellungen des Vlieses eingelassen und von diesem umschlossen sind.
Das imprägnierte Faservlies kann wegen der eingebetteten starken Holzrippen, welche
die mechanische Distanzhaltung der Sammlerplatten zu besorgen haben, sehr dünnwandig
bis unter 0,2 mm und hochporös. sein. Die Herstellung dieser Scheider erfolgt absatzweise
oder kontinuierlich. Beim absatzweisen Verfahren werden in schon fertige, nach einer
beliebigen Methode hergestellte gewellte Kunststoffscheider mit Hilfe einer Zubringereinrichtung
entsprechend geformte Holzstäbehen eingelegt. Die Haftung der Holzstäbchen wird
durch einen mit dem Scheidermaterial verträglichen einseitigen Kunstharzanstrich
mit nachheriger Pressung und Härtung erreicht. Bei der 'kontinuierlichen Arbeitsweise
erfolgt die Tränkung der Faservliesbahn@ deren Formung (Wellung) die Einbringung
der Holzrippen und die Härtung sowie -die Aufteilung .der so -gewonnenen
Scheiderbahn in Einzelscheider- bestimmter Größe in einem Arbeitsgang. Die Papierbahn
wird nach der Tränkung mit Kunstharz einer Form- und Härtungseinrichtung zugeführt,
innerhalb welcher die Holzstäbchen eingebracht werden.
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Die Form- und Härtungseinrichtung besteht aus einer gebeizten Transportkette,
deren Breite das Ein-oder Mehrfache der Höhe des herzustellenden Scheiders beträgt
und deren Länge in Zusammenhang -mif der UmläüfgeschWiridigkeit und-- der erforderlichen
Härtungsdauer bestimmt wird. Jedes Glied der. Transportkette trägt über die ganze
Breite eine Stahlrippe: Zur Führung der Transportkette dienen zwei Zehnwalzen.-
Beim- Umlauf dieser Kette bildet sich zwischen deal Stahlrippen, solange sich diese
auf den Zahnwalzen befinden;. ein Winkel aus, der sich beim Ablauf der. Stahlrippen,
von der Walze in die Gerade schließt. In diesen .Winkel, dessen Größe vom -Umtang
der Walze abhängt, wird die kunstharzgetränkte p'aseryliesbahn mit Hilfe passender
Holzstäbe eingezogen. Die Stahlrippen haben Ausnehmütlgen, so daß beim Schließen
des Winkels die Holzstäbe von der Faservliesbahn zum größten Teil umgeben und festgehalten
werden. Die rechtzeitige Zubringung dieser EinlegestÄbe geschieht durch - eine Dösiereinrichttlng,
Die Holzstäbe, aus welchen die Essigsäure durch Alkaliextraktion entfernt worden
ist, können beim Durchlauf- durch die Dosiereinriehtung mit Kunstharzlösung bestrichen
werden, so daß ein - einwandfreies Haften an der Faservliesbahn erzielt wird. Während
die so gebildete Scheiderbahn auf der Transportkette durch die Gerade läuft, erfolgt
durch Hitzeeinwirkung die Här= tung. Über der zweiten Zahnwalze öffnen sich wieder
die Winkel, so daß die Scheiderbahn abgehoben und den Formatmessern zur Abtrennung
der Einzelscheider zugeführt werden kann. Die Transportkette kann auch als Zahnkette
nach unten in die Zahnwalze eingreifen und nach oben mit eingepaßten Zwischenstücken
eine entsprechende geformte Rippe bilden. Eine mögliche Ausführung ist nachstehend
an Hand der Zeichnung beschrieben: Die Faservliesbahn 6 läuft auf die Stahlrippen
3 der Transportkette 2 über dem Kettenrad 1 auf und empfängt mit Hilfe des Zuteilers
8, welcher im wesentlichen aus einem magnetisch, in Vibration gehaltenen Vorratsbehälter,
zwei Zahnscheiben mit Haltebändern und einer Auswerfefeder besteht, die Einlagestäbe'7.
Die an den Rippen 3 angebrachten Mitnehmer 4 führen die Einlegestäbe unter die Feder
5, die die Stäbe mit der Faservliesbahn in den Winkel zwischen den Stahlrippen eindrückt.
Nach dem Schließen des Winkels erfolgt in der Geraden durch Hitzeeinwirkung 10 die
Härtung der mit den Einlegestäbchen versehenen Bahn. Mit der Auftragseinrichtung
9 werden die Holzstäbe an der der Faservhesbahn zugekehrten Seite stellenweise mit
Kunstharz bestrichen.