DE1421552B2 - Vorrichtung zur Herstellung von Polbrücken für elektrische Akkumulatoren und zur gleichzeitigen Verschweißung der Polbrücken mit den Fahnen eines im Akkumulator befindlichen Plattensatzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Polbrücken für elektrische Akkumulatoren und zur gleichzeitigen Verschweißung der Polbrücken mit den Fahnen eines im Akkumulator befindlichen Plattensatzes, die mit mehreren Gießformen versehen ist, welche aus zwei Gießformteilen bestehen, die zwischen einer geschlossenen Stellung, in der sie einen Gießformhohlraum zum Gießen einer Polbrücke bilden, und einer geöffneten Stellung bewegbar sind, in der die beiden Gießformteile voneinander getrennt sind, und mit einer Einrichtung zur Absetzung des Plattensatzes in Richtung auf die Gießform, so daß die an den Platten befindlichen Fahnen in das geschmolzene Metall im Gießformhohlraum eintauchen und zum Herausheben des Plattensatzes aus der Gießform, wenn sich die beiden Gießformteile in ihrer geöffneten Stellung befinden und sich die Verbindung der Polbrücken mit den Fahnen erhärtet hat.

' Bekannterweise ist jede Platte in einem Akkumu- ao lator mit einer Plattenfahne versehen, die während -de_r Herstellung des Akkumulators mit einer Polbrücke verbunden werden muß, mit Hilfe derer die Platten in geeigneter Weise untereinander und mit den äußeren elektrischen Anschlüssen des Akkumulators in Verbindung stehen. Die Erfindung befaßt sich mit der Anbringung der Polbrücken an den Plattenfahnen während der Herstellung des Akkumulators.

Es ist bereits bekannt, Gießformen für die Herstellung der Polbrücken vorzusehen und die Akkumulatorplatten nach dem Füllen der Gießformen mit geschmolzenem Metall so in die Gießformen abzusenken, daß die Plattenfahnen in das flüssige Metall eintauchen. Sobald das flüssige Metall sich zu einer Polbrücke entsprechend der Gestalt der Gießform verfestigt hat, werden die Platten aus der Gießform herausgehoben, so daß sich auch die Polbrücken mit herausheben, die mit den Fahnen verschweißt worden sind. Auf diese Weise erfolgt die Bildung der Polbrücken gleichzeitig mit ihrer Verschweißung mit den Fahnen. Dieses bekannte Verfahren kann jedoch in den Fällen nicht befriedigen, in denen die Polbrücken so geformt sind, daß sie sich nicht durch ein einfaches Anheben aus den Gießformen entfernen lassen. Wenn die Polbrücken beispielsweise zwei Teile aufweisen, die sich im wesentlichen in dieselbe Richtung erstrekken, aber in verschiedenen Ebenen liegen, dann können sie nur durch öffnen der Gießform aus dieser entfernt werden, eine Forderung, die Betriebsverzögerungen mit sich bringt und das Herstellungsverfahren kompliziert.

Auch ist bereits bekannt, die Gießformen aus zwei gegeneinander beweglichen Gießformteilen herzustellen. Sobald die beiden Gießformteile miteinander verbunden sind, bilden sie einen Gießformhohlraum, in den das flüssige Metall eingegossen wird. Wenn : ^; sich die Metallschmelze verfestigt hat, lassen sich die beiden Gießformteile trennen, so daß der gegossene Gegenstand leicht entfernt werden kann. Zum Zwecke einer sehr schnellen Fertigung eines elektrischen Akkumulators ist es jedoch erforderlich, gleichzeitig auf einer Vielzahl von Plattenfahnen Polbrücken anzugießen. Falls mehrere Gießformen in einer mit hoher Betriebsgeschwindigkeit arbeitenden Vorrichtung zur Herstellung elektrischer Akkumulatoren verwendet werden, die alle aus zwei gegeneinander beweglichen Gießformteilen bestehen, müssen notwendigerweise alle Gießformen möglichst schnell geöffnet und geschlossen werden, so daß keine Betriebsverzögerungen auftreten. Die Erfindung bietet nun eine Lösung dafür, wie diese Schwierigkeiten des schnellen und gleichzeitigen Öffnens und Schließens der Gießformteile überwunden werden können, und zwar mit einer zuverlässig arbeitenden und einfachen Vorrichtung.

Diese Lösung kennzeichnet sich durch ein Betätigungsgestänge, bestehend aus Arm und Schlitten zur Betätigung der Gießform, das.mit jeder Gießform durch Verbindungen, wie Stift-Schlitz-Verbindungen, ein freies Spiel ermöglichend mit dem Klappstück über ein Gelenkspiel verbunden ist, wobei das Betätigungsgestänge zur gleichzeitigen Bewegung der Gießformteile jeder Gießform zwischen den geöffneten und geschlossenen Stellungen bewegbar ist und sich in jeder Gießform ein Magnet befindet, mit dem die Gießformteile vollständig in die geschlossene Stellung bringbar sind, nachdem sie durch das Betätigungsgestänge in eine annähernd geschlossene Stellung bewegt worden sind.

Da das Betätigungsgestänge an den Gießformteilen durch Stift-Schlitz-Verbindungen od. dgl. angebracht ist, kann sich das Gestänge so frei bewegen, daß die unvermeidlichen Schwankungen in den Herstellungstoleranzen der Teile der Vorrichtungen ausgeglichen werden. Dieses Spiel der einzelnen Glieder des Betätigungsgestänges ermöglicht aber auch, daß die Fertigungstoleranzen der Einzelteile der Vorrichtung nicht so genau eingehalten werden müssen, wie wenn kein Spiel vorhanden wäre. Gleichzeitig kann dadurch das Betätigungsgestänge sehr rasch arbeiten, ohne Haß Gefahr besteht, daß sich die Einzelteile verklemmen. Ein derartig ausgebildetes Betätigungsgestänge allein reicht jedoch nicht zur genauen Schließung der Gießform aus, und deshalb sind zusätzlich noch Magnete vorgesehen, die die Aufgabe haben, die Gießformteile, d. h. die Gießform dicht zu verschließen, nachdem sie zumindest annähernd von dem Betätigungsgestänge in Verschlußstellung gebracht worden sind.

Somit wirken das Betätigungsgestänge mit seinem Arbeitsspiel zwischen den Gestängeteilen und den Gießformteilen und die Magnete für den vollständigen Verschluß der Form in fortschrittlicher Weise zusammen, wodurch eine Vorrichtung entsteht, die sich einfach herstellen läßt, ohne daß enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden müssen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit einen raschen Betrieb, ohne daß sich die Einzelteile des Betätigungsgestänges verklemmen, beispielsweise auf Grund von Fehlausrichtungen innerhalb der Vorrichtung. Sie ermöglicht gleichzeitig einen wirksamen und vollständigen Verschluß der Gießformen, bevor der Gießvorgang stattfindet.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist. eine herausgebrochene Draufsicht auf die Konstruktion eines Gießgerätes;

F i g. 2 ist ein längs der Linie 2-2 der F i g. 1 genommener Schnitt und zeigt die Gießtöpfe des Geräts in Gießstellung;

F i g. 3 ist eine der F i g. 2 ähnliche Ansicht, mit der Ausnahme, daß sich die Gießtöpfe in herabgezogener Stellung befinden;

F i g. 4 ist ein herausgebrochener, längs der Linie 4-4 der F i g. 14 genommener Schnitt;

F i g. 5 ist eine Ansicht von unten auf den Gießformsatz des Geräts;

F i g. 6 und 7 sind vergrößerte, herausgebrochene Draufsichten auf den Gießformsatz und zeigen die Gießformen in geschlossenen bzw. offenen Lagen;

F i g. 8 ist ein längs der Linie 8-8 der F i g. 6 genommener Schnitt;

F i g. 9 ist ein längs der Linie 9-9 der F i g. 6 genommener Schnitt;

Fig. 10 ist ein längs der Linie 10-10 der Fig. 9 genommener Schnitt;

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einer Polbrücke von der Sorte, die man mit dem Gerät gießen kann;

F i g. 12 ist ein längs der Linie 12-12 der F i g. 1 genommener Teilschnitt;

Fig. 13 ist ein längs der Linie 13-13 der Fig. 12 genommener Schnitt;

Fig. 14 ist ein Seitenriß des Geräts.

Das dargestellte Gerät bildet einen Teil einer Maschine zum Herstellen von Plattenblöcken 10 (F i g. 3) für Akkumulatoren, die aus negativen und positiven Platten 12 und 14 und zwischen ihnen angeordneten Separatoren bestehen. An den Platten befinden sich Fahnen 16, an denen Polbrücken 18 (Fig. 11) angeschmolzen werden, um einen vollständigen Plattenblock zu bilden. Die gestapelten Platten und Separatoren sind in F i g. 2 ohne Polbrücke zu sehen. Entsprechend Fig. 11 besteht die Polbrücke 18 aus einem waagerechten Brückenteil 20, der mit einem Verbinderkopf 22 versehen ist; dieser hat an einer ebenen Abdichtfläche 26 einen waagerecht abstehenden Vorsprung 24. Die Polbrücke 18 wird an die Plattenfahnen 16 der Platten 12 und 14 angeschmolzen.

Am Gießplatz der Maschine befindet sich ein Weitergabekopf 28 für die Plattenblöcke und ein Bleizuführgerät. Ein Gießgerät ist an geeigneten Gestellteilen 30 (F i g. 14) angebaut. Es enthält ein Paar Gießtöpfe 32, die an Querträgern 34 so angebaut sind, daß sie sich durch Betätigungsarme 36 und Parallelführstangen 38 bewegen lassen. Um die Gießtöpfe 32 zwischen einer Gießstellung (F i g. 2) und einer herabgezogenen Stellung (F i g. 3) zu bewegen, werden die Betätigungsarme 36 durch geeignete Arbeitszylinder (nicht gezeigt) betätigt, die ■■ betriebsmäßig mit den unteren Enden der Betätigungsarme verbunden sind.

Ein Gießformsatz 40 und ein Ausstoßstiftsatz 42 sind auf dem mittleren Teil des Gestells 30 zwischen den Gießtöpfen 32 wie in den F i g. 2 und 3 aufgebaut. Der Gießformsatz 40 ist so angebaut, daß er sich senkrecht nach oben und gegen den Ausstoßstiftsatz durch Pfosten 44 (F i g. 14) bewegen läßt, die gleitend in am Gestell 30 befestigten Lagerblöcken 46 sitzen. Der Gießformsatz wird am Gestell gegen den Ausstoßstiftsatz durch einen Hebezylinder 48 (F i g. 14) gehoben und gesenkt, der am Gestell sitzt und betriebsmäßig an einem zwischen den Pfosten 44 befestigten, waagerechten Träger 50 angeschlossen ist.

Der Ausstoßstiftsatz 42 ruht auf Gewindespindeln 52 und kann von Hand senkrecht justiert werden.

Der Gießformsatz40 (Fig. 1, 2, 3, 5 bis 13) enthält eine Anzahl von getrennten, zweiteiligen Gießformen 54, die auf einem Gießformtragbett 56 aufgebaut sind; dieses seinerseits wird auf einem Gießformträger 58 getragen und ist dort zwischen Schienen 60 und 62 festgeklemmt. Das Gießformtragbett 56 wird fest gegen die Schiene 60 (die am Gießformträger 58 mittels einer Keilnut 64 aufgekeilt ist) durch Schaftschrauben 66 gedrückt, die am Gießformträger 58 verstiftet sind und durch Halteplatten 68 an der Schiene 62 hindurchgehen, so daß das Gießformtragbett an seinem Platz durch Knöpfe 70 angeklemmt werden kann, die auf den Enden der Schaftschrauben 66 aufgeschraubt sind.

Mit Ausnahme der beiden Gießformen 72 am Ende, in denen die Polköpfe gegossen werden, enthält jede Gießform 54 (F i g. 9) einen Hauptkörper

ίο 74 und ein durch Scharnier angebrachtes Klappstück 76, das am Hauptkörper schwenkbar mit Hilfe von in Langlöchern 79 eingesetzten Stiften 78 angebaut ist (F i g. 6 und T). Wie die F i g. 9 klar erkennen läßt, wird eine Polbrücke der in Fig. 11 gezeigten Type durch Gießen geschmolzenen Bleis in die öffnung 80 im Hauptkörper 74 gegossen. Der waagerechte Brückenteil 20 und der Verbinderkopf 22 werden im Hohlraum 82 des Hauptkörpers 74 der Gießform und der waagerecht abstehende Vorsprung 24 am Ver-

ao binderkopf 22 wird im Hohlraum 84 des über Scharnier angebrachten Klappstücks 76 der Gießform gegossen; die beiden Gießformteile der Gießform bilden zusammen einen- einzigen Gießformhohlraum, um eine Polbrücke 18 (Fig. 11) aus einem Stück hervor-

s5 zubringen.

An dieser Stelle muß man bedenken, daß, da der waagerechte Vorsprung 24 in einer vom Brückenteil 20 verschiedenen Ebene absteht, die Aufgabe gestellt wird, die gegossene Polbrücke aus der Gießform zu entfernen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Bewegung des Teiles 76 gegen das Teil 74 der Gießform. Die Gießform wird nach dem Erstarren der Polbrücke 18 geöffnet. Das Klappstück 76 kann über Gelenkspiel durch das Betätigungsgestänge geöffnet werden. Die Arme 86 und 88 sind schwenkbar am Gießformtragbett 56 durch Stifte 90 angebaut und betriebsmäßig mit den Klappstücken 76 durch Stifte 92 verbunden. Die Stifte sitzen an den Armen 86 und 88 und gehen nach oben in Langlöcher 94 der Klappstücke 76. Wie die F i g. 1 klar zeigt, ist jeder Arm 86 geeignet, zwei Gießformen 54, die an gegenüberliegenden Seiten des Gießformtragbetts 56 sitzen, zu öffnen und zu schließen, während die Endarme 88 nur je eine einzige Gießform betätigen.

Die Arme 86, 88 werden gleichzeitig mit Hilfe eines Arbeitszylinders 96 (F i g. 5) betätigt, der unter dem Gießformtragbett 56 angebaut ist. Der Arbeitszylinder 96 ist mit seinem einen Ende am Gießformtragbett 56 durch eine Platte 98 und mit seinem anderen Ende an einem Schlitten 100 befestigt, der unter dem Gießformtragbett 56 durch Schienen 102 getragen wird. Der Schlitten 100 ist seinerseits betriebsmäßig an den Armen 86, 88 mit Hilfe von Stiften 104 angeschlossen, die in den Armen festsitzen und nach unten durch öffnungen 106 im Gießformtragbett 56 hindurchragen, um in Schlitzen 108 im Schlitten 100 einzugreifen (F i g. 8).

Man sieht also, daß, wenn der Arbeitszylinder 96 zunächst in der einen und dann in der anderen Richtung gespeist wird, der Schlitten 100 vor und zurück betätigt wird, um die Arme 86, 88 zu schwenken; diese ihrerseits schwenken die Klappstücke 76, um die Gießformen zu schließen und zu öffnen und hierdurch die Herausnahme der gegossenen Polbrükken nach oben aus den Gießformen zu ermöglichen. Wie die F i g. 7 zeigt, ist der Vorsprung 24 (in gestrichelten Linien dargestellt) der Polbrücke, wenn die Klappstücke 76 geöffnet sind, vollständig frei-

gelegt, um die Herausnahme des Gußstücks aus der Gießform zu erlauben. Die Bewegungsgrenzen des Schlittens 100 können mit Hilfe von Anschlagschrauben 110 justiert werden, die an jedem Schlittenende, wie in F i g. 5 zu sehen ist, angebaut sind.

Um beim Schließen der Gießformen mitzuhelfen und ihren vollständigen Verschluß sicherzustellen, ist jede Gießform mit einem Permanentmagneten 112 und einem Anker 114 versehen, die am Hauptkörper 74 bzw. am Klappstück 76 sitzen, wie man in den Fig. 12 und 13 sieht. Die Magnete 112 sind im wesentlichen U-förmig und am Boden des Hauptkörpers 74 mit Hilfe eines Klotzes 115 angebaut, der abgeschrägte Seitenflächen hat, wie man in Fig. 10 sieht. Der Magnet 112 und der Anker 114 sind so angebracht, daß zwischen ihnen nach dem Schließen der Gießformen nur ein kleiner Luftspalt 116 besteht, um zwischen den beiden Stücken eine starke magnetische Anziehung hervorzurufen. Diese magnetische Anziehungskraft dient dazu, beim Schließen der Gießformen mitzuhelfen und deren vollständigen Verschluß bei jeder Betätigung sicherzustellen. Es hat .-sich herausgestellt, daß die zwischen den Magneten 112 und den Ankern 114 hervorgebrachte magnetische Kraft durch Fertigung der Gießformteile 74 und 76 aus geeignetem, nichtmagnetischem Stoff, z. B. Aluminium, gesteigert werden kann.

Der Ausstoßstiftsatz 42 (F i g. 2,3 und 4) besteht aus einem Ausstoßerblock 118, der die Ausstoßstifte 120 trägt und auf einem Ausstoßstiftträger 122 ruht. Teil 118 ist zwischen Schienen 124 und 126 eingeklemmt. Die Schiene 124 ist am Träger 122 mittels einer Keilnut 128 aufgekeilt. Die Ausstoßerblöcke 118 sind an der Schiene 124 durch Stifte 130 (Fig. 4) verstiftet, um die Ausstoßerblöcke und die Ausstoßstifte 120 unter den beiden Gießformen am Ende auf richtigen Abstand zu bringen, in denen die beiden Polköpfe gegossen werden.

Die Ausstoßerblöcke 118 sind fest zwischen den Schienen 124,126 durch Schaftschrauben 132 (F i g. 2 und 3) zusammengeklemmt; diese sind am Ausstoßstiftträger 122 verstiftet und gehen durch Halteplatten 134 an der Schiene 126, so daß die Ausstoßerblöcke 118 an ihrem Platz durch Knöpfe 136 angezogen werden können, die auf die Enden der Schaftschrauben 132 aufgeschraubt sind (F i g. 2 und 3).

Jeder Gießtopf 32 ist mit einer Reihe von sechs Magnetventilen 138 versehen, die geeignet sind, den Fluß des geschmolzenen Bleis von den Gießtöpfen 32 in die Gießformen 54 und 72 zu steuern.

Wenn die gestapelten Platten und Separatoren an den Gießplatz der Maschine gebracht werden, so befinden sich die Gießtöpfe 32 in der herabgezogenen Stellung (F i g. 3), und die Gießformen 54 sind geschlossen (F i g. 1). Nachdem die Stapel den Gießplatz erreicht haben, werden die Gießtöpfe in die Gießstellung (F i g. 2) geschwenkt. Die Gießformen werden dann durch öffnen der Magnetventile 138 während einer bestimmten Zeitspanne mit einer abgemessenen Menge geschmolzenen Bleis gefüllt. Wenn das Füllen der Gießformen nahezu beendet ist, wird der Weitergabekopf 28 gesenkt; dadurch werden die Fahnen 16 an den Platten 12,14 in das geschmolzene Blei in den Gießformhohlräumen 82 eingetaucht, um hierdurch die Platten an den gerade gegossenen Polbrücken anzuschmelzen.

Man läßt den Polbrücken Zeit, in den Gießformen zu erstarren, und öffnet dann die Gießformen durch Speisen des Arbeitszylinders 96, der den Schlitten verschiebt; dies gibt den Armen 86, 88 Anlaß, die Klappstücke 76 aus einer geschlossenen (F i g. 6) in eine offene (F i g. 7) Lage zu schwenken. Unmittelbar danach wird der gesamte Gießformsatz 40 durch den Hebezylinder 48 in die in F i g. 3 gezeigte Stellung gesenkt. Durch das Senken des Satzes 40 werden die Polbrücken 18 und die Gießformen 54 auseinandergezogen, wobei die Ausstoßstifte 120 die Polköpfe aus den Gießformen 72 drücken. Die fertigen Plattenblöcke 10 (Fig. 3) werden dann durch den Weitergabekopf angehoben, die Töpfe 32 herabgezogen, die Formen 54 geschlossen und die Plattenblöcke an den Entnahmeplatz der Maschine gefördert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Polbrücken für elektrische Akkumulatoren und zur gleichzeitigen Verschweißung der Polbrücken mit den Fahnen eines im Akkumulator befindlichen Plattensatzes, die mit mehreren Gießformen versehen ist, welche aus zwei Gießformteilen bestehen, die zwischen einer geschlossenen Stellung, in der sie einen Gießformhohlraum zum Gießen einer Polbrücke bilden, und einer geöffneten Stellung bewegbar sind, in der die beiden Gießformteile voneinander getrennt sind, und mit einer Einrichtung zur Absetzung des Plattensatzes in Richtung auf die Gießform, so daß die an den Platten befindlichen Fahnen in das geschmolzene Metall im Gießformhohlraum eintauchen und zum Herausheben des Plattensatzes aus der Gießform, wenn sich die beiden Gießformteile in ihrer geöffneten Stellung befinden, und sich die Verbindung der Polbrücken mit den Fahnen erhärtet hat, gekennzeichnet durch ein Betätigungsgestänge, bestehend aus Arm (86) und Schlitten (100) zur Betätigung der Gießform, das in jeder Gießform (54) durch Verbindungen, wie Stift-Schlitz-Verbindungen (104, 108; 92, 94), ein freies Spiel ermöglichend mit dem Klappstück (76) über ein Gelenkspiel verbunden ist, wobei das Betätigungsgestänge (86, 100) zur gleichzeitigen Bewegung der Gießformteile (74, 76) jeder Gießform (54) zwischen den geöffneten und geschlossenen Stellungen bewegbar ist und sich in jeder Gießform (54) ein Magnet (112) befindet, mit dem die Gießformteile (74, 76) vollständig in die geschlossene Stellung bringbar sind, nachdem sie durch das Betätigungsgestänge (86, 100) in eine annähernd geschlossene Stellung bewegt worden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformteile jeder Gießform (54) einen Hauptkörper (74) und ein Klappstück (76) aufweisen, das an dem Hauptkörper (74) schwenkbar befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsgestänge mit einem Arm (86) versehen ist, das durch eine Stift-Schlitz-Verbindung (92, 94) mit dem Klappstück (76) über ein Gelenkspiel verbunden ist, so daß sich das Klappstück (76) in Richtung zum Hauptkörper (74) hin und von diesem weg schwenken

läßt, und daß das Betätigungsgestänge mit einem Schlitten (100) versehen ist, der durch eine Stift-Schlitz-Verbindung (104, 108) mit dem Arm (86) zur Bewegung des Armes über ein Gelenkspiel verbunden ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen