DE257490C

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Publication number: DE257490C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Metallen und Legierungen in einer solchen Form, daß dieselben eine ungeheure Menge feiner Poren besitzen. Solche Metalle oder S Legierungen werden der Einfachheit, halber als Porenmetalle bezeichnet.

Zu der Herstellung dieser Porenmetalle werden Legierungen benutzt, in welchen bei dem Erstarren nach dem Ausgießen schwer schmelzbare Teile aussaigern, bevor die übrigen leichter schmelzbaren Teile, namentlich eutektische Legierungen, erstarren.

Wenn eine Legierung dieser Art bis .etwas über dem Schmelzpunkt der leichter schmelzbaren Teile, namentlich dem Schmelzpunkt einer eutektischen Legierung, erwärmt wird, können diese Teile und namentlich eine eutektische Legierung aus der übrigen Masse ausgetrieben werden, indem dieselben entweder ausgeblasen, ausgesaugt, durch Flüssigkeitsdruck ausgetrieben oder unter Anwendung von Zentrifugalkraft, Stoß oder Vibration (Zitterung) ausgeschleudert werden.

Um z. B. eine eutektische Legierung aus einer Legierung auszublasen, kann man dieselbe in Form eines Rohres oder eines Teiles eines solchen gießen oder als Boden in ein Rohr anbringen, und wenn das Rohr erhitzt worden ist, kann das Ausblasen der eutektischen Legierung dadurch erfolgen, daß Kohlensäure unter Druck in das Rohr eingeleitet wird.

Beispielsweise kann man aus einer erwärmten Antimon-Bleilegierung, die reicher an Blei ist als die eutektische Antimon-Bleilegierung, die eutektische Legierung ausblasen, wozu Kohlensäure von ungefähr 1 Atm. Überdruck erforderlich wird. Wenn speziell Kohlensäure für diesen Zweck genannt wird, so hat dies darin seinen Grund, daß dieses Gas der erhitzten Legierung gegenüber recht indifferent ist.

Am meisten praktisch hat es sich j edoch erwiesen, durch Zentrifugalkraft leicht schmelzbare Teile und namentlich die eutektische Legierung aus Platten auszuschleudern, welche z. B. aus Antimon und Blei in einer solchen Zusammensetzung gegossen sind, daß sie mehr Blei enthalten als die eutektische Legierung. Beim Ausschleudern wird ein Porenmetall, wesentlich aus Blei bestehend, erhalten, welches als Akkumulatorplatten, Filterplatten usw. benutzt werden kann und eine außerordentlich große Oberfläche für die Berührung mit der Säure im Akkumulator darbietet und deshalb einen Akkumulator von bisher unbekannt großer Kapazität und kleinem Gewicht liefern kann.

Die Poren der Porenmetalle können in verschiedener Weise mit anderen Substanzen gefüllt werden; es kann z. B. öl in dieselben eingesaugt oder geschmolzenes Harz in dieselben eingetrieben werden. Man kann somit Lagermetalle darstellen mit ölzufuhr durch die Poren.

Es ist hieraus ersichtlich, daß die Herstellung von Porenmetallen durch Entfernung von leicht schmelzbaren Legierungen, namentlich eutektischen Legierungen, aus Legierungen, welche über den Schmelzpunkt der leicht

schmelzbaren Legierungen erhitzt sind, der Industrie eine ganz neue Reihe von Stoffen zur Verfügung stellt, deren Poren leer bleiben oder mit ganz verschiedenartigen Stoffen gefüllt werden können.

Bei dem besten Verfahren zur Herstellung von Akkumulatorplatten, nämlich Schleudern von Metallplatten innerhalb eines Raumes, in welchem die Luft erhitzt wird, oder in einer

ίο heißen Flüssigkeit, hat sich eine praktische Schwierigkeit herausgestellt, die überwunden werden mußte. Die Metallplatten wurden nämlich beim Ausschleudern nicht in Richtung des Radius gestellt, was sich als weniger praktisch erwiesen hat, sondern winkelrecht zu einem Radius gestellt; jede Platte wurde in einer Form angebracht, deren nach außen gekehrter Teil von einem Metalldrahtgewebe gebildet wurde, durch welches die leicht schmelzbaren Teile ausgeschleudert werden konnten, wobei das Gewebe nach außen von einem aus Metallstäben bestehenden Rost unterstützt wurde. Die Zentrifugalkraft bewirkte indessen dann das Auftreten von Spannungen in den Platten, so daß in diesen wegen des teilweise geschmolzenen Zustandes, in welchem sie sich befanden, Risse entstanden.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit muß jedenfalls eine Seite oder müssen einige von den Seiten der Form während des Vorganges gegen die Platte gedrückt werden, z. B. dadurch, daß ein oder einige Schwunggewichte während des Schleuderns hinausschwingen können und dadurch mittels geeigneter Verbindungsorgane die Seiten der Form mit einem leichten Druck nach innen pressen. Man kann auch die Umdrehung während einiger Augenblicke anhalten und mittels einer Spannvorrichtung einer oder mehreren Seiten der Form eine kleine Bewegung nach innen gegen die Metallplatte mitteilen. Hierdurch ist es gelungen, die genannte Schwierigkeit zu überwinden.

Eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach dem zuletzt angegebenen Prinzip ist auf der Zeichnung angegeben.

Es zeigt Fig. 1 die Vorrichtung in senkrechtem Schnitt.

Fig. 2 ist ein Grundriß und

Fig. 3 ein Schnitt nach A-B der Fig. 1.
Eine Welle α ist zwischen Spitzen b, b gelagert und kann mittels einer Schnurscheibe c in schnelle Umdrehung versetzt werden. Die Welle α trägt zwei winkelrecht zu derselben angeordnete Platten d, d, zwischen welchen die Form angeordnet ist. Dieselbe ist oben und unten durch perforierte Metallplatten, die mit Drahtgewebe gedeckt sind, verschlossen und wird seitlich durch Platten g, g und an den Enden durch Platten f, f geschlossen.

Der eine Boden e der Form ist zwischen den Platten d, d fest angebracht, während der zweite, k, durch ein Querstück m festgehalten wird, das wiederum von Bolzen oder Zugstangen η unterstützt wird. Auf der Welle a sind eine Anzahl Ringe 0, p, q und I verschiebbar angeordnet, welche mit je einer Ringnut und einer zugehörigen Ausrückgabel versehen sind, wodurch sie eventuell während der Umdrehung der Welle α verschoben werden können. Die Ringe ft und q sind durch die Gelenke r, r mit den zweiarmigen Hebeln s, s verbunden, deren kürzere Arme auf die Platten f, f einwirken und dieselben gegeneinander verschieben können. Der Ring 0 ist durch ein Gelenk t mit dem Arm u verbunden, dessen eines Ende auf der Welle α gleiten kann, während das andere an einem Querstück ν befestigt ist, mit dem die Bolzen n, wie in Fig. 3 ersichtlich, verbunden sind. Diese Anordnung wirkt wie ein Kniehebel, und wenn der Ring 0 nach rechts verschoben wird, wird der Boden k dem Boden e ein wenig näher gerückt. Der Ring I ist mittels einer Zugstange χ mit dem einen Schenkel des. Winkelhebels y verbunden, welcher an einer der Platten d gelagert ist und mit seinem zweiten Arm auf die beiden Winkelhebel ζ, ζ einwirkt (Fig. 3). Diese Winkelhebel sind zwischen den beiden Platten d, d gelagert, und ihre anderen Schenkel 2, 2 wirken auf die Seitenwände g, g der Form ein, wie dies aus der Zeichnung leicht zu entnehmen ist.

Die Vorrichtung wird in einem Raum angebracht, in welchem eine passende Temperatur unterhalten werden kann, nachdem die Platte in die Form eingelegt worden ist. Die Vorrichtung wird nun in schnelle Rotation versetzt und die Temperatur allmählich auf den Schmelzpunkt der eutektischen Legierung gebracht. Wenn dieselbe allmählich flüssig wird, wird sie durch das Drahtgewebe und die Platte k ausgeschleudert, und man drückt allmählich durch geeignete Verschiebung der Ringe 0, ft, q und I die Wände der Form zusammen, so daß dieselben den zurückbleibenden Teil der Platte fest umgeben und die Entstehung von Rissen verhindern.

Wie bekannt, hat die Platte während Ladung und Entladung im Akkumulator eine gewisse Neigung, sich zu biegen. Diese Neigung kann dadurch aufgehoben werden, daß diejenige Seite der Platte, die während des Schleuderns nach außen gewandt wurde und von dem Drahtgewebe einen Eindruck erhalten hat, nach innen gekehrt wird, worauf das Schleudern einige Zeit lang fortgesetzt wird. Auch hat es sich als möglich herausgestellt, die äußerste Oberfläche der Platte abzuziehen.

Selbstverständlich kann man aus Festigkeits-

Claims

rücksichten die Akkumulatorenplatten derart herstellen, daß dieselben teilweise aus massivem Material bestehen in Form eines Rahmens, eines Gerüstes usw., teilweise aus Porenmetall. Dies kann in verschiedener Weise gemacht werden. Man kann z. B. auf einer Akkumulatorenplatte aus einer Blei-Antimonlegierung, die zu einem Porenmetall umgewandelt ist, einen Rahmen aus massivem Blei auflöten. ίο Außer diesem selbstverständlichen Verfahren können spezielle Verfahren benutzt werden, von welchen die folgenden angeführt werden sollen. Man kann einen Teil desjenigen Drahtgewebes, durch welches die leicht schmelzbaren Teile hinausfliegen, mit Blechstreifen decken, welche das Ausfliegen an den betreffenden Stellen verhindern. Man kann z. B. das Gewebe den Rändern entlang decken, so daß das Porenmetall einen massiven Rahmen erhält, oder man kann einzelne Streifen decken, die von den Zuleitungsstellen ausgehen, um zu verhindern, daß eine zu große Stromstärke die Platten lokal angreifen soll. Ferner kann man dafür Sorge tragen, daß das Entfernen von leicht schmelzbaren Teilen nicht bis in die Tiefe reicht, so daß man im Innern der Platte einen massiven Kern behält. Dies wird am leichtesten durch Vibration erreicht, bei welcher nämlich die leicht schmelzbaren Teile aus den beiden Oberflächen der Platte hinausfliegen, bevor die Wirkung die Tiefe erreicht. In die Gießform, in welche die Blei-Antimonlegierung ausgegossen wird, kann ein Rahmen oder ein Gerüst aus reinem Blei gelegt werden, an welchem sich die Antimon-Bleilegierung festgießt. Dieses wird aber nicht porös, wenn die Blei-Antimonlegierung zu Porenmetall verwandelt wird. Schließlich kann man, statt dünne Akkumulatorenplatten herzustellen, dieselben auch als recht dicke Blöcke herstellen. Die beschriebene Herstellungsweise ist nur als ein Beispiel zu betrachten, und verschiedene Einzelheiten können geändert werden, ohne daß dies den Erfindungsgedanken ändert ; es können somit eine Anzahl von Platten auf einmal hergestellt werden; die Temperatur kann bequem mittels elektrischer Heizung auf einer geeigneten Höhe erhalten werden usw. Pate ν τ-An Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung sog. Porenmetalle zur Anwendung als Akkumulatorenplatten, Lagermetalle usw. auf mechanischem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem aus einer Legierung bestehenden Körper durch Erhitzen auf eine Temperatur, bei welcher leichter schmelzbare Teile der Legierung, namentlich eutektische Legierungen, über deren Schmelzpunkt erhitzt werden,, die verflüssigten Teile auf mechanischem Wege, z. B. durch Ausblasen, Aussaugen, Ausdrücken mittels einer Flüssigkeit, Schleudern, Stoß oder Vibration von dem fest gebliebenen Rest entfernt werden.

2. Verfahren zur Herstellung nur stellenweise porösen Metalles, dadurch gekennzeichnet, daß gewisse Stellen des Körpers während der mechanischen Entfernung der geschmolzenen Teile mit Streifen oder Stücken aus festem Material derart gedeckt werden, daß das Entfernen der betreffenden, hinter den genannten Stücken gelegenen flüssigen Teile verhindert wird.

3. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen der geschmolzenen Teile unterbrochen wird, bevor die flüssigen Teile von den tieferen Schichten des Körpers entfernt sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Platten oder anderen Körpern aus Porenmetallen mittels Schleudern, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Seitenwände einer den Körper umschließenden verstellbaren Form (β, f, g, k) gegen denselben gedrückt werden, zu dem Zweck, das Entstehen von Rissen zu verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.