DE2700603C3

DE2700603C3 - Verfahren zum Herstellen von Maschengittern

Info

Publication number: DE2700603C3
Application number: DE2700603A
Authority: DE
Inventors: Ulrich 5900 Siegen Bender
Original assignee: FA EMIL BENDER 5900 SIEGEN
Current assignee: FA EMIL BENDER 5900 SIEGEN
Priority date: 1977-01-08
Filing date: 1977-01-08
Publication date: 1981-01-29
Also published as: DE2700603A1; US4099309A; GB1540317A; DE2700603B2

Description

Bei der Fertigung von Akkumulator-Batterien oder dergleichen werden zur Bildung der Plus- und/oder Minusplatten bzw. der daraus zusammengesetzten Plattensätze Maschengitter benötigt, die je nach Bauart der Akkumulator-Batterie aus den unterschiedlichsten Werkstoffen bestehen können. So hat man zur Herstellung der Maschengitter bzw. der hierdurch gebildeten Plus- und/oder Minusplatten nicht nur Bleioder Bleilegierungen benutzt. Vielmehr ist zu diesem Zweck auch schon Aluminium und Kupfer, Nickel und Eisen oder auch Nickel und Kadmium benutzt worden.

Durch die US-PS 38 53 626 ist bereits ein Verfahren zum Herstellen von Maschengittern zur Bildung von Plus- und/oder Minusplatten für Akkumulator-Batterien oder dergleichen bekannt geworden, mit dem aus einem Metallbandabschnitt oder dergleichen mit zwei im wesentlichen parallelen Begren/.ungskanien Maschengitler gefertigt werden sollen, die wenigstens an ihrem oberen und/oder unteren Rand einen masehcnlosen Streifen aufweisen. Durch dieses Verfahren werden die Maschengitter nach Art des bekannten Streckmetalls hergestellt, d. h. in einem Metallbandabschnitt werden zunächst etwa parallel zu dessen Begrenzungskanten verlaufende Reihen von Spaltschnitten eingebracht, deren Enden einen gewissen Abstand voneinander haben und wobei die jeweils einander benachbarten Reihen solcher Spaltschnitte in Längsrichtung so gegeneinander versetzt sind, daß jeweils der zwischen den gegeneinander gerichteten Enden zweier auf gleicher Linie liegender Spaltschnitte stehenbleibende Materialabschnitt auf halber Länge der Spaltabschnitt in der benachbarten Reihe liegt. Anschließend werden die neben den einzelnen Spaltschnitten stehenbleibenden Materialstege quer zu ihrer Längsrichtung durch ein geeignetes Werkzeug verformt, so daß jeweils zwischen ihnen rautenförmige Maschenöffnungen entstehen. Bei dieser Verfahrensart werden also die die einzelnen Maschen umgrenzenden Stege gestreckt und damit in ihrer kristallinen Struktur verändert Besonders beansprucht werden hierbei die Knotenpunkte, von welchen jeweils vier Maschenstege ausgehen.

Nachteilig hierbei ist auch, daß die die einzelnen Maschen gegeneinander abgrenzenden Stege unter bestimmten Neigungswinkeln zu den am oberen und/oder unteren Rand der Maschengitter befindlichen maschenlosen Streifen verlaufen, so daß das in der Plus- und/oder Minusplatte entstehende Spannungspotential niemals geradlinig auf dem kürzesten Weg zu den maschenlosen Randstreifen hin abgeleitet werden kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik befaßt sich daher die Erfindung mit einem Verfahren zum Herstellen von Maschengittern zur Bildung von Plus- und/oder Minusplatten für Akkumulator-Batterien, aus einem Metallbandabschnitt mit zwei im wesentlichen

'■■ parallelen Begrenzungskanten, wobei die Maschengitter wenigstens an ihrem oberen und/oder unteren Rand einen maschenlosen Streifen aufweisen, dazwischen aber mit zueinander parallelen, gleichlangen Spaltschnitten vorbestimmter Lage versvfcsn werden und zwar so, daß zwischen den Enden der jeweils in einer Fluchtlinie liegenden Spaltschnitte ein gleichmäßiger Abstand gebildet wird und es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, eine Verfahrensart aufzufinden, bei der eine plastische Zugbeanspruchung der die Maschen umgren-

zenden Stege und damit eine Änderung der kristallinen Werkstoffstruktur vermieden wird und welche die Schaffung von Maschengittern ermöglicht, bei denen die eine Gruppe von Maschenstegen parallel und die andere Gruppe von Maschenstegen rechtwinklig zu den

^V) randseitigen, maschenlosen Streifen verläuft.

Die verfahrenstechnische Lösung dieser Aufgabe bcteht in den Maßnahmen nach Anspruch I.

Durch die Herstellung des besonderen Spaltschnitt-Musters im Metallbandabschnitt und der anschließen-

'' den, eigentümlichen Verlagerungsbewegung von dessen Begrenzungskanten relativ zueinander wird ein Maschengitter gebildet, bei dem jegliche Streckung der Maschenstege verhindert wird. Es findet lediglich eine begrenzte Biegeverformung der Maschenstege im

^h" Bereich der Knotenpunkte statt, und zwar mit einem Biegewinkel von 90°. Die Größe der Maschen wird dabei bestimmt von der jeweiligen Länge der Spaltschnitte, und zwar ist die Seitenlange einer Masche im wesentlichen gleich der halben Länge eines .Spaltschnittes.

Von besonderem Vorteil sind für die Herstellung von Maschengittern der gaitungsgemäßen Art die Maßnah inen des Anspruchs 2.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen sich die gattungsgemäßen Maschengitter nicht nur mit geringem Aufwand und materialsparend herstellen, sondern es ist auch sichergestellt, daß eine Schädigung der kristallinen Struktur des Materials der Maschenstege vermieden wird und daß d«ts Abfließen des in den Plus- und/oder Minusplatten der Akkumulator-Batterien entstehenden Spannungspotentials zu den Polköpfen auf dem kürzesten Wege und über optimale Maschensteg-Querschnitte erfolgen kann.

Durch die US-PS 16 08 476 ist zwar bereits der Vorschlag gemacht worden, sogenannte Rippenstreckmetall-Tafeln mit quadratischen Maschen aus einem Metallband zu fertigen, welches zuvor mit gegen seine parallelen Begrenzungskanten geneigt vertaufenden Gruppen von Spaltschnitten versehen worden ist Dort sind jedoch die Spaltschnitte reihenweise so angeordnet, daß sie sich jeweils über ihre halbe Länge schuppenartig überlappen. Jeweils zwischen zwei benachbarten Spalischnitt-Reihen bleiben dabei praktisch geradlinig durchgehende, ungespaltene Material-Streifen stehen, welche nach der Fertigstellung der Rippenstreckmetall-Tafel die parallel zu deren Begrenzungskanten verlaufenden Rippen bilden. Das in den Erläuterungszeichnungen dieser Druckschrift dargestellte Ausführungsbeispiel einer Rippenstreckmetall-Tafel läßt sich in einem Zug praktisch nicht herstellen, und zwar deshalb, weil es zwei Gruppen mit jeweils drei verschieden großen Maschen aufweist, die bei ihrer Formgebung unterschiedlich große Verschiebebewegungen der verschiedenen Streifenbereiche relativ zueinander erforderlich machen. Die Weiterverarbeitung des mit den Spaltschnitten versehenen Metallbandes zu Rippenstreckmetall-Tafeln ist daher, wenn überhaupt, nur in verschiedenen Arbeitsabläufen und mit verschiedenen Werkzeugsätzen zu verwirklichen. Daher ist die Verfahrensart nach der US-PS 16 08 467 zumindest ebenso aufwendig und nachteilig wie die gattungsgemäße Verfahrensart nach der US-PS 38 53 626. Die nach der US-PS 16 08 476 hergestellten Maschengitter haben zudem an den im rechten Winkel zu den Tafelrändern verlaufenden Maschenstegen eine geringere Querschnittsabmessung als die parallel zu den Tafelrändern gerichteten Rippen, was für Stromleitungszwecke nachteilig ist.

Durch die US-PS 19 18 316 gehört ein Verfahren zur Herstellung von Rippenstreckmetall-Tafeln zum Stand der Technik, bei welchem die Spaltschnitte auf schräg zu den Längskanten über bestimmte Bereiche des Metallbandes verlaufenden Linie;« liegen. Hier ist jedoch das Schnittmuster zweifach spiegelbildlich angelegt und zwischen de-.i beiden gegeneinander gerichteten Spaltschnitt-Bereichen ein breiterer Stegbereich ausgebildet. Bei dieser bekannten Verfahrensart erfolgt die Ausformung der Maschen in ähnlicher Weise wie beim Verfahren der gattungsbildenden US-PS 38 53 626, ausschließlich durch Recken der Maschenstege, indem die beiden Randstreifen relativ zum Mittelsteg in Querrichtung voneinander weg gezogen werden. Es wäre zwar denkbar, die Formgebung der Maschen noch dadurch zu unterstützen, daß gleichzeitig mit der Querbewegung der beiden Randstreifen dem Mittelsteg noch eine Bewegung parallel zur Längsrichtung des Randstreifen erteilt wird. Auch hierdurch wäre aber eme Ausformung der Maschen ohne plastische Zugbeanspruchung der sie umgrenzenden Stege nicht erreichbar.

Der Gegenstand der Erfindung soll nunmehr anhand einer Zeichnung ausführlich erläutert werden. Dabei zeigt

F i g. 1 in Draufsichtdarslellung ein Bandmaterial-Teilstück aus Metall, das in einem Bereich vorgegebener Form und Größe mit einem gleichmäßigen Spaltschnitt-Muster versehen ist, wobei zugleich ein Ausschnitt des daraus herstellbaren Maschengitters angedeutet ist,

Fig.2 in größerem Maßstab den in Fig. 1 mit II gekennzeichneten Teilausschnitt und

ίο Fig.3 in räumlicher Darstellung den zu einem Maschengitter umgeformten Teilausschnitt nach F i g. 2.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Bandmaterial-Teil-

stück 1 dargestellt, welches aus jedem für die Fertigung von Plus- und/oder Minusplatten von Akkumulator-Bat-

'5 terien geeigneten Metall, so z. B. Blei oder Bleilegierungen bestehen kann. Dieses Bandmaterial hat zwei zueinander parallele Längskanten 2 und 3 und wird auf einem etwa rautenförmigen Flächenbereich in einem ganz bestimmen Schema mit einem Muster von Spaltschnitten 4 versehen. Dabei werden die Spaltschnitie 4 so angeordnet, daß neben der ) ingskante 2 ein ungeschlitzter Streifen 5 und neben der Längskante 3 ein ungeschlitzter Streifen 6 stehenbleibt

Sämtliche Spaltschnitte 4 haben einen gegen die Längskan„'en 2 und 3 unter einem spitzen Winkel geneigte Lage und auch eine vorbestimmte Länge 7. Zwischen den Enden der jeweils in einer Flucht liegenden Spaltschnitte 4 ist dabei jeweils ein der halben Schnittlänge 7 entsprechender Abstand 3 vorgesehen.

Zwischen zwei auf dem gleichen Längenabschnitt 9 des Metallbandes 1 quer zu dessen Längskanten und 3 nebeneinanderliegende Spaltschnitte 4' ist dabei jeweils ein Spaltschnitt 4" aus dem angrenzenden Längenbereich 10 und ein Spaltschnitt 4'" aus dem angrenzenden Längenbereich 11 mit seiner halben Länge 10' bzw. W hineingelegt Die Anordnung der Spaltschnitte 4" und 4'" zwischen zwei Spaltschnitlen 4' ist dabei so getroffen, daß diese mit ihren gegeneinander gerutiteten Enden in Richtung quer zu den Längskanten 2 und 3

■to des Metallbandes 1 gegeneinander versetzt liegen. Die para::el versetzte Lage der Spaltschnitte 4" und 4'" zv/ischen zwei benachbarten Spaltschnitten 4' ist dabei so gewählt, daß der Teilungsabstand 12 zwischen den Spaltschnitten 4' gedrittelt wird, wobei zwischen einem jeweils links liegenden Spaltschnitt 4' und dem in dessen unterer Hälfte benachbart angeordneten Spaltschnitt 4'" ein Materialstreifen 13 stehenbleibt, dessen Breite zwei Dritteln des Teilungsabstandes 12 entspricht, während zwischen dem Spaltschnitt 4'" und dem rechts davon liegenden Spaltschnitt 4' ein Materialstreifen 14 verbleibt, der gleich einem Dritte! des Teilungsabstandes 12 ist Umgekehrt verhält es sich im Bereich der oberen Hälfte der Spaltschnitte 4', d. h„ zwischen dem linken Spaltschnitt 4' und dem daneben liegenden Spaltschnitt 4" verbleibt ein Materialstreifer. 14, dessen Breite einem Drittel des Teilungsabstandes 12 entspricht, während der Materialstreifen 13 zwischen dem Spaltschnitt 4" und dem rechts davon liegenden Spaltschnitt 4' eine Breite hat, die gleich zwei Dritteln

ho desTeilungscbstandes 12 ist.

Nachdem der rautenförmige Bereich des Metal'bandabschnittes mit dem Spaltschnitt-Muster 4 versehen ist, ist es lediglich noch notwendig, bspw. den Randstreifen 6 in Pfeilrichtung 15 nach F i g. 1 relativ zum Streifen 5

^M zu verschieben, wie oai in Fig. 1 angedeutet ist. Allein durch diese aus einer Längs- und einer Querbewegung resultierende Relativverschiebung zwischen den Randstreifen 5 und 6 kann dann aus dem das Spaltschnitt-Mu-

ster 4 aufweisenden Metallbandabschnitt ein Maschengitter 16 gebildet werden. Die Form der Maschen 17 dieses Mascher.gitters 16 ist dabei abhängig von dem Ausmaß der Relativverschiebung zwischen den beiden Randstreifen 5 und 6. ZweckmäQigerweise wird das Ausmaß der Relativverschiebung so gewählt, daß sich etwa quadratische Maschenöffnungen ergeben, wie das unten recht» in Fig. 1 angedeutet ist. |cde einzelne Masche 17 des Maschengitters 16 wird dabei durch zwei Querstege US und zwei Längsstege 19 eingegrenzt. Die Querstege IU erstrecken sich im rechten Winkel zu den massiven Randstreifen 5 und 6, während die Längsstege 19 parallel dazu verlaufen.

Aus F i g. 3 wird dabei deutlich, daß jeder Quersteg 18 aus einem breiten Materialstreifen 13 und jeder Längssteg 19 aus einem schmalen Materialstreifen 14 gebildet wird. Das heißt aber, daß die Querstange 18 eine Querschnittshöhe haben, welche doppelt so groß

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Andererseits ergibt sich aus Fi g. 3 aber auch, daß im Bereich jedes Knotenpunktes 20 zwischen vier einander benachbarten Maschen eine Querschnittshöhe vorhanden ist, die der dreifachen Querschnittshöhe der Längsstege 19 oder der eineinhalbfachen Querschnittshöhe der Querstege 18 entspricht.

Aufgrund der eigenartigen Relativlage zwischen den Spaltschnitten 4', 4" und 4'" ergibt sich aber auch, daß sämtliche Maschenstege 18 und 19 von den Knotenpunkten 20 aus gegen die Gitterebene geneigt verlaufen. Die auf gemeinsamen Fluchtlinien liegenden, breiten Querstege 18 stehen dabei an den Knotenpunkten 20 um ihre halbe Querschnittshöhe gegeneinander versetzt miteinander in Verbindung, während die auf gemeinsamen Fluchtlinien liegenden Längsstege 19 jeweils mit dem einen Ende an die obere Querschnittshälfte eines Quersteges 18 und mit dem anderen Ende an die untere Querschnittshälfte des benachbarten Quersteges 18 angebunden sind.

Der besondere Vorteil der eben beschriebenen Ausbildung der Maschenstege 18 und 19 liegt bei der Verwendung der Maschengitter 16 als Plus- oder Minusplatten für Akkumulator-Batterien oder dergleichen darin, daß die den größten Querschnitt aufweisenden Maschenstege 18 im rechten Winkel zu den massiven Randstreifen 5 und 6 verlaufen, so daß für die Ableitung des in den Platten entstehenden Spannungspotentials zu den massiven Randstreifen 5 und 6 die größtmöglichen Materialquerschnitte zur Verfügung stehen.

Wichtig ist, daß bei der Umformung der mit den Spaltschnitten 4 versehenen Metallbandabschnitte zu Maschengittern 16 keinerlei Streckbeanspruchungen an

ji . 4 ο *

1t * *4 *4 ί

.'(ι sich lediglich geringfügige Biegeverformungen im Bereich der späteren Knotenpunkte 20 ergeben. Abschließend sei nur noch erwähnt, daß die einander zugewendeten Enden zweier benachbarter, in Querrichtung gegeneinander versetzt liegender Spaltschnitte 4

.'■> nicht exakt auf einer gemeinsamen Querebene enden müssen. Es ist vielmehr möglich, daß sich die Enden dieser Spaltschnitte 4, bezogen auf die gegebene Quereben ' auch etwas überlappen. Hierdurch kann unter Umständen das Biegeverhalten des Materials

κι beim Umformen des Metallbandabschnittes zum Maschengitter 16 verbessert werden. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn das zu einem Maschengitter umzuformende Bandmaterial einen relativ hohen Biegewiderstand hat.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Maschengittern zur Bildung von Plus- und/oder Minusplatten für Akkumulator-Batterien, aus einem Metallbandabschnitt mit zwei im wesentlichen parallelen Begrenzungskanten, wobei die Maschengitter wenigstens an ihrem oberen und/oder unteren Rand einen maschenlosen Streifen aufweisen, dazwischen aber mit zueinander parallelen, gleichlangen Spaltschnitten vorbestimmter Lage versehen werden, und zwar so, daß zwischen den Enden der jeweils in einer Fluchtlinie liegenden Spaltschnitte ein gleichmäßiger Abstand gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltschnitte (4, 4', 4", 4'") längs in nur einer bestimmten Richtung schräg zu den Längskanten (2 und 3) über das Metallband (1) verlaufenden Linien innerhalb von seitlich begrenzten (5, 6) Bereichen angebracht werden, daß der Abstand (Sf gleich der halben Spaltschnittlänge gemacht wird und daß dabei jeweils zwischen zwei auf dem gleichen Längenabschnitt (9) des Metallbandes (1) quer zu dessen Begrenzungskanten (2 und 3) nebeneinander liegende Spaltschnitte (4') je ein Spaltschnitt (4" und 4'") aus zwei verschiedenen angrenzenden Längenabschnitten (10 und 11) des Metallbandes (1) mit seiner halben Länge (10' und 11') hineingelegt wird, daß ferner dabei diese Spaltschnitte (4" und 4'") angrenzender Längenabschnitte (10 und 11) mit ihren gegeneinander gerichteten Enden quer zu den Begrenzungskanten (2 und 3) des Metallbandes (1) "ersetzt vorgesehen werden (13,14) und daß schließlich die Begrenzungskanten (2 und 3) des Metallband«^ zugleich parallel und quer zueinander verschoben werden (Richtungspfeil 15), bis quadratische Maschen (17) mit einerseits parallel und andererseits quer zu den Begrenzungskanten (2 und 3) gerichteten Stegen (18 und 19) entstehen.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (1) vor dem Verschieben (15) der Begrenzungskanten (2 und 3) bzw. der Randstreifen (5 und 6) in rautenförmige Abschnitte unterteilt wird (F ig. 1).