DE3028957A1

DE3028957A1 - Maschine und verfahren zum kontinuierlichen giessen von batteriegittern

Info

Publication number: DE3028957A1
Application number: DE19803028957
Authority: DE
Inventors: Raymond Lyle Schenk; John William Wirtz
Original assignee: Wirtz Manufacturing Co Inc
Current assignee: Wirtz Manufacturing Co Inc
Priority date: 1979-08-09
Filing date: 1980-07-30
Publication date: 1981-02-26
Also published as: FR2462950A1; IT1145698B; GB2055646A; GB2055646B; DE3028957C2; BE884625A; FR2462950B1; IT8049437A0; JPS5630063A; CA1147799A; JPS5837057B2

Description

Maschine und Verfahren zum kontinuierlichen Gießen von

Batteriegittern

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine und ein Verfahren zum Gießen von Batteriegittern, genauer gesagt eine Maschine und ein Verfahren zum Gießen von Batteriegittern in kontinuierlicher Weise.

Zur gegenwärtigen Zeit werden Batteriegitter normalerweise einzeln in Formen gegossen, die trennbare Formabschnitte aufweisen, wobei der Gittermusterhohlraum in Form von flachen Nuten in die gegenüberliegenden Seiten der Formabschnitte eingearbeitet ist. Die Formseiten, in die der Gitterhohlraum eingearbeitet ist, werden periodisch mit einer dünnen Schicht aus pulverisiertem Kork oder Acetylen— nebel bedeckt, die als Isolation wirkt, um zu verhindern, daß sich das Blei abkühlt, bevor alle das Gittermuster bildenden Nuten vollständig gefüllt sind. Die auf diese Weise erfolgende Herstellung von einzelnen Batteriegittern ist ein relativ langsames Verfahren und erfordert ein beträchtliches Maß an Erfahrung für die Bedienungsperson.

In neuerer Zeit sind Versuche unternommen worden, um Batterie— gitter auf schnellere kontinuierliche Weise herzustellen. Hierzu fand eins rotierende Trommel Anwendung, bei der der gewünschte Batteriegittermusterhohlraum in die äußere Umfangsflache der Trommel eingearbeitet war. Derartige

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kontinuierliche Gießmaschinen haben jedoch zahlreiche Probleme aufgeworfen, insbesondere im Hinblick darauf, eine vollständige Füllung der flachen Nuten, die den Gitterhohlraum bilden, mit geschmolzenem Blei zu erhalten, während gleichzeitig die Trommel mit einer ausreichend hohen Drehzahl rotiert. Aufgrund dieses und anderer Probleme hat das kontinuierliche Gießen von Batteriegittern mit derartigen Trommeln gegenwärtig noch keine weite Verbreitung gefunden.

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine und ein Verfahren zum Gießen von Batteriegittern in kontinuierlicher Weise vorzusehen, mit der bzw. dem die bislang bei derartigen Maschinen und Verfahren aufgetretenen Probleme überwunden werden können.

Genauer gesagt ist es ein Ziel der Erfindung, eine Maschine und ein Verfahren zum kontinuierlichen Gießen von Batteriegittern zur Verfugung zu stellen, bei der bzw. dem von einer rotierenden Trommel Gebrauch gemacht wird, in deren äußere Umfangsflache der Gitterhohlraum eingearbeitet ist, und bei der bzw. dem eine vollständige und schnelle Füllung des Gitterhohlraumes sichergestellt wird, indem das Blei auf diesen unter beträchtlichem Druck und in einer Menge gerichtet wird, die über derjenigen Menge liegt, die zur Füllung des Gitterhohlraumes bei der Rotation der Trommel benötigt wird.

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Die erfindungsgemäß ausgebildete Maschine umfaßt einen Schuh, der eine glatte bogenförmige Oberfläche aufweist, die sich eng an die äußere Zylinderfläche der Trommel anpaßt. Der Schuh wird in fester Lage gegen den Außenumfang der Trommel gehalten, während die Trommel rotiert, so daß er sich mit dieser in einem glatten Gleiteingriff befindet. Ein innerer Kanal im Schuh erstreckt sich bis zur Oberfläche der Trommel und steht mit einer Quelle unter Druck stehenden geschmolzenen Bleis in Verbindung. Sein Auslaß ist durch geeignete Einrichtungen gedrosselt, um das geschmolzene Metall, das durch den Kanal strömt,unter überatmosphärischem Druck zu halten. Diese Ausführungsform sichert eine Reihe von Vorteilen, die hiernach beschrieben werden.

Andere Ziele, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung hervor. Es zeigen:

Figur 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungs— gemäß ausgebildete Batteriegittergießmaschxne entlang einer Ebene quer zur Rotationsachse der Gießtrommel;

Figur 2 eine Draufsicht auf einen Teil eines kontinuierlichen Batteriegitterstreifens, der in der Maschine gegossen worden ist;

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Figur 3 einen Schnitt entlang Linie 3-3 in Figur 1; Figur 4 einen Schnitt entlang Linie 4-4 in Figur 3;

Figur 4a eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der in Figur 4 gezeigten Anordnung;

Figur 5 einen vergrößerten Schnitt eines Teiles der in Figur 1 dargestellten Maschine;

Figur 6 einen Teilschnitt entlang Linie 6-6 in Figur 5;

Figur 7 einen Schnitt durch eine modifizierte Form eines Schuhs an der Maschine;

Figur θ einen Schnitt entlang Linie 8-8 in Figur 7; und

Figur 9 eine Teilseitenansicht, teilweise im Schnitt, einer anderen Ausführungsform der Maschine.

Wie man den Figuren 1 und 3 entnehmen kann, umfaßt die Maschine einen Stützrahmen 10, durch den sie an der Lager— struktur 12 eines Gefäßes 14 mit erhitztem Blei befestigt ist. Der Rahmen 10 kann irgendeine geeignete Konstruktion besitzen und umfaßt bei der dargestellten Ausführungsform zwei voneinander beabstandete Kanäle 16, die an ihren gegenüberliegenden Enden zur Vertikaleinstellung an aufrecht

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stehenden Schraubstangen 18 gelagert sind. Zwei Lagerböcke 20 an den Kanälen 16 dienen zur Lagerung einer Welle 22, mit der eine Gießtrommel 24 verkeilt ist. Ein geeigneter Antrieb 26 ist mit der Welle 22 verbunden, um die Trommel 24 mit der gewünschten Drehzahl in Drehungen zu versetzen. Bei der in Figur 1 dargestellten Anordnung rotiert die Trommel 24 gegen den Uhrzeigersinn.

Zwei Lagerstangen 28 sind an der Welle 22 an gegenüberliegenden Seiten der Trommel 24 mit Hilfe von Lagerböcken 30 montiert. Jede Lagerstange 28 weist ein Ende auf, das an dem benachbarten Kanal 16 mit einer Schraube 32 unter einem gewünschten Neigungswinkel befestigt ist.Zwei seitlich beabstandete Führungsstangen 34 sind durch Schrauben 36, 38, über die die Führungsstangen 34 in Richtung auf die Lagerstangen 28 und von diesen weg justiert werden können, an Lagerstangen 18 montiert. Zwischen den Führungsstangen 34 ist ein Schuh 40 gelagert.

Das gewünschte Muster des Batteriegitterhohlraumes 42 ist in die glatte äußere Zylinderfläche der Trommel 24 eingearbeitet. Dieses Gittermuster umfaßt eine Vielzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 44 und eine Vielzahl von sich in Querrichtung erstreckenden Nuten 46. Die Nuten 44 bilden die sich in Längsrichtung erstreckenden Drähte 44a, 44b, während die Quernuten 46 die sich in Querrichtung erstreckenden Drähte 46a, 46b des in Figur 2 gezeigten fertigen Gitters bilden. Die Drähte 44b und 46b sind

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normalerweise breiter als die Drähte 44a und 46a und bilden den äußeren Rahmen des fertigen Gitters. An einer Seite des Gitters ist die Nut 44 vergrößert, so daß die übliche Lötnase 44c in der Nähe eines Endes eines jeden Gitters gebildet wird. An jeder Seite endet der Gitterhohlraum einwärts von den Seitenkanten der Trommel 24, so daß die seitlich äußeren Randabschnitte 48 der Trommel 24 als glatte, kontinuierliche, zylindrische Oberflächen ausgebildet sind, die in der gleichen Zylinderfläche liegen wie die von den Nuten 44, 46 begrenzten Kissen 48a. Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Trommel 24 einen mittleren Steg 50 mit einem zylindrischen Flansch 52, der sich um dessen Umfang herum erstreckt. Der Gitterhohlraum 42 ist um die Außenseite des Flansches 52 herum eingearbeitet.

Der Schuh 40 besitzt die Form eines Metallblockes mit einer glatten gekrümmten Oberfläche 54, die sich eng an die äußeren zylindrischen Oberflächenabschnitte 48, 48a der Trommel 24 anpaßt und sich mit diesen in Gleiteingriff befindet. Ein derartiger glatter Gleiteingriff zwischen der gekrümmten Oberfläche 54 des Schuhs 40 und der äußeren Umfangsflache der Trommel 24 wird durch die Einstellung der Schrauben 36, 38 erreicht. Bei der in den Figuren 1-6 und 9 dargestellten Ausführungsform ist der Schuh 40 an einer Seite mit einem Einlaß 56 und an der gegenüberliegenden Seite mit einem Auslaß 58 versehen. Ein eine innere Öffnung bildender Schlitz 60, der sich in Querrichtung durch den Schuh 40 erstreckt und an der gekrümmten

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Oberflache 54 desselben offen ist, verläuft zwischen dem Einlaß 55 und dem Auslaß 58. Der Öffnungsschlitz 60 besitzt einen kleineren Querschnitt als der Einlaß und der Auslaß und steht mit diesen an seinen gegenüberliegenden Enden durch aufwärts geneigte Kanäle 62 in Verbindung. Wie in Figur 6 gezeigt ist, verläuft der Öffnungsschlitz 60 in Querrichtung der Trommel 24 zusammen mit dem darin befindlichen Gitterhohlraum 42. Wie man aus Figur 3 entnehmen kann, erstreckt sich eine Leitung 64 vom Einlaß 56 nach unten in das geschmolzene Blei in dem Gefäß 14 und steht mit dem Auslaß einer Pumpe 66 in Verbindung. Eine geeignete Antriebswelle 68, die sich von der Pumpe nach oben erstreckt, dient zum Antrieb der Pumpe mit der gewünschten Drehzahl. Eine ähnliche Leitung 70 erstreckt sich vom Auslaß 58 nach unten in das Bleigefäß 14 und gibt das Blei in das Gefäß durch ein Drosselventil 72 ab, wobei der Grad der Drosselung durch das Ventil 72 durch den Steuerstab 74 einstellbar ist. Das Ventil 72 ermöglicht eine Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit des Bleis und des Gegendrucks im Öffnungsschlitz

Der Flüssigkeitsstand im Bleigefäß 14 ist durch die gestrichelte Linie 76 angezeigt. Der untere Abschnitt der Trommel 24 ist im Abstand über dem Bleipegel 76 angeordnet, und der Schuh 40 ist teilweise in das im Gefäß 14 befindliche Blei eingetaucht. Der Schuh 40 ist mit einer Vielzahl von Kühlkanälen 78 versehen, von denen jeder oberhalb des Bleipegels 76 angeordnet ist. Bei der gezeigten Ausführungsform erstrecken sich drei von diesen Kanälen 78 in Quer—

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richtung durch den Schuh 40 abstromseitig vom Öffnungsschlitz 60, während sich ein derartiger Kanal 78 in Querrichtung durch den Schuh 40 aufstromseitig vom Öffnungsschlitz 60 erstreckt. Der aufstromseitig angeordnete Kühlkanal 78 verhindert, daß geschmolzenes Blei im Uhrzeigersinn vom Öffnungsschlitz 60 strömt und zwischen der Trommel und dem aufstromseitigen Ende des Schuhs austritt. Die Bezeichnungen "aufstromseitig" und '^abstromseitig" werden im Hinblick auf die Rotationsrichtung der Trommel 24 gebraucht. Die Kanäle 7B sind durch geeignete Rohre SO verbunden, so daß ein Kühlmittel (beispielsweise Wasser) durch den Schuh 40 geleitet werden kann. Desweiteren ist vorzugsweise auch ein Thermoelement im Schuh 40 innerhalb einer entsprechenden Ausnehmung B2 angeordnet.

Im Betrieb wird die Trommel 84 mit einer gewünschten Drehzahl angetrieben, und die Pumpe 66 wird betätigt, um eine kontinuierliche Zufuhr an geschmolzener Bleilegierung (beispielsweise bei 700-800°F) zum Einlaß 56 sicherzustellen. Das Innere des Trommelflansches 52 wird vorzugsweise durch Luftdüsen 84 gekühlt, so daß die Gießfläche der Trommel auf einer Temperatur (beispielsweise 400-500°F) gehalten wird, die beträchtlich unter der Erstarrungstemperatur der zu vergießenden Legierung liegt. Somit wird das von der Pumpe 66 durch den Einlaß 56 in den Öffnungsschlitz 60 eingeleitete geschmolzene Blei sehr schnell gekühlt, wenn es mit den Oberflächen 48, 48a und den Nuten 44, 46 an der Außenfläche der Trommel 24 in Berührung tritt. Da die

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Trammel gsgen den Uhrzeigersinn rotiert, wird das Blei, das auf den Oberflächen 48, 48a zur Erstarrung neigt, von diesen Oberflächen durch den abstromseitigen Rand 86 des Öffnungs— Schlitzes 60 abgekrazt und sammelt sich daher entlang dieses Randes an. Da jedoch die Menge des von der Pumpe 66 durch den Öffnungsschlitz 60 geleiteten geschmolzenen Bleis weit über der Menge liegt, die zum Auffüllen des benachbarten Abschnittes des rotierenden Hohlraumes erforderlich ist, wird der kontinuierliche Bleistrom, der durch den Öffnungsschlitz 60 strömt, auf einer relativ hohen Temperatur gehalten, die zum Aufschmelzen, Aufbrechen oder Entfernen des von der Oberfläche der Trommel abgekrazten erstarrten Bleis ausreicht. Dieser schnelle und kontinuierliche Strom von geschmolzenem Blei hoher Temperatur durch den Öffnungs— schlitz 60 verhindert somit, daß sich erstarrtes Blei entlang dem Rand 86 aufbaut und daß sich dadurch der Öffnungsschlitz 60 verstopft. Hinzu kommt, daß das Blei in dem Öffnungsschlitz 60 auf einem wünschenswert hohen überatmosphärischen Druck gehalten wird, da das Ventil 72 eine Drossel für den freien Rückstrom des Bleis durch den Auslaß 58 zum Bleigefäß bildet. Dieser Druck ist ausreichend hoch, um in kontinuierlicher Weise geschmolzenes Blei in die Abschnitte der Nuten 44, 46 kontinuierlich einzuführen und einzudrücken, die an dem Öffnungsschlitz 60 vorbei aufwärts rotiert sind. Dadurch wird ein endgültiges und vollständiges Auffüllen der Nuten 44, 46 sichergestellt, und zwar auch dann, wenn die Nuten noch Leerräume aufweisen, nachdem sie am Öffnungsschlitz 60 vorbeirotiert sind. Somit wird durch die Kombination aus

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dem übermäßigen Bleistrom und dem auf das Blei, das in den Gitterhohlraum geführt wird, einwirkenden überatmosphä— rischen Druck die vollständige Auffüllung der aufeinanderfolgenden Abschnitte des Gitterhohlraumes sichergestellt, während darüber hinaus eine sehr rasche Abkühlung innerhalb der Nuten aufrechterhalten wird. Die rasche Abkühlung führt zu einer sehr feinen und gleichmäßigen Kornstruktur in der Bleilegierung. Diese sehr feine Kornstruktur ist aufgrund ihres Korrosionswiderstandes für gegossene Batterie gitter besonders vorteilhaft.

Wenn die gefüllten Abschnitte der Nuten 44, 46 gegen den Uhrzeigersinn aufwärts rotieren, bewegen sie sich entlang dem Abschnitt des Schuhs 40 vor, der durch die Kühlkanäle 7Θ auf der abstromseitigen Seite des Öffnungsschlitzes 60 gekühlt wird. Somit wird die Temperatur des Bleis in diesen Nuten schrittweise abgesenkt, und zwar derart, daß das Blei, wenn es vom abstromseitigen Ende des Schuhs austritt, zu einem kontinuierlichen Streifen erstarrt ist, der das Batteriegittermuster besitzt. Der Streifen S wird vorzugsweise von der Oberseite der Trommel abgestreift, so daß er sich bis auf eine ausreichend niedrige Temperatur abgekühlt hat und somit einen ausreichend starren Zustand besitzt, um eine leichte Handhabung zu gewährleisten. Der Gitterstreifen wird, nachdem er zwischen dem Schuh und der Trommel ausgetreten ist, durch die Düsen Θ4 beträchtlich gekühlt, welche Luftströme gegen die Innen- und Außenfläche des Flansches 52 richten, wenn diese Flächen am Schuh vorbei

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rotieren, bevor das Bitter abgestreift ist. Danach wird der Streifen S zu einem Schneidstempel (nicht gezeigt) bewegt, von dem er in einzelne Batteriegitter aufgeschnitten wird.

Bei einer typischen Maschine der erfindungsgemäßen Art besitzt die Trommel einen Durchmesser von etwa 18 Zoll, eine Breite von etwa 3 1/4 Zoll und wird mit etwa 20 UpM gedreht, um eine Lineargeschwindigkeit von 94 Fuß pro Minute zu erreichen. Die Batteriegitter werden aus einer Bleilegierung gegossen, die etwa 0,09 % Ca und 0,3 % Sn enthält. Die Gitter besitzen eine Länge von 5 1/2 Zoll, eine Breite von 2 Zoll und eine Dicke von o,035 Zoll. Jedes Gitter wiegt etwa 18 g, und der Gitterstreifen wiegt etwa 0,085 Pfund pro Fuß. Bei einer Lineargeschwindigkeit von 94 Fuß pro Minute verbraucht der Gitterstreifen etwa 8 Pfund Legierung in der Minute. Die Pumpe 66 besitzt eine Kapazität von etwa 45 Pfund pro Minute und kann bei voller Kapazität betrieben werden, oder ihr Einlaß kann so eingestellt werden, daß die Pumpe etwas weniger liefert als ihrer vollen Kapazität entsprechend, je nach der Einstellung des Drosselventils 72. Der Schuh 40 besitzt eine Länge von etwa 4 Zoll und eine Breite von etwa 3 1/4 Zoll. Der Öffnungsschlitz 60 besitzt eine Breite von etwa 3/8 Zoll, eine Tiefe von etwa 5/16 Zoll und ist in einem Abstand von etwa 1 Zoll vom aufstromseitigen Ende des Schuhs angeordnet.

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Das Bleigefäß wird auf eine Temperatur von 750 F bis 800 F erhitzt. Wenn das Kühlwasser eine Temperatur von etwa 70 F besitzt und die Luftdüsen wie gezeigt ausgebildet sind, stabilisiert sich die Temperatur des Schuhs bei etwa 575 F und an der Außenfläche der Trommel bei etwa 45O⁰F.

Obwohl diese Relativabmessungen und die anderen angegebenen Parameter nur beispielhafter Natur und nicht Kritisch sind, sind einige grundlegende Überlegungen von Bedeutung. Beispielsweise ist es sehr wichtig, eine enge Gleitpassung zwischen der gekrümmten Oberfläche 54 des Schuhs 40 und der äußeren Umfangsflache der Trommel aufrechtzuerhalten. Da sich die Temperatur des Schuhs beträchtlich von der Temperatur der Trommel unterscheidet und da beide Temperaturen in unterschiedlichen Abschnitten etwas variieren, sollte die Länge des Schuhs 40 auf einem Minimum gehalten werden, das gerade noch vereinbar ist mit einer relativ schnellen Erstarrung des Gitterstreifens, um einen engen Gleitkontakt sicherzustellen. Darüber hinaus macht ein längerer Schuh die Aufbringung einer größeren Klemmkraft auf die Trommel erforderlich, um die richtige Gleitpassung zu erreichen, und führt zu einer übermäßigen Reibung. Ein relativ enger Öffnungsschlitz ist ebenfalls wünschenswert, um zu verhindern, daß die Temperatur der Trommel an denr Abschnitt, an dem die Trommel den Schuh berührt, übermäßig hoch wird. Desweiteren ist es von Bedeutung, daß das aufstromseitige Ende des Schuhs und der Abschnitt der

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Trommel, der sich damit in Kontakt befindet, auf Temperaturen gehalten werden, die ausreichend niedrig sind, damit das unter Druck stehende geschmolzene Blei zwischen beiden nicht herauslecken kann. Die von der Pumpe zugeführte Menge an geschmolzenem Blei muß in ausreichender Weise über derjenigen Menge liegen, die zum Auffüllen des Gitterhohlraumes erforderlich ist, um die Temperatur des Bleis im Öffnungsschlitz ausreichend hoch zu halten, damit das an den äußeren glatten Oberflächen-abschnitten der Trommel erstarrende Blei aufgeschmolzen und weggewaschen werden kann. Zusätzlich dazu muß der auf das geschmolzene Blei im Öffnungsschlitz einwirkende Druck ausreichend groß sein, um das Blei nach oben in rigendwelche Hohlräume zu pressen oder an irgendwelchen Bleiblockierungen varbeizudrucken, die in den Hohlraumnuten 44, 46 auftreten können, wenn sie nach oben am Öffnungsschlitz vorbeirotieren.

Der in den Figuren 7 und 8 dargestellte Schuh 88 unterscheidet sich nur geringfügig von dem vorstehend beschriebenen Schuh 40. Im Schuh 88 erstrecken sich zwei Kanäle 90, 92 für das geschmolzene Blei in Querrichtung. An einem Ende sind diese Kanäle verstopft. Am gegenüberliegenden Ende ist einer dieser Kanäle mit einem Einlaßrohr verbunden, das sich von der Pumpe 66 aus erstreckt, und der andere Kanal mit einem Auslaßrohr, das sich zum Drosselventil 72 erstreckt. An der gekrümmten Oberfläche 94 des Schuhs 88 ist ein Öffnungsschlitz 96 in ähnlicher Weise eingearbeitet wie der Öffnungsschlitz 60. Der Öffnungsschlitz 96 ist

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jedoch an seinen gegenüberliegenden Enden geschlossen. Eine Vielzahl von zwei Reihen von entgegengesetzt geneigten Kanälen 98, 100 erstreckt sich jeweils von den Kanälen 90, 92 zum Öffnungsschlitz 96. Unter Bezugnahme auf Figur θ und unter der Voraussetzung, daß der Kanal 90 der Einlaßkanal und der Kanal 92 dsr Auslaßkanal ist, wird daher das gescnrnolzene Blei als kontinuierlicher Strom zugeführt, das nach oben durch die geneigten Kanäle 98 in den Öffnungs— schlitz 96 und dann nach unten vom öffnungsschlitz 96 in die Auslaßkanäle 92 und durch das Drosselventil 72 zurück zum Bleigefäß strömt. Unabhängig davon, ob die Bleikanäle durch den Schuh in der in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Weise oder in der in den Figuren 7 und 8 dargestellten Weise ausgebildet sind, ist der Öffnungsschlitz immer in Reihe mit dem Einlaß und dem Auslaß der Rezirkulationsbahn des Bleis verbunden. Auf diese Weise befindet sich das heiße geschmolzene Blei kontinuierlich über die gesamte Länge des Öffnungs— Schlitzes in Rezirkulation. Diese konstante Strömung des geschmolzenen Bleis bei hoher Temperatur und überatmosphä— rischem Druck verhindert eine übermäßige Kühlung und einen Bleiaufbau an den örtlich begrenzten Flächen der Trommel, gegen die das geschmolzene Blei gerichtet ist. Dadurch wird desweiteren sichergestellt, daß das von der abstromseitigen Kante des Öffnungsschlitzes von der Trommel abgekratzte erstarrte Blei aufgeschmolzen, aufgebrochen oder in anderer Weise entfernt wird, um ein Verstopfen des Öffnungsschlitzes und eine unvollständige Füllung der Nuten, die den Batteriegitterhohlraum bilden, zu verhindern.

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Die in Figur 9 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der der Figur 1 dadurch, daß der Schuh 40a an der Oberseite der Trommel 24 und nicht an deren Unterseite angeordnet ist. Wenn der Schuh so angeordnet ist, daß er nicht teilweise in das geschmolzene Blei im Gefäß 14 eingetaucht ist, wird seine Temperatur auf dem erforderlichen relativ hohen Wert durch Zusatzheizgeräte 102 gehalten. In anderer Hinsicht ist die Konstruktion und Wirkungsweise der in Figur 9 dargestellten Ausführungsform im wesentlichen mit denen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen identisch.

Bei jeder der dargestellten Ausführungsformen befindet sich die Trommel mit dem geschmolzenen Blei im Bleigefäß nicht in Kontakt. Dies ist nicht nur deswegen wünschenswert, weil dadurch die Trommel auf einer wünschenswert niedrigen Temperatur gehalten werden kann, um eine schnelle Erstarrung zu erreichen, sondern auch deswegen, weil die Trommel sonst oxydieren würde, wenn sie von dem Bleibad benetzt würde, und weil sich andere Verschmutzungen auf der äußeren Umfangsflache der Trommel bilden, ansammeln oder aufbauen würden. Desweiteren ist von Bedeutung, daß das Blei zwischen dem Bleigefäß und dem Öffnungsschlitz in einer vollständig geschlossenen Bahn strömt. Dadurch wird die Neigung zur Bildung und Mitführung von Oxidfilmen und Partikeln in dem vergossenen geschmolzenen Metall nahezu vollständig ausgeräumt.

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Claims

5 .Κ-

Vf.»-ο/ν

Wirtz Manufacturing Company, Inc.
1105 Twenty-Fourth Street
Port Huron, Michigan
USA

M-5265

25. Juli 19Θ0

Patentansprüche

1. Maschine zum kontinuierlichen Gießen von Batteriegittern, gekennzeichnet durch eine drehbare Trommel (24) mit einer zylindrischen Außenfläche, Einrichtungen zum Rotieren der Trommel in einer Richtung mit einer vorgegebenen Drehzahl, wobei die Außenfläche der Trommel einen darin ausgenommenen Hohlraum (42) aufweist, der an das gewünschte Batteriegittermuster angepaßt ist, einen fest gelagerten Schuh (40, 40a, 88), auf dem sich eine bogenförmige Oberfläche (54) befindet, die sich um ein relativ kurzes bogenförmiges Segment der äußeren Zylinderfläche der Trommel (24) in engem Gleiteingriff erstreckt, wobei der Schuh (40, 40a, 88) einen Kanal für geschmolzenes Blei aufweist, von dem ein Abschnitt einen Öffnungsschlitz (60, 96) umfaßt, der sich unmittelbar zur bogenförmigen Oberfläche (54) hin und quer zu dieser erstreckt und mit einem Umfangssegment der Umfangsfläche der Trommel über im wesentlichen die volle Breite des Gitter-

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hohlraumes (42) in Verbindung steht, ein Gefäß (14) fur geschmolzenes Blei, Einrichtungen zur Zuführung von geschmolzenem Blei aus dem Gefäß (14) in den Kanal in einer Menge, die in ausreichender Weise über derjenigen Menge liegt, die zur schrittweisen Füllung des Gitterhohlraumes benötigt wird, wenn die Trommel am Öffnungsschlitz (60, 96) vorbeirotiert, Einrichtungen zum Führen des überschüssigen Bleis aus dem Kanal zum Bleigefäß (14) zurück, Einrichtungen zum Halten des geschmolzenen Bleis im Öffnungsschlitz (60, 96) auf überatmosphärischem Druck, um eine vollständige Füllung des Gitterhohlraumes (42) sicherzustellen, Einrichtungen, um die äußere Umfangsflache der Trommel (24) auf einer Temperatur zu halten, die in ausreichender Weise unterhalb der Schmelztemperatur des Bleis liegt, so daß ein Teil des Bleis dazu neigt, am Umfang der rotierenden Trommel innerhalb der Umfangsabmessung des Offnungsschlitzes zu erstarren, wobei die abstromseitige Seite des Offnungsschlitzes (60, 96) durch eine sich in Querrichtung erstreckende Kante (86) gebildet wird, die in der Lage ist, das erstarrte Blei von der äußersten Fläche der Trommel abzukratzen, und Einrichtungen, die eine Strömung des geschmolzenen Bleis durch den Öffnungsschlitz (60, 96) mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit bewirken, damit das an der abstromseitingen Kante (96) des Schlitzes (60, 96) angesammelte Blei zumindest teilweise wieder aufgeschmolzen und weggewaschen werden kann, um dieses zum Bleigefäß (14) zurückzuführen.

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2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Halten des Bleis im Öffnungsschlitz (60» 96) auf überatmosphärischem Druck Einrichtungen zur Drosselung des Durchflusses umfassen, um einen freien Durchfluß des Bleis vom Öffnungsschlitz (60, 96) in das Bleigefäß (14) zurück zu verhindern.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Trommel (24) als auch der Schuh (40a) so angeordnet sind, daß sie nicht in physikalischem Kontakt mit dem im Bleigefäß (14) befindlichen Blei stehen, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um den Schuh (40a) auf einer ausgewählten erhöhten Temperatur und somit das Blei im Öffnungsschlitz

(60) auf einer gewünschten Gießtemperatur zu halten, sowie Einrichtungen zum Halten der Umfangsfläche der drehbaren Trommel (24) auf einer ausreichend niedrigen Temperatur, um die relativ rasche und vollständige Erstarrung des Bleis in dem Abschnitt des Gitterhohlraumes (42) zu fördern, der sich zwischen der abstromseitigen Kante (Θ6) des Öffnungsschlitzes (60) und dem abstromseitigen Ende des Schuhs (40a) befindet.

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4« Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal einen Einlaß (56) und einen Auslaß (58) aufweist, die in Reihe mit dem Öffnungsschlitz (60, 96) verbunden sind, um einen kontinuierlichen Durchfluß an geschmolzenem Blei über die Länge des Öffnungsschlitzes (60, 96) sicherzustellen·

5· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Öffnungsschlitz (60, 96) in Querrichtung des Schuhs (40, 40a, 88) an einer Stelle erstreckt, die näher am aufstromseitigen Ende des Schuhs als am abstromseitigen Ende des Schuhs liegt.

6· Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen zum Kühlen des aufstromseitigen Endabschnittes des Schuhs (40, 40a, 88) aufweist, um ein Austreten von Blei zwischen der Trommel (24) und dem aufstromseitigen Ende des Schuhs zu verhindern, und Einrichtungen zum Kühlen des abstromseitigen Endabschnittes des Schuhs in einem größeren Maße als beim aufstromseitigen Endabschnitt des Schuhs·

7» Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal einen Einlaß (56) und einen Auslaß (58) aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten des Öffnungsschlitzes (60, 96) angeordnet und radial nach außen davon beabstandet sind, wobei der Einlaß (56) durch einen radial einwärts geneigten

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Kanalabschnitt und der Auslaß durch einen radial auswärts geneigten Kanalabschnitt mit dem Öffnungsschlitz (60, 96) verbunden sind, so daß das geschmolzene Blei in den Einlaßschlitz in einer Richtung auf den Umfang der Trommel (24) zu einströmt und aus dem Öffnungsschlitz in einer Richtung vom Umfang der Trommel weg ausströmt.

8. Verfahren zum kontinuierlichen Gießen von Batteriegittern um eine rotierende zylindrische Trommel, in deren äußerer Umfangsflache ein Gitterhohlraum ausgebildet ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Zuführen von geschmolzenem Blei aus einem Bleigefäß auf aufeinanderfolgende Segmente der Umfangsfläche der rotierenden Trommel durch einen Öffnungsschlitz in einem festen Schuh, der eine relativ kurze, sich in Umfangsrichtung erstreckende, gekrümmte Oberfläche aufweist, die an den Umfang der Trommel angepaßt ist und an diesem in engem Gleiteingriff anliegt, wobei sich der Schlitz in Querrichtung über im wesentlichen die gesamte Breite des Gitterhohlraumes unmittelbar zum Umfang der Trommel benachbart erstreckt, kontinuierliches Zuführen von geschmolzenem Blei durch den Schuh zum Öffnungsschlitz und in denjenigen Abschnitt des Gitterhohlraumes, der am Schlitz vorbeirotiert, und zwar in einer Menge, die wesentlich über derjenigen Menge liegt, die zum Auffüllen dieses Abschnittes des Hohlraumes erforderlich ist, Halten des Bleis in dem Schlitz auf überatmosphärischem Druck, um ein vollständiges Auffüllen des Gitterhohlraumes sicherzustellen, Steuern der Temperatur der Trommel derart, daß ein Teil

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des Bleis dazu neigt, am Umfang der rotierenden Trommel innerhalb der Umfangsausdehnung des Öffnungsschlitzes zu erstarren, Abkratzen des erstarrten Bleis von der äußersten Oberfläche der Trommel durch die abstromseitige Kante des Schlitzes, Zurückführen des überschüssigen geschmolzenen Bleis zum Bleigefäß und Führen des geschmolzenen Bleis durch den Schlitz mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit, so daß das an der abstromseitigen Kante des Schlitzes angesammelte Blei mindestens teilweise wieder aufgeschmolzen und weggewaschen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Blei in dem Schlitz dadurch auf überatmosphärischem Druck gehalten wird, daß der freie Rückfluß desselben zum Bleigefäß gedrosselt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel auf eine ausreichend niedrige Temperatur gekühlt wird, um eine schnelle und vollständige Erstarrung des Batteriegitters sicherzustellen, wenn es vom abstromseitigen Ende des Schuhs austritt.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel und der Schuh nicht in physikalischem Kontakt mit dem Blei im Bleigefäß gehalten werden.

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12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Öffnungsschlitz in Umfangsrichtung zwischen dem aufstromseitigen und dem abstromseitigen Ende des Schuhs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuh sowohl an der aufstromseitigen als auch der abstromseitigen Seite des Öffnungsschlitzes gekühlt wird, und zwar an der abstromseitigen Seite des Öffnungsschlitzes in einem größerem Maße als an der aufstromseitigen Seite
desselben.

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