DE3533581A1 - Giessform zur herstellung von gitterplatten fuer bleiakkumulatoren - Google Patents
Giessform zur herstellung von gitterplatten fuer bleiakkumulatorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gießform aus zwei Formhälften zur Herstellung
von Gitterplatten für Bleiakkumulatoren, die als Negativform in die jeweiligen
Teile eines äußeren metallischen Formträgers eingesetzt sind.
Gießformen nach dem vorstehenden Gattungsbegriff sind erst unlängst, z. B.
aus der EP-PS 65 996, bekannt geworden, nachdem es gelungen war, eine kera
mische Beschichtung der eigentlichen Metallgießform aus Gußeisen, welche
das umständliche Einpudern mit Korkmehl überflüssig machen sollte, auch in
Gestalt einer auswechselbaren Formauskleidung, nämlich als gesonderte Ein
satzteile, herzustellen. Die Metallgießform fungiert dann nur noch als Träger
für die genannten Einsatzteile.
Sowohl die noch immer übliche Beschichtung mit Korkmehl oder einer Schlich
te als auch die Auskleidung der gußeisernen Formhälften mit keramischem
Material haben in erster Linie die Aufgabe, das Schmelzgut gegen das gut
wärmeleitende Formenmetall thermisch zu isolieren und damit ein vorzeitiges
Erstarren der Schmelze beim Eingießen zu verhindern, bevor sie alle Kavitäten
der Form ausgefüllt hat. Weiterhin dienen diese Maßnahmen dazu, die beim
Füllvorgang verdrängte Luft aus dem Formenhohlraum entweichen zu lassen
und durch Nichtbenetzbarkeit eine einwandfreie Entformung des verfestigten
Gießlings zu ermöglichen. Die gießtechnischen Forderungen, die an ein Ein
satzteil für die Bildung einer formgebenden Trennschicht gestellt werden, sind
also hohes Wärmedämmvermögen bei gleichzeitiger hoher Temperaturstabili
tät, Porosität und Nichtbenetzbarkeit durch schmelzflüssiges Blei und Bleile
gierungen.
Keramische Einsatzteile als Negativformen erfüllen diese Ansprüche weit
gehend; insbesondere kommt die dem Material eigene Formtreue gerade beim
Gießen sehr feiner Gitterplatten mit filigranartiger Struktur vorteilhaft zur
Geltung. Auch darf bei solchen Einsatzteilen mit einer langen Standzeit von
einigen tausend Guß gerechnet werden. Ihre Herstellung aus einzelnen
Keramikfolien, die geschnitten, zusammenlaminiert, mittels einer heizbaren
Matrize geprägt und schließlich bei über 1000°C gesintert werden, verlangt
allerdings einen entsprechenden Preis.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die konventionelle Kork
mehlbeschichtung der Gittergießform durch formgebende Einsatzteile mit
gleicher Isolierwirkung wie das Korkmehl, jedoch größerer Wirtschaftlichkeit
im Gebrauch, abzulösen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe der im kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.
Ein aus Mikrofasern aufgebautes Vlies ist hochporös und aufgrund seines hohen
Luftanteils ein idealer Isolator. Es erfüllt damit die Forderung der thermischen
Isolation. Durch die hohe Luftdurchlässigkeit des Vlieses gemäß der Erfindung
ist ebenso die Formentlüftung auf ideale Weise sichergestellt.
Eine besonders günstige Gießform ergibt sich, wenn das Fasermaterial ein
Borsilikatglas ist. Bei einem solchen Glas ist ein Teil des Siliziumdioxides
durch Bor- und Aluminiumoxid ersetzt. Das Boroxid verringert vor allem den
Ausdehnungskoeffizienten des Glases und damit dessen Empfindlichkeit gegen
rasches Erhitzen und Abkühlen. Für die Gießform gemäß der Erfindung ist
jedoch von besonderer Bedeutung, daß Blei das Borsilikatglas nicht benetzt.
Damit erfüllt sie auch die dritte Forderung hinsichtlich Entformbarkeit und
stellt eine gute Trennschicht dar. Die Borsilikatglasfasern sollten einen Durch
messer von 0,5 bis 10 µm besitzen.
Aber auch von einem gewöhnlichen Natronglas als Fasermaterial, dessen Fa
serstärke zwischen 2 und 10 µm liegen sollte, werden die technischen An
sprüche einer erfindungsgemäßen Gießform gut erfüllt.
Außer Gläsern kommen als Grundmaterial für die Vliesauskleidung der Gieß
form hochwärmebeständige Kunststoffe, vorzugsweise Teflon, oder auch
Graphit infrage.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Faservlieses, das als formgebendes
Einsatzteil ein Negativ des Gittergießlings ergeben muß, verfährt man wie
folgt:
Eine Mischung von Mikrofasern wird in Wasser aufgeschlagen, so daß eine
homogene Aufschlämmung der Fasern entsteht. Die Aufschlämmung, etwa der
Pulpe bei der Aufbereitung von Büttenpapier vergleichbar, wird dann mit ei
nem Sieb abgeschöpft und entwässert, wobei in das Sieb das Positiv einer Git
terformhälfte eingelegt ist. Während des Entwässerns der Pulpe über dem Sieb
wird nun das Positiv der Gitterformhälfte - quasi wie ein Wasserzeichen im
Papier - in dem entstehenden Mikrofaservlies abgeformt. Das abgetrocknete
Vlies wird noch auf dem Sieb mit einem Bindemittel fixiert. Es erhält dadurch
eine kartonartige Versteifung und ist nunmehr als eine Gießformhälfte fertig.
Die Herstellung der zweiten Formhälfte geschieht in der gleichen Weise.
Beide Faservlies-Formhälften werden darauf in die korrespondierenden Hälften
eines geteilten äußeren Metallformträgers, der mit einer entsprechenden Aus
sparung versehen ist, eingesetzt und an diesen fixiert. Die Metallform selbst,
auf die Rolle des Formträgers beschränkt, ist in der sonst üblichen Weise mit
Entlüftungsschlitzen, Heiz- und Kühleinrichtungen sowie Mitteln zur Tempe
raturkontrolle ausgestattet.
Die hochporösen Faservlies-Formen gemäß der Erfindung bedürfen für den
Metallguß keiner weiteren Oberflächenbehandlung mit einem Trennmittel oder
Isoliermaterial.
In einer vorzugsweisen Abwandlung des beschriebenen Herstellungsvorganges
lassen sich besonders gehärtete Einlegeteile aus Faservlies dadurch gewinnen,
daß ohne die erwähnte Siebeinlage abgeschöpft wird und die Pulpe nach dem
Entwässern mit einem die Positivform des Gittergießlings besitzenden Präge
stempel gepreßt wird, wobei eine Zuführung von Bindemittel gleichzeitig mit
dem Prägevorgang erfolgt. Nach vollendeter Aushärtung des Bindemittels ist
die Negativform präzise in dem kartonartigen Vliesmaterial fixiert.
Die Figur zeigt eine Gittergießform-Hälfte gemäß der Erfindung. In die kar
tonartige Vliesplatte 1 ist mittels einer entsprechenden Prägeform das halbe
Negativ 2 eines Startergitters eingedrückt.
Die Mikrovlies-Formen sind nicht frei von Verschleiß. Sie können jedoch
schnell gegen ein neues Formenpaar ausgetauscht werden. Angesichts ihrer
sehr einfachen und billigen Herstellungsweise ist die begrenzte Standzeit von
völlig untergeordneter Bedeutung. Dagegen liegen die Vorteile der Erfindung
darin, daß die Formenbeschichtung nicht mehr vom manuellen Geschick und
der Sorgfalt des Gießers abhängig ist, daß durch die leichte Auswechselbarkeit
verschlissener Formen einige Toleranzen beim Gießling eingehalten werden
können und daß auch ein schnelles Umwechseln auf Formen eines anderen Git
tertyps möglich ist, wobei die Umrüstzeit im Minutenbereich liegt.
Claims (7)
1. Gießform aus zwei Formhälften zur Herstellung von Gitterplatten für
Bleiakkumulatoren, die als Negativform in die jeweiligen Teile eines äuße
ren metallischen Formträgers eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gießform aus einem hochporösen Vlies aus Mikrofasern gebildet
ist.
2. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserma
terial ein Borsilikatglas ist und die Fasern einen Durchmesser von 0,5 bis
10 µm besitzen.
3. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserma
terial aus Natronglas besteht und die Fasern einen Durchmesser von 2 bis
40 µm aufweisen.
4. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus
einem hochwärmebeständigen Kunststoff, vorzugsweise Teflon, bestehen.
5. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus
Graphit bestehen.
6. Verfahren zur Herstellung einer Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die homogene Aufschlämmung einer
Mischung von Mikrofasern in Wasser mit einem Sieb, dem das Positiv einer
Gitterformhälfte aufliegt, abgeschöpft wird, wobei sich das Positiv in der
Faserpulpe (Faserbrei) abformt, daß die Faserpulpe entwässert wird und
daß das entstandene Vlies noch auf dem Sieb mit einem Bindemittel
fixiert und kartonartig versteift wird.
7. Verfahren zur Herstellung einer Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Mikrofasern bestehendes binde
mittelfreies Vlies mit einem Prägestempel, welcher die Positivform des
Gittergießlings besitzt, gepreßt wird und daß dem Vlies zur Fixierung und
bleibenden Härtung gleichzeitig mit dem Pressen ein Bindemittel zuge
führt wird.
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