DE3600855A1 - Vorrichtung zur hermetisierung eines zylindrischen akkumulators - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum mechanisierten Hermetisieren eines zylindrischen Akku­ mulators der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange­ gebenen Gattung und kann bei der Herstellung von chemi­ schen Stromquellen, vorwiegend von zylindrischen Batte­ rien und Akkumulatoren, angewendet werden.

Die neuzeitliche Herstellung von chemischen Stromquellen stellt immer höhere Anforderungen an die Technologie der Ausrüstung im Hinblick auf eine Leistungssteigerung und Senkung des Ausschusses bei der Herstellung von chemi­ schen Stromquellen und besonders bei der Hermetisierung von zylindrischen Akkumulatoren.

Aus der US-PS 41 36 443 ist eine Einrichtung zur Herme­ tisierung von zylindrischen Akkumulatoren bekannt, die einen Haupthalter für einen zylindrischen Akkumulator sowie einen längsverschiebbaren Zusatzhalter enthält. Im Zusatzhalter sind eine Stange zur Orientierung des Akkumulatordeckels sowie Stempel zum Einwalzen des Ge­ häuses angeordnet. Der Stempel hat einen konischen Teil mit einem Winkel an der Kegelspitze von 10 ± 5. Zur radialen Verformung des Gehäuses sind beträchtliche Kräfte notwendung und es treten häufig Risse im Gehäuse auf, die den Ausschuß bei der Hermetisierung der Akku­ mulatoren erhöhen. Die hermetisch dichten Verbindungen müssen in mehreren Etappen hergestellt werden, was eine Leistungsminderung zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zur Hermetisierung eines chemischen Stromerzeugers, insbesondere eines zylindrischen Akkumulators, zu schaffen, mit welcher der Ausschuß vermindert und die Durchsatz­ leistung gesteigert wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Hermetisie­ rung eines chemischen Stromerzeugers, die einen dreh­ baren Haupthalter für den Stromerzeuger sowie einen längs­ verschiebbaren Zusatzhalter aufweist, in dem mit Möglich­ keit einer Verschiebung entlang der eigenen Achse eine Stange zur Orientierung des Deckels des zylindrischen Akkumulators senkrecht zu dieser Längsachse angeordnet ist, und die ein im Zusatzhalter montiertes Mittel zum Einwalzen des Gehäuses enthält, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Wellen im Körper der Wandung des Zusatz­ halters miteinander fluchtend befestigt sind, daß Falzrollen auf der entsprechenden Welle gelagert sind, deren Arbeits­ fläche dem einzuwalzenden Abschnitt des Gehäuses zuge­ kehrt ist und daß mit den Wellen und mit den Falzrollen mechanisch verbundene Elemente zur Regelung des Abstandes zwischen den Falzrollen vorgesehen sind, die mit zwei Begrenzern für die Verschiebung der Falzrollen versehen sind.

Zweckmäßig besteht die Arbeitsfläche der Falzrollen aus drei Abschnitten, und zwar aus zwei toroidalen Ab­ schnitten, von denen einer die Konfiguration des einzu­ walzenden Abschnittes des Gehäuses wiederholt, und einem sie verbindenden geradlinigen Abschnitt.

Das Element zur Regelung des Abstandes zwischen den Falz­ rollen ist zweckmäßig in Form einer Buchse ausgebildet, die auf der Welle angeordnet und in den Körper der Wan­ dung des Zusatzhalters bis zur Kopplung mit der Falzrolle eingeschraubt ist.

Als Begrenzer für die Verschiebung der Falzrolle wird zweckmäßig eine Schraube verwendet, die senkrecht zur Längsachse der Welle bis zur Kopplung mit der Buchse in die entsprechende Stirnfläche des Zusatzhalters eingedreht ist.

Die Erfindung ermöglicht es, die Reibungskräfte am Gehäuse zu vermindern, was den Ausschuß bei der Hermetisierung des Gehäuses beträchtlich herabsetzt. Außerdem werden die Kräfte zum Einwalzen des Gehäuses von zylindrischen Akku­ mulatoren verringert, wodurch die Durchsatzleistung ge­ steigert und der Ausschuß gesenkt werden können. Ferner kann mit konstanten Kräften gewalzt werden, was die Lebensdauer und die Arbeitszeiten der Vorrichtung verlängert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Vorrichtung zur Herme­ tisierung eines zylindrischen Akkumulators im Anfangsstadium des Einwalzens seines Gehäuses im Längsschnitt;

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 bei Beendigung des Einwalzens des Gehäuses;

Fig. 3 eine Falzrolle im Axialschnitt.

Die dargestellte Vorrichtung enthält einen um seine Längs­ achse 4 drehbaren Haupthalter 1, in dem ein zylindrischer Akkumulator 2 befestigt wird, und einen in der Längs­ achse 4 verschiebbar angeordneten Zusatzhalter 3, in dem eine zentrale Stange 6 in der Längsachse 4 mittels einer Feder 5 verschiebbar angeordnet ist. Die Stange 6 dient zur Halterung und Orientierung eines Deckels 7 des Akku­ mulators 2 senkrecht zur Längsachse 4. In der Wandung 8 des Zusatzhalters 3 sind zwei Querwellen 9 zueinander fluchtend befestigt. Auf jeder Querwelle ist eine Falz­ rolle 10 vom zylindrischen Akkumulator 2 drehbar gelagert. Die Arbeitsflächen 11 der Falzrollen 10 sind einem zu­ sammen mit einer Dichtungsbeilage 14 einzuwalzenden Ab­ schnitt 12 des Gehäuses 13 des Akkumulators 2 zugekehrt. Die Arbeitsflächen 11 der Falzrollen 10 bestehen aus drei Abschnitten: zwei toroidalen Abschnitten 15 und 16 (Fig. 3) und einem sie verbindenden geradlinigen Abschnitt 17.

Der Abschnitt 15 wiederholt die Konfiguration des Ab­ schnittes 12 (Fig. 2). Auf jeder Querwelle 9 ist ein Element 18 zur Einstellung bzw. Regelung des Abstandes zwischen den Falzrollen 10 in Form einer Buchse 18 an­ geordnet, welches in die Wandung des Zusatzhalters 3 bis zur Kopplung mit der Rolle 10 eingeschraubt ist. Außen hinter der Buchse 18 sind auf der Welle 9 eine Scheibe 19 und eine Mutter 20 hintereinander angeordnet.

In jede Stirnfläche 21 der Wandung 8 des Zusatzhalters 3 ist ein Begrenzer 22 für die Verschiebung der Falzrollen 10 in Form einer Schraube 22 senkrecht zur Längsachse der Querwelle 9 bis zur Kopplung mit der Buchse 18 einge­ dreht. An einem - oberen - zentralen Ansatz des Zusatz­ halters 3 sind eine Arretierscheibe 23 und eine Stütz­ mutter 24 hintereinander angeordnet.

Die Einrichtung zur hermetisch dichten Befestigung des Deckels 7 im zylindrischen Akkumulator-Gehäuse 2 arbeitet wie folgt:

In der oberen Endstellung des Zusatzhalters 3 (Fig. 1) wird der Haupthalter 1 geöffnet und der zylindrische Akku­ mulator 2 wird eingesetzt und eingespannt. Der Zusatz­ halter 3 wird gegen den Haupthalter 1 zugestellt. Als erstes gelangt die Stange 6 mit dem Deckel 7 des Akkumu­ lators 2 in Kontakt und orientiert den Deckel 7 senkrecht zur Achse 4 und preßt ihn bis zur Anlage der Dichtungs­ beilage 14 im Abschnitt 12 des Gehäuses 13 des Akkumula­ tors 2 ein. Der Haupthalter 1 versetzt den Akkumulator 2 in Drehung und der toroidale Abschnitt 16 der Arbeits­ fläche 11 der Falzrollen 10 kommt mit der Kante des ein­ zuwalzenden Abschnittes 12 (Fig. 3) des Gehäuses 13 des Akkumulators 2 in Berührung, indem er sie zur Achse 4 (Fig. 1) leitet. Bei der weiteren Verschiebung des Zu­ satzhalters 3 üben die Falzrollen 10 eine radiale Kraft auf den Abschnitt 12 aus und verformen ihn zusammen mit der Dichtungsbeilage 14 bis zu einem Maß, welches durch den Abstand zwischen den geradlinigen Abschnitten 17 (Fig. 3) der Arbeitsflächen 11 (Fig. 2) der Falzrollen 10 bestimmt wird. Die weitere Zustellbewegung des Zusatz­ halters 3 ruft eine Verschiebung der Kante des Abschnittes 12 am toroidalen Abschnitt 15 der Arbeitsfläche 11 der Falzrollen 10 zur Achse 4 hervor und gewährleistet eine axiale Zusammenpressung der Dichtungsbeilage 14 bis zu einem Maß, welches durch die gegenseitige Anordnung der Stützmutter 24 und der Arretierscheibe 23 bestimmt wird.

Nach Beendigung der Ausformung des Abschnittes 12 be­ wegt sich der Halter 3 mit den Falzrollen 10 nach oben, die Drehung des Akkumulators 2 hört auf und der Halter wird geöffnet, indem er den Akkumulator 2 freigibt.

Gemäß der Erfindung schraubt man die Buchsen 18 beim Ver­ schleiß der Falzrollen 10 ein und verschiebt dadurch die Falzrollen 10 derart, daß ihre Oberflächen 11 das Ein­ walzen des Abschnittes 12 des Gehäuses 13 erneut sicher­ stellen. Hierbei dreht man die Schrauben 22 heraus und dreht sie bei der neuen Lage der Buchsen 17 wieder ein.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, während einer ein­ zigen Arbeitsoperation die Hermetisierung eines zylin­ drischen Akkumulators vollständig durchzuführen, was die Durchsatzleistung der Vorrichtung erhöht. Ferner ist der Betrieb der Vorrichtung einfach und durch das Auswalzen der obersten Gehäusewandung kann das Einbördeln dieses ausgewalzten Wandabschnittes 12 nach radial innen mit verringerten Umformkräften durchgeführt werden. Der nach radial innen eingezogene Bereich unmittelbar unterhalb des Wandungsabschnittes 12 bietet eine sichere Stütz­ unterlage für den Deckel 7 mit der Dichtungseinlage 14 gegen axiale Beanspruchungen, was in entsprechender Weise auch für den nach radial innen umgebördelten Rand des Wandabschnittes 12 gilt.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Hermetisierung eines zylindrischen Akku­ mulators, enthaltend einen drehbaren Haupthalter (1), in dem ein zylindrischer Akkumulator (2) befestigt ist, einen in seiner Längsachse (4) verschiebbaren Zusatz­ halter (3), in dem eine Stange (6) zur Abstützung und Orientierung eines Akkumulatordeckels (7) in der Längs­ achse (4) verschiebbar angeordnet ist und an dem Mittel zum Einwalzen des Gehäuses (13) des zylindrischen Akku­ mulators (2) montiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einwalzen des Gehäuses (13) mindestens eine in der Wandung (8) des Zusatzhalters (3) befestigte Querwelle (9) enthalten, auf deren radial innerem Ab­ schnitt eine Falzrolle (10) drehbar gelagert ist, deren Arbeitsfläche (11) dem einzuwalzenden Abschnitt (12) des Gehäuses (13) zugekehrt ist,
daß der Welle (9) mit der Falzrolle (10) mindestens ein Element (18) zur Einstellung der Falzrolle (10) zugeord­ net ist und
daß ein Begrenzer (22) für die Zustellbewegung der Falz­ rolle (10) mit dem Element (18) mechanisch verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Wellen (9) in axialer Flucht mit je einer Falz­ rolle (10) vorgesehen sind und daß die Arbeitsflächen (11) der Falzrollen (10) aus zwei toroidalen Abschnitten (15 und 16), von denen einer die Konfiguration des einzuwal­ zenden Abschnittes (12) des Gehäuses (13) wiederholt und aus einem geradlinigen Verbindungsabschnitt (17) bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (18) zur Abstandseinstellung der Falz­ rollen (10) in Form einer Buchse ausgebildet ist, die auf der Welle (9) angeordnet und in die Wandung (8) des Zusatzhalters (3) bis zur Kopplung mit der Falzrolle (10) eingeschraubt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Begrenzer (22) für die Verschiebung der Falz­ rolle (10) eine Schraube ist, die senkrecht zur Längs­ achse der Welle (9) bis zur Kopplung mit der Buchse (18) in die entsprechende Stirnfläche (21) des Zusatzhalters (3) eingedreht ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Falzrolle (10) einen scheibenförmigen äußeren Teil mit einem der toroidalen Abschnitte (16) am abge­ rundeten Außenumfang und einen schmaleren inneren Teil aufweist, in dem der zweite toroidale Abschnitt (15) in Form einer Ringnut ausgebildet ist, wobei der Ver­ bindungsabschnitt (17) parallel oder unter einem spitzen Winkel zur Längsachse (4) verläuft.