DE60311075T2

DE60311075T2 - Einstufenverfahren zum rotationsformen von uniformen streckmetall

Info

Publication number: DE60311075T2
Application number: DE60311075T
Authority: DE
Inventors: V. John Oakville MARLOW
Original assignee: Teck Metals Ltd
Current assignee: Mitek Holdings Inc
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2023-03-11
Also published as: CA2475407A1; EP1483070B1; US20030172507A1; US6944942B2; CN1642670A; JP2005520286A; ES2280731T3; EP1483070A1; BR0308312A; AU2003212138A1; CA2475407C; BR0308312B1; KR100616448B1; WO2003076102A1; US6691386B2; MXPA04008900A; US20040093704A1; JP4523285B2; DE60311075D1; KR20040096640A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(i) Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung einer ausgedehnten Metallmaschenlage und bezieht sich insbesondere auf ein einstufiges Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung einer ausgedehnten Metallmaschenlage zur Verwendung bei der Bleisäurebatterie-Herstellung.
(ii) Beschreibung des Standes der Technik
Der Stand der Technik offenbart Drehverfahren für die Ausdehnung eines Bleistreifens zur Verwendung bei der Herstellung von Batterieplatten. Solche Verfahren verwenden Aggregate von Werkzeugen, die nacheinander angeordnet sind, um den Streifen in einem ersten Schritt vorzuformen und zu schlitzen und das Schlitzen des Streifens in einem zweiten Schritt zu vollenden. Sequentielle Verfahren haben die innewohnenden Probleme der Synchronisation von Schritten, wie z. B. die Walzen-Walzen-Synchronisation, die gewisse Deckungs- und Verfolgungserwägungen erfordern.
Sequentielle Verfahren verwenden eine unterschiedliche Werkzeugausrüstung für die verschiedenen Schritte mit dem Ergebnis, dass der Bleistreifen nicht "symmetrisch bearbeitet" wird, indem entgegengesetzte Seiten des Streifens nicht immer gleichmäßig und gleichzeitig denselben Drücken, Kräften, derselben Dehnung und dergleichen unterzogen werden. In einem vorherrschenden Verfahren im Stand der Technik wird ein Aggregat einer Werkzeugausrüstung mit drei Wellen nacheinander mit drei verschiedenen Werkzeugvorrichtungen angeordnet, nämlich einer "Vorformungseinrichtung", einer "Vorform-Schlitzeinrichtung" und einer "Schlitzeinrichtung", so dass sich ein zweistufiges Verfahren ergibt. Die Vorformeinrichtung und die Vorform-Schlitzeinrichtung formen den Metallstreifen durch Dehnen und Schneiden in einem ersten Schritt und die Schlitzeinrichtung vollendet das Schlitzen in einem zweiten Schritt.
Drähte und Knoten auf entgegengesetzten Seiten des ausgedehnten Streifens, der durch das Dehnen und Formen gemäß dem Stand der Technik hergestellt wurde, sind nicht gleichmäßig und sind nicht symmetrisch. Das Profil und die Form auf einer Seite ist nicht das Spiegelbild der anderen Seite, was zu einer Anzahl von Unvollkommenheiten und Defekten führt. Dies wird noch signifikanter, wenn höhere Auslenkungsziele gewünscht sind, um leichtere Gitterelektroden für Batterien herzustellen.
Die US-Patente von Cominco Nr. 4 291 443, erteilt am 29. September 1981, und Nr. 4 315 356, erteilt am 16. Februar 1982, offenbaren die geometrische Beziehung einer herkömmlichen Aggregatwerkzeugausrüstung mit drei Wellen oder von beabstandeten Walzenpaaren, die zwei aufeinander folgende Schritte verwenden, d. h. Vorformen, bei dem der Bleistreifen geschlitzt und gedehnt wird, um Drähte zu bilden, die immer noch fest verbunden sind und nicht in einer Form sind, um auseinander gezogen zu werden, und Schlitzen, bei dem abwechselnde Schlitze in den Knoten hergestellt werden, um die anschließende Ausdehnung zu ermöglichen, um den Prozess zu vollenden.
Das US-Patent von Cominco Nr. 4 297 866, erteilt am 3. November 1981, offenbart einen sequentiellen zweistufigen Prozess für die Herstellung von symmetrischen Schlitzdrähten, die aus der Ebene des Streifens verformt sind, wobei ein hinterer Abschnitt des Drahts für eine verbesserte Dehnbarkeit der Drähte länger ist als der vordere Abschnitt.
Das Formen des Streifens in einem einstufigen Prozess wurde bis heute auf Grund der wahrgenommenen Komplikationen der Gitterkonstruktion und der physikalischen Begrenzungen der Gitterkomponenten, insbesondere der Verkürzung und Riffelbildung des Streifens, unberücksichtigt gelassen und nicht erreicht. Das US-Patent Nr. 1 472 769, erteilt am 3. Oktober 1923, offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausdehnen einer Metalllage zwischen gegenüberliegenden Walzen, in denen Drahtstränge und -bänder in der Lage geschlitzt werden, Schlitzstränge zur Ebene der Lage durch Abflachungswalzen zurückgeführt werden, Längsriffelungen dann in abwechselnden Reihen von Bändern in Rückwärtsrichtungen ausgebildet werden, um die Stränge zu dehnen, und die Lage dann seitlich ausgedehnt wird, um ein Netz zu bilden. Es wurde als erforderlich angenommen, die Abflachungs- und Längsriffelungsschritte in den Prozess für die Bildung von gleichmäßigen Netzen aufzunehmen.
Das US-Patent Nr. 5 239 735, erteilt am 31. August 1993, und die europäische Patentanmeldung EP 0 904 870 , veröffentlicht am 31. März 1999, offenbaren ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung einer ausgedehnten Maschenlage, die die Schritte des Bildens von mehreren Schlitzen an einem Streifen in vorbestimmten Abständen zum gleichzeitigen Bilden von mehreren streifenförmigen Hubabschnitten und Verbindungsabschnitten, um die streifenförmigen Hubabschnitte in einem Gittermuster miteinander zu verbinden, wobei die Schlitze jeweils intermittierend in einer Längsrichtung des Streifens und die benachbarten Schlitze in einer Breitenrichtung des Streifens, die in der Längsrichtung des Streifens zueinander verschoben sind, gebildet werden; und des Ausdehnens des Streifens in dessen Breitenrichtung umfasst.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung beseitigt die Probleme des Standes der Technik im Wesentlichen und macht eine solche einstufige Bearbeitung für die Herstellung einer gleichmäßigen Maschenlage insbesondere aus nachgiebigen, kaltverformbaren Metallen wie z. B. Blei und Bleilegierungen möglich. Eine gleichmäßige Drahtdehnung, Knotenbildung und ausgedehnte Maschendiamantgeometrie werden gemäß der Erfindung in einer drehenden Ausdehnungsvorrichtung vorzugsweise unter Verwendung einer Aggregatwerkzeugausrüstung erreicht. Die Drahtauslenkung, die vorher auf etwa 30 % begrenzt war, kann nun auf bis zu etwa 50 % oder mehr Auslenkung für die Herstellung von leichtgewichtigen Batterien zur Verwendung in der SLI-Batterieindustrie (Start-, Beleuchtungs- und Zündbatterieindustrie) erhöht werden.
Ein Aggregatwerkzeugmodul, das ein Paar von gegenüberliegenden Wellen verwendet, die identische Kombinations-Form/Schlitz-Vorrichtungen enthalten, die alle erforderlichen Gitterdrahtkomponenten in einer kontinuierlichen Bewegung schlitzen und formen, wird verwendet, was zu keinem Ablösen oder Lösen führt. Eine dritte Werkzeugausrüstungswelle fügt einfach Mitten- und Kantenführungsmerkmale zum geformten und geschlitzten Material beispielsweise durch Walzformen der Mitte und Perforieren der Kanten hinzu. Das resultierende geschlitzte und geformte Bleimaterial weist gleichmäßig gedehnte und geformte Komponenten auf beiden Seiten des Streifens auf. Das einstufige Verfahren kann durch Umordnung und Nachrüsten einer existierenden Werkzeugausrüstung verwirklicht werden.
In seinem breiten Aspekt umfasst das Verfahren der Erfindung zum Bilden einer ausgedehnten Maschenlage aus einem verformbaren Streifen die Schritte des gleichzeitigen Schlitzens und Formens zumindest eines Abschnitts des Streifens, der in unperforierten Randabschnitten enthalten ist, um mehrere sich longitudinal erstreckende drahtartige Komponenten zu schaffen, wobei die Komponenten lang gestreckte Schlitzsegmente, die aus der Ebene des Streifens verformt sind, und abwechselnde Schlitzsegmente, die in der Ebene des Streifens gehalten werden, umfassen, wobei die lang gestreckten Schlitzsegmente von seitlich benachbarten Segmenten und den Randabschnitten getrennt sind und aus der Ebene des Streifens im Wesentlichen konvex geformt sind, wobei sich Schlitzsegmente in seitlich benachbarten Komponenten von entgegengesetzten Seiten der Ebene des Streifens erstrecken, und die in der Ebene des Streifens gehaltenen abwechselnden Schlitzsegmente zusammen Knoten definieren, die sich seitlich zumindest auf der Breite der drahtartigen Komponenten über den Abschnitt des Streifens erstrecken.
Die Vorrichtung der Erfindung zum Bilden von lang gestreckten abwechselnden Schlitzsegmenten im verformbaren Streifen umfasst ein Paar von gegenüberliegenden Walzen mit jeweils mehreren beabstandeten Scheiben mit gegenüberliegenden Seitenwänden und gleich beabstandeten, konvex geformten Werkzeugumfangsflächen, die mit im Wesentlichen flachen Oberflächen abwechseln, wobei die Scheiben radiale Nuten aufweisen, die in den gegenüberliegenden Seitenwänden der abwechselnden flachen Umfangsflächen ausgebildet sind, wobei die Umfangsflächen von gegenüberliegenden Walzen so ausgelegt sind, dass sie am verformbaren Streifen, der dazwischen durchläuft, in Wechselwirkung treten, um konvexe Segmente und abwechselnde Knoten in dem Streifen durch Ineinandergreifen der geformten Werkzeugoberflächen zu schlitzen und zu bilden.
Die Vorrichtung kann zusätzlich eine dritte Walze mit einer im Wesentlichen glatten Umfangsfläche gegenüber einem des Paars von gegenüberliegenden Walzen umfassen, wobei die dritte Walze und die erste gegenüberliegende Walze so ausgelegt sind, dass sie am verformten Streifen, der dazwischen hindurchläuft, in Wechselwirkung treten, um die Streifenmitte walzzuformen und die Streifenkanten zu perforieren, um die Ausdehnung zu erleichtern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Seitenaufriss einer zweistufigen Schlitz- und Vorform-Walzenanordnung des Standes der Technik;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Zwischenstreifens des Standes der Technik, wie durch den ersten Schritt der Anordnung des Standes der Technik von 1 hergestellt;
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 3-3 von 1, die eine Vergrößerung von zusammenwirkenden Scheiben zeigt, um das abwechselnde Schlitzen des vorgeformten Streifens zu vollenden;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften einstufigen Schlitz- und Formwalzenanordnung der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Seitenaufriss eines Paars von einstufigen Schlitz- und Formwalzen der Erfindung, die in 4 gezeigt sind;
6 ist ein vergrößerter Seitenaufriss der in 5 gezeigten Schlitz- und Formwalzenanordnung mit einem Abschnitt eines vollständig geschlitzten und geformten Streifens der Erfindung;
7 ist ein vergrößerter Seitenaufriss, teilweise im Schnitt, eines geschlitzten und geformten Abschnitts eines Streifens, der durch das einstufige Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung hergestellt wird, die in 4, 5 und 6 gezeigt ist;
8 ist eine perspektivische Ansicht des in 7 gezeigten Streifens im Übergang, wenn er die Schlitz- und Formanordnung der Erfindung verlässt, zu einer nachfolgenden seitlichen Ausdehnung;
9 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Streifens, wie in 8 gezeigt, die den Übergang vom einzelnen Form-Schlitz-Schritt zur Vollendung der seitlichen Ausdehnung vor der Trennung in Batterieplatten zeigt;
10 ist eine Photographie eines vergrößerten Längsabschnitts eines geschlitzten und geformten Abschnitts eines gemäß dem Stand der Technik hergestellten Streifens, der in 1–3 gezeigt ist;
11 ist eine Photographie eines vergrößerten Längsabschnitts eines geschlitzten und geformten Abschnitts eines Streifens gemäß der vorliegenden Erfindung; und
12 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht einer Batterie mit Batterieplattengittern, die aus dem ausgedehnten Streifen der Erfindung hergestellt sind.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Mit Bezug zuerst auf die Vorrichtung des Standes der Technik, die in 1 dargestellt ist, tritt der Streifen 10 vertikal in die Schlitz- und Vorformanordnung 14 mit einem Aggregat von drei Walzen 16, 18 und 20 ein, wobei jede Walze mehrere beabstandete Scheiben 22, 24 bzw. 26 aufweist. Die Scheiben weisen bearbeitete Umfangskanten auf. Der sich bewegende Streifen wird nacheinander zwischen der ersten und der zweiten Walze 16 und 18 und zwischen der zweiten und der dritten Walze 18 und 20 in Eingriff gebracht. Die Walzen 16 und 18 wirken auf den sich schnell vorschiebenden Streifen mit im Wesentlichen konvex geformten Werkzeugoberflächen 36 der Scheiben 22, die mit gleichen Werkzeugoberflächen 38 der Scheiben 24 in Eingriff stehen, um die Abschnitte 40 des Streifens 10 zwischen Bändern 32 zu schlitzen und die Schlitzsegmente 42 aus der Ebene des Streifens auszulenken, was in 2 deutlicher gezeigt ist. Die Werkzeugoberflächen 36 und 38 wechseln mit im Wesentlichen flachen Abschnitten 44 und 46 an ihren jeweiligen Walzen ab und sind auf dem Umfang gleich beabstandet, um in Wechselwirkung tretende Umfangsoberflächen vorzusehen, wenn sich die Walzen drehen. Während der Drehung der Walzen kommen die konvex geformten Werkzeugabschnitte 36 einer Scheibe 22 der ersten Walze 16 mit konvex geformten Werkzeugabschnitten 38 von benachbarten Scheiben 24 der zweiten Walze 18 in Eingriff, um longitudinale Schlitze vorzusehen, wenn die gekrümmten Oberflächen 36 die Ebene des Streifens durchdringen, um die Schlitzsegmente 42 in Räume zwischen benachbarten Scheiben 24 der zweiten Walze 18 zu dehnen. Die im Wesentlichen flachen Abschnitte 44 und 46 der Scheiben beider Walzen werden dann auf dem Umfang ausgerichtet und voneinander beabstandet, um ungeschlitzte Segmente zu halten, die zusammen sich seitlich erstreckende Bänder 32 bilden. In derselben Weise durchdringen konvex geformte Werkzeugabschnitte 38 einer Scheibe 24 der zweiten Walze 18 die Ebene des Streifens in der entgegengesetzten Richtung, um die Schlitzsegmente 54 in Räume zwischen benachbarten Scheiben 22 der ersten Walze, auf der entgegengesetzten Seite der Ebene des Streifens 10 zu dehnen. In einer Linie mit jeder Scheibe 22 werden im Streifen 10 Schlitzsegmente 42 gebildet, die aus der Ebene des Streifens in einer Richtung, um ungeschlitzte Segmente, die in der Ebene des Streifens gehalten werden, beabstandet, verformt werden. Diese Komponenten wechseln mit gleichen Komponenten in einer Linie mit jeder Scheibe 24 ab und weisen Schlitzsegmente 54 auf, die aus der Ebene des Streifens in der entgegengesetzten Richtung verformt sind. Die ungeschlitzten Segmente aller Komponenten zusammen definieren die kontinuierlichen Bänder 32, die sich über den Streifen 10 erstrecken und den flachen Abschnitten 44 und 46 der Scheiben 22 bzw. 24 entsprechen.
Wenn der Streifen den Eingriffsbereich der Walzen 16 und 18 verlässt, stellt ein Satz von Abstreiferstäben 60 die Trennung des vorgeformten Streifens von der ersten Walze 16 sicher. Beim Lösen von der Walze 16 folgt der vorgeformte Streifen 62 der zweiten Walze 18 für einen zweckmäßigen Abstand, z. B. eine Vierteldrehung, wie in 1 gezeigt, zu einem Eingriffsbereich der zweiten Walze 18 und gegenüberliegenden dritten Walze 20, die beabstandete Scheiben 26 mit Scheibenkomponenten 74 aufweist, die aus effektiven Schneidkanten 72 und Seitenwandaussparungen 75 bestehen. Die Schneidkanten 72 und Seitenwandaussparungen 75 der Scheiben 26 sind auf dem Umfang beabstandet, um sich auf abwechselnden Seiten bei der Drehung der Walzen auf Scheibenkomponenten 76 auszurichten, die aus Seitenwandaussparungen 77 und Schneidkanten 79 in Scheiben 24 der zweiten Walze 18 bestehen, die sich auf dem Umfang von abwechselnden flachen Abschnitten 46 erstrecken, um den Durchgang von abwechselnden Bändern in jeder Linie von Schlitzen ohne Schlitzen zu ermöglichen, welche zwischen benachbarten Komponenten durch den Eingriff der ersten und der zweiten Walze gebildet werden. Gleiche Seitenwandaussparungen 75 oder 77 treten in abwechselnden Positionen in den gegenüberliegenden Flächen der Scheiben sowohl der zweiten als auch der dritten Walze auf. Die Schneidkanten 72 der Scheibenumfänge durchdringen den Streifen, um die Schlitze durch abwechselnde Bänder in einer versetzten Beziehung auszudehnen (2), wobei somit das zweistufige Schlitzen vollendet wird, was die seitliche Divergenz von Streifenkanten ermöglicht, um diamantförmige Netze zu bilden. Abstandsscheiben 78 sind zwischen benachbarten Scheiben 22, 24 und 26 der drei Walzen angeordnet.
Mit Bezug nun auf 4, 5 und 6 besitzt ein Paar von Walzen 116, 118 mit jeweils mehreren beabstandeten Scheiben 122, 124, die jeweils an Wellen 123, 125 montiert sind, identische bearbeitete Umfangskanten 126, 128. Die Wellen 123, 125 sind für die Drehung zwischen einem Paar von beabstandeten Seitenwänden 127, von denen eine der Beschreibungsklarheit halber gezeigt ist, zapfengelagert. Die Umfangskante 126 jeder Scheibe 122 besitzt eine konvex geformte Werkzeugoberfläche 136, die so ausgelegt ist, dass sie mit einer identischen konvexen Werkzeugoberfläche 138 von gegenüberliegenden benachbarten Scheiben 124 zusammenpasst und in Eingriff steht, um einen Abschnitt des Streifens 110 dazwischen zu schlitzen, um Querreihen von konvexen Schlitzsegmenten 142 aus jeder Seite der Ebene des Streifens 110, wie am deutlichsten in 6 und 7 gezeigt, zwischen Querbändern 132 zu verformen und auszulenken, wie vorstehend mit Bezug auf die Querbänder 32 in 2 beschrieben wurde. Die Werkzeugoberflächen 136 und 138 wechseln mit im Wesentlichen flachen Abschnitten 144 und 146 an ihren jeweiligen Scheiben ab und sind beabstandet, um in Wechselwirkung stehende Umfangsflächen vorzusehen, wenn sich die Walzen drehen. Die Scheiben 122, 124 weisen radiale Nuten 174, 176 auf, die in den gegenüberliegenden Seitenwänden von abwechselnden flachen Umfangsabschnitten 144, 146 einander gegenüberliegend ausgebildet sind, wie am deutlichsten in 6 gezeigt.
Während der Drehung der Walzen kommen die konvex geformten Werkzeugoberflächen 136 aller Scheiben 122 der Walze 116 mit gleichen konvex geformten Werkzeugoberflächen 138 von benachbarten Scheiben 124 der gegenüberliegenden Walze 118 in Eingriff, um Längsschlitze vorzusehen, wenn die gekrümmten Oberflächen die Ebene des Streifens durchdringen, damit die konvex geformten Werkzeugoberflächen 136 die Schlitzsegmente 142 zwischen Schlitzen in Räume dehnen, die zwischen benachbarten Scheiben liegen, die durch Abstandsscheiben mit schmälerem Radius, nicht gezeigt, vorgesehen sind. Die im Wesentlichen flachen Abschnitte 144, 146 der benachbarten Scheiben werden quer auf dem Umfang ausgerichtet und voneinander beabstandet, um ungeschlitzte Segmente zu halten, die zusammen Querbänder 132 bilden, die am deutlichsten in 7, 8 und 9 gezeigt sind. In gleicher Weise dehnen die konvex geformten Werkzeugoberflächen 138 der Scheiben 124 benachbarte Schlitzsegmente 154 in Räume zwischen den benachbarten Scheiben auf der entgegengesetzten Seite der Ebene des Streifens.
Die gegenüberliegenden abwechselnden radialen Nuten 174, 176 in benachbarten Scheibenseitenwänden vermeiden das Schlitzen von benachbarten flachen Abschnitten 144, 146, wie in vorstehend beschriebener 6 gezeigt, wohingegen die Abwesenheit von Nuten in jedem zweiten flachen Abschnitt 144, 146 verursacht, dass die radial überlappenden flachen Oberflächen den Streifen dazwischen scheren und schlitzen. Das Schlitzmuster, das links gezeigt ist, wie in 9 betrachtet, wird für den Streifen vorgesehen, was die seitliche Ausdehnung in das diamantförmige Netz 149 ermöglicht, wie rechts gesehen, wie in 9 betrachtet, wie z. B. mittels einer drehenden Ausdehnung, wie im Einzelnen in den US-Patenten Nr. 4 291 443 und Nr. 4 315 356 beschrieben.
Mit speziellem Bezug auf 4 und 5 ist die Walze 180 für die Anlage an der Walze 118 drehbar montiert, die sich an der Welle 129 dreht, um eine Mitten- und Kantenführung vorzusehen, wie z. B. durch Walzformen eines longitudinalen Mittelsteges 182 (8 und 9) durch Eingriff des Umfangssteges 184 der Walze 180 mit einer angepassten Umfangsaussparung 187 der Walze 118 und Perforieren der Seitenkanten, wie durch die Ziffer 185 bezeichnet, durch Eingriff von gleich beabstandeten Umfangsvorsprüngen 186 an jedem Ende der Walze 180 mit angepassten Umfangsaussparungen 188 an der Walze 118, um den Kantengriff für die anschließende seitliche Ausdehnung in das fertig gestellte Maschenprodukt zu erleichtern. Der Steg 184 und die Vorsprünge 186 mit angepassten Umfangsaussparungen können an den gegenüberliegenden Walzen umgekehrt werden.
Beim Zuwenden zu 10 zeigt eine vergrößerte Photographie eines Längsabschnitts eines geschlitzten und geformten Abschnitts eines Streifens, der gemäß dem Stand der Technik, der in 1–3 dargestellt ist, hergestellt wurde, die Unsymmetrie von Drähten und Knoten am oberen Teil des Streifens im Vergleich zum unteren Teil des Streifens. Die Vorform-Schlitzeinrichtungen an der zweiten Walze 18 verleihen der entgegengesetzten Seite des Streifens, d. h. auf der Seite des Streifens benachbart zur dritten Walze 20, eine zusätzliche Dehnung, Drahtformung und Knotenbildung Die dritte Walze 20, die mit der Walze 18 zusammenarbeitet, um die abwechselnden Knoten zu schlitzen, fügt keine entsprechende zusätzliche Dehnung, Drahtformung und Knotenbildung zur entgegengesetzten Seite des Streifens, d. h. auf der Seite des Streifens benachbart zur zweiten Walze 18, hinzu. Mit einer unvollständigen Bildung und Dehnung von Elementen auf einer Seite des Streifens, wie in 10 gezeigt, tritt für eine Auslenkung von 50 % eine ungleichmäßige Dehnung der Drähte auf, die zu Brüchen der Drähte während der anschließenden Ausdehnung oder zu einem vorzeitigen Korrosionsausfall während der Batterielebensdauer führt.
Mit Bezug auf 11 zeigt eine vergrößerte Photographie eines Längsabschnitts eines geschlitzten und geformten Abschnitts eines Streifens, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, symmetrische Drähte und Knoten am oberen und unteren Teil des Streifens. Das gleichzeitige und gleichmäßige Dehnen und Drahtformen mit Vollendung der Knotenschlitzung in dem einstufigen Vorgang der Erfindung ermöglicht eine Auslenkung auf ein höheres Ziel von bis zu 50 % oder mehr der Drähte. Gleichmäßig gedehnte Drähte über den ganzen geschlitzten und geformten Streifen bis zu einer Länge, die bisher nicht möglich war, ermöglicht die Ausdehnung auf ein leichteres Mascheprodukt mit einem Minimum an Drahtbrüchen und Metallspannung.
Es ist erwünscht, Drähte in der Form einer Keule oder eines abgerundeten Dreiecks mit einem Dreieckseitenverhältnis vom vorderen Arm zum hinteren Arm in der Bewegungsrichtung von mehr als 1:1 und vorzugsweise 1:1,3 bis 1:1,5 zu formen, um die unerwünschte Hinterendverdünnung zu minimieren, wie im US-Patent Nr. 4 297 866 beschrieben. Der Streifen des Standes der Technik von 10 besitzt ein Armverhältnis vom vorderen Arm zum hinteren Arm von etwa 1:1 für die obere Keule, wobei die obere Keule weniger Dehnung aufweist als die untere Keule. Der geformte Streifen der vorliegenden Erfindung, der in 11 gezeigt ist, besitzt ein Armverhältnis vom vorderen Arm zum hinteren Arm für sowohl den oberen als auch vorderen Arm zum hinteren Arm für sowohl die obere als auch die untere Keule von etwa 1:1,3 mit gleichmäßiger Dehnung sowohl der oberen als auch unteren Drähte für eine Auslenkung von 50 %.
12 stellt eine Batterie 100 mit einem Kunststoffgehäuse 102 mit einer Abdeckung 104 mit Lüftungsabdeckungen 106 dar, das die Batterieelektrodenplatten enthält, die die durch das Verfahren der Erfindung hergestellt wurden. Die Platten mit einer Paste 107 sind als negative Platten 92, die mit positiven Platten 94 abwechseln, die durch Plattenscheider 112 voneinander getrennt sind, vertikal gestapelt. Die Gitteransätze 114 der negativen Platten 92 sind durch einen Metallleiter 115 mit einer negativen Batterieklemme 113 verbunden und die Gitteransätze (nicht dargestellt) der positiven Platten 94 sind durch einen Metallleiter 117 mit einer positiven Batterieklemme 119 verbunden. Eine Schwefelsäurelösung, nicht gezeigt, ist in einer ausreichenden Menge zugegeben, um die Batterieplatten für den Betrieb der Batterie unterzutauchen.
Es ist selbstverständlich, dass andere Ausführungsformen und Beispiele der Erfindung für einen Fachmann leicht ersichtlich sind, wobei der Schutzbereich der Erfindung in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Verfahren zum Bilden eines Schlitzes und einer vorgeformten Lage in einem Schritt für die Herstellung einer ausgedehnten Maschenlage (149) aus einem verformbaren Streifen (110), das die Schritte des gleichzeitigen Schlitzens und Formens wenigstens eines Abschnitts des Streifens (110) umfasst, der in Randabschnitten enthalten ist, um mehrere in Längsrichtung verlaufende drahtähnliche Komponenten (142, 154) zu bilden, wobei die Komponenten lang gestreckte Schlitzsegmente (142, 154) aufweisen, die aus der Ebene des Streifens (110) verformt sind, und wobei abwechselnde Schlitzsegmente (132) in der Ebene des Streifens gehalten werden, wobei die lang gestreckten Schlitzsegmente (142) von seitlich benachbarten Segmenten und von den Randabschnitten getrennt sind und aus der Ebene des Streifens im Wesentlichen konvex geformt sind, wobei sich Schlitzsegmente (154) in seitlich benachbarten Komponenten von gegenüberliegenden Seiten der Ebene des Streifens erstrecken und die abwechselnden Schlitzsegmente (132), die in der Ebene des Streifens gehalten werden, gemeinsam Knoten (132) definieren, die sich zumindest über die Breite der einen oder der mehreren drahtähnlichen Komponenten (142, 154) über den Abschnitt des Streifens erstrecken, gekennzeichnet durch das Bilden eines longitudinalen Mittelstegs (182) in dem Streifen, um den Streifen mittig zu führen, das Bilden von gleich beabstandeten Perforationen (158) in gegenüberliegenden Kantenrandabschnitten des Streifens und das Ausdehnen des Streifens und der vorgeformten Lage für die Produktion einer ausgedehnten Maschenlage (149) durch drehendes Ausdehnen durch Greifen der gleich beabstandeten Kantenperforationen (185) für eine seitliche Ausdehnung, während der Streifen mittig geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die gleich beabstandeten Perforationen in einem nachfolgenden Schritt gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der verformbare Streifen Blei oder eine Bleilegierung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die im Wesentlichen konvex geformten Schlitzsegmente (142, 154) bis zu einer Auslenkung von 50 % verformt sind.
Vorrichtung zum Formen lang gestreckter abwechselnder Schlitzsegmente in einem verformbaren Streifen (110), die ein Paar gegenüberliegender Walzen (116, 118) umfasst, wovon jede mehrere beabstandete Scheiben (122, 124) besitzt, die gegenüberliegende Seitenwände und in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete, konvex geformte Werkzeugoberflächen (136, 138), die mit im Wesentlichen flachen Oberflächen (144, 146) abwechseln, besitzen, wobei die Scheiben radiale Nuten (174, 176) besitzen, die in den gegenüberliegenden Seitenwänden abwechselnder flacher Umfangsoberflächen (144, 146) ausgebildet sind, wobei Umfangsoberflächen (136, 138) von gegenüberliegenden Walzen (116, 118) so beschaffen sind, dass sie mit einem dazwischen sich bewegenden verformbaren Streifen (110) in Wechselwirkung treten können, um konvexe Segmente (142, 154) und abwechselnde Knoten (132) in dem Streifen zu schlitzen und zu bilden, indem die geformten Werkzeugoberflächen (136, 138) ineinander greifen, gekennzeichnet durch eine dritte Walze (180), die eine im Wesentlichen glatte Umfangsoberfläche besitzt, gegenüber einer der beiden gegenüberliegenden Walzen (116, 118), um den verformten Streifen (110) dazwischen aufzunehmen, gleich beabstandete Umfangsvorsprünge (186), die an jedem Ende der dritten Walze (180) der gegenüberliegenden Walze oder an einer der beiden gegenüberliegenden Walzen (116, 118) ausgebildet sind, um mit einer angepassten Umfangsaussparung (188) in der anderen Walze in Eingriff zu gelangen, um Seitenkanten des verformten Streifens (110) zu perforieren, und einen mittigen Umfangssteg (184), der auf der dritten Walze (180) oder auf einer der beiden gegenüberliegenden Walzen (116, 118) ausgebildet ist, um mit einer angepassten Umfangsaussparung (185) in der anderen Walze in Eingriff zu gelangen, um eine longitudinale mittige Rippe (182) in dem verformten Streifen (110) walzzuformen, wobei die dritte Walze (180) und die erste gegenüberliegende Walze so beschaffen sind, dass sie mit dem zwischen ihnen sich bewegenden verformten Streifen (110) in Wechselwirkung treten können, um Kantenzentrierungsmittel und perforierte Seitenkanten an dem verformten Streifen zu schaffen.