DE693600C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sammlerplatten - Google Patents

Description

Es ist bereits bekannt, Akkumulatorenplatten durch Eingießen einer in aktive Masse überführbaren Metallegierung in die Felder eines Gitters herzustellen, deren Schmelzpunkt nur wenig über oder mehr oder weniger unter dem des Gittermaterials liegt. Um ein Schmelzen oder Verformen der Gitterstäbe zu vermeiden, ist hierbei außerdem vorgeschlagen worden, das Gitter mit einer vor oder wäh--ο rend der Formierung der Akkumulatorenplatte zu entfernenden Schutzschicht zu versehen. Bei der Herstellung von Akkumulatorenplatten im Einstreichverfahren sind ferner u. a. Gitter verwendet worden, bei denen in die einzelnen

■ 5 Felder strahlenartige Vorsprünge hineinragen.

Zur Herstellung von das Plattengerippe

bildenden Gittern sind bereits aufklappbare Gießformen vorgeschlagen worden, mittels denen an ein eingelegtes Bleiblech rippenartige Vorsprünge" angegossen^ wer den können oder bei denen der Einguß von einer Gitterschmalseite aus erfolgt, um so die Form für das Gitter allmählich steigend vollaufen zu lassen.

Ferner kamen zur Gitterherstellung schon selbsttätig arbeitende Gießmaschinen zur Anwendung, bei denen das Gittermetall von außen sternartig und drehbar angeordneten Gitterformen zugeführt wird.

Um das Herausnehmen von bei der Platten-, herstellung angefertigten Gußstücken aus einer zweiteiligen Form zu erleichtern, hat man bereits besondere Auswerferstifte vorgesehen.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die geschmolzene, in aktive Masse überführbare Metallegierung in mehreren Teilströmen im wesentlichen senkrecht zur Gitterfläche unmittelbar in eine das Gitter enthaltende Form eingeleitet wird, bei der jede Gitterzelle oder Zellengruppe eine durch die 4« Gitterstäbe und die Formplatten gebildete selbständige Teilform mit einem eigenen Einguß darstellt.

Das Eingießen der Metallegierung in die_ Form und die Gitterfelder erfolgt in an sich bekannter Weise unter Abschluß durch neutrales (inertes), vorher in die Form eingeleitetes Schutzgas.

Der die Legierung aufnehmende Schmelztiegel wird in drehende Bewegung versetzt 5" und die am Tiegel angebrachte und mit ihm fest verbundene Form entsprechend den Tiegelbewegungen fortschreitend gefüllt. Die fertiggegossene Sammlerplatten werden dann

nach jedem Gießvorgang durch Öffnen der wärmeableitenden Formplatten entfernt.

Die Eingußköpfe werden von dem fertigen

Gußstück durch Stoßstifte, die sämtliche Massefelder etwa gleichzeitig durchdringen und in die Eingußkanäle eintreten, entfernt.

Bei der Vorrichtung zur Durchfühung dieses

Verfahrens ist an dem Gußtiegel die eine der Formplatten angebracht und durch ein Scharnier mit der äußeren Formplatte verbunden.

Die mit dem Gußtiegel verbundene Platte weist Anschläge o. dgl. zur Aufnahme des in den einzelnen Feldern in an sich bekannter Weise mit strahlenartigen Vorsprüngen versehenen Gitters auf, das durch Öffnungen dieser Formplatte gefüllt wird, während in entsprechenden Öffnungen der angelenkten Platte die Stoßstifte zum Durchdringen der Massefelder vorgesehen sind.

a» Zur Abführung des Schutzgases sind beide Formplatten mit Rillen versehen.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Gießverfahrens ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar zeigen

Abb. ι den um eine Welle rotierenden Schmelz- und Gußtiegel,

Abb. 2 den Tiegel mit einer Gießvorrichtung in der Entnahmestellung,

Abb. 3 die Gießmaschine um i8o° gegenüber Abb. 2 gewendet,

Abb. 4 einen Teilschnitt durch den Gußtiegel mit der Vorrichtung zur Herstellung der Öffnungen in der fertiggegossenen Platte. Abb. 5 die gleiche Vorrichtung, jedoch in zurückgezogener Stellung der Stoßstifte,

Abb. 6 veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform einer fertigen Platte, Abb. 7 ein zu der- Herstellung der Platte nach Abb. 6 verwendetes Gitter.

Das Gitter der Sammlerplatte besteht aus beliebigem Metall oder· sonstigen geeigneten Werkstoffen. In erster Linie findet jedoch Hartblei Verwendung. Die Gitterfelder werden mit einer Bleialkalilegierung,' am zweckmäßigsten mit Bleinatrium, oder einer ähnlichen aktivie.rbaren Legierung ausgefüllt, die zur Herstellung von Bleischwamm dienen kann.

Die in schmelzflüssigem Zustand in die .Gitterfelder eingegossene Metallegierung füllt diese vollständig aus. Unerwünschte Oxydationsvorgänge sind dadurch weitestgehend ausgeschaltet, daß der Gußtiegel und die Gußform mit Schutzgas unter Überdruck angefüllt sind. Der Gußtiegel ist gemäß der z. B. dargestellten Ausführungsform als rotierende Kammer 1 ausgebildet, in der eine Gas- oder elektrische Heizung 2 vorgesehen ist. Vor-Sprünge oder sonstige Hilfsmittel 3 bewirken ein gutes Durchmischen der Legierung.

Der Tiegel rotiert um eine Welle 4, die zur Zuführung des Schutzgases oder auch zur kontinuierlichen Zuführung der Legierungsbestandteile Verwendung finden kann. Der Heizstrom kann durch Schleifkonktakte 5 zugeführt werden. In unmittelbarer Verbindung mit dem Tiegel 1 steht die Gießvorrichtung, die aus der Grundplatte 6 und der angelenkten Bodenplatte 7 besteht. Der Verschluß erfolgt durch eine Hebelverriegelung 8.

Die Herstellung der Platten erfolgt in der Weise, daß ein vorbereitetes Gitter zwischen die Formplatten 6 und 7 eingelegt wird. Die Form wird dann geschlossen, der Tiegel 1 gemaß der Pfeilrichtung in Abb. 2 und 3 in Drehung versetzt, so daß die geschmolzene, in aktive Masse überführbare Legierung durch die Öffnungen 9 (Abb. 5) in mehreren Teilströmen im wesentlichen senkrecht zur Gitterfläche unmittelbar in die Gußform eintritt. Jede Gitterzelle oder Zeilengruppe stellt eine durch die Gitterstäbe und die Formplatten 6, 7 gebildete selbständige Teilform mit einem eigenen Einguß 9 dar (Abb. 5). Vor dem Eintreten der Legierung durchstreicht das Schutzgas die Form, die mit nicht dargestellten Rillen zu dessen Abführung versehen ist. Eine Dichtung bzw. Wärmeisolierung 10 ist zwischen Gußform und Tiegel eingeschaltet.

Die Eingußöffnungen 9 der- Formplatte 6 sowie entsprechend große Bohrungen in dem Formdeckel 7 dienen zur Führung der Stifte 11, mit denen in die fertiggegossene Platte, wenn möglich unmittelbar vor deren völliger Erstarrung, Öffnungen gestoßen werden. Die Stifte 11, die auf einer gemeinsamen Platte 12 (Abb. 4 und 5) angeordnet und mit dieser vorgeschoben und zurückgezogen werden können, treten durch die Öffnungen der Platte7, durchdringen die mit Metallegierung angefüllten Felder der Platte, treten durch die Öffnungen 9 der Grundplatte 6 und stoßen hierbei die Angußköpfe aus den Öffnungen 9 heraus, so daß diese in das Schmelzbad zurückgelangen. Gleichzeitig werden beim Rückgang der Stifte 11 die Ausgußöffnungen 9 wieder freigelegt. Die Stifte n bzw. deren Grundplatte 12 können durch einen am Maschinengestell entsprechend gelagerten Anschlag 13 gesteuert werden, der "» bei den Bewegungen des Tiegels 1 mit einem Anschlag der Hebelsteuerung 14 in Berührung gebracht wird und bei Betätigung der Hebelsteuerung 14 auf den Zahntrieb einwirkt, der die Grundplatte 12 mit den Stiften 11 hebt oder senkt.

Alle Abmessungen der Platte und des Gitters richten sich nach den elektrischen und mechanischen Anforderungen. Die Plattenfelder 16 werden nach den Polfahnen 17 vorteilhaft iac kleiner. In den Plattenfeldern 16 sind in der Ebene der Platten an den Begrenzungsrändern

in bekannter Weise strahlenartige Vorsprünge 18 vorgesehen, die in die aktive Masse hineinragen, diese halten und einen guten Stromübergang bewirken. Die strahlenartigen Vor-Sprünge i8 können mitgepreßt, mitgegossen oder sonst in beliebiger Weise hergestellt sein.

Durch öffnen der Form 6, 7 wird das Gitter,

das mit der zur Bildung der aktiven Masse bestimmten Legierung vollkommen ausgefüllt ist, herausgenommen.. Das Öffnen und Schließen der Gußform erfolgt im Rhythmus der Rotation der Tiegels 1. Es können hierbei mechanische oder elektrische Steuermittel vorgesehen sein, die das Öffnen und Schließen der Form 6, 7,8 in der jeweils geeigneten Stellung des Tiegels bewirken. Es können an einem Tiegel auch mehrere Plattengußformen angeordnet sein. Doch ist dann darauf zu achten, daß in die Gußform stets eine ausreichend durchgemischte Legierung gelangt.

Die Temperatur der Plattengußform wird während des Arbeitsvorganges geregelt. Hierzu kann die Gießform selbst durch Anordnung

.25 von Rippen, Beheizungsvorrichtungen, Durchlaufkühlung 0. dgl. für die Wärmeableitung so ausgebildet sein, daß die durch die Öffnungen 9 eingegossene Metallegierung die unter Schutzgas stehende Form -schnell und vollständig beim Gießen in alle Ecken ausfüllt und möglichst schnell erstarrt. Hierbei wird jedoch das in die Gießform eingelegte Gitter, das meist einen niedrigeren Schmelzpunkt als die Metallegierung hat, nicht zum Schmelzen gebracht. Auch wird der Zustand des Gitters chemisch oder mechanisch in keiner Weise verändert. Statt des Gitters können auch sonstige Trägerschichten, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als die Metalllegierungen haben, mit dieser Übergossen oder vereinigt werden. Die Formwandungen leiten infolge der beschriebenen Ausgestaltung und Bedienung der Guß'form durch unmittelbare Berührung und infolge Aufliegens des Gitters auf möglichst großer ununterbrochener Oberfläche den Wärmeinhalt der schmelzflüssigen Metallegierung teils direkt und teils durch das Gitter hindurch ab, so daß das Gitter keine wesentliche Temperaturerhöhung erleidet. Durch das Eingießen in mehreren Teilströmen können die Sammlerplatten in * wesentlich kürzerer Zeit als bisher hergestellt werden. Außerdem kann jedem dieser Teilströme die Wärme schneller und leichter entzogen werden, als dies bei einer größeren zusammenhängenden Legierungsmasse möglich ist. Verbindungskanäle zwischen den einzelnen Gitterzellen und sonstige bisher verwendete gießtechnische Hilfsmittel kommen in Fortfall. Sämtliche Gitterstäbe können dadurch mit den kälteren Formwandungen zwecksschneller Wärmeabführung weitestgehend in Berührung stehen.

.Wie Abb. 6 zeigt, ist bei,, der fertig' mit Masse' ausgefüllten Platte das Gitter noch zu erkennen, so daß jedes 'Gitterfeld 16 für sich abgeschlossen ist. Die Öffnungen 19 in den Gitterfeldern, die mittels der Stifte 11 hergestellt worden sind, können in beliebiger Anzahl vorgesehen werden.

Die nach der Erfindung hergestellten Sammlerplatten sind äußerst homogen, leicht, sehr widerstandsfähig und unenipnndlich gegen Strom- und Ladeschwankungen.

Der Gießvorgang kann einen Teil des gesamten Fertigungsprozesses bilden, indem das Ausfüllen aller Gitterfelder unter unmittelbar anschließender Herstellung der Öffnungen 19 bei einer Umdrehung des Tiegels 1 fortlaufend als Teil eines ununterbrochenen Arbeitsganges durchgeführt wird.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Sammlerplatten durch Eingießen einer durch Zersetzung in- aktive Masse überführbaren Metallegierung, ζ. B. von Bleialkalimetall, in die Felder eines Gitters unter vorteilhafter Erhitzung der Legierung über den Schmelzpunkt des Gittermaterials, dadurch gekennzeichnet, daß die geschmolzene Legierung in mehreren Teilströmen im wesentlichen senkrecht zur Gitterfläche unmittelbar in eine das Gitter enthaltende Form eingeleitet wird, bei der jede Gitterzelle oder Zellengruppe eine durch die Gitterstäbe und die Formplatten gebildete selbständige Teilform mit einem eigenen Einguß darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingießen der zur Umwandlung in aktive Masse dienenden Metallegierung in die Form und die Gitterfelder in an sich bekannter Weise unter «05 Abschluß durch ein indifferentes, vorher in die Form eingeleitetes Schutzgas erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Legierung aufnehmende Schmelztiegel in drehende Bewegung versetzt und die am Tiegel angebrachte und mit ihm fest verbundene Form entsprechend den Tiegelbewegungen fortschreitend gefüllt wird, worauf die fertiggegossenen Sammlerplatten nach jedem Gießvorgang durch öffnen der wärmeableitenden Formplatten entfernt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingußköpfe von dem fertigen Gußstück durch

Stoßstifte, die sämtliche Massefelder etwa gleichzeitig durchdringen und in die Eingußkanäle eintreten, entfernt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenzeichnet, daß an dem Gußtiegel (1) die eine der Formplatten (6) angebracht und durch ein Scharnier mit der äußeren Formplatte (7) verbunden ist und die Platte (6) Anschläge 0. dgl. zur Aufnahme des in den einzelnen Feldern in an sich bekannter Weise mit strahlenartigen Vorsprängen versehenen Gitters aufweist, . das durch Öffnungen der Formplatte (6) gefüllt wird, während in entsprechenden Öffnungen der Platte (7) die Stoßstifte zum Durchdringen der Massefelder vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten (6,7) mit Rillen zum Abführen des Schutzgases versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

IiEnHUCKr in DF.n