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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Trockenzelle, die relativ
klein ist und eine zylindrische Form aufweist. Des Weiteren bezieht
sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen
eines äußeren Metallmantels
der Trockenzelle.
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STAND DER
TECHNIK
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Da
als Material für äußere Mäntel einer
kleinen zylindrischen Trockenzelle anstelle von Papier Metall verwendet
wird, wurde ihr Leckage-Dichtigkeitsvermögen verbessert, wodurch die
Leistungsfähigkeit
der Trockenzelle erhöht
worden ist. Solch ein metallischer äußerer Mantel einer Trockenzelle
(der einfach als äußerer Metallmantel
bezeichnet wird) wird gemeinhin in einem Herstellungsverfahren,
wie es in 6 gezeigt ist, hergestellt.
Das Verfahren beginnt mit einem Zerschneiden eines Bandmaterials, das
eine Dicke von ungefähr
0.2 mm aufweist und aus verzinntem Stahl hergestellt ist, in rechtwinklige Grundblätter 1 mit
vorbestimmten Abmessungen, beispielsweise einer Breite von 785 mm
und einer Länge
von 850 mm, wie in 6(a) gezeigt. Danach wird
ein Schlitzen und ein Beschneiden zweier Kanten mit einer Breite
von ungefähr
2 mm entlang beider gegenüberliegender
Seiten des Grundblattes 1 durchgeführt. Nach dem Entfernen der
zwei Kantenstücke 2 werden
Schlitze ausgebildet, die gleich beabstandet und parallel zu den
Seiten des Grundblattes 1, wie es durch die doppelt gepunktete
Strichpunktlinien in 6(b) angezeigt
ist, angeordnet sind. Das Grundblatt 1 wird dann entlang
dieser Schlitze in eine Gruppe von Zwischenstreifen 3,
wie in 6(c) gezeigt, zerschnitten.
Jeder Zwischenstreifen 3 wird mit einer gegebenen Stanzplatte
bzw. Stanzmatrix, wie in 6(d) gezeigt,
ausgestanzt, wodurch eine Anzahl von Metallmantelrohlingen 4, wie
in 6(e) gezeigt, hergestellt wird.
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Der
Metallmantelrohling 4 wird dann zu einer Zylinderform,
wie in 6(f) gezeigt, aufgerollt. Während zwei
Seitenkanten 4a und 4b des Rohlings 4 miteinan der
in Anlage gebracht werden, wird eine Basis 4c nach innen
gekrümmt,
um einen Boden 5 auszubilden, wodurch ein zylindrischer äußerer Metallmantel 7 mit
einem Boden erzeugt wird. Dem äußeren Metallmantel 7 wird
durch das offene Ende desselben ein Zellenelement eingeführt, das
ein Leistungserzeugungselement aufweist, das in einen Zinkbehälter gefüllt und
von einer Isolationsröhre
umhüllt
ist. Das obere Ende 4d des äußeren Metallmantels 7 wird
dann nach innen gekrümmt,
um mittels eines Isolationsringes gegen die Schulter des Zellenelementes
gedrückt
zu werden, wodurch eine kleine zylindrische Trockenzelle 8,
wie in 5 gezeigt, hergestellt wird.
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Der
rechtwinklige Rohling 4, der aus dem Zwischenstreifen 3 ausgestanzt
worden ist, weist Aussparungen 9a, 9a, 9b, 9b an
vier Ecken desselben auf, die durch Entfernen dreieckiger Segmente hergestellt
worden sind (siehe 6(e)). Wenn der Rohling 4 aufgerollt
ist und seine Basis 4c oder sein oberes Ende 4d nach
innen gekrümmt
ist, wobei das Zellenelement darin enthalten ist, grenzt jedes Paar von
Aussparungen 9a, 9a oder 9b, 9b an
einer oberen oder unteren Seite aneinander entlang einer Verbindung 10 zwischen
den zwei Seitenkanten 4a und 4b oder entlang der
radialen Richtung R des äußeren Metallmantels 7 an,
wodurch eine gerollte Anlageverbindung 11, wie in 5 gezeigt,
ausgebildet wird.
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Insbesondere
wird zum Ausbilden der gerollten Anlageverbindung 11 der
Rand des äußeren Metallmantels 7 an
seinem oberen Ende in eine bestimmte halbzylindrische Rollform gedrückt, die
einen gekrümmten
Querschnitt aufweist. Da das obere Ende des äußeren Metallmantels 7 fortschreitend
gekrümmt
wird, um eine gleichmäßige Kurve
um seinen gesamten Umfang herum auszubilden, grenzen die einander
gegenüberliegenden
Aussparungen 9a, 9b ununterbrochen bzw. stetig
von der äußeren Seite
bis zu der inneren Seite aneinander an. Wenn die Aussparungen 9a, 9a gekrümmt werden,
um aneinander anzuliegen, wird eine beträchtliche Spannung lokal entlang
der gerollten Anlageverbindung 11 ausgeübt und die Krümmungsspannung
ist darauf konzentriert, wodurch Beulen verursacht werden.
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Des
Weiteren variiert das Zellenelement, das dem äußeren Metallmantel 7 eingeführt worden
ist, bezüglich
seiner Höhe.
Wenn das Zellenelement kurz ist, wird eine zusätzliche Spannung ausgeübt, nachdem
die zwei Aussparungen 9a, 9a zueinander in Anlage
gebracht worden sind, um die gerollte Anlageverbindung 11 auszubilden.
Eine derartige Krümmungsspannung,
die lokal konzentriert ist, verursacht Dellen bzw. Kerben 12 auf
jeder Seite der Anlageverbindung, wie in 5 gezeigt,
die das Erscheinungsbild des äußeren Metallmantels 7 beeinträchtigen.
Zudem werden die zwei Aussparungen 9a, 9a fest
entlang der gerollten Anlageverbindung 11 aneinander gedrückt, wobei
ein Abdichtungselement der Zelle fest gedrückt wird, durch das das Auslassen eines
Gases aus der Zelle behindert werden kann, wenn der Gasdruck innerhalb
der Zelle 8 unerwartet steigt.
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Um
das Ausbeulen zu verhindern, wurde eine verbesserte zylindrische
Trockenzelle vorgeschlagen, bei der vier Ecken eines äußeren Metallmantelrohlings
an oberen und unteren Enden von beiden Seiten abgerundet sind, indem
Segmente unterschiedlicher Längen
und Höhen
entfernt worden sind, die in einem speziellen Verhältnis bestimmt
worden sind (wie in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. 1-19053 offenbart). Es ist jedoch notwendig, den Rohling der
zylindrischen Trockenzelle zu einer gewünschten Form bei einer präzisen Steuerung
der Formschneideoperation zu zerschneiden. Insbesondere beim Herstellen
kleiner Trockenzellen ist es schwierig, die Konfiguration der winzigen Rohlinge
präzise
zu steuern, wenn sie ausgestanzt werden. Auf der anderen Seite wird
der äußere Metallmantel
für größere Trockenzellen
durch Laserschweißen
verbunden, wodurch das Ausbeulen verhindert wird. Das Laserschweißen wird
jedoch im Allgemeinen nicht verwendet, um kleine Trockenzellen herzustellen,
da mit dem Laserschweißen
eine niedrige Produktivität
und hohe Herstellungskosten verbunden sind.
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Um
die kleinen Aussparungen 9a, 9b mit der gewünschten
Konfiguration an vier Ecken des Metallmantelrohlings 4 in
dem Herstellungsprozess des äußeren Metallmantels 7,
wie er oben beschrieben worden ist, auszubilden, gibt es fast keine
Alternative, außer
eine Vielzahl von Rohlingen 4 aus dem rechtwinkligen Zwischenstreifen 3 auszustanzen,
der etwas breiter als ein Paar von Rohlingen 4 ist, die
Seite an Seite, wie in 6(d) gezeigt,
angeordnet sind. Wenn die Gesamtgröße der Trockenzelle groß ist, können die
Aussparungen erzeugt werden, indem vier Ecken eines rechtwinkligen
Streifens abgeschnitten werden. Die Aus sparungen 9a, 9b des Rohlings 4 für kleinere
Trockenzellen sind jedoch normalerweise winzig, d.h., sie haben
eine Höhe
h von 2.2 mm entlang den Seiten 4a und 4b und
eine Breite d von 0.35 mm in einer Richtung von der Seite 4a zu
der Seite 4b. Das Schneidwerkzeug der Schneidmaschine zum
Herstellen solch winziger Aussparungen 9a, 9b muss
extrem scharf sein, was zu einer kürzeren Lebensdauer führt. Zudem
ist es praktisch unmöglich,
einen winzigen Metallmantelrohling 4 an einer gegebenen
Position sicher und präzise
zu halten.
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Dementsprechend
wird eine große
Materialmenge verschwendet, nachdem der Zwischenstreifen 3 ausgestanzt
worden ist, wie in 6(d) gesehen werden
kann. Die Anzahl der Rohlinge 4, die aus dem Zwischenstreifen 3 ausgestanzt
werden, ist begrenzt, wodurch die Produktion ineffizient wird. Unter Berücksichtigung
der Massenproduktion von kleinen Trockenzellen in den letzten Jahren
ist ein derartiges Verfahren, wie es oben beschrieben worden ist
und das den Materialverlusterzeugt, unter ökonomischen Gesichtspunkten
nicht vorteilhaft.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trockenzelle
bereitzustellen, die eine derartige Konfiguration aufweist, dass
jegliche Beulen bzw. Kerben, die durch das Ausbeulen verursacht werden,
wenn gekrümmt
wird, effektiv verhindert werden. Es ist eine weitere Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum effizienten Herstellen der äußeren Metallmäntel bereitzustellen.
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EP-A-333023
offenbart eine Trockenzelle mit einem Metallmantel, der Aussparungen
an beiden Ecken an einer Seitenkante aufweist.
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Um
die oben beschriebenen Probleme zu lösen, stellt die vorliegende
Erfindung eine Trockenzelle bereit, die ein zylindrisches Zellenelement
und einen äußeren Metallmantel
zum Umhüllen
des Zellenelementes umfasst, wobei der Metallmantel durch Rollen
eines Metallmantelrohlings eines rechtwinkligen Metallstreifens
in eine zylindrische Form, um beide Seitenkanten desselben miteinander
in Anlage zu bringen, und durch Rollen und Krümmen eines unteren Endes des
Rohlings nach innen, um einen Boden zu erzeugen, ausgebildet ist,
wobei das Zellenelement in dem Metallmantel durch Rollen und Krümmen eines
oberen Endes des Metallmantels nach innen abgedichtet ist, wobei der
Metallmantelrohling an beiden Ecken einer Seitenkante desselben,
an der die Anlageverbindung ausgebildet ist, mit Aussparungen versehen
ist, und wobei die Aussparungen jeweils an einem oberen Ende und
an einem unteren Ende der anderen Seitenkante des Rohlings angrenzen,
wobei eine gerollte Anlageverbindung entlang einer Richtung ausgebildet
ist, die sich von der radialen Richtung des Metallmantels unterscheidet,
dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Aussparungen an einer
Seitenkante des Metallmantelrohlings so bestimmt ist, dass sie an
beiden Enden des zylindrischen Metallmantels mit dem Längenabschnitt
der anderen Seitenkante korrespondiert, der größer ist als eine Strecke entlang
der radialen Richtung.
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Der
Rohling für
den Metallmantel weist Aussparungen an oberen und unteren Enden
von nur einer Seite desselben auf. Daher berühren die oberen und unteren
Aussparungen direkt ihre entsprechenden Kanten der anderen Seite
zum Schluss des Rollvorgangs. Wenn die Aussparungen mit dem anderen Ende
zum Schluss des Rollvorgangs in Verbindung kommen, um die gerollte
Anlageverbindung auszubilden, ist die Krümmungsspannung nicht lokal
auf die gerollte Anlageverbindung konzentriert, wodurch durch das
Ausbeulen keine Kerben bzw. Beulen erzeugt werden.
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Die
Erfindung ermöglicht
es, dass die zwei Aussparungen an der Seitenkante des Rohlings an ihren
jeweiligen oberen und unteren Enden der anderen Seite angrenzen,
ohne dass Lücken
auftreten. Die gerollte Anlageverbindung einer bevorzugten Konfiguration
kann ausgebildet werden, wobei zu einer besseren Erscheinung der
Trockenzelle beigetragen wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines äußeren Metallmantels
einer Trockenzelle zum Umhüllen
eines Zellenelements in demselben bereitgestellt, wobei das Verfahren
folgende Schritte aufweist:
Zerschneiden eines rechtwinkligen
Blattes aus einem metallischen Material entlang von Linien, die
gleiche Abstände
aufweisen und parallel zu einer Seite des Blattes verlaufen, um
eine Vielzahl von ersten Zwischenstreifen mit einer rechtwinkligen
Form auszubilden,
Zerschneiden des ersten Zwischenstreifens
entlang von Linien, die gleiche Abstände aufweisen und zu der Längsrichtung
orthogonal sind, um eine Vielzahl von zweiten Zwischenstreifen mit
einer rechtwinkligen Form auszubilden,
Zerschneiden des zweiten
Zwischenstreifens mit einem Druckschneider in zwei Teile entlang
einer mittigen Linie und gleichzeitiges Entfernen zweier Kanten mit
einer im Wesentlichen dreieckigen Form an jedem Ende der Linie,
um ein Paar von Metallmantelrohlingen der gleichen Form auszubilden,
die jeweils Aussparungen an oberen und unteren Enden von nur einer
Seitenkante derselben aufweisen, und
Rollen des Rohlings in
eine zylindrische Form, um zwei einander gegenüberliegende Seiten miteinander
in Anlage zu bringen und Rollen und Krümmen des unteren Endes des
zylindrischen Rohlings nach innen, um einen Boden zu erzeugen.
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Gemäß eines
derartigen Verfahrens zum Herstellen der äußeren Metallmäntel können die Aussparungen
leicht und schnell an beiden oberen und unteren Kanten von nur einer
Seitenkante des Metallmantelrohlings erzeugt werden, wenn die zweiten
Zwischenstreifen in zwei Rohlinge während des Stanzprozesses geteilt
werden. Dies ist so, da der zweite Zwischenstreifen an beiden Seiten
der Schneidelinie festgehalten werden kann, wenn er gestanzt wird,
und da es unnötig
ist, Aussparungen an oberen und unteren Kanten der anderen Seite
des Rohlings, wie in dem Stand der Technik, zu erzeugen.
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Verglichen
mit dem konventionellen Verfahren, bei dem eine Gruppe von Zwischenrohlingen
mit einer rechtwinkligen Form aus einem Materialblatt ausgestanzt
wird, minimiert das erfindungsgemäße Verfahren den Materialverlust,
nachdem die Rohlinge gestanzt und zu den Metallmänteln gerollt worden sind.
Die Anzahl der Rohlinge, die aus dem Materialblatt ausgeschnitten
werden, wird erhöht,
wodurch die Produktionseffizienz verbessert wird. Da die Trockenzellen
in großen
Mengen hergestellt werden, kann eine größere Materialersparnis erreicht
werden.
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Es
ist bevorzugt, dass der zweite Zwischenstreifen in zwei Metallmantelrohlinge
durch den Pressschneidevorgang mit einem Stanzwerkzeug geteilt wird,
wobei das Stanzwerkzeug einen Schlitzbildungsabschnitt mit einer
Breite von ungefähr 1
mm und ein Paar von im Wesentlichen dreieckigen Aussparungsbildungsabschnitten
aufweist, die jeweils gleichartig mit einem Ende des Schlitzbildungsabschnittes
verbunden sind. Die Lebensdauer des Stanzwerkzeugs kann durch eine
derartige Konfiguration verlängert
werden.
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Die
erfindungsgemäße Trockenzelle
kann durch das erfindungsgemäße Verfahren
leicht hergestellt werden, bei dem das obere Ende des äußeren Metallmantels
nach innen gekrümmt
und gerollt wird, nachdem ein Zellenelement mit einer zylindrischen Form
in den Metallmantel von der oberen Öffnung desselben eingeführt worden
ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Trockenzelle gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,
wobei (a) eine Perspektivansicht eines oberen Teils der Trockenzelle,
(b) eine Draufsicht derselben, (c) eine longitudinale Quer- und
Halbschnittansicht derselben und (d) eine Vorderansicht eines Rohlings
eines äußeren Metallmantels
ist.
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2 zeigt
Schritte (a) bis (g) zum Herstellen des äußeren Metallmantels der Trockenzelle.
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3 ist
eine halbe longitudinale Querschnittsansicht einer Form, die zum
Krümmen
des äußeren Metallmantels
konstruiert worden ist.
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4(a) und (b) sind Vorderansichten, die Modifikationen
des Rohlings zeigen.
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5 ist
eine Perspektivansicht einer konventionellen Trockenzelle.
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6 zeigt
die Schritte (a) bis (f) einer Herstellung des äußeren Metallmantels der konventionellen
Trockenzelle.
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BESTE ART, DIE ERFINDUNG
DURCHZUFÜHREN
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Trockenzelle 17 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei (a) eine Perspektivansicht eines
oberen Teils der Trockenzelle, (b) eine Draufsicht auf dieselbe,
(c) eine longitudinale Halbschnitt-Querschnittsansicht derselben und (d)
eine Vorderansicht eines Rohlings 19 eines äußeren Metallmantels 18 der
Trockenzelle 17 ist. Ein Charakteristikum dieser Trockenzelle 17 ist,
dass ihre gerollte Anlageverbindung 20 an oberen und unteren
Enden des äußeren Metallmantels 18 entlang
einer Richtung S ausgebildet ist, die sich von der radialen Richtung
R des Metallmantels 18, wie in den 1(a) und
(b) gezeigt, unterscheidet. Der Rohling 19 für den Metallmantel 18 weist
Aussparungen 21a und 21b nur an zwei Ecken desselben
zwischen einer Seite 19a und einer oberen und einer unteren
Seite 19c, 19d auf, wobei die andere Seite 19b nicht
mit Aussparungen versehen ist, wie am besten in 1(d) gezeigt.
Da die zwei Aussparungen 21a und 21b auf einer
Seitenkante 19a des Rohlings 19 ausgebildet sind,
ist die Breite 2d der Aussparungen zweimal größer als
die konventioneller Aussparungen, während die Höhe h, die gleich einem nach
innen zu rollenden Rand des Metallmantels 18 ist, gleich
bleibt.
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Die
Struktur der Trockenzelle 17 wird jetzt erläutert. Wie
in 1(c) gezeigt, ist ein Separator 23, der
mit einem Elektrolyt imprägniert
ist, fest an der inneren Wand eines Anodenzinkbehälters 22 mit
einer zylindrischen Form und einem Boden angeordnet und mit einem
als Kathode wirksames Material oder einer Kathodenmischung 24 gefüllt. Eine
Kohlenstoffelektrode 27, die als ein Kollektor dient, erstreckt sich
durch die Mitte der Kathodenmischung 24. Die obere Öffnung des
Anodenzinkbehälters 22 ist
hermetisch mit einem Abdichtungselement 28 abgedichtet,
durch das die Kohlenstoffelektrode 27 durchgeführt ist.
Die Bodenfläche
des Anodenzinkbehälters 22 ist
mit einer negativen Endplatte 29 gedeckelt, während das
vorstehende obere Ende der Kohlenstoffelektrode 27 mit
einer positiven Endplatte 30 gedeckelt ist. Die Kathodenmischung 24 kann
aus einer Mischung eines aktiven Materials, wie beispielsweise Mangandioxid,
und einem leitenden Material, wie beispielsweise Acetylen-Ruß oder Graphit,
zusammen mit einem Elektrolyt hergestellt sein und ist zu einer zylindrischen
Form und fest um die Kohlenstoffelektrode 27 herum gepresst.
Die Kathodenmischung 24 ist mit dem Separator 23 gewickelt
und in den Anodenzinkbehälter 22 eingeführt, der
dann von einer Isolationsröhre 31 umhüllt wird,
sodass ein Zellenelement 26 gebildet wird. Das Zellenelement 26 wird
in den äußeren Metallmantel 18 eingesetzt,
der an dem oberen Ende desselben gekrümmt wird, und fest in den Metallmantel 18 mit
einem oberen Isolationsring 52 eingepasst, der dazwischen
eingesetzt wird. Die Bezugsziffer 53 bezeichnet einen unteren
Abdichtungsring.
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Das
Verfahren zum Herstellen des äußeren Metallmantels
der Trockenzelle 17 wird im Folgenden unter Bezugnahme
auf 2 erläutert,
die die Schritte in Herstellungsfolge zeigt. Wie in 2(a) gezeigt, wird
ein Bandmaterial aus verzinntem Stahl mit einer Dicke von ungefähr 0.2 mm
in rechtwinklige Blätter 1 mit
gegebenen Abmessungen ähnlich
bzw. gleich dem Stand der Technik zerschnitten. Das Blatt 1 wird dann
mit einer Schlitzeinrichtung entlang der Schneidlinien geschnitten,
die durch die parallelen doppelt gepunkteten Strichpunktlinien bezeichnet sind,
und zu einem Paar von Kantenstreifen 32 mit einer Breite
von ungefähr
2 mm und einer gegebenen Anzahl von ersten Zwischenstreifen 33 mit
einer rechtwinkligen Form parallel zu den Randstreifen 32, wie
in 2(b) gezeigt, zerteilt. Der erste
Zwischenstreifen 33 wird an beiden Längsenden durch Schlitzen beschnitten
und entlang einer Gruppe von parallelen Schneidlinien geschnitten,
die die Längsrichtung
in rechten Winkeln schneiden, um zweite Zwischenstreifen 34 mit
einer kleineren rechtwinkligen Form zu erhalten, wie in 2(c) gezeigt. Die Länge des zweiten Zwischenstreifens 34 ist
1 mm länger
als die der zwei Rohlinge 19, die benachbart zueinander angeordnet
sind.
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Der
zweite Zwischenstreifen 34 wird, wie in 2(d) gezeigt,
in zwei Metallmantelrohlinge 19, wie in 2(e) oder 1(d) gezeigt, mit einem Stanzwerkzeug 37 geteilt,
indem in rechten Winkeln zu der Längsrichtung an seiner Mitte
geschnitten wird. Das Stanzwerkzeug 37 weist einen Schlitzbildungsabschnitt 37a zum
Herstellen eines Schnittschlitzes mit einer Breite von ungefähr 1 mm
und ein Paar von im Wesentlichen dreieckigen Aussparungsbildungsabschnitten 37b und 37c auf,
die mit einem Ende des Schlitzbildungsabschnitts 37a verbunden sind.
Jedes Ende der Aussparungsbildungsabschnitte 37b und 37c ist
bezüglich
der Breite am größten, die
gleich einer Summe von zweimal der Breite 2d der Aus sparung 21 und
der Breite von 1 mm des Schlitzbildungsabschnitts 37a ist.
Dementsprechend sind die Aussparungsbildungsabschnitte 37b und 37c des
Stanzwerkzeugs 37 zum Schneiden eines Paares der Aussparungen 21,
deren Breite 2d zweimal größer ist als die der Aussparung 9 in
dem konventionellen Verfahren, größer.
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Die
Rohlinge 19 werden, im Vergleich zu dem konventionellen
Verfahren, bei dem die Metallmantelrohlinge 4 aus den Zwischenstreifen 3 gestanzt
werden (6), durch Stanzen von jedem
der Gruppe von zweiten Zwischenstreifen 34 erhalten, die
in dieser Ausführungsform
aus dem ersten Zwischenstreifen 33 geteilt worden sind.
Der Materialverlust beim Schneiden der Rohlinge 19 ist
daher auf ungefähr
1/4 des Materialverlustes in dem konventionellen Verfahren zum Herstellen
des äußeren Metallmantels 18 reduziert.
Die Anzahl der Rohlinge 19, die aus der gegebenen Abmessung
des Blattes 1 ausgeschnitten werden, ist vergrößert, wodurch
die Produktivität
entsprechend erhöht
wird. Gemäß von Experimenten
wurde die Produktivität
im Vergleich zu dem Stand der Technik um ungefähr 6% erhöht. Dieser Anstieg führt zu verschiedenen ökonomischen Vorzügen, da
die kleinen Trockenzellen seit kurzem in einer großen Anzahl
hergestellt werden.
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Es
ist unvermeidlich, dass Grate 38 (engl. burrs) auf beiden
Seiten der Rohlinge, wie in 2(f) gezeigt,
in dem Schneidprozess, um die Schlitze, wie in den 2(b),
(c) gezeigt, auszubilden und in dem Stanzprozess, um die Streifen
in Rohlinge mit dem Stanzwerkzeug 37, wie in 2(d) gezeigt, zu zerteilen, erzeugt werden.
Ein in 2(f) gezeigter Schritt zum
Einstampfen bzw. Abstoßen
der Grate ist daher vorhanden, bei dem der Rohling 19 auf
einem Bett 40 platziert und vertikal mit Grathämmern 39 gehämmert wird,
um die Grate 38 zu entfernen.
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Nachdem
die Grate 38 entfernt worden sind, wird der Rohling 19 so
gerollt, dass seine Seiten 19a und 19b, wie in 2(g) gezeigt, aneinander stoßen. Des
Weiteren wird das untere Ende 19c nach innen gerollt, um
den zylindrischen äußeren Metallmantel 18 mit
einem Boden herzustellen. Das Zellenelement 26 wird in
den Metallmantel 18 mit dem oberen Isolationsring 52 und
dem unteren Abdichtungsring 53, wie in 1(c) gezeigt,
eingeführt.
Das obere Ende 19d des Metallman tels 18 wird dann
nach innen gekrümmt
bzw. gefaltet, um die Kante des Metallmantels 18 auf die
Endoberfläche
des Zellenelementes 26 zu drücken, wobei der obere Isolationsring 52 dazwischen
fest platziert wird und die kleine zylindrische Trockenzelle 17,
wie in 1(c) gezeigt, fertig gestellt
wird.
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Um
das obere Ende 19d des äußeren Metallmantels 18 zu
krümmen
bzw. zu falten, wird eine in 3 gezeigte
Form 41 verwendet. 3 zeigt
einen longitudinalen Querschnitt von einer Hälfte der Form 41,
die eine zylindrische Form aufweist. Die Form 41 weist
eine vorgekrümmte
Oberfläche 41b auf,
die sich nach oben und schräg
von einem Krümmungsstartende 41a in
Richtung der Mitte erstreckt, und eine Krümmungsoberfläche 41c,
die von dem oberen Ende der vorgekrümmten Oberfläche 41b nach
unten zu der Mitte hin gekrümmt
ist. Das obere Ende 19d des Metallmantels 18,
in den das Zellenelement 26 eingeführt ist, wird gerollt, indem
es fest von unten in die Form 41 gedrückt wird. Die Konfiguration
der Form P in dem Stand der Technik ist zum Vergleich mit der vorliegenden
Erfindung durch die zweifach punktierte Strichpunktlinie bezeichnet.
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Der
Rohling 19 für
den äußeren Metallmantel 18 weist
Aussparungen 21 an dem oberen und dem unteren Ende von
nur einer Seitenkante 19a desselben auf. Daher kommen die
oberen und unteren Aussparungen 21a und 21b zum
Schluss des Rollvorgangs direkt in Berührung mit ihren entsprechenden Kanten
der anderen Seitenkante 19b. Da es nicht notwendig ist,
die Aussparungen des Rohlings von der äußeren Seite in Richtung der
inneren Seite wie in der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung
allmählich
aneinander grenzen zu lassen, wird das obere Ende 19c entlang
der Vorkrümmungsoberfläche 41b in
Richtung der Mitte der Form 41 frei gerollt und die Aussparungen
verbinden sich mit dem anderen Ende 19b, um die gerollte
Anlageverbindung 20 zum Schluss des Rollvorgangs auszubilden. Die
Krümmungsspannung
ist daher nicht lokal auf die gerollte Anlageverbindung 20 konzentriert,
wodurch durch das Beulen keine Kerben bzw. Beulen erzeugt werden.
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Von
der gerollten Anlageverbindung 20 ist eine Seitenkante 20a mit
der Aussparung 21a weniger starr als die andere Seitenkante 20b ohne
die Aussparung. Wenn der Gasdruck innerhalb der Zelle unerwartet
ansteigt, ist die Seitenkante 20a anfälliger, aufgerollt zu werden,
wenn der Gasdruck aufgenommen wird, wo bei eine Lücke erzeugt wird, durch die
das Gas in die Umgebung entweichen kann. Die Trockenzelle gemäß der vorliegenden
Erfindung weist daher eine verbesserte Leistungsfähigkeit
bezüglich
der Verhinderung von Explosionen auf.
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Die
Aussparungen 21a und 21b sind nicht auf die geradlinige
Konfiguration beschränkt,
wie sie beschrieben worden ist, sondern können in jeder geeigneten Form
ausgebildet sein, wie beispielsweise als eine nach außen gekrümmte konvexe
Aussparung 42 oder eine nach innen gekrümmte konkave Aussparung 43,
wie in den 4(a) und (b) gezeigt. In
jedem Fall ist die Breite der Aussparungen 42 und 43 zweimal
größer als
die Breite d des Standes der Technik, in dem Aussparungen an beiden
Kanten des Rohlings vorhanden sind.
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Mit
dem Verfahren zum Herstellen des äußeren Metallmantels 18 der
vorliegenden Erfindung wurde die Produktausbeute im Vergleich zu
dem konventionellen Verfahren um ungefähr 9% erhöht, wodurch es merklich zum ökonomischen
Gewinn beiträgt.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung ist, wie oben dargelegt, vorteilhaft, da sie
zu einer effizienteren und produktiveren Herstellung von Trockenzellen
oder äußeren Metallmänteln der
Trockenzellen führt.