DE69821424T2

DE69821424T2 - Vorrichtung zur Herstellung einer Platte für Bleibatterie

Info

Publication number: DE69821424T2
Application number: DE69821424T
Authority: DE
Inventors: Akira Toyohashi-shi Inanobe; Yasuyuki Toyohashi-shi Yoshihara; Akira Toyohashi-shi Iwamura; Fumiaki Hirakata-shi Seta
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2018-09-17
Also published as: DE69821424D1; EP0904870A3; US6212744B1; JP3474405B2; JPH11102712A; EP0904870B1; CN1148817C; CN1212474A; EP0904870A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Platte für Bleispeicherbatterien, die unter Verwendung eines Kernmaterials aus Streckmetall in rautenförmiger Gitterkonfiguration, das durch Strecken eines geschlitzten Metallblechs senkrecht zur Verlaufsrichtung der Schlitze erzeugt wird, und durch Einbringen von Aktivmasse in die Zellen des Kernmaterials hergestellt wird, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Platte.
Platten für Bleispeicherbatterien bestehen normalerweise aus aktiver Masse, die in das Gitter eines netzartigen Kernmaterials eingebracht ist. Da die Herstellung durch Gießen kaum die Möglichkeit einer Produktivitätssteigerung bietet, werden die Kernmaterialien unter Anwendung von Streckverfahren hergestellt, nach denen ein Blech aus Blei oder einem anderen Metall gestreckt wird. Diese Verfahren ermöglichen eine kontinuierliche Fertigung. Vorteile der Streckverfahren sind die Möglichkeit, schlecht gießbares Material zu verwenden, sowie die Möglichkeit, dünne Platten herzustellen. Streckverfahren sind beispielsweise das reziproke Verfahren und das Rotationsverfahren. Mit dem reziproken Verfahren ist ein Ablauf verbunden, bei dem in Abständen ein Metallblech einer Stanze zugeführt wird, die in einer Presse eine hin- und hergehende vertikale Bewegung ausführt, um Schlitze zu bilden, woraufhin das Gitter gestreckt wird. Bei diesem Verfahren sind jedoch Änderungen in den Abmessungen des Metallblechs bedeutsam, die sich nachteilig auf die Endabmessungen auswirken können, so dass es nicht möglich ist, ein feines Gitter mit gleich großen Zellen zu bilden. Weitere Nachteile sind die begrenzte Fertigungsgeschwindigkeit und die Notwendigkeit großer Fertigungseinrichtungen. Beim Rotationsverfahren dagegen wird das Metallblech bearbeitet, indem es zwischen ein Paar sich kontinuierlich drehender Bearbeitungswalzen eingeführt wird, die mit scheibenförmigen Schneidelementen bestückt sind, wodurch Produktivitätssteigerungen möglich sind.
Die Herstellung von Kernmaterial, das nach dem Rotationsverfahren unter Verwendung der Herstellungsvorrichtung gestreckt wird, die in der oftengelegten japanischen Patentanmeldung 55-61332, in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 56-7357 und an anderer Stelle offenbart ist, ist bekannt. Die Herstellungsvorrichtung hat den in 12 gezeigten Aufbau. Ein streifenförmiges, auf einen Wickler 1 gewickeltes Metallblech 2 wird automatisch von dem Wickler 1 weggezogen und einer Netzerzeugungsmaschine 3 zugeführt. Am Eingang der Netzerzeugungsmaschine 3 ist eine frei drehende Walze 4 vorgesehen, die zwei Flansche 7 hat (rechts und links), die in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet sind, welcher der Breite des Metallblechs 2 entspricht. Die Flansche dienen der seitlichen Positionierung des einlaufenden Metallblechs 2. Damit wird das Metallblech 2 seitlich positioniert und korrekt ausgerichtet in die Netzerzeugungsmaschine 3 eingeführt. Das Metallblech 2 wird durch ein an der Netzerzeugungsmaschine 3 vorgesehenes Paar Formwalzen 8 geführt und dadurch in Dickenrichtung mit Erhebungen und Vertiefungen versehen (siehe 5), während gleichzeitig zahlreiche, in Vorwärtsrichtung verlaufende Schlitze 9 erzeugt werden.
Sobald das streifenförmige Metallblech 2 von der Netzerzeugungsmaschine 3 mit Erhebungen und Vertiefungen und mit Schlitzen 9 versehen ist, wird es seitwärts kontinuierlich von einer Streckmaschine 10 gestreckt, wodurch die Abschnitte mit den Schlitzen 9 zu rautenförmigen Zellen 11 gestreckt werden und eine rautenförmige Netzstruktur entsteht. Das Metallblech 2 mit rautenförmiger Netzstruktur wird dann durch ein an der Presse 12 vorgesehenes Paar Druckwalzen 13 geführt (eine obere und eine untere), wodurch alle Wellungen, Verformungen, Knicke oder Grate, die während der Netzbildungs- und Streckvorgänge entstanden sind, flachgewalzt werden, so dass sich ein kontinuierliches streifenförmiges Streckmetallblech 14 ergibt. Dieses Streckmetallblech 14 wird nach den vorgeschriebenen Maßen und in die vorgeschriebene Form zugeschnitten, um Kernmaterial für Bleispeicherbatterie-Platten herzustellen.
Wie in der schematischen perspektivischen Darstellung von 13 gezeigt, besitzt die Streckmaschine 10 zwei Seitenantriebsmechanismen 17, die in Vorwärtsrichtung F von einer Stelle bei den zwei Seitenkanten des Metallblechs 2 aus, das die Netzerzeugungsmaschine 3 verlässt, auseinanderlaufen und das Metallblech 2 transportieren, während sie seine zwei Seitenkanten nach außen ziehen, sowie einen Mittenantriebsmechanismus 18, der das Metallblech 2 transportiert, während er den Mittelteil (in Seitenrichtung) in Vorwärtsrichtung F führt. Die Fördereinrichtungen 17 und 18 sind beide mit einem Paar Kettenelemente 19 (einem oberen und einem unteren) versehen; das Metallblech 2 wird transportiert, während es zwischen diesen Kettenelementpaaren 19 von oben und von unten gehalten wird. Die Kettenelemente 19 werden von einer Verbindungswelle 20 mit konstanter Geschwindigkeit synchron in Umlauf gehalten.
Mit Konstruktionen, wie sie in 14A und 14B gezeigt sind, greifen die Seitenantriebe 17 und der Mittenantrieb 18 in das Metallblech 2 ein, um es zu transportieren. Beim Durchlaufen der Netzerzeugungsmaschine 3 wird das Metallblech 2 an beiden Seitenkanten mit Eingriffsvorsprüngen 21 und im Mittenteil mit einem Eingriffsvorsprung 22 versehen. Die Kettenelemente 9 der Fördereinrichtungen 17 und 18 umfassen beispielsweise drei normale, miteinander verbundene Ketten.
In den Seitenantrieben 17 werden die Eingriffsvorsprünge 21 zwischen zwei benachbarten (links und rechts) Kettengliedern des oberen Kettenelements 19 gehalten, wobei das Metallblech 2 von oben und von unten zwischen dem Kettenelementpaar 19 in der Weise gehalten wird, dass es an seinen Kanten eingespannt wird. Die oberen und die unteren Kettenelemente 19 werden von Kettenführungen 23 gehalten, wobei die obere Kettenführung 23 von einer Druckfeder 24 nach unten gedrückt wird, wodurch die beiden Kettenelemente 19 gegeneinander gedrückt werden und Druck zum Festhalten des Metallblechs 2 erzeugt wird. Die oberen und die unteren Kettenelemente 19, die mittels Kettenführungshaltern 27, welche die Kettenführungen 23 halten, transportiert werden, bewegen sich in der Weise, dass sie in Vorwärtsrichtung F von einer Stelle bei den zwei Seitenkanten des Metallblechs 2 aus, das die Netzerzeugungsmaschine 3 verlässt, auseinanderlaufen.
Im Mittenantriebsmechanismus 18 wird der Eingriffsvorsprung 22 zwischen zwei benachbarten Kettengliedern im oberen Kettenelement 19 gehalten, wobei das obere und das untere Kettenelement 19 das Metallblech 2 über Kettenführungen 28 halten, von denen sie gehalten werden. Der Mittenantriebsmechanismus 18 verhindert, dass der Mittenbereich des Metallblechs 2 sich in die eine oder die andere Richtung bewegt, während das Blech von den zwei Seitenantriebsmechanismen 17 nach außen gezogen wird, und transportiert das Blech geführt in die Vorwärtsrichtung F.
Allerdings hat die vorstehend beschriebene Herstellungsvorrichtung mehrere Nachteile. Wie aus 13 deutlich zu erkennen ist, werden die Kettenelemente 19 der Seitenantriebsmechanismen 17 und der Mittenantriebsmechanismus 18 sämtlich von der Verbindungswelle 20 mit derselben Geschwindigkeit angetrieben. Jedoch wandern die Seitenantriebsmechanismen 17 relativ zur Vorwärtsrichtung F diagonal nach außen mit dem Ergebnis, dass der Mittenbereich des Metallblechs 2 verrutscht, während er vom Mittenantriebsmechanismus 18 transportiert wird. Somit bewegt sich das Metallblech 2 in der Weise, dass seine zwei Seitenkanten schneller transportiert werden als der in derselben Ebene liegende Mittenbereich. Gemäß 15 mit L0<L3 = L4, angezeigt durch die Linien mit abwechselnd einem langen und zwei kurzen Strichen, ist die Streckung im Mittenteil und auf den Seiten nicht einheitlich, was zu Falten im Mittenbereich führt. Folglich werden die Zellen des gestreckten Blechs nicht gleichmäßig geöffnet, was eine rautenförmige Netzstruktur ergibt, bei der die die Zellen verbindenden Knoten verschoben sind. Bereiche, in denen die Öffnungen im Metallblech größer als nötig sind, werden durch Torsion auseinandergezogen, so dass das Zellengitter bei Verwendung des Materials als Elektrodenplatte für eine Bleispeicherbatterie durch Korrosion rasch Lücken zeigt und Aktivmasse, die in die Zellen eingebracht worden ist, herausfällt. Dadurch verkürzt sich die Lebensdauer der Batterie.
Außerdem sind die Seitenantriebsmechanismen 17 dazu bestimmt, die Seiten des Metallblechs 2 zu ergreifen und das Blech mittels der Kettenelemente 19 nach außen zu ziehen. Da jedoch sowohl zwischen den Stiften und den Verbindungsgliedern der Kettenelemente 19 als auch zwischen den Kettenführungen 23 und den Kettenelementen 19 Lücken bestehen, sind der Positionierungsgenauigkeit mit den Kettenelementen 19 Grenzen gesetzt. Auch die Abnutzung stellt ein Problem dar. Die Kettenelemente 19 sind somit nicht in der Lage, das Metallblech 2 ohne Ruckeln zu greifen, um es zu transportieren. Dieses Phänomen trägt auch zu Abweichungen in der Öffnungsweite bei, wenn das Metallblech 2 gestreckt wird, wodurch es sogar noch schwieriger wird, ein Kernmaterial hoher Qualität herzustellen. Wie unter Bezugnahme auf 15 bereits erwähnt, werden die Kettenelemente 19 der Seitenantriebsmechanismen 17 diagonal von der Vorwärtsrichtung F weggezogen und damit einer hohen Biegebelastung ausgesetzt, so dass es häufig zu Ermüdungsbrüchen bei den Kettengliedern kommt. Dann müssen die Kettenelemente 19 ausgetauscht werden, was zu einer verringerten Produktivität beiträgt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme zu lösen, indem eine Platte hoher Qualität für Bleispeicherbatterien, die nur minimale Abweichungen bei Form und Anordnung der rautenförmigen Zellen aufweist, sowie eine Fertigungsvorrichtung zur Herstellung einer solchen Platte hoher Qualität für Bleispeicherbatterien zur Verfügung gestellt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Platte für Bleispeicherbatterien zur Verfügung, welche aufweist: ein gestrecktes, netzartiges Kernmaterial, hergestellt durch Schlitzen . eines Metallblechs aus Blei oder einer Bleilegierung in Längsrichtung mit anschließendem Strecken, bei dem das Material in einer Streckrichtung gestreckt wird, die senkrecht zur Längsrichtung verläuft, wobei das Kernmaterial mit Aktivmasse gefüllt wird und wobei das Kernmaterial eine rautenförmige Gitterstruktur aus im wesentlichen rautenförmigen Zellen hat, die von vier linearen Gitterstäben definiert sind, die durch im Zickzack angeordnete Knoten verbunden und so konfiguriert sind, dass die Längenabweichung der Diagonalen der rautenförmigen Zellen in Streckrichtung von einem Normwert nicht mehr als 2 % beträgt und dass jede Teilmenge von Knoten, die auf einer vorgegebenen Linie in Streckrichtung angeordnet sind, im Abweichungsbereich von maximal 1,3 mm zu beiden Seiten einer in Streckrichtung verlaufenden Referenzlinie liegt.
Diese Platte für Bleispeicherbatterien hat ein Kernmaterial in rautenförmiger Gitterstruktur, bei dem praktisch keine Abweichungen bei Zellenform und Knotenanordnung gegeben sind und keine Zellen vorhanden sind, deren Öffnungen größer als nötig sind, so dass Torsinns- und Dehnungsbereiche praktisch ausgeschlossen sind. Daher bleibt das Gitter von frühzeitigen korrosionsbedingten Lücken verschont, und die in die Zellen gefüllte Aktivmasse bleibt lange Zeit in den Zellen, was eine hohe Lebensdauer der Bleispeicherbatterie ermöglicht.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt eine Vorrichtung zum Herstellen von Platten für Bleispeicherbatterien eine Netzerzeugungsmaschine, mit der ein streifenförmiges Metallblech aus Blei oder einer Bleilegierung in Längsrichtung transportiert wird, während in dem Blech mittels mindestens eines Paars Bearbeitungswalzen mit scheibenförmigen Schneidelementen mehrere Schlitze gebildet werden, die in einer kontinuierlichen Zickzackanordnung in Längsrichtung des Metallblechs angeordnet sind, wobei gleichzeitig an dem Metallblech im Mittenbereich ein Eingriffsvorsprung und an den beiden Seitenkanten Eingriffsvorsprünge gebildet werden, sowie eine Streckmaschine zum Strecken des geschlitzten Blechs in seitlicher Richtung, um eine rautenförmige Gitterstruktur zu schaffen, wobei die Streckmaschine zwei Endlosförderelemente, welche in der Weise angeordnet sind, dass sie sich in die Vorwärtsrichtung aus Positionen in der Nähe der beiden seitlichen Ränder des Metallbleches, welches die Netzerzeugungsmaschine verlässt, voneinander nach außen hin öffnen, und die durch eine Antriebsquelle angetrieben werden, und Spannelemente aufweist, von denen eine Reihe in einer Anordnung mit gleichem Abstand zueinander an den Endlosförderelementen für ein aufeinanderfolgendes Ergreifen der Eingriffsvorsprünge, die an den beiden Rändern des geschlitzten Metallbleches angeordnet sind, vorgesehen sind, um das Metallblech zu dehnen, während es durch die Endlosförderelemente gefördert wird, und zum Freigeben des Einspannens, nachdem die Dehnung beendet ist.
Bei dieser Vorrichtung zum Herstellen von Platten für Bleispeicherbatterien werden an den beiden Kanten des Metallblechs vorgesehene Eingriffsvorsprünge von Spannelementen ergriffen, die an den Endlosförderelementen vorgesehen sind, um das Metallblech in seitlicher Richtung zu strecken. Im Vergleich zum bekannten Streckverfahren, bei dem das Metallblech gestreckt wird, während es im Eingriff mit Kettenelementen steht, wird das Metallblech zuverlässiger gehalten, so dass eine exakte Streckung des Metallblechs ermöglicht wird.
Die hier offenbarten erfindungsgemäßen Spannelemente können so gestattet sein, dass sie ein am Endlosförderelement befestigtes Rahmenelement, ein am Rand des Rahmenelements angeordnetes ortsfestes Klemmelement, ein gegenüber dem ortsfesten Klemmelement schwenkbares bewegbares Klemmelement zum Ergreifen des Metallblechs zwischen dem bewegbaren und dem ortsfesten Klemmelement und eine Nockenfolgeeinrichtung aufweisen, die an dem bewegbaren Klemmelement für den Eingriff einer Nocke, die sich entlang der Spur des Klemmelementes erstreckt, vorgesehen ist, um das bewegbare Klemmelement zu betätigen, wodurch es gegenüber dem ortsfesten Klemmelement verschwenkt wird.
Bei dieser Konstruktion muss hochfestes Hartmetall nur für die ortsfesten Klemmelemente und die. bewegbaren Klemmelemente verwendet werden, welche das Metallblech unmittelbar ergreifen, wodurch ein zuverlässiges Ergreifen des Metallblechs durch eine kostengünstige Konstruktion ermöglicht wird, was die Langlebigkeit der Vorrichtung gewährleistet und Produktivitätseinbußen durch häufigen Austausch gebrochener oder anderweitig schadhafter Teile verhindert.
In einer bevorzugten Ausführung ist das ortsfeste Klemmelement des erfindungsgemäßen Spannelements mit einem Positioniervorsprung versehen, der in Kontakt mit der Seitenkante des Metallblechs gebracht wird, während das bewegbare Klemmele ment mit einer Eingriffsausnehmung zum Aufnehmen und Halten der Eingriffsvorsprünge versehen ist, die an den Seitenkanten des Metallblechs vorgesehen sind.
Bei dieser Konstruktion wird die Klemmtiefe der an den Kanten des Metallblechs angeordneten Klemmelemente durch die Positioniervorsprünge exakt beibehalten, und die Eingriffsvorsprünge des Metallblechs bleiben in festem Kontakt mit der Innenseite der Eingriffsausnehmungen der bewegbaren Klemmelemente. Damit können die Kanten des Metallblechs von den Klemmelementen ruckelfrei ergriffen werden, und der Griffrand des Metallblechs für die Klemmelemente kann maximal reduziert werden, wodurch sich auch die Fläche, die nach dem Streckvorgang abgeschnitten werden muss, und folglich Materialverluste verringern.
Bei der hier beschriebenen Erfindung ist entlang der Klemmelementbahn eine Führungsplatte zur Öffnungsverhinderung vorgesehen, um den Eingriff mit der Nockenfolgeeinrichtung an einer Stelle, die der Nockeneingriffsstelle gegenüberliegt, herzustellen, wodurch verhindert wird, dass das bewegbare Klemmelement sich in die Freigaberichtung vom ortsfesten Klemmelement wegbewegt, wobei die Anordnungsstelle der Führungsplatte zur Öffnungsverhinderung die von den beiden Klemmelementen auf das Metallblech ausgeübte Klemmkraft bestimmt.
Bei dieser Konstruktion wird das ortsfeste Klemmelement daran gehindert, sich in die Öffnungsrichtung zu bewegen, und die Kante des Metallblechs wird zuverlässig von den beiden Klemmelementen gegriffen und kann nicht auskommen. Wenn die Stärke der Führungsplatte zur Öffnungsverhinderung entsprechend der Dicke des Metallblechs gewählt wird, lässt sich die richtige Klemmkraft erreichen, die von den beiden Klemmelementen auf das Metallblech ausgeübt wird, so dass eine Beschädigung des Metallblechs durch eine zu hohe Klemmkraft vermieden und eine Wellung während des Streckens verhindert werden.
Vorzugsweise besitzt die Streckmaschine ein Mittenführungselement zum Transportieren des Metallblechs, während sein querliegender Mittenbereich nach und nach in gerader Linie, die in Richtung der Dicke des Metallblechs nach einer Seite abgelenkt wird, geführt wird.
Bei dieser Vorrichtung zum Herstellen von Platten für Bleispeicherbatterien wird der Mittenbereich des Metallblechs transportiert, wobei er entweder nach oben oder nach unten abgelenkt wird, während die beiden Kanten des Metallblechs transportiert und dabei gleichzeitig in derselben horizontalen Ebene nach außen gezogen werden. Indem der Ablenkungswinkel des mittigen Führungselements nach oben oder nach unten so eingestellt wird, dass die Strecke, um die das Metallblech pro Zeiteinheit in Vorwärtsrichtung gefördert wird, im wesentlichen gleich der Strecke ist, um die die Seiten des Metallblechs nach außen gefördert werden, wird es möglich, das Blech über seine gesamte seitliche Ausdehnung um dieselbe Strecke zu fördern, so dass das Metallblech über seine gesamte seitliche Ausdehnung gleichmäßig gestreckt wird. Dadurch wellt sich das Metallblech im Mittenbereich nicht, und es kann in eine rautenförmige Netzstruktur mit Zellen, die alle die gleiche Öffnungsweite haben, gestreckt werden. Da das Metallblech über seine gesamte seitliche Ausdehnung mit derselben Geschwindigkeit gefördert wird, werden auch die Klemmelemente nur einer Zugkraft in seitlicher Richtung ausgesetzt, wodurch eine höhere Lebensdauer gewährleistet ist.
Entsprechend der vorstehend offenbarten Erfindung besitzt die Streckmaschine Seitenantriebsmechanismen für den Transport des Metallblechs, während dessen Seitenkanten jeweils nach außen gezogen werden, sowie einen Mittenantriebsmechanismus zum Transport des quer liegenden Mittenabschnitts des Metallblechs, während dieser in Vorwärtsrichtung geführt wird, wobei der Mittenantriebsmechanismus und die Seitenantriebsmechanismen jeweils von gesonderten Antriebsquellen vorwärtstransportiert werden und wobei der Mittenantriebsmechanismus mit größerer Geschwindigkeit transportiert wird als die Seitenantriebe.
Bei dieser Konstruktion kann die Geschwindigkeit, mit der der Mittenantriebsmechanismus von der Antriebsquelle angetrieben wird, so eingestellt werden, dass eine Feineinstellung in der Weise möglich ist, dass die Strecke, um die das Metallblech pro Zeiteinheit in Vorwärtsrichtung transportiert wird, im wesentlichen gleich der Strecke ist, um die die Seiten des Metallblechs nach außen gefördert werden, wodurch sich ein Kernmaterial höherer Qualität ergibt.
Gemäß dieser Vorrichtung zum Herstellen von Platten für Bleispeicherbatterien werden die an den beiden Kanten des Metallblechs vorgesehenen Eingriffsvorsprünge von den Klemmelementen erfasst, womit ein verlässlicher Halt des Metallblechs gesichert ist, während das Vorhandensein des Mittenführungselements es ermöglicht, dass das Metallblech über seine gesamte seitliche Ausdehnung mit derselben Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung gefördert wird, so dass das Metallblech über seine gesamte seitliche Ausdehnung gleichmäßig gestreckt wird, was ein besonders hochwertiges Kernmaterial für Bleispeicherbatterieplatten ergibt, das gleich große Zellenöffnungen aufweist und frei ist von verschobenen Knoten. Da das Metallblech über seine gesamte seitliche Ausdehnung mit gleicher Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung transportiert wird, sind die Klemmelemente nur der Zugkraft in seitlicher Richtung ausgesetzt, was eine höhere Lebensdauer sicherstellt.
Die Herstellungsvorrichtung ist nicht auf die Herstellung von Kernmaterial für Bleispeicherbatterieplatten beschränkt, sondern kann auch zur Herstellung anderer gestreckter Gitterbleche, beispielsweise Putzdraht, verwendet werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren zum Herstellen von Platten für Bleispeicherbatterien unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung folgende Schritte auf:

Fördern in Längsrichtung eines Metallbleches in Streifenform, das aus Blei oder einer Bleilegierung besteht, während eine Reihe von Schlitzen in dem Metallblech erzeugt werden, die in einer kontinuierlichen zickzackförmigen Anordnung vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung des Metallbleches erstreckt, mittels zumindest einem Paar Bearbeitungswalzen, die mit scheibenförmigen Schneideinrichtungen versehen sind, gleichzeitiges Erzeugen eines Eingriffsvorsprungs auf dem Metallblech, der in dem Mittenabschnitt des Metallblechs angeordnet ist, und von Eingriffsvorsprüngen, die an den beiden Seitenrändern des Metallbleches vorgesehen sind, und Dehnen des geschlitzten Bleches in seitliche Richtung, um eine rhombus- bzw. rautenförmige Netzkonfiguration zu erzeugen, gekennzeichnet durch aufeinanderfolgendes Erfassen der Eingriffsvorsprünge, die an den beiden Rändern des geschlitzten Metallbleches vorgesehen sind, unter Verwendung von Klemmelementen, um das Metallblech zu dehnen, wenn es durch die endlosen Förderelemente gefördert wird, und Freigeben der Eingriffsvorsprünge von den Klemmelementen, sobald die Dehnung beendet ist.

Vorzugsweise enthält das Verfahren außerdem den Schritt des Förderns des Metallblechs, während ein Mittenquerabschnitt des Metallblechs nach und nach entlang ei nes geradlinigen Weges, der zu einer Seite in Dickenrichtung des Metallbleches abgelenkt ist, geführt wird, wodurch das Metallblech in eine Sattelform gebogen wird.
Vorzugsweise wird das Metallblech unter Verwendung von Seitenantriebsmechanismen, während seine Seitenkanten jeweils nach außen gezogen werden, und eines Mittenantriebsmechanismus zum Fördern des Mittenquerabschnitts des Metallblechs unter Führung in Vorwärtsrichtung gefördert, wobei der Mittenantriebsmechanismus mit größerer Geschwindigkeit angetrieben wird als die Seitenantriebsmechanismen.
Es folgt eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, die folgendes zeigen:
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche die wichtigsten Elemente eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Bleispeicherbatterieplatten zeigt.
2 ist eine teilweise vergrößerte Seitenansicht des Bearbeitungswalzenpaars der Vorrichtung.
3 ist eine teilweise vergrößerte Vorderansicht des Bearbeitungswalzenpaars der Netzerzeugungsmaschine.
4A ist eine Draufsicht, und
4B ist ein Längsschnitt, die jeweils Abschnitte eines von der Netzerzeugungsmaschine bearbeiteten Metallblechs zeigen.
5 ist eine perspektivische Ansicht des Metallblechs.
6 zeigt einen teilweise vergrößerten Ausschnitt von 5.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Seitenantriebsmechanismus der Streckmaschine der Vorrichtung, wobei die Hauptelemente mit gestrichelten Linien gezeichnet sind.
8 ist ein Längsschnitt, der den Mittenantriebsmechanismus der Streckmaschine der Vorrichtung zeigt.
9A und 9B zeigen die Funktionsweise eines Seitenantriebsmechanismus der Streckmaschine, wobei 9A eine aufgeschnittene Vorderansicht des Mechanismus unmittelbar vor dem Ergreifen des Metallblechs zeigt und 9B eine aufgeschnittene Vorderansicht des Mechanismus, der das Metallblech greift.
10 ist eine Draufsicht eines Kernmaterials für eine erfindungsgemäße Bleispeicherbatterieplatte, das mit der beschriebenen Vorrichtung hergestellt wurde.
11 ist eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bleispeicherbatterieplatte, die unter Verwendung des erwähnten Kernmaterials hergestellt wurde.
12 ist eine perspektivische Ansicht einer bekannten Vorrichtung zum Herstellen von Bleispeicherbatterieplatten.
13 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Streckmaschine der Vorrichtung.
14A und 14B zeigen das von der Streckmaschine ergriffene Metallblech, wobei 14A ein Längsschnitt eines Seitenantriebsmechanismus ist und 14B ein Längsschnitt des Mittenantriebsmechanismus, und
15 ist ein Diagramm, das die Dehnung eines Metallblechs durch die Streckmaschine zeigt.
10 ist eine Draufsicht eines Kernmaterials 29 zur Verwendung für ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bleispeicherbatterieplatte. Dieses Kernmaterial 29 hat eine rautenförmige Gitterstruktur mit im wesentlichen rautenförmigen Zellen 31, die von vier linearen Gitterstegen 30 gebildet werden und über Knoten 33 miteinander verbunden sind, die zwischen auf beiden Seiten angebrachten Rahmenstegen 32 in Zickzackform angeordnet sind. Einer der Rahmenstege 32 (der obere in der Zeichnung) ist mit einer einstückig angeformten Kollektorzunge 34 versehen. Das Kernmaterial 29 ist so geformt, dass die Längenabweichung d der Diagonalen der rautenförmigen Zellen 31 in Dehnungsrichtung (= die Vertikale in der Zeichnung) von einem Normwert maximal 2 % beträgt und dass jede Teilmenge von Knoten 33, die auf einer in Dehnungsrichtung verlaufenden vorgegebenen Linie angeordnet sind, in einem Abweichungsbereich von maximal 1,3 mm beidseits einer in Dehnungsrichtung verlaufenden Referenzlinie RL liegt.
11 zeigt eine Bleispeicherbatterieplatte 38, die dadurch hergestellt wurde, dass Aktivmasse 37 in die Zellen 31 des Kernmaterials 29 gefüllt wurde. Diese Platte 38 ist aus dem erwähnten Kernmaterial 29 hergestellt, das praktisch keine Abweichungen in der Form der Zellen 31 und der Anordnung der Knoten 33 aufweist. Da die Öffnung bei allen Zellen 31 im wesentlichen gleich groß ist, ist keine der Öffnungen größer als nötig, d.h. es gibt praktisch keine durch Torsion aufgeweitete Bereiche. Dadurch bekommt das Gitter 30 keine vorzeitigen Lücken durch Korrosion, und die in die Zellen 31 eingebrachte Aktivmasse 37 wird lange Zeit darin gehalten, was eine lange Lebensdauer der Bleispeicherbatterie ermöglicht.
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche die Hauptelemente eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Bleispeicherbatterieplatten zeigt, die zur Herstellung des Kernmaterials 29 für die Bleispeicherbatterieplatte 38 verwendet werden kann. Gemäß der Zeichnung hat diese Herstellungsvorrichtung einen Wickler und eine frei drehende Walze, vergleichbar den unter Bezugnahme auf 12 besprochenen, eine Netzerzeugungsmaschine 39 mit einem Paar Bearbeitungswalzen 41, eine Streckmaschine 40 und eine Presse 12 mit einem Paar Druckwalzen 13. Die Netzerzeugungsmaschine 39 kann ein streifenförmiges Metallblech 2 aus Blei oder einer Bleilegierung fördern, während sie mittels eines Paars Bearbeitungswalzen 41 eine Reihe von Schlitzen darin erzeugt, die in Längsrichtung des Metallblechs 2 kontinuierlich und in Zickzackform angeordnet sind. Diese Maschine wird weiter unten näher beschrieben.
Die Streckmaschine 40 wird zum Dehnen des geschlitzten Metallblechs 2 in Seitenrichtung verwendet, um eine rautenförmige Netzstruktur zu erzeugen, und besitzt zwei Seitenantriebsmechanismen 42, um die Seitenkanten des Metallblechs 2 nach außen zu ziehen, und einen Mittenantriebsmechanismus 43, um das Metallblech 2 zu fördern, während sein Mittenabschnitt (in Seitenrichtung) in Vorwärtsrichtung F geführt wird. Die Seitenantriebsmechanismen 42 haben in Vorwärtsrichtung angetriebene Endlosförderelemente 44, die so angeordnet sind, dass sie von einer Stelle bei den zwei Seitenkanten des die Netzerzeugungsmaschine 39 verlassenden Metallblechs 2 aus in Vorwärtsrichtung auseinanderlaufen, und Spannelemente 47, von denen mehrere an den Endlosförderelementen 44 im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind. Die Spannelemente 47 erfassen nacheinander Eingriffsvorsprünge (Beschreibung weiter unten), die an den beiden Seitenkanten des Metallblechs 2 angebracht sind, um das Metallblech 2 zu dehnen, während es von den Endlosförderelementen 44 gefördert wird, und geben sie frei, wenn die Dehnung beendet ist. Die Spannelemente 47 werden weiter unten näher beschrieben.
Die Endlosförderelemente 44 der Seitenantriebsmechanismen 42 sind auf Antriebsräder 48 und Mitlaufräder 49 gespannt, wobei die Drehung eines Motors 50, der als einzige Antriebsquelle dient, über die Riemen 51 und 52 auf sie, einen Umkehrmechanismus 95 und ein Passivrad 53 in der Weise übertragen wird, dass die Elemente synchron angetrieben werden. Der Mittenantriebsmechanismus 43 besitzt eine Förderkette 54, die unter dem Metallblech 2 angeordnet ist, das in Vorwärtsrichtung F nach oben abgelenkt wird, so dass es sich entgegen dem Mittenabschnitt des Metallblechs 2 nach oben wölbt, wobei die Förderkette 54 durch Übertragung der Drehbewegung eines Motors 57 angetrieben wird, der als Antriebsquelle dient. Die Drehzahl der beiden Motoren 50 und 57 wird so eingestellt, dass der Mittenantriebsmechanismus 43 schneller in Vorwärtsrichtung angetrieben wird als die Seitenantriebsmechanismen 42. Der Mittenantriebsmechanismus 43 wird noch näher beschrieben.
Zunächst wird die Netzerzeugungsmaschine 39 näher beschrieben. 2 ist eine teilweise vergrößerte Seitenansicht der Netzerzeugungsmaschine 39; eine teilweise vergrößerte Vorderansicht der Netzerzeugungsmaschine 39 zeigt 3. Gemäß 3 besitzt das Walzenpaar aus einer oberen und einer unteren Bearbeitungswalze 41, das die Netzerzeugungsmaschine 39 bildet, scheibenförmige Schneidelemente 58 und scheibenförmige Abstandshalter 59 von kleinerem Durchmesser, die miteinander ab wechselnd an einer sich drehenden Welle 60 befestigt sind. Folglich sind die scheibenförmigen Schneidelemente 58 in regelmäßigen Abständen angeordnet, die jeweils der Dicke der Abstandshalter 59 entsprechen. Gemäß 2 sind die scheibenförmigen Schneidelemente 58 mit hahnenkammartigen Vorsprüngen 61 zur Erzeugung der linearen Gitterstege 30 und mit Ausnehmungen 62 zur Erzeugung der Knoten 33 versehen, wobei diese Elemente in vorgegebenem Abstand rund um den Rand des Schneidelements angeordnet sind.
Die nachfolgende Gestaltung ist bekannt und daher in den Zeichnungen nicht dargestellt. Die Ausnehmungen 62 haben die Form eingekerbter Nuten, die auf einer Seite jedes der zwischen benachbarten Vorsprüngen 61 angeordneten ebenen Segmente vorgesehen sind, wobei die Ausnehmungen 62 abwechselnd auf der linken und auf der rechten Seite des Rands entlang des Umfangs vorgesehen sind. Die beiden Kanten der Vorsprünge 61 und die Kanten an den Seiten der ebenen Segmente, die keine Ausnehmungen 62 haben, sind mit Schneidsegmenten (nicht eingezeichnet) versehen, um das Metallblech 2 zu schneiden. Nun zu den Bearbeitungswalzen 41: Die scheibenförmigen Schneidelemente 58 sind so angeordnet, dass die Vorsprünge 61 auf parallel zu der Drehwelle 60 verlaufenden Linien liegen, wobei die Ausnehmungen 62 benachbarter scheibenförmiger Schneidelemente 58 einander gegenüberliegen. Die beiden Bearbeitungswalzen 41 stehen sich so gegenüber, dass die Schneidsegmente der scheibenförmigen Schneidelemente 58 an der einen Bearbeitungswalze 41 und die Schneidsegmente der scheibenförmigen Schneidelemente 58 an der anderen Bearbeitungswalze 41 ineinandergreifen, so dass das Metallblech 2 zwischen den beiden eingeschnitten wird, wenn die Ausnehmungen 62 auf einer Linie liegen, welche die beiden Drehmittelpunkte verbindet. Da sich die beiden Bearbeitungswalzen 41 synchron in die durch die Pfeile in 2 angezeigte Richtung drehen, erzeugt ihre Eingriffskraft gleichzeitig aufeinanderfolgende Schlitze in dem Metallblech 2 sowie im gleichen Abstand angeordnete Erhebungen/Vertiefungen, während das Metallblech 2 weitertransportiert wird.
Ein von der Netzerzeugungsmaschine 39 bearbeitetes Metallblech 2 ist in 4 bis 6 dargestellt. 4A ist eine Draufsicht, 4B ein Längsschnitt, 5 eine perspektivische Ansicht und 6 eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht von 5. Bei Verwendung einer Netzerzeugungsmaschine 39 mit dem beschriebenen Aufbau wird das Metallblech 2, das zwischen die zwei Bearbeitungswalzen 41 gebracht wor den ist, von den Schneidsegmenten der einander gegenüberliegenden scheibenförmigen Schneidelemente 58 eingeschnitten, wodurch die in 4A gezeigten Schlitze 67 entstehen, die an den Stellen unterbrochen sind, die dem Anordnungsabstand der Ausnehmungen 62 entsprechen und zwischen zwei gegenüberliegenden Ausnehmungen 62 liegen, wodurch die Knoten 33 entstehen, die in Vorwärtsrichtung F zwischen den Schlitzen 67 liegen. Die Vorsprünge 61 an den scheibenförmigen Schneidelementen 58 stehen so vor, dass sie an den Stellen des Metallblechs 2, an denen Schlitze 67 gebildet worden sind, nach oben oder nach unten drücken, wodurch Bereiche von bogenförmiger Ausdehnung 68 ausgeschoben werden. Wenn diese Bereiche von bogenförmiger Ausdehnung 68 in einem nachfolgenden Schritt von der Streckmaschine 40 gedehnt werden, entstehen Gitterstäbe 30. Gemäß 5 werden nahe an den Seitenkanten Eingriffsvorsprünge 21 gebildet, während gleichzeitig ein Eingriffsvorsprung 22 im Mittenbereich gebildet wird.
Es folgt eine Beschreibung der Streckmaschine 40. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Seitenantriebsmechanismus 42 der Streckmaschine 40, wobei die Hauptelemente gestrichelt gezeichnet sind. Das Endlosförderelement 44 besitzt Rollen 69, die durch Verbindungselemente 70 in Kettengliedkonfiguration verbunden sind, die sich von einer Kettenführung 71 geführt bewegt. Jedes der verschiedenen am Endlosförderelement 44 angebrachten Spannelemente 47 besitzt ein Rahmenelement 72, das mittels eines L-förmigen Befestigungselements 75 am Endlosförderelement 44 befestigt ist, ein ortsfestes Klemmelement 73, das an der Kante des Rahmenelements 72 vorgesehen ist, ein bewegbares Element 74, das mittels eines Zapfens 77 gelenkig mit dem Rahmenelement 72 verbunden ist, ein bewegbares Klemmelement 78, das an der Kante des bewegbaren Elements 74 vorgesehen ist, zum Ergreifen des Metallblechs zwischen ihm und dem ortsfesten Klemmelement 73, ein Nockenfolgeelement 79, bestehend aus einer Rolle, die am bewegbaren Element 74 vorgesehen ist, und zwei Führungsrollen 81, die schwenkbar an einem nach unten vorstehenden Element 80 des Rahmenelements 72 angebracht sind. Die beiden Klemmelemente 73 und 78 sind aus festem Hartmetall gefertigt und am Rahmenelement 72 sowie am bewegbaren Element 74 mit Schrauben (nicht eingezeichnet) befestigt.
Zwischen dem Rahmenelement 72 und dem bewegbaren Element 74 ist eine Druckfeder 82 vorgesehen, die in die Ausnehmungen in den Elementen passt. Das bewegbare Element 74 bewirkt, dass die Druckfeder 82 das bewegbare Klemmelement 78 in Schließrichtung drückt, so dass es in Kontakt mit dem ortsfesten Klemmelement 73 kommt. Das ortsfeste Klemmelement 73 ist mit einem Positioniervorsprung 83 versehen, der sich nach oben gegen die Seitenkante des Metallblechs 2 bewegt, während das bewegbare Klemmelement 78 mit einer Eingriffsausnehmung 84 versehen ist, welche den Eingriffsvorsprung 21 am Metallblech 2 aufnehmen und halten kann.
Die Spannelemente 47 bewegen sich vom Endlosförderelement 44 getragen mit diesem mit. Die Führungsrollen 81 rollen und bewegen sich in einem Führungselement 87, das einen quadratischen U-förmigen Querschnitt hat, wodurch auch während des Transports für Stabilität gesorgt ist, wenn die Kanten des Metallblechs 2 ergriffen werden. Über der Bahn für die Spannelemente 47 sind an der Stelle, an der die Spannelemente 47 die Seiten des Metallblechs 2 greifen sollen, und an der Stelle, an der das Metallblech freigegeben werden soll, Nocken 88 für den Eingriff mit der Nockenfolgeeinrichtung 79 angeordnet, damit das bewegbare Klemmelement 78 gegenüber dem ortsfesten Klemmelement 73 geöffnet oder geschlossen werden kann. Zwischen den beiden Nocken 88 ist eine Öffnungsverhinderungsführungsplatte 89 angeordnet, die aus einem Plattenmaterial von vorgeschriebener Stärke besteht. Die Öffnungsverhinderungsführungsplatte 89 steht in Gleitkontakt mit dem Boden der Nockenfolgeeinrichtung 79, damit das bewegbare Element 74 daran gehindert wird, sich zu drehen, wodurch verhindert wird, dass sich das bewegbare Klemmelement 78 vom ortsfesten Klemmelement 73 wegbewegt.
8 zeigt den Mittenantriebsmechanismus 43 der Streckmaschine 40 im Längsschnitt. Der Mittenantriebsmechanismus 43 ist mit einem Mittenführungselement 91 ausgestattet, das eine Förderkette 54 (bereits unter Bezugnahme auf 1 beschrieben) und mehrere außen an der Förderkette 54 befestigte Führungselemente 90 besitzt.
Die Führungselemente 90 sind mit einführbaren Halteelementen 92 versehen, die von unten in den Eingriffsvorsprung 22 des Metallblechs 2 ragen. Über dem Mittenführungselement 91 ist eine Druckplatte 93 angeordnet, die den Mittenbereich der Metallplatte 2 gegen das Mittenführungselement 91 drückt.
Es folgt eine Beschreibung der Arbeitsweise der Streckmaschine 40 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau unter Bezugnahme auf 9. Die Spannelemente 47 werden zusammen mit den Endlosförderelementen 44 transportiert. Kurz vor der Stelle, an der ein Klemmelement mit dem auftauchenden Metallblech 2 in Kontakt kommt, das von der Netzerzeugungsmaschine 39 mit Schlitzen 67 und Bereichen von bogenförmiger Ausdehnung 68 versehen worden ist, kommt seine Nockenfolgeeinrichtung 79 in Eingriff mit der Nocke 88, wodurch sich das bewegbare Klemmelement 78 durch das bewegbare Element 74 in Freigaberichtung (mit Pfeil angezeigt) vom ortsfesten Klemmelement 73 in der in 9A gezeigten Weise wegbewegt. Das Spannelement 47, dessen Klemmelemente 73 und 78 durch Abrollen der Nockenfolgeeinrichtung 79 an der Nocke 88 geöffnet gehalten werden, wird in die Nähe des Metallblechs 2 gebracht, woraufhin die Kante des Metallblechs 2 in die Lücke zwischen den offenen Klemmelementen 73 und 78 eintritt.
Das in die Lücke zwischen den beiden Klemmelementen 73 und 78 eintretende Metallblech 2 wird an der Stelle, an der es mit dem Positioniervorsprung 83 am ortsfesten Klemmelement 73 in Kontakt kommt, gestoppt, wodurch es gegenüber dem Spannelement 47 positioniert wird. Es wird nun auf 9B Bezug genommen: Unmittelbar danach wird die Nockenfolgeeinrichtung 79 von der Nocke 88 freigegeben, und das bewegbare Element 74 dreht sich durch die Federkraft der Druckfeder 82 im Gegenuhrzeigersinn in der Zeichnung, so dass das bewegbare Klemmelement 78 mit dem Metallblech 2 in Kontakt kommt. Dabei tritt der Eingriffsvorsprung 21 des Metallblechs 2 in die Eingriftsausnehmung 84 des bewegbaren Klemmelements 78 ein und wird darin festgehalten. Im Gegensatz zu dem instabilen Eingriff, der sich beim Stand der Technik durch das Einbringen zwischen zwei Kettenelemente 19, die über und unter dem Blech angeordnet sind, ergibt, sorgt die hier behandelte Anordnung für den sicheren Zugriff der Spannelemente 47. Der anschließende Gleitkontakt der Unterseite der Nockenfolgeeinrichtung 79 mit der Öffnungsverhinderungsplatte 89 verhindert, dass das bewegbare Klemmelement 78 sich in die Öffnungsrichtung bewegt, so dass das Blech beim Dehnen in Seitwärtsrichtung durch die Spannelemente 47 nicht auskommen kann.
Bei den Spannelementen 47 sind nur die Klemmelemente 73 und 78, die das Metallblech 2 direkt greifen, aus hochfestem Hartmetall gefertigt, so dass sich eine kostengünstige und haltbare Konstruktion ergibt. Ein zugkraftbedingter Bruch beim Dehnen des Metallblechs 2 ist praktisch ausgeschlossen, so dass Produktivitätseinbußen durch häufigen Teileaustausch vermieden werden.
Zurück zu 9B. Der Greifrand p des Metallblechs 2 für das Spannelement 47 wird durch den Positioniervorsprung 83 vorgegeben. Wenn also das bewegbare Klemmelement 78 in die Schließposition gegenüber dem ortsfesten Klemmelement 73 bewegt wird, kommt der Eingriffsvorsprung 21 des Metallblechs 2 in Kontakt mit der Innenseite der Eingriffsausnehmung 84 des bewegbaren Klemmelements 78, wobei zwischen den Kontaktflächen keine Lücke bleibt. Dadurch wird das Metallblech 2 von dem Spannelement 47 ohne Ruckeln sicher gegriffen. Die von den zwei Klemmelementen 73 und 78 auf das Metallblech 2 ausgeübte Klemmkraft kann durch Änderung der Dicke der Öffnungsverhinderungsführungsplatte 89 entsprechend der Position oder der Dicke des Metallblechs 2 frei eingestellt werden. Damit ist es möglich, eine Beschädigung oder eine Wellung des Metallblechs 2 durch zu starken Zugriff des Spannelements 47 zu verhindern. Der Greifrand p, der entfernt wird, wenn das Metallblech 2 zu einem Streckmetallblech umgeformt ist, ist deutlich schmaler als der Bereich P (siehe 14A), der beim Stand der Technik gewöhnlich weggeschnitten wird, was den Vorteil bietet, dass deutlich Material eingespart werden kann.
Beim Dehnen des Metallblechs 2 in Seitenrichtung fördern die beiden Seitenantriebsmechanismen 42 das Metallblech 2, während sie seine beiden Kanten in derselben horizontalen Ebene nach außen ziehen. Der Mittenantriebsmechanismus 43 dagegen fördert das Metallblech 2, während er es nach oben ablenkt. Das Mittenführungselement 91 des Mittenantriebsmechanismus 43 hat einen Aufwärtsneigungswinkel, der so gewählt wird, dass die Strecke, um die das Metallblech 2 pro Zeiteinheit in Vorwärtsrichtung F gefördert wird, im wesentlichen gleich ist der Strecke, um die es von den Seitenantriebsmechanismen 42 nach außen gefördert wird. Geringe Abweichungen der Förderstrecke durch den Mittenantriebsmechanismus 43 und die Seitenantriebsmechanismen 42 können durch Feinabstimmung in der Weise ausgeglichen werden, dass die vom Motor 57 erzeugte Antriebsgeschwindigkeit des Mittenantriebsmechanismus 43 etwas höher eingestellt wird als die vom Motor 50 erzeugte Antriebsgeschwindigkeit der Seitenantriebsmechanismen 42.
Auf diese Weise wird das Metallblech 2 über seine gesamte seitliche Ausdehnung mit derselben Geschwindigkeit gefördert, so dass L0 = L1 = L2, wie in 15 durch die durchgezogenen Linien angezeigt. Dadurch erfolgt die Dehnung durchgehend gleichmäßig, und im Mittenbereich entstehen keine Falten. Ergebnis ist das in 10 gezeig te Kernmaterial 29, das Zellen 31 von gleicher Größe aufweist und frei ist von Fehlstellungen der Knoten 33.
Eine Dehnung in derselben Ebene dagegen, wie sie beim Stand der Technik vorgenommen wird, führt wegen Abweichungen in der Förderstrecke zwischen dem Mittenbereich und den Seitenkanten zu Falten im Mittenbereich, was in 15 durch Strich/Punkt-Linien angezeigt ist.
Wie bereits dargelegt, sind die beiden Klemmelemente 73 und 78 der Spannelemente 47 der Seitenantriebsmechanismen 42 die einzigen Teile, die aus Haltbarkeitsgründen aus festem Hartmetall gefertigt sind. Da das Metallblech 2 außerdem über seine gesamte seitliche Ausdehnung mit derselben Geschwindigkeit transportiert wird, sind diese Teile ausschließlich einer Zugkraft in Seitenrichtung ausgesetzt, womit eine lange Lebensdauer gewährleistet ist.
Bei dem vorstehend offenbarten Ausführungsbeispiel ist der Mittenantriebsmechanismus 43 mit einem Mittenführungselement 91 versehen, das nach oben abgelenkt ist, um eine aufwärts gerichtete Schräge zu erzeugen. Der gleiche Effekt kann jedoch auch durch Ablenken des Mittenführungselements 91 nach unten zur Erzeugung einer abwärts gerichteten Schräge erzielt werden. Auch wenn das Mittenführungselement 91 in derselben Ebene wie die Seitenantriebsmechanismen 42 angeordnet und nicht in Dickenrichtung des Metallblechs 2 abgelenkt ist, kann derselbe Effekt erzielt werden, indem die Geschwindigkeit des Mittenantriebsmechanismus 43 ausreichend höher eingestellt wird als die der Seitenantriebsmechanismen 42. Die hier offenbarte Fertigungsvorrichtung ist nicht auf die Herstellung von Bleispeicherbatterieplatten 38 beschränkt und kann auch zur Herstellung anderer Streckmetallgitterbleche, beispielsweise Putzdraht, verwendet werden.

Claims

Vorrichtung zum Herstellen von Platten für Bleispeicherbatterien, enthaltend: eine Netzerzeugungsmaschine (39), um ein Metallblech (2) in Streifenform, das aus Blei oder einer Bleilegierung besteht, in Längsrichtung zu fördern, während darin eine Reihe an Schlitzen (67) erzeugt werden, die in einer kontinuierlichen und zick-zack-förmigen Anordnung vorgesehen sind, welche sich in Längsrichtung des Metallbleches (2) erstreckt, mittels zumindest einem Paar an Bearbeitungswalzen (41), die mit scheibenförmigen Schneidelementen (58) ausgerüstet sind, und um gleichzeitig auf dem Metallblech (2) einen Eingriffsvorsprung (22), der im Mittelabschnitt des Metallblechs (2) angeordnet ist, und Eingriffsvorsprünge (21), die an den beiden Seitenrändern des Metallblechs (2) angeordnet sind zu erzeugen; und eine Streckmaschine (40) zum Dehnen des geschlitzten Bleches in seitliche Richtung, um eine rhombusförmige Netzgestaltung zu erzeugen; wobei die Streckmaschine (40) zwei endlose Förderelemente (44) aufweist, welche in der Weise angeordnet sind, dass sie sich in die Vorwärtsrichtung aus Positionen in der Nähe der beiden seitlichen Ränder des Metallbleches (2), welches die Netzerzeugungsmaschine (39) verlässt, voneinander nach außen hin öffnen, und die durch eine Antriebsquelle (50) angetrieben werden; gekennzeichnet durch Spannelemente (47), von denen eine Reihe in einer Anordnung mit gleichen Abstand zueinander an den endlosen Förderelementen (44) für ein aufeinanderfolgendes Ergreifen der Eingriffsvorsprünge (21), die an den beiden Rändern des geschlitzten Metallbleches (2) angeordnet sind, vorgesehen sind, um das Metallblech (2) zu dehnen, wenn es durch die endlosen Förderelemente (44) gefördert wird, und zum Freigeben des Einspannens, nachdem die Dehnung beendet worden ist.
Vorrichtung zum Herstellen von Platten für Bleispeicherbatterien nach Anspruch 1, bei der ein Spannelement (47) folgendes aufweist: ein Rahmenelement (72), das an dem endlosen Förderelement (44) angebracht ist, ein ortsfestes Klemmelement (73), das an dem Rand des Rahmenelements (72) angeordnet ist, ein bewegbares Klemmelement (78), welches schwenkbar mit dem ortsfesten Klemmelement (73) verbunden ist, zum Ergreifen des Metallbleches (2) zwischen dem bewegbaren Klemmelement und dem ortsfesten Klemmelement (73); und eine Nockenfolgeeinrichtung (79), die an dem bewegbaren Klemmelement (78) für einen Eingriff einer Nocke (88), die sich entlang der Spur des Klemmelementes (47) erstreckt, vorgesehen ist, um das bewegbare Klemmelement (78) zu betätigen, wodurch es gegenüber dem ortsfesten Klemmelement (73) verschwenkt wird.
Vorrichtung zum Herstellen von Platten. für Bleispeicherbatterien nach Anspruch 2, bei der das ortsfeste Klemmelement (73) des Spannelements (47) mit einem Positioniervorsprung (83) versehen ist, um in Kontakt mit dem seitlichen Rand des Metallbleches (2) zu gelangen, und bei der das bewegbare Klemmelement (78) mit einer Eingriffsausnehmung (84) zum Aufnehmen und Halten der Eingriffsvorsprünge (21) versehen ist, die an dem Metallblech (2) in der Nähe der Seitenränder des Metallbleches (2) vorgesehen sind.
Vorrichtung zum Herstellen von Platten für Bleispeicherbatterien nach Anspruch 2, die entlang der Klemmelementspur mit einer Öffnungsverhinderungs-Führungsplatte (89) versehen ist, um in Eingriff mit der Nockenfolgeeinrichtung (79) der Klemmeinrichtung an einer Stelle zu gelangen, die der Stelle, welche in Eingriff mit dem Nocken (88) gelangt, gegenüberliegt, wodurch das bewegbare Klemmelement (78) daran gehindert wird, sich in Freigaberichtung von dem ortsfesten Klemmelement (73) wegzubewegen und wobei die Anordnungsposition der Öffnungsverhinderungs-Führungsplatte (89) die Klemmkraft, welche auf das Metallblech (2) durch die beiden Klemmelemente (73, 78) ausgeübt wird, bestimmt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Streckmaschine (40) weiterhin ein Mittenführungselement (91) aufweist, um das Metallblech (2) zu fördern, während es den Quermittenabschnitt des Bleches entlang eines geradlinigen Weges allmählich führt, der zu einer Seite in Dickenrichtung des Metallbleches (2) abgelenkt ist, wodurch das Metallblech (2) in eine Sattelform gebogen wird.
Vorrichtung zum Herstellen von Platten für Bleispeicherbatterien nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Streckmaschine (40) Seitenantriebsmechanismen (42) aufweist, um das Metallblech (2) zu fördern, während die seitlichen Ränder des Metallbleches jeweils nach außen gezogen werden, und weiterhin einen Mittenantriebsmechanismus (43) aufweist, um den Mittenquerabschnitt des Metallbleches (2) zu fördern, während das Metallblech in Vorwärtsrichtung geführt wird, wobei der Mittenantriebsmechanismus (43) und die Seitenantriebsmechanismen (42) durch getrennte Antriebsquellen (50, 57) in Vorwärtsrichtung angetrieben werden und wobei der Mittenantriebsmechanismus (43) mit einer höheren Geschwindigkeit als die Seitenantriebsmechanismen (42) angetrieben wird.
Verfahren zum Herstellen von Platten für Bleispeicherbatterien unter Verwendung einer Vorrichtung in Übereinstimmung mit einem der vorstehenden Ansprüche, enthaltend die folgenden Schritte: Fördern in Längsrichtung eines Metallbleches (2) in Streifenform, das aus Blei oder einer Bleilegierung besteht, während eine Reihe an Schlitzen (67) in dem Metallblech erzeugt werden, wobei die Schlitze (67) in einer kontinuierlichen sowie zick-zack-förmigen Anordnung vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung des Metallbleches (2) erstreckt, mittels zumindest einem Paar Bearbeitungswalzen (41), die mit scheibenförmigen Schneideinrichtungen (58) versehen sind, gleichzeitiges Erzeugen auf dem Metallblech (2) eines Eingriffsvorsprungs (22), der in dem Mittenabschnitt des Metallbleches angeordnet ist, und von Eingriffsvorsprüngen (21), die an den beiden Seitenrändern des Metallbleches vorgesehen sind; und Dehnen des geschlitzten Bleches in seitliche Richtung, um eine rhombusförmige Netzkonfiguration zu erzeugen; gekennzeichnet durch aufeinanderfolgendes Erfassen der Eingriffsvorsprünge (21), die an den beiden Rändern des geschlitzten Metallbleches (2) vorgesehen sind, unter Verwendung von Klemmelementen (47), um das Metallblech (2) zu dehnen, wenn es durch die endlosen Förderelemente (44) gefördert wird, und Freigeben der Eingriffsvorsprünge (21) von den Klemmelementen (47), sobald die Dehnung beendet worden ist.
Verfahren nach Anspruch 7, weiterhin enthaltend den Schritt des Förderns des Metallblechs (2), während ein Mittenquerabschnitt des Metallbleches nach und nach entlang eines geradlinigen Weges, der zu einer Seite in Dickenrichtung des Metallbleches (2) abgelenkt ist, geführt wird, wodurch das Metallblech (2) in eine Sattelform gebogen wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 7, bei dem das Metallblech (2) unter Verwendung von Seitenantriebsmechanismen (42) bei gleichzeitigem Ziehen der Seitenränder des Metallbleches jeweils nach außen und einem Mittenantriebsmechanismus (43) zum Fördern des Mittenquerabschnitts des Metallbleches (2) bei gleichzeitigem Führen des Metallbleches in die Vorwärtsrichtung gefördert wird, wobei der Mittenantriebsmechanismus (43) mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben wird als die Seitenantriebsmechanismen (42).