DE69924038T2

DE69924038T2 - Metallblechstanzwalze, metallblechstanzvorrichtung mit einer solchen walze und metallblechstanzverfahren

Info

Publication number: DE69924038T2
Application number: DE69924038T
Authority: DE
Inventors: Keiichi Kudamatsu-shi SHIMIZU
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2019-09-04
Also published as: CA2383843A1; CN1163325C; CN1367723A; EP1219364B1; EP1219364A1; WO2001017710A1; KR20020030102A; KR100604681B1; EP1219364A4; DE69924038D1; CA2383843C; AU5448899A

Description

Die Erfindung betrifft eine Blechlochscheibenwalze zum Herstellen fortlaufender Löcher in einem langen bandartigen Blech oder einer Metallfolie, eine Blechlochvorrichtung und ein Blechlochverfahren, die diese Walze verwenden, nach den Oberbegriffen von Anspruch 1, Anspruch 4 bzw. Anspruch 9 (siehe z. B. die DE-C-823694).
In den letzten Jahren stieg der Bedarf an einem Stanz- bzw. Perforations- bzw. Lochblech, in dem zahlreiche Löcher so hergestellt sind, daß das Lochblech als Basis für eine Sekundärbatterie- bzw. Akkumulatorelektrode verwendet wird. Das Lochblech für eine Akkumulatorelektrodenbasis wird gewickelt, wobei ein aktives Material auf eine Oberfläche von ihm abgeschieden ist, und in ein Batteriegehäuse eingebracht. Die Löcher sind im Blech hergestellt, um dem aktiven Material eine Verankerungswirkung zu geben und seine Haftung am Blech zu fördern und die Löcher zudem mit dem aktiven Material zu füllen. Zur Kapazitätserhöhung einer Batterie muß die größtmögliche Menge von aktivem Material in das Batteriegehäuse eingebracht werden, weshalb ein möglichst dünnes Blech als Blech erforderlich ist, das zu lochen und für eine Elektrodenbasis zu verwenden ist.
Bisher kam allgemein ein Verfahren zum Lochen eines Blechs mittels einer Stempelpresse als Herstellungsverfahren für das Lochblech zum Einsatz. Bei einem Lochverfahren unter Verwendung einer Presse wird aber ein zu lochendes Blech zwangsläufig intermittierend zugeführt und notwendigerweise gestoppt, wenn das Blech gestanzt wird. Außerdem ist es sehr schwierig, die Produktivität von Lochblechen durch Erhöhen der Lochgeschwindigkeit zu verbessern, während eine große Kraft auf die Presse ausgeübt wird.
Die JP-A-133936 (1985) offenbart ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Lochblechen durch Drehen einer Lochwalze mit zahlreichen Vorsprüngen als Verfahren zur Verbesserung der Produktivität von Lochblechen durch Erhöhen der Lochgeschwindigkeit. Bei der Herstellung dieses Blechs wird wie folgt vorgegangen: Zunächst wird ein Blech zwischen einer Walze, die mit zahlreichen sägezahnartigen Vorsprüngen auf einer Außenumfangsfläche versehen ist, und einer Auflagewalze durchgeführt, wodurch Löcher durch die Vorsprünge bei gleichzeitiger Bildung erhöhter Grate hergestellt werden. Das Lochblech bewegt sich kontinuierlich vorwärts, und die Grate treffen auf ein Ende eines vor dem Lochblech vorgesehenen Abstreifwerkzeugs, wodurch die Grate umgelegt werden. Das Blech bewegt sich kontinuierlich weiter vorwärts und wird zu einer vor ihm vorgesehenen Rollwalze geführt. Danach wird das Blech gewalzt, und seine umgelegten Abschnitte fressen sich in das Blech ein, was ein gratloses Lochblech bildet. Beim Einsatz dieses Herstellungsverfahrens für Lochbleche wird es möglich, einen kontinuierlichen Lochbetrieb durchzuführen, und die Lochgeschwindigkeit steigt, wodurch sich die Produktivität von Lochblechen verbessern läßt.
Allerdings hat dieses Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Lochblechs durch Drehen der o. g. Vorsprünge tragenden Lochwalze noch zu lösende Probleme.
Die Dicke der Abschnitte mit umgelegtem Grat wird nahezu doppelt so groß wie die des ursprünglichen Blechs. Bei Verwendung dieses Blechs als Lochblech für die Basis einer Akkumulatorelektrode steigt das Volumen des Blechs selbst, wenn das gewickelte Blech mit einem auf eine Oberfläche abgeschiedenen aktiven Material in ein Batteriegehäuse eingebracht wird, weshalb die Menge des in das Batteriegefäß eingebrachten aktiven Materials entsprechend abnimmt, so daß dieses Verfahren nicht bevorzugt ist, die Kapazität der Batterie zu erhöhen.
Gleicht man die Dicke der umgelegten Abschnitte an die des übrigen Abschnitts des Blechs durch Erhöhen der Walzkraft an, werden die umgelegten Abschnitte nur extrem gewalzt und verlängert, da die Dicke dieser Abschnitte fast doppelt so groß wie die des anderen Abschnitts des Blechs ist. Daher steigt die Entfernung zwischen den durch einen Lochvorgang hergestellten Löchern, wodurch die Lochdichte sinkt. Bei Einsatz eines Blechs mit solchen Löchern als Lochblech für eine Akkumulatorbasis wird der Verankerungseffekt unzureichend, und die Menge des in die Löcher eingebrachten aktiven Materials sinkt, weshalb ein solches Lochblech nicht bevorzugt ist.
Die Erfindung kam angesichts der o. g. Umstände zustande und stellt folgendes bereit: eine Blechlochscheibenwalze, die zahlreiche gleichmäßige Löcher in einem langen bandartigen Blech fortlaufend lochen kann, insbesondere in einer sehr dünnen Metallfolie, die als Basis einer Akkumulatorelektrode verwendet wird, während die Dicke des Blechs gleichmäßig bleibt; sowie eine Blechlochvorrichtung und ein Blechlochverfahren, die die Scheibenwalze verwenden.
Die Erfindung stellt bereit:

(1) Blechlochscheibenwalze, die auf einer Außenumfangsfläche eines Scheibenwalzenkörpers mit vorbestimmter Dicke mehrere Stanzmesser bzw. Lochklingen hat, die über den Umfang beabstandet und radial nach außen vorstehend ausgebildet sind, wobei die Draufsichtform einer Außenumfangsfläche jeder der Lochklingen eine geometrische Form ist, die von einer geschlossenen Linie umgeben ist, wobei die Seitenansichtsform der Lochklinge so konkav ist, daß die Höhe beider Umfangsendabschnitte der Lochklinge größer als die ihres übrigen Abschnitts ist und die Höhe der Klinge von beiden ihrer Umfangsendabschnitte zu einem Mittelabschnitt allmählich abnimmt, wobei die Scheibenwalze so ausgebildet ist, daß die Seitenansichtshöhe eines vorderen Umfangsendabschnitts der Lochklinge im Hinblick auf die Drehrichtung der Scheibenwalze kleiner als die eines hinteren Umfangsendabschnitts im Hinblick auf die gleiche Richtung ist.
(2) Blechlochscheibenwalze, wobei die Draufsichtform der Lochklinge eine rechtwinklige Form oder eine im wesentlichen rechtwinklige Form mit ihren vier abgerundeten Eckteilstücken ist.
(3) Blechlochscheibenwalze, wobei die Draufsichtform der Lochklinge eine langgestreckte Rundform, eine Ellipsen form, eine gerade Rundform, eine Rautenform oder im wesentlichen eine Rautenform mit ihren vier abgerundeten Eckteilstücken ist.
(4) Blechlochvorrichtung zur Herstellung mehrerer Löcher in einem Blech oder einer Metallfolie, wobei die Blechlochscheibenwalze nach Punkt (1) oder (2) als Oberwalze verwendet wird, mit einem Paar Oberseitenführungswalzen, deren Radius jeweils verglichen mit einer Entfernung zwischen der Mitte der Lochscheibenwalze und dem niedrigsten Abschnitt der Lochklinge um mindestens eine Länge reduziert ist, die der Dicke des Blechs oder der Metallfolie entspricht, und die mit beiden Seiten der Oberwalze koaxial verbunden sind, um eine Oberwalzeneinheit zu bilden, einer Scheibenwalze, deren Durchmesser etwas größer als der der Blechlochscheibenwalze ist und die als Führungswalze vorgesehen ist, einem Paar Unterseitenführungswalzen, deren Radius jeweils verglichen mit dem der Scheibenwalze um mindestens eine Länge erhöht ist, die der Summe aus der Dicke des Blechs oder der Metallfolie und einer Differenz zwischen einem Vorsprungbetrag des höchsten Abschnitts der Lochklinge und dem ihres niedrigsten Abschnitts entspricht, und die mit beiden Seiten der Führungswalze koaxial verbunden sind, um eine Unterwalzeneinheit zu bilden, wobei die Oberwalzeneinheit und Unterwalzeneinheit ineinandergreifen, um eine Locheinheit zu bilden, die das Blech oder die Metallfolie beim Durchlaufen der Locheinheit lochen kann, sowie Zugkraft ausübenden Einheiten, die aus Zugkraft ausübenden Einrichtungen gebildet sind, zum Ausüben einer Zugkraft auf das Blech oder die Metallfolie, und die auf der Vorder- und Rückseite der Locheinheit vorgesehen sind.
(5) Blechlochvorrichtung, wobei mehrere Sätze jeweiliger Oberwalzeneinheiten und Unterwalzeneinheiten, die die Locheinheit nach Punkt (4) bilden, nach Punkt (6) koaxial miteinander verbunden sind, wodurch das Blech oder die Metallfolie in mehreren Reihen gelocht werden kann.
(6) Blechlochvorrichtung, wobei die Oberwalzeneinheiten, Unterwalzeneinheiten und Zugkraft ausübenden Einrichtungen in einer Positionsbeziehung vorgesehen sind, in der sich das Blech oder die Metallfolie entlang einem Teil eines Außenumfangs der Führungswalze so vorwärts bewegt, daß das Blech oder die Metallfolie gelocht wird, wenn das Blech um die Führungswalze gewickelt ist.
(7) Blechlochvorrichtung, wobei jede der Zugkraft ausübenden Einrichtungen nach Punkt (4) und (6) aus Ober- und Unterklemmrollen, die geeignet sind, das Blech oder die Metallfolie dazwischen zu halten, oder aus Ober- und Unterspannrollen gebildet ist.
(8) Blechlochverfahren zum Lochen eines Blechs oder einer Metallfolie durch Verwendung der Blechlochvorrichtung nach einem der Punkte (4) bis (7), wobei das Blech oder die Metallfolie durch ein Paar Zugkraft ausübende Einheiten geführt wird, die auf der Vorder- und Rückseite der Locheinheit vorgesehen sind, wobei das Blech oder die Metallfolie durch Drehung der Ober- und Unterwalzen, die die Locheinheit bilden, fortlaufend gelocht wird, während Zugkraft auf das Blech oder die Metallfolie durch Zugkraft ausübende Einrichtungen ausgeübt wird, die die Zugkraft ausübenden Einheiten bilden.

1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den Zustand eines Blechs, das mit Hilfe einer Blechlochscheibenwalze im Stand der Technik gelocht wird;
2 ist eine Perspektivansicht eines Beispiels für die Form von Lochklingen, die auf einer Außenumfangsfläche der erfindungsgemäßen Blechlochscheibenwalze vorspringend vorgesehen sind;
3 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für den Zustand eines Blechs, das mit Hilfe der erfindungsgemäßen Blechlochscheibenwalze gelocht wird;
4 ist eine schematische Darstellung einer Folge zum Lochen eines Blechs in einem Blechlochvorgang unter Verwendung der erfindungsgemäßen Blechlochscheibenwalze;
5 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Locheinheit der erfindungsgemäßen Blechlochvorrichtung;
6 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine erfindungsgemäße Blechlochvorrichtung;
7 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für die Locheinheit der erfindungsgemäßen Blechlochvorrichtung;
8 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für die erfindungsgemäße Blechlochvorrichtung; und
9 ist eine schematische Darstellung noch eines weiteren Beispiels für die erfindungsgemäße Blechlochvorrichtung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Eine erfindungsgemäße Scheibenwalze zum Lochen bzw. Perforieren bzw. Stanzen eines Blechs ist vorgesehen, um zahlreiche Löcher in einem Blech oder einer Metallfolie mit etwa 0,02 bis 0,2 mm Dicke herzustellen.
Gemäß 1 ist eine technisch bekannte Scheibenwalze 1 auf einer Außenumfangsfläche mit mehreren Stanz- bzw. Lochklingen 2 über den Umfang beabstandet und radial nach außen vorstehend versehen.
Die Draufsichtform jeder Lochklinge auf der Außenumfangsfläche der Scheibenwalze, d. h. eine Querschnittform eines Stanzlochs, hat eine geometrische Form, die von einer geschlossenen Linie umgeben ist. Diese Form ist z. B. rechtwinklig.
Gemäß 1 und 2 ist die Seitenansichtform jeder Lochklinge 2 so konkav, daß die Höhe einer Vorder- und Hinterkante 21, 22, die beide Umfangsendabschnitte der Lochklinge bilden, größer als die ihrer übrigen Abschnitte ist, wobei sich die Höhe der Lochklinge von der Vorder- und Hinterkante 21, 22 zu einem Mittelabschnitt allmählich verringert.
Gemäß 2 ist die Lochklinge 2 so ausgebildet, daß sich ihre beiden Seitenkanten 23, die den Abschnitten beidseitig geschlossener Linien entsprechen, die in Umfangsrichtung der Scheibenwalze 1 entgegengesetzt zueinander liegen, geringer vorstehend als eine gedachte Gerade 24, die die Vorder- und Hinterkante 21, 22 miteinander verbindet, die den Abschnitten beidseitig geschlossener Linien entsprechend, die in Dickenrichtung der Scheibenwalze 1 entgegengesetzt zueinander liegen.
Die Draufsichtform der Lochklinge 2, d. h. die Querschnittform des Stanzlochs, kann auch eine im wesentlichen rechtwinklige Form, bei der ihre vier Eckabschnitte abgerundet sind, neben einer genauen rechtwinkligen Form mit der Vorderkante 21, Hinterkante 22 und den Seitenkanten 23 gemäß 2 sein.
Die Vorder- und Hinterkante 21 und 22, die die beiden Umfangsendabschnitte der Lochklinge 2 auf der Außenumfangsfläche der Scheibenwalze 1 bilden, können so ausgebildet sein, daß die Höhe der Vorderkante 21, eines in Umfangsrichtung vorderen Endabschnitts, der sich in ein Blech oder eine Metallfolie 10 (im folgenden allgemein als Blech bezeichnet) entsprechend der Drehung der Scheibenwalze 1 gemäß 3 zuerst frißt, kleiner als die der Hinterkante 22 ist, eines in Umfangsrichtung hinteren Endabschnitts, der sich anschließend in das Blech 10 frißt. Da die Seitenansichtform der Lochklinge 2 so gewählt ist, können die Vorderkante 21 und Hinterkante 22 so hergestellt sein, daß sich diese Kanten gemäß 3 gleichzeitig in das Blech 10 fressen.
Die Draufsichtform der Lochklinge 2 kann entsprechend den Blecheigenschaften auch andere Formen haben, z. B. gewünschte geometrische Formen, etwa eine langgestreckte Rundform, eine Ellipsenform, eine gerade Rundform, eine Rautenform oder im wesentlichen eine Rautenform mit ihren vier abgerundeten Eckabschnitten usw., statt die o. g. rechtwinklige Form oder im wesentlichen rechtwinklige Form zu haben.
Im folgenden wird der Aufbau einer erfindungsgemäßen Blechlochvorrichtung anhand von 6 beschrieben.
Darstellungsgemäß verfügt die Blechlochvorrichtung über eine Locheinheit 20 sowie Ober- und Unterklemmrolle 6a, 6b und 7a, 7b, die auf der Vorder- und Rückseite der Locheinheit 20 als Zugkraft ausübende Einrichtungen in Form von Zugkraft ausübenden Einheiten 30 vorgesehen sind. Andererseits ist die Locheinheit 20 dadurch gebildet, daß eine Ober- und eine Unterwalze 11, 12 vorgesehen sind, wobei auf der Außenumfangsfläche der Oberwalze 11 Lochklingen 2 über den Umfang angeordnet sind.
Gemäß 9 können auch Ober- und Unterspannrollen 16a, 16b und 17a, 17b als Zugkraft ausübende Einrichtungen verwendet werden.
In der Blechlochvorrichtung mit diesem Aufbau kann die Locheinheit 20 z. B. einen in 5 gezeigten Aufbau haben.
Gemäß 5 ist ein Paar Scheibenwalzen 3, deren Radius jeweils kleiner als eine Entfernung zwischen der Mitte der Blechlochscheibenwalze 1 und dem niedrigsten Abschnitt (niedrigster Abschnitt der Seitenkante 23) der Kante der Lochklinge 2 um mindestens eine Länge ist, die der Dicke des Blechs 10 entspricht, als Oberseitenführungswalzen mit beiden Seiten der Blechlochscheibenwalze 1 koaxial verbunden, um eine Oberwalzeneinheit 11 zu bilden.
Eine Scheibenwalze, deren Dicke etwas größer als die einer Scheibe der Blechlochscheibenwalze 1 ist, ist als Führungswalze 4 vorgesehen, und ein Paar Scheibenwalzen 5, deren Radius jeweils größer als der der Führungswalze 4 um mindestens eine Länge ist, die der Summe aus der Dicke des Blechs 10 und einer Differenz zwischen einem Vorsprungbetrag des höchsten Abschnitts (Vorderkante 21 oder Hinterkante 22) der Lochklinge 2 und dem des niedrigsten Abschnitts (Seitenkante 23) entspricht, sind mit beiden Seiten der Führungswalze koaxial verbunden, um eine Unterwalzeneinheit 12 zu bilden.
Die o. g. Oberwalzeneinheit 11 und Unterwalzeneinheit 12 greifen ineinander, wodurch die Locheinheit 20 gebildet ist.
Ein weiteres Beispiel für die Locheinheit 20 der erfindungsgemäßen Blechlochvorrichtung ist in 7 gezeigt. Darstellungsgemäß ist die Locheinheit 20 durch die Blechlochscheibenwalze 1 und Führungswalze 4 gebildet, die im Hinblick auf die Mitte des Blechs 10 senkrecht symmetrisch angeordnet sind. Die Führungswalze 4 mit etwas größerer Dicke als die Scheibe der Blechlochscheibenwalze 1 ist auf den Abschnitten ihrer Außenumfangsfläche, die entgegengesetzt zu den mehreren Lochklingen 2 liegen, die so ausgebildet sind, daß sie in radialer Auswärtsrichtung vorstehen, mit mehreren Vertiefungen 42 versehen, die jeweils eine Querschnittform haben, die mit der Draufsichtform (d. h. der Form eines Querschnitts eines gestanzten Lochs) der Lochklinge 2 identisch ist.
Die Führungswalze 4 aus einem elastischen Material, z. B. Gummi, kann auch aus einer Scheibe mit einer flachen Außenumfangsfläche ohne Bildung eines vertieften Abschnitts 42 mit einem Querschnitt ausgebildet sein, der mit dem des gestanzten Lochs wie zuvor erwähnt identisch ist. In diesem Fall frißt sich die auf der Blechlochscheibenwalze 1 vorgesehene Lochklinge 2 in den Außenumfangsabschnitt der Unterwalzeneinheit 12 während eines Lochvorgangs ein, und der Außenumfangsabschnitt der Führungswalze 4 wird entsprechend der Form der Lochklinge 2 elastisch verformt. Wird aber der Lochstanzvorgang beendet, wodurch sich die Lochklinge 2 von der Führungswalze 4 löst, wird die Form der Unterwalzeneinheit 12 als Scheibe wiederhergestellt, die die ursprüngliche flache Außenumfangsfläche hat.
Zur Herstellung mehrerer Lochreihen im Blech 10, so daß die Löcher in Breitenrichtung parallel beabstandet sind, kann eine Blechlochvorrichtung auch dadurch gebildet sein, daß mehrere Sätze aus Oberwalzen 11 und Unterwalzen 12, die die o. g. Locheinheit 20 bilden, in Axialrichtung jeder Walzenwelle gemäß 8 koaxial miteinander verbunden sind.
In der Erfindung sind die Lochklingen 2 auf der Außenumfangsfläche der Scheibenwalze 1 radial nach außen vorstehend so gebildet, daß sie regelmäßige Abstände in Umfangsrichtung gemäß 1 haben. Bei Drehung der Scheibenwalze 1 wird das in regelmäßigen Abständen mit Abschnitten ohne gestanzte Löcher versehen Blech 1 gelocht. Möglich ist auch, einige von benachbarten Lochklingen 2 in größeren Abständen als andere vorzusehen, statt die Lochklingen auf der Außenumfangsfläche der Scheibenwalze in regelmäßigen Abständen in ihrer Umfangsrichtung vorzusehen. Das heißt, es ist möglich, eine Scheibenwalze 1 ohne Lochklingen auf einem Teil ihrer Außenumfangsfläche zu bilden und das Blech 10 durch Drehen der resultierenden Scheibenwalze so zu lochen, daß das Blech in Längsrichtung Abschnitte ohne gestanzte Löcher hat, die vorbestimmte Abstände haben, die größer als die der anderen gelochten Abschnitte sind. Dadurch wird es möglich, ungelochte Abschnitte in regelmäßigen Abständen vorzusehen, die größer als die der anderen ungelochten Abschnitte sind, und das Blech 10 an seinem mit großem Abstand gebildeten ungelochten Abschnitt zu schneiden. Insbesondere kann bei Verwendung der wie oben ausgebildeten Blechlochvorrichtung durch gegenseitiges koaxiales Verbinden mehrerer Sätze aus der Oberwalze 11 und Unterwalze 12, die die Locheinheit 20 bilden, in Axialrichtung jeder Walze, um Löcher im Blech 10 in dessen Breitenrichtung versetzt zu stanzen, ein Sollabschnitt des Blechs 10 unabhängig vom Vorhandensein der versetzt angeordneten gelochten Abschnitte auf dem Blech geschnitten werden. Dient das Blech 10 als Kern einer Batterie, lassen sich ungelochte Abschnitte, deren Abstände größer als die anderer Abschnitte sind, in vorbestimmten Abständen so vorsehen, daß die Entfernung zwischen gelochten Abschnitten mit der Länge des für eine Batterie benötigten Kerns übereinstimmt. Dadurch kann das Blech 10 geschnitten werden, ohne daß seine beiden Längsendabschnitte auf gelochte Abschnitte fallen. Solche Abstände der ungelochten Abschnitte, die größer als die der anderen ungelochten Abschnitte sind, lassen sich durch Auswahl des Durchmessers der Scheibenwalze beliebig ändern.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung mehrerer fortlaufender Löcher in einem Blech 10 durch Verwendung der erfindungsgemäßen Blechlochscheibenwalze 1 und der erfindungsgemäßen Blechlochvorrichtung anhand eines Falls beschrieben, in dem die Draufsichtform (Querschnittform eines gestanzten Lochs) einer Lochklinge 2 der Blechlochscheibenwalze 1 gemäß 4 beispielsweise rechtwinklig ist.
Erfindungsgemäß wird ein Blech mit etwa 0,02 bis 0,2 mm Dicke und insbesondere extrem dünne Metallfolie mit höchstens 0,1 mm Dicke gelocht.
Wie zuvor beschrieben, verfügt die in 6 gezeigte erfindungsgemäße Blechlochvorrichtung über eine Locheinheit 20, ein Paar Klemmrollen 6a und 6b, die nach der Locheinheit 20 vorgesehen sind, und Zugkraft ausübende Einheiten 30, die aus einem Paar Klemmrollen 7a und 7b gebildet sind, die vor der Locheinheit 20 vorgesehen sind. Wie zuvor erwähnt, können die Klemmrollen durch Ober- und Unterspannrollen gemäß 9 ersetzt sein.
Zum Lochen des Blechs 10 wird zunächst eine Zugkraft auf den Abschnitt des Blechs 10 ausgeübt, der sich zwischen den Klemmrollen 6a und 6b sowie 7a und 7b befindet, die Zugkraft ausübende Einrichtungen bilden. Das Blech 10 wird zwischen der oberen und unteren Rolle 6a, 6b sowie oberen und unteren Rolle 7a, 7b kontinuierlich durchgeführt, die die Locheinheit 20 begleiten und Zugkraft ausübende Einrichtungen 30 bilden, wobei der Zustand ausgeübter Zugkraft beibehalten wird.
Wird das Blech 10 mit darauf ausgeübter Zugkraft in Kontakt mit der Blechlochscheibenwalze 1 und der Oberwalze 11 der Locheinheit gebracht, fressen sich zunächst eine Vorderkante 21 einer Lochklinge 2 und ein Teil einer sich von der Vorderkante 21 erstreckenden Seitenkante 23 in das Blech gemäß 4i) ein, wodurch ein Bruch entsteht.
Bei weiterem Drehen der Blechlochscheibenwalze 1 frißt sich das genannte Teil der Seitenkante 23, das sich von der Vorderkante 21 der Lochklingen 2 erstreckt, weiter in das Blech gemäß 4ii) ein, und der Bruch verlängert sich, wobei sich die Hinterkante 22 der Lochklinge 2 und das Teil der Seitenkante 23, das sich von der Hinterkante 22 erstreckt, in das Blech 10 fressen, wodurch ein Bruch auftritt.
Dreht sich die Blechlochscheibenwalze 1 weiter, frißt sich das o. g. Teil der Seitenkante 23, das sich von der Vorderkante 21 der Lochklinge 2 erstreckt, weiter in das Blech gemäß 4iii), und der Bruch verlängert sich, wobei sich das o. g. Teil der Seitenkante 23, das sich von der Hinterkante 22 der Lochklinge 2 erstreckt, weiter in das Blech frißt, wodurch sich der Bruch verlängert. Somit kommt es dazu, daß sich der Bruch an der Seitenkante 23 von beiden Seiten verlängert, d. h. von der Vorderkante 21 und Hinterkante 22.
Bei weiterem Drehen der Blechlochscheibenwalze 1 vereinigen sich die Brüche an der Seitenkante 23, die sich sowohl von der Vorderkante 21 als auch Hinterkante 22 erstrecken, gemäß 4iv), und im Blech 10 wird ein Loch mit rechtwinkliger Form gebildet.
Dreht sich die Blechlochscheibenwalze 1 weiter, frißt sich eine anschließende Lochklinge 2 in das Blech 10, und ein rechtwinkliges Loch wird wie zuvor beschrieben hergestellt.
Bei derartigem Drehen der Blechlochscheibenwalze 1 lassen sich rechtwinklige Löcher fortlaufend im Blech 10 in Abständen ausbilden.
Ist in diesem Fall die Höhe der Vorderkante 21, die einen vorderen Umfangsendabschnitt bildet, der sich entsprechend der Drehung der Scheibenwalze 1 zuerst in das Blech 10 frißt, niedriger als die der Hinterkante 22, die einen hinteren Umfangsendabschnitt bildet, der sich anschließend in das Blech 10 gemäß 3 frißt, wird es möglich, daß die Vorderkante 21 und Hinterkante 22 zugleich in das Blech 10 fressen und rechtwinklige Löcher im Blech 10 genauer und zuverlässiger herstellen.
Wird ein Blechlochvorgang in der Praxis ohne Ausübung einer Zugkraft auf das Blech 10 durchgeführt, das insbesondere aus Metallfolie mit extrem kleiner Dicke von höchstens 0,1 mm hergestellt ist, sinkt die Steifigkeit des Blechs auch dann, wenn die Höhe der Abschnitte, die Zwischenabschnitte zwischen Vorderkante 21 und Hinterkante 22 bilden, niedriger als die der Vorder- und Hinterkante 21, 22 gemäß 2 ist, d. h. auch dann, wenn eine Blechlochscheibenwalze 1 verwendet wird, bei der der Abschnitt der Klinge in Entsprechung zur Seitenkante 23 geringer als eine gedachte Gerade vorsteht, die die Spitzen der Klingenabschnitte verbindet, die der Vorderkante 21 und Hinterkante 22 entsprechen. Als Ergebnis wird es schwierig, die Abschnitte der Klinge, die der Vorderkante 21 und Hinterkante 22 entsprechen, sich in das Blech fressen zu lassen und genaue geformte Löcher fortlaufend herzustellen. Daher ist bevorzugt, eine Zugkraft auf das Blech 10 auszuüben, wenn Metallfolie mit extrem kleiner Dicke von höchstens 0,1 mm gelocht wird.
Beim Einsatz eines Verfahrens zum Bewegen des Blechs 10, so daß sich das Blech um einen Teil des Außenumfangs der Führungswalze 4 (Unterwalze 12) gemäß 9 wickelt, und Lochen des Blechs, wobei das Blech 10 in engen Kontakt mit der Unterwalze 12 gebracht ist, kann Metallfolie mit extrem kleiner Dicke von höchstens 0,1 mm zuverlässiger gelocht werden. In diesem Fall sind die Ober- und Unterspannrollen 16a und 16b sowie 17a und 17b, die als Zugkraft ausübende Einrichtungen dienen, sowie die Oberwalze 11 und Unterwalze 12 in einer Positionsbeziehung vorgesehen, die ermöglicht, daß sich das Blech entlang einem Teil des Außenumfangs der Führungswalze 4 (Unterwalze 12) vorwärts bewegt, und nicht in der Positionsbeziehung gemäß 6, d. h. nicht in der Positionsbeziehung, in der das Blech 10 zwischen der Locheinheit 20 und den Zugkraft ausübenden Einheiten 30 gemäß 6 geradlinig bewegt wird.
5 und 7 zeigen einen Fall, in dem Löcher in einer Reihe in einem Blech 10 gebildet werden. Gemäß 8 ist es möglich, eine Blechlochvorrichtung zu bilden, indem mehrere Sätze aus Unterwalzen 12 und Oberwalzen 11, die eine Blechlocheinheit bilden, in Axialrichtung der Walzen koaxial angeordnet werden, und in einem Blech 10 mehrere über die Breite angeordnete Reihen im wesentlichen rechtwinkliger Löcher fortlaufend und längs beabstandet herzustellen. Sind in diesem Fall die Abstände von Lochklingen 2 benachbarter Blechlochscheibenwalzen 1 zueinander reguliert, kann das Herstellen von Löchern in beliebiger Anordnung erfolgen, z. B. in einer versetzten Anordnung und einer Gitteranordnung u. ä.
Das Lochblech mit zahlreichen erfindungsgemäß hergestellten Löchern kann durch Verwendung der o. g. Blechlochvorrichtung mit einer Blechlochscheibenwalze 1 und dem o. g. Blechlochverfahren hergestellt werden. Das Lochblech mit zahlreichen erfindungsgemäß hergestellten Löchern kann durch fortlaufendes und genaues Herstellen gleichmäßiger Löcher besonders in Metallfolie mit extrem kleiner Dicke von höchstens 0,1 mm gebildet werden. Da ein solches Lochblech keine vorstehenden Abschnitte hat, z. B. umgelegte Abschnitte u. ä., ist das Blech für eine Basis einer Akkumulatorelektrode geeignet.
Ausführungsform
Hergestellt wurden 30 Sätze Blechlochscheibenwalzen (Oberwalzen), die jeweils aus einer Scheibe aus legiertem Werkzeugstahl (SKS1) mit 1 mm Dicke und 80 mm Durchmesser ge bildet und auf ihren Außenumfangsflächen mit 60 Lochklingen so versehen waren, daß die Klingen Abstände von 1,59 mm hatten und in radialer Auswärtsrichtung vorstanden, wobei jede der Klingen ein rechtwinkliges Lochteilstück mit 2,6 mm Umfangslänge und 1 mm Breite hatte.
Jede der Lochklingen war so vorstehend ausgebildet, daß die Höhe (Maximalhöhe) der rechtwinkligen Vorderkante und Hinterkante, die an einem vorderen und hinteren Abschnitt der Klinge im Hinblick auf die Dickenrichtung der Scheibenwalze vorstanden, 1 mm betrug, wobei die Höhe (Minimalhöhe) der Mitten der Seitenkanten, die am linken und rechten Abschnitt der Klinge im Hinblick auf die Umfangsrichtung vorstanden, 0,5 mm betrug, um so die Höhe der Vorderkante zu den Mitten der Seitenkanten und zur Hinterkante kontinuierlich und bogenförmig zu variieren.
Hergestellt wurden 31 Sätze Scheibenwalzen (Oberseitenführungswalzen) mit 80 mm Durchmesser aus legiertem Werkzeugstahl (SKS1) mit 1 mm Dicke. Die Blechlochscheibenwalzen und Seitenführungswalzen wurden abwechselnd und koaxial so angeordnet, daß die Walzen an beiden Enden Seitenführungswalzen waren, wobei die Entfernung zwischen jeder Seitenführungswalze und jeder Blechlochscheibenwalze durch Einfügen von Zwischenräumen und dadurch erfolgendes Regulieren der Entfernung 0,05 mm betrug, um Oberwalzen zu bilden.
Andererseits wurden 30 Sätze Scheibenwalzen (Führungswalzen) mit 80 mm Durchmesser aus legiertem Werkzeugstahl (SKS1) mit 1,1 mm Dicke hergestellt. Außerdem wurden 31 Sätze Scheibenwalzen (Unterseitenführungswalzen) mit 81 mm Durchmesser aus legiertem Werkzeugstahl (SKS1) mit 1 mm Dicke hergestellt. Die Führungswalzen und Seitenführungswalzen wurden abwechselnd und koaxial so angeordnet, daß die Walzen an beiden Enden Seitenführungswalzen waren, um Unterwalzen zu bilden.
Die so hergestellten Oberwalzen und Unterwalzen wurden in gegenseitigen Eingriff gebracht, um eine Locheinheit zu bilden. Die Lochklingen benachbarter Oberwalzen waren so ausgerichtet, daß ihre Klingen um einen halben Schritt in Um fangsrichtung versetzt waren, so daß die nach einem Lochvorgang gebildeten Löcher versetzt angeordnet waren.
Außerdem war ein Paar Spannrollen jeweils auf der Vorder- und Rückseite dieser Locheinheit in einer solchen Positionsbeziehung vorgesehen, die es einem Blech ermöglichte, sich so vorwärts zu bewegen, daß es sich um einen Teil des Außenumfangs der Unterwalze der Locheinheit gemäß 9 wickelte, um Zugkraft ausübende Einheiten zu bilden. Die Drehzahl der vorderen Spannrollen war etwas höher als die der hinteren Spannrollen, damit eine Zugkraft ständig auf den Abschnitt des Blechs ausgeübt wird, der sich zwischen den beiden Spannrollen befindet. Dadurch wurde die Blechlochvorrichtung ausgebildet.
Anschließend wurde eine lange bandartige vernickelte Stahlfolie mit 0,035 mm Dicke und 65 mm Breite mit dieser Blechlochvorrichtung gelocht. Die Drehzahlen der Spannrollen vor der Zugkraft ausübenden Einheit, der Spannrollen nach ihr sowie der Ober- und Unterwalzen der Locheinheit waren jeweils so, daß sich die Stahlfolie mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s vorbewegt. Die Drehzahlen der Spannrollen waren so, daß 2 kp Zugkraft auf den Abschnitt des Blechs ausgeübt wurden, der sich zwischen den vorderen Spannrollen und hinteren Spannrollen befand. Dadurch wurden rechtwinklige Löcher mit 2,6 mm Länge und 1 mm Breite in Abständen von 1,59 mm fortlaufend in Längsrichtung hergestellt, und man erhielt vernickelte Stahlfolie mit 30 Lochreihen, die in Abständen von 1,1 mm in Breitenrichtung hergestellt waren.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Erfindung betrifft eine Blechlochvorrichtung und ein Blechlochverfahren, die eine Blechlochscheibenwalze verwenden, die auf einer Außenumfangsfläche mit mehreren Lochklingen versehen ist, die über den Umfang beabstandet und radial vorstehend angeordnet sind. Die Verwendung der Blechlochvorrichtung und des Blechlochverfahrens gemäß der Erfindung ermöglicht das fortlaufende Herstellen zahlreicher gleichmäßiger Löcher mit konstanter Tiefe in einem langen bandartigen Blech, besonders einer langen bandartigen Metallfolie, die für eine Basis einer Akkumulatorelektrode verwendet wird.

Claims

Blechlochscheibenwalze (1), die mit mehreren Lochklingen (2) gebildet ist, die auf einer Außenumfangsfläche über den Umfang beabstandet und radial vorstehend vorgesehen sind, wobei die Draufsichtform jeder Lochklinge (2) auf der Außenumfangsfläche der Scheibenwalze eine geometrische Form ist, die von einer geschlossenen Linie umgeben ist, wobei die Seitenansichtsform von Seitenflächen der Lochklinge (2) so konkav ist, daß die Höhe beider Umfangsendabschnitte der Klinge größer als die ihres übrigen Abschnitts wird, wobei die Höhe der Klinge von ihren beiden Umfangsendabschnitten zu einem Mittelabschnitt allmählich kleiner wird, dadurch gekennzeichnet, daß: die Seitenansichtform von Seitenflächen der Lochklinge (2) so ist, daß die Höhe eines Umfangsendabschnitts, d. h. eines vorderen Umfangsendabschnitts im Hinblick auf die Drehrichtung der Scheibenwalze, kleiner als die ihres anderen Umfangsendabschnitts ist, d. h. eines hinteren Umfangsendabschnitts im Hinblick auf die gleiche Richtung.
Blechlochscheibenwalze nach Anspruch 1, wobei die Draufsicht der Lochklinge (2) eine rechtwinklige Form oder eine im wesentlichen rechtwinklige Form mit vier abgerundeten Eckabschnitten ist.
Blechlochscheibenwalze nach Anspruch 1, wobei die Draufsichtform der Lochklinge (2) eine langgestreckte Rundform, eine Ellipsenform, eine gerade Rundform, eine Rautenform oder im wesentlichen eine Rautenform mit vier abgerundeten Eckabschnitten ist.
Blechlochvorrichtung zur Herstellung mehrerer Löcher in einem Blech (10) oder einer Metallfolie, gekennzeichnet durch: die Blechlochscheibenwalze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die als Oberseitenwalze angeordnet ist, und ein Paar Oberseitenführungswalzen (3), die mit beiden Seiten der Oberwalze koaxial verbunden sind und deren Radius jeweils kleiner als die Länge in der Messung von der Mitte der Blechlochscheibenwalze zum niedrigsten Abschnitt der Lochklinge um mindestens eine Größe ist, die der Dicke des Blechs oder der Metallfolie entspricht, um eine Oberwalzeneinheit (11) zu bilden, eine als Führungswalze (4) angeordnete Scheibenwalze, deren Dicke etwas größer als die der Blechlochscheibenwalze (1) ist, und ein Paar Unterseitenführungswalzen (5), die mit beiden Seiten der Führungswalze (4) koaxial verbunden sind und deren Radius jeweils größer als der der Scheibenwalze um eine Länge ist, die der Summe aus der Dicke des Blechs oder der Metallfolie und einer Differenz zwischen einem Vorsprungbetrag des höchsten Abschnitts der Lochklinge (2) und dem ihres niedrigsten Abschnitts entspricht, um eine Unterwalzeneinheit (12) zu bilden, wobei die Oberwalzeneinheit (11) und die Unterwalzeneinheit (12) ineinandergreifen, um Abschnitte zu bilden, die im Blech (10) gelocht werden, während das Blech oder die Metallfolie unter der Lochwalzenscheibe durchgeführt wird, und Zugkraft ausübende Einheiten, die aus Einrichtungen zum Ausüben einer Zugkraft auf das Blech oder die Metallfolie gebildet und auf der Vorder- und Rückseite der gerade gelochten Abschnitte angeordnet sind.
Blechlochvorrichtung nach Anspruch 4, wobei mehrere Sätze der Oberwalzeneinheiten (11) und Unterwalzenein heiten (12), die die Locheinheit bilden, miteinander koaxial verbunden sind, wodurch mehrere Lochreihen im Blech oder in der Metallfolie gelocht werden können.
Blechlochvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Oberwalzeneinheit (11), Unterwalzeneinheit (12) und die Zugkraft ausübenden Einrichtungen in einer solchen Positionsbeziehung vorgesehen sind, daß sich das Blech (10) oder die Metallfolie entlang einem Teil eines Außenumfangs der Führungswalze so vorwärts bewegen kann, daß das Blech oder die Metallfolie gelocht wird, wenn sich das Blech um die Führungswalze wickelt.
Blechlochvorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, wobei die Zugkraft ausübenden Einrichtungen aus Ober- und Unterklemmrollen (6a, 6b, 7a, 7b) gebildet sind, die geeignet sind, das Blech oder die Metallfolie dazwischen zu halten.
Blechlochvorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, wobei die Zugkraft ausübenden Einrichtungen ein Paar Ober- und Unterspannrollen (16a, 16b, 17a, 17b) aufweisen.
Blechlochverfahren zum Lochen eines Blechs oder einer Metallfolie, gekennzeichnet durch Verwendung der Blechlochvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei: das Blech (10) oder die Metallfolie durch die beiden Zugkraft ausübenden Einheiten geführt wird, die auf der Vorder- und Rückseite der Locheinheit (20) vorgesehen sind, wobei die Ober- und Unterwalzeneinheit (11, 12), die die Locheinheit bilden, gedreht werden, während eine Zugkraft auf das Blech oder die Metallfolie durch die Zugkraft ausübenden Einrichtungen ausgeübt wird, die jeweils die Zugkraft ausübende Einheit bilden, wodurch das Blech oder die Metallfolie kontinuierlich gelocht wird.