DE7010864U

DE7010864U - Vorrichtung zum zasammenschweissen von kunststoffkaesten und kunststoffdeckeln.

Info

Publication number: DE7010864U
Application number: DE19707010864
Authority: DE
Original assignee: VARTA AG
Current assignee: VARTA AG
Priority date: 1970-03-24
Filing date: 1970-03-24
Publication date: 1970-06-18

Description

Vorrichtung zum Zusammensch¹ -eißen von Kunststoff kästen uri Kunststoffdeckein

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Verhütung der Grathildun/T bei der Zusammenschweißunp: von Kunststoffkästen und Kunststoffdeckein von Zellengehäusen für galvanische Elemente, insbesondere für elektrische Akkumulatoren.

Bekanntlich werden Kunststoffkästen und Kunststoffdeckel unter anderem auf Heizelement-Scbweißmaschinen zusammengeschweißt. Nan verwendet dabei zur Erwärmung der Aufschwein'w.-i.i sogenannte Heizspiegel. Diese bestehen aus zusammenfahr'" aren und heizbaren Elementen, die zur Aufschweißung des Kuns^stoffkastens und d' s Deckels nach der Erwärmung ausgezogen w, rden. Danach v/erden der Kasten und der Deckel aufeinandergediuckt und sind nach Einhaltung der Standzeit fest miteinander zu einem Zellengehäuse verschweißt. Ein Nachteil dieses Gehäuses ist, daß dasselbe von Hand nachgearbeitet v/erden muß, da sich an der Schweißstelle ein Grat bildet. Ganz besonders stark prägt sich diese Gratbiüdung bei dünnwandigen Kästen und Deckeln aus.

In einem anderen Verfahren wird die Schv/eißverbindung zwischen Kasten und Deckel durch Erwärmung einer eingelegten Stromschleife vorgenommen. Eine solche Drahtschleife wird auf das Oberteil des Kunststoffkastens aufgelegt und durch Hindurchleitung eines elektrischen Stromes oder durch induktive Erwärmung erhitzt. Der Kunststoff wird dabei bis zu seinem Erweichungspunkt erwärmt,

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wonach Kasten und Deckel aufeinandergepreßt v/erden. Die Strom« schleife bleibt dabei innerhalb des fertigen Gehäuses. Auch hier bildet, sich an den Trennstellen ein Grat bzw. eine Aufwölbung.

Alle vorgenannten Gehäuse müssen nach der Aufschweißung des Kunststoff deckel s auf den Kunststoff kasten nachgearbeitet v/erden. Diese Hacharbeitung besteht entweder aus Schälen oder aus Abscheren. Das Schälen geschieht mit dem Messer von Hand und ist infolpedessen sehr ungleichmäßig. Einschnitte, die sich bei dieser Arbeit sehr leicht errreben, führen oft zu Undichtigkeiten, ^n denen der Elektrolyt durchtritt. Zu beachten ist, daß die fchälarbeit jedesmal im v/armen Zustand ausgeführt v/erden muß, d.h. es sind bei der Zellenfabrikation keine großen Stückzahlen in Serienfertigung zu erreichen, da der Kunststoff leicht abkühlt und im kalten Zustand nicht geschält werden kann.

Pei der Gratabscherung sind die Aufnahmewerkzeuge gleichzeitig als Abscherwerkzeupe ausgebildet, beispielsweise derart, daß die Anwärm- und Sohweißvorgänge pneumatisch betätigt werden und die Abscherunß selbst hydraulisch erfolgt, da hierzu besonders hohe Kräfte benötigt werden. Der apparative Aufwand hierzu ist verhältnismäßig groß.

Sowohl bei der Gratabschälun? als auch bei der Gratabscherung wird das Material an der Gratstelle zerstört, so daß sich oft feine Haarrisse bilden, die nach einer bestimmten Zeit den schädlichen Elektrolytdurchtritt gestatten oder den Gasaustritt bei den sonst gasdicht seinsollenden Zellen bewirken.

Aufrabe der Neuerung ist es, die obengenannten Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die Schweißvorrichtung einen während des Schweißvorgangs in Höhe der Nahtlinien zwischen Kunststoffkasten und Kunststoffdeckel angeordneten angepreßten Druckrahmen besitzt.

Im folgenden ist der Gerenstand der Neuerung anhand der Firuren

1 bis 5 näher erläutert.

Figur 1 zeigt im Querschnitt den Kunststoffkasten 2 mit Kunststoffdeckel 1 und angepreßten Druckrahmen 3. AIo Kunststoffe sind insbesondere Polyamide bzv/. Polystyrol geeignet; I'unststoffkasten und Kunststoffdeckel besitzen dabei Wandstärken von 1,0 bis 3 mm.

Fi?ur 2 zeigt den Druckrahmen 3 in Aufsicht. Bei dieser Ausführung des Druckrahmens besteht dieser aus zwei Winkelbacken, die den Zellenkasten fest an der Gehweißnaht umfassen. Auf diese Weise kann das erweichte Kunststoffmaterial nicht wegfliegen, d.h. es kann sich kein Grat bilden. Die Andruckkräfte auf die Druckrahmen-Winkelbacken wirken auf die Winkelecken bei Heineren Zellenabmessungen und jeweils auf die Backenlängen bei grösseren Zellengehäusen. Der Druckrahmen 3 besteht beispielsweise aus Stahl, insbesondere aus gehärtetem Werkzeugstahl, dessen Oberfläche glatt poliert ist.

Figur 3 zeigt die Anpreßvorrichtung für den Druckrahmen 3. Dazu sind Zylinder 6 vorgesehen, die hydraulisch oder pneumatisch betätigt v/erden können und die über eine Führung 5 und eine Winkelhalterung 4 die Druckrahmenteile 3 erfassen. Der Druckrahmen 3 oder die Druckrahmenbalken sind vorzugsweise zumindest in dem Bereich, mit dem sie an den Nahtlinien zwischen Kunststoffkasten

2 und Kunststoffdeckel 1 anliegen, aus einem Material hergestellt, das einen möglichst geringen Wärmeleitwert besitzt. Beispielsweise kann dazu ein Kunststoff verwendet werden. Daneben ist es möglich, den Druckrahmen oder die Druckrahmenbalken in diesen Bereichen mit Heizspiralen zu versehen; dabei ist es zweckmäßig, den Druckrahmen aus Messing oder Kupfer herzustellen.

Die beschriebene Vorrichtung erlaubt die gratlose, dichte Schweißnahtverbindung von Kunststoffzellenkästen und Kunststoffzellendeckeln für alkalische Akkumulatoren sowie für Starterbatterien.

- Schutzansprüche -

Claims

ochutzansprüche

1. Vorrichtung zur Verhütung der Grafbildung beim Zusammenschweißen bei Kunststoffkästen und Kunststoffdeckeln von Zellengehäusen für galvanische Elemente, insbesondere für elektrische Akkumulatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißvorrichtung einen während des Schweißvorgangs in Höhe der liahtlinien zwischen Kunststoff kasten (2) und Kunststoffdeckel (1) angeordneten angepreßten Druckrahmen (3) besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckrahmen (3) aus mindestens zwei Druckrahmenbalken besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckrahmen oder die Druckrahmenbalken zumindest im Bereich der Nahtlinien zwischen Kunststoffdeckel (1) und Kunststoffkasten (2) aus einem Material mit geringem Wärmeleitwert bestehen.

ü. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüchen 1 bis 3, daiurch gekennzeichnet, daß der Druckrahmen (3) oder die Druckrahmenbalken Heizspiralen im Bereich der Nahtlinien zwischen Kunststoffdeckel und Kunststoffkasten besitzen.