EP0093386B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Elektrodengittern für elektrische Akkumulatoren - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Elektrodengittern für elektrische Akkumulatoren Download PDF

Info

Publication number
EP0093386B1
EP0093386B1 EP83104100A EP83104100A EP0093386B1 EP 0093386 B1 EP0093386 B1 EP 0093386B1 EP 83104100 A EP83104100 A EP 83104100A EP 83104100 A EP83104100 A EP 83104100A EP 0093386 B1 EP0093386 B1 EP 0093386B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat
mould
casting
lead
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP83104100A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0093386A2 (de
EP0093386A3 (en
Inventor
Hans-Joachim Dr. Golz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VARTA Batterie AG
Original Assignee
VARTA Batterie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VARTA Batterie AG filed Critical VARTA Batterie AG
Priority to AT83104100T priority Critical patent/ATE23122T1/de
Publication of EP0093386A2 publication Critical patent/EP0093386A2/de
Publication of EP0093386A3 publication Critical patent/EP0093386A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0093386B1 publication Critical patent/EP0093386B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould

Definitions

  • the invention relates to a method for casting electrode grids from lead or lead alloys for electrical accumulators in a casting mold and to a device for carrying out this method.
  • mold heaters are generally provided to prevent the heat from flowing out too quickly.
  • cooling of the casting molds must also be ensured if any overheating that occurs during operation and the resulting longer cooling times are to be reduced again until the lead solidifies.
  • the molds are provided with channels for the flow of cooling water.
  • a casting mold known from DE-A-1 508 770 which works with induction heating, is intended for the seamless assembly of metallic components which are only brought into a molten state on the surface, and offers itself solely from this concept for direct production castings, especially electrode grids.
  • US-A-079 911 discloses a conventional lattice mold with electric heating elements, GB-A-260 390 one with gas heating.
  • a thermal protective layer was applied to the surface of the mold by powdering with talc or other molded powders, which also allowed the melt to run smoothly. Powdering is usually used up after one working shift (3000 to 5000 castings) and must be renewed after cleaning the casting mold.
  • a cork flour-water glass slurry which is sprayed with a spray gun, has also proven itself for the pretreatment of the casting mold (cf. Drotschmann «Lead-acid batteries, Verlag Chemie GmbH, Weinheim / Bergstrasse, 1951, page 113 ff). The thinner the application, the better the durability of the cork powder coating. Cork flour treatment is the preferred method today.
  • the invention is therefore based on the object of shortening the cycle time of the lattice casting, reducing the thermal resistance and accelerating the outflow of heat from the melting material in the sense of a greater thermal gradient, the reliable filling of the mold having to be ensured.
  • the cumbersome pretreatment of the mold by spraying should be dispensed with and the service life of the mold should also be extended.
  • an improvement in the casting quality is to be achieved by further refining the crystal structure with an even cheaper alloy.
  • FIG. 1 shows schematically the cooling process of the castings under the usual and the inventive casting conditions.
  • FIG. 2 shows a lattice mold which is suitable for carrying out the method and is equipped with a heating device.
  • the course of the temperature T of the melting material is plotted over time t in FIG.
  • the flow of the molten lead into the casting mold begins at time t and ends at t 3 , the inlet temperature being T 1 .
  • the cooling begins even before the mold is completely filled, but the cooling rate is slow due to the low thermal conductivity of the cork powder layer, so that the solidification point T 2 of the melt only after a longer time interval - time t 4 and finally at t a Demolding temperature T 3 of the casting can be reached (curve A).
  • the actual machine cycle time is obtained by adding the time for opening the mold, the hold-open time and the time for closing the mold, all of which are very short. If one were to ensure, through intensive cooling or other more favorable heat dissipation conditions, that the lead melt already solidifies at t 2 and the cycle time ends with the demolding at t a , one would run the risk that the casting mold is not completely filled or that if T, and T 2 differ only slightly from one another, there is no complete homogenization of the melted material within the short period of time t 3 -t 1 because, for example, early excretions triggered by fluctuating mold wall temperatures clog individual hollow strands of the mold and this leads to defects in the grid (curve B).
  • this short but critical cooling phase is now covered by the fact that a targeted heat impulse on the melting material stops the outflow of lost heat within the mold while it is being filled, which can lead to a slight increase in temperature due to heat build-up.
  • a cooling curve C according to the invention is established parallel to B. It intersects the temperature lines T 2 (solidification temperature) and T 3 (demolding temperature) at t. or t 7 .
  • the temperature control according to the invention thus modulates, to a certain extent, a discrete heating pulse on the interval heating which operates in time with the lattice casting machine, the strength of the heating pulse having to take into account the thermal conductivity of the casting mold.
  • the loss of heat flowing out of the melting material in a casting mold with high thermal insulation may to be only partially compensated for, whereas in the case of a mold which is a good heat conductor, it must be fully compensated or so-called overcompensated.
  • the measure according to the invention also makes it possible to shorten the cycle time and thus to work more quickly, which has a favorable effect on the product insofar as an alloy lattice with a very fine-grained structure results.
  • the casting temperature T 1 can be kept relatively low at only a short distance from the solidification temperature T z , since the heat applied during the filling process keeps the melting material from the danger zone of solidification or low viscosity with sufficient certainty.
  • the melting point of a lead-antimony alloy with 5% Sb is 291 ° C.
  • the casting temperature can then be around 300 ° C.
  • the supply of an additional heat pulse according to the invention is not only applicable to conventional lattice casting devices, but can also serve to support the lattice band casting in the endless process by means of a drum casting machine (drum casting), which also depends on achieving very short solidification times.
  • drum casting drum casting machine
  • a device suitable for carrying out the method according to the invention consists of a split mold, which is particularly advantageously provided with an induction heating device for heating the melting material.
  • the casting mold is expediently formed by a mold carrier 1 made of metal, which has an insert made of the corresponding molded parts 2.
  • This actual shape can consist of a ceramic, for example according to FR-PS 2069572 of silicon nitride, by means of which better heat dissipation is ensured than by cork powder.
  • the copper turns of an inductor 3 are attached to the outer surface of the mold half, the magnetic alternating field emanating from it passes through the lead grid 4 and generates heat in it by eddy current formation in the liquid grid.
  • the inductor is connected to an external induction heating system.
  • the copper conductors which are designed here as a flat coil (pancake coil), are surrounded by substances such as dynamo sheet or high-frequency iron 5 which carry the magnetic field.
  • the inductor can also be constructed by meandering conductor routing.
  • the conductors are designed as copper pipes so that they can dissipate their own electricity heat losses, but also the heat that comes from the lead grid.
  • This device is completed by an effective cooling system.
  • This is indicated in the sectional view of the right-hand mold carrier 2 through the cross-sectional openings 6 of numerous cooling channels.
  • the heat dissipation through the metallic mold carrier material, for. B. cast iron, is effectively supported by the cooling system, where it may be a differentiated heating of the lead melt. can then also be finely divided to cool because the heat conduction and the electrical conduction go hand in hand not only in the melting material itself, but also in the materials of the casting mold.
  • resistance heating can also be the suitable technical means for controlling the temperature of the casting process according to the invention in accordance with the cooling curve C in FIG.
  • resistance heating elements can be embedded as wire or heating tubes in the ceramic of the shaped body, preferably just below the surface and at places where the greatest heat is required. Due to the relatively good heat conduction of the ceramic form, the heat generated by the resistance elements when they are connected to an external power source is quickly and effectively given off to the incoming lead. The shape heated in this way favors the complete filling with liquid lead. As soon as the mold is filled, the resistance heating is switched off and the cooling effect of the cooling system ensures rapid solidification and cooling of the lead grid.
  • a third alternative is flame heating.
  • the mold carrier is acted upon from the outside by the flames; the heat conduction is delayed because of the wall thickness of the mold carrier, but it can be adjusted with a corresponding time reserve and can be optimized by other profile configurations of the mold carrier.
  • the air gaps can be filled with a heat-conducting medium.
  • a heat-conducting medium is a chemically inert heat-conducting oil, preferably a high-boiling paraffin oil, silicone oil or wax.
  • the improvement of the heat conduction between the ceramic form and the coolant-flowed conductors of the inductor heating system can also be improved using such heat conducting oils.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Giessen von Elektrodengittern aus Blei oder Bleilegierungen für elektrische Akkumulatoren in einer Giessform sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Die Technologie des Gittergiessens ist in der Vergangenheit den Erfordernissen eines zügigen Arbeitsablaufes bei der Akkumulatorenherstellung hauptsächlich durch Einführung leistungsfähiger Mehrfachgittergiessmaschinen, Automatisierung der Arbeitsvorgänge oder Verfeinerung der Werkzeuge nachgekommen. Die Verfahrensweise an sich ist im wesentlichen unverändert geblieben. Eine ausführliche Beschreibung findet man u.a. bei P.J. Moll, «Die Fabrikation von BleiAkkumulatoren», 2. Auflage, Akademische Verlagsgesellschaft, Geest & Portig KG, Leipzig 1952, Seite 278 ff. Danach werden Akkumulatorengitter, insbesondere für Blei-Starterbatterien, in aufklappbaren Gittergiessformen hergestellt, in die die flüssige Bleilegierung aus dem Schmelzkessel meist drucklos einläuft. Wegen des relativ geringen Wärmeinhalts der dünnen Startergitter sind in der Regel Formbeheizungen vorgesehen, die einen zu raschen Wärmeabfluss verhindern. Andererseits muss auch für eine Kühlung der Giessformen gesorgt werden, wenn eine beim laufenden Betrieb entstandene Überhitzung mit dadurch bedingten längeren Abkühlzeiten bis zur Erstarrung des Bleis wieder abgebaut werden soll. Zu diesem Zweck sind die Giessformen mit Kanälen für den Durchfluss von Kühlwasser versehen.
  • Eine aus der DE-A-1 508 770 bekannte Giessform, die mit einer Induktionsheizung arbeitet, ist für das nahtlose Zusammenfügen metallischer Bauelemente, die nur oberflächlich in einen schmelzflüssigen Zustand versetzt werden, bestimmt und bietet sich allein von diesem Konzept her für die direkte Herstellung von Gussteilen, insbesondere von Elektrodengittern, nicht an.
  • Bei einer Trommelgiessmaschine gemäss 1805 300 erfolgt die Wärmeabgabe an das Schmelzgut mittels Heizrohren über entsprechend erwärmte Maschinenteile. Ihre gesamte Technologie ist auf die Herstellung bandförmigen Gittermaterials beschränkt.
  • Die US-A- 079 911 offenbart eine konventionelle Gittergiessform mit elektrischen Heizstäben, die GB-A- 260 390 eine solche mit einer Gasheizung.
  • Besondere Sorgfalt ist bei der Oberflächenbehandlung der Giessform am Platze, da der Giessling an den Wänden nicht haften darf und sich gut entformen lassen soll. Die Aufbringung einer thermischen Schutzschicht auf die Form-Oberfläche geschah früher durch Pudern mit Talkum oder anderen Formpudern, wodurch man auch ein gutes «Laufen» des Schmelzgutes erzielte. Das Pudern ist gewöhnlich nach einer Arbeitsschicht (3000 bis 5000 Guss) verbraucht und muss nach Reinigung der Giessform erneuert werden. Neben dem Puder hat sich für die Vorbehandlung der Giessform auch eine Korkmehl-Wasserglas-Aufschlämmung bewährt, die mittels Spritzpistole verstäubt wird (vgl. Drotschmann «Blei-Akkumulatoren, Verlag Chemie GmbH, Weinheim/Bergstrasse, 1951, Seite 113 ff). Die Haltbarkeit des Korkmehl-Überzuges ist um so besser, je dünner der Auftrag ist. Die Korkmehl-Behandlung ist die heute vorzugsweise angewendete Methode.
  • Bei dem im Vorstehenden nur grob skizzierten Stand der Technik konnten jedoch bestimmte Mängel der Verfahrensweise beim Giessen bisher nicht abgestellt werden:
    • Auf der einen Seite bewirkt die Korkmehlschicht während des Formfüllens einen Wärmestau, welcher verhindert, dass die Schmelze in Anbetracht der geringen Wärmekapazität des Bleies vorzeitig erstarrt, ehe die Form vollständig ausgefüllt ist; das Korkmehl hält ferner für die verdrängte Luft eine Passage entlang den Formwänden offen und erleichtert die Entformbarkeit des Giesslings. Andererseits ist aber gerade die Wärmeisolationswirkung des Korkmehlauftrages nachteilig, wenn eine schnelle Erstarrungszeit aus Gründen kürzerer Herstellzeiten gefordert wird. Erstrebenswert erscheint es auch, wenn auf das immer wiederkehrende Reinigen der Formen (Abarbeiten der gesamten Beschichtung ) und den anschliessenden Neuaufbau der Korkmehlbeschichtung, sowie das sporadisch notwendige Nachspritzen der Beschichtung an mechanisch beschädigten Stellen verzichtet werden kann.
  • Man kann dies erreichen durch Verwendung von z.B. keramischem Formmaterial, das trotz einer für die Luftführung ausreichenden Porosität im Verhältnis zur Korkmehlschicht aber eine geringere Wärmeisolationswirkung besitzt. Dies macht es erforderlich, entweder mit der Temperatur der Schmelze oder mit der Form-Temperatur nennenswert höher zu gehen, um ein Ausfüllen der Form zu gewährleisten. Eine verlängerte Taktzeit ist die Folge. Will man bei kurzer Taktzeit bleiben oder diese mit dem Ziel höherer Ausbringung sogar noch verkürzen, so ist eine vollständige Formfüllung nicht ohne weiteres zu erreichen.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Taktzeit des Gittergiessens zu verkürzen, den Wärmewiderstand zu vermindern und den Wärmeabfluss aus dem Schmelzgut im Sinne eines grösseren Wärmegradienten zu beschleunigen, wobei das sichere Ausfüllen der Form gewährleistet bleiben muss. Daneben soll die umständliche Formvorbehandlung durch Einsprühen entfallen und auch die Standzeit der Form verlängert werden. Ferner soll durch Verkürzung der Erstarrungszeit eine Verbesserung der Gussqualität durch weitere Verfeinerung der Kristallstruktur bei sogar verbilligter Legierung erzielt werden.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 in Bezug auf das Verfahren und durch die Merkmale des Anspruchs 5 in Bezug auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst.
  • Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung sollen im folgenden anhand zweier Schaubilder erläutert werden.
  • Figur 1 zeigt schematisch den Abkühlungsverlauf der Giesslinge unter den gewöhnlichen und den erfindungsgemässen Giessbedingungen. Figur 2 zeigt eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Gittergiessform, die mit einer Heizvorrichtung ausgestattet ist.
  • In Figur 1 ist der Verlauf der Temperatur T des Schmelzgutes über der Zeit t aufgetragen. Der Einlauf der Bleischmelze in die Giessform beginnt zum Zeitpunkt t, und sei bei t3 beendet, wobei die Einlauftemperatur T1 ist. Die Abkühlung setzt bereits ein, noch ehe die Giessform vollständig ausgefüllt ist, die Abkühlungsrate ist aber wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit der Korkmehlschicht schleppend, so dass erst nach einem längeren Zeitintervall - Zeitpunkt t4 - der Erstarrungspunkt T2 der Schmelze und bei ta schliesslich die Entformungstemperatur T3 des Giesslings erreicht werden (Kurve A). Es ergibt sich somit eine lange Taktzeit te-t,, hier aus Vereinfachungsgründen so genannt, obwohl sie genau genommen nur die Verweilzeit des Bleis in der Form bzw. die Zeit, in der die Form geschlossen ist, umfasst. Die eigentliche Maschinentaktzeit ergibt sich durch Hinzuaddieren der Zeit für das Öffnen der Form, der Offenhaltezeit und der Zeit für das Schliessen der Form, die jedoch alle sehr kurz sind. Würde man allein durch intensive Kühlung oder anderweitige günstigere Wärmeableitungsbedingungen dafür sorgen, dass die Bleischmelze bereits bei t2 erstarrt und die Taktzeit mit der Entformung bei ta endet, liefe man Gefahr, dass die Giessform nicht vollständig aufgefüllt ist oder dass, wenn T, und T2 nur wenig voneinander differieren, innerhalb der kurzen Zeitspanne t3-t1 keine restlose Homogenisierung des Schmelzgutes erfolgt, weil beispielsweise durch schwankende Formwandtemperaturen ausgelöste Frühausscheidungen vereinzelte Hohlstränge der Form verstopfen und es dadurch zu Fehlstellen im Gitter kommt (Kurve B).
  • Erfindungsgemäss wird nun diese kurze, aber kritische Abkühlungsphase dadurch überspielt, dass man durch einen gezielten Wärmeimpuls auf das Schmelzgut den Abfluss von Verlustwärme innerhalb der Form während des Auffüllens derselben stoppt, wobei es durch Wärmestau zu einer leichten Anhebung der Temperatur kommen kann. Sobald die Form gefüllt ist, wird die Wärmezufuhr gestoppt, und die Kühlwirkung der in die Formhälften eingebauten Kühlrohre wird jetzt voll wirksam, so dass sich eine erfindungsgemässe Abkühlungskurve C parallel zu B einstellt. Sie schneidet die Temperaturgeraden T2 (Erstarrungstemperatur) und T3 (Entformungstemperatur) bei t. bzw. t7. Die Taktzeit ist damit auf das Zeitintervall tE=t7-t1 geschrumpft.
  • Durch die erfindungsgemässe Temperaturführung wird also der im Takt der Gittergiessmaschine arbeitenden Intervallheizung ein diskreter Heizimpuls gewissermassen aufmoduliert, wobei die Stärke des Heizimpulses dem Wärmeleitvermögen der Giessform Rechnung tragen muss. So braucht die aus dem Schmelzgut abfliessende Verlustwärme bei einer Giessform mit hoher Wärmedämmung u.U. nur teilweise kompensiert zu werden, während sie bei einer gut wärmeleitenden Giessform voll kompensiert oder soger überkompensiert werden muss. Zugleich macht die erfindungsgemässe Massnahme aber auch eine Verkürzung der Taktzeit und damit ein rascheres Arbeiten möglich, was sich auf das Produkt noch insofern günstig auswirkt, als ein Legierungsgitter mit einer sehr feinkörnigen Gefügestruktur resultiert.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass man die Giesstemperatur T1 mit nur geringem Abstand von der Erstarrungstemperatur Tz relativ niedrig halten kann, da die Wärmebeaufschlagung während des Füllvorganges das Schmelzgut mit genügender Sicherheit aus dem Gefahrenbereich der Erstarrung oder geringer Viskosität heraushält. Der Schmelzpunkt einer Blei-Antimon-Legierung mit 5% Sb beispielsweise liegt bei 291 °C. Die Giesstemperatur kann dann bei ca. 300 °C liegen. Mit der Herabsetzung der Giesstemperatur ist einesteils eine Energieeinsparung möglich, andererseits wird die Anfälligkeit der Schmelze gegen die Bildung eines grauen, auch als «Bleikrätze» bekannten Oxids vermindert, welches gewöhnlich beim Aufschmelzen von kompaktem Blei an der Luft auftritt.
  • Die erfindungsgemässe Zuführung eines zusätzlichen Wärmeimpulses ist nicht nur bei herkömmlichen Gittergiessvorrichtungen anwendbar, sondern sie kann ebenso der Unterstützung des Gitterbandgiessens im Endlosverfahren mittels einer Trommelgiessmaschine (Drumcasting) dienen, bei dem es ebenfalls darauf ankommt, sehr kurze Erstarrungszeiten zu erzielen. Hier hat sich beim konventionellen Vorgehen gezeigt, dass die Erzeugung voll ausgeformter Gitterbänder grosse Schwierigkeiten bereiten kann und insbesondere einen nur engen Spielraum für die verwendbaren Legierungen einräumt.
  • Gemäss Figur 2 besteht eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung aus einer geteilten Giessform, die zur Erwärmung des Schmelzgutes besonders vorteilhaft mit einer Induktionswärmungsvorrichtung versehen ist. Die Giessform wird dabei zweckmässig von einem Formträger 1 aus Metall gebildet, der eine Einlage aus den entsprechenden Formteilen 2 besitzt. Diese eigentliche Form kann aus einer Keramik, beispielsweise gemäss der FR-PS 2069572 aus Siliziumnitrid bestehen, durch welche eine bessere Wärmeableitung als durch Korkmehl gewährleistet ist. An der äusseren Fläche der Formhälfte sind die Kupferwindungen eines Induktors 3 angebracht, dessen von ihm ausgehendes magnetisches Wechselfeld das Bleigitter 4 durchsetzt und in ihm durch Wirbelstrombildung im flüssigen Gitter Wärme erzeugt. Der Induktor ist an eine äussere Induktionserwärmungsanlage angeschlossen. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Induktors sind die Kupferleiter, die hier als Flachspule (Pancake coil) ausgebildet sind, mit das Magnetfeld führenden Stoffen wie Dynamoblech oder Hochfrequenzeisen 5 umgeben. Der Induktor kann auch durch mäanderförmige Leiterführung aufgebaut sein. Die Leiter sind als Kupferrohre ausgebildet, damit sie die eigenen Stromwärmeverluste, aber auch die Wärme, die vom Bleigitter ausgeht, abführen können.
  • Diese Vorrichtung wird vervollständigt durch ein wirksames Kühlsystem. Dieses ist in der Schnittdarstellung des rechten Formträgers 2 durch die Querschnittöffnungen 6 zahlreicher Kühlkanäle angedeutet. Die Wärmeabfuhr durch das metallische Formträgermaterial, z. B. Gusseisen, wird durch das Kühlsystem wirksam unterstützt, wobei es bei einer differenzierten Erwärmung der Bleischmelze u.U. günstig sein kann, anschliessend auch feinverteiltzu kühlen, weil die Wärmeleitung und die elektrische Leitung nicht nur im Schmelzgut selbst, sondern auch in den Werkstoffen der Giessform miteinander Hand in Hand gehen.
  • Anstelle der induktiven Erwärmung kann auch eine Widerstandsbeheizung das geeignete technische Mittel für die erfindungsgemässe Temperatursteuerung des Giessvorganges entsprechend Abkühlungskurve C der Figur 1 sein.
  • Gemäss der Erfindung können Widerstandsheizelemente als Draht- oder Heizrohre in die Keramik des Formkörpers eingelassen werden, vorzugsweise dicht unter der Oberfläche und an Stellen des grössten Wärmebedarfs. Durch die relativ gute Wärmeleitung der keramischen Form wird die Wärme, die durch die Widerstandselemente erzeugt wird, wenn diese an eine äussere Stromquelle angeschlossen sind, schnell und wirksam an das einfliessende Blei abgegeben. Die so beheizte Form begünstigt das vollständige Auffüllen mit flüssigem Blei. Sobald die Form aufgefüllt ist, wird die Widerstandsheizung abgeschaltet, und die Kühlwirkung des Kühlsystems sorgt für schnelle Erstarrung und Abkühlung des Bleigitters.
  • Insbesondere besteht aber auch die Möglichkeit, wie in Anspruch 5 beansprucht, in der keramischen Form zwei oder mehrere Kontakte einer äusseren elektrischen Stromquelle so anzuordnen, dass diese bei Berührung mit dem in die Form einströmenden flüssigen Blei einen elektrischen Stromfluss im Blei ermöglichen, so dass durch Stromwärmebildung im Bleigitter selbst die zusätzliche Wärme erzeugt wird. Ist die Form voll aufgefüllt, wird die äussere Stromquelle abgeschaltet, und die Kühlwirkung des Kühlsystems wird wirksam.
  • Eine dritte Alternative ist eine Flammenheizung. Hierbei wird der Formträger von aussen durch die Flammen beaufschlagt; die Wärmeleitung ist wegen der Wanddicke des Formträgers verzögert, sie kann jedoch mit einem entsprechenden zeitlichen Vorhalt eingeregelt und durch andere Profilgebungen des Formträgers optimiert werden.
  • Zwischen dem Formträger und der in dieser eingepassten Form besteht trotz sorgsamster Bearbeitung nur selten ein einwandfreier Flächenkontakt. Im Regelfall werden als Folge einer Dreipunkt-Auflage des keramischen Einsatzes zwischen Form und Formträger Luftspalte erzeugt, die den erwünschten ungehinderten Wärmedurchtritt empfindlich stören. Erfindungsgemäss können die Luftspalte mit einem wärmeleitenden Medium ausgefüllt werden. Als ein solches Medium kommt ein chemisch inertes Wärmeleitöl, vorzugsweise ein hochsiedendes Paraffinöl, Silikonöl oder -wachs infrage. Die Verbesserung der Wärmeleitung zwischen keramischer Form und den kühlmitteldurchflossenen Leitern des Induktorheizsystems kann unter Benutzung solcher Wärmeleitöle ebenso verbessert werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Giessen von Elektrodengittern aus Blei oder Bleilegierungen für elektrische Akkumulatoren in einer Giessform, welche im Betriebszustand taktweise durch das einlaufende Schmelzgut aufgeheizt wird und mit diesem bis zu dessen Entformung wieder abkühlt, wobei die Formoberfläche mit einer porösen, elektrisch nichtleitenden, den Wärmedurchgang jedoch wenig behindernden Schutzschicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die während des Einfüllvorganges aus der Schmelze durch Wärmeleitung abfliessende Wärme durch einen gezielten Wärmeimpuls auf das Schmelzgut zumindest teilweise kompensiert wird, derart, dass der Forminhalt vor einem Unterschreiten der Erstarrungstemperatur noch vor dem Ende des Einfüllvorganges bewahrt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeimpuls auf das Schmelzgut durch die Einwirkung magnetischer Wechselfelder erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeimpuls auf das Schmelzgut durch Widerstandsheizung erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeimpuls auf das Schmelzgut durch Flammenheizung erfolgt.
5. Vorrichtung zum Giessen von Elektrodengittern aus Blei oder Bleilegierungen für elektrische Akkumulatoren in einer Giessform mit einer formgebenden Oberfläche aus porösem elektrisch schlecht oder nichtleitendem, dagegen den Wärmedurchgang nur wenig behindernden Material zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der formgebenden Oberfläche Kontakte einer äusseren Spannungsquelle angeordnet sind, die bei Berührung durch einstürzende Schmelze einen Stromkreis schliessen und dass im Blei durch dessen Widerstand eine zusätzliche Erwärmung erfolgt, derart, dass der Forminhalt vor einem Unterschreiten der Erstarrungstemperatur noch vor dem Ende des Einfüllvorganges bewahrt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das die formgebende Oberfläche bildende Material eine Keramik ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikmaterial Siliziumnitrid ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das keramische Material als Formteil (2) ausgebildet ist, welche in einen geteilten metallischen Formträger (1) eingelegt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich zwischen den Keramikformteilen und dem Formträger ein wärmeleitendes Medium vorhanden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeleitende Medium ein hochsiedendes Paraffinöl oder -wachs ist.
EP83104100A 1982-05-03 1983-04-27 Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Elektrodengittern für elektrische Akkumulatoren Expired EP0093386B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT83104100T ATE23122T1 (de) 1982-05-03 1983-04-27 Verfahren und vorrichtung zum giessen von elektrodengittern fuer elektrische akkumulatoren.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823216432 DE3216432A1 (de) 1982-05-03 1982-05-03 Verfahren und vorrichtung zum giessen von elektrodengittern fuer elektrische akkumulatoren
DE3216432 1982-05-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0093386A2 EP0093386A2 (de) 1983-11-09
EP0093386A3 EP0093386A3 (en) 1984-02-08
EP0093386B1 true EP0093386B1 (de) 1986-10-29

Family

ID=6162537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP83104100A Expired EP0093386B1 (de) 1982-05-03 1983-04-27 Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Elektrodengittern für elektrische Akkumulatoren

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4903753A (de)
EP (1) EP0093386B1 (de)
AT (1) ATE23122T1 (de)
CA (1) CA1198157A (de)
DE (2) DE3216432A1 (de)
ES (2) ES8402466A1 (de)
FI (1) FI74168C (de)
NO (1) NO157439C (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4224078A1 (de) * 1992-07-21 1994-01-27 Hagen Batterie Ag Gittergießform zum Gießen von Akkumulatoren-Bleigittern und Verfahren zu deren Herstellung
US5905002A (en) * 1997-02-13 1999-05-18 Gnb Technologies, Inc. Lead acid storage battery
DE19705458A1 (de) * 1997-02-13 1998-08-20 Leybold Systems Gmbh Tiegel zum induktiven Schmelzen oder Überhitzen von Metallen, Legierungen oder anderen elektrisch leitfähigen Werkstoffen
DE10349980A1 (de) * 2003-10-24 2005-09-22 Hunck, Wolfgang, Dipl.-Ing. Abkühlen stromdurchfluteter Schmelzen
US8648282B2 (en) * 2009-07-09 2014-02-11 Wal-Mart Stores, Inc. Cooking apparatus and method
US20160038999A1 (en) * 2013-03-12 2016-02-11 United Technologies Corporation Isothermal shot tube assembly
CN106328882A (zh) * 2015-06-25 2017-01-11 安徽超威电源有限公司 一种电瓶极板生产装置
CN110000364A (zh) * 2018-12-24 2019-07-12 超威电源有限公司 一种快速热导铅合金板栅浇铸模具
CN113088740B (zh) * 2021-04-07 2021-12-28 北京宏钧新材料技术有限公司 一种泡沫铝生产系统及生产方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1454066A (en) * 1921-04-15 1923-05-08 Hubert A Myers Company Mold and process for casting materials
GB185844A (en) * 1921-06-11 1922-09-11 Charles Roland Norwood Improvements in metal moulds or dies for use in casting metals
US1570317A (en) * 1924-11-15 1926-01-19 Charles E Stewart Ejector pawl
GB260390A (en) * 1925-09-15 1926-11-04 Lightalloys Ltd Improvements in metal moulds or dies for use in casting metal
US1978222A (en) * 1932-09-24 1934-10-23 Allegheny Steel Co Method of and apparatus for treating metallic materials
US2045576A (en) * 1934-03-09 1936-06-30 Robert W Bedilion Method of and apparatus for treating metal castings
US2120223A (en) * 1934-08-15 1938-06-07 Ajax Electric Furnace Corp Induction electric furnace and method
US2266138A (en) * 1939-11-03 1941-12-16 Alvy C Yerkey Grid casting machine
US2454051A (en) * 1944-06-03 1948-11-16 Electric Storage Battery Co Mold for the manufacture of storage batteries
US2579898A (en) * 1949-05-03 1951-12-25 Brucker Milton Mold for heat curing thermosetting resins
US2850778A (en) * 1956-06-18 1958-09-09 Mack F Smith Apparatus for casting vent pipe flashings
US2870497A (en) * 1956-08-13 1959-01-27 Strauss Casting metals and alloys
US2892224A (en) * 1957-05-09 1959-06-30 Nat Lead Co Heating of dies by internal combustion
DE1471752B2 (de) * 1964-09-19 1971-12-23 Accumulatorenfabnk Sonnenschein GmbH, 6470 Budingen Verfahren zum giessen von formteilen aus blei oder bleilegie rungen fuer bleiakkumulatoren
US3432642A (en) * 1966-06-01 1969-03-11 Burger Eisenwerke Ag Cooking pan suitable for the preparation of dietetic and nondietetic foods
DE1508770A1 (de) * 1966-11-08 1969-11-13 Sonnenschein Accumulatoren Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Metallteilen mit metallischen Bauelementen von insbesondere Akkumulatoren
SU416396A1 (de) * 1967-03-11 1974-02-25
GB1243351A (en) * 1967-10-25 1971-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd An apparatus for producing grids of storage batteries
SU293430A1 (ru) * 1969-04-12 1976-03-15 Ордена Ленина Завод "Кузбассэлектромотор" Способ получени отливок
GB1286330A (en) * 1969-11-21 1972-08-23 Electric Power Storage Ltd Casting electric battery electrode grids
US3815659A (en) * 1972-09-29 1974-06-11 Gen Battery Corp Process for casting molten metal
US4079911A (en) * 1976-10-20 1978-03-21 Wirtz Manufacturing Company, Inc. Battery grid casting mold
JPS5659566A (en) * 1979-10-17 1981-05-23 Yuasa Battery Co Ltd Continuous casting device of grid for lead storage battery

Also Published As

Publication number Publication date
ATE23122T1 (de) 1986-11-15
EP0093386A2 (de) 1983-11-09
ES522010A0 (es) 1984-02-01
NO157439B (no) 1987-12-07
NO831037L (no) 1983-11-04
FI74168B (fi) 1987-08-31
CA1198157A (en) 1985-12-17
US4903753A (en) 1990-02-27
ES522011A0 (es) 1984-02-01
DE3216432A1 (de) 1983-11-03
DE3367175D1 (en) 1986-12-04
ES8402466A1 (es) 1984-02-01
NO157439C (no) 1988-03-16
ES8402467A1 (es) 1984-02-01
FI74168C (fi) 1987-12-10
EP0093386A3 (en) 1984-02-08
FI831355L (fi) 1983-11-04
FI831355A0 (fi) 1983-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3214884C2 (de) Elektrische Heizpatrone für Spritzgußmaschinen
DE3523826A1 (de) Geheizte spritzgussduese mit eingeloetetem heizelement und herstellungsverfahren
EP0093386B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Elektrodengittern für elektrische Akkumulatoren
EP1230050B1 (de) Verfahren zum urformen eines werkstoffes und vorrichtung zu dessen durchführung
EP1919645B1 (de) Verfahren zur herstellung metallhaltiger gusskörper und vorrichtung dafür
DE69401814T2 (de) Vorrichtung zur zufuhr einer metallschmelze, insbesondere gusseisen, bei einer giessmaschine, sowie giessmachine ausgerüstet mit dergleiche schmelzzuführung
DE19654021A1 (de) Verfahren zum Umschmelzen von Metallen zu einem Strang sowie Vorrichtung dafür
EP0771239B1 (de) Verfahren zum induktiven aufheizen eines feuerfesten formteils sowie ein entsprechendes formteil hierfür
DE4136066A1 (de) Ausgusseinrichtung fuer ein metallurgisches gefaess und verfahren zum oeffnen und schliessen einer ausgusshuelse
DE69124123T2 (de) Induktionsbeheizter Ofen für das Schmelzen von Metall
EP0915746A1 (de) Verfahren, vorrichtung und feuerfester ausguss zum angiessen und/oder vergiessen von flüssigen metallen
EP0959997A2 (de) Verfahren, vorrichtung und verschlussglied zum angiessen von flüssigen schmelzen
DE1758488A1 (de) Vorrichtung zur Waermebehandlung von elektrisch-leitfaehigen Materialien
DE3041741C2 (de) Induktionsrinnenofen
DE871798C (de) Verfahren zur Zufuehrung des elektrischen Stromes in die Salzschmelze eines Elektrodensalzbadofens
DE3335280C2 (de)
DE4207607C1 (de)
DE542538C (de) Elektrischer Induktionsofen
DE4301330C2 (de) Verfahren durch induktives Aufheizen zum Tempern und/oder Brennen eines feuerfesten Formkörpers aus keramischen Material
DE2121564A1 (en) Melting furnace - induction heating makes continuous scrap metal melting possible
DE102015223206A1 (de) Metalleinspritzdüse, LMIM-Vorrichtung, Leuchtvorrichtung und Verfahren zum Einspritzen von flüssigem Metall
DE3332279C2 (de)
CH258438A (de) Verfahren zum Schmelzen von Metallen in einem Induktionsofen und Ofen zur Durchführung des Verfahrens.
DE220251C (de)
AT274923B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Metallteilen mit metallischen Bauelementen von insbesondere Akkumulatoren

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT DE FR GB SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT DE FR GB SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19840229

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT DE FR GB SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 23122

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19861115

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3367175

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19861204

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19920316

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19930204

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19930309

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19930419

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19930429

Year of fee payment: 11

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19940101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19940427

Ref country code: AT

Effective date: 19940427

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19940428

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19940427

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19941229

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 83104100.9

Effective date: 19941110

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST