ES2346091T3 - Metodo y aparato para la fabricacion continua de rejillas de baterias. - Google Patents
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Abstract
Un método continuo para elaborar rejillas de baterías para soportar pasta de batería que comprende: proporcionar una longitud de cinta plomo o de aleación de plomo que tiene una anchura definida por un par de bordes laterales equiespaciados; formar una serie de huecos alargados equiespaciados en la cinta que definen una rejilla que tiene una pluralidad de alambres de rejillas longitudinales equiespaciados paralelos a los bordes laterales de cinta a través de al menos una porción de la anchura de la cinta de plomo o de aleación de plomo y una pluralidad de alambres de rejillas transversales que se extienden a través de la rejilla desde una lado hasta el otro lado de la rejilla cortando los alambres de rejilla longitudinales en los nodos, y curvando los alambres de rejilla transversales intermedios a los nodos fuera del plano de la rejilla para mejorar la retención de la pasta en la rejilla.
Description
Método y aparato para la fabricación continua de
rejillas de baterías.
Esta invención se refiere a la producción de
rejillas de batería y, más particularmente, se refiere a un método
y un aparato para formar una serie de huecos en cintas deformables
tales como cintas de plomo, mediante un troquelado continúo, para
la producción de rejillas de plomo o de aleaciones de plomo que
tienen alambres de rejillas curvados fuera del plano para
características de retención de pasta mejorada para su uso en la
fabricación de baterías ácidas de plomo.
La técnica anterior describe métodos giratorios
para expandir la cinta de plomo para su uso en la fabricación de
placas de baterías. Tales métodos emplean grupos de herramientas
dispuestas de forma secuencial para preformar y ranurar la cinta en
una primera etapa y completar la ranuración de la cinta en una
segunda etapa. Los métodos secuenciales tienen problemas inherentes
con respecto a la sincronización de etapas, tales como la
sincronización de rollo a rollo, que requiere ciertas
consideraciones de registro y de rastreo.
Los alambres y los nodos sobre los lados
opuestos de la cinta expandida producida por el estiramiento y
formación de acuerdo con la técnica anterior no son uniformes ni
son simétricos. El perfil y la forma sobre un lado no es la imagen
especular del otro lado lo que da como resultado un número de
imperfecciones y defectos. Esto se hace incluso más significativo
cuando se desean dianas de mayor elongación a fin de producir
electrodos de rejilla más ligeros para baterías.
La Patente de Estados Unidos Nº 4.291.443 de
Cominco presentada el 29 de Septiembre de 1981 y la Patente de
Estados Unidos Nº 4.315.356 de Cominco presentada el 16 de Febrero
de 1982, describen la relación geométrica de una herramienta de
agrupación de tres ejes convencional o pares de rollos separados que
emplean dos etapas secuenciales, es decir, preformación, en la que
la cinta de plomo se ranura y se estira para formar alambres que
están todavía conectados con firmeza y no en una forma que pueden
ser separados entre sí, y ranuración, en la que se elaboran ranuras
alternas en los nodos para permitir una expansión subsiguiente para
completar el proceso.
La Patente de Estados Unidos Nº 4.297.866 de
Cominco presentada el 3 de Noviembre de 1981, describe un proceso
secuencial de dos etapas para la producción de alambres de ranuras
simétricas deformados fuera del plano de la cinta que tiene una
porción secundaria del alambre más larga que la porción principal
para la estirabilidad mejorada de los alambres.
La Patente de Estados Unidos Nº 6.691.386 de
Teck Cominco presentada el 19 de Febrero del 2.004, describe un
proceso de una etapa que supera los problemas mencionados
anteriormente con respecto a la sincronización de etapas y a las
imperfecciones y defectos relacionados.
Las rejillas de batería producidas ranurando y
expandiendo la cinta para formar la malla de metal expandido
proporcionan retención de pasta de batería mejorada debido al
torcimiento inherente de los alambres de las rejillas.
La producción de las rejillas de baterías a
partir de una cinta continua troquelándole huecos es una alternativa
para ranurar y expandir la cinta, pero se han encontrado problemas
en el troquelado de múltiples etapas para producir una rejilla que
tiene huecos o espacios espaciados de forma cercana que definen una
estructura enrejada constituida de alambres de rejillas que se
insertan en nodos.
El troquelado no giratorio convencional de una
cinta para la producción de una malla para rejillas de baterías ha
abarcado el problema de troquelar muchos huecos pequeños espaciados
de forma cercana. Los métodos exitosos emplean un troquel de vaivén
que troquela una gran sección de la rejilla en un momento, y después
indexa la cinta deformable aguas abajo antes de troquelar otra
sección de la rejilla. Este enfoque segmentado esta limitado en
cuanto a la tasa de producción y es relativamente lento en
comparación con un troquelado giratorio debido a que el proceso es
de parada y arranque opuesto al continúo. Estas prensas de troqueles
de vaivén deben ser robustas y poderosas para troquelar el metal y
el cambio constante en el momento debido a la oscilación de la
máquina crea problemas de ruido, precisión y vibración. Indexando la
cinta entre los troqueles también puede dar como resultado la
imprecisión del emplazamiento del hueco entre un conjunto de huecos
troquelados y los siguientes.
La indexación también tiene un efecto aguas
abajo sobre la producción de la malla a partir de la cinta de plomo
debido a que la misma produce un movimiento brusco en el movimiento
de la cinta de plomo. Esto puede dañar posiblemente la malla de
plomo o hacer complicado que la misma se integre de forma suave con
la malla dentro de la siguiente fase del procesamiento.
Los troqueles giratorios que se han aplicado en
la industria del metal a menudo dependen de la capacidad de
cizallamiento de algunos metales como el acero y el aluminio que no
se deforman plásticamente tanto como el plomo u otros materiales
suaves. Incluso cuando se usa el acero y el aluminio, estos
troqueles giratorios a menudo dejan virutas y cortes sucios o
irregulares, que pueden dar como resultado una acumulación de
errores inaceptables.
La Patente de Estados Unidos Nº 7.066.066 de
Teck Cominco Metals Ltd. presentada el 27 de Junio de 2006, describe
un método y un aparato para una producción continúa a alta
velocidad de cintas troqueladas para formar una rejilla que tiene
alambres de rejillas para rejillas de baterías de baterías de
almacenamiento de plomo-ácido. Los alambres de rejillas forman una
estructura enrejada rectangular que tiene una pluralidad de alambres
de rejilla longitudinales equiespaciados paralelos al eje
longitudinal de la cinta y una pluralidad de alambres de rejilla
transversales equiespaciados que se cortan en los nodos. La
estructura rectangular altamente eficaz, es particularmente muy
adecuada para la producción continúa a alta velocidad troquelando
giratoriamente en comparación con el moldeo y métodos de producción
en línea.
Un objeto de la presente invención es por lo
tanto proporcionar una método y un aparato para troquelar
continuamente una cinta deformable a alta velocidad para producir
una rejilla troquelada que tiene una alta tolerancia, una serie de
huecos espaciados de forma cercana y una rejilla que tiene alambres
de rejillas curvados fuera del plano de la rejilla para mejorar la
retención de pasta. Otro objeto de la invención es proporcionar un
aparato de troqueles giratorios de dos etapas que se
auto-indexe para una producción a alta velocidad de
una rejilla troquelada de forma uniforme. Otro objeto de la
invención es la provisión de un troquel giratorio y de una máquina
para curvar los alambres de rejilla para producir rejillas de
baterías para baterías de plomo-ácido.
Una capacidad de recogida de corriente eléctrica
incrementada y una resistencia a la tracción que incrementa desde
la parte inferior hasta la parte superior de cada enrejado de
rejilla para usarse como una placa de batería, en la proximidad a
la pestaña de la placa, y una resistencia a la corrosión mejorada
son características deseables de la placa de batería. La Patente de
Estados Unidos Nº 6.797.403 de Teck Cominco Metals Ltd. presentada
el 28 de Septiembre de 2004, describe un método para producir una
cinta de aleación de pomo para fabricar electrodos positivos y
negativos de una batería de plomo extruyendo una aleación de plomo a
una temperatura elevada para producir una cinta de aleación de
plomo que tiene un perfil deseado y enfriando rápidamente la cinta
extruida para que adquiera una microestructura deseada. Las rejillas
de baterías producidas por extrusión a partir de cintas de aleación
de plomo tienen longitudes verticales reducidas y resistencias a la
corrosión mejoradas, buena conductividad eléctrica y perfiles
deseados tales como perfiles ahusados, delgados y ligeros.
Adicionalmente, un objeto de la presente invención es por lo tanto
proporcionar una estructura enrejada de rejilla para placas de
baterías con un perfil controlado que incluye perfiles ahusados y
perfiles ligeros y finos que tengan una capacidad de recogida de
corriente eléctrica mejorada, tensión estructural y resistencia a
la corrosión incrementada, que se puedan producir tal como, mediante
extrusión seguido de un troquelado giratorio a alta velocidad.
Una dirección preferida en la industria de
baterías es proporcionar rejillas de baterías que sean más finas y
más ligeras en peso, mientras que se mantiene la tensión y la
conductividad eléctrica con retención de pasta mejorada. Un objeto
de la invención es por lo tanto proporcionar rejillas de baterías
finas, ligeras producidas a partir de cintas moldeadas, extruidas o
enrolladas continuamente que tienen adhesión y retención de pasta
mejorada.
La retención de pasta es un problema fundamental
en las rejillas de baterías producidas troquelando una cinta. Por
lo tanto, un objeto principal de la presente invención es
proporcionar una serie de rejillas troqueladas con agujeros
espaciados de forma cercana que tengan un enrejado de rejilla que se
proyecte fuera del plano de la rejilla para mejorar la retención de
pasta.
En este amplio aspecto, el método de la presente
invención para elaborar rejillas de baterías para soportar la pasta
de batería comprende proporcionar una longitud de una cinta de plomo
o de aleación de plomo que tiene una anchura definida por un par de
bordes laterales equiespaciados; que forman una serie alargada de
huecos espaciados de forma cercana en la cinta que define un
rejilla que tiene una pluralidad de alambres de rejilla
longitudinales equiespaciados paralelos a los bordes laterales de la
rejilla a través de al menos una porción de la anchura de la cinta
de aleación de plomo y una pluralidad de alambres de rejilla
transversales que se extienden a través de la rejilla desde un lado
hasta el otro lado de la rejilla que corta los alambres de rejilla
longitudinales en los nodos, y que curva los alambres de rejilla
intermedios a los nodos fuera del plano de la rejilla para mejorar
la retención de la pasta a la rejilla. Los alambres de rejilla
transversales se curvan fuera del plano de la rejilla,
preferiblemente de forma simétrica alrededor del plano de la rejilla
en la proximidad de los lados de la rejilla y en la proximidad de
los nodos. Como alternativa, se pueden doblar los alambres de
rejilla transversales en direcciones opuestas fuera del plano de la
rejilla a lo largo de la longitud de la rejilla, a través de la
anchura de la rejilla, o a lo largo de la longitud de la rejilla y
a través de la anchura de la rejilla. Los alambres de rejilla
transversales se curvan fuera del plano de la rejilla al menos 0,1
milímetro, hasta el espesor de la rejilla, desde cada lado de la
rejilla, en un ángulo de al menos aproximadamente 5º con respecto
al plano de la rejilla, preferiblemente en un ángulo de
aproximadamente 5º a 45º y más preferiblemente en un ángulo de 15º
a 35º con respecto al plano de la rejilla.
La serie de agujeros espaciados de forma cercana
se forman en la cinta tal como, troquelando el material de cinta
fuera de la cinta de aleación de plomo mediante un primer par de
cuñas opuestas giratorias que consiste de una cuña hembra y un cuña
macho/hembra y un segundo par de cuñas opuestas giratorios que
consiste de dicha cuña macho/hembra y una cuña macho que comprende
el suministro de forma continua de la longitud de la cinta hasta el
primer par de cuñas de giro opuestas para troquelar transversalmente
un primer conjunto de agujeros espaciados de forma cercana de la
cinta a lo largo de la cinta, suministrando de forma continua de la
cinta hasta el segundo par de cuñas para troquelar un segundo
conjunto de huecos en la cinta entre el primer conjunto de huecos
que definen la rejilla que tiene alambres de rejilla, envolviéndose
la cinta alrededor de las cuñas comunes macho/hembra durante el
troquelado del primer y segundo conjuntos de huecos para indexar de
forma continua la cinta con dos pares opuestos de cuñas giratorias
para asegurar la producción de agujeros espaciados de forma cercana
de mayor tolerancia, y la curvatura de los alambres de la rejilla
fuera del plano de la rejilla.
Los alambres de rejilla transversales se curvan
fuera del plano de la rejilla, preferiblemente de forma simétrica,
pasando la cinta a través de un par de rollos opuestos que tienen
proyecciones alternativas angularmente espaciadas y rebajes de un
rollo para coincidir con los rebajes y proyecciones alternos
angularmente espaciados del otro rollo, con los que los alambres de
rejilla transversales se desplazan dentro de los rebajes de los
rollos para la curva de los alambres de rejilla transversales fuera
del plano de la rejilla. Los alambres de rejilla transversales se
curvan simétricamente fuera del plano de la rejilla en la proximidad
de los bordes laterales de la rejilla y en la proximidad de los
nodos a lo largo de la longitud de la cinta de aleación de plomo, a
través de la anchura de la cinta de aleación de plomo, o a lo largo
de la longitud de la rejilla y a través de la anchura de la
rejilla.
Una agarradera se forma en la cinta adyacente
sobre un lado de la rejilla y la rejilla se puede afilar desde un
borde lateral longitudinal apartado de la agarradera hacia la
agarradera con lo que se potencia la conductividad eléctrica en la
rejilla en la proximidad de la agarradera. En otra realización, la
rejilla tiene bordes longitudinales engrosados o los alambres de
rejillas transversales puede tener una anchura en incremento desde
el borde longitudinal apartado de la agarradera hacia la
agarradera.
En otro aspecto de la invención, el método de la
invención se refiere a un método para elaborar placas de baterías
que comprende proporcionar una longitud de una cinta de aleación de
plomo que tiene una anchura definida por un par de bordes laterales
equiespaciados; formando series alargadas equiespaciadas de huecos
espaciados de forma cercana en la cinta que define las rejillas que
tienen una pluralidad de alambres de rejilla longitudinales
equiespaciados paralelos a los bordes laterales a través de al menos
una porción de la anchura de la cinta de aleación de plomo y una
pluralidad de alambres de rejilla transversales que se extienden a
través de la rejilla y que cortan los alambres de rejilla
longitudinales en los nodos, y que curvan los alambres de rejillas
intermedios a los nodos fuera del plano de la rejilla para mejorar
la retención de la pasta en la rejilla; aplicar la pasta a las
rejillas formadas en la cinta de aleación de plomo, y cortar la
cinta con pasta para formar las placas de batería con pasta.
Preferiblemente, un par de series paralelas alargadas de huecos
espaciados de forma cercana se forman en la cinta, definiendo cada
serie de huecos una de dichas rejillas en la proximidad de un borde
lateral de la cinta separado desde una rejilla adyacente mediante
una sección hueca longitudinal, central, que forma agarraderas de
rejilla en la sección hueca central, aplica la pasta a las rejillas
y separa las rejillas con pasta en placas de baterías.
Estos y otros objetos de la invención pueden
conseguirse mediante el método y el aparato de la invención
ilustrados en los dibujos adjuntados, en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una
primera realización de una rejilla de batería de la presente
invención;
La Figura 2 es una vista en planta frontal de
la misma;
La Figura 3 es una vista en planta trasera de la
misma;
La Figura 4 es una vista elevada trasera de la
misma;
La Figura 5 es una vista superior de la
misma;
La Figura 6 es una vista inferior de la
misma;
La Figura 7 es una vista posterior opuesta de la
Figura 4;
La Figura 8 es una vista en perspectiva de otra
realización de la rejilla de batería de la invención;
La Figura 9 es una vista ampliada de una porción
de la realización mostrada en la Figura 8;
La Figura 10 es una vista ampliada de una
porción de otra realización;
La Figura 11 es una vista ampliada de una
porción de una realización elíptica de la invención;
La Figura 12 es una vista posterior de otra
realización que tiene una sección transversal de grosor
uniforme;
La figura 13 es una vista posterior de otra
realización que tiene secciones superiores e inferiores gruesas con
una sección central fina y ligera;
La Figura 14 es una vista posterior de otra
realización más que tiene una sección transversal ahusada;
La Figura 15 es un organigrama que muestra las
etapas del método de la presente invención;
La Figura 16 es una elevación lateral de un
conjunto de troqueles giratorios de dos etapas indexados;
La Figura 17 es una elevación lateral ampliada
del conjunto mostrado en la Figura 16;
La Figura 18 es una vista esquemática lateral
del conjunto mostrado en las Figuras 16 y 17 en serie con una
máquina dobladora de alambres de rejillas de la invención;
La Figura 19 es una vista en perspectiva,
separada en parte, de la máquina dobladora de alambre de rejilla de
la invención;
La Figura 20 es una vista en perspectiva que
representa una máquina dobladora de alambre abierta que ilustra las
proyecciones y rebajes alternos para formar la realización de la
rejilla mostrada en las Figuras
1-7;
1-7;
La Figura 21 es una vista frontal despiezada,
separada en parte, de los rollos opuestos que tienen proyecciones y
rebajes que coinciden de la realización ilustrada en la Figura
22;
La Figura 22 es una vista en perspectiva de una
realización adicional de una rejilla de batería de la invención;
La Figura 23 es una vista en perspectiva de otra
realización de la rejilla de batería de la invención;
La Figura 24 es una sección vertical de la
rejilla de batería tomada a lo largo de la línea
24-24 de la Figura 22;
La Figura 25 es una elevación posterior de la
rejilla de batería de la Figura 22; y
La Figura 26 es una elevación posterior de la
rejilla de batería de la Figura 23.
Primero con referencia a las Figuras
1-14, se ilustran diversas realizaciones de rejillas
de baterías de la invención. Las Figuras 1-7
muestran una rejilla de batería 110 que tiene alambres de rejilla
(longitudinales) horizontales 112 de anchura uniforme y alambres de
rejilla transversales 114 que tienen la anchura que incrementa
desde la parte inferior del alambre de rejilla 116 hasta la parte
superior del alambre de rejilla 118. Los alambres transversales
118a en la porción central de la rejilla 110 tienen una anchura
mayor que los alambres transversales 118b hacia el perímetro de la
rejilla para mejorar la recogida y transferencia eléctrica desde la
parte inferior de la rejilla 116 hasta la agarradera 120. Los
alambres de rejilla transversales 118, 118a, 118b se curvan de
forma simétrica fuera del plano de la rejilla 110 como se muestra de
forma más clara en las Figuras 1 y 4-7. Cada uno de
los alambres transversales 118, 118a, 118b tiene una porción media
122 con forma de V curvada en la parte superior y en la parte
inferior de los bordes laterales 113, 115 y en los nodos 117 en
alambres de rejilla longitudinales 118 fuera del plano de la rejilla
para mejorar la retención de pasta de batería.
Las Figuras 4-7 también ilustran
los alambres transversales 118, 118a, 118b que tienen una punta de
espesor incrementado desde el alambre inferior 116 hasta el alambre
superior 118 de la rejilla para complementar las propiedades de
recogida eléctrica de los alambres transversales de la rejilla.
La Figura 8 ilustra una rejilla de batería 124
que tiene un alambre transversal curvado 126 curvado de forma
simétrica fuera del plano de la rejilla, teniendo alambres de
rejilla transversales 128 en la porción central superior de la
rejilla con una anchura que incrementa en comparación con los
alambres transversales inferiores 130 y los alambres transversales
laterales 132 para mejorar la conductividad eléctrica hasta la
agarradera 134. Los alambres de rejilla transversales 128 y 130 se
curvan fuera del plano de la rejilla en los bordes laterales
longitudinales 129 y 131 respectivamente y en los nodos 133 en los
alambres de rejilla longitudinales 112.
La Figura 9 ilustra una porción de los alambres
curvados 132 de la rejilla de la Figura 8, la Figura 10 ilustra una
porción de una rejilla que tiene alambres doblemente curvados 136 y
la Figura 11 ilustra alambres transversales elípticamente curvados
138, todos curvados de forma simétrica fuera del plano de ambos
lados de la rejilla.
Como alternativa, los alambres de rejilla
transversales ilustrados en las Figuras 8 y 9, 10 y 11 se curvan en
direcciones opuestas fuera del plano de la rejilla a lo largo de la
longitud de la rejilla y a través de la anchura de la rejilla.
Aunque las Figuras 1-11 muestran
alambres longitudinales planos 112, se debe entender que los
alambres 112 se pueden inclinar fuera del plano de la rejilla para
la retención de pasta.
La Figura 12 ilustra una rejilla que tiene
alambres transversales de espesor uniforme 142. La Figura 13 ilustra
una rejilla ligera de peso que tiene alambres transversales
uniformemente finos 144, con el borde inferior 146 y el borde
superior 148 engrosado. La Figura 14 muestra una rejilla de batería
ahusada que tiene la parte superior engrosada 152 y el borde
inferior 154 con alambres que incrementan en espesor desde la parte
inferior hasta la parte superior de la rejilla.
Ahora con referencia a la Figura 15, el
organigrama ilustra las etapas del método de la invención. El
material de cinta de plomo o de aleación de plomo vaciado, extruído
o enrollado, normalmente en espiral, se suministra al hueco que
forma el conjunto y se forman conjuntos o series paralelas de
rejillas, tal como, troquelando a lo largo de la longitud de la
rejilla con una sección hueca longitudinal, central que permanece
entre los conjuntos de rejillas. La etapa de formación del hueco es
seguida por la curvatura de los alambres de rejilla fuera del plano
de la rejilla, que será descrita, y la formación de agarraderas de
rejilla en la sección hueca central. Las cintas de rejilla
separadas se empastan, separándolas en discretas placas de baterías,
curan y ensamblan dentro de las carcasas de baterías.
Con referencia a las Figuras
16-18, un aparato de troqueles giratorios para
formar series de huecos espaciados de forma cercana en la cinta
comprende un primer par de cuñas opuestas 10, 12 montadas para el
giro sincronizado sobre los ejes 14, 16 respectivamente en un
marco. Aunque dos conjuntos de cuñas opuestas 10, 12 se montan
normalmente sobre ejes comunes y operan al unísono sobre una cinta
con una sección hueca longitudinal que permanece entre dos
conjuntos de rejillas para la formación posterior de las asas, la
descripción en el presente documento procederá con referencia a un
único conjunto de cuñas opuestas. Como se ha mostrado de forma más
clara en las Figuras 16 y 17, la cuña 10 es una cuña hembra
enchavetada sobre un eje 14 y que tiene filas transversales de
rebajes equiespaciados angularmente 20 formados sobre la periferia
de la misma. La cuña 12 es una cuña macho/hembra enchavetada sobre
un eje de dirección 16 que tiene filas transversales de troqueles
de vaivén equiespaciados angularmente 24 y rebajes 26 formados sobre
la periferia de los mismos. Los troqueles 24 se adaptan para
coincidir con y encajar en los rebajes 20 de la cuña 10. Cada
troquel 24 tiene un saliente 28 formado sobre cada lado del mismo
entre el troquel 24 y el rebaje adyacente 26 por razones que serán
aparentes a medida que la descripción procede. Debe entenderse que
se pueden usar uno, dos o más filas de troqueles y rebajes,
dependiendo de los requisitos del producto troquelado, como se
muestra en la Patente de Estados Unidos Nº 7.066.066.
La cuña 30 montada para girar sobre el eje 32 es
una cuña macho enchavetada sobre el eje 32 para girar de forma
sincronizada con la cuña 12. La cuña macho 30 tiene filas de
troqueles 36 transversales equiespaciadas angularmente adaptados
para coincidir con y encajar en las filas de los rebajes 26 de la
cuña 12 entre los salientes del troquel 28. Aunque los rebajes y
troqueles se muestran equiespaciados, los rebajes y los troqueles
se pueden espaciar como se desee para el producto terminado, ya sea
angularmente alrededor de la periferia de las cuñas como
transversalmente a través de la anchura de las cuñas.
Las cuñas 10, 12 y 30 se accionan mediante
engranajes anti-juego montados sobre los ejes 14, 16
y 32 respectivamente.
Durante el giro de las cuñas 10, 12 y 30, la
cinta 38 guiada entre las cuñas 10 y 12 se troquela en una primera
etapa mediante la inserción secuencial de las filas transversales de
troqueles 24 sobre la cuña 12 dentro de las filas transversales de
los rebajes que coinciden 20 sobre la cuña 10. El material
troquelado se descarga desde la cuña hembra 10. La cinta 38 está
enchavetada sobre la cuña macho/hembra 12 mediante el acoplamiento
de la cinta 38 entre las filas de los troqueles 24 mientras la cuña
12 gira para suministrar la cinta 38a entre la cuña macho/hembra 12
y la cuña macho 30. La cinta 38a se troquela en una segunda etapa,
mediante la inserción de filas de troqueles 36 de la cuña macho 30
dentro de los rebajes que coinciden 26 de la cuña macho/hembra 12
para desplazar fuera el material troquelado dentro del rebaje 26
entre los salientes del troquel 28 descargándose la cinta
troquelada 38b desde el conjunto. El material troquelado se descarga
desde la cuña 12.
Ahora con referencia a la vista ampliada de la
Figura 17, los troqueles 24 de la cuña macho/hembra 12 se adaptan
para tener que insertarse dentro de los rebajes opuestos 20 de la
cuña hembra 10 mientras la cuña gira. De la misma forma, los
troqueles 36 de la cuña macho 30 se adaptan para tener que
insertarse dentro de los rebajes opuestos 26 de la cuña
macho/hembra 12 entre los salientes 28 de los troqueles 24 mientras
la cuña gira.
Con referencia a las Figuras 18 y 19, la cinta
perforada 38b desde los rollos opuestos 12, 30 pasa hasta los
rollos opuestos 60, 62 montados sobre los ejes 63, 65 teniendo
respectivamente proyecciones 64 y rebajes 66 alternativos
angularmente espaciados del rollo 60 que coincide con los rebajes 68
y proyecciones 70 del rollo 62, como se muestra de forma más clara
en las Figuras 20 y 21, para curvar los alambres de rejillas
transversales 71 de forma simétrica fuera del plano de la rejilla
como se representa por la cinta 72. Los rollos opuestos 60, 62
curvaron un conjunto paralelo de rejillas 73, mostrado por separado
en parte, para propósitos de ilustración. Las proyecciones 64 y los
rebajes 60 y los rebajes que coinciden 68 y las proyecciones 70 se
forman para producir las configuraciones de alambre de rejillas
deseadas como se muestra en las Figuras 1, 8, 10-14
y 22, 23, a ser descritas. Como alternativa, se pueden curvar de
forma secuencial los alambres de rejilla transversales fuera del
plano de ambos lados de la rejilla en direcciones opuestas a lo
largo de la longitud de la rejilla, a través de la anchura de la
rejilla, o tanto a lo largo de la longitud como a través de la
anchura de la rejilla. El ángulo en el que el alambre de rejilla se
curva fuera del plano de la rejilla en la proximidad a los nodos y
los bordes de la rejilla es de al menos 5º, preferiblemente en el
intervalo de 5º a 45º y lo más preferible es en el intervalo de 15º
a 35º. Los alambres de rejilla se proyectan al menos 0,1 milímetros
fuera del plano de la rejilla sobre cada lado de la rejilla, hasta
el espesor de la rejilla, para un espesor total de hasta tres veces
el espesor del material de rejilla inicial.
Después curvar los alambres de rejilla fuera del
plano, la cinta formada se pasa a la etapa de formación de la
agarradera y después se le agrega pasta, se corta, se cura y se
ensambla en carcasas de batería.
Las Figuras 22-26 ilustran dos
realizaciones preferidas de rejillas de la presente invención. Las
Figuras 22-24 muestran una rejilla de batería 210
que tiene alambres de rejilla longitudinales 212 y alambres de
rejilla transversales 214, fijados en 216 hasta los bordes
laterales longitudinales 218, en 220 hasta el borde lateral
longitudinal 222, y hasta los alambres longitudinales 212 en los
nodos 224. Los alambres transversales 214 se curvan en la
proximidad de los bordes laterales 218 y 222 y en los nodos 224 en
un ángulo de aproximadamente 20º con respecto al plano de la
rejilla 210 en un intervalo preferido de 15º a 35º proyectando
alrededor de 0,4 milímetros fuera del plano de la rejilla sobre
cada lado de la rejilla, para un total de 1,6 milímetros para una
rejilla que tiene un espesor inicial de 0,8 milímetros con una
sección de alambre de conexión central 220 que pasa a través del
plano de la rejilla. La Figura 22 ilustra alambres de rejilla
transversales alternos 214a y 214b que se curvan en direcciones
opuestas fuera del plano de la rejilla a lo largo de la longitud de
la rejilla, y alambres de rejilla alternos 214a y 214c curvados en
la misma dirección fuera del plano de la rejilla a través de la
anchura de la rejilla. Debe entenderse que los alambres de rejilla
alternos 214a y 214c a través de la anchura de la rejilla también
pueden curvarse en la dirección opuesta.
Las Figuras 24, 25 muestran una rejilla de
batería 230 que tiene alambres de rejilla longitudinales 232 y
alambres de rejilla transversales 234 fijados en 236 hasta los
bordes laterales longitudinales 238, en 240 hasta el borde lateral
longitudinal 242 y hasta los alambres longitudinales 232 en los
nodos 244. Los alambres transversales alternos 234a y 234b se
curvan en direcciones opuestas fuera del plano de la rejilla a
través de la anchura de la rejilla, y los alambres alternos 234a y
234c se curvan en la misma dirección fuera del plano de la rejilla
a lo largo de la longitud de la rejilla.
Se ha encontrado que las realizaciones de las
Figuras 22-25 proporcionan buena resistencia lateral
a la deformación trasera en el plano de la rejilla durante la
colocación de la pasta. Los ensayos conducidos en 100 pares de
placas de baterías que tienen la rejilla de la Figura 22 en una
planta de batería comercial con pasta de sulfato de plomo tribásico
curado indicaron muy buena adhesión después de una rápida cura pero
antes de la cura final. Una pasta típica se usó en una corrida de
producción de placa positiva convencional usando un óxido de plomo
del recipiente Barton como el material de inicio. La densidad de la
pasta fue de 4,1 g/cc. La rejilla fue una aleación
Pb-Ca-Sn-Ag usada
típicamente en una planta de producción de baterías SLI Norte
Americana.
Debe entenderse que otras realizaciones y
ejemplos de la invención serán fácilmente aparentes a un experto en
la materia, definiéndose el alcance de la invención en las
reivindicaciones anexas.
Claims (15)
1. Un método continuo para elaborar rejillas de
baterías para soportar pasta de batería que comprende:
- proporcionar una longitud de cinta plomo o de aleación de plomo que tiene una anchura definida por un par de bordes laterales equiespaciados;
- formar una serie de huecos alargados equiespaciados en la cinta que definen una rejilla que tiene una pluralidad de alambres de rejillas longitudinales equiespaciados paralelos a los bordes laterales de cinta a través de al menos una porción de la anchura de la cinta de plomo o de aleación de plomo y una pluralidad de alambres de rejillas transversales que se extienden a través de la rejilla desde una lado hasta el otro lado de la rejilla cortando los alambres de rejilla longitudinales en los nodos, y curvando los alambres de rejilla transversales intermedios a los nodos fuera del plano de la rejilla para mejorar la retención de la pasta en la rejilla.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la serie de huecos se forma en la cinta troquelando el
material de cinta fuera de la cinta de plomo o de aleación de plomo
mediante un primer par de cuñas giratorias opuestas que consiste de
una cuña hembra y una cuña macho/hembra y un segundo par de cuñas
giratorias opuestas que consiste de una cuña macho/hembra y una
cuña macho que comprenden el suministro de forma continua de la
longitud de cinta hasta el primer par de cuñas giratorias opuestos
para troquelar transversalmente un primer conjunto de huecos de la
cinta a lo largo de la cinta, suministrando de forma continua de la
cinta hasta el segundo par de cuñas para troquelar un segundo
conjunto de huecos en la cinta entre el primer conjunto de huecos
que definen la rejilla que tiene alambres de rejilla, envolviéndose
la cinta alrededor de la cuña macho/hembra común durante el
troquelado del primer y segundo conjuntos de huecos para indexar de
forma continua la cinta con dos pares opuestos de cuñas giratorias
para asegurar la producción de huecos, y curvar los alambres de
rejilla fuera del plano de la reji-
lla.
lla.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2,
en el que los alambres de rejilla transversales se curvan de forma
simétrica fuera del plano de la rejilla pasando la cinta a través de
un par de rollos opuestos que tienen proyecciones y rebajes
alternos angularmente espaciados de un rollo para coincidir con
rebajes y proyecciones alternos angularmente espaciados del otro
rollo, con lo que se desplazan los alambres de rejillas
transversales dentro de los rebajes de los rollos para curvar los
alambres de rejilla transversales fuera del plano de la
rejilla.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
2 ó 3, en el que los alambres de rejillas transversales se curvan
de forma simétrica fuera del plano de la rejilla en la proximidad de
los bordes laterales de la rejilla y en la proximidad de los
nodos.
5. Un método continúo para elaborar placas de
batería que comprende:
- proporcionar una longitud de cinta plomo o de aleación de plomo que tiene una anchura definida por un par de bordes laterales equiespaciados;
- formar series de huecos alargados equiespaciados en la cinta que definen las rejillas que tienen una pluralidad de alambres de rejillas longitudinales equiespaciados paralelos a los bordes laterales a través de al menos una porción de la anchura de la cinta de plomo o de aleación de plomo y una pluralidad de alambres de rejillas transversales que se extienden a través de la rejilla y que cortan los alambres de rejilla longitudinales en los nodos, y que curvan los alambres de rejilla transversales intermedios a los nodos fuera del plano de la rejilla para mejorar la retención de la pasta en la reji- lla;
- aplicar la pasta a las rejillas formadas en la cinta de plomo o de aleación de plomo y
- cortar la cinta con pasta para formar las placas de batería con pasta.
6. Un método de acuerdo con las reivindicaciones
1-5, en el que los alambres de rejilla transversales
alternos se curvan en direcciones opuestas fuera del plano de la
rejilla a lo largo de la longitud de la cinta de plomo o de
aleación de plomo.
7. Un método de acuerdo con las reivindicaciones
1-5, en el que los alambres de rejilla transversales
alternos se curvan en direcciones opuestas fuera del plano de la
rejilla a través de la anchura de la cinta de plomo o de aleación
de plomo.
8. Un método de acuerdo con las reivindicaciones
1-5; en el que los alambres de rejilla transversales
alternos se curvan en direcciones opuestas fuera del plano de la
rejilla a lo largo de la longitud de la rejilla y a través de la
anchura de la rejilla.
9. Un método de acuerdo con las reivindicaciones
1-8, en el que los alambres de rejillas
transversales se curvan fuera del plano de la rejilla al menos 0,1
milímetro hasta el espesor de la rejilla desde cada lado de la
rejilla para un espesor total de hasta tres veces el espesor de la
rejilla en un ángulo de aproximadamente 5º a 45º con respecto al
plano de la rejilla.
10. Un método de acuerdo con la reivindicación
1, en el que la cinta se produce mediante vaciado, extrusión o
enrollado del plomo o aleación de plomo y la cinta tiene un perfil
controlado para producir rejillas de batería ahusadas.
11. Un método de acuerdo con las
reivindicaciones 1-10, que forma una agarradera en
la cinta adyacente a un lado de la rejilla, y en el que la cinta de
plomo o de aleación de plomo se ahúsa desde un borde lateral
longitudinal apartado de la agarradera hacia la agarradera con lo
que se mejora la conductividad eléctrica en la proximidad de la
agarradera.
12. Un método para elaborar placas de baterías
de acuerdo con la reivindicación 5, que forma un par de series de
huecos paralelas alargadas en la cinta, definiendo cada serie de
huecos una de dichas rejillas en la proximidad de un borde lateral
de la cinta separado de una rejilla adyacente mediante una sección
hueca longitudinal central,
- formar agarraderas de rejilla en la sección hueca central, aplicar la pasta a las rejillas, y
- separar las rejillas con pasta en placas de batería.
13. Un método de acuerdo con la reivindicación
12, en el que los alambres transversales se curvan 0,4 milímetros
fuera del plano de la rejilla desde cada lado de la rejilla en un
ángulo con respecto al plano de la rejilla que está en el intervalo
de 15º a 35º.
14. Un método de acuerdo con las
reivindicaciones 1-13, en el que la longitud de la
cinta de plomo o de aleación de plomo tiene una sección central y
bordes laterales longitudinales engrosados con relación a la sección
central.
15. Un método de acuerdo con las
reivindicaciones 1-13, en el que los alambres de
rejilla transversales tienen una anchura que incrementa desde el
borde lateral longitudinal apartado desde la agarradera hacia la
agarradera.
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