HU210645B

HU210645B - Device for welding terminal stubs of accumulators

Info

Publication number: HU210645B
Application number: HU861502A
Authority: HU
Inventors: Pal Kovacs; Miklos Nagy; Istvan Horvath
Original assignee: Perion Akkumulatorgyar Rt
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1986-04-10
Publication date: 1995-06-28
Also published as: HUT53735A

Abstract

Atalálmány tárgya készülék akkumulátorok, előnyösen indító akkumulátorok végkivezető csonkjainak hegesztésére ólomhüvelyekhez, mely készülék részei szállítószalag, hozzákapcsolt akkumulátorpozicionáló, e felett lévő hegesztősablon és annak tartója, valamint a sablon feletti hegesztőpisztolyok. Atalálmány lényege, hogy a szállítószalag (10) felett lévő gyűrű alakú hegesztő sablonban (4), annak külső köpenye felé egy hűtővízcsatorna és belső köpenye felé pedig egy hőszigetelő van kialakítva, a hegesztősablon-tartót (9) és felette vízszintes síkban lévő és ott körmozgásba vihető tartólemezt (12) és az ahhoz csatlakozó hegesztőpisztolyokat (7), azokat függőleges irányban mozgató - előnyösen pneumatikus -hengeregység (4a) köti össze.The invention relates to apparatus batteries, preferably for welding starter terminals of starter batteries for lead shells, parts of which are conveyor belts, attached battery positioner above this welding template and its holder and template welding pistols above. The essence of the invention is that a an annular welder above the conveyor (10) in a template (4), a cooling water channel towards its outer jacket and a thermal insulation towards its inner cloak is designed with the welding template holder (9) and above in a horizontal plane that can be moved around there (12) and welding torches connected thereto (7), moving them vertically - preferably connected to pneumatic cylinder assembly (4a).

Description

A találmány tárgya készülék, mely ólomakkumulátorok záró fedelén kialakított ólomhüvelyek és az azokon keresztül haladó, az akkumulátorlemezek ellentétes pólusait képviselő úgynevezett végkivezető csonkok gyors, és nagy felületen történő hegesztését automatikusan végzi. Találmányunk egyik fo alkalmazási területeként az indító akkumulátorok gyártási eljárását jelöljük meg.The present invention relates to a device for automatically and rapidly welding lead terminals formed on the sealing lid of lead accumulators and the so-called terminating terminals which pass through them through the opposite poles of the battery plates. One of the main fields of application of the present invention is the manufacturing process of starter batteries.

Találmányunk részletesebb kifejtése előtt röviden vázolni kívánjuk annak műszaki hátterét.Before going into more detail with the present invention, we would like to briefly outline its technical background.

Ismeretes, hogy a korszerű indító akkumulátorok műanyag fedelén legalább két, ólomból álló, közelítőleg csonkakúp palást alakú ólomhüvelyt alakítanak ki, mely ólomhüvelyek belsejében helyezkednek el az akkumulátorlemezek pólusaira csatlakozó úgynevezett végkivezető csonkok. A műanyag fedélnek az akkumulátor-telepházhoz történő hegesztéses rögzítése után, a végkivezető csonkok és az ólomhüvelyek között metallurgiai, ömlesztéses kötést kell létesíteni, melynek feladata nemcsak a tartós mechanikai rögzítés, hanem és elsősorban a biztos villamos érintkezés létrehozatala. Ez úgy történik, hogy a végkivezető csonkok és az ólomhüvelyek felső végeit villamos áram hőhatásával összehegesztik. Ezt a kényes és sok figyelmet, tapasztalatot igénylő műveletet általánosan eddig nagy gyakorlatot is feltételező kézi munkával végezték, annak minden hátrányával együtt. Nagy hátránya, hogy a kötési felület - az ólomhüvely és a végkivezető csonk között - viszonylag nem nagy, ezért a villamos hegesztő bekapcsolásakor az áramsűrűség értéke a kelleténél nagyobb, aminek következménye a szükségesnél nagyobb melegedés, továbbá a mechanikai kötés erőssége a vezetőcsonk és az ólomhüvelyek között is kisebb. A képződő hőenergia olykor igen könnyen megkárosítja az akkumulátorok műanyag fedelét is, ami állandó selejtképződést okozhat. A hegesztések egyenletessége is változó, továbbá ugyancsak változó az egyazon munkaidőben elkészített hegesztések száma is, a hegesztő személyétől és annak adottságaitól függően. A vázolt műveletnek természetesen többféle kivitelezési megoldása lehetséges, így pl. hegesztésnél a végkivezető csonkok és az ólomhüvelyek egymáshoz viszonyított helyzete különféleképpen biztosítható. Ilyesfajta megoldást ír le a DE 2 339 804-es számú német szabadalmi irat E szerint nagy vagy középfrekvenciás indukciós tekercs van az ólomhüvely körül, melynek felhasználásával összeolvasztják az ólomhüvelyt és a végkivezető csonkot Eképpen ugyan elkerülhető a kézi úton végzett ömlesztés, de változatlanul fennálltat az akkumulátorok műanyag fedelének károsodása, tönkremenetele a fellépő hő hatására.It is known that modern plastic starter batteries have at least two lead sleeves of approximately truncated cone shape on the plastic cover, the so-called end terminals of which are connected to the poles of the battery plates. After the plastic cover is secured to the battery housing, a metallurgical, bulk bonding between the terminals and the lead sleeves is required to provide not only durable mechanical bonding but also, above all, a secure electrical contact. This is done by welding the top ends of the lead-through stubs and lead sleeves to the heat of electrical current. This delicate operation, which requires a great deal of attention and experience, has generally been done with manual work, which presupposes great practice, with all its disadvantages. A major disadvantage is that the bonding surface - between the lead sleeve and the end outlet - is relatively small, so when the electric welder is switched on, the current density value is higher than required, resulting in more than necessary heating and mechanical bond strength between the lead and sleeve also smaller. The heat generated can also very easily damage the plastic cover of the batteries, which can lead to permanent debris formation. The smoothness of the welds also varies, and the number of welds made during the same working hours also varies, depending on the person and the capabilities of the welder. There are, of course, several possible solutions to the operation described, e.g. In the case of welding, the position of the terminals and lead sleeves relative to one another can be ensured in various ways. Such a solution is described in DE 2 339 804, E, according to which there is a high or medium frequency induction coil around the lead sleeve, which is used to fuse the lead sleeve and the end outlet. This avoids the need for manual bulking of the battery damage to the plastic cover, damage due to heat.

Mindezen hátrányok és az egyre szigorúbbá váló műszaki-gazdasági követelmények miatt szükségessé vált gyors, megbízható, egyenletes minőségű, személyi gyakorlottságtól-adottságoktól független, automatizálható hegesztő készülék kidolgozása, mely egyben találmányunk célját is képezte. Kiemelve még a jó metallurgiai kötés biztosítása mellett az esetleges káros hőhatás lehetőségének minimalizálásával, a műanyag fedél sérülhetőségének a lehetőségig való csökkentését is. Felismertük, hogy egyenletes - tehát helyi túlhevítést nem okozó - metallurgiai kötést az ólomhüvely és a végkivezető csonk között hegyes és körbejáró gázlánggal érhetünk el, továbbá az akkumulátorok műanyag fedelének hő okozta sérülését is kiküszöbölhetjük olyan hegesztősablon alkalmazásával, melyben a túlhevítés elkerülését hűtővíz köráramoltatásával és kör alakú hőszigetelő beépítésével biztosítjuk.Because of all these disadvantages and the ever more stringent technical and economic requirements, it has become necessary to develop an automated welding machine that is fast, reliable, of consistent quality, independent of personal skill and aptitude, and is an object of the present invention. Highlighting, while ensuring good metallurgical bonding, minimizing the potential for harmful thermal effects and minimizing the vulnerability of the plastic lid. We have discovered that even metallurgical bonding between the lead sleeve and the termination outlet can be achieved by a sharp and circular gas flame, thus not causing local overheating, and thermal damage to the plastic cover of the batteries can be with heat insulation.

Találmányunk tehát készülék akkumulátorok, előnyösen indító akkumulátorok végkivezető csonkjainak hegesztésére ólomhüvelyekhez, mely készülék részei szállítószalag, hozzákapcsolt akkumulátorpozicionáló, e felett lévő hegesztősablon és annak tartója, valamint a sablon feletti hegesztőpisztolyok. A találmány lényege, hogy a szállítószalag felett lévő gyűrű alakú hegesztősablonban, annak külső köpenye felé hűtővízcsatorna és belső köpenye felé pedig hőszigetelő gyűrű van kialakítva, a hegesztősablon-tartót és felette vízszintes síkban lévő és ott körmozgásba vihető tartólemezt és az ahhoz csatlakozó hegesztópisztolokat, azokat függőleges irányban mozgató - előnyösen pneumatikus - hengeregység köti össze.It is therefore an object of the present invention to provide a device for welding terminals of lead-acid accumulators, preferably starter accumulators, to a lead sleeve comprising a conveyor belt, associated battery positioner, a welding template and its holder above, and welding guns over the template. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat sealing ring in the annular welding template above the conveyor and toward the outer jacket to the cooling channel and inner jacket, and to hold the welding template holder and a support plate on and vertically movable over directionally movable, preferably pneumatic, cylinder unit.

A találmány szerinti készülék egyik lehetséges kiviteli alakjában a hegesztősablon-tartóhoz és a hegesztőpisztoly tartólemezhez egymástól független, előnyösen pneumatikus mozgató hengeregységek csatlakoznak.In one embodiment of the device according to the invention, independent welding roller units are connected to the welding template holder and the welding torch support plate.

Találmányunkat részleteiben, valamint az 1-es ésDetailed Description of the Invention, and Figures 1 and

2-es rajzokon vázolt példaképpeni kiviteli alakkal kívánjuk ismertetni.2 is provided by way of an exemplary embodiment.

Az l.aábraa találmány szerinti készülék hegesztősablonját, az akkumulátor fedélrészét és az azon keresztülnyúló egyik végkivezető csonkot, valamint a hegesztőpisztoly láng-részét mutatja metszetben.Figure 1 is a sectional view of a welding template of the device of the present invention, a battery cover portion and one end outlet through it, and a flame portion of a welding torch.

Az 1 .b ábra a találmány szerinti készülékkel összehegesztett végkivezető csonk és az ólomhüvely részek metszete,Fig. 1b is a sectional view of the end outlet and lead sleeve parts welded to the device according to the invention,

A 2. ábra a találmány szerinti hegesztőkészülék összeépített lényeges részeinek elrendezése vázlatosan.Figure 2 is a schematic diagram of the assembled essential parts of the welding apparatus of the present invention.

A találmányunk szerinti készülék részei 10 szállítószalag, hozzákapcsolt akkumulátorpozicionálő, e felett lévő 4 hegesztősablon és annak 9 tartója, valamint a 4 sablon feletti 7 hegesztőpisztolyok. A 10 szállítószalag feletti 9 tartóban lévő gyűrúalakú 4 hegesztősablonban, annak külső köpenye felé 5 hűtővízcsatoma és a belső köpenye felé pedig 6 hőszigetelő gyűrű van kialakítva, a hegesztősablon 9 tartót és felette vízszintes síkban lévő és ott körmozgásban vihető 12 tartólemezt és az ahhoz csatlakozó 7 hegesztöpisztolyokat, azokat függőleges irányban mozgató - előnyösen pneumatikus 4a hengeregység köti össze.The device according to the invention consists of a conveyor belt 10, a battery positioning device connected thereto, a welding template 4 and its holder 9 above, and welding guns 7 above the template 4. In the annular welding template 4 in the holder 9 above the conveyor 10, in its outer jacket there is formed a cooling water connection 5 and in the inner jacket a heat-sealing ring 6, a welding template holder and a flange , they are connected in a vertical direction - preferably pneumatic cylinder unit 4a.

A kivitelezésben a 8 pozícionált akkumulátor bármelyik 3 végkivezető csonkjának és a 4 gyűrű alakú hegesztősablon hozzátartozó kör alakú nyílásának közös geometriai tengelyétől a hozzátartozó 7 hegesztőpisztoly nyílásának középpontja legfeljebb a 2 ólomhüvely felső, körgyűrű alakú részének nagyobbik félátmérőnyi távolságára van.In the embodiment, the center of any aperture 3 of the positioning accumulator 8 and the corresponding circular opening of the annular welding template 4 and the associated circular opening of the annular welding template 4 are at most half of the larger annular portion of the upper annular portion of the lead sleeve.

Találmányi megoldásunknak természetesen több, részleteiben eltérő, de találmányunk lényegét nem érintő változata is van, illetve lehetséges. így a 10 szállító2There are, of course, several possible variations of our invention, but they do not affect the substance of the invention. Thus, the carrier 10

HU 210 645 Β szalag lehet szállítólánc is és a saját keretén is elhelyezhető a berendezés többi részétől függetlenül, stb.The EN 210 645 Β belt can be a conveyor chain and can be mounted on its own frame independently of the rest of the equipment, etc.

Megjegyezzük, hogy találmányunk olyan elemeinek részletezésétől, illetve rajzbani feltüntetésétől, melyek a működés szempontjából ugyan szükségesek így pl. a 7 hegesztőpisztoly vízszintes síkban körpályás mozgását biztosító elemek, a 4 hegesztősablon tartója, kapcsolók, csapok, érzékelők, térköztartók stb. -, de egyébként magától értetődők, viszont találmányunk lényegének kifejtése szempontjából nem okvetlenül kellenek, eltekintettünk.It is to be noted that from the detailing or the drawing of elements of the invention which are necessary for operation, e.g. elements providing circular movement of the welding torch 7 in a horizontal plane, the holder for the welding template 4, switches, pins, sensors, spacers etc. but, of course, but not necessarily necessary for the purpose of explaining the essence of the invention.

Készülékünk természetesen ellátható különféle érzékelő, mérő, ellenőrző stb. elemekkel, teljesen automatizálható számítógépes vezérlésre alkalmas.Of course, our device can be equipped with various sensors, meters, controls, etc. batteries, fully automated computer control.

A találmányunk szerinti készülék a következőképpen működik. A 10 szállítószalagon érkező 8 akkumulátort, melyre az 1 fedelet már egy megelőző munkafázisban ráhegesztettek, egy - a rajzlapon nem feltüntetett - egység pozícionálja és olyképpen rögzíti, hogy a 3 végkivezető csonkok pontosan a - nem feltüntetett, tartón lévő - 4 gyűrű alakú hegesztősablon nyílásai alá kerülnek. Ekkor a 4a pneumatikus hengeregység, a 4 gyűrű alakú hegesztősablont a 2 ólomhüvelyekre helyezi, ezt követően az előzetesen automatikusan begyújtott 7 hegesztőpisztolyok lángnyelve a 2 ólomhüvelyek felső körgyűrűjének középköri kerületén, vízszintes síkban kör alakú mozgást végez. A láng hidrogénnel vagy földgázzal táplálható, oxigén vagy sűrített levegő adagolással. A megömlesztett ólom az 1 .b ábrán jelzett -11 nagy felületen metallurgiái kötést hoz létre a 2 ólomhüvelyek és a 3 végkivezető csonkok között. A 4 gyűrű alakú hegesztősablon megfelelő hőmérsékletének eltérését és fenntartását az 5 hűtővízcsatomában áramoltatott víz és a 6 hőszigetelő gyűrű biztosítja. A kötés létrejöveteléhez szükséges és kísérletileg beállított idő után a 4a pneumatikus hengeregység felfelé emeli a 4 gyűrű alakú hegesztősablont a 8 akkumulátorról, a - rajzon nem feltüntetett - pozicionáló megszünteti a 8 akkumulátor rögzítését, a 10 szállítószalag megindul és a hegesztésen átment 8 akkumulátort elszállítja, valamint a hegesztéshez új akkumulátort odaszállít.The device of the present invention operates as follows. The battery 8 arriving on the conveyor 10, to which the lid 1 has been welded during a preceding work phase, is positioned and secured so that the terminals 3 are directly below the openings in the annular welding template 4, not shown on the holder. They are. The pneumatic cylinder unit 4a then places the annular welding template 4 on the lead sleeves 2, and then the flame tongue of the previously auto-ignited welding guns 7 makes a circular movement in the horizontal circumference of the upper ring of the lead sleeves 2. The flame can be fed with hydrogen or natural gas by adding oxygen or compressed air. The molten lead forms a metallurgical bond between the lead sleeves 2 and the end terminals 3 on the large surface indicated in Figure 1b. Variation and maintenance of the temperature of the annular welding template 4 is provided by the water flowing through the cooling water channel 5 and the heat-insulating ring 6. After the time required for bonding and experimentally set, the pneumatic cylinder unit 4a lifts the annular welding template 4 from the battery 8, the positioner (not shown) unlocks the battery 8, the conveyor 10 starts and removes the battery 8 which has undergone welding, and brings a new battery for welding.

Röviden szeretnénk rámutatni találmányunk főbb előnyeire:Briefly, we would like to highlight the main advantages of our invention:

- a hegesztés egyenletes, jó minőségű,- welding is of uniform, high quality,

- a hegesztés által előálló metallurgiai kötésnek nagyobb a felülete, mint amekkora a kézi és más megmunkálásnál, így nemcsak kisebb - kisütéskor, töltéskor - az áramsűrűség értéke és biztosabb a villamos érintkezés, hanem az ólomhüvely és a végkivezető csonk közti mechanikai szilárdság is jelentősen megnövekedett,- the metallurgical bond produced by welding has a larger surface area than that of manual and other machining, thus not only lowering the current density and electrical contact during discharge and charging, but also significantly increased mechanical strength between the lead sleeve and the terminating joint,

- a készüléknek nagy a termelékenysége,- high productivity of the device,

- működés közben nem igényel felügyeletet,- does not require supervision during operation,

- egyszerű és ismert elemekből összeállítható,- be made up of simple and known elements,

- rugalmas, mivel a különböző méretű akkumulátorokhoz is alkalmazható, azokhoz könnyen és gyorsan beállítható,- flexible because it can be used with different battery sizes, easily and quickly set up,

- egészségvédelmi szempontból kiváló,- excellent in terms of health protection,

- a sablonba beépített hőszigetelő előnyös hatására az olvasztáshoz szükséges hőenergia nemcsak gazdaságosan beállítható, hanem a műanyag fedőrész sem károsodik.- the beneficial effect of the thermal insulator embedded in the template is not only economically adjustable for melting but also the plastic cover is not damaged.

Claims

PATENT CLAIMS

Apparatus for welding lead terminals of accumulators, preferably starter accumulators, to a lead sleeve, the apparatus comprising a conveyor belt, an attached battery positioner, a welding template above and a holder thereof, and welding guns above the template (9) an annular welding template (4), a cooling water channel (5) and an insulating ring (6) towards its outer jacket, a welding template holder (9) and a support plate (12) on a horizontal plane and movable therein and welding torches (7) attached thereto, moving them vertically

- preferably pneumatic - connected by a cylinder unit (4a).

Device according to claim 1, characterized in that the welding template holder (9) and the holding plate (12) are independent of one another, preferably pneumatic.

- cylinder units (4a) are connected.