JP2006513860A - 電池プレートを金属製のストラップもしくはポストに対して接続する装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、電池プレートを金属製のストラップもしくはポストに対して接続する装置、または、そのための鋳型に関する。既存の配置構成と対照的に、鉛は、鋳型の整列キャビティ群(14)の両端部の中間に位置された開口(20)を介して供給通路(17)に対して供給される。この配置構成によれば、各キャビティに対しては略同時に鉛が供給され得ることから、各キャビティ内への突起部の浸漬はそれほどの困難性なしで最適化され得る。このこと自体により、生産性は相当に高められる。特に、鉛供給を調節するためにバイパス(16c)が使用されるなら、３つまでの電池が同時に鋳造され得ることも見出された。

Description

本発明は、電池プレートを金属製のストラップ(strap)もしくはポスト(post)に対して接続する装置、または、そのための鋳型に関する。

本明細書中において、“電池(battery)”という語句は蓄電池(accumulator)を包含すべく用いられる。習用の鉛蓄電池(lead acid battery)においては、各スタックのプレートを、整列された各プレート上の突起部もしくはタブに対して固定される鉛製のストラップもしくはポストにより相互に接続することは通常的である。その開示内容が本明細書中に援用されるというWO 94/16466号において詳細に説明される様に、更に大寸の鋳型によれば該鋳型内のキャビティ内へと十分な鉛が流入する際に問題が生じ得ると共に、斯かる場合に自明とされた解決策は、一群のキャビティに対して一対の通路を用意し、一群のキャビティの半分に対しては一方の供給通路から供給される一方で、一群のキャビティの他方の半分は他方の供給通路から供給されるというものであった。WO 94/16466号において論じられた如く、この手法は多くの利点を有すると共に、鋳型は非常に好首尾であった。

しかし、ポストもしくはストラップの一貫した品質を得る上では問題が生じた、と言うのも本出願人が今や見出した如く、ポンプの最も近傍に位置する一群のキャビティ部分は、該ポンプから更に離間された他の通路により供給されるという第2群のキャビティに対して、1/2の時間で早く充填され得るからである。各突起部(lug)は単一の瞬間においてのみ浸漬され得ることから、キャビティ充填に関して浸漬の瞬間を最適化することは非常に困難であり且つこのことは鋳造されるストラップもしくはポストの最終形状だけでなく品質にも影響し得る、と言うのも、浸漬時に生ずる熱交換は、鋳型内における鉛の量に依存して変化するからである。

上記システムを非常に正確に自動化することにより上記問題を解決すべく試行が為されたが、本出願人は今や、驚くほど安価で簡素な解決策が採用され得ることを見出した。

本発明はひとつの見地からは、
電池プレートを金属製のストラップもしくはポストに対して接続する装置であって、
ポスト用もしくはストラップ用に整列されたキャビティ群と、
上記キャビティ群における全てのキャビティに対して供給を行うと共にこれらのキャビティの近傍に延在する溶融金属（溶湯）供給流路と、
上記供給流路と上記各キャビティとの間の単一もしくは複数の堰部と、
上記供給流路の下方に延在して該流路に対して溶融鉛を分配すると共に鉛取入口を有する供給通路と、
を有する鋳型を含む装置において、
上記鉛取入口の箇所は上記キャビティ群の両端部の中間であることを特徴とする装置により構成される。

鉛を上記両端部の中間にて供給することにより、充填間の時間的ずれは直ちに減少されると共に、上記箇所を適切に位置決めすることで、鋳型は、上記箇所の一側におけるキャビティは他側におけるキャビティと等しい時間で充填される如く配置され得る。故に好適実施形態において前記箇所は、該箇所の各側のキャビティが少なくとも略等しい時間で充填される如く位置される。

このことは、各キャビティが中心線に関して対称的であるという多くの配置構成において、キャビティ群の両端部から流路に沿い測定されたときに略等距離であるという箇所により達成される。但し、各キャビティが等しい容量でなければ、または、上記箇所の一側における流路の断面積が上記箇所の他側における流路の断面積と異なるならば、上記箇所に対する他の一定の位置が好適なこともある。

上記で示された如く、単に上記両端部の中間に供給を行うことにより、単純に一端から供給される供給流路と比較して、充填時間に関する所定度合いの改善が達成され得ることは理解される。

概略的に、供給通路は、供給流路の略下方に延在し得ると共に、当該通路を通り鉛が溢れ出し得る少なくとも一本の通路により供給流路に対して接続され得る。

供給通路は鉛を逆流排出させて１サイクルを完了し得ると共に、鋳型は、供給流路の一部分であって１サイクルにおいて該供給流路内の鉛に対する最低レベル・マークと最高レベル・マークとの間に延在する一部分の容積を減少すべく、供給流路内に配設された少なくとも一つの塊状体を更に有し得る。

本発明はまた、電池プレートを金属製のストラップもしくはポストに対して接続する装置用の鋳型であって上記に示された特徴を有する鋳型も包含する。

別の見地から、本発明は、
電池プレートを金属製のストラップもしくはポストに対して接続する装置用の鋳型であって、
該鋳型は、
ポスト用もしくはストラップ用に整列されたキャビティ群と、
上記キャビティ群における全てのキャビティに対して供給を行うと共にこれらのキャビティの近傍に延在する溶融金属供給流路と、
上記供給流路と上記各キャビティとの間の堰部と、
上記供給流路の下方に延在して該供給流路に対して溶融鉛を供給すると共に鉛の逆流排出を許容する供給通路と、
を有するという鋳型において、
上記供給流路の一部分であって１サイクルにおいて該供給流路内の鉛に対する最低レベル・マークと最高レベル・マークとの間に延在する一部分の容積を減少すべく、該供給流路内に配設された少なくとも一つの塊状体が在ることを特徴とする鋳型から構成される。

更なる見地から、本発明は、
金属製のストラップもしくはポストを複数の電池の夫々の電池プレートに対して接続するための鋳型であって、
各電池に対するポスト用もしくはストラップ用に整列されたキャビティ群と、
上記キャビティの全てに対して供給を行う溶融金属供給流路と、
上記供給流路に対して鉛を供給する鉛供給路と、
上記供給流路内への局所的供給を調節することで、当該鋳型の範囲に沿い均一なキャビティ充填を行う手段と、を有する鋳型から構成される。

上記のいずれの場合においても、局所的な鉛の流れを選択的に提供するために供給流路に沿いバイパス供給路が配備され得る。

本発明は上記の如く定義されたが、本発明は上記にて又は以下の記述において示される特徴の一切の進歩性ある組み合わせを包含することは理解されたい。

本発明は種々の様式で実施され得ると共に、特定実施形態は次に添付図面を参照して例示的に記述される。

鋳型は概略的に10にて示されると共に、該鋳型は、幾つかは15にて示される堰部により以下に記述される如く鉛が供給され得るという一群の鋳型キャビティ13、14を有する。これらの特定形状の基本的な構成および動作は、英国特許第2023471B号明細書に記述されたものと同一であり、該英国特許の記述内容はこれらの目的のために本明細書に援用される。

上側半分(WO 94/16466号)の配置構成において一対の通路16、17に対しては、一群の鋳型13の夫々の半分に対して供給するものとして示された鉛供給源により、19などで示された垂直通路により供給が行われる。上記にて説明された如く、この様にすると、通路17により供給されるキャビティの充填と、通路16により供給されるキャビティの充填との間における時間的ずれが導かれ得る。

対照的に、図１の下側半分と図２の左側半分に示された如く、鉛は、整列されたキャビティ群14の両端部の中間に位置された開口20を介して通路16から通路17へと供給される。鉛は其処から左右両側へと供給されて通路22から流路23内へと溢れ出し、キャビティ14に対して供給が行われる。開口20の位置は中央であることから、鉛は右側の各キャビティ14の流入と略々同時に左側の各キャビティ14内へと供給される結果、各キャビティ内への夫々の突起部の浸漬のタイミングはそれほどの困難性なしで最適化され得る。

この解決策が特に有効であることは理解される。

概してよく知られている如くこの形式の鋳型は、潮汐システム(tidal system)として知られるシステムとして作用するが、これによると、通常はポンプの作用下で鉛は溢流点まで鋳型キャビティ13、14に流入してからポンプは作動停止されると共に、サイクルが再び開始される前に、鋳型における過剰な鉛は堰部15を越えて逆流排出されてから、主に重力下で供給流路における下側レベルもしくは干潮マークまで逆流する。一方のキャビティ群に関して供給されつつある容積を他方のキャビティ群に関して供給されつつある容積と平衡化させるために、鉛により占められ得る体積全体を、図３において24で示された如き各バランス・ブロックを含めることで変化させることは知られているが、それらは、サイクルの間に干潮マークと満潮マークとの間に存在する鉛の容積にはそれほど影響しない。本出願人は、それらがこの後者の容積を減少させ得るのであれば、それらはサイクル時間を相当に短縮し得ることを見出した、と言うのも、圧送されるべき鉛は更に少なく、且つ、更に重要なこととして時間的観点からは、逆流排出されるべき鉛が少ないからである。

故に本出願人は、供給流路23内に嵌合して垂下することで下位レベル鉛マーク28と高位レベル鉛マーク29との間に延在し得る変位バー25を配備することを提案する。故に図５および図６において理解され得る如くバー25は下位レベル・マークと高位レベル・マークとの間の容積の大部分を占有し、図６に示された線影容積30を、堰部15を越えて供給管16、17に向けて逆流する必要のある量として残置する。

図５の構造は通常は図４に示された如く作用して供給管16は供給管17に対して供給を行うが、図５において理解され得る様に、流路23内への流れを局所的に平衡化すべく、局所的に近傍である鋳型内への流れを局所的に平衡化すべく、供給管16から流路23へと導向されて16aにより示された如き選択的接続部が配備され得る。好適には、供給管16の丈に沿い複数個の接続部16aが穿孔されてから、16cにて鎖線4で示された如くプラグ閉塞される。鋳型が原位置に在るとき、試運転が行われると共に個々のキャビティの充填が検査される。もしいずれかのキャビティの充填が不完全であれば、近傍の一つ以上のプラグ16cが取り外されて適切な充填特性が達成される。

本出願人は、局所的な鉛の流れを調節する機能であって、特に上述された如く中央的な主要供給により達成されて向上された鉛の流れと組み合わされた上記機能によれば、複数の電池に対して長手方向に整列された夫々の鋳型を鉛が同時に充填し得ることを見出した。これにより、本鋳造装置を取入れる一切のラインの生産性が大幅に高められる。

図７は、Ａ、ＢおよびＣとして示された３個の電池に対するストラップもしくはポストを鋳造する鋳型を示している。

上側部分はWO 94/16466号に記述された配置構成を示す一方で図の下側半分は本発明の実施形態を示すという鋳型の水平断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１および図２に対応する図であって、選択的な変位バーを含む一つの図である。 図１および図２に対応する図であって、選択的な変位バーを含むもう一つの図である。 鉛の下側レベルを示す一方のキャビティ群の概略断面図である。 最高レベルの鉛マークにおける図５に対応する図である。 図５および図６のバイパス供給路を取入れた複数の電池用の鋳型の上側平面図である。

Claims (14)

1. 電池プレートを金属製のストラップもしくはポストに対して接続する装置であって、
   ポスト用もしくはストラップ用に整列されたキャビティ群と、
   前記キャビティ群における全てのキャビティに対して供給を行うと共にこれらのキャビティの近傍に延在する溶融金属供給流路と、
   前記供給流路と各前記キャビティとの間の堰部と、
   前記供給流路の下方に延在して該供給流路に対して溶融鉛を分配すると共に鉛取入口を有する供給通路と、
   を有する鋳型を含む装置において、
   前記鉛取入口の箇所は、前記キャビティ群の両端部の中間である、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記鉛取入口の箇所は、該箇所の各側のキャビティが少なくとも略等しい時間で充填される如く位置される、請求項１に記載の装置。
3. 前記鉛取入口の箇所は、前記キャビティ群の両端部から前記供給流路に沿い測定されたときに少なくとも略等距離である、請求項１に記載の装置。
4. 前記供給通路は、前記供給流路のほぼ下方に延在し、且つ、当該通路を通り鉛が溢れ出し得る少なくとも一つの通路により前記供給流路に対して接続される、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載の装置。
5. 前記鋳型は、前記供給流路の一部分であって１サイクルにおいて該供給流路内の鉛に対する最低レベル・マークと最高レベル・マークとの間に延在する一部分の容積を減少すべく、該供給流路内に配設された少なくとも一つの塊状体を更に有する、請求項１から請求項５のいずれか一つの請求項に記載の装置。
6. 付加的で局所的な鉛の流れを選択的に提供するために、前記供給流路に沿い配設されたバイパス供給路を更に有する、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載の装置。
7. 前記キャビティ群は、一つ以上の電池に対する電池プレート用キャビティを有する、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載の装置。
8. 電池プレートを金属製のストラップもしくはポストに対して接続する装置用の鋳型であって、
   ポスト用もしくはストラップ用に整列されたキャビティ群と、
   前記キャビティ群における全てのキャビティに対して供給を行うと共にこれらのキャビティの近傍に延在する溶融金属供給流路と、
   前記供給流路と各前記キャビティとの間の堰部と、
   前記供給流路の下方に延在して該供給流路に対して溶融鉛を分配すると共に鉛取入口を有する供給通路と、
   を有するという鋳型において、
   前記鉛取入口の箇所は、前記キャビティ群の両端部の中間である、
   ことを特徴とする鋳型。
9. 前記供給通路は鉛の逆流排出を許容し、且つ、
   当該鋳型は、前記供給流路の一部分であって１サイクルにおいて該供給流路内の鉛に対する最低レベル・マークと最高レベル・マークとの間に延在する一部分の容積を減少すべく、該供給流路内に配設された少なくとも一つの塊状体を更に有する、請求項８に記載の鋳型。
10. 電池プレートを金属製のストラップもしくはポストに対して接続する装置用の鋳型であって、
    ポスト用もしくはストラップ用に整列されたキャビティ群と、
    前記キャビティ群における全てのキャビティに対して供給を行うと共にこれらのキャビティの近傍に延在する溶融金属供給流路と、
    前記供給流路と各前記キャビティとの間の堰部と、
    前記供給流路の下方に延在して該供給流路に対して溶融鉛を供給すると共に鉛の逆流排出を許容する供給通路と、
    を有するという鋳型において、
    前記供給流路の一部分であって１サイクルにおいて該供給流路内の鉛に対する最低レベルと最高レベルとの間に延在する一部分の容積を減少すべく、該供給流路内に配設された少なくとも一つの塊状体が在る、
    ことを特徴とする鋳型。
11. 付加的で局所的な鉛の流れを選択的に提供するために、前記供給流路に沿い配設されたバイパス供給路を有する、請求項８から請求項１０のいずれか一つの請求項に記載の鋳型。
12. 前記キャビティ群は、一つ以上の電池に対する電池プレート用キャビティを有する、請求項８から請求項１１のいずれか一つの請求項に記載の鋳型。
13. 金属製のストラップもしくはポストを複数の電池の夫々の電池プレートに対して接続するための鋳型であって、
    各電池に対するポスト用もしくはストラップ用に整列されたキャビティ群と、
    前記キャビティの全てに対して供給を行う溶融金属供給流路と、
    前記供給流路に対して鉛を供給する鉛供給路と、
    前記供給流路内への局所的供給を調節することで、当該鋳型の範囲に沿い均一なキャビティ充填を行う手段と、
    を有する鋳型。
14. 前記調節手段は、付加的で局所的な鉛の流れを選択的に提供するために、前記供給流路に沿い配設された一つ以上のバイパス鉛供給路を有する、請求項１１に記載の鋳型。

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