JPH08503660A - 金属ストリップの製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 溶融金属、特に、鉛合金や広い凝固範囲をもつ鉛合金の溶湯を蓄電池のグリッドとして使用するストリップとして鋳造する方法と装置に関する。ストリップ（１０）は、タンディッシュ（１４）内に保持される合金の溶湯のプールから回転ドラムの冷却された鋳造面上へと鋳造される。タンディッシュ（１４）は、その内部に配設されたリップ状挿入部材をもつ。リップ状挿入部材は、タンディッシュ（１４）の近傍に配設された鋳造面と協力して前記溶融金属のプールを形成し保持する。タンディッシュ（１４）は、好ましくは、供給室と、還流室と、分配室とをもつ。前記供給室と分配室は、効果的に、供給された溶融金属から乱流を取り除く。前記還流室は、上下方向に可変の堰をもつ。この堰は、分配室およびリップ状挿入部材内内に存する溶融金属のプールの液面を制御し、かつ、溶融金属の流れを還流室へと分配するために、還流室を分配室から分離する。好ましい鉛合金は低アンチモン−鉛合金であり、この合金をストリップ（１０）に鋳造し、次工程であるエクスパンド・メタル・グリッドの製造に際して延伸と成形が可能となるように熱処理（９８）を施す。この方法に基づいて製造された蓄電池のグリッドは、改善された電気化学的特性（たとえば、耐食性および耐伸長性。）をもつ。

Description

【発明の詳細な説明】 金属ストリップの製造方法および装置発明の背景 本発明は、溶融金属を連続したストリップに鋳造するための方法および装置に 関する。さらに詳しくは、鉛および広い凝固範囲をもつ鉛合金を、蓄電池の電極 グリッドとして使用するための連続したストリップの鋳造に関する。 長年の間、鉛蓄電池の製造業者は、各種の鉛合金をグリッドの調製に使用して きた。これらの合金の鋳造方法には、ブック・モールド鋳造方法、スラブ状に鋳 造しその後圧延してストリップの形状の粗製品とする方法、ベルト鋳造方法、ツ イン・ベルト鋳造方法、ダブル・ドラム鋳造方法、溶融合金浴中で回転するドラ ムへと鋳造する方法（いわゆる「溶融急冷法」または「浸漬鋳造法」。）などが ある。最後に記載した方法によれば、溶融合金から直接的に合金ストリップを製 造することが可能となる。 浸漬鋳造方法を成功裏に実施するには、妨害されることのない溶融金属の円滑 な流れを、冷却された鋳造ドラムが回転する領域を通して供給しなけらばならな い。この際、均一な厚さをもつストリップをドラムごしに製造するためには、ス トリップの全幅にわたって均一な速度で熱を取り除く必要がある。浸漬鋳造方法 は、純鉛、および、狭い凝固範囲をもつ鉛合金（たとえば、鉛−カルシウム合金 または鉛−カルシウム−スズ合金。）を鋳造するのに適した方法である。蓄電池 のグリッドを鋳造ストリップから製造するために、鉛合金ストリップは延伸され て蓄電池のグリッドとして使用されるメッシュ形状に成形される。グリッドを製 造するために使用されるその他の方法には、合金をグリッドの形状に直接鋳造す る方法や、所望のグリッド形状に対応する形状の表面をもつ回転するドラムを使 用してグリッドを鋳造する方法がある。 合金の組成および鋳造方法の両者は、多くの特許の対象となっている。好結果 を奏する溶融急冷法を用いた、鉛、鉛−カルシウムまたは鉛−カルシウム−スズ 合金ストリップの鋳造方法が、米国特許３，９２６，２４７号や米国特許３，８ ５８，６４２号に開示されている。一方、鉛蓄電池のグリッドを製造するための 鋳造ストリップの延伸および成形方法が、米国特許４，２９１，４４３号、米国 特許４，２９７，８６６号および米国特許４，３１５，３５６号に開示されてい る。 現在、多くの自動車用蓄電池の製造業者は、保守点検が不要な蓄電池の正電極 グリッドとして、低アンチモン−鉛合金を好んで使用している。これの製造業者 は、他の鉛合金（たとえば、鉛−カルシウム合金。）に比べて、低アンチモン− 鉛合金が蓄電池の寿命を延ばすと主張している。蓄電池の正極板としての低アン チモン−鉛合金は、一般に、０．５％〜４．０％のＳｂを含む。自動車の起動用 蓄電池として、当該合金は、通常、約１．０％から約２．５重量％を越えないア ンチモンを含む。Ｓｂが１．０％未満であっては、この合金から造った蓄電池の グリッドの深度循環能力が減少する。鋳造性と鉛−アンチモン合金の機械的およ び電気化学的特性とを改善するためには、通常、一以上の追加の合金元素を添加 する。この追加の合金元素には、鉛に対して、０．００１％〜０．５重量％の範 囲のヒ素、銅、スズ、硫黄、セレン、テルル、銀、カドミウム、ビスマス、カル シウム、マグネシウム、リチウム、リンがある。多くの追加の合金元素（たとえ ば、硫黄、銅、セレン、テルルおよび銀）は、粒度細分化材として添加されてい る。 適切な構造と性能をもつ蓄電池のグリッドを得るためには一以上の粒度細分化 材が必要であることを考慮して、当該業界においては、粒度細分化材の使用が広 く採用されている。この結果、ほとんどの低アンチモン−鉛合金の組成中には、 一以上の粒度細分化材が存在する。 スラブ状に鋳造された低アンチモン−鉛合金を圧延（たとえば、元のスラブの 厚さの１０％にまでの圧延。）によって蓄電池のグリッドとし、正電極として使 用した場合、粗ストリップ状製品から造られたグリッドは、その低い耐食性とあ ってはならないグリッド伸長のために、満足のいく寿命を示さなかった。それゆ え、この製品は商業的に使用されていない。現在、蓄電池の正電極グリッドは重 力鋳造（もしくはブック・モールド鋳造と称される。）によって造られており、 比較的に肉厚で大重量である。また、このグリッドは、腐食を促進し、グリッド の伸長を引き起こし、蓄電池中で多量の水の損失の起因となる気孔を有する不均 一な微小構造を有する。これらの特性のすべては、蓄電池の寿命を縮めるもので ある。重力鋳造方法は、しかしながら、商業的規模で低アンチモン−鉛合金製の 正電極グリッドを造るために使用されている唯一の方法のようである。 従来の技術（たとえば、米国特許３，７８９，９０９号、米国特許３，７８９ ，９１０号、米国特許４，４５５，７２４号および米国特許４，４５６，５７９ 号）には、回転ドラム上でダイキャストする方法、グリッド形状をもつ回転ドラ ム上で鋳造する方法、グリッド形状をなすキャビティをもつ金型中で鋳造する方 法、または、重力鋳造とスタンピングによって、保守点検の必要がない鉛蓄電池 のグリッド用の低アンチモン−鉛合金を鋳造する方法が開示されている。本願の 出願人は、ストリップを浸漬鋳造によって製造することを試みたが、この試みは 不首尾に終わった。これまでのところ、この方法は、業界において、使用されて いない。同様に、グリッド形状をもつ回転ドラム上で鋳造する方法は、当該方法 で鋳造された低アンチモン−鉛合金製の正電極板をもつ蓄電池の性能に危機的な 問題を引き起こすので、当該正電極板を製造する方法としては商業化されていな い。 低アンチモン−鉛合金ストリップは、ツイン・ロール鋳造方法を用いて、均一 な微結晶構造をもたらすように圧延直後の温度を制御することによって、鋳造で きる（たとえば、米国特許４，４９８，５１９号参照。）。粗アンチモン系合金 は、本質的に柔らかく、蓄電池のグリッドの製造に適する硬さにまで当該合金を 硬化する熱処理が必要であることが知られている。米国特許１，６７４，９５４ 号〜１，６７４，９５９号、米国特許４，６２９，５１６号および米国特許４， ７５３，６８８号に、焼入れまたは冷却工程と、時効化工程とからなる種々の熱 処理についての記述がある。さらに、米国特許４，６２９，５１６号および米国 特許４，７５３，６８８号には、圧延することによって鉛−アンチモン合金を強 化するための方法として、当該合金を加熱して、時効化によって強化される再結 晶化構造としてから、当該合金を焼入れする方法が開示されている。このように 処理すると、合金の引っ張り強度は増加する。この合金には、それぞれ、０．５ ％〜６％のＳｂと、０．００２％〜１％のＡｓと、残部が鉛とからなるものと、 ０．５％〜６％のＳｂと、０．００２％〜１％のＡｓと、０．０２％〜０．５％ のＳｎと、残部が鉛とからなるものがある。この合金を圧延することによって、 加熱され、次いで焼入れがなされる粗ストリップを製造する。これらの特許に基 づいて製造された蓄電池のグリッドは、しかしながら、蓄電池の寿命を縮める腐 食や望ましくない伸長といった問題とは無縁ではありえない。蓄電池の負電極グ リッドは、現状、鉛−アンチモン、鉛−カルシウム、鉛−カルシウム−スズなど の合金を重力鋳造することによって、または、鉛−カルシウム、鉛−カルシウム −スズなどの合金製のストリップを延伸することによって製造されている。 低アンチモン−鉛合金は、下記二つの重要な理由のために、平滑な回転ドラム 上での浸漬鋳造によっては鋳造することができない。第１に、合金中のアンチモ ンが、１％〜２．５％という好ましいＳｂの添加範囲においても、溶融合金は摂 氏６０℃までの広い凝固範囲をもつものとなってしまうからである。第２に、重 力がドラム上における溶融金属の連続性を破壊してしまうからである。この結果 、束一的、固体かつ薄肉のストリップを均一な厚さに形成することができなくな ってしまう。この現象は、固化範囲が最大となる１．０％〜１．５％のＳｂを含 む合金の場合に、特に顕著となる。 金属合金ストリップを鋳造するその他の方法には、いわゆる「溶融金属引き出 し」法がある。これは、タンディッシュから冷却された回転ドラム上に鋳造、ま たは、ドラムの上方に配置、または、ドラムの一側面に当接する鋳造樋ないし鋳 造容器によって鋳造する方法である。溶融金属引き出し方法によって金属ストリ ップを鋳造する方法は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金および鋼 製のストリップを調製するために使用されているが、我々の知る限り、当該方法 は、広い凝固範囲をもつ鉛合金（たとえば、低アンチモン−鉛合金。）製のスト リップを商業的に調製するためにこれまでのところ使用されたことはない。発明の要約 我々は、管理された作業環境下において溶融金属引き出し方法と本発明の装置 を用いることによって、鉛合金、特に、広い凝固範囲をもつ合金（たとえば、低 アンチモン−鉛合金。）を成功裏にストリップに鋳造できることを見出した。広 い凝固範囲をもつ合金から鋳造したストリップに、さらに処理（たとえば、低ア ンチモン−鉛合金のための熱処理。）を施してもよい。また、我々は、熱処理さ れたストリップを成功裏に延伸し、優れた電気化学的特性を有する正電極板とし て使用されるエクスパンド・メッシュ・グリッドに形成することができることも 見出した。さらにまた、我々は、現在多用されている粒度細分化材を含まない低 アンチモン−鉛合金からも、優れた特性をもつグリッドとして使用されるストリ ップを鋳造できることも見出した。正電極板は、特に、０．５％〜４％、好まし くは１．５％〜３．０％、最も好ましくは１．５％〜２．０％のアンチモンを鉛 および少量の一以上の追加の合金元素の重量に対して含む低アンチモン−鉛合金 から鋳造することができる。すなわち、溶融金属引き出し方法によって、この合 金の溶湯をタンディッシュから冷却された回転ドラム上に供給することで、正電 極板を鋳造することができる。追加の合金元素は、好ましくは、粒度細分化材を 含まないヒ素とスズである。ヒ素とスズは、鉛−アンチモン合金の電気化学的お よび機械的特性を強化するために添加される。ヒ素とスズの各々の添加量は、好 ましくは、約０．１％〜０．２％の範囲の添加量のＡｓ、約０．２〜０．７％の Ｓｎである。 溶融金属引き出し法によってストリップを鋳造する装置は、冷却されたドラム とタンディッシュと、からなる。タンディッシュは、ドラム表面上に引き出され 、冷却され、固化する溶融金属の層を、ドラムの鋳造面に供給する。タンディッ シュは、入口と、オーバーフロー出口と、オーバーフロー手段と、流量制御手段 と、鋳造構造と、からなる。オーバーフロー手段は、鋳造中に、溶融金属が鋳造 構造のリップにおいて制御された液面を確実にもつようにするものである。流量 制御手段は、改善したゲージによる厚さの管理と気孔性を低減するために、溶融 金属がリップにおいて実質的に乱流にならないようにするものである。 鋳造構造は、ドラムの表面形状の輪郭をなすリップ状挿入部材からなる。冷却 されたドラムが回転し、タンディッシュから一定量の溶融金属をその冷却された 表面へと引き出す。冷却された表面上で、溶融金属は所定の寸法をもつ固体スト リップの形成を伴いながら急速に固化する。ドラムの直径、その回転速度、その 表面仕上げおよびその表面温度、加えて、タンディッシュ中の溶湯の温度と液面 は、製造するストリップの鋳造速度と厚さを決定するように、制御される。ドラ ムの表面は、その上で溶融金属が固化するための無数の核成長点を形成するよう に、ガラスビーズで当該表面をブラスト処理しておくのが好ましい。ストリップ に、鋳造または巻回の後で、何らかの処理を施しておくのが好ましい。金属合金 鋳造物によっては、当該処理を必要としない。当該処理（たとえば、熱処理。） は、得られたストリップを、大規模に破壊することなく、蓄電池の正電極グリッ ドを造るためのエクスパンド・メッシュへと加工することを可能とする。このよ うにして製造されたグリッドは、改善された耐食性とガス生成量の低減などに関 して、従来の重力鋳造方法によって造られたグリッドが示すこれらの特性に比し て、優れた特性を示すものである。 同一の方法と装置を用いて、負電極グリッドを、鉛−アンチモン、鉛−カルシ ウムまたは鉛−カルシウム−スズ合金から造ることができる。 溶融金属引き出し方法は、自動車用蓄電池に使用する、優れた特性を有する正 電極を低アンチモン−鉛合金から、連続的に高速で製造することを可能にする。 また、当該方法は、気孔がなく、より薄く、かつ、軽量な蓄電池用の電極を製造 することを可能にする。このことは、高い発電容量と出力密度、および、改良さ れた充電・放電特性を有する蓄電池の製造を可能にする。蓄電池の重量の増加は コストの増加となるものである。より低温でも起動できる蓄電池を製造、販売せ よとの市場からの要請のため、蓄電池１個当たりの電極板の数が増加している。 このため、特殊な条件下で使用する場合にあっては、蓄電池の電極板をできる限 り軽量とし製造コストを低減しなけれなばならない。 したがって、本発明の重要な特徴は、溶融金属引き出し方法によって、広い凝 固範囲をもつ鉛合金から薄肉のストリップを選択的かつ管理下に鋳造するための 方法と装置を提供し、作業環境の面での条件を改善するともに製造原価の低減を 可能とすることである。本発明のその他の特徴は、鉛蓄電池のグリッドとして使 用することができる、優れた特性をもつ低アンチモン−鉛合金製の正電極グリッ ドを製造する方法と装置を提供することである。 本発明のさらにその他の特徴は、鉛蓄電池に使用される、改良された電気化学 的特性をもつ正電極および負電極グリッドの双方を高速度で製造するための、連 続的溶融金属引き出し方法を提供することである。 それゆえ、本発明は、冷却された鋳造面上で、鉛合金や広い凝固範囲をもつ鉛 合金から金属ストリップを鋳造する方法を提供している。当該方法は、溶融金属 のプールを含むタンディッシュを前記鋳造面に近接して配備する工程と、 溶融金属のプールの液面を制御する工程と、 溶融金属の前記プール内を上方に鋳造面を駆動して、金属の層を鋳造面上に付 着させる工程と、 前記付着した溶融金属を冷却して、鋳造面上に金属のストリップを固化させる 工程と、からなり、 前記配備工程において、前記タンディッシュは、床面と、対向する側壁と、前 部開口と、前記前部開口に近接して配設された溶融金属を通す開口をもつ防壁と をもち、 リップ状挿入部材が、前記タンディッシュ内の前記前部開口の近傍に着脱自在 に配設され、該リップ状挿入部材は、床面と、溶融金属が漏れないようにタンデ ィッシュの床面と側壁と嵌合する対向する側壁と、自身の床面と自身の側壁とに よって区画され、近接して配設された鋳造面と協力して前記溶融金属のプールを それ自身の内部に保持する前部開口と、タンディッシュの防壁と間隔を開けて配 設され、それ自身の内部に溶融金属を導入するために開口する開口背面端部とを もつことを特徴とする。 また、本発明は、ダンディッシュ中の前記金属の溶湯プールから、それに近接 して配設された冷却された鋳造面に、鉛合金や広い凝固範囲をもつ鉛合金を供給 し、金属ストリップを鋳造する装置を提供している。当該装置は、床面と、対向 する側壁と、背面壁と、前記背面壁と間隔を開けて配設された前部開口とをもつ タンディッシュと、 床面と、タンディッシュに挿入される、タンディッシュの開口に近接して配設 された対向する側壁と、自身の床面と側壁によって区画され、鋳造面と協力して 前記溶融金属のプールを自身の内部に形成および保持する前部開口とをもつリッ プ状挿入部材と、 前記溶融金属のプールの液面を制御する手段と、 冷却された鋳造面上に金属を鋳造するために、溶融金属のプール内を上方に冷 却された鋳造面を駆動する手段と、からなることを特徴とする。 本発明のタンディッシュには、付加的に、背面壁に近接して配設された供給室 と、リップ状挿入部材に近接して配設された還流室と、供給室と還流室との間に 配設され、供給室と還流室と連通する分配室とをさらに含めてもよい。供給室と 分配室とは、協力して、供給された溶融金属から乱流を取り除くものである。還 流室は、上下方向に可変の堰をもつ。この堰は、リップ状挿入部材内および分配 室内に存する溶融金属のプールの液面を制御し、かつ、還流室に分配された溶融 金属の流れを制御するために、還流室を分配室から分離するものである。図面の簡単な説明 本発明を、以下、本発明の好適な態様を示す添付の図面を参照しながら説明す る。 図１は、タンディッシュから巻回機にいたるストリップの鋳造ラインの模式図 である。 図２は、タンディッシュと鋳造ドラムの長手方向の断面図である。 図３は、図２に示す鋳造構造の横手方向の断面図である。好適な態様の詳細な説明 本発明に基づき、たとえば、広い凝固範囲をもつ鉛合金から、鉛蓄電池の正電 極用のグリッドを造るためのストリップが成功裏に鋳造される。当該鉛合金には 、低アンチモン−鉛合金が含まれる。下記の詳細な説明は低アンチモン−鉛合金 を例示して説明するものであるが、本発明の方法は金属ストリップ（たとえば、 純鉛および他の鉛合金。）を鋳造するのにも同等に適用することができる。 保守点検の頻度が少ない蓄電池用の低アンチモン−鉛合金は、０．５％程度の 少量から４．０重量％を越えない量のＳｂを含んでいてもよい。このアンチモン 含有量の範囲は、自動車用蓄電池に適するとして通常考えられているうちの最も 広い範囲である。保守点検が不要の蓄電池用には、当該合金は、重量にして、１ ％〜３．０％の範囲のＳｂを含むものである。蓄電池のグリッド中に約１％未満 のＳｂしか存在しなかった場合、アンチモン含有量は小さすぎて、蓄電池は深度 循環能力を発揮するために必要な特性を失ってしまう。蓄電池のグリッド中に約 ２％を越えるＳｂが存在する場合、蓄電池は通常大量のガスを放出する。しかし 、本発明に係る細粒度構造を有する製品においては、生成するガスを増加するこ となく、３．０％までＳｂを使用することが可能となる。それゆえ、本発明に係 る合金のアンチモン含有量は、好ましくは、Ｓｂ量を１％〜３．０％の範囲、よ り好ましくは、Ｓｂ量を１．５〜２．２％の範囲である。最も好ましいアンチモ ン含有量は、合金の重量に対して、Ｓｂ量を１．５〜２％の範囲とし、残部を鉛 と不可避不純物とする。 低アンチモン−鉛合金は、さらに、一以上の合金元素（たとえば、ヒ素、銅、 スズ、硫黄、セレン、テルル、銀、カドミウム、ビスマス、カルシウム、マグネ シウム、リチウム、または、リン。）を、各々、重量で、０．００１％〜０．５ ％の範囲で含んでいてもよい。当該合金元素は、種々の理由から添加されるもの である。本発明の方法を使用すれば、追加の合金元素を添加しなくても、種々の 低アンチモン−鉛合金を成功裏に鋳造することができるのであるが、合金の鋳造 性と流動性とを改善し、ストリップの特性を強化するために、所定量のヒ素と所 定量のスズを低アンチモン−鉛合金に添加することが好ましい。この鋳造性と流 動性がストリップの生産性を高めるからである。ヒ素の添加量は、合金の重量に 対して、約０．１〜０．２％の範囲にあり、スズの添加量は、合金の重量に対し て、約０．２％〜０．７％の範囲にあるのがよい。 驚くべきことに、現在採用されているやり方に反して、添加するべきことにな っている粒度細分化材（たとえば、銅、セレンまたは硫黄。）を添加する必要が ないことを、我々は見出した。以下に詳細に説明するように、本発明の方法は鋳 造された合金ストリップを本来的に細粒度な構造およびその他の優れた特性を有 するものとする。しかしながら、粒度細分化材を含む合金であっても、本発明の 方法によって成功裏に鋳造することができるのである。 鉛合金（たとえば、鉛−アンチモン合金。）は、公知の種々の方法のいずれか を用いて製造することができる。 以下、図面を参照しながら説明する。図１は、連続した金属ストリップを鋳造 する鋳造ラインの模式図である。ドラム１２とタンディッシュ１４の組合せによ って製造された鉛合金ストリップ１０は、分離板１６を渡って、ストリップ１０ の側端を切り整えるスリッター１８へと進行する。そして、ストリップ１０は、 連続的にこの順で配設されたガスヒーター２０、２２および２４の下を通過し、 載置ロール２６に至る。載置ロール２６は、コイル３０をマンドレル２８上に形 成する前に、ストリップ１０を補助的に加熱するものである。 図２と図３は、鋳造ドラム１２とタンディッシュ１４の詳細を示すものである 。タンディッシュ１４は、水平な底３３と、端部壁３４と、２つの平行に配設さ れた側壁３５と３６とによって区画される。タンディッシュ１４は、入口、すな わち、供給室４２へ溶融鉛合金を導入するための上方噴出口４０をもつ。供給室 ４２は端部壁３４と攪拌板４７とによって区画される。溶融鉛合金は、攪拌板４ ７の頂部によって区画される堰を乗り越えて、分配室４９へと流れ込む。溶融鉛 合金の一部は、壁４３と床面３８と可変堰４５によって区画される還流室４４へ と分配される。還流室の床面３８に回動自在に取り付けられた可変堰４５は、参 照番号４８が示す溶融鉛合金の液面の高さを制御するものである。底３３と垂直 防壁５０の下端との間に区画された間隙４９’は、溶融鉛合金を鋳造室５２へと 、分配室４９内における液面の高さ４８と同一の高さになるまで流し込むことを 可能にするものである。タンディッシュ１４に取り付けられたリップ状挿入部材 ６０は、基準床面６２と、平行に配設された側壁６４、６６とをもち、鋳造室５ ２の床面と側部とを区画している。鋳造室５２の背部は、垂直防壁５０によって 区画され、その前部は、ドラム１２によって区画されている。 以下、図３を参照しながら説明する。タンディッシュ１４に着脱自在に取りつ けられているリップ状挿入構造６０は、対向する内面、好ましくは、上方に向か って溶湯から外方へと離れる方向に傾斜する内面を有する側壁６４、６６をもつ 。このように傾斜した側壁は、ストリップに鋳造された金属合金の固化していく 端部における応力を軽減する。 再度、図２を参照しながら説明する。鋳造ドラム１２は、水平軸７１を中心と して回動自在に配設されている。ドラム１２の外周面７２は実質的に平滑であり 、好ましくは、ガラスビーズを用いたブラスト処理などの手段によって、溶融合 金が固化する際の核成長点を生成するように調整しておくのがよい。回転ドラム には、さらに、複数の刃物ロール７５が備え付けられている。複数の刃物ロール ７５のうちの一つが図示されており、これらのロールは、ストリップ１０をドラ ム表面７２から取り除く前に、金属ストリップ１０の端部を完全に固化させるた めのものである。刃物ロール７５は、ストリップの各辺の外端部を強固にドラム 表面７２に押圧する、これによって金属ストリップを所定どおり冷却し、その後 連続する鋳造金属ストリップ１０の端部を所定どおりの完全な状態に生成する。 ドラム１２は、公知の循環手段（図示せず。）を用いて、内部から水によって冷 却されている。ドラム１２の直径、その回転速度、その表面仕上げの手触りおよ びドラム１２の外表面７２の温度、加えて、タンディッシュ中の溶湯の温度とそ の液面の高さ４８は、タンディッシュ中の溶湯浴から外表面７２へと引き出され る溶湯の量を決定する、そして、この溶湯の量によってストリップの厚さが決定 される。冷却されたドラム表面７２は、溶融金属を凝固または固化して、それを 実質的に一定の幅と厚さをもつストリップ１０とする。 溶融金属合金は、溶融金属用遠心ポンプ（図示せず。）を経由して、収容容器 （図示せず。）から上方噴出口４０を通って供給室４２へと流れ込む。そして、 攪拌板４７によって区画された堰を越えて、分配室４９へと流れ込む。分配室４ ９の末端部では、溶湯の流れは、二つの流れに分配される。すなわち、可変堰４ ５を越えて上方へ流れ、還流室４４に流れ込む一方の流れと、制御間隙４９’を 通って流れる他方の流れに分配される。可変堰４５の上を流れる溶融金属合金の 流れは、還流室４４に流れ込み、そして、下方噴出口１５を経由して溶融合金収 納容器へと流れ込む。ドラム１２における鋳造室５２内に存する溶融金属の液面 が適正な高さとなるように、過剰流可変堰４５が液面４８を制御する。溶融金属 はタンディッシュの供給室４２内へと所定の速度で圧送される。この所定の速度 は、溶融金属が常に過剰となり、かつ、連続的に堰４５上を還流室４４へと流れ 込むように調整されている。スラグが形成された場合、または、溶湯中にスラグ が含まれていた場合、攪拌板４７と還流室壁４３との間で、スラグは容易に分離 される。可変堰４５、流量制御防壁５０と制御間隙４９’とが、効果的に溶融金 属の量と液面４８を制御する、そして、攪拌壁４７との組合せによって、タンデ ィッシュ内の溶融金属に乱流が発生するのを抑制する。このようにして、実質的 に静的であって、実質的に一定の深さ（または厚さ）をもつ溶融金属の流れを回 転ドラム１２へと導入することができる。 溶融金属をドラム表面７２に導入するに際して、リップ状挿入構造６０とその ドラム当接面６１とは、適切に設計されたものであって、所定の位置に配設され ていなければならない。リップ状挿入構造６０の設計に当たっては、鋳造中に、 リップ状挿入部材が固化しつつある金属と結合させてしまう妨害物を排除するよ うにしなければならない。したがって、リップ状挿入部材６０の側部６４、６６ には、上方および外方に向かって溶融金属から遠ざかる傾斜を設けてある。ドラ ム１２と当接するリップ状構造６０の表面６３は、ドラム表面６２の曲率と正確 に一致する輪郭をなさなければならない。リップ表面６３は、ドラム表面７２の 「９時から１０時」の位置に極めて近接した位置に配設される。溶融金属がリッ プ状構造６０からドラム表面７２へと移動するので、当該表面６３はドラム表面 ６２とは実際には当接しない。しかし、余りに大きな空間を表面６３とドラム表 面７２との間に設けることは、溶融金属の漏出と鋳造の終了などの不具合となる 。タンディッシュ１４とリップ状挿入部材６０がドラム１２とその表面７２に急 速かつ正確に近づきかつ遠ざかるように、そして、適正に位置決め行って、それ らの間に適正な間隙９０を形成するために、調節手段６５（たとえば、ガイドロ ッドとボールベアリングからなる高精度の組立て部品、ラック・ピニオンスライ ド、ありつぎスライド。）が設けられている。 黒鉛製のリップ状挿入部材６０が特に本発明の目的に適合する。なぜならば、 黒鉛はドラム表面７２を構成する金属よりも柔らかいこと、サンドペーパーでド ラム表面７２を包み、鋳造ドラム１２を回転させながら、表面６３をドラム表面 ７２に対して当接させるだけで、表面６３をドラム表面７２と全く一致する形状 に容易に形成できるからである。加えて、黒鉛が溶融金属によって容易に濡れる ことがないという点で、黒鉛は極めて適切なものである。 回転自在のドラム１２が回転するにつれて、その鋳造面７２に所定量の溶融金 属が引き出される。金属合金は固化し、ストリップ１０を形成する。ストリップ １０は、通常、ドラムのほぼ「１２時から３時」の位置でドラムから離れる。二 つの平行に配設されたゴム被覆引っ張りローラー９２によって、得られたストリ ップ１０は回転ドラム１２から引っ張られる。二つのローラー９２のうちの一方 を図１に示す。また、これのローラー９２で、スリッター組立て部品１８の一部 を構成してもよい。当該ローラー９２は、可変速度モーター（図示せず。）で駆 動される。可変速度モーターは、鋳造速度を制御する。また、鋳造速度はドラム １２の回転速度に調節され、この結果、鋳造面から引き離される際のストリップ に所定の引っ張り張力が付与され、好ましくは、当該張力が連続的に維持される 。 載置ローラー２６上を通過する前に、ストリップは、スリッター１８内の可変 回転ナイフの間を通過する。可変回転ナイフは、ストリップの外側端部を切り取 って、所定の幅を正確にストリップに付与する。なお、ストリップを渦電流ゲー ジ（図示せず。）上を通過させて、当該ゲージにストリップの全幅にわたって連 続的にその厚さを監視させるようにしてもよい。この場合、ストリップが所定の 厚さを有し、かつ、当該厚さを保持しているかどうかを判断するのに必要な情報 を提供するデジタル読み取り装置を配設する。そして、ストリップは、トルク制 御された巻回作業のための巻き取りマンドレル２８へと進む。 なお、低アンチモン−鉛合金ストリップを巻回ストリップとした場合、巻回ス トリップは下流で行われるスリット形成作業および延伸作業において生じる裂け 目に対して十分な耐性をもたないので、当該巻回ストリップを蓄電池のグリッド の製造に直接使用することができない。スリット形成作業および延伸作業におい て生じる裂け目に対する耐久性を増加させるために、鋳造直後および連続鋳造物 とする熱処理作業である巻回の際に、または、引き続いて行うコイルのバッチ処 理によって、当該ストリップに熱処理を施す。すなわち、低アンチモン−鉛製の ストリップを約１９０℃を越える温度、好ましくは、約２００℃〜２３０℃の範 囲の温度に加熱し、そして、この高温に少なくとも約１０分間保持し、アンチモ ンを鉛マトリックス中に微細な分散物として均質化する。これによって、高い一 体性と強度を伴った延伸性を当該ストリップに付与する。この熱処理によって、 破損を生じさせることなく、優れた電気化学的特性をもつ蓄電池用のエクスパン ド・メッシュ・グリッドを、低アンチモン−鉛合金から成功裏に製造することが 可能となる。 以下、本発明を下記の実施例によって説明する。なお、本発明は当該実施例に 限定されるものではない。実施例 重量％で、１．８％のＳｂと、０．１５％のＡｓと、０．１６〜０．２％のＳ ｎと、残部が鉛とからなる組成を有する典型的な低アンチモン−鉛合金を約４０ ０℃に本発明のタンディッシュ１４内で加熱し、３６〜３８フィート／分なる速 度で、ゲージ厚さ０．２１７インチの鋳造物および３．６０４インチのストリッ プ幅にドラム表面に鋳造した。当該ドラム表面にはガラスビーズを使用したブラ スト処理を事前に施しておいた。ストリップの温度は、ドラム１２の頂部中央に おいて、１４０℃であった。当該ドラムの外面は、ドラムの内部を循環する水に よって、１００〜１１０゜Ｆなる温度に冷却されていた。ストリップは、２４イ ンチの長さの加熱された分離板上を進行した。当該分離板の中央部は、四つの１ ３インチの長さで、容量１２５ワットのストリップ状ヒーター９８によって、１ ９０℃に加熱され、ストリップの温度を１７０℃に調節していた。 次いで、ストリップは、その端部を切り取るために、引き込みローラー９２に よる張力下にスリッター１８を通過する、そして、１０フィートの距離にわたっ て、それぞれ４インチの幅で３６インチの長さのヒーター２０、２２および２４ の下を通過し載置ローラー２６に至る。通過するストリップを部分的に囲い込む ために、ヒーター２０、２２および２４の側部と上部には、４インチの長さの金 属が取り付けられていた。ここで、ストリップに高い一体性と強度を伴った延伸 性を付与するためには、ストリップを少なくとも１９０℃に加熱し、ストリップ を当該温度に少なくとも１０分間保持するのが好ましい。ヒーター２０は、好ま しくは、最も高い温度を発生するものとし、これに対して、ヒーター２２および ２４は、若干低い温度（目標温度として、ストリップ１０を約２００℃に加熱す る温度。）を発生するものとする。また、補助的な加熱を行うのが好ましい、た とえば、アセチレントーチ１００によって載置ロール２６を加熱して、ストリッ プを間接的に２００℃を越える温度に加熱するのが好ましい。さらに、コイルの 冷却を遅延させるために、コイルに参照番号１０２で示すプロパンを燃料とした 幅広の火炎によって加熱を行う。 図１に示すように、製造中、ストリップを連続的に加熱することができ、徐冷 する前に、コイル３０の状態で少なくとも１９０℃の高温に少なくとも１０分間 保持することができる。または、製造されたストリップを直接マンドレル上に巻 回し、加熱せずに、コイルの形状とし、その後冷却するようにしてもよい。そし て、後日、蓄電池のグリッドの製造業者がコイルに所定の熱処理を施すようにし てもよい。 本発明は、多くの重要な効果を奏する。本発明の方法によって製造されたスト リップには実質的に気孔がない、このストリップは平滑な表面と、所定かつ正確 な幅と所定かつ実質的に均一で一定の厚さをもつ。このストリップの厚さは、従 来の技術に係る製法によって製造した従来の蓄電池のグリッドの厚さよりも、こ のストリップから造られたグリッドの厚さを薄くすることができる厚さである。 当該ストリップの厚さは０．５〜１．０ｍｍの範囲とすることができ、この厚さ は従来のグリッドの厚さの約５０％である。このように薄いグリッドによって、 蓄電池の製造業者は高い発電容量と出力密度を有する蓄電池を製造することが可 能となる。使用時における腐食やクリープに対して、このグリッドは耐久性があ り、スラブ鋳造方法や圧延によって製造される同一の組成をもつ粗グリッドより も優秀であった。 なお、加熱温度や加熱時間については、合金の組成や所望の熱処理によって、 種々に変更できることは明らかである。 また、図示され、上記の説明された本発明の好適な態様については、添付の請 求の範囲によって画される本発明の範囲から逸脱しない限りにおいて種々に変更 できることも明らかである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年１０月２１日 【補正内容】 ページ２および２Ａ グリッド〔の形状に直接鋳造する方法や、〕所望のグリッド形状に対応する形状 の表面をもつ回転するドラムを使用してグリッドを鋳造する方法がある。 合金の組成および鋳造方法の両者は、多くの特許の対象となっている。好結果 を奏する溶融急冷法を用いた、鉛、鉛−カルシウムまたは鉛−カルシウム−スズ 合金ストリップの鋳造方法が、米国特許３，９２６，２４７号や米国特許３，８ ５８，６４２号に開示されている。一方、鉛蓄電池のグリッドを製造するための 鋳造ストリップの延伸および成形方法が、米国特許４，２９１，４４３号、米国 特許４，２９７，８６６号および米国特許４，３１５，３５６号に開示されてい る。 １９７５年１月７日に発行された米国特許第３，８５８，６４２号は、狭い凝 固範囲をもつ溶融合金を、当該溶融合金の静的なプール、すなわち、浸漬鋳造用 の回転ドラムの底部に存する当該プールへと搬送する装置について開示する。こ の装置は、収納・鋳造部と、堰と、防壁と、均一な温度で、かつ、湯あかと取り 込まれた気泡を含まない制御された溶融金属の流れを溶融金属のプールへと供給 するための通路と、からなる機構をもつ供給樋からなるものであった。 現在、多くの自動車用蓄電池の製造業者は、保守点検が不要な蓄電池の正電極 グリッドとして、低アンチモン−鉛合金を好んで使用している。これの製造業者 は、他の鉛合金（たとえば、鉛−カルシウム合金。）に比べて、低アンチモン− 鉛合金が蓄電池の寿命を延ばすと主張している。蓄電池の正極板としての低アン チモン−鉛合金は、一般に、０．５％〜４．０％のＳｂを含む。自動車の起動用 蓄電池として、当該合金は、通常、約１．０％から約２．５重量％を越えないア ンチモンを含む。Ｓｂが１．０％未満であっては、この合金から造った蓄電池の グリッドの深度循環能力が減少する。鋳造性と鉛−アンチモン合金の機械的およ び電気化学的特性とを改善するためには、通常、一以上の追加の合金元素を添加 する。この追加の合金元素には、鉛に対して、０．００１％〜０．５重量％の範 囲のヒ素、銅、スズ、硫黄、セレン、テルル、銀、カドミウム、ビスマス、カル シウム、マグネシウム、リチウム、リンがある。多くの追加の合金元素（たとえ ば、硫黄、銅、セレン、テルルおよび銀）は、 ページ１８、１９および１９Ａ 巻回作業のための巻き取りマンドレル２８へと進む。 なお、低アンチモン−鉛合金ストリップを巻回ストリップとした場合、巻回ス トリップは下流で行われるスリット形成作業および延伸作業において生じる裂け 目に対して十分な耐性をもたないので、当該巻回ストリップを蓄電池のグリッド の製造に直接使用することができない。スリット形成作業および延伸作業におい て生じる裂け目に対する耐久性を増加させるために、鋳造直後および連続鋳造物 とする熱処理作業である巻回の際に、または、引き続いて行うコイルのバッチ処 理によって、当該ストリップに熱処理を施す。すなわち、低アンチモン−鉛製の ストリップを約１９０℃を越える温度、好ましくは、約２００℃〜２３０℃の範 囲の温度に加熱し、そして、この高温に少なくとも約１０分間保持し、アンチモ ンを鉛マトリックス中に微細な分散物として均質化する。これによって、高い一 体性と強度を伴った延伸性を当該ストリップに付与する。この熱処理によって、 破損を生じさせることなく、優れた電気化学的特性をもつ蓄電池用のエクスパン ド・メッシュ・グリッドを、低アンチモン−鉛合金から成功裏に製造することが 可能となる。 以下、本発明を下記の実施例によって説明する。なお、本発明は当該実施例に 限定されるものではない。実施例 重量％で、１．８％のＳｂと、０．１５％のＡｓと、０．１６〜０．２％のＳ ｎと、残部が鉛とからなる組成を有する典型的な低アンチモン−鉛合金を約４０ ０℃に本発明のタンディッシュ１４内で加熱し、０．１８〜０．１９メートル／ 秒（３６〜３８フィート／分）なる速度で、ゲージ厚さ５．５２ｍｍ（０．２１ ７インチ）の鋳造物および９．１５ｃｍ（３．６０４インチ）のストリップ幅に ドラム表面に鋳造した。当該ドラム表面にはガラスビーズを使用したブラスト処 理を事前に施しておいた。ストリップの温度は、ドラム１２の頂部中央において 、１４０℃であった。当該ドラムの外而は、ドラムの内部を循環する水によって 、３８〜４３℃（１００〜１１０゜Ｆ）なる温度に冷却されていた。ストリップ は、０．６１ｍ（２４インチ）の長さの加熱された分離板上を進行した。当該分 離板の中央部は、四つの０．３３ｍ（１３インチ）の長さで、容量１２５ワット のストリップ状ヒーター９８によって、１９０℃に加熱され、ストリップの温度 を１７０℃に調節していた。 次いで、ストリップは、その端部を切り取るために、引き込みローラー９２に よる張力下にスリッター１８を通過する、そして、３．０ｍ（１０フィート）の 距離にわたって、それぞれ１０ｃｍ（４インチ）の幅で０．９１ｍ（３６インチ ）の長さのヒーター２０、２２および２４の下を通過し載置ローラー２６に至る 。通過するストリップを部分的に囲い込むために、ヒーター２０、２２および２ ４の側部と上部には、１０ｃｍ（４インチ）の長さの金属が取り付けられていた 。ここで、ストリップに高い一体性と強度を伴った延伸性を付与するためには、 ストリップを少なくとも１９０℃に加熱し、ストリップを当該温度に少なくとも １０分間保持するのが好ましい。ヒーター２０は、好ましくは、最も高い温度を 発生するものとし、これに対して、ヒーター２２および２４は、若干低い温度（ 目標温度として、ストリップ１０を約２００℃に加熱する温度。）を発生するも のとする。また、補助的な加熱を行うのが好ましい、たとえば、アセチレントー チ１００によって載置ロール２６を加熱して、ストリップを間接的に２００℃を 越える温度に加熱するのが好ましい。さらに、コイルの冷却を遅延させるために 、コイルに参照番号１０２で示すプロパンを燃料とした幅広の火炎によって加熱 を行う。 図１に示すように、製造中、ストリップを連続的に加熱することができ、徐冷 する前に、コイル３０の状態で少なくとも１９０℃の高温に少なくとも１０分間 保持することができる。または、製造されたストリップを直接マンドレル上に巻 回し、〔加熱せずに、コイルの形状とし、〕 請求項１〜３１ 請求の範囲 １．可動の冷却された鋳造面（７２）上に溶融金属のプールから金属ストリップ を鋳造する方法であって、 溶融金属のプールの液面（４８）を制御する工程と、 溶融金属の前記プール内を上方に前記鋳造面（７２）を駆動して、金属の層を 鋳造面上に付着させる工程と、 前記溶融金属を冷却して、鋳造面（７２）上に金属のストリップ（１０）を固 化させる工程と、 金属のストリップ（１０）を鋳造面（７２）から取り除く工程と、からなり、 当該方法の改良は、溶融金属のプールを含むタンディッシュ（１４）を前記鋳 造面（７２）に近接して配備する工程によって特徴づけられ、 前記配備工程において、前記タンディッシュ（１４）は、供給室（４２）と、 還流室（４４）と、分配室（４９）と、鋳造面（７２）に近接して配設された前 部開口とをもち、 黒鉛製のリップ状挿入部材（６０）が、タンディッシュ（１４）内の前記前部 開口の近傍に着脱自在に配設され、該リップ状挿入部材（６０）は、床面（６２ ）と、前記溶融金属が漏れないようにタンディッシュ（１４）の前部開口に嵌合 する対向する側壁（６４、６６）と、自身の床面（６２）と自身の側壁（６４、 ６６）とによって区画され、近接して配設された鋳造面（７２）と協力して前記 溶融金属のプールをそれ自身（６０）の内部に保持する前部開口とをもつことを 特徴とする金属ストリップの鋳造方法。 ２．金属は鉛または広い凝固範囲をもつ鉛合金であり、鋳造面（７２）は金属が 鋳造される上部面をもつ鋳造ドラム（１２）である請求項１記載の方法。 ３．広い凝固範囲をもつ鉛合金は約０．５〜約４．０重量％のアンチモンと残部 が鉛とからなる低アンチモン含有鉛合金であり、鋳造ストリップに高一体性と強 度を伴う延伸性を付与するのに適する時間だけ鋳造金属ストリップを少なくとも １９０℃の温度に加熱する熱処理工程を施す請求項２記載の方法。 ４．低アンチモン含有合金は約１．５〜約３．０重量％のアンチモンを含み、鋳 造ストリップに少なくとも１９０℃の温度で少なくとも１０分間加熱する熱処理 を施す請求項３記載の方法。 ５．前記タンディッシュは、底（３３）と、対向する側壁（３５、３６）と、背 面壁（３４）と、前記前部開口に近接して配設され、溶融金属を通す開口をもつ 防壁（５０）とをもち、 リップ状挿入部材（６０）が、前記タンディッシュ（１４）内に着脱自在に配 設され、該リップ状挿入部材（６０）は、床面（６２）と、前記溶融金属が漏れ ないようにタンディッシュの底（３３）と対向する側壁（３５、３６）に嵌合す る対向する側壁（６４、６６）と、タンディッシュの防壁（５０）と間隔を開け て配設され、その間に金属を導入するために開口している背面開口端部と、前記 リップ状挿入部材の床面（６２）とリップ状挿入部材の側壁（６４、６６）とに よって区画され、近接して配設された鋳造面（７２）と協力して前記溶融金属の プールをリップ状挿入部材（６０）の内部に保持する前部開口とをもつ請求項１ 記載の方法。 ６．背面壁（３４）と防壁（５０）との間に攪拌板（４７）を配設してタンディ ッシュの供給室（４２）を区画するとともに、供給室（４２）に溶融金属を導入 して攪拌板（４７）上を通過させる請求項５記載の方法。 ７．攪拌板（４７）と防壁（５０）との間に還流室（４４）と上下に可変の堰（ ４５）を配設して溶湯金属のプールの液面（４８）および溶融金属の還流室（４ ４）への流れを制御する請求項６記載の方法。 ８．供給室（４２）と還流室（４４）との間に分配室（４９）を配設して溶融金 属の一部をリップ状挿入部材（６０）内の溶融金属のプールヘ分配し、溶融金属 の一部を堰（４５）上を還流室（４４）へと分配する請求項７記載の方法。 ９．鋳造面（７２）はドラム状のキャスターであり、互いに間隔を開けて配設さ れ、鋳造面（７２）と回転しながら接触する一対の刃物ロール（７５）を配設し 、固化したストリップ（１０）を鋳造而（７２）に押圧する請求項８記載の方法 。 １０．鋳造ストリップ（１０）を熱処理するために加熱し、加熱された前記鋳造 ストリップ（１０）をマンドレル（２８）上に巻回する請求項９記載の方法。 １１．溶融金属のプールの液面（４８）を変位させ、かつ、溶融金属のプール内 の鋳造面（７２）の上方への移動速度を変化させることによって、鋳造ストリッ プ（１０）の厚さを制御する請求項８記載の方法。 １２．鋳造面（７２）はドラム状のキャスターであり、溶融合金の固化のための 複数の核成長点を生成するためにガラスビーズを使用して前記鋳造面をブラスト 処理する請求項１１記載の方法。 １３．金属は鉛または広い凝固範囲をもつ鉛合金である請求項５記載の方法。 １４．鉛合金は約０．５％〜約４重量％のアンチモンと残部が鉛とからなる低ア ンチモン−鉛合金から構成された広い凝固範囲をもつ鉛合金である請求項１３記 載の方法。 １５．鉛合金は約１．５％〜約３．０重量％のアンチモンと残部が鉛とからなる 低アンチモン−鉛合金から構成された広い凝固範囲をもつ鉛合金である請求項１ ４記載の方法。 １６．鉛合金は約１．５％〜約２．０重量％のアンチモンと残部が鉛とからなる 低アンチモン−鉛合金から構成された広い凝固範囲をもつ鉛合金である請求項１ ３記載の方法。 １７．低アンチモン−鉛合金を鋳造面（７２）上で約４００℃の温度で鋳造し、 少なくとも１９０℃の温度で前記ストリップ（１０）を加熱する工程と、加熱さ れた鋳造ストリップ（１０）を少なくとも１９０℃の温度に少なくとも１０分間 保持する工程とからなる、鋳造金属ストリップ（１０）に高い一体性と強度とを 伴う延伸性を付与する、熱処理工程を鋳造ストリップに施す請求項１５記載の方 法。 １８．請求項１７に記載の方法で製造された、延伸性と、高い一体性と強度と、 優れた電気化学的特性とをもつ低アンチモン−鉛合金鋳造ストリップ（１０）。 １９．低アンチモン−鉛合金は約０．１％〜約０．２重量％のヒ素と、約０．２ ％〜約０．７重量％のスズとを付加的に含む請求項１５記載の方法。 ２０．請求項１９に記載の方法で製造された、延伸性と、高い一体性と強度と、 優れた電気化学的特性とをもつ低アンチモン−鉛合金鋳造ストリップ（１０）。 ２１．鉛合金は広い凝固範囲をもつ鉛−カルシウム合金である請求項５記載の方 法。 ２２．請求項２１に記載の方法で製造された鉛合金鋳造ストリップ（１０）。 ２３．タンディッシュ（１４）中の溶融金属のプールから、タンディッシュに近 接して配設された鋳造ドラム（１２）の冷却された鋳造面（７２）へと直接的に ストリップ（１０）を鋳造する装置であって、 前記装置は、溶融金属内を上方に冷却された鋳造面（７２）を駆動し、冷却さ れた鋳造面（７２）上に金属を鋳造するためにドラムを回転する手段をもち、 当該装置の改良は、供給室（４２）と、還流室（４４）と、前記供給室（４２ ）と前記還流室（４４）と順々に連通する通路をもつ分配室（４９）と、鋳造面 （７２）に近接して配設された前部開口とをもつタンディッシュ（１４）と、 床面（６２）と、タンディッシュ（１４）に挿入される、タンディッシュの前 部開口に近接して配設された対向する側壁（６４、６６）と、自身の床面（６２ ）と側壁（６４、６６）とによって区画され、鋳造面（７２）と協力して、自身 （６０）の内部に液面（４８）が存する前記溶融金属のプールを自身（６０）の 内部に保持する前部開口とをもち、前記プールと分配室とを加圧した連通状態す ることによって、自身の内部に存するプールの液面（４８）を分配室内に存する プールの液面（４８）と同一とするリップ状挿入部材（６０）と、 分配室内に存するプールの前記溶融金属の液面（４８）を制御して、リップ状 挿入部材（６０）内に存する液面（４８）を制御する手段と、によって特徴づけ られることを特徴とする装置。 ２４．分配室（４９）内に存する溶融金属のプールの液面（４８）を制御する前 記手段は、上下方向に可変の堰（４５）であり、堰が分配室（４９）を還流室（ ４４）から分離している請求項２３記載の装置。 ２５．タンディッシュが、底（３３）と、対向する側壁（３５、３６）と、背面 壁（３４）と、前記背面壁（３４）と間隔を開けて配設された前部開口と、前部 開口に近接して配設された溶融金属を通す開口をもつ防壁（５０）と、からなり 、 前記リップ状挿入部材が、タンディッシュの防壁（５０）と間隔を開けて配設 され、その間に溶融金属を導入するために開口する背面開口端部をもつ請求項２ ３の記載の装置。 ２６．前記タンディッシュ（１４）は、背面壁（３４）に近接して配設された供 給室（４２）と、防壁（５０）に近接して配設された還流室（４４）と、供給室 （４２）と還流室（４４）との間に配設され、供給室（４２）と還流室（４４） と連通する分配室（４９）とを付加的にもち、前記供給室（４２）は、供給室（ ４２）を分配室（４９）から区分する攪拌板（４７）をもち、分配室（４９）は 、分配室（４９）内およびリップ状挿入部材（６０）内に存する溶融金属のプー ルの液面（４８）を制御し、かつ、溶融金属の流れを還流室（４４）へと分配す るための、上下方向に可変かつ還流室を分配室から分離する堰（４５）をもつ請 求項２５記載の装置。 ２７．前記防壁（５０）は、タンディッシュの底（３３）と間隔を開けて配設さ れた、分配室（４９）からリップ状挿入部材（６０）へと溶融金属を流すための 開口を区画するための下端をもつ請求項２５記載の装置。 ２８．前記リップ状挿入部材（６０）は黒鉛から切削され、リップ状挿入部材の 床面（６２）と対向する側壁（６４、６６）は鋳造面の輪郭をなす請求項２３ま たは２７記載の装置。 ２９．鋳造ドラム（１２）は、内部に冷却水を流すための冷却通路をもつ請求項 ２３または２８記載の装置。 ３０．互いに間隔を開けて配設された一対の刃物ロール（７５）が、鋳造面（７ ２）に当接し、鋳造ストリップ（１０）を鋳造面（７２）に押圧するように、回 転可能に取り付けられた請求項２９記載の装置。 ３１．引き込みローラー（９２）が、ドラム（１２）から金属ストリップを受け 取り、金属ストリップを引っ張り応力をかけながらドラムから引き込むために、 回転可能に取り付けられた請求項３０記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｂ２２Ｄ 25/04 Ｃ 8926−4Ｋ Ｈ０１Ｍ 4/68 Ａ 9351−4Ｋ 4/74 Ｂ 9351−4Ｋ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＶＮ (72)発明者 カルキーン・パトリック カナダ，オンタリオ Ｌ７Ｔ ３Ｚ３，バ ーリントン，サーレイ・レーン 695，ア パートメント 602 (72)発明者 タン・ナ・ヤン カナダ，オンタリオ Ｌ５Ｂ ２Ｅ１，ミ ッソーガ，サーブレイ・グローブ 148 (72)発明者 ルイス・ジェラルド・ピー カナダ，オンタリオ Ｌ５Ｎ １Ｈ２，ミ ッソーガ，シャイディ・ローン・コート 15 (72)発明者 ニーセン・ポール カナダ，オンタリオ Ｎ２Ｌ ５Ｙ８，ウ ォータールー，ソーンデール・プレース 108 (72)発明者 マーロウ・ジョン・ブイ カナダ，オンタリオ Ｌ６Ｌ ５Ｚ３，オ ークビル，ショアー・ガーデンズ 48 【要約の続き】 に熱処理（９８）を施す。この方法に基づいて製造され た蓄電池のグリッドは、改善された電気化学的特性（た とえば、耐食性および耐伸長性。）をもつ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．可動の冷却された鋳造面上に溶融金属のプールから金属ストリップを鋳造す る方法であって、 溶融金属のプールを含むタンディッシュを前記鋳造面に近接して配備する工程 と、 溶融金属のプールの液面を制御する工程と、 溶融金属の前記プール内を上方に前記鋳造面を駆動して、金属の層を鋳造面上 に付着させる工程と、 前記溶融金属を冷却して、鋳造面上に金属のストリップを固化させる工程と、 金属のストリップを鋳造面から取り除く工程と、からなり、 前記配備工程において、前記タンディッシュは、供給室と、還流室と、分配室 と、鋳造面に近接して配設された前部開口とをもち、 黒鉛製のリップ状挿入部材が、タンディッシュ内の前記前部開口の近傍に着脱 自在に配設され、該リップ状挿入部材は、床面と、前記溶融金属が漏れないよう にタンディッシュの前部開口に嵌合する対向する側壁と、自身の床面と自身の側 壁とによって区画され、近接して配設された鋳造面と協力して前記溶融金属のプ ールをそれ自身の内部に保持する前部開口とをもつことを特徴とする金属ストリ ップの鋳造方法。 ２．金属は鉛または広い凝固範囲をもつ鉛合金であり、鋳造面は金属が鋳造され る上部面をもつ鋳造ドラムである請求項１記載の方法。 ３．広い凝固範囲をもつ鉛合金は約０．５〜約４．０重量％のアンチモンと残部 が鉛とからなる低アンチモン含有鉛合金であり、鋳造ストリップに高一体性と強 度を伴う延伸性を付与するのに適する時間だけ鋳造金属ストリップを少なくとも １９０℃の温度に加熱する熱処理工程を施す請求項２記載の方法。 ４．低アンチモン含有合金は約１．５〜約３．０重量％のアンチモンを含み、鋳 造ストリップに少なくとも１９０℃の温度で少なくとも１０分間加熱する熱処理 を施す請求項３記載の方法。 ５．可動の冷却された鋳造面上に溶融金属のプールから金属ストリップを鋳造す る方法であって、 溶融金属のプールを含むタンディッシュを前記鋳造面に近接して配備する工程 と、 溶融金属のプールの液面を制御する工程と、 溶融金属の前記プール内を前記鋳造面を上方に駆動して、溶融金属の層を鋳造 面上に付着させる工程と、 前記溶融金属を冷却して、鋳造面上に金属のストリップを固化させる工程と、 金属ストリップを鋳造面から取り除く工程と、からなり、 前記配備工程において、前記タンディッシュは、床面と、対向する側壁と、背 面壁と、前部開口と、前記前部開口に近接して配設され、溶融金属を通す開口を もつ防壁とをもち、 リップ状挿入部材が、前記タンディッシュ内に前記前部開口の近傍に着脱自在 に配設され、該リップ状挿入部材は、床面と、前記溶融金属が漏れないようにタ ンディッシュの床面と対向する側壁に嵌合する対向する側壁と、タンディッシュ の防壁と間隔を開けて配設され、その間に金属を導入するために開口している背 面開口端部と、前記リップ状挿入部材の床面とリップ状挿入部材の側壁とによっ て区画され、近接して配設された鋳造面と協力して前記溶融金属のプールをリッ プ状挿入部材の内部に保持する前部開口とをもつことを特徴とする金属ストリッ プの鋳造方法。 ６．背面壁と防壁との間に攪拌板を配設してタンディッシュの供給室を区画する とともに、供給室に溶融金属を導入して攪拌板上を通過させる請求項５記載の方 法。 ７．攪拌板と防壁との間に還流室と上下に可変の堰を配設して溶湯金属のプール の液面および溶融金属の還流室への流れを制御する請求項６記載の方法。 ８．供給室と還流室との間に分配室を配設して溶融金属の一部をリップ状挿入部 材内の溶融金属のプールへ分配し、溶融金属の一部を堰上を還流室へと分配する 請求項７記載の方法。 ９．鋳造面はドラム状のキャスターであり、互いに間隔を開けて配設され、鋳造 面と回転しながら接触する一対の刃物ロールを配設し、固化したストリップを鋳 造面に押圧する請求項８記載の方法。 １０．鋳造ストリップを熱処理するために加熱し、加熱された前記鋳造ストリッ プをマンドレル上に巻回する請求項９記載の方法。 １１．溶融金属のプールの液面を変位させ、かつ、溶融金属のプール内の鋳造面 の上方への移動速度を変化させることによって、鋳造ストリップの厚さを制御す る請求項８記載の方法。 １２．鋳造面はドラム状のキャスターであり、溶融合金の固化のための複数の核 成長点を生成するためにガラスビーズを使用して前記鋳造面をブラスト処理する 請求項１１記載の方法。 １３．金属は鉛または広い凝固範囲をもつ鉛合金である請求項５記載の方法。 １４．鉛合金は約０．５％〜約４重量％のアンチモンと残部が鉛とからなる低ア ンチモン−鉛合金から構成された広い凝固範囲をもつ鉛合金である請求項１３記 載の方法。 １５．鉛合金は約１．５％〜約３．０重量％のアンチモンと残部が鉛とからなる 低アンチモン−鉛合金から構成された広い凝固範囲をもつ鉛合金である請求項１ ４記載の方法。 １６．鉛合金は約１．５％〜約２．０重量％のアンチモンと残部が鉛とからなる 低アンチモン−鉛合金から構成された広い凝固範囲をもつ鉛合金である請求項１ ３記載の方法。 １７．低アンチモン−鉛合金を鋳造面上で約４００℃の温度で鋳造し、少なくと も１９０℃の温度で前記ストリップを加熱する工程と、加熱された鋳造ストリッ プを少なくとも１９０℃の温度に少なくとも１０分間保持する工程とからなる、 鋳造金属ストリップに高い一体性と強度とを伴う延伸性を付与する、熱処理工程 を鋳造ストリップに施す請求項１５記載の方法。 １８．請求項１７に記載の方法で製造された、延伸性と、高い一体性と強度と、 優れた電気化学的特性とをもつ低アンチモン−鉛合金鋳造ストリップ。 １９．低アンチモン−鉛合金は約０．１％〜約０．２重量％のヒ素と、約０．２ ％〜約０．７重量％のスズとを付加的に含む請求項１５記載の方法。 ２０．請求項１９に記載の方法で製造された、延伸性と、高い一体性と強度と、 優れた電気化学的特性とをもつ低アンチモン−鉛合金鋳造ストリップ。 ２１．鉛合金は広い凝固範囲をもつ鉛−カルシウム合金である請求項５記載の方 法。 ２２．請求項２１に記載の方法で製造された鉛合金鋳造ストリップ。 ２３．タンディッシュ中の溶融金属のプールから、タンディッシュに近接して配 設された鋳造ドラムの冷却された鋳造面へと直接的にストリップを鋳造する装置 であって、 供給室と、還流室と、前記供給室と前記還流室と順々に連通する通路をもつ分 配室と、鋳造面に近接して配設された前部開口とをもつタンディッシュと、 床面と、タンディッシュに挿入される、タンディッシュの前部開口に近接して 配設された対向する側壁と、自身の床面と側壁とによって区画され、鋳造面と協 力して、自身の内部に液面が存する前記溶融金属のプールを自身の内部に保持す る前部開口とをもち、前記プールと分配室とを加圧した連通状態することによっ て、自身の内部に存するプールの液面を分配室内に存するプールの液面と同一と するリップ状挿入部材と、 分配室内に存するプールの前記溶融金属の液面を制御して、リップ状挿入部材 内に存する液面を制御する手段と、 冷却された鋳造面上に金属を鋳造するために、溶融金属内を上方に冷却された 鋳造面を駆動する手段と、からなることを特徴とする装置。 ２４．分配室内に存する溶融金属のプールの液面を制御する前記手段は、上下方 向に可変の堰であり、堰が分配室を還流室から分離している請求項２３記載の装 置。 ２５．タンディッシュ中の溶融金属のプールから、タンディッシュに近接して配 設された鋳造ドラムの冷却された鋳造面へと直接的にストリップを鋳造する装置 であって、 床面と、対向する側壁と、背面壁と、前記背面壁と間隔を開けて配設された前 部開口と、前部開口に近接して配設された溶融金属を通す開口をもつ防壁とをも つタンディッシュと、 床面と、タンディッシュに挿入される、タンディッシュの開口端部に近接して 配設された対向する側壁と、タンディッシュの防壁と間隔を開けて配設され、そ の間に溶融金属を導入するために開口する背面開口端部と、自身の床面と側壁に よって区画され、鋳造面と協力して前記溶融金属のプールを自身の内部に保持す る前部開口とをもつリップ状挿入部材と、 溶融金属のプールの液面を制御する手段と、 冷却された鋳造面上に金属を鋳造するために、溶融金属のプール内を上方に冷 却された鋳造面を駆動する手段と、からなるストリップを鋳造する装置。 ２６．前記タンディッシュは、背面壁に近接して配設された供給室と、防壁に近 接して配設された還流室と、供給室と還流室との間に配設され、供給室と還流室 と連通する分配室とを付加的にもち、前記供給室は、供給室を分配室から区分す る攪拌板をもち、分配室は、分配室内およびリップ状挿入部材内に存する溶融金 属のプールの液面を制御し、かつ、溶融金属の流れを還流室へと分配するための 、上下方向に可変かつ還流室を分配室から分離する堰をもつ請求項２５記載の装 置。 ２７．前記防壁は、タンディッシュの床面と間隔を開けて配設された、分配室か らリップ状挿入部材へと溶融金属を流すための開口を区画するための下端をもつ 請求項２５記載の装置。 ２８．前記リップ状挿入部材は黒鉛から切削され、リップ状挿入部材の床面と対 向する側壁は鋳造面の輪郭をなす請求項２３または２７記載の装置。 ２９．冷却された鋳造面は円柱状ドラムの表面であり、円柱状ドラムはそれを中 心に鋳造面が回転する長軸をもち、その内部に冷却水を流すための冷却通路をも つ請求項２３または２８記載の装置。 ３０．互いに間隔を開けて配設された一対の刃物ロールが、鋳造面に当接し、鋳 造ストリップを鋳造面に押圧するように、回転可能に取り付けられた請求項２９ 記載の装置。 ３１．引き込みローラーが、ドラムから金属ストリップを受け取り、金属ストリ ップを引っ張り応力をかけながらドラムから引き込むために、回転可能に取り付 けられた請求項３０記載の装置。