KR20030059829A - 몰딩장치 - Google Patents

Abstract

몰드(24)를 갖는 몰드블록(14)을 포함하는 배터리 그룹에 스트랩을 몰딩하기 위한 몰딩장치(10)에서 각 몰드는 입력측 둑(29)과 출력측 둑(29)을 갖는다. 상기 둑의 융기부(30)는 날카로운 모서리이지만 서멀 브레이크를 포함한다. 이러한 구조로 인해서 처리가 빠르고 솔리드 테일의 형성을 막는다.

Description

몰딩장치{MOULDING APPARATUS}

배터리 플레이트의 스트랩을 몰딩하는 가장 흔한 방법은 이들을 뒤집어서 돌출부를 용융된 리드로 채워진 몰드 안으로 내려가게 하는 것이다. 돌출부가 얇아서 비교적 앞쪽으로 일직선 형태로 되어 있는데, 차가운 리드를 용해해서 접합부를 형성하는데 충분한 열이 있기 때문이다. 그러나 돌출부의 크기가 커짐에 따라, 용해된 리드 안에 담궈진 효율적인 열싱크의 용량도 증가하므로써 리드가 빠르게 냉각되어 돌출부의 잠겨진 표면이 용해되지 않고 접합부가 알맞게 형성되지 않는다. 이것을 극복하기 위해 시스템이 개발되었는데, 최소한 초기 담금단계에서 리드가 몰드를 통과하여 리드온도가 초기에 유지되지만 출구측에 형성된 리드테일(lead tail) 문제점이 발생되는데, 이는 다음 사이클이 진행되기 전에 제거되어야 한다. 대부분 스트리퍼 플레이트(stripper plate)를 사용할 것을 제안하는데, 주조가 고르지 않고 심지어는 소상을 줄 수도 있다. 싸이클 시간도 비교적 길다. 또 다른 접근 방식으로 리드 출력측에서 가열된 삼각형 영역을 삽입시키는 것인데, 가열된 리드 출력측과 냉각된 몰드 산의 경계면에 전이부를 제공한다. 그러나 이 때문에 몰드 냉각의 국부 효율을 감소시키고 사이클 시간을 더 증가시킨다.

본 발명은 배터리 플레이트의 스트랩을 몰딩하는 장치에 관련된다.

도 1은 배터리 플레이트의 스트랩을 몰딩하는 몰딩장치의 일부를 도시한 수직단면도.

도 2는 도 1의 도면에 대한 평면도.

도 3은 둑의 상측을 계략적으로 도시하는 확대 횡단면도.

* 부호 설명 *

10 : 장치13,14 : 몰드 블록

15,16 : 리드 입력 블록17 : 리드 출력측 블록

18 : 숫 돌출부19 : 암 돌출부

21 : 채널22 : 샤프트

23 : 공급 파이프24 : 몰드

25 : 이젝터 핀26 : 경로

27 : 중앙 출력측 채널28 : 입력측 둑

29 : 출력측 둑30 : 날카로운 모서리 융기부

31 : 공간32 : 절연물질

본 발명은 가열이 가능한 리드 출력부와 입력부 사이에 삽입된 입력측 및 출력측 둑(weir)을 갖는 냉각 가능한 몰드를 포함하는 배터리 플레이트에 스트랩을 몰딩하는 장치로 구성되는데, 리드는 각각의 둑에 대해서 몰드를 통해 유동할 수 있으며, 몰드 및 인접한 리드 출력측/입력측 간의 경계면은 온도가 단절(temperature discontinuity)되도록 절연되는 것을 특징으로 한다.

선호적으로 각 경계면에서의 온도변화는 100℃내지 275℃ 사이의 범위가 된다. 좀더 선호적으로 둑 상측의 경계면은 두께가 10mm이하가 된다.

몰드, 입력측 및 출력측은 이격되어 서멀 브레이크(thermal break)를 제공하며, 이 경우 둑에서 이격부는 1mm이하가 된다. 절연재료 몰드 및 입력측과 출력측 사이에 위치한다.

선호적으로 각 둑의 상단은 날카로운 모서리(knife edge) 역할을 하도록 처리된다. 몰드의 길이 방향을 따른 하나의 둑과 특별히 선호되는 구조의 입력측 및 출력측 둑이 서로에 대해서 오프셋되어 있으며, 편리하게는 배터리 플레이트 돌출부의 내려간 위치에 대해서 오프셋되어 있다. 출력측 둑보다 입력측이 더 많을 수 있는데, 예를 들어, 입력측 둑 사이의 공간의 반대에 위치한 두 개의 출력측 둑에 대해서 세 개의 입력측이 있다.

본 발명이 상기에 설명되었지만 위의 설명과 다음 설명될 부분의 특징들을 조합되는 특징을 포함한다.

본 발명은 여러 가지 방식으로 수행될 수 있지만 도면을 참고로 특정한 실시예가 설명될 것이다.

장치(10)는 대략적으로 한 상의 몰드블럭(13,14), 리드 입력측 블럭(15,16) 및 리드 출력측 블럭(17)으로 구성된다. (13,15,17)의 조합은 14,16,17)의 조합과 동일한 역할을 하므로, 장치(10)의 작동 및 구조는 (14,16,17)에 대해서만 설명될것이다. 배터리 플레이트의 숫 돌출부(18)와 암 돌출부(19) 모두에 스트랩이 형성될 수 있도록 이들이 조합이 필요하다.

공급 파이프(23)에 연결된 샤프트(22)를 위쪽으로 통과할 수 있는 채널(21) 형태의 리드 저장소를 리드블럭(16)이 갖는데, 도시되지는 않았지만 상기 파이프는 리드 팟(lead pot)으로 차례대로 공급된다. 블록(16)의 부피는 약 400℃ 내지 500℃의 상승된 온도에서 유지되며, 이 온도는 통상적으로 250℃에서 310℃ 사이에서 용해하는 리드합금의 용융점보다 높다.

몰드블럭(14)은 도 2에 도시된 바와 같이 원하는 형태의 스트랩을 형성하는 몰드 공동(24)으로 형성되며, 몰드(24)로부터 몰딩된 스트랩을 밀어 내기 위해 이젝터 핀(ejector pin)(25)이 제공된다. 모드(24)는 경로(26)를 통과하는 물로 냉각된다. 몰드블럭의 온도는 필요한 사이클 시간 및 몰드(24)의 공동으로 결정되지만 통상적으로 150℃ 단위가 된다.

출력측 블럭(17)은 넘치면서 몰드(24) 밖으로 나오는 리드를 수용하는 중앙 출력측 채널(27)을 포함한다.

몰드(24)는 몰드(24)의 상측레벨을 형성하는 입력측 둑(weir)(28) 및 출력측 둑(29)을 갖는다. 상기 둑에 대해서 자세히 설명될 것이다.

사용시 리드가 계속해서 유동되어 돌출부가 가열되면서 돌출부(18)는 제 1 레벨(DIP1)로 내려가고, 리드의 유동이 멈추면 레벨(DIP2)로 이동한다. 잉여의 리드는 둑(28,29)을 넘쳐서 몰드에 있는 리드가 점선으로 표시된 레벨로 된다.

도 3은 둑(28,29)의 상측을 도시한 것인데 둑(28)만 설명될 것이다. 리드 출력측 블록(17) 및 몰드블럭(14)의 인접한 영역은 위쪽으로 경사져서 날카로운 모서리 융기부(30)를 형성한다. 블록(17,14)은 상기 융기부에서 서로 이격되어 온도가 단절 되도록 하지만, 공간(31)은 폭이 0.1mm 이하인데, 리드가 폭이 0.1mm 이하인 틈새로 유동하지 않기 때문이다. 아래쪽에서 각 블록의 융기부(30)는 절연 물질(32)로 된 시트(sheet)를 수용하도록 개방되어 있다. 날카로운 모서리 융기부(knife edge ridge)(30)는 주조와 바깥쪽으로 유동하는 리드간의 완전한 써멀 브레이크가 발생하도록 하며, 써멀 브레이크(31-32)로 인해서 용융될 융기부(30)의 왼쪽에 있는 리드에 대해서 출력측 블록(17) 및 몰드 블록(14) 간에 온도 단절이 꽤 크며 둑으로부터 출력측을 차단하는 솔리드 테일(solid tail)이 형성되지 않도록 한다. 반대로 써멀 브레이크(31,32)는 몰드(14)의 온도가 일정하게 하여 일단 리드의 유동이 멈추면 몰딩이 빠르게 일어나도록 한다.

둑(2)은 미러 이미지인데, 뜨거운 쪽이 오른쪽이고 차가운 쪽이 왼쪽이 된다.

실제 요구되는 온도는 용융될 특정한 리드합금에 의존되지만, 이미 언급된 바와 같이 블록(16,17)은 선호적으로 약 400℃ 내지 500℃ 정도로 유지된다. 좋은 사이클 시간을 위해서 몰드 블록은 약 150℃ 범위가 되어야 하며, 서멀 브레이크에 대해서 둑의 온도 변화는 100℃내지 250℃ 사이가 되어야 한다. 둑에서 "뜨거운"쪽은 블록보다 차갑고, "차가운"쪽에서 둑은 블록보다 약간 뜨겁다.

본 출원인은 이러한 배열로 20초당 1 사이클의 시간을 얻을 수 있다고 믿는다. 다른 경쟁하는 장치는 사이클은 거의 1분 정도가 된다.

그러므로 몰드의 출력 및 입력 양측에서 온도가 단절되는 둑을 이용하여 빠른 싸이클 시간과 함께 넓은 돌출부 플레이트를 갖는 품질 좋은 주조를 얻을 수가 있다.

Claims (5)

1. 가열이 가능한 리드 입력부 및 출력부 사이에 삽입된 입력 및 출력 둑을 갖는 냉각이 가능한 몰드를 포함하는 배터리 플레이트에 스트랩을 몰딩하는 장치에서, 리드는 각각의 둑에 대해서 몰드를 통해 유동할 수 있는데 있어서, 인접한 리드 출력측/입력측 및 몰드 사이의 경계면은 절연되어 온도가 단절되도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 경계면에서의 온도변화는 100℃ 내지 250℃ 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항 혹은 제 2 항에 있어서, 둑 상측의 경계면은 10mm이하인 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서, 몰드, 출력측 및 입력측은 이격되어 서멀 브레이크를 제공하며 둑의 공간은 0.1mm이하인 것을 특징으로 하는 장치.
5. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 둑의 상측은 날카로운 모서리 역할을 하는 것을 특징으로 하는 장치.