TW201628737A - 用於模型化電池組件的裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於模型化電池組件的裝置，包括：一模塊，具有複數模型凹槽；一熔融金屬進料槽，鄰接至該模塊，且以大致沿該模塊之縱向的方向延伸；複數堰，位於該進料槽及每一個凹槽之間。其中該進料槽係提供至少一個體積調整機構，其操作來改變該進料槽之體積。這提供一種簡單且方便的工具，以平衡流經該進料槽且流過該堰進入凹槽的流量。本發明亦關於一種用於模型化電池組件的方法。

Description

用於模型化電池組件的裝置
本發明係關於一種用於模型化電池組件的裝置以及模型化電池組件的方法。
這裡所使用的詞彙「電池」包含蓄電池。在習知的鉛蓄電池中，習慣上係藉由固定於板子上之對準凸塊或耳片的一鉛帶或鉛柱，以將每次堆疊的板子連接在一起。
在電池(特別是例如鉛蓄電池)的製造過程中，鑄造電池組件是習知的。類似像帶子或其他結構的組件亦能同時地鑄造於電池板子之凸塊上，以致使例如在電池組的電池中形成板組之間的一連接。這類帶子一般藉由用鉛填充模型凹槽並且在冷卻鉛之前將凸塊浸鍍至凹槽，來加以鑄造。典型地，該模型凹槽藉由讓鉛流入該凹槽之側的管道並溢出一堰而進入模型，來被填充。
一典型鑄造裝置的一例子係顯示在申請人先前的申請案W094/16466中，其中該裝置包含具有柱組或帶組模型凹槽的一模型、鄰接於該模型的熔融金屬進料導管、在該進料導管與該凹槽之間的一堰、供應熔融鉛至該導管的工具、一幫浦及至少一對實質平行的進料通道，該進料通道在該導管之下延伸且連接該導管。
在鑄造組件的期間，仔細控制所有進入該模型凹槽之鉛的流動係重要的。理想地，該熔融鉛的流動應該沿著該模型槽之長邊被平衡或被控制， 使得所有凹槽在相同速率下同時被填充。在現有裝置下，此種流動之平衡是難以達成的，並且例如會受到在該模型及/或供應中製造容忍度及操作條件的影響。
當左模型凹槽組與右模型凹槽組被提供時，進一步的一複雜度出現，該左模型凹槽組與該右模型凹槽組之任一者具有鄰接的一進料導管及相關聯的進料通道。在此例中，在左側與右側之間，熔融鉛之流動的平衡係令人滿意的。
針對左側與右側流動控制(或左與右流動平衡)的問題，申請人先前嘗試藉由提供一節流閥栓於該幫浦端之左進料通道或右進料通道之其一者。該節流閥栓能被調整以透過通道改變該熔融金屬的流動速率，而確保該左模型凹槽與該右模型凹槽在同等速率下被填充。
進一步可能解決熔融金屬之流動平衡問題的一辦法為提供複數供應的幫浦與入口，並個別調節任一者。然而，這增加了該裝置的複雜度及成本。
本發明之實施例試圖提供一裝置，其可提供改良之鉛的傳遞機制至模型凹槽。
根據本發明之第一態樣，提供一種用於模型化電池組件的裝置，包括：一模塊，具有複數模型凹槽；一熔融金屬進料槽，鄰接至該模塊，且以大致沿該模塊之縱向的方向延伸； 複數堰，位於該進料槽及每一個凹槽之間；一供應源，用於提供熔融金屬至該進料槽；其中該進料槽係提供至少一個體積調整機構，其操作來改變該進料槽之體積。
申請人發現此安排提供一種簡單且方便的工具，以平衡流經該進料槽且流過該堰進入凹槽的流體。當該堰在該模型之上表面(且通常是開放的)時，該調整機構可輕易地進入，且使用者能觀察其位置(對比於節流閥栓之安排下，將作動於該模型之內部)。該進料槽可包含一第一端、一第二端及一中央部分。該等堰可沿著該中央部分提供。
典型地，兩個體積調整機構可被提供。分別在該進料槽的任一端，該體積調整機構係可獨立調整的。如此該裝置可允許沿著該進料槽之長邊的體積控制/調整。
該體積調整裝置或任一個體積調整裝置被安排來被調整於複數索引位置之間。例如該調整機構可包含能被固定於在該進料槽中兩個分離位置的一元件。該等索引位置可提供實體對準。此外，該索引可對終端使用者提供傳統的選定位置之可視表示。
該體積調整裝置或任一個體積調整裝置被安排來提供可調整的一端壁，在使用時，該端壁可被使用來調整該進料槽之全長。
該體積調整裝置或任一個體積調整裝置包括被安排來在該進料槽中接收的一元件。該元件可例如具有一低輪廓，被成形及被配置成匹配該形進料槽之形狀和配置。
該元件或任一個元件可安排成縱向可移動於該進料槽中。例如， 該元件可滑動地在該進料槽中。替代地，該元件在該進料槽中係可定位於一系列的縱向位置。
該體積調整裝置或任一個體積調整裝置進一步包括一鎖定元件，安排來固定該元件就位。
該元件或任一個元件可提供與鎖定元件嚙合的複數特徵。該等特徵可例如為複數凹口或凹陷(例如該鎖定元件可被接收於其中)。該等凹口或凹陷可沿著該元件之上表面由雉堞所定義。
該供應源可包括在該進料槽之下延伸的一進料通道。該供應源可進一步包括實質垂直延伸的複數管道，其將該進料通道連接至該進料槽。該供應源可進一步包括一供應幫浦入口，其不固定連通於該進料通道，以連接一幫浦供應熔融金屬。
該進料通道可包括一內部進料通道，其在該進料槽之下延伸，且連接到該進料槽。該進料通道也可包括一外部進料通道，實質平行延伸於該內部進料通道，該供應幫浦入口不固定連通於該外部進料通道。可提供至少一個連接通道，將該外部進料通道導引至該內部進料通道。
典型地，該裝置可縱向延伸且該供應幫浦提供在該裝置的一端。
該裝置可包含一第二模塊，提供成鄰接且平行於該第一模塊，該第二模塊具有複數模型凹槽。
一第二熔融金屬進料槽可被提供，其鄰接至該第二模塊，且沿著該模塊之長邊延伸。複數堰可延伸於該第二進料槽及每一個凹槽之間。一第二供應源可安排成將熔融金屬提供至該第二進料槽。該第二進料槽可提供至少一個體積調整機構，其操作來改變該第二進料槽的體積。
該第二供應源可包括在至該進料槽之下延伸的一第二進料通道。該第二供應源可進一步包括實質垂直延伸的複數管道，其將該第二進料通道連接至該第二進料槽。該第二供應源可進一步包括一供應幫浦入口。該第一供應源與該第二供應源可連接至共同的一個入口。
該第二進料通道可包含體積調整機構，其具有如上所述的任何特徵。
兩個進一步的體積調整機構可被提供，分別在該第二進料槽的任一端，該等體積調整機構係可獨立調整的。
根據本發明之進一步的態樣，提供一種模型化電池組件的方法，包含：提供用於模型化電池組件的一裝置，包含：一模塊，具有複數模型凹槽；一熔融金屬進料槽，鄰接於該模塊，且沿著該模塊之長邊延伸；複數堰，位於該進料槽及每一個凹槽之間；提供一供應安排，以將熔融金屬提供至該進料槽；調整該體積調整機構來改變該進料槽之體積，使得該熔融金屬流過該等堰而同時進入該等模型凹槽。
調整體積的步驟可包含在該進料槽之一端或兩端移動體積調整裝置。該體積調整機構可沿著該模塊之長邊調整該熔融金屬流入凹槽的流量。
調整體積的步驟可包含在左側或右側的進料槽之一端或兩端移動體積調整裝置，以沿著左側及右側的模塊兩者之長邊平衡該熔融金屬流入凹槽的流量。
根據本發明之進一步的一實施例，提供一種實質上如本文所述 之用於模型化電池組件的裝置。
根據本發明之進一步的一實施例，提供一種實質上如本文所述之模型化電池組件的方法。
雖然本發明已經如以上所述，但其可延伸至任何上述安排之發明特徵之組合或以下的敘述或圖式。
1‧‧‧裝置
10‧‧‧交叉元件
20‧‧‧T型連接器
22‧‧‧入口
24‧‧‧T型分支
26‧‧‧T型分支
100‧‧‧模塊
110‧‧‧模型凹槽
120‧‧‧支撐塊
130‧‧‧進料槽
130a‧‧‧端
130b‧‧‧端
132‧‧‧通道
133‧‧‧堰
134‧‧‧脣狀物或懸掛物
135‧‧‧內側壁
136‧‧‧外側壁
138‧‧‧基底
140‧‧‧進料通道
142‧‧‧進料通道
144‧‧‧插頭
146‧‧‧連接件
148‧‧‧管道
160‧‧‧第一體積調整機構
162‧‧‧第二體積調整機構
200‧‧‧模塊
210‧‧‧模型凹槽
220‧‧‧支撐塊
230‧‧‧進料槽
230a‧‧‧端
230b‧‧‧端
232‧‧‧通道
233‧‧‧堰
234‧‧‧脣狀物或懸掛物
235‧‧‧內側壁
236‧‧‧外側壁
238‧‧‧基底
240‧‧‧管道
242‧‧‧管道
244‧‧‧插頭
246‧‧‧連接件
248‧‧‧通道
260‧‧‧第一體積調整機構
262‧‧‧第二體積調整機構
264‧‧‧第一調整元件
266‧‧‧雉堞
268‧‧‧凹口或凹陷
270‧‧‧第二元件
273‧‧‧狹縫
274‧‧‧螺栓
276‧‧‧端
M‧‧‧熔融金屬
P‧‧‧預填充高度
本發明之特定實施例現在將僅藉由例子的方式詳細描述且參照附圖，其中：
〔圖1〕係根據本發明之一實施例之一裝置之一示意表示的平面圖。
〔圖2〕係具有顯示該裝置之內部組件之截面區段之圖1的一示意表示。
〔圖3〕係通過線A之圖1之裝置的一剖面圖。
〔圖4〕係圖3之標示區域之放大的一示意表示。
〔圖5〕係根據圖1之實施例之一調整機構的示意表示。
〔圖6〕係使用於圖1之實施例之所使用的一調整元件的一示意表示。
圖1顯示根據本發明之一實施例之用於模型化電池組件之裝置1的一平面圖。裝置1包括一個左側的(或第一)模塊100和一個右側的(或第二)模塊200。在此實施例中，左側的模塊100與右側的模塊200一體成形。然而，也可以形成分離的兩個模塊。
左側的支撐塊120被固定至左側的模塊100的左側；並且右側的支撐塊220被固定至右側的模塊200的右側。
每一個模塊100、200具有縱向延伸的外型，並且沿其長邊提供 許多模型凹槽110,210。
左側進料的槽130與右側進料的槽230沿左側的支撐塊120與右側的支撐塊220之上表面縱向延伸。左側進料的槽130與右側進料的槽230沿著左側的模塊100與右側的模塊200之外緣來設置。每一個槽130,230從第一端130a,230a延伸至第二端130b,230b。最佳如圖3之剖面所示，每一個槽130,230具有半徑範圍的基底138,238以及平行間隔的內側壁135,235與外側壁136,236。
左側的支撐塊120與右側的支撐塊220藉由一個交叉元件10結合在一起，當從上方看時，支撐塊120,220及交叉元件10從而形成一個u形。交叉元件10包括T型連接器20，其具有入口22和兩個出口24,26。在使用中，入口22連接到熔融的鉛供應源(圖未示)，其可包括幫浦總成。提供於左側的支撐塊120之左外側的進料通道140係不固定的連接於T型連接器之左側的出口或分支24。提供於右側的支撐塊220之左外側的進料通道240係不固定的連接於T型連接器之右側的出口或分支26。外側的進料通道140,240在支撐塊中沿著裝置1之實質長邊縱向延伸，如圖2所示。
如圖3所示，左內側的進料通道142係提供於實質平行左外側的進料通道140之左側的支撐塊120。左內側的進料通道142沿著該裝置縱向延伸，且提供於左側的進料槽130之下。同樣地，右內側的進料通道242係提供於右側的支撐塊220，實質平行延伸於右外側的進料通道240且延伸於右側的進料槽230之下。
在所例示的實施例中，內側的進料通道142,242係初始形成，以不固定的連接T型連接器之右側的分支24，此連接被插頭144,244所止擋。 左內側的進料通道142與左外側的進料通道140係不固定地連接於中點146，如圖2中央截面區段所示。類似的不固定連接係提供於右內側的進料通道240與左內側的進料通道242之間的中點246。
內側的進料通道142,242係藉由實質垂直延伸的複數管道148,248而連接於每一個各自的進料槽130,230。
沿著進料槽130,230，狹窄的供應通道132,232大致從槽之內側壁135,235垂直延伸於朝模型凹槽110,210之縱向的方向。堰133,233係在每一個供應通道132,232的端且對準於各自的模型凹槽110,210。圖4是進料槽130之周圍區域之放大表示的一剖面圖。進料槽130具有外側壁136及基底138，其中外側壁136對立於堰133。脣狀物或突出物134係在通道132之外緣，且部分延伸在該供應通道的基底之上。
在堰133之下的深度c，模型凹槽110具有基底122。進料槽130的深度大於模型凹槽110的深度。圖4也顯示熔融金屬M在槽130中的預填充高度p，其中，槽130顯著低於堰133的水平。
左側的進料槽130提供：第一體積調整機構160在槽130的端130a，其接近於幫浦入口22；以及第二體積調整機構162在槽130的其他端130b(遠離或末梢的幫浦入口22之端)。同樣地，右側的進料槽230也提供分別位在端230a及230b的第一體積調整機構260及第二體積調整機構262。
如圖所示的實施例中，所有體積調整機構具有相同的結構，其將在圖5提及，圖5係顯示在右側的進料槽230之第二體積調整機構262之放大圖，而圖6係顯示孤立的第一調整元件264。然而，應瞭解的是，所有其他體積調整機構都具有這種結構。
第二體積調整機構262包含第一調整元件264，其安排成在進料槽230內被接收。第一調整元件264之低輪廓係有半徑範圍的且有形狀的，且配置成匹配進料槽230之輪廓。當定位在進料槽230內時，第一調整元件264安排成可滑動於縱向方向S。第二元件270提供作為一個鎖定元件，其具有可操作來鎖定或固定第一調整元件264於一個想要的位置。如底下進一步解釋，當位在進料槽230內時，第一及第二體積調整機構160,162,260,262作動以定義進料槽130,230之端壁。
如實施例中所示，第一調整元件264沿其上表面提供雉堞266，其定義一系列的凹口或凹陷268。第二元件270安排來嚙合凹口或凹陷268，使得第一調整元件264可固定於在進料槽230中的複數索引位置。方便的，在右側的支撐塊220之上表面，第二元件270係滑動地安裝在凹陷272上。如實施例中所示，第二元件270係提供狹縫273，螺栓274穿過狹縫273而插入並擰入在凹陷272中的相應螺紋孔(圖未示)。第二元件270具有內側的端276，配置成適應在第一調整元件264上的凹口268。第二元件270垂直第一調整元件264滑動。為了定位及固定第二體積調整機構262，第一調整元件264係在進料槽230中朝著或遠離幫浦入口22滑動至想要的位置。第二元件270隨後向內滑動，直到其內側的端276在第一調整元件264上的凹口268嚙合，並且螺栓274被拉緊以固定第二元件270到位，從而鎖定第一調整元件264就位。
將瞭解的是，任何其他適當的機構可以用於固定第一元件在一個理想的位置。例如，第二可滑動的元件具有一個內側的端及一個嚙合特徵，其中也彈性偏向內側，以嚙合在第一元件上對應的嚙合特徵。替代地，可以提供完全不可滑動的第二元件，但其以某種其他方式可移動(例如被偏轉)於第一位 置與第二位置之間，其中該第一位置鎖定且嚙合第一元件，該第一元件自由滑動於該第二位置中。該第二元件也能被移除及被附加於該裝置，以嚙合及固定第一元件。
為了增加進料槽130,230在裝置之幫浦入口22端的體積，第一體積調整機構160,260朝著幫浦入口22移動，從而拉長進料槽130,230。為了減少進料槽130,230在裝置之幫浦入口22端的體積，第一體積調整機構160,260遠離幫浦入口22移動，從而縮短進料槽130,230。
為了增加進料槽130,230在裝置之遠離或末梢之幫浦入口22端的體積，第二體積調整機構162,262遠離幫浦入口22移動，從而拉長進料槽130,230。為了減少進料槽130,230在裝置之遠離或末梢之幫浦入口22端的體積，第二體積調整機構162,262朝著幫浦入口22移動，從而縮短進料槽130,230。
因此將瞭解的是，第一及第二體積調整機構160,162,260,262可獨立調整。
在圖1和圖2中，第二體積調整機構162,262位於接近幫浦入口22之處，這意味熔融金屬之較小體積填充在進料槽130,230之此端。第一體積調整機構160,260係位於最接近該幫浦入口之處，在這種情況下意味著熔融金屬之較大體積需要填充在進料槽130,230之此端。
在使用中，供應源(圖未示)連接到入口22，且操作來將熔融金屬(例如熔化的鉛)透過入口22打入至裝置1。熔融金屬流經T型分支24,26；沿著外部的進料通道140,240；透過連接件146,246，進入內部進料通道142,242。隨著在該裝置中的熔融金屬的體積增加，通過垂直之管道148,248的熔融金屬上升並流進裝置1。隨著更多熔融金屬流進裝置1，在進料槽130,230中熔融金 屬M的水平上升。當熔融金屬M在該槽中的水平上升至堰133,233的最高點時，該金屬溢出該等堰並流入凹槽110,120。
為了在填充過程中提供更好的控制，幫浦可操作於第一、較慢的速度，直到熔融金屬在進料槽130,230中達到預填充高度p(如圖4所示)。該幫浦然後能調整來維持熔融水平之預填充高度，以使該熔融金屬達到穩定的條件；這可以被稱為操作於刻度線上的速度(tick-over speed)。然後幫浦能操作於更快的速度，以更迅速提高在進料槽130,230中熔融金屬的水平到堰之高度的水平以上(如圖4所示)，以填充模型凹槽110,210。
在兩個進料槽之兩端的體積調整機構能獨立移動，以調整進料槽之那個部分的體積(亦即延長或縮短模具之那端的槽之長度)。這讓操作者沿兩個模塊的長邊來平衡熔融金屬的流動，以使所有的模型凹槽在同一時間和同一速度下填充。模型凹槽的填充過程因此能端到端及縱向的被控制及被平衡。
雖然本發明是參照如上一個或多個最佳實施例來描述的，應瞭解的是，在沒有背離本發明附加的請求項所定義之範圍下，可以作出各種改變或修正。
1‧‧‧裝置
10‧‧‧交叉元件
22‧‧‧入口
100‧‧‧模塊
110‧‧‧模型凹槽
120‧‧‧支撐塊
130‧‧‧進料槽
132‧‧‧通道
134‧‧‧脣狀物或懸掛物
148‧‧‧管道
160‧‧‧第一體積調整機構
162‧‧‧第二體積調整機構
200‧‧‧模塊
210‧‧‧模型凹槽
220‧‧‧支撐塊
230‧‧‧進料槽
232‧‧‧通道
234‧‧‧脣狀物或懸掛物
248‧‧‧通道
260‧‧‧第一體積調整機構
262‧‧‧第二體積調整機構

Claims (18)

  1. 一種用於模型化電池組件的裝置，包括：一模塊，具有複數模型凹槽；一熔融金屬進料槽，鄰接至該模塊，且以大致沿該模塊之縱向的方向延伸；複數堰，位於該進料槽及每一個凹槽之間；以及一供應源，用於提供熔融金屬至該進料槽，其中該進料槽係提供至少一個體積調整機構，其操作來改變該進料槽之體積。
  2. 如請求項1所述之裝置，其中該進料槽包括一第一端、一第二端及一中央部分，該等堰沿著該中央部分被提供；以及其中提供兩個體積調整裝置，分別在該進料槽的任一端，該等體積調整機構係可獨立調整的。
  3. 如前述所有請求項中任一項所述之裝置，其中該體積調整裝置或任一個體積調整裝置被安排來被調整於複數索引位置之間。
  4. 如前述所有請求項中任一項所述之裝置，其中該體積調整裝置或任一個體積調整裝置被安排來提供可調整的一端壁，在使用時，該端壁可被使用來調整該進料槽之全長。
  5. 如前述所有請求項中任一項所述之裝置，其中該體積調整裝置或任一個體積調整裝置包括被安排來在該進料槽中接收的一元件。
  6. 如請求項4所述之裝置，其中該元件係縱向可滑動於該進料槽中。
  7. 如請求項5或6所述之裝置，其中該體積調整裝置進一步包括一鎖定元件，安排來固定該元件就位。
  8. 如請求項7所述之裝置，其中該元件沿著其上表面提供雉堞，上表面定義複數凹口或凹陷以與該鎖定元件嚙合。
  9. 如前述所有請求項中任一項所述之裝置，其中該供應源包括：一進料通道，在該進料槽之下延伸；複數實質垂直延伸的管道，將該進料通道連接到該進料槽；一供應幫浦入口，不固定連接於該進料通道，以連接一幫浦供應的熔融金屬。
  10. 如請求項9所述之裝置，其中該進料通道包括：一內部進料通道，在該進料槽之下延伸，且連接到該進料槽；一外部進料通道，實質平行延伸於該內部進料通道，該供應幫浦入口不固定連通於該外部進料通道；以及至少一個連接通道，將該外部進料通道導引至該內部進料通道。
  11. 如前述所有請求項中任一項所述之裝置，其中該裝置縱向延伸且該供應幫浦提供在該裝置的一端。
  12. 如前述所有請求項中任一項所述之裝置，更包括：一第二模塊，提供成鄰接且平行於該第一模塊，該第二模塊具有複數模型凹槽；一第二熔融金屬進料槽，鄰接至該第二模塊，且沿著該模塊之長邊延伸；複數堰，位於該第二進料槽及每一個凹槽之間；一第二供應源，將熔融金屬提供至該第二進料槽； 其中該第二進料槽提供至少一個體積調整機構，其操作來改變該第二進料槽的體積。
  13. 如請求項9所述之裝置，其中提供兩個進一步的體積調整機構，分別在該第二進料槽的任一端，該等體積調整機構係可獨立調整的。
  14. 一種模型化電池組件的方法：提供用於模型化電池組件的一裝置，包含：一模塊，具有複數模型凹槽；一熔融金屬進料槽，鄰接於該模塊，且沿著該模塊之長邊延伸；複數堰，位於該進料槽及每一個凹槽之間；提供一供應安排，以將該熔融金屬提供至該進料槽；調整該體積調整機構來改變該進料槽之體積，使得該熔融金屬流過該等堰而同時進入該等模型凹槽。
  15. 如請求項14所述之方法，其中調整體積的步驟包含在該進料槽之一端或兩端移動體積調整裝置，以沿著該模塊之長邊平衡該熔融金屬流入凹槽的流量。
  16. 如請求項14或15所述之方法，其中調整體積的步驟包含在左側或右側的進料槽之一端或兩端移動體積調整裝置，以沿著左側及右側的模塊兩者之長邊平衡該熔融金屬流入凹槽的流量。
  17. 一種實質上於此所述之用於模型化電池組件的裝置。
  18. 一種實質上於此所述之模型化電池組件的方法。
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