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DE2444859A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von streckmetall-gitterplatten fuer blei-saeure-akkumulatoren - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von streckmetall-gitterplatten fuer blei-saeure-akkumulatoren

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DE2444859A1
DE2444859A1 DE19742444859 DE2444859A DE2444859A1 DE 2444859 A1 DE2444859 A1 DE 2444859A1 DE 19742444859 DE19742444859 DE 19742444859 DE 2444859 A DE2444859 A DE 2444859A DE 2444859 A1 DE2444859 A1 DE 2444859A1
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DE
Germany
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strip
sections
tools
lead
stretched
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Application number
DE19742444859
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English (en)
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DE2444859C2 (de
Inventor
Jun Elon Daniels
Richard Harold Kline
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Motors Liquidation Co
Original Assignee
General Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from US399108A external-priority patent/US3890160A/en
Priority claimed from US398976A external-priority patent/US3867200A/en
Priority claimed from US00398974A external-priority patent/US3853626A/en
Application filed by General Motors Corp filed Critical General Motors Corp
Publication of DE2444859A1 publication Critical patent/DE2444859A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2444859C2 publication Critical patent/DE2444859C2/de
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D31/00Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • B21D31/04Expanding other than provided for in groups B21D1/00 - B21D28/00, e.g. for making expanded metal
    • B21D31/043Making use of slitting discs or punch cutters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

PATENTANWÄLTE
MANITZ, FINSTERWALD & G R Ä M K O
München, den jg, $EP. 197« P/Sv - G 3O57
GENERAL MOTORS CORPORATION Detroit, Michigan, USA
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Streckmetall-Gitterplatten für Blei-Säure-Akkumulatoren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Streckmetall-Gitterplatten für Blei-Säure-Akkumulatoren .
Übliche Platten für Blei-Säure-Akkumulatoren für Kraftfahrzeuge wurden bislang in großem Umfang durch Gießarbeitsweisen hergestellt, bei welchen ein Paar von miteinander verbundenen Gittern in einer einzigen Form unter Verwendung von Bleilegierungen, die etwa 3 % - 7 % Antimon zur Verbesserung der Gießfähigkeit des Bleies enthalten, gegossen wurden. Die Gitterpaare wurden anschließend als Einheit weiterbehandelt und zwar bei dem Pastenauftrag und einer Anzahl der restlichen Arbeitsvorgänge. Das Gießen der Gitter in dieser Weise erfolgt sehr langsam, erfordert fachmännisches Arbeiten in einer heißen Umgebung, und die hierbei hergestellten Platten werden anschließend einer ziemlich
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groben Behandlung in der Anlage unterworfen. Darüberhinaus erzeugtdas für die Gießfähigkeit erforderliche Antimon unerwünschte Nebeneffekte bei der fertigen Batterie. Es wurde bereits vorgeschlagen, die Platten durch Strecken eines Streifens einer Bleiblechlegierung mittels einer Schere unter aufeinanderfolgendem "Vorschub zwischen schlitzenden und streckenden Werkzeugen herzustellen, so daß kurze, untereinander verbundene Vernetzungen bzw. Netze von der führenden Platte des Streifens unter Bildung einer in Reihen angeordneten Struktur von polygonalen, die Paste zurückhaltenden Zellen abgeschält werden. Trotz der potentiellen Vorteile wurde diese Arbeitsweise praktisch bei der Herstellung von Blei-Säure-Batterien nicht angewandt.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vorrichtung zur Herstellung solcher Streckmetall-Gitterplatten.
Gemäß der Erfindung wird ein solches, technisch vorteilhaftes Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Streckmetallgittern aus Blei für einen Blei-Säure-Sammler aus einem schmalen Blech oder Streifen von Blei geschaffen, wozu ein modifiziertes, reihenweises, Dual-Streckmetall-Her stellungsverfahren unter Verwendung einer Schlagschere angewandt wird. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gitter sind sowohl für positive als auch für negative Platten anwendbar, und daher bedeutet der im folgenden verwendete Ausdruck "das aktive, Blei enthaltende Material" sowohl Materialien in Form von Blei, Bleioxid oder Bleisulfat, welche konventionell in Blei-Säure-Batterien vorgefunden werden. Gleicherweise bedeutet der Ausdruck "Blei"-Blech nicht nur reines Blei, sondern auch diejenigen typischen
Bleilegierungen, die bei konventionellen ,Gittern für Blei-Säureö ö ' kein
Akkumulatoren vorkommen, insbesondere die/Antimon|enthaltenden Bleilegierungen und insbesondere die Blei-Galcium-Legierungen.
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Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Gitter umfaßt ein Skelett oder Gerüst von gestrecktem Blech aus Blei, das einen nicht gestreckten, den Strom sammelnden oberen Kopfabschnitt und einen gestreckten, vernetzten Abschnitt, der von dem Kopfteil herabhängt, aufweist. Der vernetzte Abschnitt umfaßt eine Vielzahl von skelettförmigen Elementen oder Strängen in Form von dünnen Drähten, welche von Knoten ausgehen, die die verschiedenen Skelettelemente untereinander verbinden und wesentlich dicker als die Skelettelemente oder Gerüstelemente sind. Jeder Knoten schneidet durch die Paste in einem Winkel nahezu senkrecht zu der Ebene der Platte. Jeder Knoten besitzt eine Dicke, die größer als die Dicke des ursprünglichen Bleiblechs ist, aus welchem er herrührt, die jedoch geringer ist als das Zweifache der Stärke dieses Bleibleches, und er besitzt flache Oberflächen oder Plateaus, welche in den Hauptebenen dieses Gitters liegen. Insbesondere wird das Gitter nach der Stufe der Streckmetallherstellung so weiter verarbeitet, daß der Knoten hinsichtlich des Winkels orientiert wird, indem er schwach gedreht und die herausragenden Kanten des Knotens gleichzeitig abgeflacht werden, wobei dieser Knoten als Folge der Knotendrehung sonst von den gegenüberliegenden Flächen des Gitters herausragen würde. Das Abflachen der herausragenden Kanten des Knotens verändert den praktisch rechteckigen, senkrechten Querschnitt des Knotens in der gestreckten Form zu einem polygonalen Querschnitt, der zwei gegenüberliegende·, praktisch parallele Seiten aufweist, welche in den Hauptebenen, d.h. den Flächen, des Gitters liegen, und welche voneinander um einen Abstand größer als die Dicke des Kopfteilbleches, jedoch weniger als das Zweifache dieser Dicke voneinander entfernt sind. Die Skelettelemente laufen von jedem Knoten aus auseinander, so daß sie von einer Fläche des Gitters zu der anderen, jedoch in entgegengesetzten Richtungen zu den Knoten, von denen sie hervorragen, verlaufen, so daß ein Träger für die nachfolgend aufgetragene Paste über praktisch der gesamten Stärke der mit Paste versehenen Platte gegeben ist. Der gegeneinander gerichtete Verlauf der Knoten und der Skelettelemente stellt die Kontinuität
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der Paste zwischen aneinandergrenzenden, die Paste zurückhaltenden, polygonalen Zellen sicher.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Platten für Blei-Säure-Akkumulatoren durch Durchführen eines länglichen Bleiblechstreifens zwischen Werkzeugen und Schneideeinrichtungen unter Bildung von vernetzten Streifenabschnitten mittels Streckmetallformungsarbeitsweisen, die an einem nicht gestreckten Streifenabschnitt angrenzen, Strecken der vernetzten Abschnitte unter Bildung von durch die Vernetzungen eingeschlossenen Zellen zu einer vorbestimmten Breite, Überführen der vernetzten Abschnitte in praktisch dieselbe Ebene wie die nicht gestreckten Abschnitte des Streifens und Teilen des Streifens unter Bildung von einzelnen Batterieplatten, zeichnet sich dadurch aus, daß der Streifen in zwei sich längs erstreckende, vernetzte Streifenabschnitte geformt wird, welche jeweils mit einem zentralen Abschnitt des Streifens verbunden sind und diesen flankieren, daß die vernetzten Abschnitte so zusammengedrückt werden, daß die diagonal gegenüberliegenden Kanten der Knoten, welche benachbarte Reihen von Vernetzungen mit_einander verbinden und welche von den Hauptebenen der vernetzten Abschnitte hervorragen, abgeflacht werden, so daß diese hervorragenden Kanten abgeflacht und die Knoten von einer rechteckigen zu einer polygonalen Form deformiert werden, wobei zwei gegenüberliegende Seiten hiervon in praktisch parallelen Ebenen zu den Flächen der vernetzten Abschnitte liegen, und wobei die Knoten zu einer Dicke größer als die, aber praktisch weniger als dem Zweifachen der Dicke des Streifens reduziert werden, daß auf die vernetzten Abschnitte die die aktive Masse enthaltende Paste aufgetragen wird und daß der mit der Paste versehene Streifen getrocknet wird, bevor er zur Bildung einzelner Batterieplatten unterteilt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden die .mit Paste versehenen, vernetzten Abschnitte zwischen Streifen von Papier, die praktisch hiermit übereinstimmend sich ausdehnen, eingefaßt
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und der mit Papier eingebundene tad mit Paste versehene Streifen getrocknet.
Unter dem zuvorgenannten Ausdruck "gestreckter Abschnitt" sind die Abschnitte zu verstehen, die durch das Bearbeiten Streckmetallstruktur erhalten haben.
Vorzugsweise wird der Streifen unter Bildung der vernetzten Abschnitte gestreckt, während der Streifen, die Werkzeuge und die Schneideinrichtungen sich in Wasser befinden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt eine Vorrichtung zur Herstellung von Streckmetall, Vielehe zwei Reihen von stufenweise vorrückenden Werkzeugen und Schneideinrichtungen aufweist, welche in Teilstufen längs einer longitudinalen Mittellinie einer Lagerung, auf welchen dieser Bleistreifen in Längsrichtung sich voranbewegt, konvergieren, wobei die Werkzeuge mit diesen Schneideinrichtungen zusammenarbeiten, so daß periodisch Längsabschnitte des Streifens, die einen zentralen, nicht gestreckten Abschnitt hiervon flankieren, ein am Abgabeende der Werkzeuge und Schneideinrichtungen zur Aufnahme des Streifens und zum Herabfalten der vernetzten Abschnitte hiervon in praktisch dieselbe Ebene wie diejenige des nicht gestreckten Abschnittes bestimmtes, gekrümmtes Umlenkteil, eine am Abgabeende des Umlenkteiles angeordnete, abgeschrägte Walze zum Eingriff in und Ausrichten von restlichen Buckeln bzw. Unebenheiten, die in den vernetzten Abschnitten nach der Abgabe aus dem Umlenkteil zurückgeblieben sind, zusammenwirkende positive und negative Walzen, die so angeordnet sind, daß sie den Streifen nach der Abgabe aus dieser abgeschrägten Walze aufnehmen, wobei die positiven Walzen Reihen von kegelstumpfförmigen, pyramidenförmigen Erhebungen aufweisen, die mit den einzelnen Zellen der vernetzten Abschnitte in Eingriff kommen können, und die negativen Walzen eine elastische Oberflächenschicht einschließlich Reihen von Aussparungen aufweisen, um diese Erhebungen aufzunehmen, so daß die Grate zwischen diesen Aussparungen das gestreckte Blei
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der vernetzten Abschnitte zum Fußpunkt der Erhebungen pressen und hierdurch diese Abschnitte zu einer gleichförmigen Größe strecken, sowie zusammenarbeitende obere und untere Walzen zum Flachmachen, welche zur Aufnahme des Streifens aus diesen positiven und negativen Walzen eingerichtet sind und ihn zu einer vorherbestimmten Dicke zusammendrücken.
Vorzugsweise umfaßt die Vorrichtung Mittel, um die Werkzeuge, die Schneideinrichtungen und den Streifen in Wasser während des Streckens der Streifenabschnitte zu baden, so daß eine Schmierung hierfür gegeben ist und die Oxidation des Streifenmaterials gefördert wird.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird; in der Zeichnung sind:
Fig. 1 ein Aufriß eines einzelnen, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Streckmetall-Bleiblechgitters;
Fig. 2 ein Schnitt längs der Schnittlinie 2-2 von Fig. 1 vor dem Abflachen der Knoten;
Fig. 3 ein Schnitt längs der Schnittlinie 3-3 von Fig. 1 nach dem Abflachen der Knoten;
Fig. 4 eine Vergrößerung des obersten Teiles von Fig. 2; Fig. 5 eine Vergrößerung des obersten Teiles von Fig. 3;
Fig. 6 ein Aufriß des obersten Teiles einer anderen Ausführungsform eines Streckmetall-Bleiblechgitters, das erfindungsgemäß hergestellt wurde;
Fig. 7 ein teilweise geschnittener Aufriß einer im Separator eingekapselten, mit Papier gebundenen Batterieplatte, die ein erfindungsgemäß hergestelltes Gitter aufweist;
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Fig. 8 ein Schnitt längs der Schnittlinie 8-8 von Fig. 7;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Gittern gemäß der Erfindung;
Fig.10 ein vergrößerter Seitenaufriß der Werkzeuge zum Strecken des Streckabschnittes der in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung;
Fig.11 eine vergrößerte Aufsieht des Streckteiles der in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung;
Fig.12 ein Schnitt längs der Schnittlinie 12-12 von Fig.10;
Fig.13 ein vergrößerter Vorderaufriß des Einlaßendes des Umlenkabschnittes und des Abschnittes mit abgeschrägter Walze der in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung;
Fig.14 ein vergrößerter Seitenaufriß des Umlenkabschnittes und des Abschnittes mit abgeschrägter Walze der in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung;
Fig.15 ein Schnitt längs Schnittlinie 15-15 von Fig. 14;
Fig.16 ein vergrößerter Seitenaufriß der in Fig.9 gezeigten Streck- und Abflachwalzen; und
Fig.17 ein vergrößerter Vorderaufriß der Streckwalzen, die auf der Schnittlinie 17-17 von Fig. 16 sichtbar sind.
Eine bevorzugte Form von erfindungsgemäß hergestelltem Gitter wird von beiden Längskanten eines Bandes aus Bleistreifen schlagscherenartig gestreckt, so daß ein stromsammelnder Kopfteil 4 und ein Ansatz 6 von nicnt gestrecktem Blech sowie ein vernetzter, die Paste tragender Abschnitt 12, der von dem Blech in eine Vielzahl von polygonalen, Paste zurückhaltenden, von dem Kopfteil herabhängenden Zellen 16 gestreckt -wurde, vorliegt. Die Paste zurückhaltenden Zellen werden durch drahtähnliche Skelettelemente 8 begrenzt, die untereinander durch gerichtete, im Querschnitt (d.h. vertikal im Querschnitt) polygonale Knoten
B O 9 8 U / 1 O 3 3
verbunden sind, wobei jeder Knoten wenigstens zwei praktisch parallele, flache Plateaus 22 besitzt, die in den Hauptflächen der Gitter liegen. Die Plateaus 22 sind voneinander um einen Abstand von wenigstens etwa dem 1,3-fachen der Dicke des Bleibleches, aus welchem der vernetzte Abschnitt 12 gestreckt und der Kopfteil 4 geformt wurde, entfernt. Die Skelettelemente 8 erstrecken sich Z-artig von den Knoten 10 diagonal über die Dicke der Platte, wobei die Kontinuität zwischen der Paste von einer Zelle zur nächsten geschaffen wird und das Zurückhalten der Paste an dem Gitter gefördert wird.
Im allgemeinen werden die zuvor beschriebenen Gitter zunächst aus Streifen von Blei durch einen in Reihe erfolgenden Zweifach-Streckvorgang von Schlagscherenart gestreckt, der der in der US-PS 1 482 600 beschriebenen Arbeitsweise ähnlich ist. Bei dner solchen Arbeitsweise werden im Querschnitt rechteckige, drahtähnliche Segmente aus einem Metallband mit sich hin- und herbewegenden schlitzenden und streckenden Schneidwerkzeugen abgeschert und gestreckt, wobei das Band stufenweise zu den Schneideinrichtungen in Längsrichtung hiervon parallel mit den Schneideinrichtungen und den Seitenrändern des Bandes zugeführt wird. Als Ergebnis werfen eine Vielzahl von wellenartigen Skelettelementreihen von jeder Längskante des zwischen den Reihen von fortschreitenden, sich hin- und herbewegenden Werkzeugen geformt, welche im Zentrum des Streifens in der Richtung, in der der Streifen vorwärtsbewegt wird, konvergieren. Die gestreckten, d.h. vernetzten Abschnitte erstrecken sich wie Schwingen in einem scharfen Winkel zu dem Bleistreifen des Bandes, aus welchem sie gestanzt wurden. Die verschiedenen Reihen sind mit den am nächsten benachbarten Reihen über Knoten 10 verbunden, welche nicht geschlitzte und nicht gestreckte Abschnitte des Blechs zwischen den Skelettelementen einer jeden Reihe umfassen, wobei diese Knoten etwa die zweifache Breite der unter Bildung des Knotens sich vereinigenden Skelettelemente besitzen. Die Skelettelemente oder Rippenelemente zwischen den Knoten um-
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fassen Abschnitte der Kanten des Streifens, welche hiervon abgeschält und um wenigstens das etwa 1,2-fache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt wurden. Mir diese Arbeitsweisen brauchbare Bleibleche variieren in ihrer Dicke von etwa 0,89 mm (0,035 inch) bis etwa 1,27 mm (0,05 inch). Die dünneren Bleche werden hauptsächlich für negative Platten und die dickeren Bleche für positive Platten verwendet. Die Breite der Skelettelemente kann ebenfalls beträchtlich variieren, d.h. zwischen etwa 0,635 mm (0,025 inch) und etwa 2,03 mm (0,08 inch). Skelettelemente mit Querschnittsflächen von wenigstens etwa 0,0078 cm (0,0012 sq.in.) werden für sehr offene, negative Gitter als notwendig angesehen, während beträchtlich dickere Elemente für die positiven Gitter, insbesondere nahe beim Kopfteil aus Gründen der Leitfähigkeit und der Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.
Das Verfahren beginnt damit, daß ein dünnes, schmales Band 40 aus Blei in die in der linken Hälfte der F,ig. 9 gezeigte, reihenförmig arbeitende Zweifach-Streckmetallherstellungsvorrichtung vom Schlagseherentyp eingeführt wird. Die Fig. 10 bis 12 zeigen die Streckmetallherstellungsvorrichtung mehr ins Einzelne gehend und werden im folgenden zur kurzen Beschreibung des hierin durchgeführten Streckvorganges verwendet. Die Fig. 10 ist eine Seitenansicht, welche grundsätzlich die sich hin- und herbewegenden Werkzeuge bzw. Matrizen 72, die in fester Stellung befindlichen Schneideinrichtungen 74 und die Lagerung oder die Abstreifplatte 76, auf welchen das Band 40 bei seiner Vorwärtsbewegung durch die Streckvorrichtung gleitet, zeigt. Die Fig. 11 ist eine Aufsicht der Abstreifplatte 76, welche ebenfalls die oberen Flächen 98 der sich hin- und herbewegenden Werkzeuge bzw. Matrizen 72 zeigt, welche sich durch Aussparungen in der Abstreifplatte 76 nach oben und unten bewegen. Die Fig. 12 zeigt eine Queransicht längs der Schnittlinie 12-12 von Fig. 10 und umfaßt einen Schnitt durch das gestreckte Gitter (in Fig.10 nicht gezeigt). Der sich von links nach rechts in den Fig. 10 und 11
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bewegende· Streifen 40 kommt zuerst in Eingriff mit Führungen 70, welche den Streifen 40 mit der Reihe von weiter vorne liegenden Werkzeugen 72 und Schneideinrichtungen 74 ausrichten. Die Führungen 70 bewegen sich im Gleichtakt mit den Werkzeugen 72, da alle an einem gemeinsamen Werkzeughalter 78 befestigt sind, der durch geeignete (nicht gezeigte) Einrichtungen nach oben und unten angetrieben wird. Das Band 40 bewegt sich auf der Oberseite einer Lagerung oder Abstreifplatte 76, die an der Halteanordnung 75 für die Schneideinrichtung (obwohl hiervon getrennt angeordnet) mit Hilfe von Bügeln 77befestigt ist, wodurch die gestreckten Abschnitte von den Werkzeugen 72 während der Abwärtsbewegung hiervon abgestreift werden. Die Schneideinrichtungen 74 werden fest in ihrer Stellung gegen den stationären Block 80 mittels Rückhalteteilen 82 gehalten, wie dies am besten in der Fig.12 dargestellt ist, und die Schneid- und Brechwirkung, welche auftritt, wird durch die scharfen Kanten 84 der Schneideinrichtungen '74 herbeigeführt, wenn die sich hin- und herbewegenden Werkzeuge bzw. Matrizen 72 die Längskanten des Streifens 40 nach oben gegen die Schneideinrichtungen stoßen und hierdurch Teile der Kante .von dem Streifen 40 abschälen.
Die Werkzeuge 72 sind in ihrem Oberteil 86 so geformt, daß sowohl das Schlitzen wie auch Strecken des von den Kanten des Streifens 40 abgeschälten Bleis bewirkt wird. Obwohl eine Vielzahl von Formen für den oberen Teil der Werkzeuge zur Herbeiführung des Streckens verwendet werden kann, wird die gezeigte Halb-Rauten-Form bevorzugt. Jede Aufwärtsbewegung der Werkzeuge 72 formt eine Hälfte einer die Paste zurückhaltenden Zelle 16, wobei der restliche Teil der Zelle nach unten gerichtet von diesem Werkzeug während der Ausbildung der nächstfolgenden Reihe von Skelettelementen 8 ausgebildet wird.
Wenn ein unterer Rand 14 (Fig.1) an dem Gitter gewünscht wird, wird die erste Metallteilmenge, die von der Kante abgeschnitten wird, lediglich geschlitzt, jedoch nicht nennenswert ge-
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streckt. Zuerst werden nach den Führungen 70 zu diesem Zweck Werkzeuge bzw. Matrizen 88 mit flachem Oberteil vorgesehen. Bei so hergestellten Gittern bewirkt die untere Umrandung 14 eine größere Neigung an dem vernetzten Abschnitt zum Krümmen und Verklemmen in der Streckvorrichtung, bevor dren Ende erreicht wird. Um dieses Problem zu lösen, ist ein Kantenausrichter 90 an einem Satz von gegenüberliegenden Werkzeugen 72 etwa in der Mitte der Aufreihung' von Werkzeugen vorgesehen. Wie in der Fig. 12 gezeigt, verhindern die Kantenausrichter ein schädliches Krümmen auf zwei Wegen, wovon jeder für sich alleine oder in Kombination miteinander angewandt werden kann. Zuerst werden die Knoten 10 von sich abwechselnden Segmentreihen während des nach oben gerichteten Schneidschlages des Werkzeuges 72 zwischen die abgeschrägten Oberflächen 91 und 83 des Kantenausrichters 90 bzw. des Rückhalteteiles 82 gepreßt, so daß sie im wesentlichen in dem. schmalen Raum 93 zwischen den Oberflächen 91 und 83 ausgerichtet werden. Zweitens wird die Höhe des Kantenausrichters so eingestellt, daß sie in den unteren Rand 14 eingreift und ihn nach oben preßt, wodurch irgendwelche schädlichen Krümmungen, die sich in dem vernetzten Abschnitt in der Stufe des Streckens gebildet haben, ausgezogen werden (siehe Fig. 12).
Für negative Gitter, welche die zusätzlichen Knoten 10' und die zusätzlichen Skelettelemente 8', wie in Fig. 6 gezeigt, besitzen, umfassen die Werkzeuge 92 nahe dem Ende der Reihen zwei rautenförmige, obere Kanten 94, wie am besten aus Fig. 10 ersichtlich ist. Diese Doppelrauten^ormen zwei Halbzellen für jeden Schlag der Werkzeuge 92 auf demselben Abstand, auf welchem das Werkzeug 72 eine einzelne Zelle 16 formt. Unter Anwendung dieaa? Arbeitsweise für das Strecken können Gitter hergestellt werden, welche eine Vielzahl von Formen und Zelldichten (d.h. Zellen pro Einheitsfläche des Gitters) aufweisen, indem lediglich die Fläche und/oder Form der oberen Kante von allen oder nur einigen der sich hin- und herbewegenden Werkzeuge 72 geändert wird, wie dies mit den Endwerkzeugen 92 durchgeführt wurde.
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Streckvorrichtungen dieses allgemeinen Typs wurden bislang angewandt, um Metallgitter für die Bauindustrie herzustellen, und tatsächlich handelt es sich bei der hier verwendeten Vorrichtung um eine modifizierte Version einer solchen von der Firma Urbana Tool hergestellten Vorrichtung. Die früheren, zur Gitterherstellung verwendeten Maschinen verwendeten immer Carbidwerkzeuge 72 und -schneideinrichtungen 74, jedoch waren sie nicht in der Lage, Blei zu Batteriegittern zu strecken. Versuche zum Strecken von Bleiblech in dieser Weise erwiesen sich als Fehlschläge, da ohne Rücksicht auf durchgeführte Einstellungen das gesamte Blei eher gerippt und zerrissen wurde als sauber geschnitten und gestreckt, wie dies gewünscht war. Das Blei hatte sich an den Seitenflächen 96 der Schneideinrichtungen 74 und an der oberen Fläche 98 der Werkzeuge 72 und 92 festgefressen, wodurch kein Gleiten möglich war. Die Carbidschneidwerkzeuge/Werkzeuge wurden durch gehärtete Stahlwerkzeuge, z.B. Werkzeugstahl D-2, lufthärtend, ersetzt. Die Seitenflächen 96 der Schneideinrichtungen 74 wurden so bearbeitet, daß die Bearbeitungsmarken in derselben Richtung, wie sich die hin- und herbewegenden Werkzeuge 72 bewegen, verliefen, wodurch keine weitere Bearbeitung erforderlich war. Nach dem Bearbeiten wurden die Oberflächen 98 der Werkzeuge 72/92 poliert, wobei ein Läppmittel in Form von Schleifstaub Nr. 60 verwendet wurde, um die Oberfläche 98 ausreichend zu glätten, so daß die Skelettelemente und Knoten aus Weichblei über die Oberfläche während des Streckens eher glitten als an ihr unter Bewirkung eines Bruchs festsaßen. Die Oberflächen 96 der Schneideinrichtungen 74 können ebenfalls poliert werden, jedoch ist dies nicht erforderlich, wenn die Bearbeitungsspuren oder Markierungen in der angegebenen Richtung verlaufen, wodurch auf die gleitenden Skelettelemente kein ausreichender Zug ausgeübt wird, um einen Bruch herbeizuführen. Obwohl die Bruchmenge durch diese Veränderung wesentlich reduziert wurde, war das Bruchausmaß dennoch unvorteilhaft hoch.
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Beim Strecken von Bleiblech auf diesem Wege wurden die Werkzeuge und Schneideinrichtungen mit Öl oder auf Silikon basierenden Gleit- bzw. Schmiermitteln geschmiert, wie dies traditionsgemäß bei den Gitterherstellungsmaschinen durchgeführt wurde, und wobei eine Veränderung der Spielräume zwischen den Werkzeugen und den Schneideinrichtungen die Situation nicht zu verbessern schien,
überraschenderweise wurde nun gefunden, daß durch Weglassen der Öl- und Silikongleitmittel und durch Besprühen der Werkzeuge und Schneideinrichtungen mit gewöhnlichem Leitungswasser es nicht nur möglich war, vernetzte Abschnitte mit weniger als 30 % an gebrochenen Skelettelementen herzustellen, sondern daß die Oberfläche des nicht gestreckten Bleis auch verbessert werden konnte. Unter Ausnützung hiervon ergab eine Einstellung des Spiels zwischen Werkzeug-Schneideinrichtung auf etwa 0,038 mm (0,0015 inch) vernetzte Abschnitte, die zur Verwendung als Batteriegitter brauchbar waren, d.h. weniger als 10 % Bruch, bei Produktionsraten von etwa 15»24 m (50 feet) pro Minute. Noch überraschender war die Feststellung, daß Wasser auch als Gleitmittel bei Herstellungsgeschwindigkeiten von etwa 55 m (180 feet) pro Minute verwendet werden konnte, indem lediglich das Spiel Werkzeug-Schneideinrichtung auf etwa 0,0635 mm (0,0025 inch) erhöht wurde, und falls dies durchgeführt wurde, gab es praktisch überhaupt keinen Bruch. Mit Wasser als Gleitmittel bestellt aber keine v/eitere Notwendigkeit, das Öl/Silikon von der Oberfläche des Gitters vor dem Auftrag der Paste abzuwaschen, wobei dieser Faktor wesentlich zu der durch das Verfahren möglichen Wirtschaftlichkeit beiträgt und auch wegen Auslassung einer weiteren Verarbeitungsstufe technisch fortschrittlich ist. Vorher wurde gefunden, daß beim Belassen des Films aus öl/ Silikon auf dem Gitter dieser Film die Paste an einem ausreichenden Haften an dem Gitter hinderte, und daß der Innenwiderstand des Gitters etwas erhöht wurde. Das Baden der Werkzeuge, Schneideinrichtungen und Gitter in Wasser liefert jedoch nicht nur die erforderliche Schmierung, sondern fördert
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auch die Oxidation der Bleioberfläche in der Streckeinrichtung, wodurch die Haftung der Paste an dem Gitter wesentlich verbessert wird. Daher wird ein vierfacher Fortschritt bei Herstellung von Batteriegittern durch die Verwendung von Wasser erreicht, nämlich eine verbesserte Schmierung bei hoher Geschwindigkeit, das Weglassen der Waschstufe, geringere Kosten des Schmiermittels und die Herstellung einer oxidierten Bleioberfläche, wobei dies durch einen einzigen Arbeitsvorgang möglich wird.
Im Anschluß an das Strecken und ohne wesentliches Einwirken auf die Knoten werden die vernetzten Abschnitte allmählich nach unten in praktisch dieselbe Ebene wie der Bleistreifen, aus welchem sie gestanzt wurden, gelegt, indem die gestreckten Schwingen des V-förmigen Streifens unter einer Umlenkeinrichtung 60 und einer abgeschrägten Ausrichtwalze 41, wie in den Fig. 13-15 gezeigt, vorwärtsbewegt werden. Die Fig. 13 ist eine Ansicht der Umlenkeinrichtung (und des Hintergrundes der Ausgleichwalze 4-1) von ihrer Einlaßseite 64 und zeigt phantomartig den allgemeinen Zustand des schwingenförmigen Streifens 66 beim Eintritt in die Umlenkeinrichtung 60. Die Fig. 14 zeigt einen Seitenaufriß des Ausrichtsystems, der Umlenkeinrichtung und der Walze, während die Fig. 15 einen Querschnitt durch die Walzen zeigt, die angeben, wie die gekrümmten Oberflächen 68 die vernetzten Schwingen 66* vorsichtig in eine mit dem Mittelabschnitt 42 stärker koplanare Lage am Austrittsende 100 der Umlenkeinrichtung falten. An dieser Stelle bleibt ein schwacher Buckel 102 nahe der Stelle zurück, wo die Schwingen den Mittelabschnitt treffen, und dieser wird praktisch durch den nachfolgende! Eingriff mit den abgeschrägten (d.h. um etwa 15°) Abschnitten 104 der Ausricht- und Antriebswalze 41 (siehe Fig.15) ausgeglichen. Das zylindrische Mittelstück 106 der abgeschrägten Walze 41 und die Außenoberfläche ihrer hiermit zusammenwirkenden Antriebswalze sind geriffelt y um das Mittelstück des Streifens fest zu greifen und es durch das System vorwärts zu bewegen. Nach dem Umlenken und dem Ausrichten liegen die Knoten 10 in einem schwachen Winkel (d.h. etwa 2° - 4°) zu der Ebene des nicht gestreckten Streifens, der im Mittelstück zurückbleibt.
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2 4 4 Λ Β 5
Im Anschluß an den Ausrichtvorgang werden die vernetzten Abschnitte gleichförmig gestreckt, indem jede Reihe in Eingriff gebracht wird und sie in einer Richtung direkt weg von dem Kopfteil gezogen wird. Dieser Streckvorgang dreht die Knoten 10 schwach und überführt die die Paste zurückhaltende Zelle durch Verlängerung der kleineren Achse der Zelle (d.h. senkrecht zu dem Kopfteil) und durch Verkürzung der größeren Achse der Zelle (d.h. parallel zum Kopfteil) in eine Form mit stärker gleich langen Achsen. Für negative Platten, die große Zellenflächen im Verhältnis zum Gittermetall aufweisen, wird ein Achsenverhältnis von kleinerer zu größerer Achse von wenigstens etwa 0,7 bevorzugt, während für positive Platten, die kleinere Zellen und mehr Gittermetall aufweisen, ein Verhältnis von kleinerer zu größerer Achse von wenigstens 0,9 bevorzugt ist, um eine Verminderung des vertikalen Gitteranwachsens zu unterstützen. Als Ergebnis dieses Streckens wird der gesamte, vernetzte Abschnitt um einen Betrag gestreckt, der gleich der Summe der Längenzunahme der kleineren Achsen der Zellen in jeder der verschiedenen, das Gitter bildenden Reihen ist. Dieses Strecken wird durchgeführt, indem der ausgerichtete Streifen zwischen einem Paar von Formwalzen 44 (welche am besten in den Fig. 16 und 17 gezeigt sind) eingeführt wird, welche die vernetzten Abschnitte in einer Richtung von etwa 90° von dem nicht gestreckten, zentralen Abschnitt strecken. Die Formwalzen 44 umfassen eine geprägte, untere Walze, die eine Vielzahl von kegeistumpfförmigen, pyramidenförmigen Erhebungen aufweist, die in jede der Zellen des vernetzten Abschnittes eingreifen. Die gegenüberliegende obere Walze 48 ist dicht von der unteren Walze angeordnet und besitzt eine dicke, zusammendrückbare Polyurethanschicht 108, die eine Vielzahl von Löchern 110 einschließt, welche zur Aufnahme der Erhebungen eingerichtet sind. Das Polyurethan zwischen den Löchern greift die Skelettelemente und Knoten, wodurch sie nach unten zu den breiten Unterteilen der Erhebungen 46 gepreßt werden, wobei jede Zelle einzeln rund um den Unterteil einer Erhebung 46 geformt wird und hierdurch die vernetzten Abschnitte zu der gewünschten Größe gleichförmig gestreckt werden.
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Im Anschluß an das Strecken werden die vernetzten Abschnitte als nächstes durch einen ^atz von Walzen 18 in Richtung der Hauptachse oder, anders ausgedrückt, in einer Richtung von 90 zu der Streckrichtung geführt. Diese Walzen 18 besitzen Stahl 6150 mit einer Härte von R 48 - 52 und sind voneinander um wenigstens das 1,3-fache der Dicke des Bleistreifens entfernt. Als Ergebnis bewirkt das Durchführen zwischen den Walzen eine weitere Drehung der Knoten um zwischen etwa 6° und 15°, und gleichzeitig werden die nach außen hervorragenden oder hervorstehenden Kanten der Knoten, welche nach den Außenflächen des Gitters gedreht wurden, zu Plateaus abgeflacht. Die Einstellung des Abstandes zwischen den Walzen steuert die Endstärke des Gitters, welche in einfacher Weise verändert werden kann, wenn die Stärke des Streifens oder die Breite des Schneidens sich verändert. Der sonst praktisch rechteckige Querschnitt eines als solchen gestreckten Knotens 10 wird zu einem polygonalen Querschnitt verändert, (siehe Fig. 5)» in welchem die abgeflachten Abschnitte oder Plateaus 22 der Knoten 10 in den Hauptflächen des Gitters liegen und voneinander durch einen Abstand von wenigstens etwa dem 1,3-fachen, jedoch praktisch geringer als dem Zweifachen der Stärke des Kopfbleches 4 voneinander entfernt sind. Durch dieses Verdrillen und Abflachen wird jeder Knoten mechanisch wesentlich bearbeitet, wodurch ein gewisser Fluß und ein Verformen oder Verbeulen des Knotens hervorgerufen wird, jedoch in einer solchen Weise, die nüit zu stark öder hart ist, daß der vernetzte Abschnitt wesentlich beschädigt wird und die Lebensdauer der hieraus hergestellten Platten verkürzt wird.
Im Anschluß an das Abflachen werden die in Seitenrichtung gestreckten Streifen kontinuierlich mit Paste versehen, vorteilhafterweise indem sie auf die Oberseite von Streifen aus perforiertem Papier 50 auf einem fortlaufenden Band 52 aufgelegt werden, sie unter einer Paste abgebenden Einrichtung 54 durchgeführt werden, die zum Pressen der Paste rings um die Skelett-
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elemente von einer Seite des Gitters geeignet ist, sie mit einer zweiten Schicht von Papier 56 abgedeckt werden, sie auf die gewünschte Dicke (siehe Walzen 58) gewalzt werden, die Paste getrocknet wird, die Kopfteile und Ansätze aus dem Mittelabschnitt geformt werden .(nicht dargestellt), die zwei mit Paste versehenen Streifen getrennt werden und schließlich jeder Streifen zu Einzelplatten aufgeteilt wird. Das Formen der Kopfteile und der Ansätze aus dem Mittelabschnitt kann teinahe beliebig in dem System durchgeführt werden, sogar vor der Streckvorrichtung, falls dies gewünscht wird.
Eine bessere Erläuterung der erfindungsgemäß erhaltenen Gitter und Platten ist aus den Fig. 1 bis 8 ersichtlich. Die Fig. 1 zeigt einen Gitterrohling 2, der einen Kopfteil 4 mit einem Ansatz 6 aufweist. Der gezeigte, einzelne Gitterrohling wurde zuvor gestreckt, ausgerichtet und gestreckt, wie zuvor beschrieben. Wie beschrieben werden diese Arbeitsvorgänge an kontinuierlichen Streifen durchgeführt, die in entgegengesetzten Richtungen von den Längskanten des Streifens gestreckt bzw. expandiert wurden .und wobei die Einzelgitter dann von dem Streifen abgeschnitten wurden. Eine Vielzahl von Skelettelementen 8 und Knoten 10 erstrecken sich von dem Kopfteil 4, wobei sie den vernetzten Abschnitt des Gitters, der ganz allgemein mit 12gekennzeichnet ist, bilden. Ein unterer Rand 14 kann vorgesehen werden, um ein Verziehen oder Werfen der die Gitter bildenden Streifen während des Streckprozesses zu verhindern und um die Platte auf den Brücken im Unterteil des Batteriegehäuses zu tragen. Die Skelettelemente 8 und die Knoten 10, welche den vernetzten Abschnitt 12 ausmachen, begrenzen eine Vielzahl von polygonalen, Paste zurückhaltenden Zellen 16. Der bereits gestreckte und nachgestreckte Gitterrohling 2 ist so dargestellt, wie er sich von links nach rechts zwischen den Zusammendrückwalzen 18 (obere Walze phantomartig dargestellt) bewegt, wobei diese mechanisch die Kno-
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ten 10 bearbeitet und sie um eine Achse parallel zu dem Kopfteil 4 dreht und die herausragenden, nach oben stehenden Kanten 20 des gestreckten Gitters unter Bildung von Plateaus 22 auf dem gewalzten Gitter abflacht. Die Fig. 2 und 4· stellen den gestreckten Gitterrohling vor dem Walzen dar, und sie zeigen die herausstehenden Kanten 20 der Knoten 10 und den schwachen Winkel A, den der Knoten 10 gegenüber einer Ebene senkrecht zu den Hauptebenen des Gitterrohlings 2 aufweist. Die Fig. 3 und 5 stellen den Gitterrohling 2 nach dem Walzen dar, und sie zeigen den größeren Winkel B, der aus der Drehung des Knotens herrührt, ebenso das Abflachen der Kanten 20 zu den Plateaus 22. Was daher anfänglich ein im Querschnitt praktisch rechteckiger Knoten 10 vor dem Walzen war, wird nach dem Walzen zu einem im Querschnitt polygonalen Knoten durch Hinzufügung von zwei Seiten, wobei dieses die parallelen Plateaus sind, überführt. Zusätzlich zu dem Bearbeiten des Knotens 10 wird er schwach verformt oder verbeult, wie sich am besten aus Fig. 5 ergibt. Der Gesamteinfluß des Walzens besteht darin, die Knoten zu drehen, das Metall hierdurch zu bearbeiten und zwei gegenüberliegende Plateaus 22 zu schaffen, welche voneinander um einen Abstand getrennt sind, der die Dicke des Kopfteiles 4 überschreitet, jedoch wesentlich geringer als das Zweifache dieser Dicke ist. Der Abstand zwischen den Plateaus, welche während des Walzens gebildet wurden, bestimmt die Dicke des Gitters und die Hauptebenen des Gitters sind solche Ebenen, welche die Plateaus 22 einschließen. Glatt mit Paste gefüllte Gitter werden zu dieser Dicke mit Paste gefüllt, d.h. zwischen den Plateaus 22 (siehe Fig.7), während bei Überpasteten Platten (nicht dargestellt) die Paste sich etwas über die Hauptebenen des Gitters hinauserstreckt.
In der Fig. 6 ist ein Streckmetall-Bleigitfcer dargestellt, das bei negativen Platten Verwendung finden soll.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen eine zusammengebaute Einheit 24, die ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gitter 26, das in eine mit Fasern wie Dynel oder Polypropylen beladene Paste 28 eingebettet ist. Dieses Gitter 26 ist als glatt mit Paste gestrichen dargestellt, jedoch ist auch ein überpastetes Gitter möglich und tatsächlich für Anwendungen bei Kraftfahrzeugbatterien bevorzugt. Das mit Papier eingebundene und Paste versehene Gitter ist in einem konventionellen Scheider oder Separator 32 für Akkumulatoren (z.B. aus gesintertem Polyvinylchlorid) eingeschlossen. Dies wird am häufigsten dadurch herbeigeführt, daß der Separator um den Boden des mit Paste bestrichenen Gitters 26 gefaltet und die Seitenkanten 34 hiervon verschweißt werden. Trennstäbe 36 an der Außenseite des Separators 32 stellen den Abstand zwischen der Anordnung 24 und der negativen Platte sicher, so daß eine wirksamere Zirkulation des Elektrolyten durch die Zellengruppe möglich ist. Die Fig. 8 zeigt ebenfalls einen kleinen Bruch 38, der üblicherweise sich in die Knoten während des Streckvorganges erstreckt, und der, bei einem starken Strecken während des Verarbeitens des Gitters, ein vorzeitiges Versagen der Platte im Gebrauch herbeiführen kann.
Bei einem spezifischen Beispiel gemäß der Erfindung wurden Negativgitter hergestellt, indem ein Band 40 aus einer Blei-Calcium-Zinn-Legierung (0,065 % Ga, 0,7 $ Sn) von 60,45 mm (2,38 inch) Breite und 1,02 mm (0,04 inch) Dicke nach oben gestreckt wurde. Das Band 40 wurde von beiden Längskanten aus gestreckt, so daß zwei gestreckte, vernetzte Abschnitte oder Schwingen 66 gebildet wurden, die durch einen gemeinsamen, nicht gestreckten oder nicht expandierten Abschnitt 42 verbunden wurden. Skelettelemente mit einer Breite von 1,27 mm (0,05 inch) wurden aus dem Band gestanzt und gestreckt (d.h. um etwa das 1,2-fache), und sie waren durch Knoten mit einer Breite von 2,54 mm (0,1 inch) miteinander verbunden. Zehn Reihen von Skelettelementen und eine untere Kante wurden vorgesehen, so daß ein Gitter mit 34 Zellen pro ver-
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netztem Abschnitt von 127 χ 128,3 mm (5 χ 5 1/2 inch) erhalten wurde. Nach dem Strecken wurde der Gitterstreifen unter einem Paar von Umlenkeinrichtungen 60 durchgeführt, welche den mit Schwingen versehenen, vernetzten Abschnitt nach unten in eine Stellung näher in der Ebene des nicht gestreckten Mittelabschnittes falteten, wobei jedoch eine schwache Erhebung dort vorlag, wo der vernetzte Abschnitt an dem nicht gestreckten Abschnitt anschloß. Eine abgeschrägte (15 ) Walze 41 schloß das Ausrichten der Erhebungen praktisch ab. Der Streifen wurde als nächstes zwischen einem Paar von Streck/Formwalzen 44 durchgeführt, welche die vernetzten Abschnitte in einer Richtung von 90 von dem nicht gestreckten Abschnitt weiter streckten und diese Abmessung des vernetzten Abschnittes jeweils um etwa 6,35 mm (1/4 inch) vergrößerten. Von den Nachstreck/Formwalzen trat der Gitterstreifen zwischen Abflachwalzen 18, wie sie zuvor erläutert wurden, durch, wo die schwach gekanteten Knoten gedreht und ihre hervorragenden Kanten zu Plateaus abgeflacht wurden, welche 1,4 mm (0,055 inch) voneinander getrennt waren. Auf diese Weise ergab sich eine Gesamtknotenverminderung von etwa 2,54 mm (0,1 inch) auf etwa 1,4 mm (0,055 inch).
- Patentansprüche -
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Claims (12)

  1. 2 4 U S b 9
    Patentansprüche
    Verfahren zur Herstellung von Platten für Blei-Säure-Akkumulatoren durch Durchführen eines länglichen Bleiblechstreifens zwischen Werkzeugen und Schneideinrichtungen unter Bildung von vernetzten Streifenabschnitten mittels Streckmetallformungsarbeitsweisen, die an einem nicht gestreckten Streifenabschnitt angrenzen, Strecken der vernetzten Abschnitte unter Bildung von durch die Vernetzungen eingeschlossenen Zellen zu einer vorbestimmten Breite, Überführen der vernetzten Abschnitte in praktisch dieselbe Ebene wie die nicht gestreckten Abschnitte des Streifens und Teilen des Streifens unter Bildung von einzelnen Batterieplatten, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (4-0) in zwei sich längs erstreckenden, vernetzten Streifenabschnitte (12) geformt wird, welche jeweils mit einem zentralen Abschnitt (42) des Streifens verbunden sind und diesen flankieren, daß die vernetzten Abschnitte so zusammengedrückt werden, daß die diagonal gegenüberliegenden Kanten (20) der Knoten (1O), welche benachbarte Reihen von Vernetzungen miteinander verbinden und welche von den Hauptebenen der vernetzten Abschnitte hervorragen, abgeflacht werden, so daß diese hervorragenden Kanten abgeflacht und die Knoten von einer rechteckigen zu einer polygonalen Form deformiert werden, wobei zwei gegenüberliegende Seiten (22) hiervon in praktisch parallelen Ebenen zu den Flächen.der vernetzten Abschnitte liegen, und die Knoten zu einer Dicke größer als die aber praktisch weniger als dem Zweifachen der Dicke des Streifens reduziert werden, daß auf die vernetzten Abschnitte die die aktive Masse enthaltende Paste (28) aufgetragen wird, und daß der mit Paste versehene Streifen getrocknet wird, bevor er zur Bildung einzelner Batterieplatten unterteilt wird.
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  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen unter Bildung der vernetzten Abschnitte gestreckt wird, während der Streifen, die Werkzeuge und die Schnideinrichtungen in Wasser gebadet werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Baden des Streifens in Wasser so durchgeführt wird, daß die Oberflächenoxidation des Streifenmaterials gefördert wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Zellen bis zu einer vorbestimmten Breite nachgestreckt werden, indem die vernetzten Abschnitte in Längsrichtung aischen miteinander wirkenden, positiven und negativen Nachstreck- und Formwalzen durchgeführt werden, wobei die positive Walze ein von kegelstumpfartigen, pyramidenförmigen Erhebungen zum Eingriff in die Zellen der Vernetzungen besitzt und die negative Walze eine elastische Oberflächenschicht mit Reihen von Aussparungen zur Aufnahme der Erhebungen und Kanten zwischen diesen Aussparungen zum Pressen der Vernetzungen zu den Unterteilen der Erhebungen aufweist, so. daß aufeinanderfolgende Reihen von Vernetzungen in Richtungen senkrecht zu der Richtung, in welcher der Streifen durch die Walzen geführt wird, gleichförmig gestreckt werden.
  5. 5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis ^ dadurch gekennzeichnet , daß die vernetzten Abschnitte durch Durchführen unter einer Umlenkeinrichtung und dann unter einer Walze nach unten gefaltet v/erden..
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Strecken der Streifenabschnitte durch die Werkzeuge und Schneideinrichtungen so durchgeführt wird, daß ein Rand von nicht gestrecktem Bleiblech längs jeder Kante des Streifens übrigbleibt.
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  7. 7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Knoten, sobald der Streifen annähernd die Hälfte seines Weges zwischen den Werkzeugen und Schneideinrichtungen durchlaufen hat, in praktische Ausrichtung zwischen zusammenwirkenden Werkzeugteilen auf diesen Werkzeugen und Schneideinrichtungen gebracht werden, so daß praktisch jede sich in den vernetzten Abschnitten bildende Verwindung oder Krümmung beseitigt wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die mit Pasten bestrichenen, vernetzten Abschnitte zwischen Streifen von Papier (50,56) welches sich praktisch hiermit übereinstimmend erstreckt zwischengelegt werden, bevor der mit Paste bestrichene Streifen getrocknet und unterteilt wird.
  9. 9· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß sie umfaßt: eine Metalüstreckvorrichtung, welche zwei Reihen von fortschreitenden Werkzeugen (72) und Schneideinrichtungen (74-) besitzt, welche in Teilstufen längs der in Längsrichtung verlaufenden Mittellinie einer lagerung (76), auf welchen der Bleistreifen (40) in Längsrichtung sich vorwärtsbewegt, konvergieren, wobei die Werkzeuge mit den Schneideinrichtungen zusammenwirken, so daß Längsab-
    •. schnitte des Streifens, die einen mittleren, nicht gestreckten Abschnittehiervon flankieren, periodisch gestreckt werden; ein gekrümmtes Umlenkteil (60), das am Abgabeende der Werkzeuge und Schneideinrichtungen zur Aufnahme des Streifens und zum Herabfalten der vernetzten Abschnitte hiervon in praktisch dieselbe Ebene wie diejenige des nicht gestreckten Abschnittes angeordnet ist; eine abgeschrägte Walze (41), die am Abgabeende des Umlenkteiles angeordnet ist, um einen Eingriff zu ermöglichen und die restlichen, in den vernetzten Abschnitten nach der Abgabe aus dem Um-
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    lenkteil zurückbleibenden Erhebungen auszurichten; zusammenwirkende positive und negative Walzen (44), die zur Aufnahme des Streifens nach der Abgabe aus der abgeschrägten Walze angeordnet sind, wobei die positiven Walzen Reihen von kegelstumpfartigen, pyramidenförmigen Erhebungen (46) aufweisen, die in die einzelnen Zellen der vernetzten Abschnitte eingreifen können, und die negative Walze eine elastische Oberflächenschicht (108) besitzt, welche Reihen von Aussparungen zur Aufnahme der Erhebungen einschließt, so daß die Grate zwischen diesen Aussparungen das gestreckte Blei der vernetzten Abschnitte zu den Unterteilen der Erhebungen pressen und hierdurch diese Abschnitte zu einer gleichförmigen Größe nachstrecken; und zusammenarbeitende obere und untere Abflachwalzen (18), welche zur Aufnahme des Streifens aus der positiven und negation Walze eingerichtet sind und sie auf eine vorbestimmte Dicke zusammendrücken.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Baden der Werkzeuge, Schneideinrichtungen und Streifen in Wasser während des Streckens der Streifenabschnitte, so daß eine Schmierung hierfür gegeben ist und die Oxidation des Streifenmaterials gefördert wird.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Werkzeuge und Schneideinrichtungen so angeordnet sind, daß ein Rand von nicht gestrecktem Bleiblech längs jeder Kante des Streifens zurückbleibt.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 9» 10 oder 11, gekennzeichnet durch Einrichtungen (90) zum Eingreifen in die vernetzten Abschnitte des Streifens und zu ihrem Aufwärtspressen gegen eine praktisch ebene Oberfläche, so daß hierdurch irgendwelche in diesen Abschnitten gebildete Krümmungen oder Verwerfungen beseitigt werden, wobei diese Einrichtungen an wenigstens einem der Werkzeuge in jeder Reihe und annähernd auf halbem Wege längs der Reihen befestigt sind und sich über diese Werkzeuge erstrecken.
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US398976A US3867200A (en) 1973-09-20 1973-09-20 Method and apparatus for making oxidized expanded lead battery grids
US00398974A US3853626A (en) 1973-09-20 1973-09-20 Method and apparatus for making expanded metal lead-acid battery grids

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FR (1) FR2258010B1 (de)
GB (1) GB1442936A (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2755832A1 (de) * 1976-12-23 1978-07-06 Eltra Corp Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gestreckten metallbands, insbesondere fuer platten von sammlerbatterien
FR2477320A1 (fr) * 1980-02-28 1981-09-04 Furukawa Battery Co Ltd Procede de fabrication d'une plaque pour batterie d'accumulateur remplie avec un materiau actif et appareil pour la fabrication en continu de ladite plaque
DE3011836A1 (de) * 1980-03-27 1981-10-01 Fa. Emil Bender, 5900 Siegen Gitterplatte zur bildung von plus- und minus-plattensaetzen fuer sammlerbatterien
DE202015102771U1 (de) * 2015-05-28 2016-08-30 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Platte mit wenigstens einer Messstruktur

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52154039A (en) * 1976-06-17 1977-12-21 Yuasa Battery Co Ltd Battery and method of producing same
JPS5315533A (en) * 1976-07-29 1978-02-13 Shin Kobe Electric Machinery Lattice for lead battery
JPS5363626U (de) * 1976-10-25 1978-05-29
JPS5613668A (en) * 1979-07-11 1981-02-10 Yuasa Battery Co Ltd Electrode plate for lead acid battery
JPS56149772A (en) * 1980-04-18 1981-11-19 Yuasa Battery Co Ltd Grid for lead battery
JPS60133936A (ja) * 1983-12-23 1985-07-17 Matsushita Electric Works Ltd 孔明き金属板の製造方法
DE3629527A1 (de) * 1986-08-29 1988-03-03 Bender Emil Fa Gitter, vorzugsweise metallgitter
JPH0642365B2 (ja) * 1986-09-09 1994-06-01 新神戸電機株式会社 鉛蓄電池用極板の製造方法
US8875361B2 (en) 2008-05-21 2014-11-04 Wirtz Manufacturing Co., Inc. Reformed battery grids
US9160026B2 (en) 2008-06-16 2015-10-13 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Gas flow passage forming member, method of manufacturing the gas flow passage forming member, and device for forming the gas flow passage forming member
DE102017009311A1 (de) * 2017-10-07 2019-04-11 Hacanoka Gmbh Verfahren zum Ausbreiten und Formatieren von profiliertem metallischem Bandmaterial zu einer netzartigen Mattenstruktur und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN112259712B (zh) * 2020-10-12 2021-08-03 天能集团(河南)能源科技有限公司 一种铅酸蓄电池固化装置及方法
CN118288035B (zh) * 2024-04-17 2024-10-18 张家港扬子江冷轧板有限公司 一种横切板型翘曲调整装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB324022A (en) * 1928-10-13 1930-01-13 Ernest Thomas Williams Improvements in the construction of grids, plates, frames and the like for use in electric accumulators
GB356780A (en) * 1930-04-09 1931-09-09 Harry Salmon Improvements in or relating to electric accumulators
FR1067438A (fr) * 1951-12-18 1954-06-15 Accumulatoren Fabrik Ag Masse agglomérée poreuse pour électrodes d'accumulateurs
FR1243281A (fr) * 1959-01-24 1960-10-07 Accumulatoren Fabrik Ag Métal étiré en treillage, en particulier pour les électrodes de cellules électriques
DE1113200B (de) * 1959-01-24 1961-08-31 Accumulatoren Fabrik Ag Streckmetall, insbesondere fuer die Elektroden elektrischer Zellen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1496289A1 (de) * 1962-11-29 1969-01-30 Union Carbide Corp Elektroden fuer Batterien und Verfahren zu deren Herstellung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3310438A (en) * 1966-02-17 1967-03-21 St Joseph Lead Co Dispersion strengthened lead battery grids

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB324022A (en) * 1928-10-13 1930-01-13 Ernest Thomas Williams Improvements in the construction of grids, plates, frames and the like for use in electric accumulators
US1918947A (en) * 1928-10-13 1933-07-18 Williams Ernest Thomas Secondary battery
GB356780A (en) * 1930-04-09 1931-09-09 Harry Salmon Improvements in or relating to electric accumulators
FR1067438A (fr) * 1951-12-18 1954-06-15 Accumulatoren Fabrik Ag Masse agglomérée poreuse pour électrodes d'accumulateurs
FR1243281A (fr) * 1959-01-24 1960-10-07 Accumulatoren Fabrik Ag Métal étiré en treillage, en particulier pour les électrodes de cellules électriques
DE1113200B (de) * 1959-01-24 1961-08-31 Accumulatoren Fabrik Ag Streckmetall, insbesondere fuer die Elektroden elektrischer Zellen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1496289A1 (de) * 1962-11-29 1969-01-30 Union Carbide Corp Elektroden fuer Batterien und Verfahren zu deren Herstellung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2755832A1 (de) * 1976-12-23 1978-07-06 Eltra Corp Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gestreckten metallbands, insbesondere fuer platten von sammlerbatterien
FR2477320A1 (fr) * 1980-02-28 1981-09-04 Furukawa Battery Co Ltd Procede de fabrication d'une plaque pour batterie d'accumulateur remplie avec un materiau actif et appareil pour la fabrication en continu de ladite plaque
DE3011836A1 (de) * 1980-03-27 1981-10-01 Fa. Emil Bender, 5900 Siegen Gitterplatte zur bildung von plus- und minus-plattensaetzen fuer sammlerbatterien
DE202015102771U1 (de) * 2015-05-28 2016-08-30 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Platte mit wenigstens einer Messstruktur
US10026973B2 (en) 2015-05-28 2018-07-17 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallic plate with at least one measuring structure and method of producing a metallic plate with at least one measuring structure

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