DE1229605B

DE1229605B - Verfahren zum Herstellen elektrischer Sammler

Info

Publication number: DE1229605B
Application number: DEB76174A
Authority: DE
Inventors: Gert Niemann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1964-04-03
Filing date: 1964-04-03
Publication date: 1966-12-01
Also published as: US3350236A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

HOIm

Deutsche Kl.: 21b-3/02

1229 605
B76174VIb/21b
3. April 1964
1. Dezember 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen elektrischer Sammler, deren Polköpfe aus der Deckeloberfläche eines mehrzelligen, aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Sammlergehäuses hervortreten und durch Vergießen sowohl mit ihren vorgefertigten Zellenverbindern und Endpolköpfen metallisch verschweißt als auch gegenüber den Zellenräumen flüssigkeitsdicht mit Isolierstoff umgeben werden.

Bei den bisher bekannten Verfahren dieser Art ist ein erheblicher Herstellungs- und Arbeitsaufwand erforderlich, um die Gießformen in ihre vorgesehene Arbeitslage zu bringen und sowohl das Verschweißen als auch das Vergießen der Polköpfe bzw. deren Umhüllung mit Isolierstoff sowie die erforderlichen Nacharbeiten am fertigen Erzeugnis durchzuführen.

Um diesen Aufwand auf ein Mindestmaß zu beschränken und in möglichst einfacher Weise ein für die automatische Fertigung besonders geeignetes, aus möglichst wenig Arbeitsstufen bestehendes Herstellungsverfahren zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Deckeloberfläche so gestaltet wird, daß sie um die Polköpfe herum zwei sich paarweise umschließende glatte Dichtzonen bildet, auf deren innere zunächst eine nach unten hin offene Gußform zum Einfüllen geschmolzenen Metalls und auf deren äußere dann nach Entfernung dieser Gußform eine entsprechende Gießform zum Einspritzen flüssigen Kunststoffs abdichtend aufgesenkt sowie jeweils bis zum Erstarren der Eingußmasse festgehalten wird.

Den Eingußraum des Metalls bzw. des Kunststoffs begrenzt also jeweils eine Dichtzone, welche die Deckeloberfläche mit der darauf abdichtend aufgesetzten Stirnfläche oder Kante der Guß-bzw. Gießform bildet.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn auf der vorgefertigten Deckeloberseite im Bereich der Polköpfe Markierungen vorgesehen sind, durch deren Gestalt sowohl die Metallgußform als auch die Kunststoffspritzform beim Aufsenken auf den Deckel geführt und in der vorgesehenen Arbeitslage festgehalten werden. Zur Markierung längs der Deckeloberfläche tritt diese als Rille zurück oder als Rippe hervor, wie bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen. Ob und wie weit die Polköpfe selbst über die Deckeloberfläche hinausragen, spielt für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine Rolle.

Eine jegliche Art Nacharbeit einsparendes, nur aus zwei Stufen bestehendes Vergießen der Polkopfverbindungen ergibt sich, wenn als Markierung eine zwischen den beiden Dichtzonen verlaufende, sich Verfahren zum Herstellen elektrischer Sammler

Anmelder:

Robert Bosch G. m. b. H.,
Stuttgart W, Breitscheidstr. 4

Als Erfinder benannt:
ίο Gert Niemann, Hildesheim

vorzugsweise nach oben hin verjüngende ringähnliche Kante dient, durch deren innere Seitenfläche die Metallgußform und durch deren äußere Seitenfläche die Kunststoffspritzform geführt wird. Dabei können auch die Unterkanten der aufzusetzenden Formen zur besseren Führung und zur Erhöhung des Dicht-

ao druckes teilweise verjüngt ausgebildet sein. Werkstofftoleranzen des Kunststoffdeckels werden im allgemeinen durch die Elastizität des Kunststoffes ausgeglichen, welcher beim festen Aufdrücken der Gießbzw. Spritzformen nachgibt. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, insbesondere dann, wenn man mehrere Formen im gleichen Arbeitsgang auf den Kunststoffdeckel aufsenkt, die einzelnen Formen gegeneinander gefedert und dadurch in seitlicher Richtung verschiebbar in der betreffenden Arbeitsvorrichtung anzuordnen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Dabei zeigt jeweils in beiden Arbeitslagen der Guß- bzw. Spritzgießformen

F i g. 1 einen Teilschnitt zum ersten Beispiel vor

und

Fig. 2 nach dem Verschweißen einer Polverbindung,

F i g. 3 einen Teilschnitt zum zweiten Beispiel vor und

Fig. 4 nach dem Verschweißen eines Endpolkopfes sowie

Fig. 5 die raumbildliche Teilansicht eines nach beiden Beispielen hergestellten elektrischen Sammlers. Der in F i g. 1 im Teilschnitt dargestellte Kunststoffdeckel 1, der auf die Zellentrennwand 2 eines nicht dargestellten Sammlerbehälters aufgesetzt ist, nimmt in zwei entsprechenden Durchbrüchen die Polköpfe 3 und 3' zweier einander benachbarter Sammlerzellen auf. Ein in bekannter Weise mit zwei entsprechenden Augen versehener Zellenverbinder 4 umschließt die beiden Polköpfe 3 und 3' und liegt

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mit seinem Mittelabschnitt oberhalb der Zellentrennwand 2 auf dem Deckel 1 auf. Der Deckel hat in diesem Bereich als Markierung eine durchgehend geschlossene, nach oben hervortretende und in der Deckelebene ovale Führungskante 5, an deren innerer Seitenfläche eine von oben her auf die zu vergießende Polverbindung aufgesetzte Metallgußform 6 zunächst geführt und beim Aufsetzen in die vorgesehene Arbeitsstellung gebracht wird. Die untere Dichtkante der Form 6 ist, ebenso wie die Führungskante 5 verjüngt ausgebildet, um das Aneinandergleiten der genannten Teile und damit die Führung der Gußform 6 zu erleichtern. Bei dicht aufgesetzter Form 6 wird dann von oben her flüssiges Blei eingegossen, dessen Temperatur so weit über dem Schmelzpunkt liegt, daß das Blei eine innige Verschmelzung der Polköpfe 3 und 3' mit dem Zellenverbinder 4 bewirkt. Beim Erstarren der Bleimasse bildet sich eine einstückige Metallbrücke 7, wonach die Gußform 6 entfernt wird.

In F i g. 2 ist die nach F i g. 1 hergestellte Metallbrücke 7 zu sehen sowie eine Spritzgießform 8, deren untere Dichtkante 9 in entsprechender Weise wie die Gußform 6, jedoch durch die äußere Seitenfläche der Führungskante 5 des Deckels 1 in ihre vorgesehene Arbeitslage gebracht wurde. Durch eine Einspritzöffnung 10 in der Form 8 wird flüssiger thermoplastischer Kunststoff in den zuvor durch die Gußform 6 nach Fig. 1 freigelassenen Raum um die fertige Polbrücke 7 herum unter Druck hineingespritzt. Auch in diesem Fall hat die Einspritzmasse eine ausreichend hohe Temperatur, so daß sie sich mit den aus Kunststoff bestehenden, vom Deckeil gebildeten Wandteilen des Kunststoffeinspritzraumes schmelzflüssig verbinden kann und dadurch in diesem Bereich der Oberfläche des Deckels 1 nach Entfernen der Spritzform 8 einen allseits ebenen und keiner Nachbearbeitung bedürftigen Isolierstoffsockel 22 bildet, der mit dem Deckel aus einem Stoff besteht und die Polbrücke 7 vollständig umschließt. Ein vor oder nach dem Vergießen der Polbrücke gleichfalls mit flüssigem Kunststoff ausfüllbarer Kanalraum 11 dient zur Verschweißung des Deckels mit der Oberkante der Zellentrennwand 2. Die an dieser Stelle auf der Oberfläche des Deckels vorgesehene Ausnehmung 12 gewährleistet die ebene Auflage des vorgefertigten Zellenverbinders 4 und kann gegebenenfalls ein elastisches Dichtstück aufnehmen, das zunächst durch die aufgesetzte Gußform 6 zusammengepreßt und dann später durch die gegossene Polbrücke 7 in eingepreßtem Zustand gehalten wird. Auf diese Weise läßt sich die Brücke 7 gegen das Hindurchsickern des Elektrolyten mit zunehmender Lebensdauer und Beanspruchung des Sammlers sichern.

Fig. 3 zeigt als zweites Beispiel den Teilschnitt eines Batteriedeckels 1', durch dessen Öffnung 13 der Polkopf 14 einer Endzeile nach oben ragt, auf den ein vorgefertigter Endpolkopf 15 mit seinem trichterförmigen Auge 16 aufgesetzt ist. Der Deckelabschnitt 1' hat in diesem Bereich eine nach oben hervortretende, annähernd ovale Führungskante 17, die sich nach oben hin verjüngt. Auch in diesem Fall wird zunächst eine Metallgußform 18 durch die seitliche Innenwandung der Kante 17 geführt, auf die Deckeloberfläche gesenkt und nach Eingießen flüssigen Metalls die in F i g. 4 sichtbare einstückige Endpolbrücke 19 gegossen. Auf die Brücke 19 wird von oben her ein Gummidichtring 20 aufgeschoben, den sodann eine Spritzgußform 21 fest zusammendrückt. Bei nachfolgendem Ausspritzen des von der Spritzgießform umschlossenen Hohlraumes wird auch der zuvor von der Gußform 18 frei gelassene Hüllraum ausgefüllt und ein die Endpolbrücke 19 umschließender Kunststoffsockel 28 erzeugt. Von diesem wird der Gummiring 20 in seiner eingepreßten Lage festgehalten.

ίο Die nach dem Beispiel zu Fig. 1 und 2 hergestellte Polverbindung ist auf einem Batteriedeckel 25 in F i g. 5 mit 22 raumbildlich dargestellt sowie zwei Endpolköpfe 19' und 19", die nach dem zu Fig. 3 und 4 beschriebenen Verfahren hergestellt sind. Auf der Oberfläche des Batteriedeckels 25 sind außerdem drei versenkt angeordnete Einfüllstopfen 26 und drei Entgasungslöcher 27 zu sehen. Das Vergießen sowie das Umspritzen der Polverbindungen 22, 19' und 19" erfolgt jeweils im gleichen Arbeitsgang und vorzugsweise bei einer größeren Anzahl von Sammlern zugleich.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen elektrischer Sammler, deren Polköpfe aus der Deckeloberfläche eines mehrzelligen aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Sammlergehäuses hervortreten und durch Vergießen sowohl mit ihren vorgefertigten Zellenverbindern und Endpolköpfen metallisch verschweißt als auch gegenüber den Zellenräumen flüssigkeitsdicht mit Isolierstoff umgössen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckeloberfläche so gestaltet wird, daß sie um die Polköpfe (3, 3', 14) herum sich paarweise umschließende glatte Dichtzonen bildet, auf deren innere zunächst eine nach unten hin offene Gußform (6, 18) zum Einfüllen geschmolzenen Metalls und auf deren äußere dann nach Entfernung dieser Gußform eine entsprechende Gießform (8, 21) zum Einspritzen flüssigen Kunststoffs abdichtend aufgesenkt sowie jeweils bis zum Erstarren der Eingußmasse festgehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vorgefertigten Deckeloberseite im Bereich der Polköpfe (3, 3', 14) Markierungen vorgesehen werden, durch deren Gestalt sowohl die Metallgußform als auch die Kunststoffspritzform jeweils beim Aufsenken aus den Deckel geführt und beim Aufsetzen in die vorgesehene Arbeitslage gebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Markierung eine zwischen beiden Dichtzonen verlaufende, sich vorzugsweise nach oben hin verjüngende ringähnliche Kante (5, 17) dient, durch deren innere Seitenfläche die Metallgußform (6,18) und durch deren äußere Seitenfläche die Kunststoffspritzform (8, 21) geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die unteren Dichtkanten der auf den Deckel aufzusetzenden Formen zur besseren Führung und zur Erhöhung des Dichtdruckes mindestens teilweise verjüngt ausr geführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufsetzen der Gieß- bzw. Spritzformen an einer für die Flüssig-

keitsabdichtung der Polverbindung besonders wirksamen Stelle ein elastisches Zwischenstück in den Formraum derart hineingelegt wird, daß es zunächst durch die aufgesetzte Form zusammengepreßt und dann mindestens mittelbar durch die erstarrte Eingußmasse im eingepreßten Zustand festgehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im gleichen Arbeitsgang gleichzeitig mehrere Guß- und Spritzformen mindestens annähernd parallel zueinander und vorzugsweise automatisch bewegt und dadurch eine Mehrzahl von gleichartigen Arbeitsgängen zu gleicher Zeit durchgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen