DE2444859C2

DE2444859C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gittern für Blei-Säure-Akkumulatoren

Info

Publication number: DE2444859C2
Application number: DE2444859A
Authority: DE
Inventors: Elon Frankton Ind. Daniels jun.; Richard Harols Anderson Ind. Kline
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1973-09-20
Filing date: 1974-09-19
Publication date: 1983-09-22
Also published as: FR2258010B1; GB1442936A; JPS5063443A; FR2258010A1; DE2444859A1; JPS5931186B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gittern für Blei-Säure-Akkumulatoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt (DE-OS 14 96 289), Streckmetallgitter für die aktive Masse von Akkumulatoren einzusetzen. Dort handelt es sich um alkalische Akkumulatoren, die mit gebogenen Elektroden versehen sind. Zur Herstellung dieser Elektrode in einem Arbeitsgang ist eine Vorrichtung angegeben, bei der ein aus Streckmetall bestehendes leitendes Trägernetz zusammen mit trok kenem pulverförmigen Aktivermaterial einem Paar horizontaler Walzen zugeführt wird, zwischen denen ein Druckspalt besteht, der kleiner als die Dicke des Trägernetzes ist und der damit einen Druckspalt darstellt. Durch Leitbleche wird in der Nähe des Druckspaltes ein Verdichtungsbereich gebildet und das Streckmetall-Gitternetz zwischen den Leitblechen und durch das "ockene Pulver hindurchgeführt, so daß seine Maschenöffnungen sich mit dem Pulver füllen; das gefüllte Netz wird dann zum Verdichten des trockenen Pulvers in den Maschenöffnungen durch den Verdichtungsbereich hindurchgeführt und durch den Druckspalt auf einen Wert zwischen 5 und 60% seiner ursprünglichen Dirke zusammengepreßt.

Der Einsatz von Streckmetall-Gittern aus Bleiblechen (der Ausdruck Bleibleche wird hier so verwendet, daß auch Bleche aus Bleilegierungen umfaßt werden) ist z. B. aus der GB-PS 3 24 C?2 zu entnehmen; diese Schrift befaßt sich insbesondere mit dem Fassen der verwendeten Strerkmetall-Gitter i;i starren Rahmen.

Auch in der GB-PS 3 56 780 ist ein Streckmetall-Gitter für den Einsatz bei Blei-Säure-Akkumulatoren beschrieben. Hiernach ist die normale Herstellung von Streckmetall, d. h. das Schlitzen und Ziehen in einer Richtung als ungeeignet für die Gitterherstellung angegeben, während ein abschnittsweises Biegen und Strecken jeder Maschenumrandung als für die Herstellung von Blei-Plattengittern anwendbar bezeichnet wird. Ferner ist aus der DE-AS 1.1 13 200 ein Verfahren i;zpr Herstellung von Streckmetall-Plattengittern begannt, bei der eine zweistufige Streckung in der Weise vorgenommen wird, daß zunächst mit kleinen Einschnitten eine Vorstreckung und daraufhin mit größeren Einschnitten eine Nachstreckung durchgeführt wird, so daß das Streckmetall aus feinen Maschen besteht, die jeweils grobe Maschen umrahmen.

Allen diesen bekannten Plattengittern ist gemeinsam, daß die Herstellung außerordentlich schwierig, zeitraubend und kostenaufwendig verläuft; dabei sind bisher meist aus Karbiden bestehende Hartmetallwerkzeuge unter Schmierung mit Silikonöl o. ä. eingesetzt worden. Trotzdem erweist sich das Steckmetall als eher gerippt und angerissen und nicht als sauber geschnitten und b der erwünschten Weise gestreckt

Damit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung die ίο Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Gittern der angegebenen Gattung, das kostengünstig durchführbar ist und Gitterplatten hoher Qualität ergibt, sowie die Schaffung einer für dieses Verfahren geeigneten Vorrichtung.

Der erste Teil der Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren nach Patentanspruch 1. Es ergibt sich damit ein Gitter, das kontinuierlich ausbildbar ist, durch den Verdichtungsschritt eine ausgezeichnete Festigkeit besitzt und sich leicht in einem einzigen Arbeitsgang mit der aktiven Masse beschichten läßt

Die Weiterverarbeitung der so hergestellten Gitter zu Elektrodenplatten wird vorteilhaft nach Anspruch 2 unmittelbar nach Herstellung der Gitter ausgeführt Direkt nach dem Trocknen können dann die einzelnen Platten durch Unterteilen gewonnen werden. Dabei ist durcn die Desondere Ausgestaltung des Gitters ein Träger für die Paste über praktisch der gesamten Stärke der mit Paste versehenen Platte vorhanden. Die Ausrichtung der Knoten und der Gitterelemente stellen die Kontinuität der Paste zwischen den aneinandergrenzenden mit Paste gefüllten polygonalen Maschenöffnungen sicher.

Als besonders vorteilhaft ergibt sich dabei die Weiterbildung nach Anspruch 3; überraschenderweise hat. sich gezeigt, daß das Arbeiten im Wasserbad zu einer längeren Standzeit der Schneid- und Richtwerkzeuge führt, wie sie mit der üblichen Schmierung mit Silikonöl oder ähnlichen Mitteln nicht erzielbar war. Das Abwaschen der für eine innige Verbindung der ■Ό Paste mit dem Gitter schädlichen Schmiermittelreste entfällt, und es wird gleichzeitig eine Oxidation der Gitterelemente erzielt.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich nach den Ansprüchen 4 bis 7, und das in Anspruch 8 gekennzeichnete Verfahren erleichtea die Fertigbearbeitung der hergestellten Plattenstreifen bis zur Unterteilung zu Elektrodenplatten für Akkumulatoren.

Der zweite Teil der Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 9, für die vorteilhafte Weiterbildungen in den Ansprüchen 10 und 11 gegeben sind.

Die Erfindung wird nachfolgenc. anhand der Z°ichnui'g näher erläutert; in dieser zeigt

F ig. 1 in Draufsicht ein einzelnes Streckmetall-Plattengitter,

F i g. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2-2 der F i g 1 vor dem Abflachen der Maschenknoten,

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 1 nach dem Abflachen c<:r Maschenknoten,
F i g. 4 eine vergrößerte Darstellung des obersten Teiles der F ig. 2,

Fig.5 eine vergrößerte Darstellung des obersten Teiles der F i g. 3,

Fig.6 eine Draufsicht auf das obere Stück einer anderen Ausführtmgsform eines Streckmeidii-Plattengitlers,

F i g. 7 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht einer mit Separator versehenen, papiergebundenden Akku-

mulatorenplatte mit einem Gitter nach Fig·. 1,
F i g. 8 einen Schnitt nach Linie 8-8 der F i g. 7,
F i g. 9 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung von Plattengittern,

F i g. 10 eine vergrößerte Ansicht der Streckwerkzeuge des Streckabschnittes der Vorrichtung nach F i g. 9, F i g. 11 eine vergrößerte Draufsicht auf den Streckabschnitt der Vorrichtung nach F i g. 9,

Fig. 12 einen Schnitt nach Linie 12-12 der F ig. 10,
Fig. 13 eine vergrößerte Frontansicht des Einlaßendes des Abschnittes mit Umlenkteil und Andrückwalzen der Vorrichtung nach F i g. 9.

F i g. 14 eine vergrößerte Seitenansicht des in Fig. 13 dargestellten Abschnittes der Vorrichtung,

Fig. 15 einen Schnitt nach Linie 15-15 der F i g. 14,
Fig. 16 eine vergrößerte Seitenansicht der in Fig.9 dargestellten Streck- und Abflachwalzen, und

Fig. I/ eine vergrößerte Vorderansicht der Streckwaizen. gesehen in Richtung der Pfeile 17-17 in F i g. 16. F i g. 1 zeigt eine bevorzugte Form eines Streckmetall-Plattengitters, das von den beiden Längskanten eines Bleistreifen-Bandes her mit Schlagmesserschnitten versehen und gestreckt wird, so daß ein Stromsammler-Kopfteil 4 mit einem Ansatz 6 aus nicht gestrecktem Bleiblech sowie ein gitterartiger Streifenabschnitt 12 entsteht, der aus dem ursprünglichen Blechstreifen in eine Vielzahl von polygonalen Maschenöffnungen 16 zur Aufnahme der Paste gestreckt wurde. Die Maschenöffnungen 16 für die Paste werden durch drahtartige Gitterelemente 8 begrenzt, die wiederum miteinander durch gerichtete, im Querschnitt (im Vertikalschnitt) polygonale Knoten 10 verbunden sind. Jeder Knoten besitzt wenigstens zwei praktisch zueinander parallele, ebene Seitenflächen 22, die in den Hauptflächen des Gitters liegen. Die Seitenflächen 22 besitzen einen Abstand voneinander, der etwa dem 1 ^fachen der Stärke des Bleibleches entspricht, aus dem der Gitterstreifenabschnitt 12 gestreckt und das Kopfteil 4 gebildet wurde. Die Gitterelemente 8 erstrecken sich in Form eines Z von den Knoten 10 schräg üoer die Stärke der Platte, so daß die Paste von einer Maschenöffnung zur nächsten kontinuierlich übergeht und gleichzeitig das Zurückhalten der Paste an dem Gitter unterstützt wird.

Derartige Gitter werden allgemein aus Bleistreifen durch nacheinander erfolgende Doppelstreckvorgänge mit stoßartig trennenden Messern getrennt und gestreckt wie es in ähnlicher Weise in der US-PS 14 82 600 beschrieben ist. Bei einer derartigen Arbeitsweise entstehen im Querschnitt rechtwinklige, drahtartige Abschnitte aus einem Bleiband durch die sich hin- und herbewegenden schlitzenden Werkzeuge, und das Band wird stufenweise parallel zu den Schneideinrichtungen und den Seitenrändern des Bandes geführt Bei dem gleichzeitig durch die Schneideinrichtungen ausgeführten Streckvorgang ergeben sich eine Vielzahl von wellenartigen Gitterumrandungen, die, von dem ablaufenden Gitter aus gesehen, zur Mitte des Streifens hin konvergieren. Die gestreckten und vernetzten Abschnitte verlaufen wie Flügel in einem spitzen Winkel zu dem ursprünglichen Bandstreifen. Die einzelnen Reihen sind mit der jeweils benachbarten Reihe über Knoten 10 verbunden, die als nicht aufgetrennte und nicht gestreckte Abschnitte des ursprünglichen Bandes zwischen den Gitterelementen jeder Reihe sitzen, und die etwa die doppelte Breite wie die jeweiligen Gitterelemente aufweisen. Diese Gitterelemente zwischen den Knoten überdecken Abschnitte von solchen Kanten des ursprünglichen Streifens, die von diesem abgetrennt und wenigstens um das l,2fache der ursprünglichen Länge gestreckt wurden.
Für diese Streckvorgänge brauchbare Bleibleche besitzen eine Stärke von etwa 0,9 bis 1,27 mm. Die dünneren Bleche werden dabei vorwiegend für negative Akkumulatorenplatten und die stärkeren Bleche für positive Akkumulatorenplatten eingesetzt. Die Breite

ίο der einzelnen Gitterelemente kann zwischen etwa 0,64 mm und 2,0 mm variieren. Gitterelemente mit einer Querschnittsfläche von mindestens 0,78 mm² sind für negative Gitter mit großer Maschenfläche nötig, während die positiven Gitter, insbesondere in der Nähe der zur Stromsammlung dienenden Kopfleiste, beträchtlich stärker sind, und zwar aus Gründen der Stromleitfähigkeit und der Korrosionsbeständigkeit.

Bei dem Herstellverfahren wird, wie in der linken Häiite der Fig.θ zu sehen, ein dünner, schmaier Streifen 40 aus Blei in die Zweifach-Streckmeiallvorrichtung eingeführt. Einzelheiten dieser Vorrichtung sind in den Fig. 10 bis 12 gezeigt. Dabei sind in Fig. 10 in Seitenansicht zunächst die eine Hin- und Herbewegung ausführenden fortschreitenden Werkzeuge 72, die feststehenden Schneideinrichtungen 74 und die Lagerung 76 zu sehen, auf welcher der Streifen 40 vorgeschoben wird.

Die Draufsicht auf die Lagerung 76 in Fig. 11 zeigt die oberen Flächen 98 der fortschreitenden Werkzeuge 72, deren Bewegung durch Aussparungen in der Lagerung 76 nach oben und nach unten erfolgt. In der Schnittansicht nach F ig. 12 ist auch das (in Fig. 10 nicht dargestellte) gestreckte Gitter (Gitterelemente 8 und Knoten 10) dargestellt. Der sich in den Fig. 10 und 11 von links nach rechts bewegende Streifen 40 kommt zunächst in Eingriff mit Führungen 70, welche den

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Werkzeuge 72 und Schneideinrichtungen 74 ausrichten. Die Führungen 70 bewegen sich durch den gemeinsamen Werkzeughalter 78 synchron mit den fortschreitenden Werkzeugen 72. Der Werkzeughalter 78 wird durch (nicht dargestellte) Antriebseinrichtungen bewegt. Der Streifen 40 läuft auf der Oberfläche der Lagerung 76, die an der Halterung 75 für die Schneideinrichtung mittels

45. Bügeln 77 befestigt ist, wobei die bereits gestreckten Abschnitte während der Abwärtsbewegung von den Werkzeugen 72 abgestreift werden. Die feststehenden Schneideinrichtungen 74 werden durch Halteteile 82 fest an dem stationären Block80 gehalten (Fig. 12) und die Schneidkanten 84 ■ der Schneideinrichtungen '4 trennen in einem Schälschnitt jeweils parallel zur Kante Gitterelemente von dem Streifen 40 ab, wenn die sich hin- und herbewegenden fortschreitenden Werkzeuge 72 die Seitenkanten des Streifens 40 nach oben gegen die Schneideinrichtungen andrücken.

Die Oberseite 86 der Werkzeuge 72 ist so ausgebildet daß beim Vorbeigehen an den stationären Werkzeugen 74 nicht nur das Gitterelement von der Seitenkante des Streifens abgeschnitten, sondern dieses auch gestreckt wird. Dabei erweist sich besonders die in Fig. 10 dargestellte Keil- oder Halbrauten-Form als besonders geeignet Bei jeder Aufwärtsbewegung der Fortschreitwerkzeuge 72 wird eine Hälfte jeder Maschenöffnung 16 für die Paste ausgebildet während die andere Hälfte bei der Verformung der nächstfolgenden Reihe von Gitterelementen 8 entsteht

Wenn entsprechend F i g. 1 auch ein unterer durchgehender Rand 14 erwünscht ist wird beim Abschneiden

der ersten Gitterelemente von dem Streifen 40 nur geschnitten, jedoch nicht nennenswert gestreckt Aus diesem Grund sind nach den Führungen 70 zunächst nur Fortschreitwerteeuge 88 mit flachem Oberteil vorgesehen (Fig. 10). Bei einer derartigen Ausbildung neigt jedoch das entstehende Gitter durch die Einwirkung des unteren Streifenrandes 14 dazu, sich zu verbiegen und sich deshalb in der Streckvorrichtung zu verklemmen, ,bevor die gesamte Streckeinrichtung durchlaufen ist. '-•".Aus diesem Grund ist eine Eingreifeinrichtung 90 zum ''Ausrichten der Kanten an einem Paar gegenüberliegender Fortschreitwerkzeuge 72 etwa in der Mitte der aufgereihten Werkzeuge vorgesehen. Wie F i g. 12 zeigt, geschieht die Ausrichtwirkung der Eingreifwerkzeuge 92 auf zweierlei Weise, wobei jede für sich oder in Kombination miteinander angewendet werden kann. Zunächst werden die Knoten 10 von den aufeinanderfolgenden Maschen während des nach oben gerichteten Schneidens des Fortschreitwerkzeuges 72 zwischen den schräglaufenden Oberflächen 91 des Eingreifwerkzeuges 90 und 83 der Halteeinrichtung 82 geführt, so daß die einzelnen Gittermaschen nur in dem relativ schmalen Zwischenraum 93 zwischen diesen beiden Blechen verlaufen. Dazu wird die Höhe des Eingreifwerkzeuges 90 so eingerichtet, daß sie sich an den unteren Rand anlegt (Fig. 12) und ihn nach oben drückt, so daß eventuell schon ausgebildete Verbiegungen ausgezogen werden.

Bei den negativen Gitterplatten mit relativ großen Maschenöffnungen 16 sind im Bereich des Randes zusätzliche Knoten 10' und zusätzliche Gitterelemente 8' vorhanden (F i g. 6), und dazu sind am Ende der Werkzeugreihe Fortschreitwerkzeuge 92 vorgesehen, wie Fig. 10 zeigt, und diese formen jeweils bei einem Arbeitsgang zwei Gittermaschen geringerer Größe bei jedem Schneidvorgang aus. Je nach der Anzahl der eingesetzten geänderten Werkzeuge 92 kann so eine beliebige Anzahl von Reihen engerer Gittermaschen erzeugt werden.

Statt der früher bei derartigen Einrichtungen vorgesehenen Hartmetallwerkzeuge werden bei der beschriebenen Einrichtung aus lufthärtendem Werkzeugstahl bestehende Werkzeuge 72 und 92 verwendet. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Seitenflächen 96 der Schneideinrichtungen 74 und die oberen Flächen 98 der Fortschreitwerkzeuge 72 und 92 sich im zu schneidenden Blei so festfressen, daß kein Gleiten mehr erfolgt Die Seitenflächen % wurden so bearbeitet, daß die bei der Bearbeitung zurückbleibenden Marken in der gleichen Richtung verlaufen, in der die Bewegung der Werkzeuge 72 bzw. 92 erfolgt Die Flächen 98 wurden mit einem Läppmittel Nr. 60 poliert um eine feinbearbeitete Oberfläche zu erhalten. Es können auch die Oberflächen 96 in dieser Weise fertigbearbeitet werden, jedoch ist es bei der genannten Ausbildung der Bearbeitungsmarkierungen nicht mehr nötig.

Zur »Schmierung« bei diesen Schneidvorgängen werden die Werkzeuge und Schneideinrichtungen mit normalem Leitungswasser besprüht Dabei ergab eine Spieleinstellung von ca. 0,04 mm zwischen den Werkzeugen und Schneideinrichtungen bei einer Vorschubgeschwindigkeit von ca. 15,2 m/min noch bei 10% der durchgeführten Schneidvorgänge einen Bruch der Gittermaschen. Bei Einstellung von 0,064 mm Spiel und Vorschubgeschwindigkeiten von ca. 55 m/min trat dagegen praktisch kein Bruch mehr auf.

Nach diesem Streckvorgang ohne Einwirkung auf die Knoten 10 werden die entstandenen Gitterabschnäte allmählich nach unten in die Ebene des ursprünglichen Bleistreifens 40 geführt, und zwar dient dazu ein gekrümmtes Umlenkteil 60 (Fig.9, Fig. 13, 14, 15). Unter dieses gekrümmte Umlenkteii werden die nach dem Streckvorgang etwa die Form eines V aufweisenden Seitenflügel des Gitters mit Hilfe einer Walze 41 geführt, die, wie Fi g. 13 am besten zeigt, abgeschrägte Seitenabschnitte 104 besitzt. Fig. 13 zeigt strichpunktiert den Zustand des Gitterstreifens nach dem Verlassen des Streckäbschnittes, und es ist zu sehen, daß die gestreckten Seitenflügel 66 (strichpunktförmig eingezeichnet) sich zunächst an die Einlaßseite 64 des Umlenkteils anlegen und durch die Krümmung desselben etwa in die gleiche Ebene wie der zentrale Abschnitt 42 geführt werden, so daß am Austrittsende 100 des gekrümmten Umlenkteils 60 die ebenfalls strichpunktiert eingezeichnete Lage 66' erhalten wird. Es bleibt eine schwache Verbiegung an der Stelle 102 in der Nähe des zentralen Ahsrhnitte«: 42 zurück, und dies wird durch die mit etwa 15° geschrägten Seitenabschnitte 104 der Walze 41 berücksichtigt. Das zylindrische Mittelstück 106 der Walze 41 und die Außenfläche der darunter liegenden Vorschubwalze sind mit einer Riffelung versehen, um den zentralen Abschnitt 42 des Streifens zu erfassen und vorzuschieben. Nach diesem Vorgang liegen die Knoten 10 in einer Fläche, die einen kleinen Winkel von etwa 2° bis 4° zu der Ebene des zentralen Abschnitts 41 bildet

Auf diesen Richtvorgang erfolgt ein gleichmäßiges Strecken der Gitter dadurch, daß jede Gittermaschenreihe erfaßt und von dem Zentralabschnitt 41 weggezogen wird. Dadurch werden die Knoten 10 etwas gedreht und die einzelnen Maschen so verformt, daß die kleinere Achse der Masche (senkrecht zum zentralen Abschnitt) verlängert und die größere Achse (parallel zum zentralen Abschnitt) verkürzt wird. Bei negativen Platten mit großmaschigen Gittern wird ein Verhältnis kleinerer zu größerer Achse von mindestens ca. 0,7 angestrebt, während die kleinermaschigen Gitter für die positiven Platten ein solches Verhältnis ve· mindestens ca. 0,9 erhalten. Dadurch wird der gesamte Gitterabschnitt um eine Länge gestreckt die gleich der Summe der Längenzunahme der kleineren Achsen der Maschen in den jeweiligen Gittermaschenreihen ist

Das wird dadurch erreicht, daß der nun ausgerichtete Gitterstreifen zwischen zwei Nachstreck- und Formwalzen 44 (F i g. 16, F i g. 17) eingeführt wird, welche die Gitterabschnitte etwa senkrecht zu dem nicht gestreckten zentralen Abschnitt 42 strecken. Dieses Walzenpaar 44 enthält eine untere Walze mit einer Vielzahl von kegelstumpf- oder pyramidenförmigen Erhebungen 46, die jeweils in die Maschen des Gitterabschnittes eingreifen. Die gegenüberliegende obere Walze 48 ist mit einer dicken elastischen Oberflächenschicht 108 aus Polyurethan versehen, weiche eine Vielzahl von Aussparungen 110 enthält, die so ausgerichtet sind, daß sie die kegelstumpf- bzw. pyramidenstumpfförmigen Erhebungen 46 aufnehmen. Die elastische Oberfläche 108 legt sich an die Gitterelemente und die Knoten 10 an und streift diese nach unten, bis sie sich vollständig der Form der Erhebungen 46 angepaßt haben, so daß eine gleichförmige Streckung erzielt wird.

Im Anschluß daran wird das Gitter zwischen zwei Abflachwalzen 18 hindurchgeführt, deren Mantel aus Stahl mit einer Härte Rc 48—52 besteht, und die einen Abstand voneinander besitzen, der ca. das 13fache der Stärke des ursprünglichen Bleistreifens 40 beträgt Dadurch werden die Knoten 10 weiter um ca. 6° bis 15"

gedreht und gleichzeitig die nach außen vorstehenden Kanten der Knoten eingeebnet. Dadurch wird die Endstärke der Plattengitter eingestellt. Der bis dahin etwa rechtwinklige Querschnitt des Knotens 10 wird :(Fig. 5) zu einem polygonalen Querschnitt verändert, und dabei die Seitenflächen 22 der Knoten 10 parallel zu der Ebene des Gitters ausgebildet. Der Abstand der Seitenflächen 22" beträgt danach mindestens das ti 3fache, jedoch wesentlich weniger als das doppelte der ^Stärke des zurückbleibenden Kopfabschnittes 4. Durch ■dieses Verdrehen und Abflachen erfolgt eine mechanische Druckbeanspruchung des Knotens, jedoch in einer solchen Weise, daß keine Beschädigung des Gitterabschnittes hervorgerufen und keine Lebensdauerverkürzung der Gitterplatten verursacht wird.

Nach diesem Abflachvorgang werden die Plattengitter kontinuierlich mit aktiver Paste versehen, und zwar werden die Gitterplatten auf ein Förderband 52 mit aufgelegten perforierten Papierstreifen aufgebracht und ,unter einer Pastenabgabe-Einrichtung 54 durchgeführt, welche Paste um die Gitterelemente herum aufbring. Daraufhin erfolgt ein Abdecken mit einem zweiten Papierstreifen 56, und die soweit fertiggestellte Platte wird durch Walzen 58 geleitet, wodurch die erforderliche Stärke eingestellt wird. Die Paste wird dann getrocknet, die Kopfteile 4 und die Ansätze 6 werden aus dem zentralen Abschnitt 42 ausgebildet, die beiden Gitterplattenstreifen voneinander getrennt und schließlich jeder Streifen zu Einzelplatten aufgeteilt.

Die F i g. 1 zeigt ein Plattengitter 2 vor dem Beschichten mit Paste, und hier ist das Stromsammler-Kopfteil 4, der Ansatz 6 und der untere Rand 14 zu sehen. Wie gezeigt, wird der Streifenabschnitt 12 des Gitters aus einer Vielzahl von Gitterelementen 8 und Knoten 10 gebildet. Diese begrenzen eine Vielzahl von Maschen 16. Die Abflachwalze 18 ist strichpunktiert eingezeichnet.

In den F i g. 2 und 4 ist die Ausbildung des gestreckten Plattengitters vor der Bearbeitung durch die Abflachwalzen 18 gezeigt, und es ist zu sehen, daß die Kanten 20 der Knoten 10 über die Stärke des Kopfteiles 4 herausstehen, und daß dis Knoten gegenüber der Senkrechten zur Haupt-Gitterebene einen kleinen Winkel A bilden. Die F i g. 3 und 5 zeigen das durch die Abflachwalzen 18 bearbeitete Plattengitter, und das durch die Abflachwalzen 18 bearbeitete Plattengitter, und es ist zu sehen, daß nun die entsprechenden Kanten der Knoten 10 einen größeren Winkel B gegenüber der Hauptebene des Plattengitters einnehmen, und daß die Kanten 20 nun zu Seitenflächen 22 gewalzt wurden. Der anfänglich etwa rechtwinklige Querschnitt des Knotens 10 ist nun durch die Hinzufügung der Seitenflächen 22 zu einem polygonalen Querschnitt geworden. Die Gitterplatten können nun nach F i g. 7 bis zur Höhe der Seitenflächen 22 angefüllt werden; es ist jedoch auch eine (nicht dargestellte) »Überpastung« dieser Seitenflächen möglich.

Fig.6 zeigt das Oberteil eines Plattengitters, wie es bei negativen Platten eingesetzt wird.

In Fig. 7 und 8 ist eine fertiggestellte Platte 24 dargestellt mit einem in der beschriebenen Weise hergestellten Gitter 26, das mit einer Paste 28 versehen ist, die Fasern aus Polypropylen oder Polyacrylnitril enthält. Statt der bis zu den Seitenflächen 22 gehenden Pastenanfüllung kann die Paste, wie bereits erwähnt, auch diese Seitenflächen noch überdecken. Auf die mit Papier eingebundene gepastete Gitterplatte ist ein üblicher Separator 32 für Akkumulatoren (z. B. aus gesintertem PVC) aufgelegt. Der Separator wird meist durch Falten des PVC-BIattes um die Unterkante der Platte und Verschweißen Her SrMtpnkanten Id gphilHpt Trennstäbe 36 an der Außenseite des Separators 32 dienen zur Abstandhaltung zwischen der dargestellten Akkumulatorplatte 24 und der benachbarten negativen Platte, damit eine Zirkulation des Elektrolyten nicht gehindert wird. In F i g. 8 ist ein kurzer Bruch 38

dargestellt, der bei Überbeanspruchung des Knotens 10 während des Streckvorganges entstehen kann, und der bei starkem Strecken während der Bearbeitung des Gitters eine Verkürzung der Lebensdauer der Platte herbeiführen kann.

Bei einer praktischen Ausführung wurde ein Plattengitter für eine negative Akkumulatorenplatte aus einem •Streifen 40 mit einer Breite von 60,5 mm und einer Stärke von 1,02 mm aus Blei-Kalzium-Zinnlegierung (0,065% Ca, 0,7% Sn) hergestellt. Beide Längskanten des Streifens 14 wurden gestreckt, so daß zwei gestreckte Gitterabschnitte 66 gebildet wurden, zwischen denen der zentrale Abschnitt 42 verblieb. Dabei wurden Gitterelemente mit einer Breite von 1,27 mm erzeugt, die durch Knoten mit einer Breite von 2,54 mm verbunden waren. Es wurden 10 Reihen von Gittermaschen erzeugt und eine untere Kante 14 gebildet, so daß ein Gitter mit 34 Maschenabschnitten bei einem Gitterabschnitt von 127 χ 140 mm² entstand. Nach dem Strecken wurde in der beschriebenen Weise eine Nachformung mit einer Abschrägung von 15° der Seitenteile 104 der Walze 41 durchgeführt, und bei der Bearbeitung mit den Streck- und Formwalzen 44 wurde der Gitterabschnitt weiter um jeweils 635 mm in Querrichtung des Streifens 40 vergrößert Durch die Bearbeitung mittels der Abflachwalzen 18 wurde ein Abstand der Seitenflächen 22 von ca. 1.4 mm eingestellt, d. h. die Knoten wurden um ca. 1,1 mm abgeflacht

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Gittern für Blei-Säure-Akkumulatoren durch Durchfuhren eines länglichen Bleiblechstreifens zwischen zwei Reihen von konvergierenden Werkzeugen und Schneideinrichtungen unter Bildung von zwei sich längs erstreckenden vernetzten Streifenabschnitten mittels Streckmetallformungsarbeitsweisea, die an einen nicht gestreckten zentralen Abschnitt des Streifens angrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander die vernetzten Abschnitte (12) in praktisch dieselbe Ebene wie der nicht gestreckte Abschnitt (42) des Streifens gebracht werden, die vernetzten Abschnitte gestreckt werden unter Bildung von durch die Vernetzungen eingeschlossenen Maschenöffnungen vorbestimmter Breite, und die vernetzten Abschnitte so zusammengedrückt werden, daß die diagonal gegenüberliegenden Kanten .20) der Knoten (10), welche benachbarte Reihen von Vernetzungen miteinander verbinden, und welche von den Hauptebenen der vernetzten Abschnitte hervorragen, abgeflacht werden, so daß die 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 Dicke des Streifens, aber wesentlich weniger als das Zweifache der ""Hcke des Streifens reduziert werden.

2. Verfahren zur Herstellung von Elektrodenplatten für Blei Säure-Akkumulatoren aus den nach Anspruch 1 hergestellten Gittern, bei dem der Streifen unter Bildung von einzJnen Elektrodenplatten geteilt wird, dadurch gekennzeichnet, 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 Platten unterteilt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen unter Bildung der vernetzten Abschnitte gestreckt wird, während der Streifen, die Werkzeuge und die Schneideinrichtungen in Wasser gebadet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenöffnungen (16) bis zu einer vorbestimmten Breite nachgestreckt werden, indem die vernetzten Abschnitte (12) in Längsrichtung zwischen rniteinanuer wirkenden positiven und negativen Nachstreck- und Formwalzen (44) durchgeführt werden, wobei die positive Walze Reihen von kegelstumpfartigen, pyramidenförmigen Frhebungen (46) zum Eingriff in die Maschenöffnungen der Vernetzungen besitzt, und die negative Walze (48) eine elastische Oberflächenschicht (108) mit Reihen von Aussparungen (110) zur Aufnahme der Erhebungen (46) 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 (40) durch die Walzen geführt wird, gleichförmig gestreckt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzten Abschnitte durch Durchführen unter einer Umlenkeinrichtung und dann unter einer Walze nach unten gefaltet werden.

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

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Knoten, sobald die 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. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dis 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. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, diß sie umfaßt: eine Metallstreckvorrichtung, 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 Längsabschnitte des Streifens, die einen mittleren, nicht gestreckten Abschnitt hiervon flankieren, periodisch gestreckt werden; ein gekrümmtes Umlenkteil (60), das am Abgabeende der Werkzeuge und Schneide nrichtungen 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 Umlenkteii 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 "on kegelstumpfartigen, pyramidenförmigen Erhebungen (46) aufweisen, die in die einzelnen Maschenöffnungen 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 negativen Walze eingerichtet sind und sie auf eine vorbestimmte Dicke zusammendrücken.

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. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, 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.