DE2825093C3 - Vorrichtung zum Aufnehmen, Ausrichten und Festhalten von Plattenpaketen für Bleiakkumulatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen von Plattenblöcken für Bleiakkumulatoren in einer dem Grundriß eines Blockkastens angepaßten Kassette zur Anbringung von Polbrücken mit Spannelementen, die zwischen den Plattenblöcken eingreifen.

In der Batteriefertigung werden gewöhnlich sechs Plattenpakete, von denen jedes komplett aus positiven und negativen Elektroden mit zwischengefügten Separatoren besteht, unter Freilassung schmaler Zwischenräume zu einem Blockverband zusammengestellt und zur Vermeidung von unnötigem Ausschuß bis zur endgültigen Einbringung in den Blockkasten vorerst außerhalb desselben weiter verarbeitet.

Eine Haltevorrichtung, die es gestattet, einzelne Plattensätze zwischen jeweils paarweise angeordneten Trennwänden aufzunehmen, wobei jeweils die eine Trennwand zwecks Einstellung der Wandabstände beweglich angeordnet ist, wird in der DEAS 10 91 636 beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung ist dazu bestimmt, jeweils die Polbrücken an einzelne Plattensät-/e anzubringen.

Oft werden jedoch alle Plattenpakete vor dem Angießen oder Anschweißen von Polbrücken und Zellenverbindungen zueinander so positioniert, wie es ihrem spateren Einbaustand im Blockkasten entspricht. Die Zwischenräume zwischen den Plattenpaketen müssen dabei so bemessen sein, daß sie später von den Zellentrennwänden exakt ausgefüllt werden.

Zur Aufnahme und Vorfixierung der Plattenpakete während ihrer Schlußbearbeitung sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen der gesamte Blockverband mittels Spannelementen, welche von den Seiten her in die Zwischenräume zwischen den Plattenpaketen eingreifen, fest gehaltert ist und sich den Bearbeitungswerkzeugen in günstiger Lage darbietet.

Im allgemeinen sind derartige Vorrichtungen als Kassetten gestaltet und dabei dem Grundriß des Blockkastens angepaßt Eine solche Kassette mit pneumatisch wirkenden Spannelementen wird in der DE-OS 25 54 069 beschrieben. Das Einspannen der Plattenpakete ist aber auch mit mechanischen Spannelementen, die beispielsweise mit einer Federkraft ausgestattet sind oder gemäß der DE-OS 26 55 002 durch Verkeilen eine Fixierung der Plattenpakete bewirken, möglich.

Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt darin, daß die einzelnen Spannelemente in unveränderbarem Abstand zueinander starre Wände bilden. Dadurch ist das Einfädeln der Plattenpakete in die Freiräume, die in ihrer Breite gerade nur den Zellen des Blockkastens entsprechen, schwierig. Ferner können bei Plattenblockverbänden, deren Plattenpakete größere Dickenunterschiede aufweisen, diejenigen mit geringer Dicke nicht sicher gespannt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einspannen von Plattenpaketen anzugeben, die nicht nur ein bequemes Einbringen der Pakete zwischen die Spannelemente gestattet, sondern auch bei großen Dickentoleranzen für jedes Paket einen festen Halt gewährleistet.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Abstände zwischen den Spannelementen durch Verschieben der Spannelemente vergrößerbar sind.

In ihrem grundlegenden Aufbau ist die Erfindung als eine Schiebekassette verwirklicht. Ihr allgemeines Aussehen und ihr Funktionsprinzip werden anhand der Fig. 1 bis 4 erläutert.

is F i g. 1 zeigt die Kassette in ihrem geschlossenen bzw. zusammengeschobenen Ausgangszustand. Sie besteht aus einer Grundplatte 1, auf der zwei parallel zueinanderliegende Arme 2 angeordnet sind. Diese Arme tragen verschiebbare Spannelemente 3.

so Mit besonderem Vorteil werden hierbei Spannelemente verwendet, welche aus jeweils zwei eng aneinanderliegenden vorgeformten einfachen Blattfedern , 4 bestehen. Es können jedoch auch pneumatische Spannelemente, wie sie der DE-OS 25 54 069 zu entnehmen sind, oder keilförmige Spannelemente, die beispielsweise aus der DE-PS 20 22 163 bekannt sind, verwendet werden.

Ihre Verschiebbarkeit in Längsrichtung der Arme 2 wird durch Streckelemente 5 ermöglicht. Diese vertreten hier nur symbolisch einen vollständigen Verschiebemechanismus, der in mehreren möglichen Ausführungsformen noch näher erläutert wird.

Fig. 2 gibt die Kassette im gestreckten bzw. geöffneten Zustand wieder. Der Abstand der Spannele-

^hr> mente ist dabei um ein bestimmtes Freimaß .V Tgrößert, was einer Erweiterung der gegebenen

lichten Zellenmaße im Blockkasten um eben diesen Betrag gleichkommt. In diesem Zustand kann die

Kassette bequem mit dem Plattenpaketen 6 beschickt werden.

In F i g. 3 ist die Kassette wieder zusammengeschoben; die Spannelemente sind gleichzeitig durch Zusammendrücken der aus der Kassette herausragenden Fedcrwurzeln 7 gespannt und mittels einer Arretierung 8 verriegelt In diesem Zustand wird das Angießen der Polbrücken und Zellenverbinder 9 vorgenommen.

In Fig.4 sind die Spannelemente wieder entspannt, und die Kassette ist quer zu den Längsseiten des fertigen Platienblockverbandes aufgezogen, so daß dieser frei in den darunter befindlichen Blockkasten abgesenkt werden kann.

Nach Zusammenschieben in der genannten Querrichtung und erneutem Ausziehen parallel zu den Führungsarmen 2 ist die Kassette bereit zur Aufnahme eines neuen Paketsatzes.

Bei diesen schematischen Darstellungen ist der Festpunkt der Schiebekassette an die linke Seite gelegt worden. Ebenso ist es möglich, den Festpunkt ir. den mittleren Bereich der Kassette zu verlagern.

Fig. 5 läßt in einer räumlichen Wiedergabe des Erfindungsgegenstandes zunächst die aus den Blattfedern 4 bestehenden Spannelemente 3 nebst ihrem Betätigungsmechanismus deutlich erkennen.

Die Blattfedern sind aus Federstahl gefertigt und 0,4 mm bis 2 mm, vorzugsweise ca. 1 mm, dick. Durch ihre Elastizität wird ein großflächiges Anlegen an das Plattenpaket 6 erreicht. Ihr besonderer Vorteil besteht jedoch darin, daß sie auch im gespannten Zustand dicht aneinanderliegen und nicht mehr als eine Dicke entsprechend dem Federbandmaterial, aus dem sie gefertigt sind, in Anspruch nehmen.

Das Spannelement 1 in F i g. 5 befindet sich entsprechend der schematischen F i g. 1 im entspannten Zustand. Zu seiner Betätigung dient ein zwischen die Federwurzeln 7 zweier jeweils benachbarter Spannelemente 3 einschiebbares keilförmiges Element 10. Ein guter Kontakt und eine gute Führung am keilförmigen Element JO wird einmal dadurch gewährleistet, daß die Enden der Federwurzeln nach außen hin zu Augen 11 ausgeformt sind, zum anderen dadurch, daß Schraubenfedern 12 die betreffenden Federwurzeln 7 durch das dazwischen befindliche keilförmige Element 10 hindurch miteinander verbinden.

Die Schraubenfedern 12 verleihen den Spansielementen zugleich die zur Entspannung benötigte Rückstellkraft. Die keilförmigen Elemente 10 sind zum Hindurchführen der Schraubenfedern 12 mii einem Hohlraum ausgestattet.

Die Spannung wird nunmehr durch das Abgleiten des keilförmigen Elements 10 an den Augen 11 erzeugt, die es bei seiner senkrecht zu dem Plattenblockverband gerichteten Bewegung dicht aneinanderdrückt. Die Blattfedern 4 schmiegen sich dabei großflächig und fest an die Plattenpakete 6 an. Das Spannelement ist bei dieser Position des keilförmigen Elements 10 entsprechend der schematischen F i g. 2 zugleich verriegelt, bei der in Fig. 5 abgebildeten Position des Keiles entriegelt.

Die keilförmigen Elemente 10, die gemeinsam an einem Arm 13 gehaltert sind, gleiten bei ihrer Hin- und Herbewegung unmittelbar über den Boden der Kassette. Die Bewegungsübertragung kann beispielsweise, wie in F i g. 5 angedeutet, mittels Nockenwelle in Verbindung mit Rückholfedern erfolgen. Auch ein Zahnstangenmechanismus ware geeignet ' ·

Zur Halterung und Ausrichtung der .Spannelemente sind auf dem Trägerteil 1 der Kassette, welches selbst quer zu deren Längsrichtung verschoben werden kann, parallellaufende Führungsstangen 2 fest angebracht, entlang denen die Spannelemente verschoben werden können. Die Führungsstangen können auch durch eine oder mehrere Profilschienen ersetzt sein.

Für das erfindungsgemäße Auffächern und Zusammenschieben der Spannelemente ist aber auch ein Antrieb sowohl in öffnungs- als auch in Schließungs-

lü richtung der Kassette erforderlich. Ferner muß die Auffächerung begrenzt werden. Demnach sind bei eier Schiebekassette gemäß der Erfindung diese notwendigen Funktionen in einem komplexen Verschiebemechanismus vereinigt. An diesen Verschiebemechanismus sind gegebenenfalls verschiedene Funktionselemente beteiligt.

In den Fig. 6 bis 10 sind einige Möglichkeiten zum Auffächern der Kassette dargestellt. Dabei zeigt das obere Bild die Kassette im auseinandergezogenen Zustand, das untere Bild die zusammengeschobene Kassette.

So ist es nach F i g. 6 denkbar, eine Langlochschiene 14 zu verwenden, deren Löcher 15 in bezug auf ihre einen Enden äquidistant sind, wobei sich die Lochdurchmesser jedoch in Verschieberichtung monoton um das Freimaß X verändern. Entsprechend werden die an den Zapfen 16 befestigten Spannelemente 3 bei voller Auszugslänge verschoben.

Mit einer solchen Langlochschiene 14 sind in Fig. 5 wegen ihrer speziellen Ausführungsform zwar nicht die Spannelemente direkt, wohl aber die keilförmigen Elemente 10, auf dem Arm 13 verschiebbar, verknüpft. Da jedoch die keilförmigen Elemente 10 mit jedem Spannelement eine Funktionseinheit bilden und außerdem über die Keildicke den Abstand der Spannclcmente bestimmen, hat das Verschieben der keilförmigen Elemente mittels der Langlochschiene hier den gleichen Effekt, nämlich das Auffächern und Zusammenschieben der Kassette, in Fig. 5 ist die Kassette zusammengeschoben. Durch Bewegen der Langlochschiene 14 in Pfeilrichtung wird die Kassette geöffnet.

Eine andere Möglichkeit der Kassettenstreckung ist nach F i g. 7 durch die Einschaltung einer oder mehrerer Gewindespindeln 17 gegeben. Die Spindeln können ein- oder mehrgängig ausgebildet sein, wobei die Steigung des Gewindeganges von Spindel zu Spindel um ein konstantes Maß zunimmt. Auf diese Weise werden die Spannelemente bei Drehung der gemeinsamen Spindelachse synchron in Streckrichtung verschoben, wobei sich das dem Festpunkt der Kassette nächstgelegene Spannelement am langsamsten, das vom Festpunkt am weitesten entfernte am schnellsten fortbewegt, bis ihr ursprünglicher Teilungsabstand überall um das gleiche Freimaß X zugenommen hat. Vergrößert sich die Steigungshöhe des Gewindeganges einer jeden Spindel um diesen Betrag X gegenüber der vorhergehenden, so wird der volle Kassettenauszug bereits mit einer vollen Umdrehung der gemeinsamen Spindelachse erreicht. Nimmt die Gewindesteigung weniger stark zu, sind

bü entsprechend mehr Gewindegänge an jeder Spindel erforderlich.

Fig. 8 zeigt eine weitere Möglichkeit, bei welcher Streckung und Kontraktion b/w. öffnen und Schließen der Kassette mittels .Schraubenfedern 18 erreicht

b"> werden. Durch Rohrhülsen 19 entsprechender Länge werden die Scliraubenfedern daran gehindert, sich auf kleinere Längen als das Teilungsmaß der Zwischenwände im Blockkasten /usamnien/ii/iehen. Nach F-" i p. 4

dienen teleskopartige Elemente 20 dem gleichen Zweck. Anders jedoch als bei den Schraubenfedern liegt eine exakte Begrenzung für die Streckung und das Zusammenschieben der Kassette hier in jedem einzelnen Element.

Fig. 10 gibt eine Anordnung wieder, bei der die Spannelemente ia Abständen, welche stets dem um X vergrößerten Teilungsmaß der Zellen entsprechen, an einem Schleppseil 21 befestigt sind. An den Spannelementen selbst können in Ausziehrichtung zusätzlich Distanzarme 22 fest angebracht sein. Die öffnung der Kassette wird somit durch das gestraffte Schleppseil, die Schließung durch die die Zellenteilung bestimmenden Distanzarme begrenzt.

Vergleicht man die möglichen Verschiebeelemente gemäß den Fig. 5 bis 10 miteinander, so ist die Gewindespindel von allen übrigen dadurch unterschieden, daß sie alle Funktionen, die der erfindungsgemäße Verschiebemechanismus erfordert, in sich vereinigt: sie öffnet, schließt und begrenzt.

Die Schraubenfeder nach F i g. 8 öffnet kraft Eigenspannung, schließt jedoch nicht. Auch ist ihre Dehnung beim öffnen nicht in definierter Weise begrenzt.

Der Lochlangschiene, den teleskopartigen Elementen und dem Schleppseil ist gemeinsam, daß sie beidseitig begrenzen, einen Antrieb jedoch weder zum öffnen noch zum Schließen besitzen. Dieser Antrieb läßt sich aber in zweckmäßiger Weise durch beidseitig wirkende ■> Pneumatikzylinder ergänzen. Es ist auch möglich, für den Antrieb eine nur in Öffnungsrichtung arbeitende Schraubenfeder mit einem einfachen Pneumatikzylinder zum Schließen zu kombinieren.

Als besonders vorteilhafte Losung für die Auffächern rung und deren Begrenzung hat sich bei der erfindungsgemäßen Kassette die Langlochschiene 14 angeboten. Ihre Wirkungsweise wurde bereits anhand der F i g. 5 erläutert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde das Antriebselement, der beidseitig arbeitende i^r> Pneumatikzylinder, aus der Abbildung fortgelassen. Außer diesem kommt als Antrieb gemäß der Erfindung auch die Kombination zwischen einfachem Pneumatikzylinder und Schraubenfeder in Frage.

Mit Interesse einer möglichst einfachen mechani-2" sehen Gestaltung der Kassette ist es von Vorteil, daß die Antriebselemente für das Verschieben nicht notwendigerweise in die Kassette integriert sein müssen, sondern auch extern angeordnet sein können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einspannen von Plattenblökken für Bleiakkumulatoren in einer dem Grundriß eines Blockkastens angepaßten Kassette zur Anbringung von Polbrücken mit Spannelementen, die zwischen den Plattenblöcken eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Spannelementen durch Verschieben der Spannelemente vergrößerbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente auf parallellaufenden Führungsarmen (2) parallel verschiebbar sind, die auf einer Grundplatte (1) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (3) aus jeweils zwei eng aneinanderliegenden B'attfedern (4) bestehen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (3) pneumatisch betätigbar sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebemechanismus der Kassette eine Langlochschiene (14) und einen Antrieb enthält.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebemechanismus beidseitig wirkende Pneumatikzylinder enthält.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Verschiebemechanismus von einer Kombination zwischen einfachem Pneumatikzylinder und Schraubenfeder gebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebemechanismus der Kassette aus einer oder mehreren Gewindespindeln (17) besteht, die in Streckrichtung eine zunehmende Steigung des Gewindeganges besitzen und ein- oder mehrgängig ausgebildet sind.