DE63336C - Maschine zum Giefsen von Gitterplatten für Sammlerbatterien - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 31: Giesserei und Formerei.

ALBERT FRANKLIN MADDEN in NEWARK (Staat New-York, V. St. A.).

Patentirt im Deutschen Reiche vom 7. October i8gi ab.

Vorliegende Erfindung betrifft Neuerungen an Giefsvorrichtungen oder Apparaten zur Herstellung von Bleigitterplatten, wie sie für Secundärbatterien geeignet sind, mit dem besonderen Zweck, für die Formirung. des Bleigerüstes das schwammige Blei nutzbar zu machen, welches sich in der Schmelzpfanne sammelt und Bleiasche genannt wird, während man früher gerade dieses Product als für den Giefsprocefs nachtheilig angesehen hat. Die Platten werden ferner nicht einfach gegossen, sondern in die gehörige Form mittelst eines Walzverfahrens gedrückt.

Die neue Giefsmaschine, welche wenig Betriebskraft erfordert, umfafst eine Heizvorrichtung, um das Blei auf der zweckmäfsigen Temperatur zu erhalten. Neu ist aufserdem die dem Zwecke angepafste Form, in welche das Bleigitter ausgeprägt wird. Das der Erfindung zu Grunde liegende Gesammtverfahren ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Fabrikation der für Secundärbatterien geeigneten Bleigerüste.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist:

Fig. ι ein verticaler Längsschnitt durch den für Maschinenbetrieb eingerichteten Apparat, theilweise in Ansicht,

Fig. 2 eine Oberansicht desselben bei abgenommenem Tiegelobertheil und Fortlassung der Gebläseanschlüsse,

Fig. 3 ein Verticalschnitt nach der Linie y-y, Fig.i.

Fig. 4 veranschaulicht in vergröfserter Schnittansicht den Mitteltheil der Fig. 3.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht der besonderen Heizvorrichtung in der Mitte der Fig. 1 in gröfserem Mafsstabe.

Fig. 6 ist eine Oberansicht der Form mit der Platte, in welche die Form eingelegt ist.

Fig. 7 und 8 sind Schnittdarstellungen bezw. nach der Linie v-v und w-w-, Fig. 6.

Fig. 9 ist eine schaubildliche Einzelansicht der beweglichen Theile der Form, wobei die festen Plattenkämme der Deutlichkeit wegen fortgelassen sind.

Fig. 10 ist eine Ansicht einer Gitterplatte nach Herausnahme aus der Form.

Fig. 11 ist eine schaubildliche Darstellung eines der festen Plattenkämme.

Es wird beiläufig bemerkt, dafs in den Zeichnungen die Form für eine bedeutend geringere Anzahl Durchbrechungen dargestellt ist, als thatsächlich bei brauchbaren Platten anzunehmen ist, beispielsweise zeigt Fig. 10 ungefähr halb so viel Gitteröffnungen, als normal ist.

Die gesammte Vorrichtung (Fig. 1, 2 und 3) baut sich auf einer Grundplatte 1 mit Wangenplatten oder Ständern 2 auf. Bei dem an einem Ende angebrachten Gestellblock 3 ist eine horizontale Querwelle 4 gelagert, welche an dem einen Ende ein Schneckenrad 5, an dem andern freiliegenden Ende eine Kurbel 6 trägt. Mittelst einer bei 5 eingreifenden Schnecke 7, die auf einer quer zu 4 liegenden Antriebswelle 8 mit der Riemscheibe 9 sitzt, erhält die Kurbelwelle Drehung. An die Kurbel 6 greift die Lenkstange 10, deren

anderes Ende zur Hin- und Herbewegung an einen besonders eingerichteten Schlitten angelenkt ist. Bei den oberen Theilen der beiden Wangenplatten 2 ist die feste Brückenplatte 11 eingelagert, deren Unterfläche eben ist und welche als Träger für wesentliche Ausrüstungstheile des Apparates dient. Der Tiegel 12 ist in ein Mantelgehäuse 13 eingesetzt, welch letzteres an die Brückenplatte 11 anschliefst. Der durch ein kurzes Rohrstück vermittelte Auslafs wird durch eine Konusscheibe 15 geregelt und führt in eine Kammer 16, die wesentlich viereckige Grundrifsform hat und in Fig. 5 im Schnitt dargestellt ist. In ihrem unteren Theil wird diese Kammer durch die ausgesparte Brückenplatte 11 gebildet, während den Raum nach oben hin der fest aufgesetzte Deckel 17 abschliefst und vervollständigt. Die Rohre 18 und ig leiten Gas und Luft zu Gebläsebrennern 20, deren drei dargestellt sind und welche in einen rohrförmigen Heizkörper 21 innerhalb der Kammer 16 münden. Dieser Heizkörper ist, wie aus Fig. 2 und 5 ersichtlich, bei dem die Flammen der Brenner aufnehmenden Theil in drei Rohre gesondert, jedoch so, dafs sich letztere bei einem hinten anschliefsenden Auslafsrohr 22 vereinigen. Der Auslafs 22 mündet nach oben, durch den Deckel 17 hindurch tretend, gegen den Boden des Schmelztiegels 12 innerhalb des Gehäuses, so dafs nicht nur die Brennerhitze zur Flüssigerhaltung, sondern auch (in der Kammer 16) zugleich die hier abgehende Hitze zur Heizung des Metallbades im Tiegel ausgenutzt wird, welches in der Kammer 16 nach Mafsgabe des beim Giefsen aufgebrachten Metalls nachfliefsen soll. Durch eine in den Deckel eingesetzte Glimmerscheibe bei der Oeffnung 23 ist man in den Stand gesetzt, den Zustand des Kammerinnern jederzeit zu beobachten.

Jenseits der Gebläseanschlüsse ist in der Kammer an dem einen Ende die quergelagerte Walze 24 eingebaut, deren nach aufsen geführte Treibwelle continuirliche Drehung erhält. Der untere Rand genannter Walze liegt wesentlich in der gleichen Horizontalebene, wie die Unterfläche der Brückenplatte 11; die Wirkungsweise ergiebt sich in Verbindung mit dem hin- und herbewegten Schlitten 27, Fig. ι und 3, wie folgt.

Der Schlitten 27, der seine Bewegung durch Kurbelschub mit Lenkstange 10 in der beschriebenen Weise erhält, ist in dem Gestell bei geeigneten Führungen für die Gleitbewegung eingepafst. Die Oberplatte 30 des Schlittens schliefst schieberartig derart genau an die untere ebene Fläche des Theiles 11, dafs sie als Boden der Kammer 16, Fig. 1, 3 und 5, dient.

Die Höhlungen 28 in dem Schlitten (unterhalb der Platte 30) sollen die Construction leichter machen, ebenso diejenigen 29 der Brückenplatte, und können beiläufig eine Erhitzung oder Abkühlung der Verbindung mit einem Rohrsystem vermitteln,, zu dem Zwecke, die Temperatur oder Flüssigkeit des Bleibades nach Bedarf zu ändern.

Nahe der Mitte der Platte 30 ist eine viereckige Aussparung vorgesehen, deren Ausbildung aus Fig. 5 und 6 ersichtlich ist. . In diese Aussparung ist die Form eingepafst, in welcher die Gitter gegossen werden. Diese Form, besteht zunächst aus einer Reihe von Plattenkämmen 31, welche mit seitlichen Ansatzklappen 32 in durchgehende Unterschneidungen am Grunde der Einpafsaussparung eingelagert sind.

Die Kämme dieser Platten werden durch in regelmäfsigen Abständen angebrachte Quereinschnitte gebildet, die somit eine Anzahl vierkantiger Dornfortsätze stehen lassen, wie in Fig. 6 ersichtlich. Die Platten werden wesentlich in Einschnittabstand mit zugekehrten Wangen eingesetzt. Die Kaminzwischenräume oder Quereinschnitte 33 sind schmal und parallelwandig bis auf eine gewisse Tiefe (1 bis ι Y₂ cm unter der Oberfläche) heruntergeführt, und erweitern sich dann zu den breiteren Einpafsausschnitten 34. Zwischen die einzelnen Kammplatten 3 1 sind je dünne Ausstofsplatten 3 5 eingefügt, die auf einen runden Bolzen 36 aufgereiht und in gehörigem Abstand durch Zwischenlagen oder Riegel 37 gehalten werden, indem deren Dicke annähernd der Stärke der Kammerplatten entspricht. Wiederum in unten erweiterten Schlitzen 38 dieser Ausstofsplatten finden quer liegende, durch alle Platten hindurchgehende Ausstofsschienen 39 Platz, welche mit den verdickten unteren Enden ein festes Einfügen in die mit den Schlitzen 38 versehenen Ausstofsplatten ermöglichen.

Das ganze System der Ausstofsplatten, der Zwischenlagen und der Ausstofsschienen, welches in Fig. 9 infolge Fortlassung der festliegenden Druckkämme besonders veranschaulicht ist, wird derart mit dem festliegenden Plattenkammsystem zusammengebaut (Fig. 4), dafs letzteres zuerst an seine Stelle gebracht wird, dafs dann die Ausstofsplatten von unten zwischen die Plattenkämme eingeschoben werden, bis nach gehöriger Uebereinstimmungslage mit den Quereinschnitten die Zwischenringe eingepafst und der Bolzen durch diese sowie die Ausstofsplatten hindurchgesteckt werden können, und dafs schliefslich in die zusammenpassenden Einschnitte von der Seite her die Ausstofsschienen eingelassen werden. Die mit 40 bezeichneten Theile (Fig. 8) sind als Ausstofsplatten wirksame Endplatten, welche von den Ausstofsplatten gehalten werden und in Verbindung mit eingeschlitzten Wangenplatten 41

die Bildung des vollen, rings um das Gitter laufenden Rahmens veranlassen.

Das so zusammengebaute System von Ausstofsplatten ist hiernach gegen die festliegenden Plattenkämme beweglich, wobei die Ausstofsschienen in den erweiterten Schlitzen der Kämme einen begrenzten Spielraum für die bezügliche Verticalbewegueg haben (Fig. 7 und 8). Eine mittelst Schraube 42 eingerichtete Anzugvorrichtung dient dazu, die Theile schliefsend an einander zu bringen (Fig. 6), und ermöglicht eine bequeme Einstellung in einer Richtung quer zu den Platterikämmen.

Der Bolzen 36, auf welchen die Ausstofsplatten in der beschriebenen Weise aufgereiht sind, steht mittelst eines als gabelartiges Joch ausgebildeten Lenkers 43 mit dem Gelenkbolzen 44 in Verbindung, welcher zwischen zwei Hebeln 45, die am Schlitten drehbar gelagert sind, als kuppelndes Glied eingeschaltet ist. Vermöge des excentrischen Angriffes des Gelenkbolzens wird eine Hubbewegung der Ausstofsplatten in Verticalrichtung zwischen den festliegenden Plattenkämmen dann veranlafst, wenn die seitlichen Hebel um ihre Drehstelle aufgekippt werden. Diese Bewegung wird zweckmäfsig mittelst eines auf der Grundplatte fest angebrachten Anlaufes 46 sowie mit Anlaufrollen 47 erreicht, die an den Enden der Hebel in der Bahn jenes Anlaufs vorgesehen sind. Sobald sich in dieser Weise der Schlitten bewegt, laufen die Rollen auf den Anlauf auf und bewirken eine auf die Ausstofsplatten übertragene Aufkippbewegung.

In Fig. ι und 2 ist ferner ein hebelartiges Werkzeug 48 ersichtlich, welches am Ende der Brückenplatte 11 eine drehbare Lagerung hat, um mittelst eines Hebels 49, an den die Stange 50 angreift, niedergedrückt werden zu können. '

Die Stange 50 erhält eine Schubbewegung unter Vermittelung des Hebels 51, der von einer Anlaufscheibe 52 der Welle 4 Bewegung aufnimmt.

Das Arbeitsverfahren mit dem Apparat stellt sich nun so dar, dafs zuerst die Schmelzpfanne 12 ganz oder zum Theil mit Blei gefüllt und dafs die Heizvorrichtung angestellt wird. Unter Einwirkung der aus dem Heizkörper entströmenden Heizgase schmilzt das Blei in der Pfanne, so dafs es durch den kurzen Auslafskanal in die Kammer 16 fliefsen kann, in welcher sich der Heizkörper und die Walze 24 befinden.

Die obere Fläche des Schlittens schliefst nun je nach der Schlittenstellung die Kammer nach unten hin so ab, dafs entweder die obere (vordere) Fläche oder die anschliefsende vertiefte in der Uebereinstimmungsstellung den Kammerboden bildet, mithin mit dem Blei in Berührung tritt. Vermöge der fortschreitenden Berührung mit stets anderen Plattenstellen wird die untere Bleischicht abgeschreckt, so dafs es seine flüssige Beschaffenheit theilweise verliert.

Dieser Umstand galt bisher als hinderlich für Vorrichtungen dieser Art, die mit dem gewöhnlichen Giefsverfahren arbeiten sollten, insofern das abgeschreckte, Bleiasche als Hauptbestandtheil aufweisende Metall, weil trägflüssig, nicht leicht in die Form fliefst und sie auch nicht gut ausfüllt. Die Bleiaschenschicht ist in Fig. 5 durch stärkeie Strichelung gekennzeichnet.

Es sei die Stellung der Theile nach Fig. 1 die Ausgangsstellung. In diesem Zeitpunkt wird das rechts gelegene Ende des Hebels 45 durch Auflaufen bei dem Anlauf gehoben, und das die Form bildende Plattensystem ist in der Stellung der Fig. 7, d. h. die Ausstofsplatten und die Querschienen sind in ihre untere Grenzstellung zurückgezogen.

Daher liegen die Zwischenräume bei den Plattenkämmen offen und füllen sich bis zur Tiefe der Ausstofsplatten und Querschienen mit Blei, sobald sie in dem Bereich der Schmelzkammer sind. Infolge Fortdrehung der Welle 4 bewegt sich der Schlitten weiter und bringt dabei die Form aus dem Bereich des Kammerbodens.

Zu gleicher Zeit erhält die Walze 24 eine gleichförmige Drehung mittelst der Treibkette 26.

Mag sich nun auch die freiliegende Form nur theilweise füllen und eine beträchtliche Menge breiig verdickten Bleies von dem Boden der Kammer mit fortnehmen, so tritt eine völlige Verdichtung und Einpressung in die Form ein, sobald dieselbe unterhalb der Walze 24 vorbeitritt.

Beim Vorschieben und Heraustreten der gefüllten Form unterhalb der Kammer veranlafst ein keilförmiger Anschlag 5 3, Fig. 5, der Kammerwandung ein vorläufiges Trennen der Bleischichten, während die Gufsfläche, sobald sie in die Bahn des oben genannten Hebelwerkzeuges 48 kommt, infolge rechtzeitiger Einstellung desselben (durch Anlauf und Schubstange) eine vollständige Glättung erfährt, so dafs die Gitterplatte nunmehr vollendet in der Form liegt. Wenn der Hub der Kurbel den Schlitten so weit vorgeschoben hat, dafs die Form vor das Hebel- oder Abstreichmesser gelangt ist, laufen die Rollen 47 an den linksseitigen Enden der Hebel bei den Anläufen 46 auf und richten mittelst des Lenkers 43 eine Hebung der Ausstofsplatten und Querschienen ein, so dafs, insofern die Plattenkämme ihre Stellung behalten, die zwischen diesen eingebettete fertige Gitterplatte herausgehoben wird, um entweder von Hand oder mittelst mechanischer Fördervorrichtungen abgeführt zu werden. Während der Kurbelarm durch die

Mittellage hindurchschlä'gt, beginnt der Schlitten seine Rückwärtsbewegung in die Stellung der Fig. i. Zunächst bleiben dabei die Ausstofsplatten nebst den Querschienen in gehobener Lage und werden erst gesenkt, wenn die rechts gelegenen Rollen der Kipphebel in den Wirkungsbereich der Anläufe 46 kommen. Alsdann nimmt das Plattensystem der Form die in Fig. 1 sowie in Fig. 7 in gröfserem Mafsstabe ersichtliche Stellung ein. Vermöge der continuirlichen Kurbeldrehung wiederholen sich die Vorgänge in der Weise, dafs bei jedem Vorwärtshub das Blei in die Form gewalzt, abgestrichen und das fertige Gitter aus der Form gehoben wird, und dafs bei dem Rückwärtshub sich die Form wieder unter die Schmelzkammer einschiebt, während die beweglichen Theile der Form in die für das Einfliefsen des Metalls geeignete Stellung zurückgezogen werden.

Insofern es vortheilhaft ist, bei Secundärbatterien die positiven und negativen Platten von verschiedener Stärke herzustellen, wird beabsichtigt, Platten verschiedener Stärke mit ein und derselben Vorrichtung der beschriebenen Art anzufertigen, indem man den Hub der beweglichen Theile der Form einrichtet. Dies kann leicht dadurch erzielt werden, dafs man Rollen 47 verschiedenen Durchmessers an denjenigen Hebelenden 45 auswechselbar aufsetzt, deren Aufkippbewegung den Hub des Ausstofssystems bestimmen (in Fig. 1 rechts dargestellt). Dagegen mögen die Rollen auf der anderen (linken) Seite unauswechselbar und von gleicher Gröfse bleiben, da die von ihnen aufgenommene Hubbewegung, nur zur Heraushebung der fertigen Platte aus der Form dient.

Wiewohl die Anwendung der Walze lediglich den Zweck hat, dem von selbst in die Form fliefsenden Metall auch die Bleiasche enthaltende Schicht einzuverleiben, so wird dadurch nebenbei eine das Festwerden begünstigende Verdichtung unter Zuhülfenahme eines Bleiüberschusses erzielt, ganz abgesehen von dem Grade der Flüssigkeit des Metallbades.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Maschine zum Giefsen von für Sammlerbatterien bestimmten Gitterplatten, dadurch gekennzeichnet, dafs die mit beweglichen Ausstofsplatten und -Schienen eingerichtete Gufsform durch Kurbelschub unter eine, flüssiges Blei aufnehmende Schmelzkammer abwechselnd als Boden eingeschoben wird, um unter Mitwirkung einer das Blei in die Form pressende, in der Schmelzkammer umlaufenden Walze die Bleifüllung bis zur Tiefe der zurückgezogenen Ausstofsplatten aufzunehmen, welche nach Freilegung und Abstreichung der Giefsform heraustreten, so dafs die fertigen Platten aus der Form gehoben werden.
2. 2. An der Vorrichtung nach Anspruch 1. eine mit einer Schmelzpfanne in Verbindung stehende und mittelst eines besonderen eingebauten Heizkörpers erhitzte Schmelzkammer mit Schiebboden, der durch den die Form tragenden Schlitten gebildet wird, welche aufserdem eine drehbare Walze eingelagert enthält, deren Walzfläche mit der Oberfläche der Form bündig liegt.
3. 3. An der Vorrichtung nach Anspruch 1. ein Abstreicher zur Glättung der fertig aus dem Giefsprocefs hervorgehenden Platte, be-, stehend aus einem jenseits der Kammer drehbar angeordneten Hebelmesser, welches mittelst Hebels und Schubstange bei der zurückgehenden Gufsform zur Anlage gebracht wird.
4. 4. An der Vorrichtung nach Anspruch 1. die Construction der Giefsform aus fest am Schlitten gelagerten Plattenkämmen (31) mit nach unten verlängerten Quereinschnitten einerseits und aus einer zwischen diesen herausschiebbaren Ausstofsvorrichtung andererseits, welche im wesentlichen aus den auf einem Schubbolzen aufgereihten Zwischenplatten (35) und den dieselben verbindenden Querschienen (38) in Eingriff mit den genannten Quereinschnitten besteht.
5. 5. An der Vorrichtung nach Anspruch 1. ein an dem Schlitten drehbarer doppelarmiger Hebel (45), welcher durch Anläufe während der Schlittenbewegung verstellt wird und das Ausstofsen der fertigen Platte veranlafst.
6. 6. An der Vorrichtung nach Anspruch 1. die Heizung der Schmelzkammer und eigentlichen Schmelzpfanne mittelst rohrförmiger, in erstere eingebauter Glasgebläse, wobei die in einem gemeinsamen Rohr sich vereinigenden Heizgase unterhalb der Schmelzpfanne ausmünden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.