(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパー内に、その上部にパドルを設け、その下部に一対の充填ローラーを前後に配設し、互いに反対方向に回転する前後一対の充填ローラー間から吐出されるペースト活物質をその下方のペースト充填用開口部を介してベルトコンベヤー上の電極基板へ充填せしめるようにした蓄電池用電極基板へのペースト活物質充填装置において、前部充填ローラーの径を後部充填ローラーの径より大径となすと共に、該後部充填ローラーの上方に該後部充填ローラーと同じ方向に回転する中間供給ローラーを設けたことを特徴とする蓄電池用電極基板へのペースト活物質の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として鉛蓄電池などの蓄電池用電極基板へのペースト活物質の充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蓄電池用電極基板へのペースト活物質の充填装置としては、図３に示すように、ホッパーＡ内に、上部にパドルＢを設け、その下部に、一対の充填ローラーＣ，Ｄを前後に配設し、互いに反対方向に回転する前後一対の充填ローラーＣ，Ｄ間から吐出されるペースト活物質Ｐを活物質充填用開口部Ｅを介してコンベヤーＦにより搬送される電極基板Ｇに充填せしめるようにした構成したものが公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置は、該ホッパーＡ内のペースト活物質Ｐは、該パドルＢの矢示方向の回転により、下方へ供給されるが、該パドルＢの羽根により供給されるため、供給に波を生じ易い。従って、これに応じてその下方の前後一対の充填ローラーへ供給されるペースト活物質の供給量密度にバラツキを生ずることが回避できない。従来、かゝる不安定な供給を改善するため、各種の色々異なる形態のパドルが提案されているが、いずれも上記の不都合を充分に解消することができない。
また、前後一対の充填ローラーＣ，Ｄ間から下方へペースト活物質が吐出量に大きなバラツキなく供給されることが好ましい。しかし乍ら、パドルＢの回転により下方へ供給されるペースト活物質を受け入れる前後の充填ローラーＣ，Ｄの対向する円弧状周面間に形成されるスペースＳの上半部である入口空間部Ｓ１は、上端が最大に大きく開口し、下方に至るに従い狭い幅となり、その下端が最小の間隙が狭くなっており、いわゆる谷間の空間形状となっているため、該前後部充填ローラーＣ，Ｄ間のスペースＳの下半部Ｓ２に吐出するペースト活物質の吐出量が少なくなり、また通過しにくゝ、従って吐出力や充填圧力が弱くなり、電極基板Ｇへの充填圧力が低下したり、充填量が不足し勝ちとなる。また、その後ペースト充填された電極基板Ｇは、その前方のドクターナイフＨにより過剰なペースト活物質を掻き取られて所定量充填された電極基板が得られるが、充填電極基板からのペースト活物質の脱落が多くなるなどの不都合が生じた。従って、ペースト活物質が該入口空間部Ｓ１から該前後一対の充填ローラー間Ｓを容易に且つ吐出量を増大して通過せしめ、その下部スペースＳ２に良好に吐出され、電極基板に対し安定した充填量と充填圧力を生ずるようにすることが望まれる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はかゝる従来の技術の課題を解決し、上記の要望を満足した蓄電池用電極基板へのペースト活物質の充填装置を提供するもので、ホッパー内に、その上部にパドルを設け、その下部に一対の充填ローラーを前後に配設し、互いに反対方向に回転する前後一対の充填ローラー間から吐出されるペースト活物質をその下方のペースト充填用開口部を介してベルトコンベヤー上の電極基板へ充填せしめるようにした蓄電池用電極基板へのペースト活物質充填装置において、前部充填ローラーの径を後部充填ローラーの径より大径となすと共に、該後部充填ローラーの上方に該後部充填ローラーと同じ方向に回転する中間供給ローラーを設けたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の１例の蓄電池用電極基板へのペースト活物質の充填装置を示す。
図面で１はホッパーを示し、該ホッパー１内の上部にはパドル２が該ホッパー１の左右側壁に軸架されて矢示方向に回転自在に架設されている。
【０００６】
更に、該ホッパー１の下部に前後に充填ローラー３，４を配設し、下方へペースト活物質Ｐを下方へ吐出せしめるべく矢示のように互いに反対方向に回転自在に架設する点は従来と変わりないが、本発明によれば、該前部充填ローラー３の径を、該後部充填ローラー４の径より大径に形成することを特徴とする。多くの試験、研究の結果、該前部充填ローラー３の径は、該後部充填ローラーの１．２〜１．８倍の範囲が特に安定した強い充填力が得られることが判ったが、この範囲に限定されない。また、後部充填ローラー４の径は、１２０ｍｍ〜１４０ｍｍの範囲が好ましく一般に使用されるが、勿論、これに限定されない。
また、前部充填ローラー３及び後部充填ローラー４の周面は、その夫々の軸方向に平行に多数条の溝３ａ，…及び４ａ，…をもつローレットに形成することが好ましい。図示の例では、その溝３ａ，４ａの深さは、共に３ｍｍ程度とした。一般に、前部充填ローラー３の溝３ａの深さは０．５〜５ｍｍ、後部充填ローラー４の溝４ａは、３〜７ｍｍの範囲とすることが好ましく、強力な吐出力と充填圧力が得られる。
かくして、大径の前部充填ローラー３と小径の後部充填ローラー４との径の相異により段差Ｈを生じ、該前部充填ローラー３と後部充填ローラー４間のスペースＳの上半部Ｓ１に、従来の谷間状入口空間部の形成を消失せしめ、その代わりに、その前部充填ローラー３の後方に大きな上方から供給されるペースト活物質を受け入れる入口空間部Ｓ１を生ぜしめる。この場合、図示のように、該大径の前部充填ローラー３の中心軸を該小径の後部充填ローラー４の中心軸よりは上位のレベルに存して両者を配置することにより、その段差Ｈと該入口空間部Ｓ２を更に大きく取るようにすることが好ましい。また、前部充填ローラー３と後部充填ローラー４間のスペースＳの最も狭い部分の寸法は、１５〜４５ｍｍの範囲が好ましい。
【０００７】
更に、本発明は、上記のように、大径の前部充填ローラー３と小径の後部充填ローラー４を前後に配設することに加え、該後部充填ローラー４の上方に位置して、該パドル２の下方との中間に、ペースト中間供給ローラー５を矢示方向に、即ち、該後部充填ローラー４の回転方向と同じ方向に回転自在に、該ホッパー１の左右側壁に軸架して設けた。
【０００８】
図１では、該中間供給ローラー５としては、図２（ａ）に明示するように、その周面にスパイラル状に羽根５ａをもつ形式のスパイラルローラーを使用したものを用いたが、図２（ｂ）示のように、ローラーの周面を軸方向に多数条の平行する溝５ｂを刻成してローレットに形成したものを用いるようにしても良い。
また、該中間供給ローラー５は、該後部充填ローラー４の回転方向と同じ方向に回転せしめるときは、上方のパドル２から下方へ波状に供給されるペースト活物質の供給量のバラツキを補正し、均一な供給密度と供給量として前部充填ローラー３と後部充填ローラー４との間Ｓの上半部の入口空間部Ｓ１に供給するに役立つと共に、その下方に位置する後部充填ローラー４へペースト活物質へ移動させ且つこれに押し付けるに役立ち、その結果、該後部充填ローラー４と前部充填ローラー３間のペースト活物質のバラツキのない吐出と吐出力、吐出量を増大をもたらし、その下方のペースト活物質充填用開口部６を介して、ベルトコンベヤー７上を矢示方向に搬送される鉛格子基板などの電極基板Ｇへのバラツキの低減されたペースト活物質の充填を行うことができるようにした。この場合、少なくとも後部充填ローラー４の周面が溝の深さ３ｍｍ以上のローレットである場合は、その充填圧力は増大し、充填密度の増大した均一なペースト活物質の充填を行うことができ、電極基板が肉厚のタイプでもその裏側に回り込むので、肉薄の電極基板の場合と同じ移動の速度でも、均一且つ良好に充填された電極が得られる。
図面で８は、公知のドクターナイフを示し、上記のようにして電極基板Ｇへのペースト活物質の充填後、その上面の過剰なペースト活物質を除去し、平坦なペースト活物質の充填面に成形する点は変わりない。９は、ホッパー１の前壁１ａと、上部の該パドル２の回動軌跡と前部充填ローラー３との間のデッドスペースをなくすために、該前壁１ａの内面から内方に且つホッパー１内の全幅に亘って一体に突出せしめたデッドスペース充填壁、１０は、該前部充填ローラー３の下面とその下方を移行する電極基板へのペースト活物質の充填を防止するために前記のデッドスペース充填壁の下端から一体に突出せしめたマスキング部を示す。
【０００９】
上記本発明の装置の作動を次に説明する。
該ホッパー１内に投入されたペースト活物質Ｐは、該パドル２の矢示方向の回転により下方へ、前後一対の充填ローラー３，４に向かい供給されるが、その供給に波を生じ、その結果、その供給量や供給密度にバラツキを生ずることが避けられない。しかし乍ら、本発明によれば、該パドル２の下方で且つ該後部充填ローラー４の上方に位置して設けた中間供給ローラー５の回転により、前記の波を生じながら下方へ供給されてくるペースト活物質Ｐの供給密度や供給量のバラツキを補正し、その供給力、供給量、密度にバラツキが低減されて前後部充填ローラー３，４間に段差Ｈのある広い入口空間部Ｓ１に容易に供給されると同時に、該中間供給ローラー５の回転により、ペースト活物質Ｐは、該後部充填ローラー４の周面に押し付けるので、該後部充填ローラー４からの吐出量は増大する。
一方、前後充填ローラー３の径は、後部充填ローラー４の径より大きいので、その前部充填ローラー３の上面と後部充填ローラー４の上面との間に段差Ｈを有する広い入口空間部Ｓ１が形成されているので、その入口空間部Ｓ１に上方からのペースト活物質が流入し易くなると同時に、その段差Ｈにより前記の該パドル２の回転により上方から供給されるペースト活物質Ｐは、先ず矢示方向に回転する大径の前部充填ローラー３の上部周面に当たり誘導され、次で後部充填ローラー４の上部周面に当たり、次で該後部充填ローラー４の回転により両充填ローラー３，４間に導かれるようにしたので、前部充填ローラー３と後部充填ローラー４間からのペースト活物質Ｐの吐出量は増大し且つその間の通過は容易になるので、吐出力が増大し、而も吐出量のバラツキが低下した状態で、その下方のペースト活物質充填用開口部６を介してその下面のベルトコンベヤー７により移行する電極基板Ｇへの充填ができるので、該電極基板Ｇに対しバラツキの低減したペースト活物質の充填が行われる。
この場合、前部充填ローラー３と後部充填ローラー４の周面に上記の深さの溝３ａと４ａを夫々刻成したローレットに形成するときは、その吐出力は増大し、充填圧が増大し、強力な活物質の脱落を著しく少なくした電極基板Ｇが得られ、肉厚の電極基板でも、肉薄電極基板の場合と同じ移行スピードで裏面までペースト活物質が回り込んだ良好なペースト充填電極基板が得られる。
【００１０】
本発明の装置に使用する後部充填ローラーとしては従来のものと同じ径の、例えば、直径１２８ｍｍのものを用いる。この場合、大径の前部充填ローラーの径を該後部充填ローラーの径の１．２倍、１．５倍、１．８倍、２．２倍、２．４倍と夫々異なるものを夫々用い、また、該後部充填ローラーの上方に、図２（ａ）示のスパイラル状の中間供給ローラーを設けて成る本発明の充填装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを用いて、多数枚の電極基板に夫々ペースト活物質を充填した。比較のため、従来の装置として、前部充填ローラーの径及び後部充填ローラーの径が、共に１２８ｍｍと同じものを配設した従来の装置により、多数枚の電極基板にペースト活物質を充填した。その結果は、本発明装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅでの標準偏差は、夫々３．２５ｇ、２．６４ｇ、２．８１ｇ、３．６３ｇ、３．８９ｇであったに対し、従来装置での標準偏差は、４．８３ｇであり、本発明装置を用いることにより、電極基板に対する充填量のバラツキが極めて減少し、特に、前部充填ローラーの径が後部充填ローラーの径の１．２〜１．８倍において、充填量のバラツキの減少効果が大きくなることが認められた。
また、本発明の充填装置Ｂにより充填された電極基板と従来の充填装置により充填された電極基板とを夫々正極とし、これを負極と組み込み、自動車用鉛蓄電池を夫々製造したものを、高温（７５℃）のＪＩＳ軽負荷寿命試験（ＪＩＳ  Ｄ５３０１）を行った所、本発明の充填装置Ｂを用いて製造された電極基板を用いた電池の平均サイクル寿命は３６９４サイクルであったに対し、従来の充填装置により製造された電極基板を用いた電池の平均サイクル寿命は、３０８９サイクルであった。このことから、本発明の充填装置により製造した極板を用いた場合は、その電池の寿命が従来に比し著しく延長することが認められた。
【００１１】
【発明の効果】
このように本発明によるときは、ホッパー内の上部にパドルを設け、その下部に大径の前部充填ローラーと小径の後部充填ローラーとを、これらの充填ローラー間から下方へペースト活物質が吐出されるように互いに反対方向に回転自在に配設し、且つその後部充填ローラーの上方に該後部充填ローラーと同じ方向に回転する中間供給ローラーを設けたので、該中間供給ローラーにより上方のパドルからその下方の前部充填ローラーと後部充填ローラーの間に供給されるペースト活物質の波状の供給のバラツキを低減せしめることができると共に、後部充填ローラーへのペースト活物質の供給を増大でき、一方、大径の前部充填ローラーの後方に、小径の後部充填ローラーの上方に、段差のある広い活物質ペーストを受ける広い入口部空間を形成でき、従来のような同径の前後一対の充填ローラーにより形成される谷間状の入口部空間を解消でき、前後部充填ローラー間からのペースト活物質の吐出を容易にすると共にバラツキの減少した吐出量と充填圧力を得ることができ、その下方のペースト活物質充填用開口部を介しての電極基板へのペースト活物質のバラツキの減少した充填を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の１例の蓄電池用電極基板へのペースト活物質充填装置の中央縦断面図。
【図２】（ａ）  中間供給ローラーの１例の斜視図。
【図２】（ｂ）  中間供給ローラーの他例の斜面図。
【図３】従来の蓄電池用電極基板へのペースト活物質充填装置の中央縦断面図。
【符号の説明】
１  ホッパー                        ２  パドル
３  大径の前部充填ローラー          ４  小径の後部充填ローラー
５  中間供給ローラー
【図１】
0003574280.tif 000002
【図２】
0003574280.tif 000003
【図３】
0003574280.tif 000004