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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reparatur eines Akkumulators, der zumindest zwei elektrisch leitende Pol-Anschlussstücke aufweist, wovon zumindest eines mit einer Akkumulator-
Platte verbunden ist, umfassend eine Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen, weiche ein Übertragungsglied zur Übertragung der Rüttelbewegungen auf das Pol-Anschlussstück aufweist.
Akkumulatoren können nach ihrer Entladung durch Zuführen von elektrischem Strom wieder aufgeladen werden. Während des Entladevorganges eines Bleiakkumulators, der bekanntlich zumindest eine Blei- und eine Bleidioxid-Platte beinhaltet, bildet sich aus dem Schwefelsäure-
Elektrolyt Bleisulfat, welches sich jeweils an beiden Platten ablagert und für welches im unteren
Bereich des Akkumulators ein Sumpf vorgesehen ist, in den das Bleisulfat absinken sollte. Das verbrauchte Material bleibt aber nach und nach zwischen Abscheidern und Bleiplatten des Akku- mulators stecken und bildet dadurch Zellschlüsse.
Aufgrund der Zellschlüsse werden die betroffenen Zellen unterladen, während an den restli- chen, in Serie geschalteten Zellen eine höhere Spannung und somit Oberladung auftritt. Zusam- men bewirkt dies eine starke Verkürzung der Lebensdauer bzw. eine Zerstörung der Akkumulato- ren.
In der US-PS-3 923 550 wird ein Zink-Luft-und ein Silber-Zink-Akkumulator beschrieben.
Letzterer umfasst ein mit Elektrolyt gefülltes Gefäss und eine plattenförmige Zink-Anode und eine plattenförmige Kathode, welche in den Elektrolyten ragen. Die Zink-Anode ist in einer elastischen
Halterung und einer elastischen Muffe gelagert und mit einem Vibrator verbunden, der die Anode während des Aufladevorganges in mechanische Schwingungen versetzt. In der Einleitung der
US-PS-3 923 550 wird die Problematik der Ausbildung von Zink-Kristallen während des Auflade- vorganges dargelegt, welche von der Anode zur Kathode überwachsen und damit Kurzschlüsse im
Akkumulator verursachen können. Zur Lösung dieses Problems wird eben die Vibration entweder der Trennwand zwischen Anode und Kathode oder der Anode selbst vorgeschlagen.
Die zur
Erzeugung dieser Vibrationen vorgesehenen Vibratoren sind jedoch fest mit den genannten Bautei- len des Akkumulators verbunden, womit der Einsatz dieser Vibratoren auf genau diesen Akkumula- tor beschränkt ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art anzugeben, mit der das abgelagerte Material an den Akkumulatorplatten auf technisch einfache
Weise und ohne Störung des Betriebs der Akkumulatoren verringert bzw. beseitigt werden kann, um so den Austausch von Akkumulatorzellen vermeiden zu helfen. Die anzugebende Vorrichtung soll so ausgestaltet sein, dass sie nicht auf den Einsatz bei einem einzigen Akkumulator beschränkt ist, sondern auf einfache Weise bei jedem beliebigen Akkumulator verwendet werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewe- gungen mit einem Handgriff verbunden ist, über welchen Handgriff die Einheit zur Erzeugung von
Rüttelbewegungen mit dem Übertragungsglied auf das Pol-Anschlussstück aufsetzbar ist.
Die mit Hilfe der Rüttelbewegungen erzeugten Schwingungen führen zu einer Unterbrechung bzw. Beseitigung der Zellschlüsse im Inneren des Akkumulators, wodurch an allen Zellen des so reparierten Akkumulators die richtige Ladespannung anliegt und es weder zu einer Unter- noch zu einer Oberladung derselben kommen kann. Der Reparaturvorgang kann dabei ohne Abklemmen des Akkumulators oder Ausbau der Zellen durchgeführt werden, weil die Rüttelbewegungen über das Pol-Anschlussstück von aussen zugeführt werden können und diese sich auf die Akkumulatorplatten nach innen übertragen. Aufgrund des dabei sich ergebenden Schwingungszustandes der Akkumulatorplatte wird das auf dieser abgelagerte Material abgelöst und die Zellschlüsse dadurch aufgehoben. Um diesen Effekt zu erreichen, ist eine bestimmte Schwingungsart und Intensität notwendig.
Die Einwirkungsdauer ist je nach Batterietyp jedoch variabel. Das Übertragungsglied kann entweder vorübergehend mit dem Pol-Anschlussstück verbunden oder nur auf dieses angepresst werden.
Mit dem Handgriff kann die erfindungsgemässe Vorrichtung vom Anwender ohne weiteres zu jedem beliebigen Akkumulator gebracht werden. Während des Betriebes der Vorrichtung kann diese am Handgriff gehalten und das Übertragungsglied der Vorrichtung auf das Pol-Anschlussstück gedrückt werden, sodass sich ein inniger Kontakt zur Übertragung der Rüttelbewegungen herstellen lässt und ein Abgleiten des Übertragungsgliedes sich vermeiden lässt.
Da eine Übertragung der bei der Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung auftretenden Vibrationen auf den Anwender vermieden werden soll, kann gemäss einem weiteren Merkmal der
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Erfindung vorgesehen sein, dass die Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen über ein, vorzugsweise aus zumindest einer Feder gebildetes, Schwingungsdämpfungs-Element mit dem
Handgriff verbunden ist.
Das Schwingungsdämpfungselement wandelt die in Richtung des Handgriffes weitergeleitete
Schwingungsenergie in Formänderungsarbeit und schwächt die am Handgriff auftretenden Vibrati- onen so weit ab, dass keine schädigenden Wirkungen für den Anwender entstehen können.
Insbesondere kann eine Variante des Schwingungsdämpfungs-Elements darin bestehen, dass dieses zwei an ihren jeweils einen Enden mit den Enden des Handgriffes verbundene Federn umfasst, die mit ihren jeweils anderen Enden mit einer Verbindungsplatte verbunden sind.
Jedes Ende des Handgriffes ist somit über eine dämpfende Feder mit dem schwingenden Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung verbunden.
Eine weitere Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass die Verbindungsplatte über eine weitere Feder mit zumindest einem schraubenförmig gewickelten Teil mit der Einheit zur Erzeu- gung von Rüttelbewegungen verbunden ist. Diese Feder-Längsglied schwächt ebenfalls entste- hende Schwingungen ab.
Schliesslich kann vorgesehen sein, dass die weitere Feder über eine an der Einheit zur Erzeu- gung von Rüttelbewegungen festgeklemmte Verbindungsschelle mit derselben verbunden ist.
Dadurch ergibt sich eine feste Verbindung zwischen der Einheit zur Erzeugung der Rüttelbewe- gungen und der weiteren Feder.
Eine besonders effektive und wirkungsvolle Beseitigung der Zellenschlüsse ergibt sich gemäss einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, dass die Frequenz der Rüttelbewegungen im Bereich von 10 kHz bis 20 kHz liegt.
Dabei hat auch Amplitude bzw. Intensität und die Dauer der aufgebrachten Rüttelbewegungen einen Einfluss auf das Ergebnis der Reparatur. Die Rüttelbewegungen können je nach Type und
Bauart des Akkumulators während unterschiedlich langer Zeitspannen ausgeführt werden.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen durch ein rohrförmiges Element gebildet ist, das in seinem Inneren einen
Rüttelgenerator aufweist, und dass an einem Ende des rohrförmigen Elements das Übertragungsglied angeordnet ist.
Durch die rohrförmige Gestalt kann die Einheit zur Erzeugung der Rüttelbewegung sehr nahe an das entsprechende Pol-Anschlussstück herangeführt werden, weshalb nur geringe Übertragungsveriuste entstehen und die Wirksamkeit der Rüttelbewegungen entsprechend hoch ist.
Eine kritische Stelle der erfindungsgemässen Vorrichtung bildet der Übergang von der Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen zum Pol-Anschlussstück. Um eine Anpassung des Übertragungsgliedes an die verschiedenen Arten von Pol-Anschlussstücken zu ermöglichen, ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Übertragungsglied eine Schelle zur Fixierung auf dem rohrförmigen Element umfasst, und dass die Schelle mit einer Klemmvorrichtung zur Aufnahme eines Adapter-Teils verbunden ist, welches Adapter-Teil an die Form des jeweiligen Pol-Anschlussstückes angepasst ist, sodass das Adapter-Teil auf das Pol-Anschlussstück aufsetzbar ist. Auf diese Weise können verschiedene Adapter-Teile in die erfindungsgemässe Vorrichtung eingesetzt und verwendet werden.
Eine solche Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, dass das Adapter-Teil einen Sechskant-Fortsatz aufweist. Dieses Adapter-Teil ist besonders für Pol-Anschlussstücke mit einer entsprechenden Innensechskant-Ausnehmung geeignet.
Für Anschlussstücke mit einer Querbohrung kann es gemäss einer weiteren Ausführungsform vorteilhaft sein, ein Adapter-Teil vorzusehen, das einen U-förmigen Bügel aufweist, dessen Schenkel jeweils eine Bohrung zum Hindurchführen eines Sicherungs-Splintes aufweisen.
Die für die Erzeugung der Rüttelbewegungen erforderliche Energie kann zugeführt werden, indem gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung in das andere Ende des rohrförmigen Elementes eine elektrische Anschlussleitung für den Rütteigenerator mündet.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, dass die Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen durch einen Vibrator gebildet ist. Ein solcher im Handel erhältliche Vibrator ist bereits mit einem Rüttelgenerator ausgestattet und eignet sich daher für den Aufbau einer erfindungsgemässen Vorrichtung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestell-
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ten Ausführungsbeispiele eingehend erläutert. Es zeigt dabei
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vor- richtung ;
Fig. 2 einen Schrägriss einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung und
Fig. 3,4, 5 und 6 Bestandteile der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Reparatur eines Akkumulators 7, der ein elektrisch leitendes
Pol-Anschlussstück 6 aufweist, welches mit einer nicht dargestellten Akkumulatorplatte im Inneren des Akkumulators 7 verbunden ist. Die Anzahl der im Akkumulator vorhandenen Platten und Zellen unterliegt für die Zwecke der Erfindung keiner Einschränkung.
Grundsätzlich tritt das Problem von Zellenschlüssen hauptsächlich bei Blei-Akkumulatoren auf, die erfindungsgemässe Vorrichtung kann aber auch für andere Akkumulator-Typen verwendet werden.
Erfindungsgemäss umfasst die Vorrichtung eine Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen 1, weiche ein Übertragungsglied 5 zur Übertragung der Rüttelbewegungen auf das Pol-Anschluss- stück 6 aufweist. Unter Rüttelbewegungen werden dabei mechanische Schwingungen beliebiger
Art verstanden, die mittels des Übertragungsglieds 5 auf das Pol-Anschlussstück 6 und über dieses auf die mit diesem verbundene Akkumulator-Platte übertragen werden können.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist die Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen durch ein rohrförmiges Element 1 gebildet, das in seinem Inneren einen nicht dargestellten
Rüttelgenerator aufweist, welcher das rohrförmige Element 1 während des Betriebs zu
Schwingungen anregt. Aufgrund der Schwingungen löst sich das beim Entladevorgang durch einen elektrolytischen Prozess entstehende, auf den Akkumulatorplatten sich ansammelnde und die Zellenschlüsse verursachende Material von den Platten des Akkumulators ab und der
Innenwiderstand der Akkumulatorzelle nimmt wieder einen Wert innerhalb des vorgesehenen Toleranzbereichs an. Auf diese Weise kann die Lebensdauer des Akkumulators beträchtlich gesSigeFdez der Rüttelbewegungen liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 kHz bis 20 kHz.
Es hat sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, wenn die Rüttelbewegungen wiederholt werden und zwischendurch für bestimmte Zeitintervalle abgesetzt werden, um den Loslösungsprozess des auf der Platte abgelagerten Materials zu fördern. Die Reparaturintervalle betragen je nach Akkumulatortype mehrere Wochen bis zu mehreren Monaten.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist das die mechanischen Schwingungen übertragende Übertragungsglied 5 an einem Ende des rohrförmigen Elements 1 angeordnet.
In das andere Ende des rohrförmigen Elementes 1 mündet eine elektrische Anschlussleitung 2 für den Rüttelgenerator.
Die Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen 1 ist mit einem Handgriff 9 verbunden, über den diese mit dem Übertragungsglied 5 auf das Pol-Anschlussstück 6 aufsetzbar ist. Durch Niederdrücken des Handgriffes 9 wird verhindert, dass das Übertragungsglied 5, das in Stosskontakt mit dem Pol-Anschlussstück 6 steht, während des Betriebes der erfindungsgemässen Vorrichtung vom Pol-Anschlussstück 6 springt.
Zum Schutz des Anwenders ist die Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen 1 über ein, vorzugsweise aus zumindest einer Feder gebildetes, Schwingungsdämpfungs-Element 4,8 mit dem Handgriff 9 verbunden, wodurch verhindert wird, dass die entstehenden Vibrationen beim Anwender Gelenkschäden hervorrufen können.
Dabei ist das Federverhalten der verwendeten Federn so auf die Rüttelbewegungsfrequenz abgestimmt, dass diese die Energie der hochfrequenten Schwingungen zu einem grossen Teil aufnehmen und nicht an den Anwender weiterleiten.
Das Schwingungsdämpfungs-Element 4,8 ist über eine Verbindungsschelle 3 mit dem rohrförmigen Element 1 verbunden.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen durch einen Vibrator 1 gebildet ist, der z. B. in seinem Inneren einen Motor mit Unwucht-Verhalten aufweist und der über die elektrische Anschlussleitung 2 gespeist ist. Der Vibrator 1 Ist während des Betriebs direkt mit einem spannungsführenden Akkumulator-Pol verbunden.
Um Stromstösse vom Anwender abzuhalten, sind geeignete Isolierungsmassnahmen bzw. eine galvanische Trennung vorzunehmen, die z. B. darin bestehen können, dass für die Erzeugung der
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hochfrequenten Speisespannung ein Umformer Verwendung findet.
Die Erzeugung der Rüttelbewegungen ist aber nicht auf die Verwendung eines bestimmten Vibrators beschränkt, sondern kann mittels anderer geeigneter Vorrichtungen erfolgen.
Da unterschiedliche Akkumulator-Typen mit verschiedenartigen Pol-Anschlussstücken 6 existieren, ist es notwendig, das Übertragungsglied 5 an das jeweilige Anschlussstück anzupassen. Zu diesem Zweck umfasst das Übertragungsglied 5 in Fig. 2 eine Schelle 11 zur Fixierung desselben auf dem Vibrator 1 und einen an die Form des Pol-Anschlussstückes 6 angepasstes Adapter-Teil 12.
Die Schelle 11 ist dabei mit einer Klemmvorrichtung 10 (Fig. 2, Fig. 4) zur Aufnahme des AdapterTeils 12 verbunden, in die das Adapter-Teil 12 mittels einer Schraube 21 eingeklemmt ist.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Adapter-Teils 12 mit einer Platte 20 zum Einklemmen, das einen U-förmigen Bügel 14 aufweist, dessen Schenkel jeweils eine Bohrung 15,16 zum Hindurchführen eines Sicherungs-Splintes 17 aufweisen.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform des Adapter-Teils 12 bestehend aus einer Platte 20 mit einem an dieser angeschweissten Sechskant-Fortsatz 13, der in eine entsprechende Ausnehmung eines Pol-Anschlussstückes einsetzbar ist.
Jede andere, im Bereich des Könnens eines Fachmanns liegende Ausführungsform eines Adapter-Teils 12 ist denkbar.
Die Schelle 11 ist über eine Schraube 22 mit einer in Fig. 2 nicht sichtbaren Gegenmutter fest mit dem Vibrator 1 verbunden.
Am anderen Ende des Vibrators 1 ist die Verbindungsschelle 3 über Schrauben 23 und Gegenmuttern durch Klemmung fest mit dem Vibrator 1 verbunden. Über die Verbindungsschelle 3 ist das Schwingungsdämpfungs-Element mit dem Vibrator 1 verbunden, weiches zwei an ihren jeweils einen Enden mit den Enden des Handgriffes 9 verbundene Federn 8 umfasst, die mit ihren jeweils anderen Enden mit einer Verbindungsplatte 18 verbunden sind. Ihrerseits ist die Verbindungsplatte 18 über den Mittelteil einer weiteren, U-förmigen Feder 4 (Fig. 3) mit zwei schraubenförmig gewickelten Teilen 19 mit der Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen 1 verbunden.
Sowohl die Federn 8 als auch die U-förmige Feder 4 dienen der Schwingungsdämpfung gegenüber dem Anwender, der den Vibrator 1 mit Hilfe des Handgriffes 9, der in Fig. 2 in Form eines Gummischlauches ausgeführt ist, gegen das Pol-Anschlussstück 6 drückt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Reparatur eines Akkumulators (7), der zumindest zwei elektrisch leitende
Pol-Anschlussstücke aufweist, wovon zumindest eines mit einer Akkumulator-Platte verbun- den ist, umfassend eine Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen (1), welche ein Ü- bertragungsglied (5) zur Übertragung der Rüttelbewegungen auf das Pol-Anschlussstück (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewe- gungen (1) mit einem Handgriff (9) verbunden ist, über welchen Handgriff (9) die Einheit zur Erzeugung von Rüttelbewegungen (1) mit dem Übertragungsglied (5) auf das Pol-
Anschlussstück (6) aufsetzbar ist.