CH437447A - Vorrichtung an einem Vielzellen-Akkumulator zum Füllen einer Mehrzahl von Zellen - Google Patents

Description

      Vorrichtung        an    einem     Vielzellen-Akkumulator    zum Füllen     einer    Mehrzahl von Zellen    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einem       Vielzellen-Akkumulator    zum Füllen einer Mehrzahl von  Zellen mit Flüssigkeit durch die mit möglichst     einfachen     Mitteln in allen Zellen     ein    gleicher Füllstand, der für die  einwandfreie Funktion des Akkumulators wesentlich ist,  erzielt werden soll.  



  Es sind verschiedene Ausführungen von Füllvorrich  tungen bekannt, die das Ziel verfolgen, die Kontrolle des  Flüssigkeitszustromes und des     Füllniveaus    eines viel  zelligen Akkumulators zu erleichtern.     Diese    Vorrichtun  gen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie     bewegliche     Teile, wie Schwimmer, Ventile und Dichtungen enthal  ten, welche durch Abnützung und Verschmutzung in ihrer  Funktion beeinträchtigt werden, und sodann ihre Auf  gabe nicht mehr erfüllen können. Ausserdem erlauben  diese Vorrichtungen, nur eine beschränkte Anzahl von  ein bis drei Zellen gleichzeitig zu füllen, wobei die die  Zellen abschliessenden Stopfen zum Teil entfernt und  wieder eingesetzt werden müssen.  



  Die Erfindung verfolgt demgegenüber das Ziel, eine  Füllvorrichtung zu schaffen, die ihre Aufgabe ohne me  chanisch zu bewegende Teile erfüllt und das gleichzei  tige Füllen einer grossen Anzahl von     Akkumulatorzellen     von einer einzigen     Einfüllstelle    aus ermöglicht, ohne dass  die Stopfen der einzelnen Zellen entfernt zu werden  brauchen. Der Verzicht auf bewegliche Teile     beruhrt    dabei  auf der Ausnutzung hydrostatischer     Gesetzmässigkeiten,     denen das Füllmedium infolge der Leitungsanordnung  unterworfen ist.  



  Die Füllvorrichtung gemäss der Erfindung ist da  durch gekennzeichnet, dass jede Zelle mit einem den     Zel-          leneinlass    nach aussen abschliessenden, zur Aufnahme  eines Flüssigkeitsvorrates eingerichteten Raum in Ver  bindung steht, und die Räume einer Mehrzahl von Zellen  miteinander und mit einer gemeinsamen     Einfüllstelle    ver  bunden sind, wobei in jede Zelle von oben bis zur Höhe  des     Flüssigkeits-Sollniveaus    ein Rohr hineinragt, das  während des Füllens zur Entlüftung mit der Atmosphäre  in Verbindung steht, und dessen unteres Ende bei Ein  tauchen in die Flüssigkeit einen Luftabschluss der Zelle  und damit das Beendigen des Füllens herbeiführt.

      In bevorzugter Ausbildung der Erfindung können die  mit der zentralen     Einfüllstelle    in Verbindung stehenden  Räume von jeweils einem auf jedem Zellendeckel ange  ordneten Füllstopfen umschlossen     sein,    der über Öffnun  gen im     Stopfenboden    mit dem Zelleninnenraum in Ver  bindung steht, und durch den Raum kann     zweckmässig     das in die     einzelne    Zelle hineinragende Entlüftungsrohr  hindurchgeführt sein, dessen Oberkante an dem mit einer       Luftaustrittsöffnung    versehenen Deckel des Stopfens an  liegt.  



  In weiterer Ausgestaltung kann vorteilhaft die Ein  füllstelle als Behälter mit einem innerhalb des     Behälters     angeordneten     Überlaufrohr    ausgebildet sein, wobei das  Abstandsmass von der     Füllstopfenunterkante    bis zur  Oberkante des     Überlaufrohres    kleiner als die Gesamt  länge des Entlüftungsrohres ist, wodurch unter Ausnut  zung des     hydrostatischen    Gleichgewichts der in der Zu  leitung sowie im Entlüftungsrohr bei Erreichen des Soll  niveaus sich bildenden Flüssigkeitssäulen ein     gleichmäs-          siges    Füllen aller Zellen auf ein vorgegebenes Sollmass  ohne Überfüllen einer Zelle erzielbar ist.  



  Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin,  dass sämtliche an die     Einfüllstelle    angeschlossenen Zellen  gleichzeitig gefüllt werden, ein Überlaufen der     einzelnen     Zellen aber ausgeschlossen ist, da ein besonderer Über  lauf an der     Einfüllstelle    selbst vorgesehen ist.  



  Weiterhin ist von besonderem Vorteil,     dass    in weite  rer Ausgestaltung der Erfindung der     becherartige    Ein  füllbehälter aus vorzugsweise durchsichtigem Material in  einer solchen Höhe, die der vorgeschriebenen Niveau  höhe innerhalb der     einzelnen    Zelle entspricht, eine Mar  kierung aufweisen kann, durch die eine Beendigung des  Füllvorganges erkennbar ist, wenn nämlich im     Einfüll-          behälter    kein Absinken der Flüssigkeit mehr beobachtet  werden kann. Der     Einfüllbehälter    selbst kann auch aus  serhalb des Akkumulators angeordnet sein.  



  Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen  Füllvorrichtung ist anhand der Zeichnung im folgenden  näher beschrieben. Es zeigen:       Fig.    1 eine     schaubildliche    Darstellung eines Akku  mulators mit zwei Füllstellen für je 20 Zellen,           Fig.    2 einen     Vertikalschnitt    durch den     Einfüllbehälter     und den oberen Teil einer Zelle mit dem die Zelle     ab-          schliessenden    Stopfen sowie die diese Teile verbindende  Leitung,       Fig.    3 eine Ansicht des     Einfüllbehälters    gemäss Pfeil  richtung A.  



  Gemäss     Fig.    2 weist die Füllvorrichtung einen     becher-          artigen        Einfüllbehälter    2 aus durchsichtigem Material  mit einem Eintrittsstutzen 3 und einem Austrittsstutzen 4  auf.     Innerhalb    des Behälters ist ein     Überlaufrohr    5 ange  ordnet, und ein Deckel 6 mit Entlüftungsloch     schliesst     den     Behälter    oben ab. Eine     Kontrollmarke    7 in Höhe  der Oberkante des     überlaufrohres    ist an der Behälter  wandung angebracht.

   Eine     Verteilleitung    8 verbindet den       Einfüllbehälter    mit den Füllstopfen der     einzelnen    Zellen.  Jeder Füllstopfen weist einen in den Zellendeckel einge  schraubten     Stopfenboden    9 mit dem Entlüftungsrohr 10  auf, die zusammen ein aus säurefestem Material, wie  Polystyrol oder PVC-hart oder anderen geeigneten säure  beständigen Kunststoffen oder     Kunststoffmischpolymeri-          saten,    hergestelltes Teil bilden.

       Im        Stopfenboden    9 be  finden sich Durchgangsbohrungen 11, deren gesamter       Durchflussquerschnitt    gleich demjenigen des in den obe  ren Teil des Stopfens einmündenden Zuleitungsrohres 12  ist. Auf den     Stopfenboden    ist     ein    Deckel 13 aus elasti  schem und säurefesten Material,     z.B.    Polyäthylen oder  geeigneten Elastomeren mittels eines     Wulstrandes,    der  über einen entsprechend ausgebildeten     Wulstrand    des       Stopfenbodens    greift, aufgestülpt, wodurch ein luftdichter  Abschluss des     Stopfeninnenraumes    entsteht.

   Dieser     Dek-          kel    weist auf der Mittelachse in     Verlängerung    des Ent  lüftungsrohres eine Bohrung 14 zum Luftaustritt auf.  



  Die Höhenmasse     Hl    und     H,    weisen auf für die Funk  tionsweise wesentliche, konstruktiv einzuhaltende     Grös-          sen    hin, wobei     Hl    kleiner oder höchstens gleich     H2        sein     darf.  



  Die Wirkungsweise der Füllvorrichtung ist folgende:  Die Flüssigkeit strömt zunächst direkt vom Eintritts- zum       Austrittstutzen    des     becherartigen    Behälters und durch  die     Verteilrohre    zu den     einzelnen    Füllstopfen, wo sie  durch die Bohrungen in dessen Boden in die Zellen ge  langt. Die Luft innerhalb der Zelle kann dabei durch  das Entlüftungsrohr entweichen, jedoch nur solange, bis  der Flüssigkeitsspiegel bis an die Unterkante des Ent  lüftungsrohres angestiegen ist und dieses einzutauchen  beginnt.

   Das sich dann über dem Flüssigkeitsspiegel bil  dende Luftpolster verhindert ein weiteres Ansteigen des  Niveaus, überträgt jedoch den Druck der über dem Stop  fenboden befindlichen Flüssigkeitssäule mit der Wirkung,  dass die Flüssigkeitssäule nur im Entlüftungsrohr weiter  ansteigt und sich hierdurch eine Flüssigkeitssäule von  gleicher Höhe wie über dem     Stopfenboden    einstellt, die       im    hydrostatischen Gleichgewicht mit der vorgenannten  Flüssigkeitssäule über dem     Stopfenboden    steht.

   Gemäss  dieser Gleichgewichtslage ist anhand der Zeichnung er  sichtlich, dass unter der Bedingung     Hl     <      H,    ein Niveau  anstieg bis höchstens zum oberen Rand des Überlauf  rohres 5 erfolgen     kann,    ein Überlaufen der Flüssigkeit  bei den Stopfen aber ausgeschlossen ist. Sobald kein Ab  sinken der Flüssigkeit     im        becherartigen        Einfüllbehälter     mehr beobachtet werden kann, ist der Füllvorgang be  endet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung an einem Vielzellen-Akkumulator zum Füllen einer Mehrzahl von Zellen mit Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zelle mit einem den Zellen- einlass nach aussen abschliessenden, zur Aufnahme eines Flüssigkeitsvorrates eingerichteten Raum in Verbindung steht und die Räume einer Mehrzahl von Zellen mitein ander und mit einer gemeinsamen Einfüllstelle verbun den sind, wobei in jede Zelle von oben bis zur Höhe des Flüssigkeits-Sollniveaus ein Rohr hineinragt, das wäh rend des Füllens zur Entlüftung mit der Atmosphäre in Verbindung steht,

   und dessen unteres Ende bei Eintau chen in die Flüssigkeit einen Luftabschluss der Zelle und damit das Beendigen des Füllens herbeiführt. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der mit der gemeinsamen Einfüllstelle in Verbindung stehende Raum von einem diesen in sich einschliessenden, auf jedem Zellendeckel angeordneten Füllstopfen gebildet ist, in den einerseits die Abzwei gung der gemeinsamen Zuleitung einmündet, und der andererseits über öffnungen im Stopfenboden mit dem Zelleninnenraum in Verbindung steht,

   und durch den Raum ferner das in die einzelne Zelle hineinragende Ent lüftungsrohr hindurchgeführt ist, dessen Oberkante an dem mit einer Luftaustrittsöffnung versehenen Deckel des Stopfens anliegt. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllstelle als ein becherartiger Behälter mit einem innerhalb des Behälters angeordneten überlaufrohr ausgebildet ist, und das Abstandsmass von der Füllstopfenunterkante bis zur Oberkante des Überlaufrohres kleiner als die Gesamt länge des Entlüftungsrohres ist,

   wodurch unter Ausnut zung des hydrostatischen Gleichgewichts der in der Zu leitung sowie im Entlüftungsrohr bei Erreichen des Soll niveaus sich bildenden Flüssigkeitssäulen ein gleichmäs- siges Füllen aller Zellen auf ein vorgegebenes Sollmass ohne Überfüllen einer Zelle erzielbar ist. 3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass der becherartige Einfüllbehälter aus vorzugsweise durchsichtigem Material in Höhe der Ober kante des Überlaufrohres eine Kontrollmarke zur An zeige der richtigen Füllstandshöhe aufweist. 4.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die öffnungen im Stopfenboden zu sammen einen Durchflussquerschnitt aufweisen, der gleich dem Querschnitt der in den Füllstopfen einmündenden Zuleitung ist. 5. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die @öffnungen im Stopfenboden so eng dimensioniert sind, dass die Kapillarkraft der Flüssigkeit das Aufsteigen von Blasen verhindert. 6.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Füllstopfen aus einem in den Zel lendeckel eingeschraubten, Stopfenboden und Entlüf tungsrohr umfassenden Teil aus formstabilem säurefestem Material mit einem oberen Wulstrand und einem zum Aufstülpen über den Wulstrand und Dichtschliessen aus elastischem und säurefestem Material hergestellten Dek- kel mit einem unteren Wulstrand besteht. 7. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass das formstabile, säurefeste Material aus Kunststoff oder Kunststoffmischpolymerisaten be steht. B.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass das elastische, säurefeste Material aus natürlichen oder synthetischen Elastomeren besteht. 9. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das untere Ende des Entlüftungs rohres glockenförmig erweitert und mit Schikanen gegen das Mitreissen von Flüssigkeit durch austretende Luft versehen ist. 10. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Entlüftungsrohr als Führung für einen Säurestandsanzeiger ausgebildet ist. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der becherartige Einfüllbehälter ausserhalb des Akkumulators angeordnet ist.