Die Erfindung betrifft ein galvanisches Element mit einem an einem Ende offenen Becher und einem Verschlussglied aus isolierendem Material, das in dieses Ende eingesetzt ist und am Umfang einen dichtenden Teil aufweist, welcher über einen axial begrenzten Bereich an der inneren Oberfläche des Bechers anliegt.
Elemente mit einem alkalischen Elektrolyten werfen Dichtungsprobleme bezüglich des Behälters auf. in dem die Bestandteile des Elementes einschliesslich des Elektrolyten enthalten sind. Leckage des flüssigen Elektrolyten verursacht Beeinträchtigungen des Elementes und führt zu einem beschädigten Aussehen, welches Zweifel darüber hervorruft, welche Lebensdauer und welchen Wert das Element noch hat. Daher soll die Abdichtung vollständig gegen Leckage sichern. Dies ist jedoch schwierig zu erreichen, wenn ein Kunststofformteil als unter Druckbeanspruchung stehende Dichtung dient. Eine solche Druckdichtung unterliegt nämlich Kriechvorgängen.
thermischen Formänderungen und einer Reihe anderer Einflüsse, die für das Kunststoffmaterial charakteristisch sind und Leckage zulassen.
Daher wurden bereits Schritte unternommen, eine verbesserte Abdichtung zwischen metallenem Becher und dem Formkörper aus plastischem Material, der als Deckeldichtung dient, zu schaffen. indem das offene Ende des Bechers über das Verschlussglied aus plastischem Material umgebördelt wurde, nachdem die Bestandteile des Elementes in den Becher eingebracht waren. jedoch garantieren auch solche umgebördelten Becher nicht absolut eine betriebssichere Abdichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher. eine verbesserte Dichtung anzugeben. bei der Kriechvorgänge. thermische Formänderungen und andere charakterisierende Erscheinungen von Kunststoffmaterial kompensiert werden, die sonst den Dichtungsdruck beeinflussen und dadurch die Betriebsbedingungen der Dichtung und deren Wirksamkeit verändern.
Das erfindungsgemässe galvanische Element ist dadurch gekennzeichnet. dass sich das Verschlussglied über den gesamten Innenquerschnitt des Bechers erstreckt und dass in den dichtenden Teil des Verschlussgliedes ein Mittel eingesetzt ist.
das den dichtenden Teil an den axial begrenzten Bereich des Bechers andrückt. so dass das Verschlussglied mit dem Becher eine druckdichte Verbindung bildet.
Das genannte Mittel besteht vorzugsweise in einem druckerzeugenden Federelement, wie beispielsweise einem vorgespannten Federwickel oder Federring und wirkt als ein dauernd ,-on innen Druck ausübendes Element gegen den dichtenden Teil. beispielsweise einen Dichtring oder einen Dichtflansch. deren äussere Oberfläche dadurch und durch die Umbördelung des offenen Endes des Bechers gegen die Innenfläche des Bechers gedrückt wird. so dass eine in zwei Richtungen unter Druck stehende Abdichtung gebildet ist.
Das druckerzeugende Element. welches in Radialrichtung federnd elastisch ist, ist vorzugsweise in Axialrichtung steif, so dass es als eine feste Rückenversteifung dient, gegen die der
Dichtring oder der Dichtflansch zusätzlich in Axialrichtung gedrückt werden kann, um eine verbesserte Abdichtung zu erzielen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein zylindrischer
Becher zur Aufnahme der Bestandteile des Elementes vorgesehen, welcher innen eine umlaufende Rast aufweist, die als Sitz für das Verschlussglied und damit den Dichtring dient.
Dann ist die Öffnungskante'des Bechers über das Verschlussglied umgebördelt und nach unten gepresst, so dass der Becher im Bereich oberhalb der Rast vollständig verschlossen ist. Das freie Ende des Bechers oberhalb der Rast bildet damit im Zusammenwirken mit dem Verschlussglied eine gegen hohen
Druck widerstandsfähige Abdichtung.
Während bei bekannten Elementen, die im Handel nicht schnell genug abgesetzt werden können, eine Beeinträchtigung der Abdichtung infolge Temperaturschwankungen und Kriechvorgängen des plastischen Dichtungsmaterials auftreten, führt die gemäss der Erfindung verbesserte Dichtung zu einer längeren Lagerfähigkeit, wenn die Elemente nicht auf andere Weise beeinträchtigt werden.
Das vorgespannte Federelement kompensiert diesen folgend Kriechvorgänge oder andere Bewegungen des Verschlussgliedes aus plastischem Material. Dabei ist am Umfang des Verschlussgliedes vorzugsyveise als zvlindrischer Fortsatz ausgebil det, der beim Umbördeln des offenen Endes des Behälters im Zusammenhang mit den diesen verschliessenden letzten Fertigungsschritten gegen die Innenwand des Behälters gepresst wird. Der vorgespannte Federring ist dabei vorzugsweise dazu eingesetzt. um sich in einer einen ständigen radial nach aussen gerichteten Druck ausübenden Anlage gegen die innere Oberfläche dieses zylindrischen Fortsatzes zu befinden.
Wenn dann die Oberkante des Bechers über die Aussenkante des Verschlussgliedes umgebördelt wird, wird der zylindrische Vorsprung dicht zwischen dem umgebördelten Teil des Bechers und der vorgespannten Feder zusammengedrückt, so dass der sich von beiden Seiten auf den zylindrischen Vorsprung auswirkende Druck dauernd erhalten bleibt und so aus Kriechvorgängen und thermischen Formänderungen herrührende Änderungen der Abmessungen des Verschlussgliedes kompensieren kann. Darüber hinaus wird der durch das umgebördelte Ende des Bechers ausgeübte Druck durch einen weiteren Druck unterstützt. der aus einer zusätzlichen Umbördelung einer äusseren Ummantelung herrührt, die den Becher umgibt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Elementes. das einen Metallbecher als Behälter für die Bestandteile des Elementes und ein Verschlussglied aus Kunststoff mit einem konzentrischen. federelastischen, zylindrischen und am Umfang befindlichen ringförmigen Teil als Dichtung gegenüber der inneren Oberfläche des Bechers aufweist und welches dadurch gekennzeichnet ist. dass zwischen dichtendem Teil und Becher eine druckdichte Verbindung gebildet wird, indem ein radial zusammengedrückter und dadurch vorgespannter. geschlitzter Federmetallring beim Zusammensetzen des Elementes in den dichtenden Teil eingesetzt wird und dass dann das Element verschlossen wird.
so dass durch den Federring ständig ein Druck auf den dichtenden Teil ausgeübt wird, der ihn gegen die innere Oberfläche des Bechers drückt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die auf der Zeichnung dargestellt sind.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Elementes in teilweise aufgeschnittener Form:
Fig. 2 eine teilweise Ansicht gema ss Fig. 1 mit einer anders ausgebildeten Dichtung:
Fig. 3 eine axiale Schnittansicht einer weiteren Ausfüh rungsform einer Dichtung mit einem Druckring und
Fig. 4 die Dichtung gemäss Fig. 3 mit herausgenommenem
Druckring.
Das in Fig. 1 dargestellte Element 1(, enthält eine negative
Elektrode 12. die sich nach unten in das negative Elektroden material 14 erstreckt und mit einem verbreiterten Kopf 16 versehen ist. welcher als Träger für den den negativen Pol bildenden Deckel 18 dient. Der Deckel 18 wird beim Zusam menbau des Elementes mit dem Kopf 16 der negativen Elek trode 12 verschweisst.
Das negative Elektrodenmaterial ist in einem dieses umge benden Separatorbeutel 20 enthalten, der seinerseits von einem zylindrischen Ring von Depolarisatormaterial 22 umge ben ist. das an einem zylindrischen Metallbecher 71 anliegt.
welcher als Behälter für die einzelnen Bestandteile des Ele mentes dient.
Der Becher 24 ist am Boden unter Ausformung eines koaxialen Vorsprunges 26 geschlossen, der als ein Pol des Elementes dient. Das andere Ende des Bechers 24 ist ursprünglich offen und mit einer innen umlaufenden Rast 28 versehen, die als Sitz für einen oberen Abschlussring 30 aus plastischem Material dient, welcher mit einem federnd vorgespannten, umlaufenden, metallenen Federring 32 versehen ist
Wenn die Teile und aktiven Bestandteile des Elementes in dem Becher 24 untergebracht sind, wird der Abschlussring 30 in das noch offene obere Ende des Bechers und auf die Rast 28 eingesetzt.
Dabei sind die Abmessungen so gewählt, dass der Abschlussring in relativ fester Reibverbindung mit dem oberen Teil des Bechers 24 oberhalb der Rast 28 und mit der Rast 28 selbst steht.
Der in Fig. 1 dargestellte Abschlussring 30 hat im grossen und ganzen die Form einer Kreisscheibe mit einem zentralen Körper 34, dessen Dicke ausreicht, um ihm eine genügende Quersteifigkeit zu geben, so dass er sich gegen seitlich auf die Dichtung einwirkende Druckkräfte wie ein fester Körper verhält. Ferner ist dem Körper 34 durch entsprechende Bemessung eine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegen äussere Belastungen durch eine zentrale Nabe 36 gegeben, die mit einer Bohrung 38 versehen ist, durch die die negative Elektrode 19 vom offenen Ende des Bechers 24 her eingesetzt werden kann. Das untere Ende der negativen Elektrode 19 ist mit einer Spitze 40 versehen, um sie leicht in das negative Elektrodenmaterial 14 einstecken zu können.
Der Abschlussring 30 aus plastischem Material erweitert sich vom Körper 34 ausgehend radial schräg nach unten und seine Dicke nimmt dabei konisch ab. Seine so gebildete kegel stumpfförmige Unterseite 42 verschliesst den Separatorbeutel 20. dessen oberer Endbereich AA nach innen umgelegt ist und sich unter Druck in Anlage gegen den Abschlussring 30 befindet. Die gegenseitige Anlage von Abschlussring 30 und Endbereich A des Separatorbeutels 20 gewährleistet die erforderliche Trennung zwischen dem im Separator 20 gebildeten Raum 46 und dem äusseren Raum 48, der das Depolarisatormaterial enthält.
Das Umlegen des Endbereiches 44 des Separatorbeutels 20 geschieht, wenn der Abschlussring 30 in den Becher 24 eingesetzt wird.
Der Abschlussring 30 weist eine äussere, schürzenförmige Oberfläche 50 auf, deren Durchmesser derart bemessen ist, dass sie sich in fester Reibverbindung mit dem Scheitel 52 der Rast 28 befindet. Der Abschlussring 30 kann aus Nylon oder aus ähnlichem. plastischem Material hergestellt werden, welches vergleichbare isolierende Eigenschaften, Festigkeitswerte, Widerstandsfähigkeit gegen Alkalien zusammen mit geringer Verformbarkeit und federnder Reaktion gegenüber Verformungen aufweist. Die charakteristischen Werte bezüglich Kriechen und Dimensionsänderungen bei TemperaturwechseIn. wie sie für Nylon zutreffen, finden sich auch bei anderen, brauchbaren plastischen Materialien und müssen daher kompensiert werden. damit man eine betriebssichere Dichtung erhält.
Wie schon bei bekannten Element-Bauformen weist der Abschlussring 30 einen kurzen, aussen umlaufenden Ring 54 auf. über den die Oberkante 56 des Bechers 24 umgebördelt wird. um eine Druckdichtung zwischen dieser umgebördelten Oberkante und dem Ring 54 zu bilden. Darauf wird dann auf die umgebördelte Oberkante Druck ausgeübt, um sie vor einem Zurückschwenken von dem Ring 54 zu bewahren.
Damit ist jedoch keine vollkommen betriebssichere Dichtung hergestellt. Deshalb ist ein vorgespannter metallener Federring 32 innerhalb des Ringes 54 vorgesehen, der einen radial nach aussen gerichteten Druck ausübt, welcher verbesserte Dich tungsverhältnisse zwischen dem Abschlussring 30 und dem Becher 24 schafft. nämlich einmal gegenüber dem Becherkörper als solchem und zum anderen gegenüber der umgebördelten Oberkante 56 des Bechers.
Der Durchmesser des Federringes 32 im entspannten Zustand ist grösser als der Innendurchmesser des Ringes 54.
Daher muss der Federring 32 auf ein Mass, welches geringer ist als der Innendurchmesser des Ringes 54, zusammengepresst werden, um ihn in den Ring 54 einzusetzen. Zu diesem Zweck ist der Federring 32 geschlitzt, wobei die sich so gegenüberstehenden Enden durch ihren abgeschrägten Verlauf aufeinander gleiten können, wie dies bei 109 in Fig. 4 dargestellt ist. Der zusammengedrückte Federring 32 wird in den Ring 54 eingesetzt und kann sich dann so lange ausdehnen, bis er sich an die Innenfläche des Ringes 54 anlegt, wodurch er diesen Ring gegen den Becher drückt. Dabei kann sich der Ring 54 aussen etwas ausbauchen, soweit er daran nicht durch den Metallbecher und die übrigen Teile gehindert wird.
Der ursprüngliche Durchmesser des Federringes ist so gewählt, dass er auch nach dem Einsetzen vorgespannt bleibt und diese Vorspannung während der Lebensdauer des Elementes beibehält. Gegen vollständige Ausdehnung bzw. Entspannung ist die Feder durch die begrenzte Kompressibilität Kriechfähigkeit und thermische Veränderbarkeit des Ringes 54 sowie durch den Widerstand gehalten, den der oberhalb der Rast 28 liegende Teil des Bechers 24 bildet, womit eine unter hohem Druck stehende Dichtung während der gesamten Lebensdauer des Elementes gewährleistet ist. Andererseits werden durch den radial auf den Ring 54 von dem Federring 32 ausgeübten Druck Kriechvorgänge oder thermische Veränderungen des Ringes 54 kompensiert.
Wenn der Federring 32 in den Dichtungsring 54 eingesetzt ist, wird die Oberkante 56 des Bechers umgebördelt, um die Dichtung zu vervollständigen, wobei gleichzeitig die Oberkante 86 des Ringes 54 um den Federring 32 gebogen wird.
Gleichzeitig dient der Federring 32 als fester Stützrücken, gegen den der Dichtungsring 54 axial angedrückt werden kann, wenn die Oberkante 56 des Bechers umgebördelt wird.
Diese axiale Andrückung verstärkt den Dichtungsdruck zwischen dem Ring 54 und dem Metallbecher 24.
Auf der umgebördelten Oberkante 56 des Metallbechers 24 liegt eine Scheibe 60 aus isolierendem Material, auf die von oben ein Druck durch das obere, umgebördelte Ende 64 einer äusseren, metallischen Ummantelung 66 drückt. Diese Anordnung sorgt für einen weiteren axialen Dichtdruck auf den Ring 54.
Die beiden Enden 64 und 68 der Ummantelung 66 sind derart umgebördelt, dass sich die äussere Ummantelung 66 unter Zugspannung befindet und so an den umgebördelten Enden zieht, um sie auf zwei äussere isolierende Scheiben 70 und 74 an den jeweiligen Enden des Elementes zu drücken.
Ist die Oberkante 56 über und auf den Dichtungsring 54 umgebördelt, wird die Scheibe 60 auf das umgebördelte Ende aufgelegt und es wird das obere Ende einer Hülse 72 aus isolierendem Kunststoffmaterial, die sich zwischen Becher 24 und Ummantelung 66 befindet, über die Oberkante 56 umgebördelt und auf diese gedrückt. Das untere Ende der Hülse 72 ist bereits um das untere Ende des Bechers 24 gelegt. Die negative Elektrode 12 mit dem an ihr befestigten Abschlussdeckel 18 wird nun eingedrückt, so dass der äussere ringförmige Teil 76 des Abschlussdeckels 18 sich unter Druck auf das umgeschlagene Ende der Hülse 72 legt. Dann werden die obere Isolierscheibe 74 und die untere Isolierscheibe 70 auf den Enden der Hülse 72 in Position gebracht und es werden schliesslich die beiden Enden 64 und 68 der äusseren metallischen Ummantelung 66 dichtend um und auf diese beiden Scheiben gebördelt.
Fig. 2 zeigt einen modifzierten Abschlussring 30A aus plastischem Material, bei dem eine dickere Schürze 90 vorgesehen ist, um die Stützfläche für den Metallring eines grösseren Elementes zu erweitern. Der Sitz des Abschlussringes auf der Rast 28 ist vergrössert dargestellt, um zu zeigen, dass sich der dichtende Eingriff hier über einen nennenswerten Bereich erstreckt. Auf diese Weise kann sich der Druck, den der mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgestattete Federring 32 ausübt, im wesentlichen über einen halbkreisförmigen Bereich zwischen Federring und Dichtring 54 auswirken.
Die Fig. 3 und 4 zeigen einen weiteren Abschlussring 30B, bei dem die Schürze 102 mit einer sich erweiternden inneren Fläche 104 und einem dickeren Bereich 106 versehen ist, damit man eine grössere Festigkeit und einen grösseren Reaktionsdruck für den metallenen Federring 108 erhält, der, wie dargestellt. einen rechteckigen radialen Querschnitt aufweist, dessen längere Seiten sich in radialer Richtung erstrecken. Der Federring 108 übt einen verhältnismässig grösseren. nach aussen gerichteten Druck aus. was in seinem balkenförmigen Querschnitt begründet liegt, da der ausgeübte Druck die gleiche Richtung hat wie die längere Seite des Querschnittes des Federringes. Der Federring 108 weist einen schrägen Schlitz 109 auf. bei dem die beiden Enden sich leicht gegeneinander verschieben können, wenn der Ring zusammengedrückt wird.
Ausserdem hat der Federring eine ebene obere Fläche 110, gegen die das obere Ende 112 des Dichtungsringes 54A durch die Oberkante des Behälters besser in eine gut festgelegte und umgebördelte Lage gebracht werden kann.
Der Federring 108 hat im entspannten Zustand einen Durchmesser. wie er sich in Fig. 4 aus den gestrichelten Linien ergibt. Übt man auf ihn von entgegengesetzten Seiten, wie dies die Pfeile zeigen. einen Druck aus. so lässt sich der Federring 108 auf einen kleineren Durchmesser reduzieren, um ihn in den Dichtungsring 54A einzusetzen.
The invention relates to a galvanic element with a cup open at one end and a closure member made of insulating material, which is inserted into this end and has a sealing part on the circumference which rests against the inner surface of the cup over an axially limited area.
Elements with an alkaline electrolyte pose sealing problems with respect to the container. in which the components of the element including the electrolyte are contained. Leakage of the liquid electrolyte causes deterioration of the element and leads to a damaged appearance, which raises doubts about the life and value of the element. Therefore, the seal should completely secure against leakage. However, this is difficult to achieve when a plastic molding is used as a compressive seal. This is because such a pressure seal is subject to creep processes.
thermal changes in shape and a number of other influences that are characteristic of the plastic material and allow leakage.
Therefore, steps have already been taken to create an improved seal between the metal cup and the molded body made of plastic material, which serves as a lid seal. by flanging the open end of the cup over the closure member made of plastic material after the components of the element have been introduced into the cup. however, even such beaded cups do not absolutely guarantee an operationally reliable seal.
It is therefore the object of the invention. indicate an improved seal. during creep processes. thermal changes in shape and other characteristic phenomena of plastic material are compensated, which otherwise influence the seal pressure and thereby change the operating conditions of the seal and its effectiveness.
The galvanic element according to the invention is characterized. that the closure member extends over the entire inner cross-section of the cup and that a means is inserted into the sealing part of the closure member.
which presses the sealing part against the axially limited area of the cup. so that the closure member forms a pressure-tight connection with the cup.
Said means preferably consists of a pressure-generating spring element, such as, for example, a pretensioned spring coil or spring ring, and acts as a permanent internal pressure-exerting element against the sealing part. for example a sealing ring or a sealing flange. the outer surface of which is pressed against the inner surface of the cup by this and by the flanging of the open end of the cup. so that a two-way pressurized seal is formed.
The pressure generating element. which is resiliently elastic in the radial direction, is preferably stiff in the axial direction, so that it serves as a fixed back stiffener against which the
Sealing ring or the sealing flange can also be pressed in the axial direction in order to achieve an improved seal.
In a preferred embodiment, a cylindrical
Cup provided for receiving the components of the element, which has a circumferential latch on the inside, which serves as a seat for the closure member and thus the sealing ring.
Then the opening edge of the cup is flanged over the closure member and pressed down so that the cup is completely closed in the area above the catch. The free end of the cup above the detent thus forms, in cooperation with the closure member, a counter-high
Pressure resistant seal.
While known elements, which cannot be set down quickly enough commercially, impair the seal due to temperature fluctuations and creep processes of the plastic sealing material, the seal improved according to the invention leads to a longer shelf life if the elements are not impaired in any other way.
The pretensioned spring element compensates for creeping processes or other movements of the closure element made of plastic material that follow. In this case, the circumference of the closure member is vorzugsyveise as a cylindrical extension that is pressed against the inner wall of the container when the open end of the container is flanged in connection with the final production steps that close it. The pretensioned spring ring is preferably used for this purpose. in order to be in a constant radially outward pressure exerting pressure against the inner surface of this cylindrical extension.
When the upper edge of the cup is then crimped over the outer edge of the closure member, the cylindrical projection is compressed tightly between the crimped part of the cup and the pretensioned spring, so that the pressure acting on the cylindrical projection from both sides is permanently maintained and so off Can compensate for creep processes and thermal changes in shape resulting changes in the dimensions of the closure member. In addition, the pressure exerted by the flanged end of the cup is supported by a further pressure. which comes from an additional flanging of an outer casing that surrounds the cup.
The invention also relates to a method for producing an element according to the invention. a metal cup as a container for the components of the element and a closure member made of plastic with a concentric. having resilient, cylindrical and circumferential annular part as a seal against the inner surface of the cup and which is characterized. that a pressure-tight connection is formed between the sealing part and the cup by means of a radially compressed and thus prestressed. slotted spring metal ring is inserted into the sealing part when assembling the element and that the element is then closed.
so that a pressure is constantly exerted on the sealing part by the spring ring, which presses it against the inner surface of the cup.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments which are shown in the drawing.
In the drawing show:
Fig. 1 is a side view of an element in partially cut-away form:
Fig. 2 is a partial view according to Fig. 1 with a differently designed seal:
Fig. 3 is an axial sectional view of a further Ausfüh approximately form of a seal with a pressure ring and
4 shows the seal according to FIG. 3 with the removed
Pressure ring.
The element 1 (, shown in Fig. 1 contains a negative
Electrode 12 which extends down into the negative electrode material 14 and is provided with a widened head 16. which serves as a carrier for the cover 18 forming the negative pole. The cover 18 is welded together menbau of the element with the head 16 of the negative electrode 12.
The negative electrode material is contained in a separator bag 20 surrounding this, which in turn is surrounded by a cylindrical ring of depolarizer material 22. which rests against a cylindrical metal cup 71.
which serves as a container for the individual components of the ele ment.
The cup 24 is closed at the bottom to form a coaxial projection 26 which serves as a pole of the element. The other end of the cup 24 is originally open and provided with an internally encircling detent 28 which serves as a seat for an upper end ring 30 made of plastic material, which is provided with a resiliently pretensioned, encircling, metal spring ring 32
When the parts and active components of the element are accommodated in the cup 24, the locking ring 30 is inserted into the upper end of the cup which is still open and onto the catch 28.
The dimensions are chosen so that the closing ring is in a relatively firm frictional connection with the upper part of the cup 24 above the catch 28 and with the catch 28 itself.
The closing ring 30 shown in Fig. 1 has by and large the shape of a circular disc with a central body 34, the thickness of which is sufficient to give it sufficient transverse rigidity so that it can counteract pressure forces acting laterally on the seal like a solid body behaves. Furthermore, by appropriately dimensioning the body 34, a central hub 36 which is provided with a bore 38 through which the negative electrode 19 can be inserted from the open end of the cup 24 is given sufficient resistance to external loads. The lower end of the negative electrode 19 is provided with a tip 40 so that it can be easily inserted into the negative electrode material 14.
The closing ring 30 made of plastic material expands radially obliquely downwards from the body 34 and its thickness decreases conically in the process. Its frustoconical underside 42 formed in this way closes the separator bag 20, the upper end region AA of which is folded inward and is in contact with the closing ring 30 under pressure. The mutual contact of the end ring 30 and the end area A of the separator bag 20 ensures the necessary separation between the space 46 formed in the separator 20 and the outer space 48 which contains the depolarizer material.
The end area 44 of the separator bag 20 is folded over when the end ring 30 is inserted into the cup 24.
The end ring 30 has an outer, skirt-shaped surface 50, the diameter of which is dimensioned such that it is in a firm frictional connection with the apex 52 of the detent 28. The locking ring 30 can be made of nylon or the like. plastic material can be produced, which has comparable insulating properties, strength values, resistance to alkalis together with low deformability and resilient reaction to deformation. The characteristic values for creep and dimensional changes with changes in temperature. as they apply to nylon can also be found with other, usable plastic materials and must therefore be compensated. so that a reliable seal is obtained.
As in the case of known element designs, the closing ring 30 has a short, circumferential ring 54 on the outside. over which the upper edge 56 of the cup 24 is flanged. to form a pressure seal between this beaded top edge and ring 54. Pressure is then applied to the beaded upper edge in order to prevent it from pivoting back from the ring 54.
However, this does not produce a completely reliable seal. Therefore, a pretensioned metallic spring ring 32 is provided within the ring 54, which exerts a radially outward pressure, which creates improved sealing conditions between the end ring 30 and the cup 24. namely on the one hand in relation to the cup body as such and on the other hand in relation to the beaded upper edge 56 of the cup.
The diameter of the spring ring 32 in the relaxed state is greater than the inner diameter of the ring 54.
Therefore, the spring ring 32 must be compressed to a degree which is less than the inner diameter of the ring 54 in order to insert it into the ring 54. For this purpose, the spring ring 32 is slotted, the ends opposite one another being able to slide on one another due to their inclined course, as is shown at 109 in FIG. The compressed spring ring 32 is inserted into the ring 54 and can then expand until it rests against the inner surface of the ring 54, whereby it presses this ring against the cup. The ring 54 can bulge out a little on the outside, as long as it is not prevented from doing so by the metal cup and the other parts.
The original diameter of the spring washer is chosen so that it remains pretensioned even after it has been inserted and this pretension is maintained for the life of the element. The spring is held against complete expansion or relaxation by the limited compressibility, creep ability and thermal variability of the ring 54, as well as by the resistance that the part of the cup 24 above the detent 28 forms, so that a seal under high pressure during the entire service life of the element is guaranteed. On the other hand, creep processes or thermal changes in the ring 54 are compensated for by the pressure exerted radially on the ring 54 by the spring ring 32.
When the spring ring 32 is inserted into the sealing ring 54, the top edge 56 of the cup is crimped to complete the seal, at the same time the top edge 86 of the ring 54 is bent around the spring ring 32.
At the same time, the spring ring 32 serves as a firm support back against which the sealing ring 54 can be pressed axially when the upper edge 56 of the cup is flanged.
This axial pressure increases the sealing pressure between the ring 54 and the metal cup 24.
On the flanged upper edge 56 of the metal cup 24 lies a disk 60 made of insulating material, on which a pressure exerts from above through the upper, flanged end 64 of an outer, metallic casing 66. This arrangement ensures a further axial sealing pressure on the ring 54.
The two ends 64 and 68 of the casing 66 are crimped in such a way that the outer casing 66 is under tension and thus pulls on the crimped ends in order to press them onto two outer insulating discs 70 and 74 at the respective ends of the element.
If the upper edge 56 is crimped over and onto the sealing ring 54, the disc 60 is placed on the crimped end and the upper end of a sleeve 72 made of insulating plastic material, which is located between the cup 24 and the casing 66, is crimped over the upper edge 56 and pressed on this. The lower end of the sleeve 72 is already placed around the lower end of the cup 24. The negative electrode 12 with the end cover 18 attached to it is now pressed in, so that the outer annular part 76 of the end cover 18 lies under pressure on the turned-over end of the sleeve 72. The upper insulating washer 74 and the lower insulating washer 70 are then brought into position on the ends of the sleeve 72 and finally the two ends 64 and 68 of the outer metallic casing 66 are crimped around and onto these two washers in a sealing manner.
Fig. 2 shows a modified closing ring 30A made of plastic material, in which a thicker skirt 90 is provided in order to expand the support surface for the metal ring of a larger element. The seat of the locking ring on the catch 28 is shown enlarged in order to show that the sealing engagement here extends over a significant area. In this way, the pressure exerted by the spring ring 32, which has a circular cross section, can have an effect essentially over a semicircular area between the spring ring and sealing ring 54.
3 and 4 show a further locking ring 30B, in which the skirt 102 is provided with a widening inner surface 104 and a thicker area 106, so that one obtains greater strength and a greater reaction pressure for the metal spring ring 108 which, as shown. has a rectangular radial cross section, the longer sides of which extend in the radial direction. The spring ring 108 exercises a relatively larger one. outward pressure. which is due to its bar-shaped cross-section, since the pressure exerted has the same direction as the longer side of the cross-section of the spring ring. The spring ring 108 has an inclined slot 109. in which the two ends can slide slightly against each other when the ring is pressed together.
In addition, the spring washer has a flat upper surface 110 against which the upper end 112 of the sealing ring 54A can be better brought into a well-defined and crimped position by the upper edge of the container.
The spring ring 108 has a diameter in the relaxed state. as can be seen in FIG. 4 from the dashed lines. If you practice it from opposite sides, as the arrows show. a print. thus the spring ring 108 can be reduced to a smaller diameter in order to insert it into the sealing ring 54A.