**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
Remplisseur de batterie comprenant un réservoir (42), une conduite(61, pour amener un fluide du réservoir à un ou plusieurs éléments (12) ayant des dispositifs de remplissage (16) qui empêchent du liquide en excédent d'entrer dans l'élément lorsqu'un certain niveau a été atteint, et une pompe (49) accouplée à la conduite en aval de la batterie pour aspirer le fluide du réservoir aux éléments.
2. Remplisseur selon la revendication 1, comprenant une cuvette d'égouttage (46) connectée à la conduite entre les éléments et la pompe.
3. Remplisseur selon la revendication 2, comprenant un commutateur de niveau (56) dans la cuvette disposé pour commencer la vidange de la conduite lorsque le liquide dans la cuvette atteint un niveau prédéterminé.
4. Remplisseur selon la revendication 3, comprenant une soupape (57) normalement fermée placée dans la conduite en amont de la connexion vers les éléments mais en aval du réservoir et conçue pour être ouverte en réponse au fonctionnement du commutateur de niveau pour mettre la conduite à l'atmosphère.
5. Remplisseur selon la revendication 3 ou la revendication 4, comprenant une minuterie (59) conçue pour faire fonctionner un commutateur (22), un temps prédéterminé après le fonctionnement du commutateur de niveau (56).
6. Remplisseur selon la revendication 5, dans lequel le contact de la minuterie ouvre une conduite de vidange (54) de la cuvette au réservoir.
7. Remplisseur selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la minuterie arrête la pompe.
8. Remplisseur selon la revendication 5, 6 ou 7, comprenant un indicateur (80) actif lorsque le temps prédéterminé s'est écoulé et que le niveau dans la cuvette est inférieur à celui nécessaire pour faire fonctionner le contact de niveau.
9. Remplisseur selon l'une des revendications précédentes, comprenant un tube de descente (21) partant du réservoir et dans lequel débouche la sortie de la pompe et/ou un tube de drainage ou vidange (52) de la cuvette au réservoir.
10. Remplisseur selon la revendication 9, dans lequel le tube de descente possède un évent anti-explosion (51).
11. Remplisseur selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la section du tuyau de descente est plus grande que celle de la sortie de la pompe et/ou du tube de vidange ou purge.
12. Remplisseur selon l'une des revendications 9 à 11, dans lequel le tuyau de descente débouche dans le réservoir à un niveau en dessous de celui de la conduite conduisant aux éléments.
13. Remplisseur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le réservoir, la conduite de remplissage et la pompe sont montés sur un chariot (60).
14. Remplisseur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la conduite de remplissage possède des connexions (77, 91) à la batterie faciles à établir et à défaire.
15. Remplisseur selon l'une des revendications précédentes, connecté à une seule batterie au moyen de deux tubes, l'un allant du réservoir au dispositif de remplissage pour un élément, et l'autre allant du ou d'un dispositif de remplissage à une cuvette d'égouttage intercalée entre les éléments et la pompe, les dispositifs de remplissage - s'il y a plus d'un élément - étant connectés en série.
16. Remplisseur selon la revendication 15, dans lequel la batterie possède une valve à deux voies (82) faisant normalement communiquer le ou les dispositif(s) de remplissage à la décharge mais conçue pour déconnecter automatiquement la connexion à la décharge lorsque les deux tubes sont connectés à la valve.
17. Remplisseur selon la revendication 15, dans lequel la connexion de décharge comprend des évents anti-explosion (71).
18. Procédé de mise en action du remplisseur de batterie selon l'une des revendications 3 à 8, selon lequel la conduite est connectée à la batterie et la pompe est mise en marche jus- qu'à ce que le commutateur de niveau (56) fonctionne.
19. Procédé de mise en action selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'on charge simultanément la batterie.
Cette invention concerne un remplisseur de batterie pour remplir plusieurs éléments de batterie d'acide, ou pour les remettre à niveau avec de l'eau distillée d'un réservoir, par exemple une batterie d'accumulateurs électriques servant à la propulsion d'un véhicule.
Dans le brevet GB 20111 57A, on décrit un remplisseur de batterie comportant un flotteur qui monte avec le niveau du liquide dans l'élément et qui présente un évidement pour collecter le liquide entrant et ainsi interrompre l'entrée du liquide lorsqu'un niveau désiré a été atteint. Cette disposition est simple mais pas très commode et elle ne permet pas de constater que l'élément est plein.
Le brevet GB 1142633 décrit un remplisseur de batterie comprenant un réservoir, une conduite pour faire passer un fluide du réservoir à un ou plusieurs éléments, ceux-ci étant munis de dispositifs de coupure de l'entrée du fluide lorsqu'un certain niveau a été atteint, une pompe raccordée à la conduite et une cuvette d'égouttage placée dans la conduite entre les éléments et la pompe. La fonction de la pompe est de renvoyer le liquide de la cuvette d'égouttage au réservoir. Ce remplisseur prévient le débordement des éléments, mais sa construction est assez compliquée.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités.
Selon la présente invention, un remplisseur de batterie comprend un réservoir, une conduite pour amener le fluide du réservoir à un ou plusieurs éléments ayant des dispositifs de remplissage qui, de plus, empêchent le liquide d'entrer dans l'élément lorsqu'un certain niveau a été atteint, et une pompe accouplée à la conduite en aval des batteries pour tirer le fluide du réservoir vers les éléments.
La pompe réduit la pression dans les tuyaux et tend ainsi à empêcher les pertes d'acide provenant des éléments au travers de petites fuites éventuelles dans les tuyaux.
De préférence, une cuvette d'égouttage se trouve entre les éléments et la pompe, dans laquelle le liquide tiré est récupéré, une fois tous les éléments remplis. Le liquide de la cuvette peut, éventuellement, être retourné dans le réservoir en ouvrant une vanne ou robinet de purge d'une connexion reliant la cuvette au réservoir.
De préférence, un interrupteur ou commutateur de niveau est disposé dans la cuvette d'égouttage pour commencer à vider les tuyaux. Ainsi, lorsque le niveau dans la cuvette atteint le niveau du commutateur, on saura que tous les éléments sont pleins. Cependant, il y aura encore du liquide dans les tuyaux et donc le pompage peut continuer, par exemple, pendant un intervalle de temps prédéterminé sur une minuterie pendant lequel de l'air à pression atmosphérique peut être introduit dans les conduites côté réservoir de manière à déplacer le liquide en excès et l'entraîner dans la cuvette. La pompe peut alors être coupée, et le robinet de purge ouvert, et une lampe ou autre indicateur peut être prévu pour signaler que les tuyaux peuvent être déconnectés de la batterie.
Les tuyaux peuvent être conçus pour être connectés à la batterie par de simples connexions, de sorte qu'une fois les
tuyaux connectés et l'installation branchée, il n'est plus
besoin de s'en occuper jusqu'à ce que l'indicateur signale que
le remplissage est terminé, les tuyaux pouvant alors être - déconnectés simplement.
Le réservoir, la cuvette, la pompe et les tuyaux sont montés
avantageusement sur un charriot pour faciliter le déplace
ment d'un jeu de batteries à remplir à un autre.
Le liquide qui s'évacue peut retourner au réservoir par un gros tube ayant un trou d'évent d'atténuation de l'explosion,
de sorte que du gaz peut s'échapper sans danger si le dispo
sitifest laissé connecté par inadvertance pendant la charge.
Les caractéristiques et détails de l'invention deviendront
clairs à l'aide de la description suivante d'une réalisation spécifique qui sera donnée comme exemple, en référence aux
dessins annexés dans lesquels:
figure I est une vue schématique d'un système de remplissage de batteries selon l'invention:
figure 2 est une élévation en coupe agrandie d'un dispositif de commande de niveau utilisé dans le système de la figure 1;
figures 3 et 4 sont des sections schématiques agrandies de formes alternatives de soupapes à deux voies utilisées dans le système de la figure 1, et
figure 5 est un diagramme de circuit électrique.
Figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de remplissage pour remplir (I'expression comprend la remise à niveau) une batterie 10 comprenant plusieurs éléments 12,
chacun d'eux étant pourvu d'un dispositif de commande de niveau 16 illustré en détail à la figure 2.
Chaque dispositif 16 a une entrée et une sortie 28 (semblable l'une a l'autre) et la sortie d'un élément est connectée à
l'entrée de l'élément suivant par un tube flexible court 40.
Ainsi, les dispositifs 16 sont connectés en série et comme cela est décrit plus bas, si du liquide est amené à une extré
mité de la série (peu importe de l'extrémité), qui est désignée
par un tube d'admission 47, il coulera dans chaque élément à son tour pour le remplir au niveau voulu. Les gaz et l'air
s'échapperont à travers l'autre extrémité de la série, le tube de sortie 44, et ils seront accompagnés par du liquide lorsque tous les éléments seront remplis au niveau voulu.
Comme le montre la figure 2, chaque dispositif 16 définit
une chambre à liquide 30 avec laquelle l'entrée et la sortie 28 communiquent en des points diamétralement opposés. La chambre présente dans son fond un trou central à partir duquel un tube de remplissage 35 fait saillie vers le bas avec
une extrémité inférieure crénelée 31. Un tube d'évent 36
monte co-axialement à travers le tube de remplissage de manière à laisser autour de lui un espace annulaire d'écoule
ment vers le bas du liquide. Le tube d'évent est pourvu d'une jupe 38 pour servir de siège au bord inférieur du tube de rem
plissage ainsi que de collecteur de liquide autour de ce même tube.
Le haut 39 du tube d'évent s'étend à proximité du haut de
la chambre 30 qui est défini par un couvercle en caoutchouc
flexible amovible 32 ayant une chicane tubulaire solidaire 41
qui, d'une part forme, avec la partie crénelée supérieure du
tube d'évent 36, un bouchon ou verrou d'air qui empêche le
liquide de couler goutte à goutte vers le bas dans le tube d'évent, et d'autre part, force tout liquide s'écoulant de l'en
trée vers la sortie de suivre un chemin tortueux autour de l'un
ou l'autre des canaux semi-circulaires entourant la chicane 41.
A son extrémité inférieure, le tube d'évent est pourvu d'une
cloche plus large 43.
Lorsqu'on veut remettre la batterie à niveau, l'eau coule
dans l'entrée du premier élément 12. Elle coule jusqu'au fond
de la chambre 30, de là dans le tube de remplissage 35 et vers le bas à travers l'espace annulaire entre le tube de remplissage et le tube d'évent, à travers les espacements des crénelures de la bordure inférieure du tube de remplissage, par dessus la jupe 38 et dans l'élément. L'élément étant fermé, de l'air s'écoule simultanément à l'extérieur à travers le tube d'évent, par dessus sa bordure supérieure 39 sous la chicane 41 puis à l'extérieur à travers la sortie. Dés que le liquide dans l'élément monte jusqu'au niveau du bord du fond 45 de la cloche 43, l'air ne peut plus s'échapper et une colonne de liquide se forme dans la cloche 43.
Une même colonne de liquide se forme dans la chambre 30 causant une différence correspondante de niveau entre le liquide à l'extérieur et à l'intérieur de la jupe 38 jusqu'à ce que finalement la chambre 30 soit presque remplie de liquide et que le liquide continuant à arriver s'écoule à travers la sortie vers l'élément suivant.
L'entrée et la sortie 28 sont formées dans un moulage séparé en plastique entourant le moulage définissant le corps 30 et y sont rattachées par des joints toriques 33 une fois le corps vissé sur la partie supérieure de l'élément 12, par rotation par rapport à l'entrée et à la sortie 28. Le couvercle 32 est amovible pour permettre l'introduction d'un hydromètre ou un thermomètre dans la chambre 30.
Dans une unité de service ou charriot 60, un réservoir 42 d'acide ou d'eau distillée est connecté par un tuyau 62 à l'entrée 47 à une extrémité de la série de dispositifs 16 pour permettre l'écoulement du fluide à travers les éléments. Le réservoir 42 est mis à l'atmosphère à travers une sortie 90 qui sert également d'entrée pour faire le plein du réservoir. Une cuvette d'égouttage 46 est connectée par une conduite 61 à la sortie 44 à une extrémité de la série de dispositifs 16. Une canalisation supérieure 50 contenant une pompe 49 va de la cuvette 46 à un tuyau de descente 21 s'étendant entre le réservoir 42 et un évent anti-explosion 51. Un tube inférieur 52 contenant une soupape de purge 54 va aussi de la cuvette 46 au tuyau de descente 21.
Pendant le remplissage des éléments, la soupape de purge 54 est fermée et la pompe 49 est démarrée de sorte que les gaz sont aspirés des éléments et du tube 44 à travers la cuvette 46 pour être refoulés à l'atmosphère à travers le tuyau de descente 21 et l'évent 51. Du liquide est ensuite aspiré du réservoir 42 à travers le tube 62 et l'entrée 47 dans les éléments 12, puis de là à travers le tube 61.
Le liquide remplit chacun des éléments de la batterie jusqu'au niveau désiré comme décrit précédemment.
Une fois tous les éléments remplis, du liquide coule dans la cuvette 46.
La section du tuyau de descente 21 est plusieurs fois plus grande que celle des tubes 50 et 52, et son extrémité inférieure est plus basse que l'extrémité inférieure du tube 62 et donc en dessous du niveau minimum de liquide dans le réservoir.
Ainsi, des gaz ne peuvent pas s'accumuler dans le réservoir, et l'excès d'eau venant de la cuvette 46 soit par la pompe 49 si une vanne à flotteur dans la cuvette se casse, soit par la soupape 54, peut retourner au réservoir.
La pompe tend à empêcher le liquide de s'égoutter par une fuite éventuelle, parce que s'il y a une fuite dans un tube ou dans une connexion, la pompe tend à y maintenir une pression inférieure à la pression atmosphérique.
Le réservoir 42 d'acide ou d'eau distillée, la cuvette 46, la pompe 49 ainsi que les soupapes et les tubes sont portés par un charriot de service 60 duquel les tubes d'amenée et de réception 62 et 61 s'étendent jusqu'à la batterie à laquelle ils sont fixés de façon amovible par de simples accouplements (par exemple des connexions vissées ou des joints à bayonette) de manière à pouvoir à déconnecter le charriot facilement d'une batterie remplie. Les accouplements préférentiels comprennent des soupapes à deux voies 70 qui peuvent aussi connecter le tube 44 ou 47 à des inhibiteurs d'explosion 71 de forme conventionnelle lorsque le remplissage n'est pas en cours.
Une soupape 70 est illustrée en détails à la figure 3 et comprend un corps 72 ayant une connexion 73 connectée au tuyau 44 ou 47 d'un élément d'extrémité de la batterie et une paire de connexions 75 et 76 où la connexion 75 est formée comme une section vissée pour recevoir un bouchon terminal 89 sur un connecteur 77 de la conduite 61 ou 62. Le connecteur 77 est rendu étanche par des joints toriques 68 dans un bouchon 79 à l'extrémité de la connexion 75, et définissant un siège 81 pour un clapet sphérique 82. Le connecteur 77 a des sorties radiales 83 pour permettre l'écoulement vers le connecteur 73, lorsque le connecteur 77 est monté sur la soupape.
Dans cette situation, le clapet sphérique 82 est poussé par le connecteur 77 qui l'éloigne du siège 81 contre un siège 84 dans un bouchon 85 dans l'autre connexion 76, pour fermer une ouverture centrale 86 donnant sur une sortie 87 vers l'inhibiteur d'explosion 71 qui est de préférence un bloc de polyéthylène aggloméré vissé dans la sortie 87.
Un ressort 88 placé dans l'ouverture 86 pousse le clapet sphérique contre le siège 81 lorsque le connecteur 77 est enlevé, de sorte que les tubes 44 et 47 sont connectés vers l'extérieur à travers les inhibiteurs 71 lorsque le remplissage n'a pas lieu.
Une autre forme d'accouplement est illustrée par la figure 4. Les composants identiques ont les mêmes numéros de référence. Dans cette forme, la connexion 75 est formée par une douille à baïonnette pour recevoir un connecteur à fiche de prise 91 sur le tuyau 61 ou 62 tandis que la connexion 76 est connectée directement ou par un tube 78 à l'inhibiteur d'explosion associé 71.
Dans le corps 70 se trouve une soupape de commutation ou changement comprenant une paire de clapets 92 et 93 ayant un ressort relativement dur interposé 94 entre les deux en condition de relachement, et un ressort 95 comparativement mou poussant les deux vers le connecteur à fiche de prise à baïonnette 91.
Par conséquent, lorsque le connecteur à prise à baïonnette est enlevé, en utilisation normale de la batterie, le clapet 92 se ferme de manière à fermer le connecteur de tube 75, mais le clapet 93 est retiré de sa position de fermeture hermétique de manière à faire communiquer les éléments de batterie à l'inhibiteur d'explosion 71.
Lorsque la batterie doit être remplie ou remise à niveau, les connecteurs à prise à baïonnette 91 sont introduits dans les connexions respectives 75 des deux accouplements, et dans chaque accouplement le clapet 92 est poussé en position ouverte, tandis que le clapet 93 est fermé, et le connecteur 91 est mis en communication avec le connecteur à tige 73 qui est coupé de la sortie 76.
Si les tubes connectant la batterie aux évents inhibiteurs d'explosion étaient manuellement déconnectés pour établir les connexions au charriot de remplissage, il y aurait le risque que l'homme de service oublie de reconnecter les évents inhibiteurs d'explosion après l'opération de remise à niveau terminée, engendrant ainsi des risques d'explosion. Au moyen de la soupape à deux voies automatique, ce danger est éliminée et le fait de déconnecter le charriot de la batterie rebranche automatiquement la batterie aux évents inhibiteurs d'explosion.
Il est à noter que si le charriot de remplissage était laissé connecté à la batterie à la fin de l'opération de remplissage, la batterie peut être chargée, parce que tous les gaz explosifs seraient éventés à l'atmosphère via la soupape de vidange 54, le tuyau de descente 21 et l'évent anti-explosion 51.
Le circuit électrique et le circuit d'écoulement du fluide deviendront évidents après la description suivante de leur fonctionnement.
Le remplissage ou la remise à niveau peut être effectuée, la batterie étant dans le véhicule.
Après s'être assuré que les tubes 61 et 62 sont correctement connectés aux clapets 70 et qu'un câble est connecté à une source d'alimentation de puissance appropriée, l'utilisateur met sur marche un commutateur d'entrée sur le secteur 63 pour exciter un transformateur et redresseur 64 et fournir une alimentation de 24 volts en continu. Une lampe de signalisation 67 s'allume pour indiquer que l'unité est en fonctionnement. Le solénoïde 66 du clapet de vidange est désexcité, le clapet de vidange 54 normalement ouvert permettant à tout liquide se trouvant dans la cuvette 46 de retourner dans le réservoir d'eau 42. La cuvette 46 peut être mise à l'atmosphère par l'intermédiaire d'un clapet 96 conçu pour être ouvert automatiquement lorsque le clapet de vidange 54 s'ouvre.
L'utilisateur fait ensuite démarrer la pompe en appuyant sur un bouton 65. Ceci excite un relai 69 qui est maintenu par son contact de maintien simple 55 une fois le bouton relaché.
Le solénoïde 66 est excité pour fermer la soupape de vidange normalement ouverte 54 et le moteur de la pompe 49 est démarré.
L'air est évacué du système de remplissage et la batterie est automatiquement remplie ou remise à niveau de manière appropriée, le liquide étant amené ou aspiré ou tiré à travers un dispositif de tuyaux successivement d'élément en élément.
Lorsque les éléments sont tous suffisamment pleins, le liquide retourne via le tuyau 61 au charriot et entre dans la cuvette 46. Lorsque cette eau de retour atteint un niveau prédéterminé, un commutateur à flotteur 56 se ferme. A ce moment, on peut être sûr que tous les éléments du système ont été remis à niveau et que seul l'excédent d'eau est retourné au charriot. Une soupape d'air 57 côté charriot du tuyau 62 est ouverte par excitation d'un solénoïde 58, et permet à tout l'excédent d'eau dans la tuyauterie d'être sorti par aspiration par la pompe vers la cuvette 46.
Lorsque le commutateur à flotteur se ferme une minuterie électrique 59 se met en marche et après une période de temps prédéterminée suffisante pour que tout l'excédent d'eau de la tuyauterie soit sorti par aspiration, la minuterie ouvre un contact normalement fermé 22, et le relai 69 est désexcité. Le contact de relai 55 s'ouvre, et le moteur de la pompe n'est plus alimenté et s'arrête, et le clapet de vidange 54 s'ouvre par désexcitation de son solénoïde 66 pour permettre à l'eau de se vidanger de la cuvette 46. Lorsque le niveau du liquide dans la cuvette tombe suffisamment, le commutateur à flotteur 56 s'ouvre à nouveau, la soupape d'air 57 se ferme, et la minuterie 59 se remet à zéro.
Une lampe 80 normalement court-circuitée par le contact 55 ou le commutateur 56 s'allume pour indiquer que la remise à niveau est terminée et que le charriot est prêt à être déconnecté de la batterie.
Le remplisseur peut alors être déconnecté de la batterie.
Il est à noter qu'une fois le charriot a été branché, il suit automatiquement la procédure de remplissage. Il n'est pas besoin qu'un opérateur surveille pendant que le remplissage ou la remise à niveau s'effectue. Une indication visuelle est donnée à la fin de la séquence pour avertir l'opérateur que le charriot peut être déconnecté et la batterie placée sous charge.
Bien que le dispositif proposé utilise une pression en dessous de la pression atmosphérique dans le système, l'invention ne s'y limite pas.
La résistance de la lampe 80 est grande comparée à celles du solénoïde 66, de l'enroulement du relai 69, du moteur de la pompe 49, du solénoïde 58 et de la minuterie 59 de sorte qu'aucun de ces composants n'est excité si les contacts 65, 55 et 56 restent ouverts. Sauf si l'un de ces contacts est fermé, la lampe 80 est allumée pendant que la lampe 67 est allumée.
** ATTENTION ** start of the DESC field may contain end of CLMS **.
CLAIMS
Battery filler comprising a reservoir (42), a line (61, for supplying fluid from the reservoir to one or more elements (12) having filling devices (16) which prevent excess liquid from entering the element when a certain level has been reached, and a pump (49) coupled to the pipe downstream of the battery to suck the fluid from the reservoir to the elements.
2. Filler according to claim 1, comprising a drip pan (46) connected to the pipe between the elements and the pump.
3. Filler according to claim 2, comprising a level switch (56) in the bowl arranged to start emptying the line when the liquid in the bowl reaches a predetermined level.
4. Filler according to claim 3, comprising a normally closed valve (57) placed in the pipe upstream of the connection to the elements but downstream of the tank and designed to be opened in response to the operation of the level switch to put the pipe to the atmosphere.
5. Filler according to claim 3 or claim 4, comprising a timer (59) adapted to operate a switch (22), a predetermined time after the operation of the level switch (56).
6. Filler according to claim 5, wherein the timer contact opens a drain pipe (54) from the bowl to the tank.
7. Filler according to claim 5 or 6, wherein the timer stops the pump.
8. Filler according to claim 5, 6 or 7, comprising an indicator (80) active when the predetermined time has elapsed and the level in the bowl is lower than that necessary to operate the level contact.
9. Filler according to one of the preceding claims, comprising a downpipe (21) starting from the tank and into which opens the outlet of the pump and / or a drainage or drain tube (52) from the bowl to the tank.
10. Filler according to claim 9, in which the downpipe has an explosion-proof vent (51).
11. Filler according to claim 9 or 10, wherein the section of the downpipe is larger than that of the outlet of the pump and / or the drain or bleed tube.
12. Filler according to one of claims 9 to 11, wherein the downpipe opens into the tank at a level below that of the pipe leading to the elements.
13. Filler according to one of the preceding claims, in which the reservoir, the filling line and the pump are mounted on a carriage (60).
14. Filler according to one of the preceding claims, in which the filling pipe has connections (77, 91) to the battery which are easy to establish and to undo.
15. Filler according to one of the preceding claims, connected to a single battery by means of two tubes, one going from the reservoir to the filling device for an element, and the other going from or from a filling device to a drip pan interposed between the elements and the pump, the filling devices - if there is more than one element - being connected in series.
16. Filler according to claim 15, in which the battery has a two-way valve (82) normally communicating the device (s) for filling to the discharge but designed to automatically disconnect the connection to the discharge when the two tubes are connected to the valve.
17. Filler according to claim 15, wherein the discharge connection comprises explosion-proof vents (71).
18. A method of activating the battery filler according to one of claims 3 to 8, according to which the pipe is connected to the battery and the pump is started until the level switch (56 ) works.
19. An actuation method according to claim 18, characterized in that the battery is simultaneously charged.
The invention relates to a battery filler for filling several battery cells with acid, or for refilling them with distilled water from a tank, for example an electric storage battery used for propelling a vehicle. .
In patent GB 20111 57A, a battery filler is described comprising a float which rises with the level of the liquid in the element and which has a recess for collecting the incoming liquid and thus interrupting the entry of the liquid when a desired level was reached. This arrangement is simple but not very convenient and it does not make it possible to note that the element is full.
Patent GB 1142633 describes a battery filler comprising a reservoir, a pipe for passing a fluid from the reservoir to one or more elements, these being provided with devices for cutting off the entry of the fluid when a certain level has been reached, a pump connected to the pipe and a drip pan placed in the pipe between the elements and the pump. The function of the pump is to return the liquid from the drip tray to the tank. This filler prevents overflow of the elements, but its construction is quite complicated.
The object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks.
According to the present invention, a battery filler comprises a reservoir, a line for supplying the fluid from the reservoir to one or more elements having filling devices which, in addition, prevent the liquid from entering the element when a certain level has been reached, and a pump coupled to the line downstream of the batteries to draw the fluid from the reservoir to the elements.
The pump reduces the pressure in the pipes and thus tends to prevent acid losses from the elements through possible small leaks in the pipes.
Preferably, a drip pan is located between the elements and the pump, in which the drawn liquid is recovered, once all the elements have been filled. The liquid in the bowl can, optionally, be returned to the tank by opening a valve or purge valve of a connection connecting the bowl to the tank.
Preferably, a switch or level switch is disposed in the drip tray to begin emptying the pipes. Thus, when the level in the bowl reaches the level of the switch, it will be known that all the elements are full. However, there will still be liquid in the pipes and therefore pumping can continue, for example, for a predetermined time interval on a timer during which air at atmospheric pressure can be introduced into the pipes on the tank side so as to move the excess liquid and entrain it in the bowl. The pump can then be turned off, and the drain valve open, and a lamp or other indicator can be provided to indicate that the hoses can be disconnected from the battery.
The hoses can be designed to be connected to the battery by simple connections, so that once the
pipes connected and the installation connected, it is no longer
need to take care of it until the indicator signals that
filling is complete, the hoses can then be - simply disconnected.
Tank, bowl, pump and hoses are mounted
advantageously on a cart to facilitate movement
ment from one set of batteries to be filled to another.
The evacuated liquid can return to the tank through a large tube having an explosion attenuation vent hole,
so that gas can escape without danger if the dispo
If left inadvertently left connected during charging.
The features and details of the invention will become
clear using the following description of a specific embodiment which will be given as an example, with reference to
annexed drawings in which:
FIG. I is a schematic view of a battery filling system according to the invention:
Figure 2 is an enlarged sectional elevation of a level control device used in the system of Figure 1;
Figures 3 and 4 are enlarged schematic sections of alternative shapes of two-way valves used in the system of Figure 1, and
Figure 5 is an electrical circuit diagram.
FIG. 1 is a schematic view of a filling device for filling (the expression includes refilling) a battery 10 comprising several elements 12,
each of them being provided with a level control device 16 illustrated in detail in FIG. 2.
Each device 16 has an input and an output 28 (similar to each other) and the output of an element is connected to
the entry of the next element by a short flexible tube 40.
Thus, the devices 16 are connected in series and as described below, if liquid is supplied to an outlet
part of the series (whatever the end), which is designated
by an intake tube 47, it will flow into each element in turn to fill it to the desired level. Gas and air
will escape through the other end of the series, the outlet tube 44, and they will be accompanied by liquid when all the elements are filled to the desired level.
As shown in Figure 2, each device 16 defines
a liquid chamber 30 with which the inlet and the outlet 28 communicate at diametrically opposite points. The chamber has at its bottom a central hole from which a filling tube 35 projects downwards with
a crenellated lower end 31. A vent tube 36
rises co-axially through the filling tube so as to leave an annular flow space around it
ment down the liquid. The vent tube is provided with a skirt 38 to serve as a seat at the lower edge of the delivery tube.
pleating as well as liquid collector around this same tube.
The top 39 of the vent tube extends near the top of
chamber 30 which is defined by a rubber cover
removable hose 32 having an integral tubular baffle 41
which, on the one hand forms, with the upper crenellated part of the
vent tube 36, an air plug or lock that prevents
liquid to drip down into the vent tube, and on the other hand, force any liquid flowing out of it
exit to follow a winding path around one
either of the semicircular canals surrounding the chicane 41.
At its lower end, the vent tube is provided with a
wider bell 43.
When you want to reset the battery, the water flows
in the entrance of the first element 12. It flows to the bottom
from the chamber 30, from there into the filling tube 35 and downwards through the annular space between the filling tube and the vent tube, through the spacings of the notches of the lower edge of the filling tube, over the skirt 38 and in the element. The element being closed, air flows simultaneously outside through the vent tube, over its upper edge 39 under the baffle 41 then outside through the outlet. As soon as the liquid in the element rises to the level of the bottom edge 45 of the bell 43, the air can no longer escape and a column of liquid is formed in the bell 43.
A same column of liquid is formed in the chamber 30 causing a corresponding difference in level between the liquid outside and inside the skirt 38 until finally the chamber 30 is almost filled with liquid and the liquid continuing to flow flows through the outlet to the next element.
The inlet and outlet 28 are formed in a separate plastic molding surrounding the molding defining the body 30 and are attached thereto by O-rings 33 once the body is screwed onto the upper part of the element 12, by rotation relative to at the inlet and at the outlet 28. The cover 32 is removable to allow the introduction of a hydrometer or a thermometer into the chamber 30.
In a service unit or cart 60, a reservoir 42 of acid or distilled water is connected by a pipe 62 to the inlet 47 at one end of the series of devices 16 to allow the fluid to flow through the elements. The tank 42 is vented through an outlet 90 which also serves as an inlet for filling the tank. A drip pan 46 is connected by a line 61 to the outlet 44 at one end of the series of devices 16. An upper pipe 50 containing a pump 49 goes from the bowl 46 to a down pipe 21 extending between the tank 42 and an explosion-proof vent 51. A lower tube 52 containing a purge valve 54 also goes from the bowl 46 to the downpipe 21.
During the filling of the elements, the purge valve 54 is closed and the pump 49 is started so that the gases are sucked from the elements and from the tube 44 through the bowl 46 to be discharged to the atmosphere through the downpipe 21 and the vent 51. Liquid is then drawn from the reservoir 42 through the tube 62 and the inlet 47 into the elements 12, and from there through the tube 61.
The liquid fills each of the battery cells to the desired level as described above.
Once all the elements have been filled, liquid flows into the bowl 46.
The section of the downpipe 21 is several times larger than that of the tubes 50 and 52, and its lower end is lower than the lower end of the tube 62 and therefore below the minimum level of liquid in the tank.
Thus, gases cannot accumulate in the tank, and the excess water coming from the bowl 46 either by the pump 49 if a float valve in the bowl breaks, or by the valve 54, can return to the tank.
The pump tends to prevent the liquid from dripping through a possible leak, because if there is a leak in a tube or in a connection, the pump tends to maintain a pressure below atmospheric pressure.
The reservoir 42 of acid or distilled water, the bowl 46, the pump 49 as well as the valves and the tubes are carried by a service cart 60 from which the supply and reception tubes 62 and 61 extend up to 'to the battery to which they are removably attached by simple couplings (for example screw connections or bayonet joints) so as to be able to disconnect the carriage easily from a filled battery. The preferred couplings include two-way valves 70 which can also connect the tube 44 or 47 to explosion inhibitors 71 of conventional form when the filling is not in progress.
A valve 70 is illustrated in detail in Figure 3 and comprises a body 72 having a connection 73 connected to the pipe 44 or 47 of an end element of the battery and a pair of connections 75 and 76 where the connection 75 is formed as a section screwed to receive an end plug 89 on a connector 77 of the pipe 61 or 62. The connector 77 is sealed by O-rings 68 in a plug 79 at the end of the connection 75, and defining a seat 81 for a ball valve 82. The connector 77 has radial outlets 83 to allow flow to the connector 73, when the connector 77 is mounted on the valve.
In this situation, the ball valve 82 is pushed by the connector 77 which moves it away from the seat 81 against a seat 84 in a plug 85 in the other connection 76, to close a central opening 86 leading to an outlet 87 towards the explosion inhibitor 71 which is preferably a block of agglomerated polyethylene screwed into outlet 87.
A spring 88 placed in the opening 86 pushes the ball valve against the seat 81 when the connector 77 is removed, so that the tubes 44 and 47 are connected to the outside through the inhibitors 71 when the filling has not location.
Another form of coupling is illustrated in Figure 4. Identical components have the same reference numbers. In this form, the connection 75 is formed by a bayonet socket for receiving a plug connector 91 on the pipe 61 or 62 while the connection 76 is connected directly or by a tube 78 to the associated explosion inhibitor 71.
In body 70 is a switching or changeover valve comprising a pair of valves 92 and 93 having a relatively hard spring interposed 94 between the two in loose condition, and a comparatively soft spring 95 pushing both towards the plug connector. bayonet socket 91.
Consequently, when the bayonet plug connector is removed, in normal use of the battery, the valve 92 closes so as to close the tube connector 75, but the valve 93 is removed from its hermetic closure position so that have the battery cells communicate with the explosion inhibitor 71.
When the battery needs to be filled or topped up, the bayonet plug connectors 91 are introduced into the respective connections 75 of the two couplings, and in each coupling the valve 92 is pushed into the open position, while the valve 93 is closed, and the connector 91 is placed in communication with the rod connector 73 which is cut from the outlet 76.
If the tubes connecting the battery to the explosion inhibitor vents were manually disconnected to establish the connections to the filling cart, there would be the risk that the service man forgets to reconnect the explosion inhibitor vents after the reset operation at level completed, thus creating the risk of explosion. By means of the automatic two-way valve, this danger is eliminated and disconnecting the carriage from the battery automatically reconnects the battery to the explosion-inhibiting vents.
It should be noted that if the filling trolley was left connected to the battery at the end of the filling operation, the battery can be charged, because all the explosive gases would be vented to the atmosphere via the drain valve 54 , the downpipe 21 and the explosion-proof vent 51.
The electrical circuit and the fluid flow circuit will become apparent after the following description of their operation.
Filling or refilling can be done with the battery in the vehicle.
After ensuring that the tubes 61 and 62 are correctly connected to the valves 70 and that a cable is connected to a suitable power source, the user activates an input switch on the sector 63 to excite a transformer and rectifier 64 and supply a 24 volt DC supply. A signal lamp 67 lights up to indicate that the unit is in operation. The solenoid 66 of the drain valve is de-energized, the drain valve 54 normally open allowing any liquid in the bowl 46 to return to the water tank 42. The bowl 46 can be vented by through a valve 96 designed to be opened automatically when the drain valve 54 opens.
The user then starts the pump by pressing a button 65. This excites a relay 69 which is held by its simple holding contact 55 once the button is released.
The solenoid 66 is energized to close the normally open drain valve 54 and the pump motor 49 is started.
Air is exhausted from the filling system and the battery is automatically filled or replenished appropriately, the liquid being supplied or drawn in or drawn through a device of pipes successively from element to element.
When the elements are all sufficiently full, the liquid returns via the pipe 61 to the carriage and enters the bowl 46. When this return water reaches a predetermined level, a float switch 56 closes. At this point, you can be sure that all the elements of the system have been brought back to level and that only the excess water is returned to the cart. An air valve 57 on the carriage side of the pipe 62 is opened by excitation of a solenoid 58, and allows all the excess water in the piping to be drawn out by suction by the pump to the bowl 46.
When the float switch closes an electric timer 59 starts and after a predetermined period of time sufficient for all the excess water from the piping to be drawn out by suction, the timer opens a normally closed contact 22, and relay 69 is de-energized. The relay contact 55 opens, and the pump motor is no longer supplied and stops, and the drain valve 54 opens by de-energizing its solenoid 66 to allow the water to drain from the bowl 46. When the liquid level in the bowl drops sufficiently, the float switch 56 opens again, the air valve 57 closes, and the timer 59 resets to zero.
A lamp 80 normally short-circuited by the contact 55 or the switch 56 lights up to indicate that the leveling is complete and that the cart is ready to be disconnected from the battery.
The filler can then be disconnected from the battery.
It should be noted that once the cart has been connected, it automatically follows the filling procedure. There is no need for an operator to monitor while filling or refilling. A visual indication is given at the end of the sequence to warn the operator that the cart can be disconnected and the battery placed under charge.
Although the proposed device uses a pressure below atmospheric pressure in the system, the invention is not limited thereto.
The resistance of the lamp 80 is high compared to that of the solenoid 66, the winding of the relay 69, the motor of the pump 49, the solenoid 58 and the timer 59 so that none of these components is excited. if the contacts 65, 55 and 56 remain open. Unless one of these contacts is closed, the lamp 80 is on while the lamp 67 is on.