DE102009038915B4 - Water refill plug - Google Patents

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Abstract

Wassernachfüllstopfen für Batterien mit einem Ventil, das das Nachfüllen von destilliertem Wasser bei Erreichen des gewünschten Säurefüllstandes begrenzt und einen in die Batteriesäure eintauchenden Schwimmer (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet,- dass die Oberflächen des Schwimmers (3),- dass Übertragungsteile (4) zwischen Schwimmer (3) und Ventildichtkörper (2),- dass der Ventildichtkörper (2),- dass der Ventilsitz (6) und- dass die Führung (8) des Schwimmers (3) mit einer selbstreinigenden und schmutzabweisenden Beschichtung oder Behandlung versehen sind,- wobei die selbstreinigende und schmutzabweisende Beschichtung eine Oberfläche besitzt, die eine Nanostruktur aufweist und hydrophobisch ist.Water refill plug for batteries with a valve which limits the refilling of distilled water when the desired acid level is reached and has a float (3) immersed in the battery acid, characterized in that - the surfaces of the float (3), - that transmission parts (4) between float (3) and valve sealing body (2), - that the valve sealing body (2), - that the valve seat (6) and - that the guide (8) of the float (3) are provided with a self-cleaning and dirt-repellent coating or treatment, - The self-cleaning and dirt-repellent coating has a surface that has a nanostructure and is hydrophobic.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wassernachfüllstopfen für Batterien mit einem Ventil, das das Nachfüllen von destilliertem Wasser bei Erreichen des gewünschten Säurefüllstandes begrenzt und einen in die Batteriesäure eintauchenden Schwimmer aufweist.The invention relates to a water refill plug for batteries with a valve which limits the refilling of distilled water when the desired acid fill level is reached and has a float immersed in the battery acid.

Es sind für Industriebatterien Wassernachfüllstopfen bekannt, die dafür sorgen, dass Batteriekammern mit destilliertem Wasser bis zu einem bestimmten Niveau nachgefüllt werden, s. DE 196 47 151 A1 . Bei Erreichen des Füllstandes verschließt ein im Stopfen integriertes Ventil den Wasserzufluss. Hierbei hat es sich gezeigt, dass die beweglichen Teile des Ventils insbesondere der in die Batteriesäure eintauchende Schwimmer durch in der Säure befindliche Partikel wie ölige Bestandteile und gelöste Bleipartikel leicht verschmutzen kann durch Anlagerung auf den Oberflächen, so dass es zu einem Festsetzen und damit zu Funktionsstörungen kommen kann.Water refill plugs are known for industrial batteries, which ensure that the battery chambers are refilled with distilled water to a certain level, see Sect. DE 196 47 151 A1 . When the fill level is reached, a valve integrated in the stopper closes the water supply. It has been shown that the moving parts of the valve, in particular the float immersed in the battery acid, can easily become soiled by particles in the acid such as oily components and dissolved lead particles through deposits on the surfaces, causing them to stick and thus to malfunctions can come.

Ferner ist es aus der US 1 597 614 A bekannt, die Oberfläche des Schwimmers einer Batterienachfüllvorrichtung mit Gummi zu beschichten, damit die Oberfläche säurefest ist.It is also from the U.S. 1,597,614 A known to coat the surface of the float of a battery refill device with rubber so that the surface is acid-proof.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wassernachfüllstopfen der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass Funktionsstörungen aufgrund von Ablagerungen an Teilen des Ventils verhindert werden.The object of the invention is to improve a water refill plug of the type mentioned at the beginning in such a way that malfunctions due to deposits on parts of the valve are prevented.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

  • - dass die Oberflächen des Schwimmers,
  • - dass Übertragungsteile zwischen Schwimmer und Ventildichtkörper,
  • - dass der Ventildichtkörper,
  • - dass der Ventilsitz und
  • - dass die Führung des Schwimmers mit einer selbstreinigenden und schmutzabweisenden Beschichtung oder Behandlung versehen sind,
  • - wobei die selbstreinigende und schmutzabweisende Beschichtung eine Oberfläche besitzt, die eine Nanostruktur aufweist und hydrophobisch ist.
According to the invention, this object is achieved by
  • - that the surfaces of the float,
  • - that transmission parts between float and valve sealing body,
  • - that the valve sealing body,
  • - that the valve seat and
  • - that the guide of the float is provided with a self-cleaning and dirt-repellent coating or treatment,
  • - The self-cleaning and dirt-repellent coating has a surface that has a nanostructure and is hydrophobic.

Aufgrund der Beschichtung oder Behandlung bleiben die Oberflächen des Schwimmers frei von Ablagerungen, so dass eine sichere Funktion des Ventils über lange Zeit gewährleistet ist. Auch ist eine Säure- und Hitzebeständigkeit gegeben.As a result of the coating or treatment, the surfaces of the float remain free from deposits, so that a reliable function of the valve is guaranteed for a long time. Acid and heat resistance is also given.

Es wird vorgeschlagen, dass die Partikel der Beschichtungsoberfläche aus hydrophobierten Kieselsäuren, Zinkoxid und/oder Titandioxid bestehen. Ferner sollten die Partikel mittlere Durchmesser von 0,02 bis 100 µm aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Oberfläche Erhebungen im Bereich von 5 bis 200 µm aufweist und die Höhe der Erhebungen im Bereich von 5 bis 100 µm liegen, zumindest die Erhebungen aus hydrophoben Polymeren oder haltbar hydrophobierten Materialien bestehen und die Erhebungen nicht durch Wasser oder durch Wasser mit Detergenzien ablösbar sind.It is proposed that the particles of the coating surface consist of hydrophobized silicas, zinc oxide and / or titanium dioxide. Furthermore, the particles should have an average diameter of 0.02 to 100 μm. It is particularly advantageous if the surface has elevations in the range from 5 to 200 μm and the height of the elevations is in the range from 5 to 100 μm, at least the elevations consist of hydrophobic polymers or durable hydrophobized materials and the elevations are not exposed to water or through Water can be removed with detergents.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are described in more detail below.

Industriebatterien, wie sie insbesondere bei Elektrofahrzeugen insbesondere bei Gabelstaplern verwendet werden, besitzen häufig ein Batteriefüllsystem, durch das die Zellen der Batterien über Wassernachfüllstopfen 1 mit destilliertem Wasser bis zum gewünschten Füllstand nachgefüllt werden. Die im oberen Deckel der Batterie befestigten Wassernachfüllstopfen 1 besitzen hierbei innerhalb ihres Gehäuses ein Ventil mit einem in der Batteriesäure eintauchenden, den Ventilkörper 2 betätigenden Schwimmer 3, dessen Stellung sich durch den Flüssigkeitsstand der Säure in der Batterie bestimmt.Industrial batteries, such as those used in particular in electric vehicles, in particular in forklifts, often have a battery filling system through which the cells of the batteries are refilled with water 1 topped up with distilled water to the required level. The water refill plugs attached to the top cover of the battery 1 have a valve within their housing with a valve body that is immersed in the battery acid 2 actuating float 3 , the position of which is determined by the level of the acid in the battery.

Der Schwimmer 3 ist über im Wesentlichen senkrechte längliche Übertragungsteile 4 mit einer Ventilstange 5 verbunden, an deren unteren Ende sich der Ventildichtkörper 2 befindet, der bei geschlossenem Ventil auf einen Ventilsitz 6 aufsitzt. Um eine stets senkrechte Bewegung des Schwimmers 3 sicherzustellen, weist der Schwimmer eine senkrechte innere Ausnehmung 7 auf, in der ein von oben hineinragender Stift 8 als Schwimmerführung einliegt, so dass der Schwimmer entlang der senkrechten Schwimmerführung senkrecht auf- und abbewegbar ist. Am oberen Ende des Übertragungsteils 4 kann ein oberes Anzeigeteil 9 befestigt sein, das darstellt, ob das Ventil geöffnet oder geschlossen ist. Im geschlossenen Zustand sitzt der am unteren Ende der Ventilstange 5 befestigte Ventildichtkörper 2 auf dem Ventilsitz 6.The swimmer 3 is via essentially vertical elongated transmission parts 4th with a valve rod 5 connected, at the lower end of the valve sealing body 2 located on a valve seat when the valve is closed 6 sits on. A constant vertical movement of the swimmer 3 ensure that the float has a vertical inner recess 7th in which a pin protruding from above 8th as a float guide so that the float can be moved vertically up and down along the vertical float guide. At the top of the transmission part 4th can be an upper display part 9 be attached, which represents whether the valve is open or closed. When closed, it sits at the lower end of the valve rod 5 attached valve sealing body 2 on the valve seat 6 .

Es wird immer üblicher, Industriebatterien schnell aufzuladen. Hierbei hat es sich gezeigt, dass beim Schnellladen die Säure bzw. der Elektrolyt schneller und stärker verschmutzen, indem ölige Bestandteile und in der Säure gelöste Bleipartikel sich auf den Teilen des Ventils insbesondere auf dem Schwimmer 3 und der Schwimmerführung 8 absetzen. Da dies sehr schnell zu einer Unbeweglichkeit des Schwimmers führt, sind seine Außenflächen bzw. Oberflächen und damit auch die für die Schwimmerführung vorgesehene Ausnehmung des Schwimmers sowie die Oberfläche der Schwimmerführung mit einer selbstreinigenden und schutzabweisenden Beschichtung versehen, die dafür sorgt, dass die Oberflächen stets frei bleiben. Zusätzlich können auch die Oberflächen der Übertragungsteile 4 zwischen Schwimmer 3 und Ventildichtkörper 2, des Ventildichtkörpers 2 selber, des Ventilsitzes 6 und alle weiteren beweglichen Teile und Lagerteile beschichtet sein, um stets frei von Ablagerungen zu bleiben.It is becoming more and more common to quickly charge industrial batteries. It has been shown here that the acid or the electrolyte contaminate more quickly and more intensely during fast charging, in that oily components and lead particles dissolved in the acid are deposited on the parts of the valve, in particular on the float 3 and the swimmer guide 8th drop. Since this very quickly leads to immobility of the swimmer, its outer surfaces or surfaces and thus also the recess of the swimmer provided for the swimmer guide and the surface of the swimmer guide are provided with a self-cleaning and protective-repellent coating, which ensures that the surfaces are always free stay. In addition, the surfaces of the transmission parts 4th between swimmers 3 and valve sealing body 2 , the valve sealing body 2 itself, the valve seat 6 and all other moving parts and bearing parts must be coated in order to always remain free of deposits.

Die Beschichtung bildet eine Oberfläche mit einer Nanostruktur, die hydrophobisch ist. Vorzugsweise weist die Beschichtungsoberfläche Partikel aus hydrophobierten Kieselsäuren, Zinkoxid und/oder Titandioxid auf. Hierbei besitzen die Partikel mittlere Durchmesser von 0,02 bis 100 µm.The coating forms a surface with a nanostructure that is hydrophobic. The coating surface preferably has particles of hydrophobized silicas, zinc oxide and / or titanium dioxide. The particles here have an average diameter of 0.02 to 100 µm.

Die Oberfläche weist Erhebungen im Bereich von 5 bis 200 µm auf und die Höhe der Erhebungen liegen im Bereich von 5 bis 100 µm. Zumindest die Erhebungen bestehen aus hydrophoben Polymeren oder haltbar hydrophobierten Materialien und die Erhebungen sind nicht durch Wasser oder durch Wasser mit Detergenzien ablösbar. Dabei ist auch eine Säure- und Hitzebeständigkeit gegeben.The surface has elevations in the range from 5 to 200 μm and the height of the elevations is in the range from 5 to 100 μm. At least the elevations consist of hydrophobic polymers or durable hydrophobized materials and the elevations cannot be removed by water or by water with detergents. It is also acid and heat resistant.

Statt einer Beschichtung oder zusätzlich zu dieser kann auch eine Oberflächenbehandlung durch ein Plasma erfolgen.Instead of a coating or in addition to this, a surface treatment by means of a plasma can also take place.

Claims (5)

Wassernachfüllstopfen für Batterien mit einem Ventil, das das Nachfüllen von destilliertem Wasser bei Erreichen des gewünschten Säurefüllstandes begrenzt und einen in die Batteriesäure eintauchenden Schwimmer (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, - dass die Oberflächen des Schwimmers (3), - dass Übertragungsteile (4) zwischen Schwimmer (3) und Ventildichtkörper (2), - dass der Ventildichtkörper (2), - dass der Ventilsitz (6) und - dass die Führung (8) des Schwimmers (3) mit einer selbstreinigenden und schmutzabweisenden Beschichtung oder Behandlung versehen sind, - wobei die selbstreinigende und schmutzabweisende Beschichtung eine Oberfläche besitzt, die eine Nanostruktur aufweist und hydrophobisch ist.Water refill plug for batteries with a valve which limits the refilling of distilled water when the desired acid level is reached and has a float (3) immersed in the battery acid, characterized in that - the surfaces of the float (3), - that transmission parts (4) between float (3) and valve sealing body (2), - that the valve sealing body (2), - that the valve seat (6) and - that the guide (8) of the float (3) are provided with a self-cleaning and dirt-repellent coating or treatment, - The self-cleaning and dirt-repellent coating has a surface that has a nanostructure and is hydrophobic. Wassernachfüllstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel der Beschichtungsoberfläche aus hydrophobierten Kieselsäuren, Zinkoxid und/oder Titandioxid bestehen.Water refill plug Claim 1 , characterized in that the particles of the coating surface consist of hydrophobized silicas, zinc oxide and / or titanium dioxide. Wassernachfüllstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel mittlere Durchmesser von 0,02 bis 100 µm aufweisen.Water refill plug Claim 2 , characterized in that the particles have an average diameter of 0.02 to 100 µm. Wassernachfüllstopfen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche Erhebungen im Bereich von 5 bis 200 µm aufweist und die Höhe der Erhebungen im Bereich von 5 bis 100 µm liegen, zumindest die Erhebungen aus hydrophoben Polymeren oder haltbar hydrophobierten Materialien bestehen und die Erhebungen nicht durch Wasser oder durch Wasser mit Detergenzien ablösbar sind.Water refill plug according to one of the preceding claims, characterized in that the surface has elevations in the range from 5 to 200 µm and the height of the elevations are in the range from 5 to 100 µm, at least the elevations consist of hydrophobic polymers or durable hydrophobized materials and the elevations are not removable by water or by water with detergents. Wassernachfüllstopfen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung oder Oberflächenbehandlung mit einem Plasma erfolgt.Water refill plug according to one of the preceding claims, characterized in that the coating or surface treatment is carried out with a plasma.
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