DE1042680B - Elektrische Trockenbatterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Trockenbatterien, bei welchen zwei oder mehr Zellen elektrisch reihengeschaltet und in einer Reihe aufeinanderfolgend innerhalb eines Isolierrohres angeordnet sind. Es ist bekannt, die Zellen von Trockenbatterien in einem Isolierrohr anzuordnen und durch Asphalt-Dichtungsscheiben nach oben abzudichten, über welchen Asphaltscheiben eine vom Isolierrohr gehaltene Metallkappe sitzt. Diese bekannte Bauart eignet sich zwar für einzellige Trockenbatterien, kann aber bei elektrischen Trockenbatterien, die mehr als eine Zelle in Hintereinander-Anordnung aufweisen, keine Verwendung finden, da sich die Asphalt-Dichtungsscheiben der inneren Zellen nicht befestigen lassen und somit eine Abdichtung nicht gewährleistet ist.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer mehrzelligen elektrischen Trockenbatterie, bei welcher auch die inneren Zellen nach außen wirksam abgedichtet und fest im Isolierrohr gehalten sind. Dieses wird gemäß der Erfindung in erster Linie dadurch erreicht, daß die untere Zelle bzw. jede der unteren Zellen mit einer Dichtungsmasse, welche die aktiven Zellenbestandteile abdichtet, ausgestattet ist, wobei die Dichtungsmasse die Innenwand des Zinkbechers der Zelle und die Innenwand des Isolierrohres abdichtend berührt.

In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens kann dabei ein Metallmantel das Isolierrohr umgeben und an seinen Enden nach innen eingerollt werden, wobei, ebenfalls erfindungsgemäß, ein Bodenverschlußteil in elektrischen Kontakt mit der Bodenzelle gebracht und isoliert vom Metallmantel gehalten werden kann.

Schließlich ist es erfindungsgemäß noch vorteilhaft, eine abnehmbare Bodenkappe vorzusehen, die den Metallmantel mit dem Zinkbecher verbinden kann, derart, daß sie als Schalteinrichtung für das Ein- und Ausschalten der Batterie verwendet werden kann.

Die Erfindung soll nunmehr ausführlicher an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung erläutert werden, und zwar zeigt

Fig. 1 in Vorderansicht und teilweisem Schnitt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batterie, welche mit einem Stablampenkopfstück versehen ist,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die eine Ausführungsform einer Batterie gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Vorderansicht einer teilweise geschnitten dargestellten anderen Ausführungsform der Erfindung.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, bei welchen z. B. zwei Trockenzellen von Normalabmessung zur Anwendung kommen. Die Erfindung kann jedoch in gleicher Weise für drei, vier, fünf oder mehr Trockenzellen in Betracht kom-

Anmelder:

The Electric Storage Battery Company,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt,
Siegen (Westf.), Oranienstr. 14

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. Januar 1954

Hermann Russell Chidester Anthony

und Henry G. Friang, Madison, Wis. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

men, falls ein bequem zu handhabender und gegebenenfalls zur nur einmaligen Verwendung geeigneter Zusammenbau von entsprechender Abmessung gewünscht wird. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist der dort gezeigte Batteriekörper 1 mit Schraubgewindegängen 2 versehen, wodurch ein Stablampenkopfstück 3 abnehmbar am Batteriekörper befestigt werden kann.

Bei der Herstellung des Batteriekörpers 1 wird eine Behälterelektrode, wie beispielsweise ein Zinkbecher 4, welcher eine Innenelektrode 5 und eine Depolarisierungsmasse 6 enthält, in ein Isolationsrohr 7 eingebracht, welches ein nach innen umgebogenes gerolltes oder gebördeltes Flanschstück 8 an seinem unteren Ende aufweist. Eine Abdichtscheibe 9 ist so angeordnet, daß sie einen Luftraum oberhalb der Depolarisierungsmasse 6, bevor die Zelle in das Isolierrohr 7 eingebracht wird, schafft. Die Innenelektrode 5 ist mit einer Messing- oder sonstigen Kappe 10 versehen, welche einen guten Kontakt mit einer benachbarten Zelle sichert und außerdem die Abdichtung der Zellen erleichtert.

Wenn sich die Zelle in der Betriebsstellung innerhalb des Isolationsrohres 7 befindet, wird eine Schicht aus einer Dichtungsmasseil über das Kopfstück der Dichtungsscheibe 9 gegossen, um dadurch den Elektrolyten innerhalb der Zelle abzudichten. Die Dichtungsmasse 11 ist vorzugsweise eine härtbare oder erhärtende Substanz, wie beispielsweise Asphalt, welche beim Abkühlen schnell fest wird.

Die Dichtungsmasse 11 ist erfindungsgemäß so angeordnet, daß sie vollständig den Raum innerhalb der Behälterelektrode 4 oberhalb der Abdichtungsscheib.e 9 ausfüllt und ein weiteres Stück über die Oberkante des

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Behälters 4 hinaus übersteht, so daß dadurch eine zu- sichergestellt und außerdem ein starrer Aufbau der verlässige Abdichtverbindung mit dem Isolierrohr 7 Zellenanordnung erreicht sowie schließlich die Gegebildet wird. Die Dichtungsmasse bildet dadurch eine samtfestigkeit verbessert. Das nach innen abgebogene wirksame Abdichtung zwischen der Oberfläche der Endflanschstück 34 des Isolierrohres 7 dient dazu, den Behälterelektrode 4 und dem Isolierrohr 7 am Umfang 5 Stahlmantel gegen den Kopfverschluß abzuisolieren,

der Zelle sowie der Oberfläche der inneren Elektrode 5 Der Stahlmantel 30 kann in der verschiedensten

itnd der Kappe 10 in der Mitte der Zelle. Weise hergestellt werden. Eine einfache und bevor-

Es kommt mitunter vor, daß eine kleine Menge der zugte Herstellungsweise für dieses Rohr besteht darin, Dichtungsmasse auf die obere Fläche der Kappe 10 ein ebenes Blech zu einer Rolle zu formen, welche dann aufspritzt. Um trotz solcher Spritzer einen guten Kon- io vermittels Stumpfschweißens, durch Falzen oder durch takt zwischen den Zellen sicherzustellen, wird die eine sonstige geeignete Verbindung dort, wo die beiden Kappe 10 vorzugsweise mit einer scharfen Spitze oder Kanten aufeinandertreffen, verbunden werden. Wenn einer Gruppe von mittig angeordneten Spitzen 12 ver- diese Herstellungsweise zur Anwendung kommt, so sehen. Diese Spitzen können einfach dadurch herge- können die Schraubgewindegänge 2 in den Stahlmantel stellt werden, daß man durch die Kappe 10 hindurch- 15 eingepreßt werden, während er noch die ebene Blattsticht oder -schlägt. Es hat sich herausgestellt, daß form hat. An Stelle der Gewindegänge 2 kann eine dann, wenn eine scharf vorstehende Spitze an der Reihe von kleinen Vorsprüngen 2' zur Anwendung Kappe 10 vorgesehen wird, der Vorsprung durch die kommen, welche spitze Vorsprünge im Stahlmantel Dichtungsmasse hindurchdringt und dadurch einen entlang einer Linie bilden, welche einer gewöhnlichen guten Kontakt mit der Bodenfläche der nächsten Zelle 20 Schraubgewindelinie entspricht, wie dies aus Fig. 3 zu sicherstellt. ersehen ist.

Eine zweite Zelle 14 sitzt innerhalb des Rohres Das Isolierrohr 7 trennt den Stahlmantel 30 elekunmittelbar oberhalb der ersten Zelle. Diese Zelle kann trisch von den Behälterelektroden 4, 14 der Trockenin der gleichen Zelle wie die erste Zelle abgedichtet zellen und ist vorteilhaft mit nach innen abgebogenen werden. Die erste Arbeitsstufe besteht darin, die Zelle 25 Endflanschstücken versehen, um die nach innen abgemit einer geeigneten Abdichtungsscheibe zu versehen bogenen Endflanschstücke des Stahlmantels 30 abiso- und dann die Abdichtungsscheibe mit einer Schicht 21 Heren zu können. Somit kann am Boden der Zelle das aus Dichtungsmasse, wie beispielsweise Asphalt, zu nach innen gebogene Flanschstück 8 des Papierüberziehen. Ein Kopfverschluß 22 aus verzinntem rohres 7 um ein geringes über das Ende des nach innen Stahl oder einem sonstigen geeigneten Material wird 30 abgebogenen Endflanschstückes 31 des Stahlmantels dann über das Ende der Innenelektrode 25 gelegt. Der 30 überstehen. Der elektrische Kontakt mit dem Boden Kopfverschlußteil 22 weist ein Schirmstück 26 mit der Beh_alterelektrode wird über die Metallscheibe 32 einem nach oben gerollten Randteil 27 auf, welcher hergestellt. Am Kopfende des Batteriezusammenbaus sich gegen die Innenwandung des z. B. aus Papier be- ist das nach innen abgebogene obere Endflanschstück stehenden Isolierrohres 7 legt. Die obere Wandung des 35 35 des Stahlmantels gegen den Kopfverschlußbauteil Papierrohres 7 kann dann über den Randteil 27 des 22 vermittels des nach innen abgebogenen Endflansch-Schirmstücks übergreifend eingerollt werden, wodurch Stückes 34 des Papierrohres abisoliert,
die Zellen innerhalb des Papierrohres festgelegt Bei der abgeänderten Ausführungsform der Erfinwerden. dung gemäß Fig. 3 ist das Bodenbauteil 40 in unmittel-

Dieser Zusammenbau wird dann in ein Stahl- bzw. 40 baren Kontakt mit dem Boden der Behälterelektrode 4 Blechrohr 30 eingesetzt, welches ein nach innen ge- der untersten Zelle gebracht, es ist dann gegen den bogenes Endflanschstück 31 aufweist. Um einen guten Metallmantel 30 durch die eingerollte Kante des elektrischen Kontakt zwischen dem Stahlmantel 30 Isolierrohres 7 abisoliert. Eine besondere Bodenkappe und dem Boden der Behälterelektrode 4 der unteren 42 kann abnehmbar am Metallmantel über Reibungs-Zelle sicherzustellen, wird eine Metallscheibe 32 auf 45 verbindung, über Gewindegänge oder in sonstiger das nach innen gebogene Ende 31 des Stahlmantels 30 Weise, wie beispielsweise vermittels der Vorsprünge eingelegt, bevor die in das Papierrohr eingehüllten 21, befestigt werden. Die Bodenkappe 42 wird vorZellen eingebracht werden. Diese Bodenscheibe 23 zugsweise mit einem eingedrückten Mittelstück 43 kann mit einem eingeprägten Zeichen 33 versehen versehen, um dadurch einen elektrischen Kontakt mit werden, welches nicht nur als dekorativ anzusprechen 50 dem Bodenbauteil 40 herzustellen, wenn die Kappe 42 ist, sondern außerdem einen guten Kontakt zwischen auf dem Metallmantel 30 aufgesetzt wird. Bei diesem der Behalterelektrode 4 und dem Stahlmantel 30 Ausführungsbeispiel kann der Metallmantel 30 wahlsicherstellt. Ein verzinnter oder zinnplattierter Stahl weise in den elektrischen Stromkreis eingeschaltet oder kommt vorzugsweise als Werkstoff für die Boden- von diesem getrennt werden, und zwar lediglich durch scheibe 32 in Betracht, da dieses Material Widerstands- 55 das Zufügen bzw. Abnehmen der Bodenkappe 42. fähig gegenüber Korrosion durch den Elektrolyten der Wenn die Benutzung als nur einmal verwendete Bat-ZeJIe ist. Wenn auch zinnplattierter Stahl bevorzugt terieeinheit in einer elektrischen Stablampe in Betracht wird, so kann doch auch jeder andere geeignete Werk- kommt, so kann die Bodenkappe 42 als Schalteinrichstoff statt dessen zur Anwendung kommen. tung dienen, derart, daß, wenn die Bodenkappe 42 über

Schließlich wird für die Befestigung der Trocken- 60 ihr eingedrücktes Teilstück 43 in Kontakt mit dem zellen, so daß sie starr und unbeweglich innerhalb des Bodenbauteil 40 gebracht wird oder außer Kontakt Stahlmantels 30 sitzen, die Oberkante 35 des Stahl- mit ihm kommt, das Licht an- bzw. abgeschaltet wird, mantels über den Oberteil 34 des Isolierrohres 7 über- Die in Fig. 3 gezeigte Batterieeinheit kann außergebördelt oder -gerollt. Eine ausreichende Kraft wird dem als elektrische Energiequelle in der üblichen Zweifür diesen Bördelungsarbeitsgang benötigt, da eine 65 oder Drei-Zellen-Stablampe verwendet werden. Wenn Zusammendrückkraft auf die Zellen durch die nach eine derartige Verwendung in Betracht kommt, so innen abgebogenen Endflanschstücke, welche durch die versteht es sich, daß die Bodenkappe 42 gewöhnlich in übergebördelten Seitenwandungen 35 gebildet werden, Wegfall kommt, so daß der Bodenbauteil 40 gegen den hervorgerufen werden soll. Durch dieses Zusammen- Metallmantel der Batterie elektrisch abisoliert ist. Der drücken wird ein guter Kontakt zwischen den Zellen 70 elektrische Stromkreis wird durch den Kontakt zwi-

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sehen dem Bodenbauteil 40 und dem Federbauteil des Bodenverschlusses der üblichen Stablampe hergestellt, welch letzterer elektrisch mit der Glühbirne durch das Lampengehäuse und den daran sitzenden Schalter verbunden wird. Die erfindungsgemäße Trockenbatterie bildet einen bequem zu handhabenden Einsatz für die Verwendung in einer gewöhnlichen dreiteiligen Stablampe. Wenn die Einheit mit einer Schraubgewinde- oder sonstigen Befestigungseinrichtung 2 oder 21 versehen wird, kann sie den Körper einer Stablampe bilden. Der Aufbau der Stablampe wird durch das Zufügen eines Stablampenkopfstückes 3 vervollständigt, in welchem ein elektrischer Kontakt mit den Trockenzellen durch den Stahlmantel 30 und durch die Glühbirne 101 mit dem Kopfverschlußteil 22 hergestellt wird. Das Schalten wird so bewirkt, daß der gesamte Lampenkopf 3 entlang den Schraubgewindegängen 2 bewegt wird, bis die Glühbirne entweder in Kontakt mit dem Kopfverschlußbauteil 22 kommt oder dieser unterbrochen wird. Wenn die Trockenzellen schwach werden oder mit ihrer Brenndauer zu Ende gekommen sind, kann die gesamte Batterieeinheit 1 weggeworfen werden. Das Kopfstück 3 kann für die Wiederverwendung mit einer erneuten Batterieeinheit aufbewahrt werden. Falls erwünscht, kann eine Feder 102 vorgesehen werden, welche der Bewegung der Glühbirne 101 in Richtung auf eine Kontaktberührung mit dem Kopfverschlußteil 22 entgegenwirkt. Durch Verwendung einer solchen Feder wird ein unbeabsichtigtes Einschalten der Stablampe infolge Erschütterung verhindert.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrische Trockenbatterie, bei der zwei oder mehr Zellen elektrisch reihengeschaltet und in einer Reihe aufeinanderfolgend innerhalb eines Isolierrohres angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Zelle bzw. jede der unteren Zellen mit einer Dichtungsmasse (11), welche die aktiven Zellenbestandteile abdichtet, ausgestattet ist, wobei die Dichtungsmasse die Innenwand des Zinkbechers der Zelle und die Innenwand des Isolierrohres abdichtend berührt.

2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallmantel das Isolierrohr umgibt und an seinen Enden nach innen eingerollt ist.

3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel elektrisch mit dem Zinkbecher der Bodenzelle über eine Metallscheibe (32) verbunden ist, welche in elektrischem Kontakt mit dieser Elektrode sowie zwischen einem eingerollten Endflansch des Isolierrohres und einem eingerollten Endflansch des Metallmantels gehalten ist.

4. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bodenbauteil (40) in elektrischem Kontakt mit dem Zinkbecher der Bodenzelle gebracht und isoliert vom Metallmantel gehalten ist.

5. Batterie nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine abnehmbare Bodenkappe (42) für die Verbindung des Metallmantels mit dem Zinkbecher der Bodenzelle, derart, daß sie als Schalteinrichtung für das Ein- und Ausschalten der Batterie zu verwenden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 194 845;
USA.-Patentschrift Nr. 2 243 938.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809' 677/103