DE1496263A1 - Verschraubung fuer Akkumulatoren - Google Patents

Description

• Verschraubung für Akkumulatoren Die Erfindung betrifft eine Verschraubung für Akkumulatoren zur-weitgehenden Verhinderung des Austretens aggressiver Flüssigkeitsteile aus den einzelnen Zellen.
• Es sind bereits Verschraubungen für Akkumulatorzellen bekannt, welche im wesentlichen aus einem Hohlkörper gebildet sind, welcher auf seiner Unter- und Oberseite verhältnismäßig enge Bohrungen aufweist. Bei stärkerer Gasentwicklung werden durch diese Verschlüsse infolge des entstandenen Überdruckes Teile der Zellenflüssigkeit mitdem Gasstrom herausgeschleudert, da derartige Verschlüsse keine besonderen Mittel zum Abfangen von mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen. enthalten, sondern im wesentlichen einen Spritzschutz aarstellen. Ferner tritt bei den bekannten Verschlüssen das in den Zellen entstandene Gas in seiner ursprünglichen Knallgaszusammensetzung aus,, so daß. die Gefahr der Bildung einer außerhalb der Batterie Landbaren Knallgasmischung besteht. Als Folge einer im-Umfang und aufgenommener .Leistung steigenden elektrischen Ausrüstung v-on KrafIfahrzeugen werden stärkere Lichtmaschinen erforderlich. Dadurch wird die elektrIsch-chemische Umwandlungsarbeit der Bleiakkumulatoren erheblich erhöht. Mit einer stärkeren Ladung und Entladung ist eine Zunahme der Gasbildung verbunden, die durch mitgerissene Tröpfchen der Zellflüssigkeit eine verstärkte Korrosion der angrenzenden Fahrzeugteile bewirkt. Infolge des höheren Flüssigkeitsverlustes muß der Akkumulator in kürzeren Zeitabständen, insbesondere gegen das Ende der Lebensdauer nachgefüllt werden.
• Nach der Erfindung wird ein den Austritt von Zellflüssigkeitsanteilen weitgehend verhindernder Verschluß für Akkumulatoren geschaffen, indem innerhalb des Hohlraumes des mit. einer unteren großen Bohrung mit dem Zellinhalt in Verbindung stehenden Stopfens ein kegelförmiges hohles Zwischenstück angeordnet ist, welches über Staudruckbohrungen mit dem äußeren Teil des Stopfenhohlraumes verbunden ist und dessen unterer Rand in einer Ringnut steht, so daß sich in dieser mitgerissene Flüssigkeitsteilchen sammeln und das kegelförmige Zwischenstück abdichten, so daß ein geringer Überdruck entstehen kann. Innerhalb des Kegels sind in zweckmäßiger weiterer Ausgestaltung@Prell-Flächen angeordnet, an denen größere., vom Gasstrom_mitgerissene Spritzer abgefangen werden,-welche sich sammeln . und schließlich in Tropfenform wieder in die Zelle zurück-fallen.

  Bei starker Überladung,-insbesondere kurz unterhalb der '.

  den löhtmaschinenregler äuslösenden Zellenspannung von

  2,7 V,-entsteht- eine erhebliche Gasmänge in der Ze-itein-

  heia. Die in dem@öberen Teildes eingesetzten Kegels an-

  geordneten Staudruckbohrungen weisen einen solchen: Quer-

  schnitt auf, daß innerhalb des Kegels ein bestimmter"

  Staudruck entsteht. Dadurch tritt das Gas durch die Stau-

  druckbohrungen in den zweiten Hohlraum des Stopfens stark

  beschleunigt ein und trifft dort auf seitlich "angeordnete

  weitere,Prellflächen auf: An den i'rellflächen-gibt das Gas

  einen weiteren Anteil mitgerisben'er Flüssigkeitsteilchen-

  ab, die in den unteren Ringraum gelangen und dort durch

  Bildung einer-Stäüflüssigkeitssäule die Aufrechterhaltung -

  des Überdrucks im Kegelteil ermöglichen. Gleichzeitig

  tritt infolge der höheren Beweglichkeit-des Wasserstoff-

  gases eine gewisse Trennurig zwischen den Inallgasanteilen

  ein.-Anschließend gelangt das Gasgemisch- in -eine ringför-

  mige Difüssionskammer größeren Querschnitts,,-weiche zweck-`

  mäßig- mit Glaswolle gefüllt ist oder andere Ofi`etfläehen -

  großer Flächenausdehnung enthält und über relativ große -

  Bohrüngen mit der Außenluft in Verbindung, steht. Inder

  Difussionskammer findet eine gewiss-e Vetmschung der ge-- '-

  bildeten -Gase mit der'Außenluft- statt, welche. durch die

  großen Bohrunger!- eindiffundiert, -so':daß- die austretenden - .- -

  Gase- bereits- :-so- weit mit-.- Zuft : verdünnt- sind<,.-- daß,.- gn.allgas--

  explssianen ,nicht= mehr zu. .erwarten- sind-.. Das.@-G,asgewebe. - -- :.

  ist;ortßilaft mit einem pilikg enthaltenden ')4ltt0l

  feuchtgkiteabwehrendewact,o das es nicht durch an-

  esammelt,efeu,QYitikeit und :darauf niedere;s@hlägnen

  te,ub uere-opfteleiohgetig wird beim Durchstreichen

  desustausahraumee eine elektro=statis.ehe Entladung des

  Geeeg >wirkt-, eo däß Weitere Reste Von mitg$r$senen

  F1-sgigksit:stel.lahen abgegeben werdenR

  'Xachfolgend wird die Erfindung anhand der Darstellung

  eines Auefühgungsbespiielos in den beigefügten Zeichnungen

  näher erläutert. Es zeigen;- -

  ' Fg. 1` einenä,ngaechntt durch ;einen Batterie-

  . y.ers.cl.@i mit Stauraum .

  Fi.g. 2 etneri sehriitt durch den ßtopfen längs -

  der Linie 44 in Figur 1,

  ' Fig:3 ,einen Lgrg$sehnt durch eine andere Aus-

  führungsform desins:atz:e$ der Diffueons-

  kemmert _

  - Fig. .4 :einen Schnitt längs der Linie BB .in _

  - T _ - Figur -3 @. : . _ . . .

  per Stopfen II' in' -Figur1"re-- eri:e untere- große Bohrung 5

  und ober0 große ]#öhrurgen 5 auf, welche einen etwa dem

  ,dersohra ng.atsreehend@er :Gesämtzerpchnittaufreisen,

  Die Bohrungen 5 stehen mit dem-Diffusionsraum 10 in Verbindung,. während die untere Bohrung 3 in den inneren Stauraum mündet, welcher durch den kegelförmigen Einsatz 13 gebildet wird. Irr: dem. kegelförmigen Einsatz 1'3 sind obere Staudruokbohrungen 6 angeordnete deren Durchmesser so gewählt ist,_daß bei stärkerer Gasentwicklung ein gewisser Druckanstieg im inneren Stauraum. des Kegels 1'3 eintritt.. Im unteren Teil des Kegels 13 sind Prallflächen 11 angeordnet,. gegen die vom Gasstrom mitgerissene Flüseigkeitsteile geschleudert werden. Die auf den Oberflächen der Prallflächen 11 angesammelten Tröpfchen 0 fallen schließlich in Tropfenform durch die Bohrung 3 in die Batteriezelle zurückg Die Bohrung 3 ist so groß, daß sie nicht durch hängenbleibende Tropfen verschlossen werden kann. Dadurch kann während der wenig Gasbildung aufweisenden normalen Betriebszeiten kein Überdruck in der Zelle entstehen-, so daß keine Gase längs des Stopfengewindes austreten und, diort Flüssigkeitsteile absetzen.
• Der Kegel 13 steht mit seinem unteren Ende in einer Ringnut 2, welche die Bohrung 3 umgibt, während das obere Ende des Kegels 13 in den Deckel 4 eingelassen ist.. Die in der Ringnut 2 stehende untere Kegelkante ist rauh, so daß Flüssigkeitsanteile aus der äußeren Kammer 14 durch die Ringnut 2 .unter der Kegelkante :hindurch in die Bohrung 3 abfließen können. Den Staudruckbohrungen 6 stehen wetere.pralleegmeiste 9 gegenüber, welche als vorstehende Teile des Deckels 4 ausgebildet sind. :Hinter den Frallflächen 9 befindet sieh eine Packung aus Glaswolle 10, welche mit einem. Silikon enthaltenden Mittel feuchtigkeitsabweisend gemacht ist,, In der Ringnut bildet sich alsbald nach dem Einsetzen des Stopfens ein Flüssigkeitsspiegel, der den Kegelraum 13 gegen den äußeren Räum'14 abdichtet. Durch den im-Kegelraum 13 bei stärkerer Gasentwicklung entstehenden Überdruck wird die in dertRingnut 2 stehende Flüssigkeit solange am Rückfließen durch die Bohrung 3 gehindert, bis sich im unteren ringförmigen Teil des Raumes 14 eine Flüssigkeitssäule einer zum Überwinden des Überdruckes ausreichenden Höhe angesammelt hat. Bei außerordentlich star-ker Gasentwicklung bildet die Flüssigkeitssäule ein Sicherheitaventil, indem diese in einem derartigen ungewöhnlichen Falle den direkten Weg von der Bohrung 3 zu den Bohrungen 5 freigibt. Die aus den Staubohrungen 6 mit größerer Geschwindigkeit austretenden Gase treffen auf die Prallfläehen9 auf, an die sie weitere mitgerissene Flüssigkeitsanteile abgeben und ferner in gewissem Ausmaß entmischt werden, da der Wasserstoff eine höhere Beweglichkeit aufweist als der im Knallgasgemisch noch enthaltene Sauerstoff. Die aus den großen Bohrungen 5 schließlich austretenden Gase müssen innerhalb der Glaswollepaekung 10 einen verhältnismäßig langen Weg zurücklegen, da die Bohrungen 5 jeweils in uer mitte hinter den krallflächen 5 angeordnet sind. Durch die großen Bohrungen 5 diffundiert andererseits Außenluft in die Diffusionskammer 10, so daß die Knallgasmischung in der Kammer 10 mit Luft vermischt wird und beim Austreten aus den Bohrungen 5 die Explosionsfähigkeit weitgehend verloren hat. Durch die SilikoniMprägnier ng Wird ein Verstopfen der Glaswollpackung von Staubteilchen auf den feuchten Fäden vermieden. Die bei der langsamen Durchströmung der Glaswollpackung 10 noch auf dieser niedergeschlagenen letzten Feuchtigkeitsanteile laufen in den äußeren Ringraum 14 und gelangen schließlich durch die Ringnut 2 und die Bohrung 3 in die Zelle zurück, Zur besseren Ablösung der Tropfen ist die untere Kante der Bohrung 3 messerartig scharfkantig ausgebildet, Bei der in Figur 5 gezeigten anderen Ausbildung .der 2aciung der Diffuaionskammer ist die Glaswollfüllung durch eine Vielzahi von aus dem Kunststoffmaterial des Deckels 4 gebildeten spitzkegeligen Nadeln 15 gebildet, welche eng neceneinanderstehen.
• Aus Figur 4 ist zu ersehen,. daß die Nadeln 15 den sie umströmenden Gasen eine große vberfläche entgegenstellen, so daß ebenfalls eine gute Trocknung und xischung mit der durch die Bohrungen 5 eindiffundierten Außenluft eintritt, Dis rrallflächen 9 sind ebenfalls aus .dem Material .des Deckels 4 erstellt, so daß dieser Teil in einem Stück ausgeformt-werden kann. Zweckmäßig reicht die untere Kant der Prallfäächen 9 etwas tiefer als die Spitzen der Nadeln 15, damit die von den Frallflächen 9 abtropfenden Flüssig.-keitsteile nicht in die Diffusionskammer gelangen und die Gase die Frallflächen 9 seitlich umströmen müssen.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1.) Verschraubung für Akkumulatorbatterien in Form eines hohlen Stopfens mit Gewinde sowie oberen und unteren Durchbohrungen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Hohlraumee ein kegelförmiges hohles Zwischenstück angeordnet ist, dessen Innenraum über eine untere große Bohrung des Stopfens mit dem Zellenraum in Verbindung steht und über Staudruckbohrungen entsprechend geringen Querschnitts mit dem äußeren Teil des Stopfen-Kohlraumes verbunden ist und dessen unterer Rand unter Bildung einer lhurehtrittsmöglichkeit für Flüssigkeiten. in einer Ringnut des Stopfens steht. 2.) Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des kegelförmigen Zwischenstückes Prellflachen angeordnet sind, auf denen sich vom Gasstrom mitgerissene rflüseigxeitsanteile sammeln. .) Verschraubung nach Anepruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem äußeren Teil des Stopfenhohlraumes weitere Prellflächen vor den Staudruekbohrungen angeordnet sind, von denen die angesammelte Flüssigkeit in den außerhalb des kegelförmigen Einsatzes befindlichen Teil der Ringnut gelangt. 4.) Verschraubung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet. daß der obere Teil des äußeren Stopfenhohlraumes/große Oberflächen aufweisenden Stoffen gefüllt ist und dab die Austrittsbohrungen des Stopfens einen solchen Querschnitt auf-weisen, daß die Außenluft in den oberen Teil des äußeren Stopfenhohlraumes eindiffundieren kann. 5.) Verschraubung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung der Diffusionskammer aus mit feuchtigkeitsabweisenden Stoffen imprägnierter Glaswolle be-steht. 6.) Verschraubung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung der Diffusionskammer aus einer Vielzahl von spitzkegeligen Nadeln gebildet ist, die als Teil des Stopfendeckels ausgeformt sind.