DE1696559A1 - Pruefeinrichtung fuer den Fuellstand eines Akkumulators - Google Patents

Description

• Prttfeinrichtung für den Füllstand eines Akkumulators.
• Die Erfindung richtet sich auf eine Prüfeinrichtung für den Füllstand eines elektrischen Akkumulators mit flüssigem Elektrolyt, die in der Verschlußkappe einer Zellenöffnung angeordnet ist.
• Der Ladezustand bzw. die Elektrolytdichte von Akkumulatoren läßt sich, wie bekannt, mit physikalischen Meßgeräten, z.B. einem Präzisions-Yoltmeter, einem Differenzdruckmanometer oder eine von den Elektroden elektrisch unabhängige Zelle, die in den Zellendeokel des Akkus eingeformt ist, ermitteln. Es ist auch schon bekannt, mit Hilfe einer Pipette das spezifische Gewicht der Säure im Akku zu prüfen. Diese Verfahren sind jedoch umständlich. Für den praktischen Gebrauch genügt im allgemeinen die Messung des Füllstandes des Akkus, da diese Neßgrtsße im allgemeinen zur Kontrolle der Leistung des Äkkuiulators ausreicht.
• Es ist üblich, bei Akkumulatoren von Zeit zu Zeit den Füllstand des Elektrolyten zu überprüfen. Dabei werden die die Füllöffnungen verechliessenden Schraubkappen geöffnet und der Füllstand durch Augenschein kontrolliert.
• Diese Methode ist ebenso umständlich wie unsicher. Sie erfordert ein gewisses Mindestmaß an Sorgfalt und ist zeitraubend. Andererseits kommt dem Problem allein wegen der Vielzahl der mit solchen Akkus ausgestatteten Kraftfahrzeuge eine große Bedeutung zu.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfeinrichtung zu schaffen, die ebenso einfach in der Herstellung und im Aufbau wie zuverlässig im 3etrieb ist, ohne daß es dazu komplizierter und mehr oder weniger präzise arbeitender Meßgeräte bedarf.
• Die Erfindung geht aus von dem allgemeinen Gedanken, den Füllstand eines dkkue von außen und bei geschlossenen Zellen su überprüfen. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß an der Verschlußkappe einer Zellenöffnung ein bei normalem Füllstand in den Elektrolyten eintauchender Stab aus lichtleitendem Werkstoff befestigt, dessen eintauchendes Ende kegelförmig auagebildet ist.
• Diese Prüfeinrichtung arbeitet nach dem Prinzip der totalen ReflesiDo der in den lichtleitenden Stab einfallenden Strahlen. Taucht der Stab über sein kegelförmiges Ende in die Flüssigkeit ein, so treten die Lichtstrahlen an der Grenzfläche zwischen den beiden Medien in die Flüssigkeit ein. Die Folge davon ist, daß die in der Verschlußkappe sichtbare Stirnfläche des Stabes praktisch schwarz erscheint.
• Ist der Füllstand des Akkumulators soweit abgefallen, daß sich der Stab mit seiner ganzen Länge, auch seiner Kegelspitze, außerhalb der Flüssigkeit befindet, tritt an der Grenzfläche zwischen dem kegelförmigen Ende des Stabes und der ihn umgebenden Luft praktisch kein Lichtstrahl aus, sondern das einfallende Licht wird mit seinem vollen Betrag reflektiert, d. h. es tritt Uotalreflexion ein. Die außen sichtbare Stirnfläche des Stabes erscheint dann hell.
• Befindet sich der Flüssigkeitsspiegel in der Zelle in Höhe des Kegelmanteis am Stabende, so erscheint an der Stirnfläche des Stabes ein zentraler dunkler Punkt in einem hellen Ring.
• Diese außerordentlich einfach « und in ihrer Wirkung Uberaus zuverlässige Prüfeinrichtung gestattet ohne Zuhilfenahme besonderer Hilfsmittel oder etwa zuvoriges Öffnen der einzelnen Zellen einen Überblick über den Füllstand des Akkumulators, sodaß die Verschlußkappe erst dann abgenommen werden muß, wenn ein Nachfüllen erforderlich ist.
• Der Stab kann aus Glas oder anderem glasklaren Kunststoff, wie A$=ylglas, Polystyrol od. dgl. bestehen. Beide Werkstoffe sind absolut widerstandsfähig gegenüber dem Elektrolyten und für den Zweck hervorragend geeignet.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Stab und/oder die Verschlußkappe einen in eine ringförmige Nut des jeweiligen Gegengliedes einrastenden Kragen auf, der mit mindestens iner Entlüftungsöffnung bzw. -ausnehmung versehen ist. Auf diese Weise läßt sich der vorwiegend querschnittlich zylindrisch ausgeführte Stab leicht in einer Bohrung der Verschlußkappe befestigen.
• Der Abzug von sich in der Zelle entwickelnden Gasen ist durch die Entlüftungsöffnungen gewährleistet.
• Ist an dem den Kragen tragenden Glied - Verbindungskappe oder Stab - in Abstand über der Entlüftungsausnehmung eine Blende angeordnet, so kann auch bei Erschütterungen praktisch keine Flüssigkeit aus der einzelnen Zelle austreten.
• Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibuang einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht und Fig. 3 einen I£zigsschnitt der Einrichtung; Fig. 4 den lichtleitenden Stab und Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V/V in Fig. 4.
• Die Verschlußkappe 1 wird mit ihrem Gewinde 2 in die Füllöffnung einer Zelle des elektrischen Akkumulatore (nicht dargestellt) eingeschraubt. Hierzu ist die Verschlußkappe mit einer Rändelung 3 an ihrem Umfang versehen.
• Die Verschlußkappe 1 weist eine konzentrische Bohrung 4 auf. In dies ist ein Stab 5 aus lichtleitendem, glasklaren Werkstoff eingesetzt, dessen in die Zelle hineinragendes Ende 6 kegelförmig ausgebildet ist. Der Kegelwinkel beträgt etwa 900. Der Kegel iet bei 7 leicht abgestumpft.
• Die Verschlußkappe 1 ist mit einem in die Bohrung 4 hineinragenden Kragen 8 versehen, der seinerseits in eine ringförmige Nut 9 an dem Stab 5 eingreift.
• Andererseits weist der Stab einen ebensolchen Kragen 10 auf, der in eine entsprechende ringförmige Nut 11 in der Bohrung 4 der Kappe 1 eingreift. Auf diese Weise ist der Stab 5 einwandfrei in der Verschlußkappe 1 fixiert. Der Kragen 10 des Stabes 5 weist an swei gegenüberliegenden Seiten halbkreisförmige Entlüftungsausnehmungen 12 auf, über denen an dem Stab 5 je eine Blende 13 angeordnet ist. luf diese Weise wird verhindert, daß, z.B. bei Erschütterungen, durch die Ausnehmungen 12 hindurchtretende Flüssigkeit in den Raum swischen den beiden Kragen 8 und 10 und schliesslich durch die e im Kragen 8 vorgesehenen Entlüftungsöffnungen 14 austreten kann.
• Reicht der Flüssigkeitsstand der Zelle bis zum Schaft 15 des Stabes 5, wie beispielsweise durch die Niveaulinie 16 angedeutet ist, so erscheint die etiraseitige Sichtfläche 17 des Stabes 5 dunkel bzw. praktisch schwarz.
• Liegt der Flüssigkeitsspiegel etwa bei der Linie 18, so erscheint an der Sichtfläche 17 des Stabes 5 ein zentraler schwarzer Punkt, der von einem hellen Ring umgeben ist. Liegt hingegen der Flüssigkeitsspiegel unterhalb der abgestumpften Spitze 7, wie die Niveaulinie 19 angibt, eo wird das in den Stab 5 einfallende Licht von der Kegelfläche tatal reflektiert, und die stirnseitige Sichtfläche 17 erscheint hell.

Claims (4)

1. Patentansprüche 1. Prüfeinrichtung für den Füllstand eines elektrischen Akkumulators mit flüssigem Elektrolyten, die in der Verschlußkappe einer Zellenöffnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verschlußkappe (1) ein bei normalem Füllstand (16) in den Elektrolyten eintauchender Stab (5) aus lichtleitendem Werkstoff befestigt ist, dessen eintauchendes Ende (6) kegelförmig ausgebildet ist.
2. 2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (5) aus Glas oder glasklarem Kunststoff, wie Acrylglas, Polystyrol od. dgl. besteht.
3. 3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (5) und/oder die Verschlußkappe (1) einen in eine ringförmige Nut (9, 11) des jeweiligen Gegengliedes einrastenden Kragen (8, 10) aufweist, der mit mindestens einer Entlüftungsöffnung bzw. -ausnehmung (12, 14) versehen ist.
4. 4. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem den Kragen (tQ) tragenden Glied - Verschlu#kappe (1) oder Stab (5) -in Abstand über der Entlüftungsausnehmung (12) eine Blende (13) angeordnet ist.

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