DE1905215C3 - Verschluß für einen mehrzelligen elektrischen Akkumulator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschluß für einen mehrzelligen elektrischen Akkumulator, bei dem Entlüftungsdurchgänge aufweisende Stopfen für die Füllöffnungen der Akkumulatorzellen mittels abstehender Flanschteile in auf der Unterseite einer gemeinsamen Tragleiste vorgesehenen Halterungen gehalten sind.

Aus der FR-PS 1 211 224 ist es bereits bekannt, die Stopfen zum Verschließen der Füllöffnungen eines mehrzelligen elektrischen Akkumulators in einem gemeinsamen Tragstück zu haltern, so daß das Aufsetzen oder Entfernen der Stopfen mittels eines einzigen Bewegungsvorganges erfolgen kann. Das Tragstück ist unter Bildung eines Gassammeiraumes kastenförmig ausgeoildet, in den die in den Stopfen vorgesehenen Entlüftungskanäle münden. Der Oberteil der Stopfen sitzt bündig in Ausnehmungen des unteren Teils des Tragstückes, gegen das die Stopfen durch am oberen Teil des Tragstückes vorgesehene Stege gedruckt werden. Wegen der festen Anordnung aller Stopfen im gemeinsamen Tragstück muß durch Einhaltung genauer Herstellungstoleranzen dafür gesorgt werden, daß die fest angebrachten Stopfen genau mit den Füllöffnungen des Akkumulators fluchten.

Da die Füllöffnungen auf der Oberseite eines mehrzelligen elektrischen Akkumulators sich nicht immer mit so großer Genauigkeit anbringen lassen, daß bei fester Anordnung aller Stopfen in einem gemeinsamen Tragstück der notwendige genaue Sitz, d. h. die notwendige genaue Achsenübereinstimmung der Füllöffnungen t'nd Stopfen erreicht werden kann, wurde bereits vorgeschlagen, die Stopfen im gemeinsamen Tragstück verschiebbar zu lagern. Insbesondere ist es aus der US-PS 2 570 123 bereits bekannt, die Stopfen in einem U-förmigen Tragbügel längsverschiebbar anzuordnen. Weiterhin ist es aus der DT-AS 1 194 468 bereits bekannt, die Stopfen in der Ebene eines gemeinsamen Tragstückes allseitig verschiebbar in Haltesitzen anzuordnen, die in jeder Richtung etwas größere Abmessungen als die Stopfen aufweisen.

Bei den bekannten Verschlußanordnungen mit verschiebbar gehalterten Stopfen besteht keine Möglichkeit, die aus den Zellen des elektrischen Akkumulators über den Stopfen vorgesehene Entlüftungsdurchgänge austretenden Gase zu sammeln, da die Stopfen im gemeinsamen Tragstück zur Erzielung der Verschiebbarkeit in einer oder mehreren Richtungen nur lose geführt sind. Diese lose Führung schließt einen gasdichten Anschluß der Stopfen an das gemeinsame Tragstück und damit auch die Möglichkeil aus, die austretenden Gase im gemeinsamen Tragstück zu sammeln.

Aus der GB-PS 960 686 sowie der DT-Gbm 1 829 449 sind auch bereits Verschlußstopfen für zylindrische Füllöffnungen bekannt, bei denen der zum Einpressen in die zylindrische Füllöffnung vorgesehene Teil des Stopfens bauchig ausgeführt ist, damit er nach Eindrückeil des Stopfens in die Füllöffnung mit einem ausreichenden Anpreßdruck an der Wandung der Füllöffnung anliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschluß der eingangs genannten Art derart auszuge-

stalten, daß trotz gewisser Bewegungstoleranzen der Stopfen ein gasdichter Anschluß der Stopfen an die gemeinsame Tragleiste und damit die Möglichkeit der Ableitung der Gase über die gemeinsame Tragleiste gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß für jeden Stopfen auf der Unterseite der Tragseite gegenüberliegende Führungsnuten für einen jn den Stopfen angeformten Flanschteil vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung der Tragleiste erstrek- ι ο ken. und die äußere Hülle jedes Stopfens in bezug auf die Innenfläche der zugeordneten Füllöffnung derart geformt ist, daß beim Einpressen des Stopfens in die Füllöffnung der obere Rand der Hülle zwangläufig dicht schließend gegen die Unterseite der Tragleiste gedruckt wird, die innerhalb des vom oberen Rand der Hülle umschlossenen Bereiches mit mindestens einer Gasdurchtrittsöffnung versehen ist.

Bei zylindrischen Füllöffnungen wird die äußere Hülle der Stopfen tonnenförmig ausgebildet. Beim Einführen des Stopfens in die zugeordnete Füllöffnung wird die tonnenförmige äußere Hülle des Stopfens zu einem dicht an der zylindrischen Innenfläche der Füllöffnung anliegenden Zylinder verformt. Dabei wird der von der Hülle abstehende Flanschteil zwangläufig gegen die auf der Unterseite der Tragleiste vorgesehenen Halterungen gedruckt und die Hülle auf Grund der dadurch eintretenden Hebelwirkung mit ihrem oberen Rand dichtschlüssig gegen die Unterseite der gemeinsamen Tragleiste gedrückt. Die über Öffnungen im Bodenteil des Stopfens in das Innere des Stopfens eintretenden Gase können also nur durch die Gasdurchtrittsöffnung entweichen, die innerhalb des vom oberen Rand der Hülle umschlossenen Bereiches in der Tragleiste vorgesehen ist. Zweckmäßigerweise ist auf der Oberseite der Tragleiste eine Aussparung vorgesehen, in die die verschiedenen Gasdurchtrittsöffnungen münden und die unter Bildung eines Gassammeiraumes durch eine Deckplatte abgeschlossen ist. Aus diesem gemeinsamen Gassammelraum können dann die Gase in einfacher Weise mittels einer geeigneten Leitung an irgendeinen gewünschten Ort abgeleitet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die auf der Unterseite der gemeinsamen Tragleiste vorgesehenen Halterungen für die Flanschteile der Stopfen umlaufend ausgebildet, wodurch beim Einsetzen der Stopfen in die Füllöffnungen neben der dicht schließenden Abdichtung zwischen oberen Rand jeder Hülle und Unterseite der gemeinsamen Tragleiste auch noch eine Abdichtung zwischen dem äußeren Rand jedes Flanschteiles und der zugeordneten Halterung erzielt wird.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen beansprucht und in der nachstehenden Beschreibung an Hand von Zeichnungen erläutert, in denen zeigt

F i g. 1 eine Teilansicht der Oberseite einer Ausführungsform eines Verschlusses nach der Erfindung,

Fig.2 eine Teilansicht der Unterseite der Ausführungsform nach F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie Ill-Ill in F ig. I.

Fig.4 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 3,

Fig.5 eine Teilansicht der Oberseite einer anderen Ausführungsform eines Verschlusses nach der Erfindung,

F ie. 6 eine Teilansicht der Unterseite der Atisführungsform nach F i g. 5,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VlI-VH in F i g. 4,

Fig.8 im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt durch die Ausführungsform nach den F i g. 5 bis 7 im aufgesetzten Zustand,

1- i g. 9 und 10 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Anordnung von Rippen im Gassammelraum.

Der zum Verschließen der zylindrischen Füllöffnungen eines mehrzelligen elektrischen Akkumulators -:uf das Akkumulatorgehäuse aufsetzbare Verschluß nach den F i g. 1 bis 4 weist ein gemeinsames Bauteil in Form einer Tragleiste 1 auf, die aus einem verhältnismäßig steifen Kunststoff, beispielsweise Polystyrol, hergestellt ist und gegebenenfalls zur Erhöhung der Längssteifigkeit mit von der Unterseite abstehenden Längsrippen 2 versehen sein kann. Die Tragleiste 1 ist auf der Oberseite mit einer muldenförmigen Aussparung 3 verseht···, die zur Bildung eines abgeschlossenen Gassammelraumes 4 durch eine Deckplatte 5 abgedeckt ist, die mit der Tragleiste I verklebt oder verschweißt ist. Zur Ableitung von im Gassammeiraum 4 befindlichen Gasen ist mindestens ein Schlauchanschlußstutzen 6 vorgesehen, der vorzugsweise am einen Ende der Tragleiste 1 nach unten abstehend angeordnet ist und beim Aufsetzen und Entfernen des Verschlusses als Griff benutzt werden kann. Auf der Unterseite der Tragleiste 1 sind in Übereinstimmung mit der Anzahl und dem Abstand der zu verschließenden Füllöffnungen eines Akkumulators Halteklauen 7 paarweise angeordnet, die parallel zur Längsachse der Tragleiste 1 verlaufende Führungsnuten 8 für zum Verschließen der Füllöffnungen vorgesehene Stopfen 9 festlegen. Die aus flexiblem Material bestehenden Stopfen 9 sind tassenförmig ausgebildet, wobei die äußere Hülle 10 jedes Stopfens 9 tonnenförmig nach außen gewölbt ist. Der ebenfalls etwas nach außen gewölbte Bodenteil 11 jedes Stopfens 9 ist mit einer Miltelöffnung 12 versehen, über die nach dem Einsetzen des Stopfens in die zugehörige Füllöffnung Gase in den Stopfen 9 eintreten können. Unterhalb des als Dichtungswulst dienenden oberen Randes 13 jeder Hülle IO ist ein nach außen abstehender Flanschteil 14 an die Hülle 10 angeformt. Wie aus F i g. 2 und 4 ersichtlich ist, wird jeder Stopfen 9 mittels seines in den durch gegenüberliegende Halteklauen 7 gebildeten Führungsnuten 8 sitzenden Flanschteil 14 an der Tragleiste gehalten. Die Abmessungen des Flanschteiles 14 in bezug auf die Abmessungen der Führungsnuten 8 sind dabei so gewählt, daß der mit seinem Flanschteil 14 in den Führungsnuten 8 geführte Stopfen 9 im unverformten Zustand in Längsrichtung der Tragleiste 1 verschiebbar ist. Zur Begrenzung der Längsverschiebbarkeit jedes Stopfens °) sind in der Mitte zwischen zwei gegenüberliegenden Halteklaucn 7 seitliche Anschläge 15 vorgesehen, die an die Unterseite der Tragleiste 1 angeformt sind. Für jeden Stopfen 9 ist ein von der Unterseite der Tragleiste 1 in das Innere des Stopfens 9 abstehender Stutzen 16 vorgesehen, der im wesentlichen gleichachsig zur Stopfenhülle 10 an die Unterseite der Tragleiste 1 angeformt ist. Der Gassammelraum 5 steht mit dem Innenraum jedes Stopfens 9 über vorzugsweise zwei Gasdurchtrittsöffnungen 17 in Verbindung, die außerhalb des Stutzens 16 in den Innenraum des Stopfens 9 münden. Ein über die Mittelöffnung 12 in einen Stopfen 9 eintretender Gasstrom wird durch den Stutzen 16 umgeleitet, wobei eventuell durch den Gasstrom mitgerissene Säuretröpfchen ab-

gefangen werden.

Der maximale Außendurchmesser der tonnenförmigen Stopfenhülle 10 ist etwas größer gewählt als der Durchmesser der zu verschließenden zylindrischen Füllöffnung. Beim Einpressen des Stopfens in die Füll-Öffnung wird daher die Hülle 10 zwangläufig in eine zylindrische Form gebracht, woher der an die Hülle 10 angeformte Flanschteil 14 gegen die als Widerlager wirkenden waagerecht abstehenden Unterteile Ta der Halteklauen 7 gedrückt und dadurch die Hülle 10 auf Grund der auftretenden Hebelwirkung nach oben gegen die Unterseite der Tragleiste 1 gepreßt wird, so daß im eingesetzten verformten Zustand der obere Rand 13 der Hülle 10 dichtschlüssig an der Unterseite der Tragleiste 1 anliegt. Die über die Mittelöffnung 12 des Stopfens 9 eintretenden Gase können somit lediglich über die Gasdurchtrittsöffnungen 17 in den Gassammelraum 4 austreten.

Vorzugsweise sind am unteren Ende der äußeren Hülle 10 der an den Längsenden der Tragleiste 1 angeordneten Stopfens 9 Rasten 18 angeformt, die im tonnenförmigen Zustand der Hülle 10 etwas nach innen weisen und auf Grund der beim Einpressen des Stopfens 9 in die zugehörige zylindrische Füllöffnung auftretenden Verformung der Hülle 10 zu einem Zylinder nach außen gedrückt werden und am unteren Rand der Füllöffnung einrasten können, wodurch der Stopfen gegen Herausrutschen gesichert wird. Eine andere Möglichkeit die Stopfen des Verschlusses gegen ein Herausrutschen aus den Einfüllöffnungen zu sichern, besteht darin, an den Längsenden der Tragleiste 1 nach unten abstehende federnde Halteklammern 19 vorzusehen, die im aufgesetzten Zustand des Verschlusses am Dekkel- oder Gehäuserand des Akkumulators einrastend eingreifen. Es ist natürlich auch möglich, alle Stopfen 9 mit Rasten 18 zu versehen und gleichzeitig auch noch Haltekiammern 9 vorzusehen.

Zur Erzielung einer einwandfreien Abdichtung zwischen dem oberen Rand 13 jedes Stopfens 9 und der Unterseite der Tragleiste 1 ist es erforderlich, daß die Stopfen 9 aus einem flexiblen Material mit guter Rückstellkraft bestehen, beispielsweise aus Polypropylen.

Die in den F i g. 5 bis 8 dargestellte abgeänderte Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform dadurch, daß an Stelle von Anschlägen zur Begrenzung der Längsverschieblichkeit der Stopfen 9 die Hakeklauen 7 durch bogenförmige Seitenteile 20 miteinander verbunden sind, wordurch eine im wesentlichen ellipsenförmig umlaufende Führungsnut 8a für den Flanschteil 14 des Stopfens 9 entsteht. Bei dieser Ausführungsform liegt also der Flanschteil 14 rundum auf der Führungsnut 8a auf. Beim Einpressen des Stopfens 9 in die Füllöffnung erzielt man daher neben dem gasdichten Abschluß zwischen oberem Rand 13 der Hülle 10 und der Unterseite der Tragleiste 1 auch einen gasdichten Abschluß zwischen dem äußeren Rand des Flanschteiles 14 und der der Unterseite der Tragleiste 1 gegenüberliegenden Fläche der Führungsnut 8. Die Deckplatte 5 ist kappenartig ausgebildet und umfaßt den äußeren Rand der Tragleiste 1 und wird vorzugsweise durch Aufschrumpfen gasdicht auf die Tragleiste 1 aufgesetzt. Weiterhin sind die Stutzen 16 nicht an die Unterseite der Tragleiste 1 angeformt, sondern an Scheiben 21 angeformt, die in in der Tragleiste vorgesehenen Öffnungen 22 sitzen. Die Scheiben 21 können in den Öffnungen 22 durch eine Kleb- oder Schrumpfverbindung gehalten sein. Die ellipsenförmige Ausbildung der Führungsnut 8a für den Flanschteil 14 der Stopfen 9 ermöglicht ebenfalls eine Längsverschiebung der Stopfen, wie aus F i g. 5 ersichtlich ist In F i g. 6 ist zur besseren Übersicht der mittlere Stopfen weggelassen. Die beiden dargestellten Stopfen 9 sind zur Veranschaulichung der Längsverschiebbarkeit seitlich versetzt eingezeichnet.

F i g. 8 zeigt einen Querschnitt durch den aufgesetzten Verschluß. Durch Vergleich mit F i g. 4 ist deutlich die durch einpressen in die Füllöffnung 23 erzielte Verformung der Stopfenhülle 10 ersichtlich, durch die die Abdichtung zwischen Unterseite der Tragleiste 1 und oberem Rand 13 des Stopfens 9 sowie zwischen äußerem Rand des Flanschteiles 14 und Führungsnut 8 bewirkt wird. Die von der Unterseite der Tragleiste 1 abstehenden Längsrippen liegen an der Oberseite des Akkumulatorgehäuses 24 an und die an die Stopfen 9 angeformten Rasten 18 sind über den unteren Rand der Füllöffnung 24 eingerastet.

Wie aus den Fig.9 und 10 ersichtlich ist, kann die auf der Oberseite der Tragleiste 1 vorgesehene Aussparung 3 durch Stege 25 derart unterteilt werden, daß jeder Füllöffnung ein eigener Gassammeiraum zugeordnet ist, der mit dem Schlauchanschlußstutzen 6 in Verbindung steht oder gegebenenfalls einen eigenen Schlauchanschlußstutzen aufweist. Die Stege 25 bewirken ebenfalls eine Versteifung der Tragleiste 1.

Die in den Zeichnungen dargestellten beiden Ausführungsformen der Erfindung sind für Akkumulatoren mit zylindrischen Füllöffnungen vorgesehen. Das der Erfindung zugrundeliegende Verschlußprinzip, mittels Verformung der äußeren Hülle eines Stopfens beim Einpressen in die zugehörige Füllöffnung den oberen Rand der Hüile zwangläufig dichtschließend gegen die Unterseite der Tragleiste zu pressen, läßt sich natürlich ajch bei anderer Formgebung der Füllöffnungen sowie der äußeren Hüllen der Stopfen verwirklichen.

Gegebenenfalls kann der Gassammeiraum 4 mil einem Flüssigkeit aufnehmenden Adsorbens, beispielsweise mit Glaswolle, Kieselgel u. dgl., ausgefüllt sein um die restlichen Flüssigkeitsmengen aus dem Gas zi entfernen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verschluß für einen mehrzelligen elektrischen Akkumulator, bei dem Entlüftungsdurchgänge aufweisende Stopfen für die Füllöffnungen der Akkumulatorzellen mittels abstehender Flanschteile in auf der Unterseite einer gemeinsamen Tragleiste vergesehenen Halterungen gehalten sind, d a durch gekennzeichnet, daß für jeden Stopfen (9) auf der Unterseite der Tragleiste (1) gegenüberliegende Führungsnuten (8) für einen an den Stopfen angeformten Flanschteil (14) vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung der Tragleiste erstrecken, und die äußere Hülle JlO) jedes Stopfens (9) in bezug auf die Innenfläche der zugeordneten Füllöffnung (23) derart geformt ist, daß beim Einpressen des Stopfens in die Füllöffnung der obere Rand (13) der Hülle zwangläufig dicht schließend gegen die Unterseite der Tragleiste (1) gedrückt wird, die innerhalb des vom oberen Rand der Hülle umschlossenen Bereiches mit mindestens einer Gasdurchtrittsöffnung(17) versehen ist.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zylindrischer Füllöffnung (23) die äußere Hülle (10) des Stopfens (9) tonnenförmig nach außen gewölbt ist.

3. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverschieblichkeit jedes Stopfens (9) von innerhalb der Fülirungsnuien vorgesehenen Anschlägen (15) begrenzt ist.

4. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverschieblichkeit jedes Stopfens (9) durch bogenförmig zwischen gegenüberliegenden Enden der Führungsnuten (8) verlaufende Seitenteile (20) begrenzt ist.

5. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand (13) der äußeren Hülle (10) als ringförmiger Dichtungswulst ausgebildet ist, der vom Innenrand des Flanschteiles (14) nach oben absteht.

6. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des vom oberen Rand (13) eines Stopfens (9) umschlossenen Bereiches ein Stutzen (16) von der Unterseite der Tragleiste (1) absteht und daß Durchtrittsöffnungen (17) zwischen dem Stutzen und dem oberen Rand vorgesehen sind.

7. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite der Tragleiste (1) eine Aussparung (3) vorgesehen ist, in die die Gasdurchtrittsöffnungen (17) münden und die unter Bildung eines Gassammeiraumes (4) durch eine Deckplatte (5) abgeschlossen ist.

8. Verschluß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassammeiraum (4) mit einem Flüssigkeit aufnehmenden Adsorbens ausgefüllt ist.

9. Verschluß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassammeiraum (4) durch Stege (25) in Einzelkammern aufgeteilt ist, von denen jeweils eine einer Füllöffnung (23) zugeordnet ist.

10. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekenn- . zeichnet, daß die Tragleiste (1) mit federnden Halteklammern (19) versehen ist, die am Deckel- oder Gehäuserand des Akkumulators einrastend eingreifen.

11. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das untere Ende der äußeren Hülle

(10) jedes Stopfens (9) Rasten (18) angeformt sind, die beim Einpressen des Stopfens in die Füllöffnung (23) nach außen gedrück', werden und am unteren Rand der Füllöffnung einrasten.