DE19860198A1

DE19860198A1 - Polabdichtung für Akkumulatoren und Verfahren zur Montage derselben

Info

Publication number: DE19860198A1
Application number: DE19860198A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Schulle
Original assignee: WERBAT WERNIGEROEDER BATTERIE
Current assignee: WERBAT WERNIGEROEDER BATTERIE
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 1999-12-23
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: DE19860198C2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Polabdichtung, insbesondere für Bleiakkumulatoren, von durch den Akkumulatorenzellendeckel hindurch geführten Batteriepolen und deren Montage. DOLLAR A Problem der Erfindung ist es, eine Poldurchführung so zu gestalten, daß das elastische Dichtelement schon beim Einbringen in das Akkumulatorengehäuse eine gewisse Vorspannung und einen sicheren Sitz in demselben erlangt und daß bei der Montage des Batteriepoles, durch besondere Formgebung desselben, eine weitere dichtende Verspannung von Batteriepol, Dichtelement und Akkumulatorenzellendeckel sowie eine rationelle Montage desselben ermöglicht wird. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist der Batteriepol durch eine im Akkumulatorenzellendeckel befindliche Öffnung in Form eines Rohrstutzens geführt, wobei der Batteriepol mittels eines Formteiles aus elastomerem Material mit mehreren radialen und axialen Dichtlippen abgedichtet ist. Durch die Ausbildung des Batteriepols, des Formteiles und der Öffnung im Akkumulatorenzellendeckel wird das Formteil in der Öffnung sicher arretiert sowie durch die Polschraube auch axial verspannt. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Polabdichtung mit ihrer vorteilhaften einfachen Gestaltung von Batteriepol, Dichtelement und Akkumulatorenzellenöffnung erlaubt eine Montage des Akkumulators mit minimalem technischen Aufwand und gewährleistet durch die Vielzahl von radialen Dichtlippen und die Anordnung von axialen Dichtungen und Wülsten eine dauerhafte hohe Funktionssicherheit derselben. Ebenso ist es ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Polabdichtung, insbesondere für Bleiakkumu latoren, von durch den Akkumulatorenzellendeckel hindurch geführten Batteriepolen und ein Verfahren zur Montage derselben.

Bekannt ist eine Polbolzendurchführung für Akkumulatoren mit einer Polmutter oder einer Kappe deren Dichtung als Rollmembran aus gebildet ist und die aus thermoplastischen Elastomer besteht wobei die Rollmembran an dem Zellendeckel angespritzt ist d. h. mit diesem unlösbar verbunden ist sowie der Zellendeckel mit der Zellengefäß wand verschweißt ist (DE 42 10 431). Nachteilig ist daran, daß die Verwendung einer besonderen Polmutter überhaupt erforderlich ist und daß das Dichtungselement Rollmembrane an den Zellendeckel unlösbar angeformt ist sowie der Zellendeckel mit der Zellengefäß wandung unlösbar verschweißt ist, was auch insbesondere bei der Regeneration von Akkumulatoren nachteilig ist.

Bekannt ist weiterhin eine Poldurchführung für Akkumulatoren, mit einem nach innen weisenden Stutzen der mit einem Dichtelement versehen ist, wobei das Dichtelement über der Deckelöffnung als ein Faltenbalg und mit einen Dichtungsring zwischen einem Absatz am Batteriepolbolzen und der Unterseite des Kabelverbinders ausgebil det ist (DE 43 19 923).

Nachteilig ist dabei, daß sich dieses Dichtelement nur ohne besondere Verspannung relativ lose in dem Stutzen befindet und auch selbst dann, wenn es nicht sorgfältig vollflächig verklebt sein sollte, es auf Dauer zu einem Elektrolytverlust infolge von Kapillarwirkung zwischen dem Dichtelement und dem Akkumulatorenzellendeckel kommen kann. Der dünnwandige Faltenbalg ist auch sehr empfindlich gegen mechanische Beschädigungen und verschmutzt leicht, was wiederum höheren Wartungsaufwand erfordert. Nachteilig ist daran weiterhin, daß zur Montage des Dichtelements dieses zuerst in den Stutzen des Akkumulatorenzellendeckels eingesetzt werden muß und erst dann eine Montage des Akkumulatorenzellendeckels erfolgen kann. Die Herstellung des Dichtelementes mit dem angeformten Faltenbalg sowie dem angeformten Dichtring ist auch technisch aufwendig

Problem der Erfindung ist es, eine Poldurchführung so zu gestalten, daß das elastische Dichtelement schon beim Einbringen in den Akku mulatorenzellendeckel eine ausreichende Vorspannung und einen sicheren Sitz in demselben erlangt und daß bei der Montage des Batteriepoles, durch besondere Formgebung desselben, eine weitere dichtende Verspannung zur Vermeidung der Kapillarwirkung von Batteriepol, Dichtelement und Akkumulatorenzellendeckel ermöglicht wird. Auch soll die Montage der Akkumulatorenzellen rationalisiert werden.

Erfindungsgemäß wird das Problem wie mit den Patentansprüchen angegeben gelöst. Die Öffnungen für die Durchführung der Batterie pole 1 im Akkumulatorenzellendeckel sind je rohrstutzenartig aus gebildet. Sie sind Aufnahme 3 für das als Formteil 2 gestaltete Dicht element aus geeignetem säurebeständigem elastischem Kunststoff material, zwischen Batteriepol und Akkumulatorenzellendeckel 8. Die innere Mantelfläche der Aufnahme 3 ist leicht konisch, sich nach unten verjüngend, oder zylindrisch gestaltet. Paßgerecht zu dieser Aufnahme 3 ist das in derselben angeordnete Formteil 2 ausgebildet, welches an seinem unteren äußeren Rand die als Wulst ausgebildete Rückhaltenase 7 und an seinem oberen äußeren Rand eine über die sen übergreifende Anformung 9 aufweist. Das Formteil 2 ist an seiner inneren Mantelfläche und an seiner äußeren Mantelfläche mit min destens je einer Dichtlippe 10, 16, vorzugsweise mehrerer, als Ringwulst gestalteter, Dichtlippen 10, 16 nach Art einer Labyrinthdichtung gestaltet. Der Batteriepol ist im oberen Bereich des montierten Formteiles 3 in seinem Durchmesser abgesetzt. Die obere Öffnung des Formteiles 3 ist paßgerecht zu diesem Absatz bemessen und weist an dieser Stelle eine auf die Anformung 9 aufliegende axiale Dicht lippe 11 auf. Der Batteriepol 1 ist innerhalb der Akkumulatorenzelle in Höhe der Unterkante des Formteiles 3 mit der Sperrwulst 4 versehen. Die Polschraube 6 ist an ihrer unteren Seite des Schraubenkopfes mit einer Kunststoffdichtfläche beschichtet.

Die Montage des Formteiles (2) erfolgt erst nach der Befestigung des Akkumulatorenzellendeckels auf der Akkumulatorenzelle.

Die erfindungsgemäße Polabdichtung mit ihrer vorteilhaften einfachen Gestaltung von Batteriepol, Dichtelement und Akkumulatorenzellen öffnung erlaubt eine Montage der Akkumulatorenzelle mit minimalem technischen Aufwand ohne Verwendung von Klebstoff und in vorteil hafter technologischer Folge, nämlich nach der Befestigung des Akku mulatorenzellendeckels auf dem Akkumulatorenzellengefäß. Sie ge währleistet auch eine dauerhafte hohe Funktionssicherheit derselben durch zuverlässige Vermeidung von Kapillarwirkung. Ebenso ist es vorteilhaft, daß eine einfache Demontage zum Zwecke des Recycling oder der Regenerierung von Akkumulatoren realisierbar ist.

Nachstehen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

In der zugehörigen Zeichnung ist eine Poldurchführung durch einen Akkumulatorenzellendeckel im Querschnitt dargestellt.

Im Akkumulatorenzellendeckel 8 befindet sich die Öffnung für die Durchführung des Batteriepoles 1.

Diese ist als Aufnahmen 3 für ein als Formteil 2 ausgebildetes Dichtele ment aus elastomerem Material rohrstutzenartig gestaltet. Die innere Mantelfläche derselben ist von seiner oberen Öffnung zu seiner un teren Öffnung leicht konisch geformt. Paßgerecht zu dieser Aufnah me 3 ist das Dichtelement als Formteil 2 so gestaltet, daß es an seiner äußeren konischen Mantelfläche eine Dichtlippe 16 und an seiner inneren Mantelfläche mehrere Dichtlippen 10 aufweist, die in ihrer Wirkung etwa der von Labyrinthdichtungen entsprechen. Das Formteil 2 weist an seiner unteren Öffnung, etwa in Höhe des unteren Randes der Aufnahme 3, die wulstartige Rückhaltenase 7 und an seiner oberen Öffnung in Höhe des Randes der Aufnahme 3 eine diesen übergreifende Anformung 9 auf. Die obere Öffnung des Formteiles 3 ist paßgerecht zu dem an dieser Stelle im seinem Durch messer abgesetzten Batteriepol 1 bemessen. Der innere, auf dem Absatz des Batteriepols 1 aufliegende Rand des Formteiles 2 ist als axiale Dichtlippe 11 ausgebildet. Den Übergang zum radial dichtenden Abschnitt des Formteiles 2 bildet die Streckungszone 15. Beim Anschluß des Kabelverbinders 13 erfolgt eine Verspannung desselben mittels der Polschraube 6 mit dem Batteriepol 1 und gleichzeitig eine Verspannung der Dichtlippe 11 mit dem Absatz des Batteriepols 1 über die Ummantelung 13 des Kabelverbinders 5 mit den axialen Dichtlippen 12, 14 derselben. Der Batteriepol 1 ist innerhalb der Akkumulatorenzelle in Höhe der Unterkante des Formteiles 2 mit dem angeformten Sperrwulst 4 versehen. Bei der Montage der Akku mulatorenzelle preßt sich diese etwas in die untere Öffnung des Formteiles 2 hinein und unterstützt damit die Arretierung desselben mittels der Rückhaltenase 7 in der Aufnahme 3. Die Unterseite des Polschraubenkopfes ist mit Kunststoff beschichtet und der Polschrau benkopf ist mit einer Kappe aus Kunststoff abgedeckt.

Bezugszeichenliste

1

Batteriepol

2

Formteil

3

Aufnahme

4

Sperrwulst

5

Ummantelung

6

Polschraube

7

Rückhaltenase

8

Akkumulatorenzellendeckel

9

Anformung

10

Dichtlippe

11

Dichtlippe

12

Dichtlippe

13

Kabelverbinder

14

Dichtlippe

15

Streckungszone

16

Dichtlippe

Claims

1. Polabdichtung für Akkumulatoren, insbesondere für Bleiakkumulato ren, von durch den Akkumulatorenzellendeckel hindurch geführten Anschlußpolen, dadurch gekennzeichnet,

- daß im Akkumulatorenzellendeckel (8) zwischen diesem und dem durch den Akkumulatorenzellendeckel (8) hindurchreichenden Batteriepol (1) ein Formteil (2) als elastisches Dichtelement aus geeignetem elastischem säurebeständigem Kunststoffmaterial nach Art eines Hohl- oder Ringstopfens mit einer oberen und einer unteren Öffnung für den Batteriepol (1) angeordnet ist, wobei die äußere Mantelfläche desselben zylindrisch oder leicht konisch, sich nach unten verjüngend und paßgerecht zur Dichtfläche einer im Akkumulatorenzellendeckel (8) befindlichen Aufnahme (3) für das elastische Formteil (2), als Rohrstutzen ausgebildet, gestaltet ist,
- daß weiterhin das Formteil (2) paßgerecht zu dem unteren Rand der Aufnahme (3) eine Rückhaltenase, (7), als Wulst ausgebildet, auf weist,
- daß das Formteil (2) über den unteren Rand des Stutzens (3) hinaus reicht,
- daß die innere Mantelfläche des Formteiles (2) eine innere Dicht lippe (10) als Ringwulst oder mehrere Dichtlippen als Ringwülste aus gebildet mit einer lichten Weite kleiner als der Batteriepoldurch messer aufweist,
- daß die äußere Mantelfläche des Formteiles (2) mindestens eine Dichtlippe (16), im Durchmesser größer als die lichte Weite der Aufnahme 3, als Ringwulst ausgebildet, aufweist,
- daß sich oberhalb der äußeren Formteilmantelfläche am Formteil (2) eine die Aufnahme (3) übergreifender und auf deren Rand dichtend aufliegende Anformung 9 befindet und
- daß die obere Öffnung des Formteils (2) paßgerecht zum in diesem Bereich abgesetzten Durchmesser des Batteriepols (1) bemessen ist und die horizontale Ringauflagestelle des Formteils (2) auf die abgesetzte Ringfläche des Batteriepols (1) wulstförmig, als axiale Dichtlippe (11) oder mehrerer solcher Dichtlippen ausgebildet ist und
- daß der Batteriepol (1) innerhalb der Akkumulatorenzelle in Höhe der Unterkante des Formteiles (2) eine Sperrwulst (4) als Ringwulst ausgebildet aufweist und
- daß die Polschraube (6) an der unteren Seite des Schraubenkopfes eine Kunststoffdichtfläche aufweist.

2. Verfahren zur Montage der Poldichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Akkumulatorenplatten mit dem Batteriepol (1) in das Zellengefäß eingesetzt werden, so dann der Akkumulatorenzellendeckel (8) aufgesetzt und mit dem Zellengefäß dicht verbunden wird und dann das Formteil (2) in den, von der Öffnung im Akkumulatorenzellendeckel (8) und den durch diesen hindurch reichenden Batteriepol (1) gebildeten, Ringspalt gedrückt wird.