DE2801198A1

DE2801198A1 - Verschlusstopfen fuer akkumulatoren

Info

Publication number: DE2801198A1
Application number: DE19782801198
Authority: DE
Inventors: Martin-Ulrich Prof D Reissland
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1978-01-12
Filing date: 1978-01-12
Publication date: 1979-07-19
Also published as: IT1109937B; US4209572A; FR2414797B3; JPS5497738A; IT7919075A0; FR2414797A1

Description

VDO α 6 FRANKFÜRT/MAIN 90

ADOLF SCHINDLING AG ' °' GRFÄSTRASSE 103

Verschlußstopfen für Akkumulatoren

Die Erfindung betrifft einen Verschlußstopfen für Akkumulatoren, mit einem in ein Gewindeteil der Akkumulatoren einschraubbaren Gewindestück sowie mit einem Belüftungskanal, der auf einem Teil seiner Länge zur Bildung von Kondensationsflächen labyrinthartig ausgebildet ist.

Verschlußstopfen für Akkumulatoren dürfen das Innere des Akkumulators nicht vollständig gasdicht von der äusseren Umgebung abschliessen, damit die im Akkumulator entstehenden Gase nach aussen entweichen können. Hierzu ist in den Verschlußstopfen für Akkumulatoren eine Verbindung zwischen dem Inneren des Akkumulators und der äusseren Umgebung vorgesehen. In diesem Zusammenhang tritt das Problem auf, dass aufgrund dieser Verbindung keine Flüssigkeitsteilchen, die sich insbesondere durch Kondensation aus dem entweichenden Gas bilden können, nach aussen aus dem Akkumulator austreten und dadurch Verschmutzung und Korrosion hervorrufen. Vielmehr soll die sich im Verlaufe des Verbindungsweges zwischen demlnneren des Akkumulators und der äusseren Umgebung niederschlagende Flüssigkeit in das Innere des Akkumulators zurückfliessen.

Zu diesem Zweck ist eine mehrteilige Ausbildung des Verschlußstopfens bekannt. Im einzelnen umfasst dieser Verschlußstopfen ein zylindrisches Oberteil, das zur Handhabung des Verschlußstopfens dient und das ausserdem eine Dichtungsfläche zwischen der Akkumulatorbatterie und dem Unterteil des VerschlußStopfens bildet. Das zylindrische Oberteil geht in ein Gewindestück über, mit dem der Verschlußstopfen in den Akkumulator eingeschraubt wird. Durch das Gewindestück führt eine Bohrung zu dem zylindrischen Oberteil, welches schüsselartig mit innen nach oben emporragenden Zungen ausgebildet ist. In dieses zylindrische Ober-

909829/0H3

teil is't ein Innenteil eingesetzt, das ebenfalls Zungen aufweist, die hier jedoch nach unten weisen und zu den Zungen des Oberteils beabstandet sind. Die Zungen des Oberteils und des Unterteils bilden einen labyrinthartigen Abschnitt des Belüftungskanals, der mit der Bohrung in dem Gewindestück beginnt und mit einer weiteren Bohrung in dem Innenteil des zylindrischen Oberteils endet. Zwischen beiden Bohrungen liegt somit der labyrinthartige Abschnitt. - Beim Ausströmen des Gases aus dem Inneren des Akkumulators schlagen sich Flüssigkeitsteilchen insbesondere in dem labyrinthartigen Teil des Wegs nieder. Die sich niederschlagende Flüssigkeit sammelt sich und läuft nach unten durch die Längsbohrung in den Akkumulator ab. Da der obere Teil des labyrinthartig ausgebildeten Führungskanals frei von kondensierter Flüssigkeit ist, kann hier das Gas austreten, ohne Flüssigkeit in die Umgebung des Stopfens mitzureissen.

Bei diesem bekannten Verschlußstopfen wird zwar eine gasleitende Verbindung zwischen dem Innern des Akkumulators und der äusseren Umgebung hergestellt, durch die das Gas ohne Mitreissen von Flüssigkeit nach aussen entweichen kann, jedoch ist dieser Verschlußstopfen verhältnismässig aufwendig: Der Aufwand ist vor allem deswegen gross, da das Innere des zylindrischen Oberteils, welches aus einem Aussenteil und einem Innenteil besteht, verhältnismässig kompliziert geformt ist, um das Labyrinth zu bilden und da ausserdem das Innenteil in einem gesonderten Arbeitsgang in dem Aussenteil befestigt werden muss.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Verschlußstopfen einen solchen Verschlußstopfen der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der sich dadurch auszeichnet, dass der Aufwand zur Herstellung der gasleitenden Verbindung,durch die keine Flüssigkeit mitgerissen wird, möglichst gering ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss für einen Verschlußstopfen

909829/0U3

der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, dass als labyrinthartiger Teil des Belüftungskanals-der zwischen dem Gewindestück und dem Gewindeteil aufgrund Gewindetoleranzen gebildete Raum dient und dass mindestens eine diesen Raum mit der Umgebung verbindende Durchtrittsstelle vorgesehen ist.

Bei dieser Ausbildung des Verschlußstopfens kann also bereits durch die Wahl der Fertigungstoleranzen des Gewindestücks und des Gewindeteile dafür gesorgt werden, dass ein angemessen grosser gewendelter Raum zwischen dem Gewindestück des Verschlußstopfens und dem Gewindeteil des Akkumulators gebildet wird. In diesem gewendelten Raum findet die Kondensation der niederschlagbaren Bestandteile aus dem hochsteigenden Gas statt. Die niedergeschlagenen Flüssigkeitsteile fHessen in diesem Raum wieder nach unten ab. Das verbleibende Gas, aus dem sich keine Flüssigkeit mehr kondensieren lässt, wandert weiter hoch durch das Oberteil des VerschlußStopfens und kann von dort flüssigkeitsfrei in die Umgebung gelangen.

Dieser Verschlußstopfen lässt sich mit besonders geringem Aufwand herstellen, da er einstückig ohne besondere Formgebung iür das Labyrinth ausgebildet werden kann. Zur Labyrinthbildung genügt es im wesentlichen, eine grössere Toleranz der Gewindeabmessungen des Gewindestücks gegenüber denen des Gewindeteils des Akkumulators vorzusehen, derart, dass zwischen dem Gewindestück des Verschlußstopfens und dem Gewindeteil des Akkumulators ein freier gewendelter Raum gebildet wird. Zusätzlich ist lediglich eine Durchtrittsstelle vorgesehen, durch die das von der Flüssigkeit befreite Gas nach aussen geleitet wird. Die Durchtrittsstelle selbst verursacht ebenfalls keinen grossen zusätzlichen Fertigungsaufwand.

Dies gilt insbesondere bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verschlußstopfens, bei der als Durchtrittsstelle eine Ausnehmung auf der Unterseite des Verschlußstopfens vorgesehen ist.

90982S/0U3

In einer Variante des Verschlußstopfens sind als Durchtrittsstelle die äussere Oberfläche des Verschlußstopfens mit dem Gewindeteil verbindende Bohrungen vorgesehen.

Diese Durchtrittsstelle kann im einzelnen zweckmässig so-ausgestaltet sein, dass die Bohrungen aus einer von der äusseren Oberfläche des Gewindestücks zu dessen Innerem führenden Querbohrung sowie einer von der Querbohrung zu der äusseren Oberfläche führenden Längsbohrung bestehen.

In diesem Fall wird also die Verbindungsstelle durch zwei im wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnete Bohrungen realisiert.

In einer Weiterbildung des Verschlußstopfens sind drei Ausnehmung äquidistant über den Umfang des VerschlußStopfens verteilt.

Diese Ausführungsform bietet Sicherheit dagegen, dass durch Verstopfen einer Durchtrittsstelle die Verbindung zwischen dem Äusseren des Akkumulators und dessen Innerem beispielsweise durch Verschmutzung unterbrochen wird.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist der Verschlußstopfen das Merkmal auf, dass die Gewindeschneide des Gewindestücks angefast ist, um das Volumen des labyrinthartigen Raumes zu vergrössern.

Durch das Anfasen bzw. Brechen des äussersten spitzen Teils der Gewindeschneide wird also eine Vergrösserung des Gewindegangs erzielt, zusätzlich zu dem Raum, der zwischen den Flanken des Gewindestücks des Verschlußstopfens und des Gewindeteils des Akkumulators gebildet wird.

Anstatt der durch die Formgebung des VerschlußStopfens gebildeten Durchtrittsstelle kann auch durch die Ausbildung des

909829/0U3

Akkumulators, der mit dem Verschlußstopfen versehen wird, und der zur Abdichtung einen aus der Oberseite des Akkumulators ausgeformten Dichtring aufweist, eine Durchtrittsstelle zwischen dem labyrinthartigen Teil des Belüftungskanals und dem Aussenraum gebildet werden. In diesem Fall ist vorgesehen, dass aus dem Dichtring eine Ausnehmung als Durchtrittsstelle ausgeformt ist.

In diesem Fall kann die Unterseite des zylindrischen Oberteils des Verschlußstopfens glatt durchgehend ohne Ausnehmung geformt sein. Auch ist in diesem Fall keine Bohrung erforderlich, die die äussere Oberfläche mit dem Gewindestück verbindet.

Zwei Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verschlußstopfens werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines auf einen Akkumulator geschraubten Verschlußstopfens in einem Längsschnitt,

Fig. 2 diese Ausführungsform des VerschlußStopfens in einer Ansicht von unten,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Verschlußstopfens, der in einen Akkumulator gedreht ist, in einem Längsschnitt, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Verschlußstopfen nach Fig. 3·

In Fig. 1 ist mit 1 ein Gewindeteil eines Akkumulators bezeichnet. Das Gewindeteil wird auf der Oberseite 2 des Akkumulators durch eine ringförmige plane Erhebung 3 umschlossen.

In den Gewindeteil des Akkumulators ist ein Verschlußstopfen eingedreht, und zwar mit seinem Gewindestück 5· Die Gewinde des Gewindeteils 1 des Akkumulators und des Gewindestücks 5 sind so dimensioniert, dass zwischen der oberen Flanke 6 des

909829/0U3

Gewindeteils und der unteren Flanke 7 des Gewindestucks ein schraubenlinienförmig gewundener offener Raum gebildet wird. Dieser Raum wird noch dadurch vergrössert, dass der äusserste spitz zulaufende Teil des Gewindestücks 5 im Bereich 8 abgefast ist.

Der zwischen dem Gewindeteil 1 des Akkumulators und dem Gewindestück 5 des Verschlußstopfens gebildete gewendelte offene Raum reicht von dem Inneren des Akkumulators an der Unterseite 9 des Gewindeteils bis zu mindestens einer Ausnehmung 10 auf der Unterseite des Verschlußstopfens, der im übrigen mit seiner planen Unterseite 11 auf der Erhebung 3 liegt. Die Ausnehmung 10 bildet jedoch eine Durchtritts st eile zwischen dem Äusseren des Akkumulators und dem Inneren. Insgesamt wird ein Belüftungskanal mit der Ausnehmung 10 und dem schraubenlinienförmig gewundenen offenen Raum 12 zwischen dem Gewindeteil und dem Gewindestück gebildet.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, können drei Ausnehmungen 10a, 10b, 10c äquidistant auf der Unterseite 11 des VerschlußStopfens vorgesehen sein, um mit Sicherheit einen durchgehenden Belüftungskanal zu gewährleisten.

Inder Variante nach den Fig. 3 und 4 verbindet anstelle der Ausnehmungen 10 bzw. 10a, 10b, 10c eine Anordnung von Bohrungen den offenen Raum 12 mit der Oberseite 13 des Verschlußstopfens.

Hierzu ist je eine Guerbohrung vorgesehen, die von dem Äusseren des Gewindestücks zu dessen Innerem führt und die mit 14 bezeichnet ist, sowie eine Längsbohrung 15, die von dem inneren Ende der Querbohrung zu der Oberseite 13 verläuft.

909829/0U3

Gemäß Figur 4 können auch mehrere solcher Anordnungen von Bohrungen vorgesehen sein, wobei jede Bohrung 15, uiie in Figur 3 dargestellt, mit einer Querbohrung 14 zusammenwirkt.

Anstelle oder auch zusätzlich zu den Bohrungen 14 und 15 können auch eine oder mehrere LMngsbohrungen 15a vorgesehen werden, von denen jede so geführt ist, daß sie direkt eine Verbindung zwischen der Oberseite 13 des Verschlußstnpfens und dem Geuiindestück 5 herstellt.

Eine andere Uerbindungsmöglichkeit besteht in der Anordnung einer oder mehrerer schräg verlaufender Bohrungen 16. Diese Bohrungen haben gegenüber den Bohrungen 14/15 den Vorteil, daß sie weniger anfällig gegen Verschmutzung sind.

909829/0U3

Claims

VDO έ FRANKFURT/MAIN 90

ADOLF SCHINDLING AG GRÄFSTRASSE 103

Patentansprüche

(1. Verschlußstopfen für Akkumulatoren, mit einem in ein Gewindeteil der Akkumulatoren einschraubbaren Gewindestück sowie mit einem Belüftungskanal, der auf einem Teil seiner Länge zur Bildung von Kondensationsflächen labyrinthartig ausgebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass als labyrinthartiger Teil des Belüftungskanals der zwischen dem Gewindestück (5) und dem Gewindeteil (1) gebildete Raum (12) dient, und dass mindestens eine diesen Raum (12) mit der Umgebung verbindende Durchtrittsstelle (10, 10a, 10b, 10c; 14, 15, 15a) vorgesehen ist.
2. Verschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass als Durchtrittsstelle eine Ausnehmung (10 bzw. 10a, 10b, 10c) auf der Unterseite (11) des Verschlußstopfens vorgesehen ist.
3. Verschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Durchtrittsstelle die äussere Oberfläche (13) des Verschlußstopfens mit dem Gewindestück (5) verbindende Bohrungen (14, 15, 15a) vorgesehen sind.
4. Verschlußstopfen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen aus einer von der äusseren Oberfläche des Gewindestücks zu dessen Innerem führende Querbohrung (14) sowie einer von der Querbohrung zu der äusseren Oberfläche führenden Längsbohrung (15) bestehen.
5. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass drei Ausnehmungen (1,5a, b, c) äquidistant über den Umfang des Verschlußstopfens verteilt sind (Fig. 2).

Γ» ö 3 8 2 9 / 0 U 3 C^m-~>V. ^¹³SC- r~

28Q1198

-z-
6. Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeschneide des Gewindestücks angefast ist (Bereich 8), um das Volumen des labyrinthartigen Raumes (12) zu vergrössern.
7. Akkumulator mit einem aus der Oberseite des Akkumulators ausgeformten Dichtring für Verschlußstopfen nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Dichtring (3) eine Ausnehmung (10, 10a, b, c) als Durchtrittsstelle ausgeformt ist.

ί S 2 9 / 0 U 3