DE2805715C2 - Collector battery - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sammlerbatterie mit einem Deckel, der eine Öffnung in Gestalt einer zylindrischen Hülse aufweist, durch die ein von einer Bleibuchse umgebener und mit dieser fest verbundener Polschaft hindurchgeführt ist, wobei zwischen Bleibuchse und Hülseninnenwand eine umlaufende elastische Dichtung angeordnet ist.The invention relates to a collector battery with a cover which has an opening in the form of a cylindrical sleeve through which a pole shaft surrounded by a lead bushing and firmly connected to the latter is passed, a circumferential elastic seal being arranged between the lead bushing and the inner wall of the sleeve.
Derartige Sammlerbatterien sind bekannt, und bei ihnen ist jeder Anschlußzapfen und damit die zugehörige Batterieplatte mit der Batterieabdeckung starr verbunden. Während des Gebrauchs der Batterie neigt die positive Platte der Batterie dazu, sich in senkrechter Richtung auszudehnen, so daß der zugehörige Anschlußzapfen nach oben bewegt wird, und dies kann zu einer Beschädigung der Batterieabdeckung und anderer Teile führen, so daß die Gefahr des Entweichens von Elektrolyt aus den Batteriezellen besteht.Such collector batteries are known and in them each terminal pin and hence the associated battery plate is rigidly connected to the battery cover. During use of the battery, the positive plate of the battery tends to expand in a vertical direction so that the associated terminal pin is moved upwards and this can lead to damage to the battery cover and other parts so that there is a risk of electrolyte escaping from the battery cells.
Der US-PS 13 72 603 ist eine Poldurchführung entnehmbar, bei der ein Polzapfen durch einen Deckeltubus von größerer Weite, als es dem Zapfendurchmesser entspricht, hindurchgeführt und der verbliebene freie Ringspalt durch zwei übereinander angeordnete Metallringe mit einem zwischengelegten Dichtungsring ausgefüllt ist. Durch Anziehen einer am oberen Tubusrand angreifenden Überwurfmutter wird der Dichtungsring in vertikaler Richtung gequetscht und die Dichtungswirkung damit zwar verbessert, andererseits aber eine axiale Relativbewegung des Polzapfens abgeblockt, weil die Quetschung sich in einer radialen Flächenpressung auswirkt.US-PS 13 72 603 shows a pole feedthrough in which a pole pin is passed through a cover tube with a larger width than the pin diameter and the remaining free annular gap is filled by two metal rings arranged one above the other with a sealing ring placed between them. By tightening a union nut that engages the upper edge of the tube, the sealing ring is squeezed in a vertical direction and the sealing effect is thereby improved, but on the other hand an axial relative movement of the pole pin is blocked because the squeeze results in a radial surface pressure.
Eine ähnliche Poldurchführung ist auch aus der US-PS 21 00 921 bekannt, bei der jedoch anstelle der Metallringe und des zwischenliegenden Dichtungsrings eine elastische Lagerhülse den zusätzlich von einer Bleimuffe ummantelten Polzapfen umfaßt. Jedoch ist auch hier wegen der Eingrenzung der Hülse durch Flanschvorsprünge am Deckeltubus und an der Bleimuffe sowie wegen ihrer starken Reibung ein axialer Spielraum des Polzapfens kaum vorhanden.A similar pole bushing is also known from US-PS 21 00 921, but in this case, instead of the metal rings and the intermediate sealing ring, an elastic bearing sleeve surrounds the pole pin, which is also encased in a lead sleeve. However, here too, there is hardly any axial play in the pole pin due to the sleeve being limited by flange projections on the cover tube and on the lead sleeve, as well as due to the high level of friction.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Durchführungseinrichtung nach dem eingangs formulierten Gattungsbegriff zu schaffen, die sich in Richtung ihrer Achse zusammen mit dem Anschlußzapfen bewegen kann und geeignet ist, eine Abdichtung zwischen dem Innenraum der Batterie und ihrer Umgebung aufrechtzuerhalten und eine Beschädigung der Batterie als Folge einer Ausdehnung der zugehörigen Elektrodenplatte zu verhindern. Trotz der Beweglichkeit einer solchen Durchführung soll aber eine zuverlässige Abdichtung gegen den Zellelektrolyt gewährleistet sein.The invention is therefore based on the object of creating a feedthrough device according to the generic term formulated at the beginning, which can move in the direction of its axis together with the connection pin and is suitable for maintaining a seal between the interior of the battery and its surroundings and for preventing damage to the battery as a result of expansion of the associated electrode plate. Despite the mobility of such a feedthrough, a reliable seal against the cell electrolyte should be guaranteed.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die Bleibuchse 5 ein Kunststoffbauteil 6 aufgespritzt ist, daß entweder die Außenwand des Kunststoffbauteils oder die Innenwand der zylindrischen Hülse 1 einen in Umfangsrichtung umlaufenden Kanal 8 zum Aufnehmen eines Dichtungsringes 9 aufweist, und daß am unteren Endde der zylindrischen Buchse eine Einrichtung vorhanden ist, die ein Abtropfen von Elektrolyt bewirkt.The object is achieved according to the invention in that a plastic component 6 is injection-molded onto the lead bushing 5 , that either the outer wall of the plastic component or the inner wall of the cylindrical sleeve 1 has a circumferentially extending channel 8 for receiving a sealing ring 9 , and that a device is provided at the lower end of the cylindrical bushing which causes electrolyte to drip off.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings.
Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1 is an axial section of a first embodiment of the invention;
Fig. 2 die Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 1; Fig. 2 is a plan view of the embodiment according to Fig. 1;
Fig. 3 einen Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 3 is an axial section of a second embodiment of the invention; and
Fig. 4 die Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 3. Fig. 4 is a top view of the embodiment according to Fig. 3.
In Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Durchführung für einen Anschlußzapfen eines Bleisammlers dargestellt. Zu dieser Durchführung gehört eine zylindrische Buchse 1 zum Einbauen in eine runde Öffnung der Abdeckung eines nicht dargestellten Bleisammlers; die Hülse 1 weist einen oberen Flansch 2 zum Zusammenarbeiten mit der Oberseite der Batterieabdeckung sowie einen unteren, radial nach innen ragenden Flansch 3 auf; der untere Flansch 3 ist mit ringförmigen Schneiden versehen, die auf eine noch zu erläuternde Weise dazu dienen, den nach oben wandernden Elektrolyt zum Abtropfen zu bringen. In der Buchse 1 befindet sich eine insgesamt mit 4 bezeichnete Dichtungsanordnung mit einer inneren Buchse 5 aus Blei, auf deren Außenfläche ein Bauteil 6 aus Kunststoff angeordnet ist. Das Bauteil 6 ist durch einen Spritzvorgang so mit der Buchse 5 verbunden, daß es die Buchse weitgehend umschließt; die Buchse 5 weist gewellte Umfangsflächen 7 auf, um eine festere Verbindung zwischen ihr und dem Bauteil 6 aus Kunststoff zu gewährleisten.1 and 2 show a bushing according to the invention for a connection pin of a lead collector. This bushing includes a cylindrical sleeve 1 for installation in a round opening in the cover of a lead collector (not shown); the sleeve 1 has an upper flange 2 for cooperating with the top of the battery cover and a lower flange 3 projecting radially inwards; the lower flange 3 is provided with annular cutting edges which serve, in a manner to be explained later, to cause the electrolyte migrating upwards to drip off. In the sleeve 1 there is a sealing arrangement, designated overall by 4 , with an inner sleeve 5 made of lead, on the outer surface of which a component 6 made of plastic is arranged. The component 6 is connected to the sleeve 5 by an injection molding process in such a way that it largely encloses the sleeve; the sleeve 5 has corrugated peripheral surfaces 7 in order to ensure a more secure connection between it and the component 6 made of plastic.
Das Bauteil 6 aus Kunststoff ist an seiner äußeren Umfangs -fläche mit einem in der Umfangsrichtung verlaufenden Kanal 8 versehen, der nach dem Zusammenbau der Durchführung in Verbindung mit der ihm zugewandten Innenfläche der zylindrischen Buchse 1 ein Gehäuse für einen Dichtungsring, z. B. einen O- Ring 9, bildet. Der Kanal 8 hat zwecksmäßig eine solche axiale Breite, daß sich der O-Ring 9 in dem Kanal in einem begrenzten Ausmaß axial bewegen kann. Natürlich könnte der Kanal 8 statt an der äußeren Umfangsfläche des Bauteils 6 aus Kunststoff an der Innenfläche der Buchse 1 ausgebildet sein; die radiale Tiefe des Kanals ist jedoch in jedem Fall so zu wählen, daß eine innige Berührung zwischen der gesamten Innenfläche der Buchse 1 und der Außenfläche des Bauteils 6 aus Kunststoff herbeigeführt wird. Beim Gebrauch der Sammlerbatterie werden radiale Kräfte über die Einsatzanordnung 4 von der Innenwand der Buchse 1 aufgenommen.The plastic component 6 is provided on its outer circumferential surface with a channel 8 running in the circumferential direction, which, after assembly of the feedthrough, in conjunction with the inner surface of the cylindrical bushing 1 facing it, forms a housing for a sealing ring, e.g. an O-ring 9. The channel 8 expediently has such an axial Width such that the O-ring 9 can move axially in the channel to a limited extent. Of course, the channel 8 could be formed on the inner surface of the bushing 1 instead of on the outer peripheral surface of the plastic component 6 ; however, the radial depth of the channel should in any case be selected so that intimate contact is brought about between the entire inner surface of the bushing 1 and the outer surface of the plastic component 6. When the accumulator battery is in use, radial forces are absorbed by the inner wall of the bushing 1 via the insert arrangement 4 .
Das Bauteil 6 aus Kunststoff ist an seinem oberen Ende mit einem in der Umfangsrichtung verlaufenden Kragen 10 versehen, der dazu dient, einen wulstförmigen Rand einer Dichtungskappe 11 aufzunehmen und in seiner Lage zu halten. Da die Dichtungskappe nicht einen Gegenstand der Erfindung bildet, erübrigt sich eine nähere Beschreibung.The plastic component 6 is provided at its upper end with a collar 10 running in the circumferential direction, which serves to receive a bead-shaped edge of a sealing cap 11 and to hold it in position. Since the sealing cap does not form an object of the invention, a more detailed description is unnecessary.
Zu dem Anschlußzapfen 12, für den die erfindungsgemäße Durchführung bestimmt ist, gehören ein mit Blei überzogener Leiter 13 aus Kupfer und ein den Leiter umschließender Mantel 14 aus Blei. Der Leiter 13 ist gemäß Fig. 1 mit Ansatzstücken 16 aus Kupfer versehen, die sich in dem Bleimantel 14 verankern und so eine Relativbewegung zwischen dem Leiter 13 und dem Mantel 14 verhindern.The connecting pin 12 for which the bushing according to the invention is intended includes a lead-coated copper conductor 13 and a lead sheath 14 surrounding the conductor. The conductor 13 is provided with copper extension pieces 16 as shown in Fig. 1, which anchor themselves in the lead sheath 14 and thus prevent relative movement between the conductor 13 and the sheath 14 .
Der Anschlußzapfen 12 ist mit einem Verbindungsstreifen verbunden, der mehreren Elektrodenplatten gemeinsam zugeordnet ist. Gemäß Fig. 1 ist der Durchmesser der Buchse 1 erheblich größer als der Durchmesser des Anschlußzapfens, wodurch das Aufsetzen der Durchführung auf das nach außen ragende Ende des Anschlußzapfens erleichtert wird.The connecting pin 12 is connected to a connecting strip which is assigned to several electrode plates in common. According to Fig. 1, the diameter of the socket 1 is considerably larger than the diameter of the connecting pin, which makes it easier to place the bushing on the outwardly projecting end of the connecting pin.
Zum Einbau der Durchführung in die Abdeckung einer Sammlerbatterie wird die Buchse 1 in die Öffnung eingeführt, durch die der Anschlußzapfen 12 nach außen ragt. Dann wird die zur Abdichtung dienende Einsatzanordnung 4 zusammen mit dem Dichtungsring 9 auf das nach außen ragende Ende des Anschlußzapfens aufgesetzt, bis sie in Gleitberührung mit der Innenfläche der Buchse 1 kommt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Hierauf wird die Buchse 5 aus Blei in ihrem oberen Ende mit dem aus Blei bestehenden Mantel 14 des Anschlußzapfens 13 verschweißt, wie es in Fig. 1 bei 15 dargestellt ist, um den Anschlußzapfen mit abdichtender Wirkung mit der Einsatzanordnung 4 zu verbinden.To install the bushing in the cover of a collector battery, the bushing 1 is inserted into the opening through which the terminal pin 12 projects outward. The sealing insert assembly 4 is then placed together with the sealing ring 9 on the outwardly projecting end of the terminal pin until it comes into sliding contact with the inner surface of the bushing 1 , as shown in Fig. 1. The lead bushing 5 is then welded at its upper end to the lead jacket 14 of the terminal pin 13 , as shown at 15 in Fig. 1, in order to connect the terminal pin to the insert assembly 4 with a sealing effect.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist es der Abdichtungsanordnung 4 zusammen mit dem Anschlußzapfen 13 möglich, sich in axialer Richtung gegenüber der zylindrischen Buchse 1 zu bewegen, ohne daß die Batterieabdeckung auf unerwünschte Weise beansprucht wird. Wenn sich der Anschlußzapfen während des Gebrauchs der Batterie in axialer Richtung ausdehnt, wird somit eine Beschädigung der Batterie vermieden, da die durch die Schweißnaht 15 mit dem Anschlußzapfen verbundene Einsatzanordnung 4 axial verschiebbar ist.According to the above description, the sealing arrangement 4 together with the connecting pin 13 is able to move axially relative to the cylindrical sleeve 1 without undesirably stressing the battery cover. If the connecting pin expands axially during use of the battery, damage to the battery is thus avoided since the insert arrangement 4 connected to the connecting pin by the weld 15 is axially displaceable.
Wenn ein Teil des Elektrolyts längs des Anschlußzapfens nach oben wandert, sammelt sich der Elektrolyt an der bzw. jeder der Schneiden 3, von denen der Elektrolyt abtropft und wieder in die Batteriezelle zurückfällt. Die Schweißnaht 15 bewirkt eine zusätzliche Abdichtung für den Fall, daß ein Teil des Elektrolyts an den Schneiden 3 vorbei längs des Anschlußzapfens 12 nach oben wandert.If a portion of the electrolyte migrates upwards along the connection pin, the electrolyte collects on the or each of the cutting edges 3 , from which the electrolyte drips off and falls back into the battery cell. The weld seam 15 provides additional sealing in the event that a portion of the electrolyte migrates upwards past the cutting edges 3 along the connection pin 12 .
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind die das Abtropfen des Elektrolyts bewirkenden Schneiden 3 nach Fig. 1 durch einen Dichtungsbalg 20 ersetzt. Zu der Abdichtungsanordnung 4 gehört wiederum eine innere Buchse 5 aus Blei, an der ein äußeres Bauteil 6 aus Kunststoff befestigt ist. Gemäß Fig. 3 weist jedoch das Bauteil 6 aus Kunststoff einen allgemein ringförmigen unteren Abschnitt 17 auf, wobei sich an diesen Abschnitt ein weiterer ringförmiger Abschnitt 18 anschließt, der einen Teil der Innenfläche der Buchse 5 aus Blei übergreift und in Berührung mit dem Bleimantel 14 des Anschlußzapfens 13 steht. Der Abdichtungsbalg 20 hängt mit dem ringförmigen Abschnitt 18 zusammen.In the embodiment shown in Fig. 3, the cutting edges 3 according to Fig. 1 which cause the electrolyte to drip off are replaced by a sealing bellows 20. The sealing arrangement 4 again includes an inner bushing 5 made of lead to which an outer component 6 made of plastic is attached. According to Fig. 3, however, the component 6 made of plastic has a generally annular lower section 17 , this section being adjoined by a further annular section 18 which engages over part of the inner surface of the bushing 5 made of lead and is in contact with the lead jacket 14 of the connecting pin 13. The sealing bellows 20 is connected to the annular section 18 .
Das freie Ende des Abdichtungsbalgs 20 weist eine Verdickung 19 auf, die z. B. durch Verschweißen mit dem unteren Ende der Buchse 1 verbunden ist, um ein Wandern des Elektrolyts nach oben zu verhindern. Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 dienen der Dichtungsring 9 und die Schweißnaht 15 zusätzlich dazu, ein Entweichen des Elektrolyts aus der Batteriezelle zu verhindern.The free end of the sealing bellows 20 has a thickening 19 which is connected, for example by welding, to the lower end of the socket 1 in order to prevent the electrolyte from migrating upwards. In the embodiment according to Fig. 3, the sealing ring 9 and the weld seam 15 also serve to prevent the electrolyte from escaping from the battery cell.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß sich der Dichtungsbalg 20 in der erforderlichen Weise verformen kann, wenn sich der Anschlußzapfen 13 axial nach oben bewegt, so daß sich die Dichtungsanordnung 4 gegenüber der Innenfläche der Buchse 1 axial verschieben kann.From Fig. 3 it can be seen that the sealing bellows 20 can deform in the required manner when the connecting pin 13 moves axially upwards, so that the sealing arrangement 4 can move axially relative to the inner surface of the bushing 1 .
Im übrigen entspricht die Ausführungsform nach Fig. 3 derjenigen nach Fig. 1.Otherwise, the embodiment according to Fig. 3 corresponds to that according to Fig. 1.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KAISER, D., DIPL.-ING., PAT.-ASS., 6233 KELKHEIM |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |