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Bleiakkumulator
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Bleiakkumulator
nach der Gattung des Hauptanspruchs nach Patent (Patentanmeldung P 28 34 411.8).
Es hat sich gezeigt, daß die in derartigen Bleiakkumulatoren verwendeten, über die
Plattenblöcke greifenden Klammern gemäß den Ausführungsbeispielen zwar eine gute
Schüttelfestigkeit aufweisen wie es heutige Bleiakkumulatoren in Kraftfahrzeugen
erfordern, befriedigend waren jedoch nicht die Verbindungen zwischen der Oberkante
der Klammern mit dem Deckel, sofern diese Verbindungen direkt am Rande des Deckels
durch das bekannte Schmelzschweißen erfolgten.
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Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Bleiakkumulator mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die
verwendete Klammer, nicht nur den Ansprüchen hinsichtlich erwarteter Schüttelfestigkeit
und Funktionssicherheit genügt und sich in der Akkumulatorenfertigung auch einfach
in Bleiakkumulatoren einbauen läßt, sondern darüber hinaus ein problemloseres Schmelzschweißen
und Abdichten von Kasten und Deckel derartiger Bleiakkumulatoren erlaubt.
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In den Unteransprüchen sind Ausführungsformen dieser Klammern ausgeführt,
die sich durch ihre Konfiguration oder ihre Anordnung besonders vorteilhaft hervorheben.
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Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 einen Längsschnitt durch einen Bereich eines in verkleinertem Maßstab dargestellten
Bleiakkumulators, der eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plattenblock-Klammer
zeigt, Figur 2 die Seitenansicht der in Figur 1 dargestellten Plattenblock-Klammer
mit dem Anschlußbereich des Batterie-Dekkels, Figur 3 eine Darstellung eines Bleiakkumulators
ähnlich der nach Figur 1 mit einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Plattenblock-Klammer, Figur 4 die Seitenansicht der Plattenblock-Klammer nach Figur
3, Figur 5 eine Darstellung eines Bleiakkumulators ähnlich der nach Figur 1 mit
einer dritten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Plattenblock-Klammer,
Figur 6 die Seitenansicht der Plattenblock-Klammer nach Figur 5, Figur 7 eine Darstellung
eines Bleiakkumulators ähnlich der nach Figur 1 mit einer vierten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Plattenblock-Klammer, Figur 8 die Seitenansicht der Plattenblock-Klammer
nach Figur 7 und Figur 9 eine Darstellung eines Bleiakkumulators ähnlich der nach
Figur l mit einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Plattenblock-Klammer.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte
Bleiakkumulator hat einen aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Kasten 10,
und einen ebenfalls aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Deckel ll; der
Kasten 10 und der Deckel 11 sind in bekannter Weise durch Schmelzschweißen miteinander
dicht verbunden. Der Deckel 11 ist mit einer Elektrolyt-Einfüllöffnung 12 versehen,
in der sich ein Verschlußstopfen 13 befindet. Die Unterseite dieses Deckels 11 ist
mit Bezugszeichen 14 bezeichnet. Innerhalb des Kastens 10 ist in jedem Zellengefäß
15 ein Plattenblock 16 untergebracht, der sich in bekannter Weise abwechselnd aus
Elektrodenplatten 17 und Separatoren 18 zusammensetzt; Elektrodenplatten 17 gleicher
Polarität sind über einen Plattenverbinder 19 zueinander parallel geschaltet und
werden über einen durch die Zellentrennwand 20 führenden Zellenverbinder 21 mit
den Elektrodenplatten 17 entgegengesetzter Polarität in dem nicht dargestellten
benachbarten Zellengefäß verbunden. Auf die Darstellung des für die Funktion eines
Bleiakkumulators erforderlichen Elektrolyten wurde verzichtet.
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Der Plattenblock 16 wird von der erfindungsgemäßen, aus dem thermoplastischen
Kunststoff Polypropylen bestehenden Klammer 22 derart übergriffen, daß sich ihre
Schenkel 23 mit der Innenseite auf den äußeren Elektrodenplatten 17 des Plattenblockes
16 anlegen und mit ihren Außenseiten an die benachbarten Zellentrennwände 20 und/oder
nicht dargestellte Kasten-Endwände abstützen. Die geschweifte Form dieser Schenkel
23 sorgt für einen Toleranzausgleich zwischen dem Plattenblock 16 und den Zellentrennwänden
20 bzw. den Kasten-Endwänden. Diese Schenkel 23 sind - wie besonders in Figur 2
zu sehen ist -über einen Schenkelverbinder 24 miteinander verbunden, der mit seiner
Unterseite 25 auf dem Plattenblock 16 aufliegt. Die dem Plattenblock 16 entgegengesetzte
Seite des Schenkelverbinders 24 ist mit einem Längssteg 26 versehen, der an den
Schenkelverbinder 24 gleich mit angeformt ist und durch einige Verstärkungsstege
27 seitlich gestützt wird. Die dem Deckel 11 zugewendete Seite dieses Längssteges
26 stellt die Schenkelverbinder-Oberseite 28 dar und befindet sich in eingebautem
Zustande der Klammer 22 vorzugsweise etwas oberhalb der Kasten-Oberkante 29. Diese
Schenkelverbinder-Oberseite 28 steht mit den freien Endabschnitten von rippenförmigen
Vorsprüngen 30 in Verbindungen, die an der Unterseite 14 des Deckels 11 einschließlich
einiger Stützrippen 31 mit angeformt sind.
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Die Stirnflächen dieser Vorsprünge 30 sind mit Bezugszeichen 32 versehen
und als Teilbereiche 32 der Deckelunterseite 14 bezeichnet. Diese Teilbereiche 32
des Dekkels 11 sind mit der Oberseite 28 des Klammer-Schenkelverbinders 24 bei einer
bevorzugten Ausführungsform miteinander verschweißt; dieser Schweißvorgang kann
gleichzeitig mit dem Schmelzschweißen von Kasten 10 und Deckel 11
verfolgen.
Bei Bleiakkumulatoren, die nicht besonderen Schüttelbeanspruchungen unterworfen
sind, kann auf dieses Verschweißen von Klammer 22 mit dem Deckel 11 verzichtet werden.
Durch die Anordnung dieser Schweißverbindung mit Abstand vom Deckelrand 35 werden
die erwähnten Probleme beim dichtenden Verschweißen von Kasten 10 und Deckel 11
vermieden.
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Um ein Zerbrechen der über die Elektrodenplatten 17 hinausragenden
Abschnitte der Separatoren 18 durch die Klammer 22 zu vermeiden, sind an die oberen
Kanten der Elektrodenplatten 17 Nasen 33 mit angeformt, die bündig mit der Separatoren-Oberkante
34 abschließen oder auch etwas darüber hinausragen können. Um eine überbestimmung
der Lage der Klammer 22 zu vermeiden und auch um die Montage der Klammern 22 nicht
unnötig zu erschweren, reichen die Schenkel 23 dieser Klammern 22 nicht bis auf
den nicht dargestellten Boden des Kastens 10. Es sei erwähnt, daß auch mehr als
eine derartige Anordnung von Klammer 22 und Deckelvorsprung 30 je Zellengefäß 15
Verwendung finden kann.
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Der in der Figur 3 dargestellte Bleiakkumulator entspricht in seinem
prinzipiellen Aufbau dem Bleiakkumulator gemäß Figur 1, er unterscheidet sich nut
in der Anordnung und Ausführung des Vorsprunges 30' mit dem Teilbereich 32' und
durch die andere Ausführungsform des Schenkelverbinders 24' der Klammer 22' (siehe
auch Figur 4). Der DeckelVorsprung 30' ist hier eine koaxiale Verlängerung des Rohrstutzens
36, welcher die Elektrolyt-Einfüllöffnung 12 bildet; dieser rohrstutzenförmige Vorsprung
30' an der Deckel-Unterseite 14' ist mit zum
freien Endabschnitt
des Vorsprunges 30' offenen Längsschlitzen 37 versehen und die Stirnfläche des freien
Endes dieses Vorsprunges 30' bildet den Teilbereich 32' des Deckels 11'. Mit diesem
Teilbereich 32', der nach dem Ausführungsbeispiel in bevorzugter Weise eine Schräge
bildet, liegt der Vorsprung 30' auf einem entsprechenden Fixieransatz 38 auf der
Oberseite 28' des Klammer-Schenkelverbinders 24' auf Die Längsschlitze 37 geben
dem Vorsprung 30' eine gewisse Elastizität und erlauben den Gasaustritt aus dem
Bleiakkumulator. In axialer Verlängerung des rohrförmigen Vorsprunges 30' ist im
Schenkelverbinder 24' der Klammer 22' eine Durchgangsbohrung 39 vorgesehen, durch
die beim Einfüllen oder Nachfüllen des Bleiakkumulators die Flüssigkeit durchtreten
kann. Die-Klammer-Oberseite 28' bildet einen Teil eines U-Profils 40 mit Flanschen
41, das quer zu den Klammer-Schenkeln 23' angeordnet ist. Die Flansche 41, die gegenüber
dem U-Profil 40 durch Verstärkungsstege 27' abgestützt werden, liegen auf den Nasen
33' der Elektrodenplatten 17' auf.
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Der in Figur 5 dargestellte Bleiakkumulator entspricht im wesentlichen
dem Bleiakkumulator gemäß Figur 3; er unterscheidet sich nur dadurch von letzterem,
daß die Fixierung des Deckel-Vorsprungs 30" mit dem Deckel-Teilbereich 32" in einer
V-förmigen Nut 42 auf der Oberseite 28" des Klammer-Schenkelverbinders 24" erfolgt.
Der freie Endabschnitt des Deckel-Vorsprungs 30" kann in dieser V-förmigen Nut 42
durch eine Vergußmasse oder ähnliches zusätzlich noch befestigt sein. Die Figur
6 zeigt eine Seitenansicht dieser Klammer 22".
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In der Figur 7 ist wieder ein Bleiakkumulator dargestellt, dessen
wesentlicher Aufbau dem Aufbau der vorstehend
beschriebenen Bleiakkumulatoren
entspricht; die in diesem Bleiakkumulator verwendete Klammer 22"', die in Figur
8 von der Seite dargestellt ist, ähnelt der Klammer 22" gemäß den Figuren 5 und
6. Anstelle der V-förmigen Nut 42 auf der Klammer-Oberseite 28" hat diese in den
Figuren 7 und 8 dargestellte Klammer 22"' einen rohrförmigen Stutzen 43, der Längsschlitze
37" besitzt.
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Der Innendurchmesser dieses rohrförmigen Stutzens 43 ist auf der Wandung
44 der Elektrolyt-Einfüllöffnung 12 seitlich fixiert und die nicht bezeichnete Stirnfläche
dieses Rohrstutzens 43 liegt neben dieser Einfüllöffnungswandung 44 an der Deckel-Unterseite
14" an und zwar auf dem mit 32"' bezeichneten Teilbereich des Deckels 11"; Diese
Ausführungsform der Klammer 22"' läßt sich ohne Änderung herkömmlicher Batterie-Deckel
11 verwenden.
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In der Figur 9 ist wiederum ein Bleiakkumulator dargestellt, dessen
Klammer genau der Klammer 22' in den Figuren 3 und 4 entspricht und auch als solche
bezeichnet ist. Der auf der Oberseite 28' des Schenkelverbinders 24' angeformte
Fixieransatz 38 befindet sich hier koaxial zu der Elektrolyt-Einfüllöffnung 12 im
Deckel 11"'. Auf diesem Klammer-Fixieransatz 38 zentriert sich ein separates rohrförmiges
Zwischenstück 45 aus Kunststoff, das an diesem Endabschnitt einige Längsschlitze
46 hat und auf der Außenseite seines anderen Endabschnitts eine Ringnut 47 besitzt;
diese Zwischenstück-Ringnut 47 ist über einen Flansch 48 gerastet, der an der Innenseite
der Elektrolyt-Einfüllöffnungswandung 44' mit angeformt ist. Die der Klammer 22'
zugewendete Seite dieses Flansches 48 stellt in diesem Ausführungsbeispiel den Teilbereich
32"" dar.
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Anstelle einer derartigen Einrastverbindung zwischen
Zwischenstück
45 und dem Batterie-Deckel 11"' kann auch eine Kleb- oder Schweißverbindung Anwendung
finden. Auch kann der der Klammer 22' zugewendete Endabschnitt des Zwischenstücks
45 mit der Klammer 22' durch Kleben oder ähnliches fest verbunden sein.
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Es sei erwähnt, daß die Klammern 22 ... 22"' anstelle der dargestellten
Schenkel 23 auch Schenkel von anderer Konfiguration aufweisen können, z.B. wie sie
im Patent ...
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(Patentanmeldung P 28 34 411.8) offenbart wurden.