DE3035842C2 - Gas- and liquid-tight pole seal for accumulators - Google Patents
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Abstract
Kontaktelektroden-Anordnung für Lichtbogen- oder Widerstandsschmelzöfen, mit einer außerhalb der Ofenmauerung angeordneten Basisplatte, mit der die Hälse mehrere Elektroden leitend verbunden sind, wobei der übrige Teil der Elektroden in die Ofenausmauerung hineinragt und mit der in dem Ofenherd befindlichem Schmelze Kontakt hat. Die Basisplatte (6) ist unterhalb des Ofenbodens (4) in Abstand angebracht. Zwischen Basisplatte und Ofenboden ist damit ein Zwischenraum (7) geschaffen, in dem ein die Elektrodenhälse (8), die Ofen-Außenseite und die Basisplatte (6) kühlendes Fluid, insbesondere Luft, fließen kann.Contact electrode arrangement for arc or resistance melting furnaces, with a base plate arranged outside the furnace wall, with which the necks of several electrodes are conductively connected, the remaining part of the electrodes protruding into the furnace wall and being in contact with the melt located in the furnace hearth. The base plate (6) is attached below the furnace floor (4) at a distance. An intermediate space (7) is thus created between the base plate and the furnace floor, in which a fluid, in particular air, can flow to cool the electrode necks (8), the outside of the furnace and the base plate (6).
Description
a) eine untere Schicht (5) innerhalb der Vergußmasse aus Hartverguß, vorzugsweise aus säurefestem Zweikomponenten-Harz am Topfboden (4),a) a lower layer (5) within the casting compound made of hard casting, preferably made of acid-proof two-component resin on the bottom of the pot (4),
b) eine daran angrenzende mittlere Schicht (6) innerhalb der Vergußmasse aus thermoplastischem- dauerelastischem, säurebeständigem Kunststoff, vorzugsweise aus Schmelzkleber wie z. B. Äthylenacrylpoiymere bzw. andere Produkte dieser Gattung oder aus Bitumen, Wachs, Harz, Fett,b) an adjoining middle layer (6) within the potting compound made of thermoplastic, permanently elastic, acid-resistant Plastic, preferably made of hot melt adhesive such. B. Äthylenacrylpolymer or others Products of this type or made from bitumen, wax, resin, fat,
c) eine daran angrenzende obere Schicht (7) innerhalb der Vergußmasse aus Hartverguß, vorzugsweise aus säurefestem Zweikomponenten-Harz, oberhalb der mittleren Schicht (6).c) an adjacent upper layer (7) within the casting compound made of hard casting, preferably made of acid-resistant two-component resin, above the middle layer (6).
2. Polabdichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ringnut (8) des Pols (1) im Bereich der oberen Schiuit (7).2. Pole seal according to claim 1, characterized by an annular groove (8) of the pole (1) in the region of the upper schiuit (7).
3. Polabdichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch fine Abdichtung (9), vorzugsweise aus säurefestem Gunr-i oder Kunststoff, zwischen Durchtrittsöffnung (3) des Topfbodens (4) und PoI(I).3. Pole seal according to claim 1 or 2, characterized by a fine seal (9), preferably made of acid-resistant Gunr-i or plastic, between the passage opening (3) of the pot bottom (4) and PoI (I).
4. Verfahren zum Herstellen einer gas- und flüssigkeitsdichten Polabdichtung für Akkumulatoren mit einem Kunststoffgehäuse, bei welchem der Kunststoffdeckel im Bereich der Durchtrittsöffnung mit einer topfförmigen Ausbildung versehen ist, die4. A method for producing a gas- and liquid-tight pole seal for accumulators with a plastic housing, in which the The plastic cover is provided with a cup-shaped design in the area of the passage opening, which in Richtung auf das Innere des Akkumulators ufcd einstückig mit dem Kunststoffdeckel ausgebildet ist, wobei die topfförmige Ausbildung eine mit dem Pol in Verbindung stehende Vergußmasse aufweist, nach einem der Ansprüche I bis 3, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:towards the inside of the accumulator ufcd is formed in one piece with the plastic cover, the cup-shaped design being one with the pole having related potting compound, according to one of claims 1 to 3, characterized by the following process steps:
a) Einlegen des Poles (1) in die im wesentlichen so zentral angeordnete Durchtrittsöffnung (3) der topfförmigerr Ausbildung (10) des Kunststoffdeckels (2),a) Insertion of the pole (1) in the essentially so centrally arranged passage opening (3) of the pot-shaped design (10) of the plastic cover (2),
b) Einlegen einer ringförmigen Abdichtung (9) aus säurefestem Gummi oder Kunststoff zwischen Durchtrittsöffnung (3) des Topfbodens (4) und PoI(I),b) Insertion of an annular seal (9) made of acid-proof rubber or plastic between Passage opening (3) of the pot bottom (4) and PoI (I),
c) Einführen eines Hartvergusses aus säurefestem Zweikomponenten-Harz am Topfboden (4) der topfförmigen Ausbildung (10),c) Introducing a hard casting made of acid-resistant two-component resin at the bottom of the pot (4) cup-shaped training (10),
d) Aushärten dieser Hartvergußmasse zu einer festen unteren Schicht (5), d) hardening of this hard casting compound to form a solid lower layer (5),
e) Einführen einer an die untere Schicht (5) angrenzenden mittleren Schicht (6) aus thermoplastischem, dauerelastischem, säurebeständi- gern Kunststoff, vorzugsweise aus Schmelzkleber wie z. B. Äthylenacrylpoiymere bzw. andere Produkte dieser Gattung oder aus Bitumen,e) introduction of a middle layer (6) adjoining the lower layer (5) made of thermoplastic, permanently elastic, acid-resistant like plastic, preferably made of hot melt adhesive such. B. Äthylenacrylpolymer or others Products of this type or made of bitumen,
f) Abkühlenlassen der mittleren Schicht (6), bis sie sich zu einer dauerelastischen mittleren Schicht (6) verfestigt hat,f) Allowing the middle layer (6) to cool down until it becomes a permanently elastic middle layer (6) has solidified
g) Aufbringen einer zweiten Hartvergußmasse, vorzugsweise aus säurefestem Zweikomponenten-Harz und Aushärten zu einer oberen Schicht (7) aus Hartverguß.g) Applying a second hard casting compound, preferably made of acid-resistant two-component resin and curing to form an upper one Layer (7) made of hard casting.
Die Erfindung bezieht sich auf eine gas- und flüssigkeitsdichte Polabdichtung für Akkumulatoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie auf ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Polabdichtung.The invention relates to a gas- and liquid-tight pole seal for accumulators according to the preamble of claim 1 and to a method for producing such a pole seal.
Derartige Polabdichtungen sind aus den deutschen Gebrauchsmustern 78 24 751, 75 38 815, 75 25 500 und 19 26 763 bekanntSuch pole seals are from the German utility models 78 24 751, 75 38 815, 75 25 500 and 19 26 763 known
Beim Gegenstand des DE-GM 78 24 751 wird der Pol durch eine Polwanne geführt, die mit Korrosionsschutzmittel ausgegossen ist. Eine Stützschulter des Poles unterhalb des Zellendeckels verhindert eine axiale Ausdehnungsmöglichkeit des Polschaftes. Die DE-GM 75 38 815 beschreibt einen durch Kunststoffmantel abgeschirmten Polschaft, der durch eine Polwanne geführt und dort mittels eingeklebtem Profilring abgedichtet wird. Eine Vergußmasse zwischen Pol und Profilring bildet eine zusätzliche Abdichtung nach außen. Es handelt sich um ein unbewegliches System, bei dem beim Auftreten axialer Beanspruchungen die Gefahr einer Undichtigkeit besteht Beim Gegenstand des DE-GM 75 25500 ist der Polschafl durch einen aufgeklebten Kunststoffmantel gegen Korrosion geschützt, er wird durch eine Polwanne geführt und ist dort durch einen Dichtring abgedichtet Eine zusätzliche Abdichtung und Verankerung des Poles und des Plattenblocks ist am Zellendeckei vorgesehen. Auch hier besteht keine axiale Ausdehnungsmöglichkeit Beim DE-GM 19 26 763 ist eine Poldurchführung durch eine Polwanne vorgesehen, die durch Dichtlippen gegen den Pol abdichtet und mit aushärtender Vergußmasse ausgegossen wird. Auch hier besteht keine Möglichkeit einer axialen Polbewegung, ohne daß die Abdichtung beeinträchtigt würde.In the subject of DE-GM 78 24 751, the pole is passed through a pole trough which is filled with an anti-corrosion agent. A support shoulder of the pole underneath the cell cover prevents the pole shaft from expanding axially. The DE-GM 75 38 815 describes a pole shaft shielded by a plastic jacket, which is surrounded by a pole trough and is sealed there by means of a glued-in profile ring. A potting compound between the pole and Profile ring forms an additional seal to the outside. It is an immovable system at where there is a risk of leakage when axial loads occur. The object of DE-GM 75 25 500, the pole shell is protected against corrosion by a glued-on plastic jacket, it is guided through a pole trough and is sealed there by a sealing ring An additional sealing and anchoring of the pole and the Plate block is provided on the cell top. Even there is no axial expansion possibility here. DE-GM 19 26 763 has a pole leadthrough a pole trough is provided, which seals against the pole by sealing lips and is provided with a hardening potting compound is poured out. Here, too, there is no possibility of an axial pole movement without the seal would be affected.
Es ist bekannt, derartige Polabdichtungen mit Hilfe eines dauerelastis;hen Schmelzklebers herzustellen. Eine derartige Abdichtung ist jedoch nicht druckstabil, so daß der Pol im Laufe der Zeit seine Orientierung verliert, wodurch die Abdichtung nicht mehr funktioniert Darüber hinaus »kriecht« ein derartiger Schmelzkleber im Laufe der Zeit in alle Ritzen hinein.It is known to produce such pole seals with the aid of a permanently elastic hot melt adhesive. Such a seal, however, is not pressure-resistant, so that the pole becomes oriented over time loses, which means that the seal no longer works. In addition, such a hotmelt adhesive "creeps" into all the cracks over time.
Es ist weiterhin bekannt, eine Polabdichtung mit Hilfe einer Hartvergußmasse herzustellen. Eine derartige Abdichtung ist jedoch nicht den ständigen wechselnden Betriebsbedingungen, insbesondere Temperaturunterschieden, Stoßbelastungen und Feuchtigkeitsunterschieden, gewachsen. Sie löst sich vielmehr im Laufe der Zeit vom Pol und/oder vom Gehäusedeekel ab und wird dadurch undicht. It is also known to produce a pole seal with the aid of a hard casting compound. Such a seal, however, cannot cope with the constantly changing operating conditions, in particular temperature differences, shock loads and differences in humidity. Rather, it detaches itself from the pole and / or from the housing cover over time and becomes leaky as a result.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine dauerhafte gas- und flüssigkeitsdichte Polabdichtung unter aüen wechselnden Betriebsbedingungen zu schaffen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch dieThe invention is based on the object of eliminating the disadvantages of the prior art and permanent gas- and liquid-tight pole sealing under changing operating conditions create. The object is achieved according to the invention by
Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.Features of the characterizing part of claim 1 solved. Further developments of the invention are in the Depicted subclaims.
Beim Erfindungsgegenstand werden am Topfboden eine untere Schicht aus Hartverguß, darüber eine mittlere Schicht aus thermoplastischem Schmelzkleber, vorzugsweise aus Bitumen, Polyamid, Wachs oder Harz und darüber eine weitere obere Schicht aus Hartverguß nacheinander aufgebracht. Auf diese Weise entsteht eine sehr stabile Abdichtung. Bringt man im Bereich der oberen Schicht am Pol eine Ringnut an, so wird die obere Schicht am Pol derart verankert, daß ihre unverschiebbare Lage gegenüber dem Pol gewährleistet ist und die völlige Abdichtung bei allen Betriebsbedingungen des Akkumulators erzielt wird.In the subject matter of the invention, a lower layer of hard casting is placed on the bottom of the pot, and one above it middle layer made of thermoplastic hot-melt adhesive, preferably made of bitumen, polyamide, wax or resin and over it a further upper layer of hard casting applied one after the other. This is how it arises a very stable seal. If an annular groove is made on the pole in the area of the upper layer, the upper layer anchored to the pole in such a way that its immovable position relative to the pole is ensured and the complete sealing is achieved under all operating conditions of the accumulator.
Zwischen Topfboden unri Pol wird zweckmäßigerweise eine Abdichtscheibe eingelegt. Diese Abdichtscheibe hat insbesondere den Zweck, den Luftspalt zwischen Pol und Durchtrittsöffnung der topfförmigen Ausbildung des Kunststoffdeckels abzudecken, so daß keine flüssige Vergußmasse während des Aushärtens ins Akkumulatoreninnere läuft Darüber hinaus trägt diese Abdichtung auch zur Verbesserung der Gesamtabdichtung bei.A sealing washer is expediently inserted between the bottom of the pot and the pole. This sealing washer has the particular purpose of reducing the air gap between the pole and the passage opening of the cup-shaped Cover training of the plastic lid, so that no liquid potting compound ins during curing The inside of the accumulator runs. In addition, this seal also helps to improve the overall seal at.
Die topfförmige Ausbildung des Kunststoffdeckels könnte durch Aufsetzen eines Topfes oder eines Zylinders auf einen ebenen Kunststoffdeckel erfolgen, so daß sich ein Topf ergibt Am zweckmäßigsten bringt man jedoch im Bereich der Durchtrittsöffnung für den Pol eine topfförmige Vertiefung an. Zweckmäßigerweise ist diese topfförmige Vertiefung mit dem Kunststoffdeckel einstückig ausgebildetThe pot-shaped design of the plastic lid could be achieved by placing a pot or a Cylinder done on a flat plastic lid, so that a pot is most useful however, a cup-shaped depression is found in the area of the passage opening for the pole. Appropriately this cup-shaped recess is formed in one piece with the plastic cover
Der Erfindungsgegenstand ermöglicht bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem als Deckelmaterial ein Polyolefin, beispielsweise Polyäthylen oder Polypropylen, verwendet wird, ein Auffangen von axial auf den Pol einwirkenden mechanischen Kräften durch Gleitbewegung des gesamten Abdichtpaketes an der Innenwand des Topfes, ohne daß dadurch die Abdichtung beeinträchtigt würde. Die Innenseiten der unteren, der mittleren und der oberen Schicht bleiben bei axialen Polverschiebungen am Pol haften, während die Außenseiten dieser Schichten an der Innenseite der topfförmigen Ausbildung des Kunststoffdeckels abdichtend gleiten können.In a preferred exemplary embodiment, the subject matter of the invention enables the cover material to be used a polyolefin, for example polyethylene or polypropylene, is used, trapping axially Mechanical forces acting on the pole by sliding movement of the entire sealing package on the Inner wall of the pot without affecting the seal. The insides of the lower, the middle and the upper layer adhere to the pole in the event of axial pole shifts, while the outer sides these layers on the inside of the cup-shaped design of the plastic cover sealing can slide.
Ein Ausführungsbeispiel der Er'indung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Die einzige Figur zeigt eine gas- und flüssigkeitsdichte Polabdichtung, teilweise im LängsschnittThe only figure shows a gas- and liquid-tight pole seal, partly in longitudinal section
In F i g. 1 ist der Pol mit 1 bezeichnet und weist eine Ringnut 8 im Bereich der oberen Schicht 7 aus Hartverguß auf. Mit dem Kunststoffdeckel 2 ist eine ins Akkumulatorinnere sich erstreckende topfförmige Ausbildung 10 einstückig ausgebildet Durch eine im wesentlichen zentrische Öffnung der topfförmigen Ausbildung 10 erstreckt sich durch die Durchtrittsöffnung 3 hindurch der Pol 1. Zwischen Topfboden 4 und Pol 1 ist eine scheibenförmige Abdichtung 9 angeordnet Darüber ist die untere Vergußschicht 5 dargestellt, an weiche die mittlere Schicht 6 aus thermoplastischem Kleber angrenzt Darüber ist die zweite Hartvergußmasse in Form der oberen Schicht 7 angeordnet die auch in den Bereich der Ringnut 8 des Poles I eingreift Die Herstellung einer derartigen PolabdichtungIn Fig. 1, the pole is denoted by 1 and has an annular groove 8 in the area of the upper layer 7 Hard casting on. With the plastic cover 2 is a pot-shaped design extending into the interior of the accumulator 10 formed in one piece by a substantially central opening of the cup-shaped Training 10 extends through the passage opening 3 through the pole 1. Between the bottom of the pot 4 and Pole 1 has a disk-shaped seal 9 arranged above it, the lower potting layer 5 is shown on which is adjacent to the middle layer 6 made of thermoplastic adhesive. Above it is the second hard casting compound arranged in the form of the upper layer 7 which also engages in the area of the annular groove 8 of the pole I. The manufacture of such a pole seal
erfolgt dadurch, daß man nach Einlegen des Poles 1 in die Durchgangsöffnung 3 der topfföi'migen Ausbildung 10 zunächst die scheibenförmige Abdichtung 9 einlegt,takes place in that after the pole 1 has been inserted into the through opening 3 of the pot-shaped design 10 first the disc-shaped seal 9 inserts,
damit kein Luftspalt zwischen Pol 1 und Boden 4 verbleibt Danach bringt man die Hv -ivergußmasse, die vorzugsweise aus säurefestem Zweikom^onenien-Harz besteht, in flüssiger Form in den Topf ein und läßt sie aushärten. Danach bringt man den Schmelzkleber 6 in flüssigem Zustand ein und läßt ihn durch Abkühlen erhärten. Auch der Schmelzkleber muß säurebeständig und darüber hinaus dauerelastisch sein.so that no air gap remains between pole 1 and bottom 4 preferably made of acid-resistant two-component resin consists in liquid form in the pot and lets it harden. Then you bring the hot melt adhesive 6 in liquid state and allows it to harden by cooling. The hot melt adhesive must also be acid-resistant and also be permanently elastic.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 füllt man danach die obere Hartvergußmasse 7 ein und läßt sie ebenfalls aushärten. Es ist sehr erwünscht, eine Ringnut 8 vorzusehen, wodurch der Halt zwischen Pol 1 und gesamter Abdichtung erheblich verbessert wird.In the embodiment according to FIG. 1 you then fill the upper hard casting compound 7 and leave it also harden. It is very desirable to provide an annular groove 8, whereby the hold between pole 1 and overall sealing is significantly improved.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung, bei der also ein gut abdichtender, jedoch nicht formstabiler Schmelzkleber zwischen zwei druck- und formstabilen Hartvergußmassen gelagert wird, wird in überraschend einfacher Weise bei sämtlichen auftretenden Betriebsbedingungen, wie wechselnder Temperatur, wechselndem Innendruck, mechanischer Beanspruchung durch Rütteln und bei axialer Polverschiebung etc. eine sichere und dauerhafte gas- und flüssigkeitsdichte Polabdichtunf, erreicht. Dabei wird der dauerelastische Schmelzkleber je nach Belastung teilweise zwischen vorhandene feine Luftspalte gedrückt, die sich nach einiger ZeitDue to the arrangement according to the invention, in which a well-sealing, but not dimensionally stable Hot-melt adhesive is stored between two pressure-resistant and dimensionally stable hard casting compounds, is surprising in a simple manner in all operating conditions that occur, such as changing temperature, changing Internal pressure, mechanical stress due to vibration and axial pole shift, etc. a safe and permanent gas- and liquid-tight pole sealing, achieved. Depending on the load, the permanently elastic hotmelt adhesive is partially between the existing ones fine air gaps, which become smaller after some time
erfahrungsgemäß zwischen Deckel und Verguß, sowie zwischen Zellenpol und Verguß bilden und bisher die Ursache von Undichtigkeiten waren.Experience has shown that between the cover and potting, as well as between the cell pole and potting, and so far the The cause of leaks.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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