DE3225767A1

DE3225767A1 - Gehaeuse zur aufnahme von wiederaufladbaren batterien

Info

Publication number: DE3225767A1
Application number: DE19823225767
Authority: DE
Inventors: Horst 4618 Kamen Externbrink; Friedhelm 5750 Menden Harnischmacher
Original assignee: CEAG Licht und Stromversorgungstechnik GmbH
Current assignee: CEAG Licht und Stromversorgungstechnik GmbH
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1984-01-12
Also published as: DE3225767C2

Description

Gehäuse zur Aufnahme von wiederaufladbaren Batterien
Die erfindung betrifft ein Gehuse zur Aufnahme von wiederaufiadbaren Batterien, insbesondere für eine Untertage verwendbare Kopfleuchte, mit einem Gehäuse unterteil und einem wenigstens ein t'ntgasungsventil aufweisenden Deckel.
Das Batteriegehäuse, das aus einem Gehäuseunterteil und einem mit dem Gehäuseunterteil über Klammern verbindbaren Deckel besteht, nimmt offene Nickel-Cadmium-Zellen auf. Diese Nickel-Cadmium-Zellen erzeugen beim Ladevorgang Wasserstoff, der sich mit der in dem Batteriegehäuse befindlichen Luft mischt. so daß dadurch ein explosibles Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch (Knallgas) entsteht. Die bekannten Batteriegehäuse, die nach dem Ladevorgang in den Bereich Untertage verbracht werden, besitzen Entgasungsventile, die aber nicht verhindern können, daß der Druck im Inneren des Batteriegehäuses geringfügig über den Atmosphärendruck ansteigt; und dabei besteht die Gefahr, daß such nach Verbringung des Gehäuses mit den Batterien in den Bereich Untertage zündfähiges Knallgas ausströmen kann.
Das Entgasungsventil ist durch einen Bolzen mit einem daran angeformten Dichtkonus gebildet, der gegen eine konische Ausnehmung am Deckel mittels einer im Inneren des Gehäuses angeordneten Druckfeder angedrückt wird.
Der Dichtkonus und die Dichtfläche verschließen so den Batterieraum. Ein im Batterieraum entstehender Überdruck - hervorgerufen durch Gas und der Zellen - überwindet die Federkraft und das Ventil.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Gehäuse der eingangs genannten Art so weit zu verbessern, daß der Überdruck sehr schnell abgebaut wird, so daß nach Verbringung in den Bereich Untertage zündfähige Gase aus dem Batteriegehäuse nicht mehr austreten können.
Diese Aufgabe wird erf:indungsgemäß dadurch gelöst, daß das Entgasungsventil eine im Deckel befestigte Buchse ist, die eine öffnung aufweist, durch die im Inneren des Gehäuses entstehende Wasserstoff-Sauerstoffgemische während des Ladevorganges abströmen können.
In weiterer Ausgestaltung kann die Buchse einen flansch-» artigen Kragen aufweisen, so daß sie mittels eines Halteelementes dergestalt am Deckel festgehalten ist, daß der Deckel zwischen dem flanschartigen Kragen und dem Halteelement liegt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß der flanschartige Kragen an seiner Außenkante wenigstens einen radial nach außen hin offenen, axial den Kragen durchdringenden Schlitz aufweist, und daß der flanschartige Kragen von einer Abdeckkappe in ßh.stalld zu der äußeren Fläche der Buchse liegt, wobei die Abdeckkappe an dem flanschartigen Kragen festgeschraubt oder festgerastet sein kann.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt: Beim Ladevorgang. befinden sich die in dem Gehäuse befindlichen Nickel-Cadmium-Zellen im sogenannten Nichtschlagwetterbreich. Während des Ladevorganges strömt aus den Zellen Wasserstoffgas, das sich - da es leichter ist als Luft - mit der Zeit unterhalb des Deckels ansalnmelt. Dadurch, da die Nlekel#Cadmium-Zellen beim Ladevorgang sich erwärmen, wird die Temperatur im Batteriegehause erhöht, wodurch auch der Druck des Gases im freien Raum der Datteriegehäuses erhöht wirdr Dadurch wird der Wasserstoff, der sich ja oben im Gehäuse unterhalb des Deckels angesammelt hat, aus dem Gehäuse durch die öffnungen in den Buchsen herausge.-drückt. Auf diese Weise wird das innerhalb des Batterie gehäuses befindliche Luft-Gas-Gemisch in seiner Wasserstoff-Konzentration so verändert, daß seine ZUndfähigkeit praktisch beseitigt wird.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt: Fig. 1 eine Schnittansicht durch ein erfindungsgemaßes Batteriegehäuse. und Fig. 2 eine Schnittlinie durch ein erfindungsgemäßes Entgasungsventil.
Das Batteriegehäuse 10 besteht aus einem Gehäuseunter- teil 12, das nach oben hin mit einem Deckel 14 mittels Klammern 16 bzw. 18 verschlossen ist. Die Ausgestaltung der Klammern 16 und 18 ist an sich bekannt. Der Deckel 14 besitzt an seinem freien Rand eine umlaufende Nut 20, in der eine Dichtung 22 eingelegt ist, gegen die das freie Ende 24 des Gehäuseunterteils gedrückt wird, so daß eine federndelastische, stramme Verbindung von Deckel 14 mit Gehäuseunterteil 12 gesichert ist.
Das Batteriegehäuse 10 nimmt drei Nickel-Cadmium-Zellen 26,28 und 30 auf.
Der Deckel 14 besitzt drei oeffnungen 32,34 und 36, in die je eine Buchse 38,)i0 und 42 eingesetzt ist. Die Befestigung der Buchsen erfolgt z.B. mittels eines Sicherungselementes 4#, das z.B. als Mutter ausgebildet sein kann, die auf einen Gewindebereich an der Außenfläche der Buchse 38,40 bzw. 42 aufgeschraubt werden kann (Das Gewinde selbst ist nicht näher dargestellt).
In der Fig. 2 ist die Büchse 38 gezeigt. Sie besitzt einen zylindrischen Bereich 50, der von einer Bohrung 52, die in axialer Richtung verläuft, vollständig durchdrungen ist. An dem einen, nach außen ragenden Ende besitzt die Buchse 38 einen flansehartigen Kragen 54, dessen Randkante eine Stufung 56 aufweist, so daß am äußeren Ende ein Bereich 58 mit geringfügig größerem Außendurchmesser als der des Bereiches 60 gebildet ist.
Der flanschartige Kragen 54 legt sich dann an die Außenfläche des Deckels 14 an, dergestalt, daß die Buchse 38 dadurch am Deckel festgehalten ist, daß der Deckel zwischen der Ringfläche 62 des flanschartigen Kragens 54 und der Mutter 4ij liegt.
Der flansellartige Kragen besitzt diametral sich gegen- Uberliegend an seinen Kanten in axialer Richtung verlaufende und radial nach außen hin offene Schlitze 64 und 66. Über den Rand 58 wird eine napfartige Überwurfkappe 68 geschnappt, die an ihren freien Rand einen nach innen weisenden Bord 70 aufweist, der hinter die Stufung 56 schnappt, so daß die Kappe 68 an der Buchse 38 festgehalten ist. Die obere, quer zllr mittleren Achse, bzw.
zur Bohrung 52 verlaufende Fläche 72 und die innere Bodenfläche 74 der Überwurfkappe sind in Abstand voneinander entfernt, so daß ein Durchlaß für im Inneren des Gehäuses sich bildende Gase gebildet wird: Das bei einem Ladevorgang entstehende Gas tritt aus der Nickel-Cadmium-Zelle 26 bis 30 entsprechend Pfeilrichtung F1 aus, durchströmt die Bohrung 52 in Pfeilrichtung F2, gelangt in den Raum 78 zwischen den Flächen 72 und 76 und durchströmt diesen gemäß Pfeilrichtung F3 hin zu den Kanälen 64 und 66 und strömt aus den Kanälen gemäß Pfeilrichtung F4 heraus.
Die Wirkungsweise ist wie folgt: Das sich in den Niclcel Cadmium-Zellen bildende Wasser stoffgas 26,28 und 30 strömt aus diesen aus und sammelt sich unterhalt des Deckels 14, da es leichter ist als Luft (angedeutet durch die strichlierte Linie H - H).
Dadurch daß sich beim Ladevorgang die Nickel-Cadmium-Zellen 26 bis 30 erwärmen, erhöht sich der Druck im freien Batterieraum, der die Bezugsziffer 80 hat, und dadurch strömt aus den Buchsen gemäß Pfeilrichtungen F2 bis F4 das oberhalb der Linie H - H liegende Wasser stoffgas aus, so daß sich die Konzentration des Sauerstoff-Wasserstoff-Gasgemisches dahingehend verändert, daß der Wasserstoffanteil verringert wird, und zwar so weit verringert wird, daß die Zündfähigkeit nicht mehr gegeben ist.
Während bei den bekannten Ventilen ein geringfügiger Überdruck in jedem Falle innerhalb des Gehäuses vorhanden ist, welcher Überdruck unter bestimmten Voraussetzungen sich unter Tage entladen kann, ist durch die Ausgestaltung der Erfindung eine Entlastung schon während des Ladevorganges sichergestellt. Zumindest wird erreicht, daß spätestens dann, wenn das Gehäuse nach dem Ladevorgang in den Untertagebereich verbracht wird, sich der Überdruck ausgeglichen hat. Dabei wird davon ausgegangen, daß zwischen der Beendigung des Ladevorganges und der Verbringung in den Bereich unter Tage eine bestimmte Zeit vergangen ist. In entsprechender Weise wird der Durchlaß des Überstromventiles bemessen.
Ein weiterer Gesichtspunkt ist noch darin zu sehen, daß dafür zu sorgen ist, im Inneren des Gehäuses auftretende Explosionen nicht nach außen dringen und dort in der Umgebung befindliche entzündlich Gemische entzünden können. Demzufolge müssen die Überstromventile natürlich den Vorschriften für Sehlagwetter- bzw. Explosionsschutz bezüglich Luftspalte entsprechen.
Die Überwurfkappe 68 dient als Feuchtigkeits- bzw.
Staubschutz; sie kann natürl ich auch als Überwurfinutter ausgebildet sein; dementsprechend. besitzt die Außenkante des flansehartigen Kragens 54 ein Gewinde, das allerdings die Kanäle 64 und 66 freiläßt Die Halterung der Buchse 38 bis 42 kann natürlich auch anders erfolgen. Beispielsweise kann die Buchse eine Nut aufweisen, in die ein Sicherunrsri.rlg eingesetzt ist; sie kann auch durch Verrasten aln Deckel angebrclellt sein.
Leerseite

Claims

An sprüche Gehäuse zur Aufnahme von wiederaufladbaren Batterien, insbesondere für eine Untertage verwendbare Kopfleuchte, mit einem Gehäuseunterteil und einem wenigstens ein Entgasungsventil aufweisenden Deckel, dadurch gekennzeichnet, daß das Entgasungsventil eine im Deckel (14) befestigte Buchse (38) ist, die eine Offnung (52) aufweist, durch die im Inneren des Gehäuses entstehende Wasserstoff-Sauerstoffgemische während des Ladevorganges abströmen können.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (38) einen flanschartigen Kragen (58) aufweist, so daß die Buchse (38 bis #2) mittels eines Halteelementes (44) dergestalt am Deckel (14) festgehalten ist, daß der Deckel zwischen dem flanschartigen Kragen und dem Halteelement (4>4) liegt.
3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flanschartige Kragen (58) an seiner Außenkante wenigstens einen radial nach außen hin offenen, axial den Kragen (58) durchdringenden Schlitz (64,64) aufweist, und daß der flanschartige Kragen von einer Abdeckkappe (68) abgedeckt ist, dergestalt, daß der Boden der Abdeckkappe (68) in Abstand zu der äußeren Fläche der P:>uchse (38) liegt.
4. Gehäuse nach Ansprüch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckkappe (68) an dem flanschartigen Kragen (58! festgeschraubt oder festgerastet ist.