DE3516552A1

DE3516552A1 - Versiegelter akkumulator mit entlueftungsventil

Info

Publication number: DE3516552A1
Application number: DE19853516552
Authority: DE
Inventors: Peter Edward Catshill Bromsgrove Worcestershire Langston
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1984-05-09
Filing date: 1985-05-08
Publication date: 1985-11-14
Also published as: DE3516552C2; FR2564247A1; FR2564247B1; GB8411868D0

Description

LUCAS INDUSTRIES
Great King Street
Birmingham B19 2XF
Großbritannien

Versiegelter Akkumulator mit Entlüftungsventil

Die Erfindung betrifft einen versiegelten Akkumulator und insbesondere aber nicht ausschließlich einen Akkumulator vom Rekombinationstyp, der mit einem Sauerstoffzyklus arbeitet.

Die Verwendung von Einwegeventilen für versiegelte Akkumulatoren ist bekannt. Bei solchen Ventilen ist es wünschenswert, daß sie zuverlässig bei Drücken von etwa 20,7 kPa arbeiten und daß sie aus Elektrolyt-beständigem Material bestehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines betriebssicheren Einwege-Entlüftungsventils an einem versiegelten Akkumulator.

Gemäß der Erfindung wird zur Lösung der gestellten Aufgabe ein versiegelter Akkumulator vorgeschlagen, der einen Behälter für eine oder mehrere Zellen aufweist, einen Entlüftungsdurchgang in dem Behälter und ein Entlüftungsventil zur Steuerung des Gasflusses durch den Entlüftungsdurchgang, wobei das Entlüftungsventil folgende Teile umfaßt :

a) einen Hohlkörper der eine in dem Entlüftungsdurchgang angeordnete Querwand besitzt und einen Oberflächenabschnitt, der in dichtendem Eingriff mit der Wand des Entlüftungsdurchgangs steht,

b) eine Ventilöffnung in der Querwand, die in Verbindung steht mit dem Entlüftungsdurchgang,

c) ein bewegliches Ventilteil, welches in dem Hohlkörper angeordnet ist,

d) ein nachgiebiges Mittel in dem Hohlkörper, welches das Ventilteil in Eingriff mit der Querwand des Hohlkörpers derart bringt, daß die Ventilöffnung verschlossen ist, wobei das Ventilteil und das nachgiebige Mittel aus einem einzigen Formkörper aus Elektrolyt-beständigem elastomeren Material besteht,

e) wenigstens eine Öffnung in dem Hohlkörper, die eine Verbindung schafft zwischen dem Hohlkörper-Innenraum und der Umgebungsatmosphäre.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Akkumulators weist der Formkörper an dem Ende des nachgiebigen Mittels, das dem Ventilteil gegenüberliegt, einen Befestigungsflansch auf.

Bevorzugt greift der Befestigungsflansch in eine Innenschulter des Hohlkörpers ein.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Akkumulators besitzt der Hohlkörper eine einschnappbare Kappe, die den Befestigungsflansch in Anlage an der Innenschulter hält, wobei die Kappe mit mindestens einer Öffnung versehen ist.

-α-

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine gasdurchlässige Scheibe zwischen dem Befestigungsflansch und der Kappe angeordnet, die als Flammschutz wirkt.

Bevorzugt ist es ferner, daß das Ventilteil gewölbte Form hat. Der Rand des gewölbten Ventilteils berührt vorzugsweise eine plane Oberfläche der Querwand um die Ventilöffnung.

Vorteilhafterweise ist der Hohlkörper in dem Entlüftungsdurchgang im Reibschluß.

Die Verwendung von Kunststoffmaterial für alle Komponenten des erfindungsgemäßen Entlüftungsventils wird bevorzugt, weil dies Widerstand gegenüber korrosiven Elektrolyten, wie sie in Akkumulatoren verwendet werden, sicherstellt.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Akkumulators wird nachfolgend als Beispiel beschrieben und in der Zeichnung dargestellt, die einen Längsschnitt durch einen Teil des versiegelten Akkumulators gemäß der Erfindung darstellt.

Der versiegelte Akkumulator in der dargestellten Ausführungsform ist vom sogenannten Rekombinationstyp, der mit einem Sauerstoffzyklus arbeitet. Solche Batterien sind bekannt und werden beschrieben mit Ausnahme der Zellen, die in einem Behälter befestigt sind. Solche Akkumulatoren sind versiegelt aber mit einem Entlüftungsventil ausgerüstet, welches einen inneren Überdruck abbaut, der entstanden ist als Folge einer durch Überladen der Batterie entwickelten überschüssigen Gasmenge. In der Zeichnung ist der Akkumulator nur teilweise dargestellt und hat ein Entlüftungsventil, welches in einem Entlüftungsdurchgang' befestigt ist, der von den Zellen zur Außenseite des Akkumulators

führt. Das Entlüftungsventil schließt den Entlüftungsdurchgang, der gebildet wird durch eine Hülse 1, die einstückig mit einem Deckel 2, der einen Teil des Akkumulatoren-Behälters bildet, geformt ist und sich von dessen Innenoberfläche erstreckt. Das Entlüftungsventil umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen hohlen Ventilkörper 10 aus Polypropylen, der stromaufwärts, bezogen auf die Flußrichtung durch das Ventil, eine querliegende Endwand 11 mit einer Ventilöffnung 12 in ihrem Mittelabschnitt aufweist.

Eine Mehrzahl von ringförmigen Nuten 13 ist in der Umfangsfläche des Ventilkörpers 10 vorgesehen. Der Hohlkörper 10 ist dichtend im Eingriff mit der Innenoberfläche der Hülse 1 und steht mit dieser im Reibungsschluß. Ein aus säurebeständigem elastomeren Material geformtes Ventilteil 14, z.B. aus Polychloropren (Neoprene) ist in dem Hohlkörper 10 angeordnet. Das Ventilteil 14 weist einen gewölbten Abschnitt 15 auf, der angefügt ist an die Unterseite des kreisringförmigen Endwandabschnitts 16, der eine Reihe (im vorliegenden Fall 3) im gleichen Winkel stehende Rippen 17 aufweist, die sich aufwärts davon erstrecken. Die oberen Enden der Rippen 17 sind angesetzt an einen oberen ringförmigen Befestigungsflansch 18, der sich über die Rippen 17 und den Wandabschnitt 16 nach außen erstreckt. Der Ventilteilabschnitt 15 ist oberhalb der Entlüftungsöffnung 12 in der Endwand 11 angeordnet. Die drei Rippen 17 liegen mit ihrer Längsachse parallel zur Achse des Ventilkörpers und sind paßgenau in den Hohlkörper 10 eingesetzt. Der Befestigungsflansch 18 berührt eine untere Ringschulter 19 eines Absatzes in der Wand des Hohlkörpers

10. Der Absatz umfaßt eine obere Ringschulter 21 und eine ringförmige Nut 22 in der Wand des Hohlkörpers nahe dessen oberen offenen Endes. Die ringförmige Nut 22 dient zur Aufnahme einer entsprechend ringförmigen Rippe 23 an einer einschnappbaren Ventilkappenanordnung 24. Die Ventilkappen-

anordnung 24 umfaßt eine flammbeständige gasdurchlässige Scheibe 25 aus synthetischem Kunststoffmaterial und eine Kunststoff-Haltekappe 26, in der vier Entlüftungsöffnungen 29 angeordnet sind. Die Kappe 25 ist mit einer von ihr ausgehenden Hülse 27 ausgestattet, deren unteres Ende gegen die Schulter 21 in dem Hohlkörper 10 stößt, wenn die Rippe 23 am Außenumfang der Hülse 27 in die ringförmige Nut 22 eingreift. Von der Außenfläche ist eine ringförmige Vertiefung 28 in den Batteriedeckel 2 eingearbeitet zur Aufnähme der Kappe 26, deren Durchmesser größer ist als der des Ventilkörpers 10. Wenn das Ventil in Position ist, liegt die Kappe 26 in einer Ebene mit der Außenfläche des Batteriedeckels 2. Die Scheibe 25 in der Hülse 27 berührt dabei die obere Fläche des Befestigungsflansches 18.

Im Betrieb werden die Rippen durch die Ventilkappenanordnung 24 unter Druck gehalten und wirken als nachgiebiges Mittel, welches das Ventilteil 15 in dichtenden Eingriff mit der ebenen Oberfläche der Endwand 11 um die Ventilöffnung 12 zwingt. Wenn die auf das Ventilteil 15 ausgeübte Kraft aufgrund eines Innendrucks im Batteriebehälter größer wird als die Kraft, die durch die unter Druck stehenden Rippen 17 auf das Ventilteil 15 ausgeübt wird, dann verformen sieh die unter Druck stehenden Rippen, und das Ventilteil bewegt sich aufwärts von der Ventilöffnung 12 weg, wodurch die aufgestauten Gase durch das Entlüftungsventil entweichen können. Das Ausströmen der Gase erfolgt durch die Zwischenräume zwischen den Rippen und dann durch die flammhemmende Scheibe 25 und aus der Batterie durch die Ventilöffnungen 29. Wenn der Druck in der Batterie soweit gefallen ist, daß die auf das Ventilteil 15 ausgeübte Kraft geringer ist als die Kraft, die durch die Rippen 17 auf dieses ausgeübt wird, wird das Ventilteil 15 wieder zurück in dichtende Stellung um die Ventilöffnung 12 gezwungen, wodurch weiterer Verlust an Gas oder das Einfließen von

atmosphärischer Luft verhindert wird.

Bei dieser Ausführungsform ist das Ventil so konstruiert, daß es öffnet, wenn der Druck in der Batterie größer wird als 6,9 bis 20,7 kPa, und daß es schließt, wenn der Druck geringer ist als 3,45 kPa.

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Claims

PATENTANWALTSBÜRO SCHUMANNSTR. 97 D-4000 DÜSSELDORF I Telefon: (0211) 683346 Telex:08586513 cop d PATENTANWÄLTE: Dipl.-lng. W. COHAUSZ ■ Dipl-lng. R. KNAUF · Dipl.-lng. H. B. COHAUSZ · Dipl.-lng. D. H. WERNER 07. Mai 1985 - 1 - We/Ka 45106. Patentansprüche

1. Versiegelter Akkumulator, der einen Behälter für eine oder mehrere Zellen aufweist, einen Entlüftungsdurchgang in dem Behälter und ein Entlüftungsventil zur Steuerung des Gasflusses durch den Entlüftungsdurchgang, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungsventil folgende Teile umfaßt:

c) ein bewegliches Ventilteil, welches in dem Hohlkörper angeordnet ist,

2. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper an dem Ende des nachgiebigen Mittels, das dem Ventilteil gegenüberliegt, einen Befestigungsflansch aufweist.

3. Akkumulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch in eine Innenschulter des Hohlkörpers eingreift.

4. Akkumulator nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper mit einer einschnappbaren Kappe versehen ist, die den Befestigungsflansch in Anlage an der Innenschulter hält und die mit mindestens einer Öffnung versehen ist.

5. Akkumulator nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß eine als Flammschutz wirkende gasdurchlässige Scheibe zwischen dem Befestigungsflansch und der Kappe angeordnet ist.

6. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil gewölbte Form hat.

7. Akkumulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des gewölbten Ventilteils eine plane Oberfläche der Querwand um die Ventilöffnung berührt.

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8. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeich η et, daß der Hohlkörper in dem Entlüftungsdurchgang im Reibschluß steht.