DE3725976A1 - Speisevorrichtung fuer akkumulatorenbatterien - Google Patents
Speisevorrichtung fuer akkumulatorenbatterienInfo
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- DE3725976A1 DE3725976A1 DE19873725976 DE3725976A DE3725976A1 DE 3725976 A1 DE3725976 A1 DE 3725976A1 DE 19873725976 DE19873725976 DE 19873725976 DE 3725976 A DE3725976 A DE 3725976A DE 3725976 A1 DE3725976 A1 DE 3725976A1
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
- H01M50/627—Filling ports
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
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- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
Description
Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Einspeisen von
aufbereitetem Wasser in die Zellen einer Akkumulatorenbatterie,
die auf die Befüllöffnung der Zellen aufsetzbar ist und die
ein in Abhängigkeit des Zellenfüllstandes absperrbares Ventil
aufweist, wobei das Ventil eine elastische Dichtscheibe enthält,
die mittels eines Ventilträgers gegen einen Ventilsitz preßbar
ist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der deutschen Auslege
schrift DE-AS 29 39 069 bekannt.
Das Ventil wird bei dieser Vorrichtung über eine Druckglocke
betätigt. Es ist jedoch auch möglich, das Ventil über einen
auf der Batterieflüssigkeit sitzenden Schwimmer zu betätigen
(DE-OS 24 23 412). Ist der vorgesehene Füllstand erreicht, wird
vom Schwimmer bzw. von der Druckglocke über den Ventilträger
die Dichtscheibe gegen den Ventilsitz gepreßt. Der Anpreßdruck
steigt dabei mit der Eintauchtiefe des Schwimmers bzw. mit
der Füllhöhe in der Zelle. Mit steigender Füllhöhe wird auch
die Dichtscheibe immer näher an den Ventilsitz gebracht. Berührt
die Dichtscheibe den Ventilsitz, wäre es wünschenswert, wenn
die Dichtwirkung sofort am gesamten Umfang eintreten würde.
Dies ist jedoch häufig nicht der Fall. Ursachen können z. B.
sein, mikroskopische Verunreinigungen an Dichtscheibe oder
am Ventilsitz oder fehlende absolute Planparallelität von Dicht
scheibenoberfläche und Ventilsitz. Derartige Sollabweichungen
müssen durch Preßformungen der elastisch ausgeführten Dicht
scheibe ausgeglichen werden.
Der hierfür erforderliche Preßdruck kann durch eine größere
Eintauchtiefe des Schwimmers oder durch eine Druckerhöhung
in der Druckglocke erreicht werden. Beides ist jedoch mit
dem Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels in der Batteriezelle
verbunden und führt somit zu unterschiedlichen Füllhöhen oder
zur Überfüllung einzelner Zellen.
Ein zuverlässiger Schutz gegen Überfüllung von einzelnen Zellen
ist somit nicht gegeben.
Um Vorstehendes zu vermeiden, wurden auch schon Ventile ein
gesetzt, bei denen die vom Schwimmer oder der Druckglocke in
Schließstellung gebrachte Dichtscheibe vom statischen Wasser
druck in der Wasserzuführleitung in Schließstellung gehalten
wird (FR-OS 24 27 692 und DE-AS 29 39 069).
Die Dichtwirkung wird dabei vom statischen Druck in der Wasser
zuführleitung bewirkt und wird damit unabhängig von einer
Überfüllung. Dennoch lassen sich auch mit solchen Ventilen
Überfüllungen nicht mit Sicherheit vermeiden, wie nachstehend
erläutert wird.
Beim Nachfüllen einer Akkumulatorenbatterie werden alle Zellen
über parallelgeschaltete Einspeisevorrichtungen gleichzeitig
befüllt, wie dies in den Fig. 9 und 10 der DE-AS 29 39 069 dar
gestellt ist. Beim Beginn des Nachfüllvorganges sind alle
Ventile geöffnet. Dies hat eine hohe Fließgeschwindigkeit und
damit gleichzeitig einen beträchtlichen Abfall des statischen
Druckes in der Zuführleitung zur Folge. Im Laufe des Nachfüll
vorganges schließen nach und nach immer mehr Ventile, wodurch
die Strömungsgeschwindigkeit in der Wasserzuleitung sinkt und
der statische Druck allmählich wieder seine volle Höhe erreicht.
Der für eine gute Dichtwirkung benötigte statische Wasserdruck
in der Zuleitung wird daher erst erreicht, wenn eine Mindest
anzahl der Ventile geschlossen ist. Zumindest für das zuerst
schließende Ventil ist daher der für die Dichtwirkung erforder
liche statische Wasserdruck zunächst noch nicht vorhanden.
Dies kann zu einem Nachlaufen des Ventils und damit ebenfalls
zu einer Überfüllung dieser Zelle führen.
Aufgabe vorliegender Erfindung war es daher, die eingangs
erwähnte Einspeisevorrichtung so weiterzubilden, daß eine
völlige Dichtwirkung des Ventils schon bei geringen Anpreß
drucken gegeben ist und damit eine Überfüllung einzelner
Batteriezellen mit Sicherheit ausgeschlossen ist.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung da
durch gelöst, daß die elastische Dichtscheibe von einem Ventil
teller abgestützt ist, wobei der Ventilteller mindestens eine
rippenartige Erhöhung aufweist, die in radialer Richtung vom
gegenüberliegenden Ventilsitz beabstandet ist.
Dadurch, daß die rippenartige Erhöhung des Ventiltellers dem
Ventilsitz nicht direkt gegenüber liegt, kommt es zwischen
Ventilsitz und rippenartiger Erhöhung auch zu keiner Preß
verformung. Vielmehr wird eine Biegeverformung bewirkt.
Die Biegeverformung erfordert nur sehr geringe Anpreßdrucke
und bewirkt ein sofortiges und dichtes Anlegen der elastischen
Dichtscheibe am gesamten Umfang.
Durch die erfindungsgemäße Ventilgestaltung wird somit schon
bei geringsten Anpreßdrucken eine Dichtwirkung am gesamten
Ventilsitzumfang erreicht.
Mit der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung kann somit eine
Überfüllung einzelner Zellen praktisch ausgeschlossen werden.
Mit der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung ist es somit
möglich, Batterien unbeaufsichtigt und vollautomatisch zu be
füllen. Eine sehr einfach zu formende Dichtscheibe mit guter
Dichtwirkung ergibt sich durch die Ausführungsform gemäß Fig. 2.
Folgendes Ausführungsbeispiel erläutert die Erfindung.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einspeisevorrichtung im
Vertikalschnitt.
Fig. 2-5 Ausführungsbeispiele für die rippenartige
Erhöhung.
Die Fig. 1 zeigt eine Einspeisevorrichtung mit einem
Gehäuse 1 und einem nach unten ragenden Schwimmer 2.
Die Vorrichtung wird über die Anschlußmuffe 3 so auf die zu
befüllende Batteriezelle aufgesetzt, daß der Schwimmer 2 in
die Zelle hineinragt. Die Vorrichtung ist über einen nicht
gezeigten Wasseranschluß an eine Quelle für aufbereitetes
Wasser angeschlossen. Diese Quelle kann beispielsweise eine
Ionenaustauscherpatrone sein, die ihrerseits wieder an eine
Rohwasserquelle angeschlossen ist.
In diesem Fall herrscht im Wasseranschluß der Druck von Haus
wassernetzen, der üblicherweise zwischen 2 und 8 bar beträgt.
Das aufbereitete Wasser tritt über den Wasseranschluß in die
äußere Kammer 13 des Absperrventils 4. Von dort tritt das
Wasser über die Ventilkammereinlässe 15, 15′ in die Ventil
kammer 14. Die Ventilkammereinlässe 15, 15′ sind in einer solchen
horizontalen Ebene angeordnet, daß bei geöffnetem Ventil 4
die Dichtscheibe 16 des Ventilstößels 9 unterhalb der Ein
lässe 15, 15′ liegt und bei geschlossenem Ventil 4 die Dicht
scheibe 16 über den Einlässen 15, 15′ liegt. Dies hat den be
sonderen Vorteil, daß der in der Ventilkammer 14 herrschende
Wasserdruck, bei geschlossenem Ventil die Dichtscheibe 16 gegen
die Ventilöffnung 11 preßt und somit das Ventil sicher geschlossen
hält. Andererseits ist bei geöffnetem Ventil der Wassereinlauf
oberhalb der Dichtscheibe, wodurch eine Vertikalströmung von unten
nach oben, welche möglicherweise ein unerwünschtes Schließen
des Ventils zur Folge haben könnte, vermieden wird.
Bei geöffnetem Ventil strömt das Wasser durch die Ventil
öffnung 1 nach oben und von dort über den Kanal 5 in die
Batteriezelle.
lnnerhalb der Batteriezelle befindet sich der Schwimmer 2,
der beliebig gestaltet sein kann. Bei Ansteigen der Batterie
flüssigkeit wird der Schwimmer 2 und die damit verbundene
Schwimmerstange 18 angehoben. Über einen an der Schwimmer
stange 18 befestigten Mitnehmer 22 wird gleichzeitig der Ventil
stößel 9 angeschoben. Sobald die Dichtscheibe 16 den Ventil
sitz der Ventilöffnung 11 berührt, kommt sie durch den
Bernoulli-Effekt am gesamten Umfang des Ventilsitzes zum
Anliegen.
Der vertikale Abstand zwischen elastischer Dichtscheibe 16
und Ventilteller 12, der durch die rippenartige Erhöhung 10
entsteht, bewirkt ein Eindringen von Wasser zwischen die Dicht
scheibe 16 und Ventilteller 12. Letzteres ermöglicht es, der
Dichtscheibe sich elastisch zu verformen und damit sich dem
Ventilsitz genau anzupassen. Wesentlich dabei ist auch, daß
die rippenartige Erhöhung 10 dem Ventilsitz 7 nicht direkt
gegenüberliegt, sondern radial davon beabstandet ist, denn
nur so ist eine Biegeverformung der Dichtung möglich. Die
rippenartige Erhöhung kann als schmale Rippe, wie in den
Fig. 2 und 3, ausgebildet sein, sie kann aber auch eine
erhebliche Fläche des Ventiltellers einnehmen, wie dies in
den Figuren dargestellt ist. Wichtig ist, daß die rippen
artige Erhöhung zum gegenüberliegenden Ventilsitz radial so
versetzt angeordnet ist, daß eine Durchbiegung der elastischen
Dichtscheibe ermöglicht wird.
In einem Ausführungsbeispiel beträgt die rippenartige Erhöhung
0,5 mm und die darauf liegende Dichtscheibe ebenfalls 0,5 mm.
Bei stärker ansteigendem Druck verformt sich die elastische
Dichtscheibe nach unten und wird vom Ventilteller 12 gestützt,
so daß auch bei hohem Anpreßdruck eine sichere Abdichtung
gewährleistet ist.
Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Ventilanordnung mit
der vom Ventilteller beabstandeten Dichtung auch bei anders
gestalteten Einspeisevorrichtungen, als der hier beanspruchten,
mit Vorteil angewendet werden kann.
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Einspeisen von aufbereitetem Wasser in die
einzelnen Zellen einer Akkumulatorenbatterie, die auf die
Befüllöffnung der Zellen aufsetzbar ist und die ein in
Abhängigkeit des Zellenfüllstandes den Wasserzulauf ab
sperrbares Ventil aufweist, wobei das Ventil eine
elastische Dichtscheibe enthält, die mittels eines Ventil
trägers gegen einen Ventilsitz preßbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die elastische
Dichtscheibe von einem Ventilteller abgestützt ist, wobei
der Ventilteller mindestens eine rippenartige Erhöhung
aufweist, die in radialer Richtung vom gegenüberliegenden
Ventilsitz beabstandet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die rippenartige
Erhöhung durch eine Verdickung des radial inneren Teils der
Dichtscheibe gebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873725976 DE3725976A1 (de) | 1987-08-05 | 1987-08-05 | Speisevorrichtung fuer akkumulatorenbatterien |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873725976 DE3725976A1 (de) | 1987-08-05 | 1987-08-05 | Speisevorrichtung fuer akkumulatorenbatterien |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3725976A1 true DE3725976A1 (de) | 1989-02-16 |
Family
ID=6333107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873725976 Withdrawn DE3725976A1 (de) | 1987-08-05 | 1987-08-05 | Speisevorrichtung fuer akkumulatorenbatterien |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3725976A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5309937A (en) * | 1990-05-02 | 1994-05-10 | Daniel Rover | Float valve for filling systems, in particular, for filling electric traction batteries |
EP0843370A1 (de) * | 1996-11-14 | 1998-05-20 | Reinhard Landau | Wassernachfüllstopfen für einen flüssigen Elektrolyten enthaltende Batterien |
DE102009038915A1 (de) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | FRÖTEK Vermögensverwaltung GmbH | Wassernachfüllstopfen |
-
1987
- 1987-08-05 DE DE19873725976 patent/DE3725976A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5309937A (en) * | 1990-05-02 | 1994-05-10 | Daniel Rover | Float valve for filling systems, in particular, for filling electric traction batteries |
EP0843370A1 (de) * | 1996-11-14 | 1998-05-20 | Reinhard Landau | Wassernachfüllstopfen für einen flüssigen Elektrolyten enthaltende Batterien |
US5902694A (en) * | 1996-11-14 | 1999-05-11 | Landau; Reinhard | Water top-up plug for batteries containing a liquid electrolyte |
DE102009038915A1 (de) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | FRÖTEK Vermögensverwaltung GmbH | Wassernachfüllstopfen |
DE102009038915B4 (de) * | 2009-08-26 | 2020-08-13 | FRÖTEK Vermögensverwaltung GmbH | Wassernachfüllstopfen |
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Legal Events
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---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |