DE3822078A1 - Polabdichtung fuer elektrische akkumulatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Polabdichtung für elek­ trische Akkumulatoren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung.

Eine derartige Polabdichtung ist bereits bekannt (DE-OS 30 35 655). Das Gehäuse besteht vorwiegend aus Kunststoff. Im Unterschied zu anderen bekannten Polabdichtungen (EP-PS 1 05 416), bei denen Dichtungsringe unmittelbar rings um den Polschaft gespritzt und mittels einer weiteren Umspritzung festgehalten werden, oder (GB-PS 20 26 761 und DE-OS 27 57 568), bei denen die Polschäfte keinen glatten zy­ linderförmigen Außenumfang, sondern zum Verankern von Halteorganen für einen Dichtring aufweisende Nuten besitzen, bietet die vorbekannte Polabdichtung den Vorteil, daß der Polschaft nicht durch Umspritzen oder Bearbeiten am Außen­ umfang besonders aufwendig vorbehandelt werden muß. Bei der eingangs genannten Polabdichtung wird das Halteorgan am Deckelteil angeschweißt oder angeklebt. Dies ist jedoch auch für eine schnelle Montage unerwünscht, zumal die Gasdichtigkeit selbst bei befriedigender Flüssigkeitsdich­ tigkeit zu wünschen übrig läßt.

Ähnliche Nachteile sind bei einer anderen bekannten Polab­ dichtung (GB-PS 20 82 377) anzutreffen, bei der der Dicht­ ring durch nachträgliches Einspritzen in eine vom Deckelteil gebildete Tasche hergestellt wird. Auch hier treten Alte­ rungserscheinungen auf, so daß jedenfalls nach einer gewissen Betriebszeit die Gasdichtigkeit zu wünschen übrig läßt.

Schließlich ist auch eine Polabdichtung bekannt (DE-OS 30 35 842 und EP-PS 89 619), bei der eine gute Abdichtung gegen das Hindurchtreten von Gas durch Verwendung einer Vielzahl von Dichtungsmitteln und Halteorganen erreicht wird. Zu diesem Zweck werden Vergußmassen angewendet und ist es erforderlich, daß der Polschaft eine Ringnut aufweist, damit sich ein als Halteorgan dienender Hartverguß dort verankern läßt. Außerdem ist die Verwendung eines Schmelz­ klebers erforderlich. Dieser komplizierte Aufbau der Pol­ abdichtung ist sehr arbeitsintensiv und zeitraubend, da zwischen den einzelnen Arbeitsgängen erst abzuwarten ist, bis die Vergußmasse ausreichend ausgehärtet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Polabdichtung der eingangs genannten Gattung bei einfachem Aufbau und ein­ facher Montierbarkeit hinsichtlich ihrer Dauerhaftigkeit in Bezug auf Flüssigkeitsabdichtung und Gasabdichtung zu verbes­ sern. Dabei ist eine vollautomatische Montage erwünscht.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet und in Unter­ ansprüchen sind weitere Ausbildungen beansprucht. Auch die Figurenbeschreibung beschreibt weitere Verbesserungen der Er­ findung.

Gemäß der Erfindung umschließt ein elastischer Dichtring den Polschaft. Dabei empfiehlt es sich, wenn der Dichtring die Kammer möglichst gut ausfüllt, welche durch den nach Art einer Topfmulde geformten Deckelteil gebildet wird. Der Spannring preßt den Dichtring innerhalb der Kammer so zusammen, daß der Dichtring sowohl dicht am Außenumfang des Polschaftes als auch am Boden der Kammer, d. h. des Deckel­ teils, anliegt und das Dichtringmaterial in dieser dichtenden Stellung unter Vorspannung bleibt. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß der Spannring aus einem solchen Material besteht, das genügend elastisch ist, um die Vorspannung ständig, d. h. auch bei Temperaturwechseln, auf den Dichtring zu übertragen. Dabei empfiehlt es sich, wenn sich der Spannring an einem Sperrorgan abstützt, das vom Deckelteil gebildet ist.

Hierdurch kann das Umspritzen oder anderweitige Bearbeiten des Polschaftes vermieden werden. Außerdem ist eine dauer­ hafte Abdichtung gegen Flüssigkeiten, aber auch Gasen garantiert und wird der Polschaft auch seitlich stabil abgestützt und zentriert.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polabdichtung ist denk­ bar einfach und kann vollautomatisch erfolgen, obwohl nur praktisch zwei einzelne Bauelemente, nämlich der Dichtring und der Spannring, für die Polabdichtung verwendet sind. Zusätzliche Vergußmassen, Schmelzkleber und dergleichen sind überflüssig.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Pol­ abdichtung und

Fig. 2 ein Detail der Ausbildung und Anordnung des Spann­ rings und Spannorgans in der vorgespannten Stellung.

Gemäß Fig. 1 ist der Deckel 1 der Batterie bzw. des elektri­ schen Akkumulators mit einem Deckelteil 7 versehen, welcher eine Art Topfmulde bildet, welche nach Art einer Buchse mit einem zylinderförmigen Teil 7 a den Polschaft 2 im Abstand umgibt, während sich der Boden 7 b der Kammer 10 von dem unteren Ende des zylinderförmigen Teils 7 a bis zum Pol­ schaft 2 scheibenartig hinzieht. Zwischen dem radial inneren Rand des scheibenartigen Bodens 7 b und dem Polschaft 2 befindet sich eine kleine Aussparung 11, die das Hindurch­ stecken des Polschaftes 2 durch den scheibenförmigen Bo­ den 7 b des Deckelteils 7 erleichtert. Im Bereich des oberen Randes des zylinderförmigen Teils 7 a befindet sich der Übergang zu dem Batteriedeckel 1, der an seinem Außenrand 1 a auf den oberen Rand des Batteriekastens 9 insbesondere durch Spiegelverschweißung 5 aufgeschweißt ist. Der Bat­ teriekasten 9 und der Batteriedeckel 1 bestehen aus thermo­ plastischem Kunststoff.

In dem muldenartigen Deckelteil 7 ist der Dichtring 3 aus elastisch verformbaren Material eingesetzt; er füllt die Kammer 10 im wesentlichen vollständig aus und liegt mit seinem glatten Innenumfang 3 a am Polschaft 2 dadurch dicht an, daß er unter der Vorspannwirkung des Spannringes 4 sowohl nach unten an den Boden 7 b der Kammer 10 als auch radial nach innen an den Außenumfang des Polschaftes 2 gedrückt wird. Am Außenumfang 3 b ist der Dichtring 3 dagegen nicht glatt, sondern mit Erhebungen und Vertiefungen versehen, welche im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen. Die Vertiefungen bieten noch bessere Möglichkeiten zum Zusam­ mendrücken des elastisch verformbaren Dichtrings 3 in Axialrichtung, wenn der Spannring 4 in die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte vorgespannte Stellung gedrückt ist.

Zu diesem Zweck wird der mit einem konischen Außenrand ver­ sehene Spannring 4 über die konische Auflauffläche 8 des obe­ ren Randes des Deckelteils 7 unter Zusammendrücken des Dicht­ rings 3 so weit nach unten gedrückt, bis dessen Außenrand 4 a größten Durchmessers hinter die nach Art einer Schneidlippe ausgebildete und etwa in Radialrichtung verlaufende Schulter des Sperrorgans 6 gelangt ist und dort in dieser vorgespann­ ten Stellung eingerastet bleibt.

Besonders deutlich wird dies aus der Detaildarstellung A von Fig. 2, welche den Ausschnitt A von Fig. 1 etwas deutlicher zur Darstellung bringt. Um den Spannring 4 in die vorge­ spannte Stellung zu bringen, ist es lediglich erforderlich, diesen in Axialrichtung gemäß Fig. 1 von oben nach unten zu drücken, bis er hinter der Schneidlippe des Sperrorgans 6 einrastet.

Es empfiehlt sich, wenn der Dichtring 3 in dieser einge­ rasteten Vorspannstellung des Spannringes 4 um etwa ein Drittel seiner normalen Dicke in Axialrichtung zusammen­ gedrückt ist.

Der elastisch verformbare Dichtring 3 besteht zweckmäßiger­ weise aus Kautschuk, insbesondere aus thermoplastischem Elastomer, wie EPDM, oder aus Mischmaterial, wie EPTR, oder aus anderen öl- und säurebeständigen Elastomeren.

Der Spannring 4 soll eine gute Vorspannwirkung ausüben und besteht zweckmäßigerweise aus Kunststoff wie Polypropylen.

Der Batteriedeckel 1 und der Batteriekasten 9 sind zweck­ mäßigerweise aus Polypropylen gefertigt, können aber eben­ falls aus Polyethylen hergestellt sein.

Claims (9)

1. Polabdichtung für elektrische Akkumulatoren, bei der ein Dichtring mittels eines Halteorgans gegen den insbeson­ dere zylindrischen Außenumfang des Polschaftes und gegen den Boden einer Kammer drückbar ist, welche durch ein den Polschaft umgebendes Gehäuse- bzw. Deckelteil des elektrischen Akkumulators gebildet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Halteorgan als Spannring (4) ausgebildet in den die Kammer (10) bildenden Deckelteil (7) eingespannt ist, daß er eine Vorspannung auf den Dichtring (3) ausübt.

2. Polabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelteil (7) ein Sperrorgan (6) aufweist, an dem sich der Spannring (4) in der vorgespannten Stellung abstützt.

3. Polabdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrorgan (6) als radial nach innen gerichtete Schulter ausgebildet ist, die sich als Schneidelippe in der den Dichtring (3) abgewandten Richtung konisch radial nach außen erweitert.

4. Polabdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Spannring (4) eine konische äußere Mantelfläche aufweist und mit demjenigen Rand an das Sperrogan (6) angelegt ist, der den größeren Durchmesser aufweist.

5. Polabdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Dichtring (3) elastisch verformbares Material auf­ weist und eine flüssigkeitsdichte und gasdichte Abdich­ tung sowohl zwischen dem Polschaft (2) und dem Dicht­ ring (3) als auch zwischen dem Deckelteil (7) und dem Dichtring (3) bildet.

6. Polabdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastisch verformbare Material des Dichtrings (3) aus thermoplastischem oder anderem öl- und säurebestän­ digem Elastomer besteht.

7. Polabdichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Dichtring (3) an dem am Polschaft (2) anliegenden Innenumfang (3 a) im wesentlichen glatt ist, an dem den Polschaft (2) abgewandten Außenumfang (3 b) dagegen mit Erhebungen und Vertiefungen versehen ist.

8. Polabdichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Erhebungen und/oder Vertiefungen im wesent­ lichen in Umfangsrichtung erstrecken.

9. Polabdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kammer (10) im wesentlichen zylindrisch ausgebil­ det ist und der die Kammer im wesentlichen umschließende Deckelteil (7) topfartig geformt ist.