DE4210431C1 - Pole bolt penetration for accumulators - has elastic sealant joined to housing lid and tensioned between pole-nut and-bolt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Polbolzendurchführung für Ak­ kumulatoren, insbesondere Bleiakkumulatoren, bei der ein elastischer, mit dem Deckel des Akkumulatorengehäuses ver­ bundener Dichtungskörper zwischen dem Polbolzen und einer am Polbolzen befestigten Polmutter bzw. -kappe verspannt ist.

Bei Akkumulatoren, insbesondere Bleiakkumulatoren mit durch den Gehäusedeckel abdichtend hindurchgeführten Polbolzen besteht das Problem, daß die positiven Elektroden im Laufe des Akkumulatorenbetriebs wachsen und dabei auf den Pol­ bolzen in dessen Längsrichtung eine Kraft ausüben. Damit diese Kraft nicht zerstörend auf den Deckel einwirkt, ist es bekannt, den Polbolzen mittels eines Abdichtungskörpers gleitbar in der Poldurchführungsöffnung zu lagern. Hierfür sind verschiedene Ausführungen vorgeschlagen worden. Nach der DE 39 02 632 C2 ist der Deckel mit einer napfartigen Vertiefung versehen, in deren Boden sich die Poldurchfüh­ rungsöffnung befindet. Eine auf das abgestufte Ende des Polbolzens aufgeschraubte Polmutter spannt O-Ringe abdich­ tend gegen die napfartige Vertiefung und den Polbolzen. Hierdurch wird der Polbolzen bei einem Wachsen der Elektro­ de durch die Polbolzenöffnung nach außen verschoben, wobei die Polmutter innerhalb der napfförmigen Vertiefung mitge­ nommen wird. Diese Ausführung ist im Aufbau sehr umständlich und aufwendig. Das gleiche gilt auch für eine aus der DE 28 33 416 A2 bekannte Poldurchführung, bei der am Kopf des Polbolzens ein Ringkörper aus Kunststoff angespritzt ist, der mit einer elastischen Ringzone des Deckels verschweißt ist. Noch aufwendiger ist die Anformung eines balgartigen Rohrstutzens mit einem Spannring entsprechend EP 03 10 946 A1, wobei der Spannring mit einem Dichtungsring zwischen einer Anschlagschulter des Polbolzens und der Polmutter eingespannt wird.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für eine Polbolzendurchführung der gattungsgemäßen Art ein be­ sonders einfach ausgebildetes, eine Längsbewegung des Pol­ bolzens erlaubendes Abdichtungsorgan vorzusehen, das am Rand einer Öffnung im Gehäusedeckel bzw. einem am Gehäusedeckel angebrachten Stutzen zu befestigen ist. In diesem Zusammen­ hang soll auch eine für die Polbolzendurchführung bisher notwendige komplizierte Formgebung des Deckels und Dich­ tungsorgans vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtungskörper als Rollmembran ausgebildet ist, welche die Polmutter bzw. -kappe umfaßt und ein mit dem Deckel ver­ schweißtes Ende sowie ein eingestülptes Ende aufweist, das zwischen den Polbolzen und der Polmutter bzw. -kappe einge­ spannt ist.

Die als Dichtungsorgan verwendete Rollmembran kann in ein­ facher Weise vorgefertigt und bei der Montage verspannt und am Deckel des Akkumulatorengehäuses angeschweißt werden. Dabei ist die Rollmembran geeignet, die Längsbewegung des Polbolzens infolge eines Wachsens der Elektroden günstig aufzunehmen, wobei es weder zu einer Zerstörung des Dich­ tungsorgans noch zu Undichtigkeiten kommt.

Die Rollmembran besteht vorzugsweise aus einem thermoplasti­ schen Elastomer, die an den aus Polypropylen bestehenden Zellendeckel angespritzt ist, der wiederum in einfacher Wei­ se sich mit der Zellengefäßwand des Akkumulators verschwei­ ßen läßt.

Die Rollmembran kann verschiedenartig ausgebildet sein. Bei einer Ausführung mit einer auf den Polbolzen aufschraubba­ ren Polmutter ist das eingestülpte Ende der Rollmembran zweckmäßig kragenartig ausgebildet und zwischen einer ko­ nisch ausgebildeten Dichtungsfläche des Polbolzens und der aufschraubbaren Polmutter verspannt. Um bei dieser Ausfüh­ rung zu verhindern, daß beim Aufschrauben der Polmutter die Rollmembran verdreht wird, ist zweckmäßig auf der der Pol­ mutter zugewandten Fläche des kragenartigen Endes der Roll­ membran ein aus Polypropylen bestehender Druckring aufge­ spritzt. Durch diese Ausführung haftet das kragenförmig ausgebildete Ende der Rollmembran auf der konischen Dich­ tungsfläche des aus Blei bestehenden Polbolzens, während der untere Rand der Polmutter auf dem Druckring gleitet.

Ist eine Poldurchführung vorgesehen, bei der eine Polkappe auf den Polbolzen aufgepreßt ist, ist das eingestülpte Ende der Rollmembran zwischen zylinderförmigen Abschnitten und der rechtwinklig zur Pollängsachse verlaufenden Dichtungs­ fläche des Polbolzens und der aufgepreßten Polkappe ange­ ordnet und verspannt. Bei dieser Ausführung kann die aus Polypropylen bestehende Polkappe auch mit ihrer Innenfläche an das eingestülpte Ende der Rollmembran angespritzt sein.

Der Gegenstand der Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispie­ len in der Zeichnung dargestellt; es zeigt

Fig. 1 eine Poldurchführung mit einer auf den Polbolzen aufschraubbaren Polmutter und

Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel mit einer auf den Polbolzen aufgepreßten Polkappe.

Die in Fig. 1 dargestellte Polbolzendurchführung für einen Bleiakkumulator zeigt einen aus Blei bestehenden Polbolzen 1, der über den Rand der Zellengefäßwand des Akkumulators ragt. Der Abdichtung zwischen dem oberen Rand der Zellenge­ fäßwand 2 und dem Polbolzen 1 dient eine Rollmembran 3.

Diese besteht aus einem thermoplastischen Elastomer, vor­ zugsweise auf Polyolefinbasis. Am oberen Rand der Roll­ membran ist ein aus Polypropylen bestehender Zellendeckel 4 angespritzt. Dieser ist so ausgebildet, daß er mit einem Schenkel gegen den Rand der Zellengefäßwand 2 gerichtet ist und mit diesem verschweißbar ist. Die Schweißnaht ist mit 5 bezeichnet. Das untere Ende der Rollmembran 3 ist nach in­ nen und schräg nach oben eingestülpt. Das eingestülpte Ende 6 bildet eine Art Kragen.

Der Polbolzen ist mit einer konischen Dichtungsfläche 7 ver­ sehen. Zugeordnet ist eine aus Polypropylen bestehende Pol­ mutter 8, die mittels eines Gewindes 9 auf einen verjüngten Abschnitt 10 des Polbolzens 1 aufschraubbar ist. Auf der der Polmutter 8 zugewandten Fläche des kragenartigen Endes 6 der Rollmembran 3 ist ein aus Polypropylen bestehender Druckring 11 aufgespritzt.

Bei der Montage wird die Rollmembran zunächst auf den Pol­ bolzen 1 aufgesteckt, so daß das eingestülpte Ende 6 auf die konische Dichtungsfläche 7 des Polbolzens 1 zur Anlage kommt. Daraufhin wird der Zellendeckel 4 der Rollmembran 3 am oberen Rand der Zellengefäßwand 2 angeschweißt und abge­ dichtet. Sodann wird die Polmutter 8 auf den verjüngten Ab­ schnitt 10 des Polbolzens 1 aufgeschraubt. Bei einer ent­ sprechenden Einschraubtiefe gleitet sie mit ihrem konischen Rand auf dem Druckring 11, während das kragenartig einge­ stülpte Ende 6 infolge eines großen Reibungswertes gegen­ über dem aus Blei bestehenden Polbolzen 1 an der konischen Dichtungsfläche 7 dieses Polbolzens haftet. Hierdurch läßt sich das eingestülpte Ende 6 dicht zwischen der konischen Dichtungsfläche 7 und der Polmutter 8 verspannen.

Kommt es im Laufe des Akkumulatorenbetriebes zu einer Längs­ bewegung des Polbolzens 1 nach oben, wird die Rollmembran 3 im Bereich der Umstülpung, d. h. am unteren Rand, seitlich weggedrückt.

Um eine gute Abdichtung zwischen der Rollmembran 3 und dem Außenumfang der Polmutter 8 zu erhalten, können im oberen Bereich der Rollmembran 3 gegenüber der Polmutter 8 Dich­ tungslippen o. dgl. angebracht sein, wie sie in der Zeich­ nung angedeutet sind.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 dient der Befestigung der Rollmembran 3 eine auf das verjüngte Ende 10 des Polbolzens 1 aufpreßbare Polkappe 12 aus Polypropylen. Das eingestülp­ te Ende 13 der Rollmembran 3 ist zwischen zylinderförmigen Abschnitten 14, 15 und der rechtwinklig zur Pollängsachse verlaufenden Dichtungsfläche 16 des Polbolzens und der auf­ gepreßten Polkappe 12 angeordnet und verspannt. Die zur Polkappe 12 gerichteten Flächen der Rollmembran 3 sind mit Dichtungslippen o. dgl. versehen.

Am unteren Rand, wo die Rollmembran 3 umgestülpt ist, ist ein Abschnitt vorgesehen, der bei einer Längsbewegung des Polbolzens 1 den erwünschten Ausgleich bzw. Umlauf ermög­ licht.

Claims (6)

1. Polbolzendurchführung für Akkumulatoren, insbesondere Bleiakkumulatoren, bei der ein elastischer, mit dem Deckel des Akkumulatorengehäuses verbundener Dichtungskör­ per zwischen dem Polbolzen und einer am Polbolzen befe­ stigten Polmutter bzw. -kappe verspannt ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dichtungskörper als Rollmembran (3) ausgebildet ist, welche die Polmutter bzw. -kappe (8, 12) umfaßt und ein mit dem Deckel verschweißtes Ende sowie ein eingestülptes Ende (6, 13) aufweist, das zwi­ schen den Polbolzen (1) und der Polmutter bzw. -kappe (8, 12) eingespannt ist.

2. Polbolzendurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rollmembran (3) aus einem thermopla­ stischen Elastomer besteht, die an den aus Polypropylen bestehenden Zellendeckel (4) angespritzt ist.

3. Poldurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das eingestülpte Ende (6) der Rollmembran (3) kragenartig ausgebildet und zwischen einer konisch ausgebildeten Dichtungsfläche (7) des Polbolzens (1) und einer aufschraubbaren Polmutter (8) verspannt ist.

4. Poldurchführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Polmutter (8) zugewandten Fläche des kragenartigen Endes (6) der Rollmembran (3) ein aus Po­ lypropylen bestehender Druckring (11) aufgespritzt ist.

5. Poldurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das eingestülpte Ende (13) der Rollmembran (3) zwischen zylinderförmigen Abschnitten (14, 15) und der rechtwinklig zur Pollängsachse verlaufenden Dich­ tungsfläche (16) des Polbolzens (1) und einer aufgepreß­ ten Polkappe (12) angeordnet und verspannt ist.

6. Poldurchführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Polypropylen bestehende Polkappe (12) mit ihrer Innenfläche an das eingestülpte Ende (13) der Rollmembran (3) angespritzt ist.