DE6932118U - Fahrzeug-akkumulatoren-batterie mit automatischer wassernachfuelleinrichtung - Google Patents
Fahrzeug-akkumulatoren-batterie mit automatischer wassernachfuelleinrichtungInfo
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Description
R.^9562 Zr/Hf
7.8.1969
7.8.1969
Anlage zur
Gebr auchsmus t er anmel dung
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart W," Breitscheidstr.4
Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie mit automatischer Wassernachfülleinrichtung
Pie Erfindung "betrifft eine Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie mit
einer alle Zellen beschickenden automatischen Wassernachfüllvorrichtung,
die den Elektrolyten in den Zellengefäßen auf dem vorgeschriebenen Sollniveau hält.
Die im Fahrzeugbau herrschende Forderung nach längeren Wartungsintervallen bezieht sich auch auf die Akkumulatoren-Batterie.
Robert Bosch GmbH ■ · R. 9562 Zr/Hf.
Stuttgart
''-* Batterie-Konstruktionen, die dieser Forderung durch Automatisierung
des erforderlichen Wassernachfüllens in die Zellen Rechnung zu tragen versuchen, sind bereits bekannt. Wegen der in
Fahrzeugen auftretenden Erschütterungen vermögen sie jedoch das Überschreiten des höchstzulässigen Elektrolytpegels in den
Zellen nicht zu verhindern, es sei denn, sie arbeiten mit störanfälligen mechanischen Dosiereinrichtungen.
Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, unter Vermeidung ,x · dieser Mangel den Mindest-Elektr.olytpegel zu gewährleisten,
O · ■
und einen galvanischen Kurzschluß zwischen den Zellen auszuschließen.
.. Eine gute Lösung ergibt sich, gemäß der Erfindung durch die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale einer Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie:
· ·
1. Das Flüssigkeitsnachfüllgefäß hat eine Höhe von 10 bis 120. mm, inbesondere 50 mm,und ist auf dem Blockdeckel des
Akkumulators angeordnet.
2. Jedes Zellengefäß hat mindestens je eine Einlauföffnung und
Q ein Entlüftungsrohr.
3. Die ZeI"1 engefäß-Einlauföffnungen sind mit einem wasserdurchlässigen
feinporösen Stoff gefüllt.
4. Die Unterkante der Zellengefäß-Entlüftungsrohre, die das Sollniveau des Elektrolyten bestimmt, liegt tiefer als die
der Einlauföffnungen.
5· Die Oberkante der Zellengefäß-Entlüftungsrohre ragt über den
Flüssigkeitsspiegel im ITachfüllgefäß hinaus und ist mit einem flüssigkeitsabstoßenden gasdurchlässigen Stoff abgedeckt
.
— 3 —
Robert Bosch GmbH . R. 9^62
Stuttgart
6. Auf dem Flüssigkeitsnachfüllgefäß ist eine Abdeckkappe, ins- f
. besondere mit einer großflächigen, abdichtend einrastenden
Wassereinfüllklappe angeordnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 den oberen Teil einer dreizelligen Akkumulatorenbatterie mit gemeinsamem Wassernachfüllraum in Seitenansicht
mit einem Schnitt im Bereich einer Einlaufund Entlüftungsöffnung,
Fig» 2 eine Seitenansicht der Akkumulatorenbatterie nach Fig. 1 mit einer Wasserstandsfernanzeige,
Fig. 3 den oberen Teil einer Akkumulatorenbatterie mit einer
Wassernachfülleinrichtung, die-nachträglich in Akkumulatoren der bisherigen Bauart einbaubar ist und
Fig. 4 einen Querschnitt im Bereich einer Einlauf- und Ent-· · lüftungsöffnung nach der Linie III-III in Fig. 3·
Die in Fig. 1 und 2 teilweise im Schnitt dargestellte Akkumulatorenbatterie
hat einen Blockkasten 1 mit Zwischenwänden 2; der nach bekannten Verfahren auf dem Kasten 1 befestigte Blockdeckel
3 ist als ein für alle Zellen gemeinsames Nachfüllgefäß 4· ausgebildet, das durch eine mit einer Wassereinfüllklappe 5
(Fig. 2) versehene, auf den Seitenwänden 6a, 6b des Nachfüllgefäßes 4- in Nuten 7 eingerastete Abdeckkappe 8 geschlossen
ist.'Der Blockdeckel 3 hat im Bereich jedes Zellengefäßes 9
ein Loch 10, das mit einem wasserdurchlässigen feinporigen Einsatz 11 - beispielsweise aus gesintertem PVC - ausgefüllt ist
und beim selbsttätigen Nachfüllen als Wasserschleuse 17 dient. Die Bodenfläche 23 des Nachfüllgefäßes 4 weist von den
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II I . I I ' · I
Robert Bosch GmbH E. 9562 Zr/Hf
Stuttgart
'Längswänden 6a in Richtung auf die Wasserschleuse 17 ein Gefälle von 3° auf und bewirkt, daß das Wasser restlos in die
•Zellen gelangen kann. Außerdem befinden sich im Blockdeckel 3
Entlüftungsrohre 12, deren in das Zellengefäß 9 hineinragender unterer Rand 13 den Elektrolytspiegel im Akkumulator bestimmt.
Innerhalb des Nachfüllgefäßes 4 erstrecken sich die Rohre 12 bis kurz unterhalb der Abdeckkappe 8; sie werden hier durch je
einen hohlen aus der Abdeckkappe 8 vorstehenden Stopfen 14 erfaßt, dessen Innenraum mit einem hydrophoben, aber gasdurchlässigen
Einsatz 15 - beispielsweise aus gesintertem Polyäthylen
- gefüllt ist und einen Abgaskanal 16 freiläßt, der durch den Stopfen 14 in das Nachfüllgefäß 4 geführt ist. Die Entlüf- '
tungsrohre 12 dienen bei der Erstfüllung des Akkumulators mit Elektrolyt als Einfüllöffnungen und sind deshalb für die
visuelle Kontrolle an ihrem unteren Rand 13 mit einem Vorsprung 120 als Kontrollmarke ausgerüstet; der lichte Durchmesser
der Entlüftungsrohre' 12 beträgt etwa 14 mm und gestattet das Einführen eines Säuremessers zur Kontrolle der Elektrolytdichte.
In zweckmäßiger Weiterbildung dieser wartungsarmen Akkumulatoren-Batterie
ist in die Abdeckkappe 8 ein Geber 18 eines an sich bekannten Wasserstandsfernanzeigers eingebaut, der bei drohendem
Wassermangel im Nachfüllgefäß 4 ein Signal zum Armaturenbrett
18 des Fahrzeugs gibt. Bekannte Anzeigevorrichtungen
dieser Art befinden sich in den Akkumulatorenzellen und sind daher der korrodierenden Wirkung des Elektrolyten ausgesetzt.
Dabei muß in jedes Zellengefäß eine besondere Anzeigevorrichtung eingebaut sein, wenn eine Kontrolle über alle Zellen ausgeübt
werden soll. Die erfindungsgemäße Batterie bei der die Anzeigevorrichtung in das allen Zellen gemeinsame Nachfüllgefäß
4- eingebaut ist, bedarf jedoch zur vollständigen Anzeige
nur eines einzigen Signalgebers, der zudem im Nachfüllwasser
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nicht der korrodierenden Wirkung des Elektrolyten ausgesetzt
ist. Als Geber ' . eignet sich ein mittels eines Dichtrings 19 und einer Überwurfmutter 20 in einer hülsenartigen Durchführung
21 der Abdeckkappe 8 befestigter Polymethacrylatkörper
22, der sich bis nahe an die Bodenfläche 25 des Nachfüllgefäßes
4 erstreckt und hier ein Prisma mit senkrecht aufeinanderstellenden Prismenflächen 24 bildet. In dem Körper 22
befinden sich zwei parallel zur Längsachse verlaufende Bohrungen 25i die bis.dicht an je eine der beiden Prismenflächen
24-'herangeführt sind und in die PVC-ummantelte Glasfaserbündel
26 und 27 - sogenannte Lichtleitkabel - bis auf den Grund eingelassen
sind. Das Lichtleitkabel 26 ist an der außerhalb des Nachfüllgefäßes 4 liegenden Seite mit einer Glühlampe 28 verbunden,
deren Licht auf "das plangeschliffene Ende des Lichtleitkabels
26 scheint. Das Lichtleitkabel 27 ragt mit dem entsprechenden Ende durch das Armaturenbrett 18 (Fig. 2).
Auf die Darstellung der Plattenblöcke, Polbrücken, Zellenverbinder
und des Elektrolyten ist der Einfachheit halber ver- · ziehtet; nur ein Endpol 29 eines Plattensatzes ist eingezeichnet
.
Die Funktion der erfindungsgemäßen V/assernachfülleinrichtung
ist die folgende:
Wenn der Elektrolytspiegel in einem Zellengefäß 9 nicht bis an
den Rand 13 des Entlüftungsrohres 12 reicht, läuft solange Wasser
aus dem Nachfüllgefäß 4 durch die Wasserschleuse 17 in das Zellengefäß 9 bis der Elektrolytspiegel den Rand IJ berührt und
den Luftaustritt aus dem Zellengefäß 9 verhindert. Der wasserdurchlässige Sinterstoff 11 in der V/a ss er schleuse 17 verhindert
selbst bei starker Schüttelbeanspruchung des Akkumulators, daß zuviel Wasser in das Zellengefäß 9 läuft. Um ein beim Laden des
Akkumulators durch Gase verursachtes Austreten von Elektrolyt
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aus dem Entlüftungsrohr 12 zu vermeiden, deckt ein flüssigkeitsabweisender,
aber poröser Einsatz 15 das Entlüftungsrohr 12 oben ab und läßt nur Gas hindurch, das durch den Abgaskanal 16
in das Nachfüllgefäß 4 gelangt.
Das Auffüllen des Nachfüllgefäßes 4 mit V/asser erfolgt nach dsm
öffnen der Wassereinfüllklappe 5> die an einer Lasche 30 schwenkbar
befestigt ,mit einem Entlüftungsloch 32 versehen und in geschlossenem
Zustand mit einem Wulst 31 in die Abdeckkappe 8 eingex'astet ist. ·
Bei drohendem Wassermangel im Nachfüllgefäß 4 leuchtet die Stirnfläche 33 des Lichtleitkabels 27 im Armaturenbrett 18 auf,
und zwar infolge der Reflexion des im Lichtleitkabel 26 auf die Prismenflächen 24 des Polymethacrylat-Körpers 22 gelangenden
Lichts. Solange der Wasserspiegel die Prismenflächen 24 be^-
deckt, wird das Licht nicht reflektiert und erzeugt kein Aufleuchten der Signallampe am Armaturenbrett 18."
In Fig. 3 und 4 ist eine andere Wassernachfülleinrichtung dar-,
gestellt, und zwar unter Beibehaltung der bisherigen Batterie-Bauart:
Das Wassernachfüllgefäß 50 mit Signalgeber 51 ist als
Bauteil auf den Blockdeckel 52 aufgesetzt, und zwar unter Zwischenlage einer Dichtung 53· Zum Festschrauben des Gefäßes
50 auf dem Blockdeckel 52 dienen aus Kunststoff bestehende Formkörper 54, die durch Einschrauben in das für die Verschlußstopfen
vorgesehene Gewinde 55 mit einem Flansch 56 auf die
Randzonen der im Nachfüllgefäß 50 über den Zelleneinfüllöffnungen vorgesehenen Durchtrittsöifnungen 57 für die-Formkörper
54 drücken. Die Randzonen der Durchtrittsöffnungen 57 liegen in einer Einsenkung 58 des Blockdeckels 52 und haben an ihrer
Unterseite konzentrisch zu den Durchtrittsöffnungen 57 verlaufende
Dichtlippen, die in die Dichtung 53 eingedrückt werden«
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Stuttgart
'Die Formkörper 54- sind innen hohl und enthalten zwei Kanäle,
und zwar den durchgehenden Entlüftungskanal 59 und den in Höhe
■des Flansches 56 beginnenden und bis zum unteren Rand 60 geführten
als Wasserschleuse dienenden Kanal 61. Die Wasserschleuse ist auch in diesem Fall mit einem wasserdurchlässigen
feinporigen Einsatz 62 aus gesintertem PVC gefüllt und der obere Teil des Entlüftungskanals 59 mit dem hydrophoben, gasdurchlässigen
Einsatz 63 aus gesintertem Polyäthylen abgedeckt. Dabei ist der" Einsatz 63 direkt im Entlüftungskanal 59
< befestigt und hat etwas Abstand von der Unterseite der Abdeckkappe
64, die als Spritzschutzeinrichtung mit einem kurzen
Rand 65 um den Formkörper 54 versehen ist. Der übrige Aufbau
der Nachfülleinrichtung und ihre Wirkungsweise ist dieselbe
wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Bezüglich der Gestaltung erfindungsgemäßer Akkumulatoren wird noch auf folgende Einzelheiten hingewiesen:
Die Bauteile des Akkumulatoren-Gefäßes bestehen aus Kunststoff,' z.B. Polystyrol., Polypropylen, Polyäthylen, Hartgummi.
Anstatt daß Blockdeckel, Nachfüllgefäß und Entlüftungsrohre zuv
sammen ein Teil bilden, kann das Nachfüllgefäß mit den Entlüftungszonen auch ,als separates Teil hergestellt und dann mit
dem Blockdeckel durch Kleben, Sprit'zgießschweißen o.a. verbunden
werden.
Die an der Abdeckkappe befindliche Wassereinfüllklappe entsprechend
der Beschreibung kann entfallen und stattdessen ist ■ die Einfüllöffnung mit einem separaten einrastenden Verschlußdeckel
zu versehen. ' ·
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Claims (13)
1. Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie mit,· einer alle Zellen beischickenden
automatischen Wassernachfüllvorrichtung, die den Elektrolyten innerhalb der Zellengefäße auf dem vorge- . '
schriebenen Niveau hält, gekennzeichnet durch die Kombir
nation folgender, an·sich bekannter Merkmale:
1. /Das Flüssigkeitsnachfüllgefäß hat eine Höhe von 10 bis /120 mm, insbesondere 50 mm Höhe und ist auf dem Blockdeckel
des Akkumulators angeordnet.
2. Jedes Zellengefäß hat mindestens je eine Einlauföffnung
und ein Entlüftungsrohr.
3. Die Zellengefäß-Einlauföffnungen sind mit einem wasserdurchlässigen
feinporösen Stoff gefüllt.
4-, Die Unterkante der Zellengefäß-Entlüftungsrohre, die das
Sollniveau des Elektrolyten bestimmt, liegt.tiefer als die der Einlauföffnungen.
5. Die Oberkante der Zellengefäß-Entlüftungsrohre ragt über
den Flüssigkeitsspiegel im Nachfüllgefäß hinaus und ist mit einem flüssigkeitsabstoßenden gasdurchlässigen Stoff
abgedeckt.
6. Auf dem Flüssigkeitsnachfüllgefäß ist eine Abdeckkappe,
insbesondere mit einer großflächigen, abdichtend einrastenden Wassereinfüllklappe angeordnet.
I \
1 I
1 I
Robert Bosch. GmbH . Stuttgart
E.
Zr/Hf
2.JFahrzeug-Akkumulatoren-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Blockdeckel, Wassernachfüllgefäß und Ent-' lüftungsrohre ein Bauteil bilden.
5. Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Blockdeckel und Wassernachfüllgefäß mit Entlüftungsrohren als voneinander getrennte Teile durch Kleben',
Spritζgießschweißen o.a. miteinander dicht verbunden
4·. Pahrzeug-Akkumulatoren-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Blockdeckel, Wassernachfüllgefäß und Entlüftungsrohre als voneinander getrennte Teile durch mit Gewinde
und Flansch versehene Entlüftungsrohre, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung miteinander verschraubt
sind und daß jeder EntlüftungsroLrkörper und die etwa in
Bodenhöhe des Nachfüllgefäßes vorhandene Einlauföffnung, mit
einem wasserdurchlässigen feinporösen Einsatz versehen ist.
5- Fahrzeug-Akkumulator en-Batterie nach Anspruch 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stoff in den Zellengefäß-Einlauföffnungen
hydrophil ist.
ä*(\ 0 0 14 0
D" öd, 1 18
I t (I
- 3 —
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6. Fahr zeug-Akkumulatoren-Batterie nach. Anspruch 1-5» dadurch
gekennzeichnet, daß der Stoff in den Zellengefäß-Einlauf-I
öffnungen ein gesinterter Kunststoff wie z.B. Polystyrol oder PVC ist.
7. Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie nach Anspruch 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Boden des Kachfüllgefäßes in Richtung auf die Zeilengefäß-Einlauföffnungen ein Gefälle von
/
etwa 3° aufweist. . . - ■
etwa 3° aufweist. . . - ■
8. !Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie nach Anspruch 1 - 7>
dadurch gekennzeichnet, daß zum Abdecken der Zellengefäß-Entlüftungsrohre ein feinporöser gesinterter Kunststoff (vorzugsweise
Polyäthylen) dient der zusätzlich noch durch Silicon-, Paraffin-, Polytetrafluoräthylen-Imprägnierung o.a. mit
hydrophoben Eigenschaften versehen sein kann.
9. Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie nach Anspruch 1 - 35 dadurch
gekennzeichnet, daß der hydrophobe Stoff zum Abdecken der Zellengefäß-Entlüftungsrohre an der Abdeckkappe befestigt
ist«,
10. Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie nach den Ansprüchen 1 - 9*
dadurch gekennzeichnet, daß die an der Abdeckkappe vorhandene Wassereinfüllklappe ein einrastendes Einzelteil ist
oder von einem Ausschnitt der Abdeckkappe selbst gebildet
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Stuttgart
11. Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie nach den Ansprüchen 1 - 10,
dadurch gekennzeichnet, daß Blockkasten und -deckel, Flüssigkeitsnachfüllgefäß und Abdeckkappe mit Einfüllklappe
aus Kunststoff bestehen, z.B. Polystyrol, Polypropylen, Polyäthylen, Hartgummi. ·
12. Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie nach vorangehenden Ansprüchen
1-11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Nachfüllraum eine an sich bekannte Wasserstandsanζeigevorrichtung
eingebaut ist.
13. Fahrzeug-Akkumulatoren-Batterie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstandsanzeigevorrichtung als
Fernanzeigevorrichtung ausgebildet ist. ~s
2118
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