DE69801425T2

DE69801425T2 - Dichtunsaufbau für einen batterieendpol

Info

Publication number: DE69801425T2
Application number: DE69801425T
Authority: DE
Inventors: Olimpio Stocchiero
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2018-04-01
Also published as: IT1292972B1; EP0972312B1; SI20132A; ES2163272T3; CN1169241C; DE69801425D1; PL186327B1; EP0972312A1; CN1258382A; PL335901A1; ITVI970051A1; WO1998044575A1; ATE204680T1; CA2284987A1; ITVI970051A0

Description

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Abdichteinheit für elektrische Batterien, die sich besonders dazu eignet, den Austritt (blow-by) des Elektrolyts zu verhindern.
Es ist bekannt, dass bei elektrischen Batterien die Pole, an die die externen elektrischen Anschlüsse angeschlossen werden, von dem Deckel vorstehen, wobei die Pole durch das Innere von Öffnungen hindurchlaufen, die in diesem Deckel ausgebildet sind.
Gemäß einer Ausführung eines bekannten Typs, die in Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, und die sich auf einen Pol eines verbesserten Typs bezieht, der in der italienischen Anmeldung VI94A000023 und der entsprechenden PCT/EP95/00530 im Namen des Anmelders der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, wird jeder Pol A in der entsprechenden Öffnung B über eine röhrenförmige Ringmutter C arretiert, die in dem Zwischenraum zwischen der Öffnung B und dem Pol A angeordnet ist. Die röhrenförmige Ringmutter C arretiert sie aneinander über die Presspassung, die durch Druck einer ringförmigen Schulter D erzeugt wird. Die ringförmige Schulter D ist an dem Pol A an einer entsprechenden Schulter E ausgeführt, die an dem Deckel F gegenüber der Schulter E ausgeführt ist und zur Innenseite der Öffnung B hin vorsteht, die in dem Deckel ausgeführt ist.
Um die Abdichtung zu erreichen, ist eine Dichtung G zwischen den Schultern angeordnet, während eine weitere Dichtung H, die in einer ringförmigen Aufnahme I aufgenommen ist, das in der Ringmutter C ausgeführt ist, zwischen der Ringmutter C und der Wand der Öffnung B angeordnet ist.
Es ist zu sehen, dass jede Dichtung die Abdichtung an zwei einander gegenüberliegenden Flächen ausführt. Die einander gegenüberliegenden Flächen werden, was die Dichtung angeht, die zwischen den Schultern ausgeführt ist, durch zwei ringförmige, einander gegenüberliegende und koaxiale Flächen gebildet, von denen die eine zu dem Pol gehört und die andere zu dem Deckel gehört, während, was die Dichtung angeht, die in der Ringmutter aufgenommen ist, die ringförmigen Flächen durch zwei ringförmige konzentrische Flächen gebildet werden, von denen eine zu der Seitenfläche der Öffnung gehört und die andere zur Bodenfläche der ringförmigen Aufnahme gehört, die in der Ringmutter ausgebildet ist.
Andere Ausführungsformen, bei denen mehr als zwei Dichtungen vorhanden und an anderen Positionen als den beschriebenen angeordnet sind, sind ebenfalls bekannt, sie alle weisen jedoch die Eigenheit auf, dass die Abdichtung stets an zwei einander gegenüberliegenden Flächen ausgeführt wird, von denen eine zu dem Pol gehört und die andere zu dem Deckel, oder eine zu der Ringmutter gehört und die andere zu der Deckelöffnung, in der die Ringmutter angebracht ist, oder auch eine zu dem Pol und die andere zu der Ringmutter gehört.
In jedem Fall wird die Abdichtung durch die Schrumpfung gewährleistet, über die die röhrenförmige Ringmutter oder ein mechanisch äquivalentes Element den Pol und den Deckel zusammendrückt.
Es hat sich herausgestellt, dass die Abdichtungen, die auf diese Weise ausgeführt werden, die elektrische Batterie nicht immer ausreichend vor dem Austritt von Elektrolyt schützen, und dies ist der Grund, weshalb die vorliegende Erfindung ausgeführt wurde. Ihr Ziel besteht darin, bei elektrischen Batterien die Abdichtung gegen den Austritt von Elektrolyt an den Seitenflächen der Pole zu verbessern.
Die genannte Aufgabe wird mit der Schaffung einer verbesserten Abdichteinheit für das Elektrolyt elektrischer Batterien erfüllt, wobei die elektrischen Batterien ein Gehäuse enthalten, das mit einem Deckel abgeschlossen wird. Der Deckel ist mit ringförmigen Elementen versehen, welche die Öffnungen umschreiben, die die Pole durchlassen und ihre Kupplung an die in diesem Gehäuse enthaltenen Elemente erlauben. Die Abdichteinheit enthält gemäß dem Hauptanspruch eine röhrenförmige Ringmutter, die im Zwischenraum zwischen dem Pol und der Öffnung befestigt ist, in welcher der Pol eingesteckt ist, und die mit wenigstens einer ersten Dichtung zusammenwirkt, und ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die erste Dichtung zwischen dem Pol, dem Deckel und der Ringmutter vorhanden ist und mit ihnen einen ringförmigen Dichtungsbereich bildet, der den Austritt von Elektrolyt an den Seitenflächen der Pole verhindert, wenn die Ringmutter den Pol an dem Deckel festklemmt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung besteht die wenigstens erste Dichtung aus einer Dichtung vom Typ O-Ring, die in einer ringförmigen Aufnahme aufgenommen ist, die koaxial zu dem Pol ist und eine dreieckige Querschnittsform hat, die umschrieben ist durch:
- die ebene Fläche einer ringförmigen Schulter, die zu dem Deckel gehört und radial auf das Innere der Öffnung zu vorsteht;
- die seitliche Fläche eines Bereichs des Pols mit verringertem Durchmesser;
- die ringförmige ebene Fläche einer Abschrägung, die am Ende der Ringmutter ausgebildet ist.
Mit jeder der Flächen verbunden bildet die erste Dichtung eine ringförmige Dichtungsfläche, so dass drei ringförmige Dichtungsflächen insgesamt ausgebildet sind, von denen eine mit der Ringmutter verbunden ist, die andere mit dem Deckel verbunden ist und eine weitere mit dem Pol verbunden ist.
Die Ringmutter weist an einer Zwischenposition eine konische ringförmige Fläche auf, die gegen eine entsprechende konische ringförmige Fläche gekuppelt wird, die an dem Pol ausgeführt ist. Die axiale Position der konischen ringförmigen Flächen bestimmt, wenn die Ringmutter mit dem Pol verbunden ist, den Grad der Interferenz über den die Dichtung auf die drei Flächen drückt, mit denen sie in Kontakt ist, um die Abdichtung zu bewirken.
Vorteilhafterweise bewirkt der gleichzeitige Kontakt der ersten Dichtung mit allen drei Flächen, die zu dem Deckel gehören, d. h. eine zu dem Pol und die andere zu der Ringmutter, einen größeren Abdichtgrad, der verglichen mit den Abdichtungen eines bekannten Typs zuverlässiger ist, um zu verhindern, dass das Elektrolyt aus der Batterie nach außen austritt. Des Weiteren kann die Abdichtung der ersten Dichtung vorteilhafterweise ergänzt werden, indem weitere Dichtungen des bereits beschriebenen Typs montiert werden.
Die Aufgabe und die Vorteile werden im Verlauf der Beschreibung einer bevorzugten Ausführung besser dargestellt, die annähernd, jedoch nicht einschränkend erfolgt, und die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, wobei:
Fig. 1 eine Ausführung der Abdichtvorrichtungen zeigt, die zu der bekannten Technik gehören;
Fig. 2 die verbesserte Abdichteinheit zeigt, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der verbesserten Abdichteinheit der Erfindung von dem Abdichtbereich gesehen zeigt;
Fig. 4 eine Vergrößerung eines Details der Darstellung in Fig. 3 zeigt.
Wie in Fig. 2 und detaillierter in Fig. 3 und 4 zu sehen ist, wird die verbesserte Abdichteinheit der Erfindung, die insgesamt mit 1 gekennzeichnet ist, an einem Pol 2 angebracht, der zu einer elektrischen Batterie gehört, die in der Figur nicht dargestellt ist, und der in einer Öffnung 3 angebracht ist, die zu einem Verschlussdeckel 4 des Gehäuses gehört, in dem die Elemente, die die elektrische Batterie bilden, aufgenommen sind.
Die verbesserte Einheit in Fig. 1 besteht, wie zu sehen ist, aus einer Ringmutter 5, die an dem Pol 2 befestigt und mit seinem Anschlussbereich 21 verbunden ist und in dem Zwischenraum zwischen dem Pol 2 und der Öffnung 3 angeordnet ist, in die der Pol eingeführt ist.
Die Abdichteinheit enthält zusätzlich zu der röhrenförmigen Ringmutter 5 des Weiteren eine Dichtung 6 vom Typ ORing, die in Fig. 3 und 4 detaillierter dargestellt ist. Die Dichtung 6 bildet, wie zu sehen ist:
- einen ersten abdichtenden ringförmigen Bereich 61 an der Seitenfläche 27 des Pols 2;
- eine zweite abdichtende ringförmige Zone 62 an der ebenen ringförmigen Fläche 44 einer ringförmigen Schulter 42 des Deckels 4, die radial auf die Innenseite der Öffnung 3 zu vorsteht, die in dem Deckel 4 ausgebildet ist;
- einen dritten abdichtenden ringförmigen Bereich 63, der an der ebenen ringförmigen Fläche 52 einer Abschrägung ausgeführt ist, die am Ende der Ringmutter 5 ausgeführt ist.
Die Flächen 27, 44 und 52 bilden, indem sie sich gegenseitig schneiden, eine ringförmige Aufnahme mit einem dreieckigen Querumriss 100, in der die Dichtung 6 aufgenommen ist.
Es ist des Weiteren zu sehen, dass die Ringmutter 5 an einer Zwischenposition mit einer konischen ringförmigen Fläche 51 versehen ist, die mit einer entsprechenden gegenüberliegenden konischen ringförmigen Fläche 65 zusammenwirkt, die zu dem Pol 2 gehört und in seinem Mittelbereich 22 aufgeführt ist. Die konischen ringförmigen Flächen 51 und 65 sind so zueinander positioniert, dass dadurch die Dichtung gegen den Austritt der Säure und das Verdichtungsverhältnis bestimmt wird, über das die erste Dichtung 6 an die entsprechenden Abdichtbereiche 61, 62 und 63 gedrückt wird, um die Abdichtung zu bewirken, wenn die Ringmutter 5 den Pol 2 an den Deckel 4 klemmt.
Des Weiteren ist zu sehen, dass auch die Ringmutter 5 die ringförmige Fläche 56 aufweist, die an ihrem Ende ausgebildet ist und an der ebenen ringförmigen Fläche 52 des Deckels anschlägt. So wird ein weiterer mechanischer Kontakt hergestellt, der zusammen mit dem mechanischen Kontakt, der zwischen den ringförmigen konischen Flächen 51 und 65 besteht, die miteinander in Wechselwirkung sind, die Aufrechterhaltung der Abdichtung gegen den Austritt von Elektrolyt auch dann sicherstellt, wenn die Dichtung 6 nicht vorhanden oder so beschädigt ist, dass sie die Abdichtung nicht gewährleisten kann.
Vorzugsweise sind die Ringmutter 5 und der Anschlussbereich 21 des Pols mit Gewinde versehen, so dass sie eine Schraubenverbindung zusammen bilden, sie können jedoch auch mit anderen Systemen verbunden werden, so beispielsweise über Druck. Um die Gesamtabdichtwirkung der ersten Dichtung 6 zu verbessern, ist eine zweite Dichtung 7 zwischen einer radialen Schulter 25, die an dem Pol 2 in Verbindung mit der Ebene ausgeführt ist, die den Bereich 23 mit großem Durchmesser von dem Bereich 22 mit mittlerem Durchmesser trennt, und der entsprechenden Schulter 42 des Deckels 4 aufgenommen.
Des Weiteren schlägt das untere Ende 81 des ringförmigen Elements 80, das die Öffnung 3 umschreibt, in die der Pol 2 eingeführt ist, an einem ringförmigen Vorsprung 82 an, der in dem Bereich 23 ausgebildet ist, dessen Durchmesser größer ist als der des Pols 2. Auf diese Weise wird das Verdichtungsverhältnis und daher die Gesamtheit der Dichtungen 6 und 7 durch die Position der Ringmutter 5 und des ringförmigen Elements 80 bezüglich des Pols 2 zueinander bestimmt. Die Position wird durch den Kontrast zwischen der konischen ringförmigen Fläche 65 des Pols und dem Ende 81 des ringförmigen Elements 80 bezüglich der ringförmigen Schulter 82 des Pols bestimmt.
Um die Gesamtabdichtwirkung weiter zu verbessern, ist eine dritte Dichtung 8 im Inneren einer ringförmigen Aufnahme 55 angeordnet, die in der Ringmutter 5 ausgebildet ist. Die Dichtung 8 bewirkt die Abdichtung an der Seitenfläche der Öffnung 3, die durch das ringförmige Element 80 bestimmt wird, in das die röhrenförmige Buchse 5 eingeführt ist.
Das Vorhandensein der mechanischen Kontakte zwischen den Flächen 51 und 65, 56 und 44, 81 und 82 gewährleistet die Abdichtung selbst dann, wenn eine der Dichtungen 6 oder 7 beschädigt ist, und sogar dann, wenn die Dichtung 6 und 7 die Abdichtung gegen den Austritt von Elektrolyt nicht gewährleisten kann.
Aus der Beschreibung wird daher ersichtlich, dass die verbessere Abdichteinheit, die Gegenstand der Erfindung ist, bessere Sicherheit gegenüber dem Austritt des Elektrolyts aus der Batterie heraus bietet.

Claims

1. Abdichteinheit (1) für die Füllsäure elektrischer Batterien, die ein Gehäuse umfassen, das durch einen Deckel (4) geschlossen ist, der mit ringförmigen Elementen (80) versehen ist, welche die Öffnungen (3) umschreiben, die die Pole (2) durchlassen und ihre Kupplung an die in diesem Gehäuse enthaltenen Elemente erlauben, wobei diese Abdichteinheit (1) eine röhrenförmige Ringmutter (5) umfasst, die im Zwischenraum zwischen dem Pol (2) und der Öffnung (3) befestigt ist, in welcher der Pol (2) eingesteckt ist, und die mit wenigstens einer ersten Dichtung (6) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Dichtung (6) zwischen dem Pol (2), dem Deckel (4) und der Ringmutter (5) vorhanden ist und drei verschiedene ringförmige Dichtflächen bildet, von denen eine (61) den Pol (2), die andere die ebene, ringförmige Fläche (44) des ringförmigen Elements (80) und die dritte die Ringmutter (5) abdichtet, wobei diese erste Dichtung in der ringförmigen Aufnahme enthalten ist, welche durch die seitliche, zylindrische Fläche (27) des Pols, durch die ebene, ringförmige Fläche (44) der ringförmigen Schulter (42) und durch die ebene ringförmige Fläche (52) definiert ist, wobei diese ringförmige Aufnahme einen dreieckigen Querumriss (100) hat.

2. Abdichteinheit (1) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmutter (5) in einer Zwischenposition eine ringförmige, konische Fläche (51) aufweist, die geeignet ist, durch Gegenwirken gegen eine entsprechende, ringförmige, konische Fläche (65) im Pol (2) gekuppelt zu werden, wobei das Gegenwirken zwischen diesen ringförmigen, konischen Bereichen (51, 65) geeignet ist, die wechselseitige Position der Ringmutter (5) und des Pols (2) zu bestimmen, um den Grad der Interferenz wenigstens der ersten Dichtung (6), die mit den ringförmigen Abdichtbereichen (61, 62, 63) verbunden ist, welche die Abdichtung gegen den Austritt der Füllsäure gewährleisten, zu definieren.

3. Abdichteinheit (1) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmutter (5) in einer Zwischenposition eine ringförmige, konische Fläche (51) aufweist, die geeignet ist, durch Gegenwirken gegen eine entsprechende, ringförmige, konische Fläche (65) in dem Pol (2) gekuppelt zu werden, wobei das Gegenwirken zwischen diesen ringförmigen, konischen Bereichen (51, 65) geeignet ist, die Abdichtung gegen den Austritt der Füllsäure zu gewährleisten.

4. Abdichteinheit (1) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmutter (5) eine ringförmige Fläche (56) aufweist, die sich an ihrem Ende befindet und die gegen eine entsprechende, ebene, ringförmige Fläche (44) schlägt, die zu einer ringförmigen Schulter (42) gehört, welche radial gegen das Innere der Öffnung (3) in dem Deckel (4) hervorsteht, wobei das Gegenwirken zwischen der Flächen (56, 44) geetgnet ist, die Abdichtung gegen den Austritt der Füllsäure zu gewährleisten.

5. Abdichteinheit (1) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pol (2) in einer Zwischenposition eine radiale Schulter (25) aufweist, die mit der weiteren, radialen Schulter (42) in dem Deckel (4) verbunden ist, wobei zwischen den beiden Schultern eine zweite Dichtung (7) eingefügt ist.

6. Abdichteinheit (1) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der ringförmigen Elemente (80) ein Ende aufweist, das mechanisch einem ringförmigen Bereich (82) entgegengesetzt ist, der radial hervorsteht und in dem Bereich mit größerem Durchmesser (23) des Pols (2) befindlich ist, wobei dieses Ende geeignet ist, die wechselseitige Position des Pols (2) und des Deckels (4) zu bestimmen.

7. Abdichteinheit (1) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmutter (5) eine ringförmige Aufnahme (55) aufweist, die eine dritte Dichtung (8) aufnimmt, welche das abdichtende Gegenwirken gegen die Seitenfläche der Öffnung (3) in dem Deckel (4) bewirkt.

8. Abdichteinheit (1) gemäß Patentanspruch 1 oder 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dichtung (6, 7, 8) eine Dichtung vom Typ O-Ring ist.