DE9107094U1

DE9107094U1 - Dichtungsventil für Behälteröffnungen

Info

Publication number: DE9107094U1
Application number: DE9107094U
Authority: DE
Original assignee: Busak and Luyken GmbH and Co
Current assignee: Busak and Luyken GmbH and Co
Priority date: 1991-06-08
Filing date: 1991-06-08
Publication date: 1991-09-12
Anticipated expiration: 2001-06-09
Also published as: DE4135711C3; DE4135711A1; DE4135711C2

Description

Busak + Luyken GmbH & Co Handwerkstraße 5-7 7000 Stuttgart 80

Vertreter:

Kohler Schmid + Partner Patentanwälte Ruppmannstraße 27 7000 Stuttgart 80

Dichtunqsventil für Behälteröffnungen

Die Erfindung betrifft ein Dichtungsventil für Behälteröffnungen und besteht aus einem Deckelteil und einem daran angeformten Wandteil.

Die Zellen von Akkumulatorbatterien benötigen ein Entgasungsventil, welches das Austreten von Batteriesäure und &EEgr;&sfgr;-Gas sicher verhindert und bei definierten Überdrücken innerhalb der Batteriezelle öffnet und eine Entgasung gestattet. Da solche

Akkumulatorbatterien, insbesondere solche in Kraftfahrzeugen Massenartikel sind, müssen deren Entgasungsventile möglichst kostengünstig hergestellt werden können.

Bei früheren Batterieausführungen war es üblich, einen Verschlußstopfen mittels eines Schraubgewindes in eine Zellenöffnung einzuschrauben. Dieser Stopfen wies eine feine Bohrung auf, die eine Entgasung der Batteriezelle auch bei eingedrehtem Verschlußstopfen ermöglichte. Dabei trat jedoch häufig Batterieflüssigkeit nach außen und bewirkte eine Korrosion der die Batterie umgebenden Blechteile.

Eine weitere bekannte Lösung bestand darin, über einen zylindrischen Entgasungsstutzen der Akkumulatorbatterie eine zylindrisch ausgebildete Dichtungskappe zu stülpen, die aus einem gummielastischen Werkstoff bestand. Jedoch traten bei der Massenfertigung dieser bekannten Dichtungskappen aus einem aus Elastizitätsgründen geforderten gummielastischen Werkstoff, z. B. Silikonkautschuk, PU, PVC unvermeidlich große Toleranzschwankungen des Innendurchmessers auf, wodurch sich die Fertigungsausbeute nachteilig verringerte oder die Dichtungswirkung in Frage gestellt war.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein als Entgasungsventil für Akkumulatorbatterien geeignetes Dichtungsventil so zu ermöglichen, daß ein sicheres Entgasen bei gleichzeitiger Dichtheit gegen Austreten der Batterieflüssigkeit und eine kostengünstige Herstellung bei großer Ausbeute erreicht wird.

Der zur Lösung der obigen Aufgabe dienende Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen rings um den Wandteil laufenden Dichtungswulst vorzusehen, der zum einen die Dichtungs- und

zum anderen die Entgasungsfunktion hat. Durch diesen Dichtungswulst werden die Toleranzschwankungen des Innendurchmessers bei der Großserienherstellung aufgefangen. Ferner werden die zwischen Außenwand des Entgasungsstutzens und Innenwand der oben beschriebenen bekannten Dichtungskappe auftretenden Adhäsionskräfte vermieden, die eine sichere Entgasung in Frage stellten.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat das erfindungsgemäße Dichtungsventil Kappenform und der Dichtungswulst verläuft auf der Innenseite des Wandteils der Kappe. Bevorzugt weist der Dichtungswulst mindestens eine ausgeprägte Kante auf, die sich im Fall der Dichtungskappe an die Außenwand des Entgasungsstutzens anpreßt.

Prinzipiell sind alle gummielastischen Werkstoffe zur Herstellung des erfindungsgemäßen Dichtungsventils geeignet; bevorzugt werden jedoch beispielsweise Fluorelastomer FPM, FKM, EPDM sowie auch Silikonkautschukmaterialien verwendet.

Das Dichtungsventil ist bevorzugt kreiszylindrisch geformt, und der Deckelteil ist flach ausgebildet. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsart ist im Falle des kappenförmigen Dichtungsventils mindestens ein Steuerkanal auf der Innenseite der Kappe vorgesehen, der vom Deckelteil bis zum Dichtungswulst führt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn drei Steuerkanäle symmetrisch jeweils um 120° versetzt angeordnet sind.

Die bis zum Rand des Dichtungswulstes führenden Steuerkanäle bewirken, daß bei einem bestimmten Überdruck im Inneren der

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Batteriezelle das Dichtungsventil genau an den Stellen öffnet, wo die Steuerkanäle am Dichtungswulst enden; dadurch läßt sich ein definierter Entgasungsdruck von circa 80 bis 120 mbar einstellen.

Die Dicke des Dichtungswulstes kann leicht je nach Anwendungsfall durch Versuchsreihen festgelegt werden, ist jedoch bevorzugt geringer als die Wandstärke des Wandteils.

Zweckmäßigerweise beträgt die Tiefe des Steuerkanals bzw. der
Steuerkanäle etwa die Hälfte der Dicke des Wandteils.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Dichtungsventil nicht kappenförmig sondern stopfenförmig ausgebildet, wobei der Dichtungswulst und gegebenenfalls die Steuerkanäle an der Außenwand vorgesehen sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine grundsätzliche Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Dichtungsventils;

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsart eines Dichtungsventils mit Steuerkanälen; und

Fig. 3 eine alternative Ausführungsart bei der das erfindungsgemäße Dichtungsventil stopfenartig ausgebildet ist.

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Die in Fig. 1 A und B im Schnitt und in Draufsicht dargestellte, mit 10 bezeichnete kappenförmige Ausführung weist einen senkrecht zu einem kreisrunden Deckelteil 12 ragenden zylindrischen Wandteil 13 auf, an dessen Innenseite ein Ringwulst 14 vorgesehen ist. Die Darstellung in Fig. 1 B zeigt, daß der Dichtungswulst 14 ringsum geschlossen ist. Fig. 1 C zeigt verschieden geformte Dichtungswulstkonturen 14, 14', 14'" und 14'*'. Wesentlich ist, daß der Dichtungswulst mindestens eine Wulstkante aufweist, die in Fig. 1 C mit 15, 16, 15¹ , 152, 16¹ und 16² bezeichnet ist.

Der in dieser Weise ausgebildete Dichtungswulst ermöglicht den Ausgleich von bei der Massenfertigung des Dichtungsventils auftretenden Toleranzschwankungen des Innendurchmessers des Wandteils 13, da der Dichtungswulst an der Außenwand des Entgasungsstutzens nur längs seiner Wulstkante angepreßt ist. Dagegen liegt die Innenseite des Wandteils im wesentlichen frei von der Außenwand des Entgasungsstutzens. Dadurch treten die beschriebenen, unerwünschten Adhäsionskräfte zwischen der Innenseite des Wandteils und der Außenwand des Entgasungsstutzens nicht auf und es läßt sich ein gewünschter Entgasungsdruck durch das erfindungsgemäße Dichtungsventil einhalten.

In Fig. 2 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsart jeweils im Schnitt (Fig. 2 A) und in Draufsicht (Fig. 2 B) gezeigt. Diese mit 20 bezeichnete Ausführungsart ist ebenfalls kreiszylindrisch geformt und weist zusätzlich zu dem Dichtungswulst 24 drei gegeneinander jeweils um 120° versetzte Steuerkanäle 25, 25" und 25"' auf. In Fig. 2 A ist ersichtlich, daß diese Steuerkanäle auf der Innenseite von einem Deckelteil 22 bis zum Dichtungswulst 24 auf der Innenseite des Wandteils 23 führen. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform tritt die Entgasung

lediglich an den mit X, Y, Z bezeichneten Stellen am Dichtungswulst 24 auf. Dadurch läßt sich der Entgasungsdruck noch definierter einstellen. Aus Stabilitätsgründen führen die Steuerkanäle 25, 25' und 25'' nicht bis zum Mittelpunkt des Deckelteils 22, wie Fig. 2 B deutlich zeigt.

Auch bei dieser Ausführungsart werden die Abmessungen des Dichtungsventils den Erfordernissen entsprechend gewählt und die Dicke des Dichtungswulstes 24 und gegebenenfalls auch die Tiefe der Steuerkanäle durch Versuchsreihen ermittelt.

Eine alternative Ausführungsform 30 eines erfindungsgemäßen Dichtungsventils zeigt Fig. 3 A und B. Ein Dichtungswulst 34 ist ringförmig um die Außenwand eines Wandteils 33 vorgesehen. Der Wandteil 33 ragt senkrecht zu einem Deckelteil 32. Das Dichtungsventil 30 wird nicht über einen Öffnungsstutzen gestülpt sondern in eine Öffnungsbohrung eines Behälters eingesteckt. Selbstverständlich können auch beim Dichtungsventil 30 Steuerkanäle an dessen Außenseite vorgesehen sein, die bis zum Dichtungswulst 34 gehen. Um die Dichtungswirkung noch weiter zu verstärken, kann gegebenenfalls ein zentraler Stopfen 35 in das Dichtungsventil 30 gemäß Fig. 3 eingesetzt werden. Für die Herstellung der verschiedenen beschriebenen Ausführungen des erfindungsgemäßen Dichtungsventils werden gummielastische Materialien, beispielsweise Silikonkautschuk PU, PVC und bevorzugt Fluorelastomere, wie FPM, FKM verwendet. Ein solches Fluorelastomer wird unter der Handelsmarke "Viton" von der Firma DuPont angeboten.

Der Stopfen 35 gemäß Fig. 3 kann beispielsweise auch aus einem zähelastischen oder metallischen Werkstoff bestehen und auch an seinem oberen, äußeren Rand einen Kragen tragen, der eine Hemmung gegen zu weites Einstecken des Stopfens bildet.

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Claims

Ansprüche

1. Dichtungsventil für Behälteröffnungen aus gummielastischem Material, bestehend aus einem Deckelteil (12; 22; 32) und einem daran angeformten umlaufenden Wandteil (13; 23; 33), gekennzeichnet durch einen rings um den Wandteil laufenden Dichtungswulst (14; 14'; 14"; 14'"; 24; 34).

2. Dichtungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Kappe ausgebildet ist und der Dichtungswulst auf der Innenseite der Kappenwand verläuft.

3. Dichtungsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungswulst mindestens eine ausgeprägte Dichtungskante aufweist.

4. Dichtungsventil nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandteil kreiszylindrisch und der Deckelteil flach ausgebildet, und daß der Dichtungswulst überall gleich dick ist.

5. Dichtungsventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Steuerkanal (25) auf der Innenseite der Kappe vorgesehen ist, der vom Kappendeckel bis zum Dichtungswulst (24) führt.

6. Dichtungsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß drei symmetrische Steuerkanäle (25, 25', 25'') jeweils um 120° versetzt vorgesehen sind.

7. Dichtungsventil nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Dichtungswulstes geringer als die Wandstärke des Wandteils ist.

8. Dichtungsventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Steuerkanals (25) bzw. der Steuerkanäle (25, 25", 25"') etwa die Hälfte der Wandstärke der Kappenwand beträgt.

9. Entgasungsventil für Entgasungsöffnungen von Akkumulatorbatteriezellen, dadurch gekennzeichnet, daß das als Kappe ausgeführte Dichtungsventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8 über einen Entgasungsstutzen der Batteriezelle gesteckt ist.

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