DE9107094U1 - Dichtungsventil für Behälteröffnungen - Google Patents
Dichtungsventil für BehälteröffnungenInfo
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Description
Busak + Luyken GmbH & Co Handwerkstraße 5-7 7000 Stuttgart 80
Vertreter:
Kohler Schmid + Partner Patentanwälte Ruppmannstraße 27
7000 Stuttgart 80
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
f ?
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.
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:
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.
G7
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 (9)
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.
&Pgr;7 094.
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