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Elektrische Batterie aus Füllelementen mit -vor Inbetriebnahme zu
entleerenden Elektrolytbehältern Es sind elektrische -Füllbatterien bekannt, bei
denen eine beliebig lange Lagerfähigkeit dadurch ermöglicht wird, daß die Elektrolytflüssigkeit
in einem besonderen Behälter der Batterie aufbewahrt ist, der erst kurz vor der
Inbetriebnahme der Batterie geöffnet wird und die Elektrolytflüssigkeit in den eigentlichen
Elementenraum, der die übliche Braunsteinelektrode enthält, ergießt.
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Die vorliegende Erfindung gibt eine besonders vorteilhafte und konstruktiv
einfache Lösung dieser bekannten Aufgabe an. Sie geht aus von einer Anordnung, bei
der der Elektrolytbehälter und das Braunsteinelement (Puppe) von zylindrischer Gestalt
sind und koaxial hintereinander im Batteriegehäuse liegen. Der eigentliche Erfindungsgedanke
besteht darin; daß der Elektrolytbehälter an seiner nach dem Elementenraüm zu gelegenen
Stirnwand einen Verschluß enthält, der mit einem den Behälter axial durchsetzenden
Steuerstab in Verbindung steht, indem er insbesondere dessen Fortsetzung bildet.
Das andere Ende dieses Stabes steht der dem Verschluß abgewandten Stirnwand des
Elektrolytbehälters gegenüber, die nachgiebig gestaltet ist und von außen her durch
einen in der Außenwandung des Batteriegehäuses angeordneten Stempel so eingedrückt
werden kann, daß hierbei der Steuerstab gleichzeitig mit verschoben und der Verschluß
des
Elektrolytbehälters geöffnet wird, so daß sich dann die Flüssigkeit -in den Elementenraum
ergießen kann. Zweckmäßig steht das Verschlußstück unter dem Einfluß einer Feder,
die bei Aufhören des vom Stempel ausgeübten Druckes den Behälter selbsttätig wieder
verschließt.
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Die Erfindung wird näher erläutert durch die Zeichnung,. die im Maßstab
i : i ein Ausführungsbeispiel darstellt, und zwar dergestalt, daß die linke Hälfte
der Zeichnung einen Schnitt, die rechte Hälfte eine Außenansicht zeigt.
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In einem von der. Außenwand i und der Zwischenwand 2 begrenzten länglichen
Raum des Batteriegehäuses sind - in der oberen Hälfte - der eigentliche tlementenraum
3, enthaltend eine Braunsteinelektrode q. und eine zylindrische Zinkelektrode 5,
sowie - in der unteren Hälfte - .der ebenfalls zylindrische Behälter 6 für die Elektrolytflüssigkeit
angeordnet. Dieser Behälter besteht aus einem zylindrischen Mantel 7 und einer nach
dem Elementenraum zu gelegenen Stirnwand 8, die eine nach außen erweiterte konische
Öffnung 9 aufweist. Diese Öffnung 9 wird durch einen eingepaßten konischen Stempel
io verschlossen, der sich in das Innere des Elektrolytbehälters in einen Steuerstab
ii fortsetzt, dessen Ende der anderen Stirnwand 12 des Flüssigkeitsbehälters unmittelbar
gegenübersteht. Diese Stirnwand 12 ist als nachgiebige Membran ausgebildet und besteht
vorzugsweise aus Nylon, Kautschuk oder einem sonstigen säurefesten Stoff. Zur axialen
Führung des Stabes ii ist im Elektrolytbehälter ein mit mehreren Öffnungen versehener
Ring 29 vorgesehen.
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Dem unteren Ende des Stabes ii steht nun - außerhalb des Elektrolytbehälters
6 - ein Stempel 13 gegenüber, dessen der Membran 12 zugewandtes Ende einen
konischen Ansatz i¢ und dessen rückwärtiges Ende einen kalottenförmigen Kopf 15
trägt. Der mittlere Teil des Stempels ist von einer Spiralfeder 16 umgeben, die
in einer Bohrung 17 des Batteriegehäuseteils 18 verläuft und den Stempel bis zum
Anschlag der Basis seines konischen Teils i¢ am Batteriegehäuseteil 18 derart nach
außen drückt, daß die gewölbte Oberfläche der Kalotte 15 über die Außenebene des
Batteriegehäuseteils 18 hinausragt. An dieser Außenfläche des Gehäuseteils 18 ist
eine parallel zu ihr hin und her bewegbare Schubstange 2o vorgesehen, die eine die
Kalotte 15 umgebende Öffnung aufwei§t, deren Kanten 2i derart abgeschrägt sind,
daß beim Verschieben der in einer entsprechenden Führung verlaufenden Stange 2o
die Kalotte 15 in das Gehäuseinnere gedrückt wird und dabei den Stempel =3, die
Membran 12 und das untere Ende der Stange ix derart in Richtung auf den Elementenraum
3 zu verschiebt, daß der Verschlußkonus io angehoben wird und die Elektrolytflüssigkeit
bei entsprechender Haltung des Gehäuses (Elektrolytbehälter nach oben) in den Gehäuseraum
3 gelangt: Durch das Eindrücken der Membran 12 durch den Stempel 13 wird dabei für
einen entsprechenden, den Atmosphärendruck überwindenden Ausströmungsdruck der Flüssigkeit
gesorgt. Zwischen dem konischen Verschlußstück io und der den Elementenraum 3 nach
dieser Seite abschließenden Stirnwand 22 ist eine Spiralfeder 23 vorgesehen, deren
eines Ende zweckmäßig einen dornartigen Ansatz an der Stirnwand 22 umschließt und
deren anderes Ende in eine entsprechende Vertiefung des Stempels io eingelassen
ist. Durch diese Feder 23 wird der Verschluß 9, io selbsttätig geschlossen, sobald
die Schubstange 2o und damit auch der Stempel 13 in ihre Ruhestellung bewegt werden.
Auch die Schubstange 2o steht unter dem Einfluß einer mit 7,4 bezeichneten Spiralfeder,
die die Stange beim Loslassen in ihre Ruhestellung zurückbewegt. Zur Erleichterung
des Anfassens der Stange 2o ist deren Ende bei 25 etwa senkrecht nach unten abgebogen.
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Die den Blementenraum 3 nach dem Elektrolytbehälter zu abschließende
Stirnwand 22 ist zum Durchlassen der Flüssigkeit mit mehreren Durch-Brechungen versehen
und im übrigen durch einen Abstandring 26 im Abstand von der entsprechenden Stirnwand
8 des Elektrölytbehälters gehalten. Der in der Zeichnung obere Teil der Braunsteinelektrode
ist in an sich bekannter Weise in einen Ansatz 27 fortgesetzt, von dem aus der Anschluß
an die zur Glühlampe 28 führende Leitung bzw. den Lampenschalter hergestellt wird.
Der Elektrolytbehälter 7 besteht vorzugsweise aus Plexiglas.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, befinden sich bei dem dargestellten
Beispiel zwei hintereinandergeschaltete Einzelelemente derart nebeneinander, daß
sie gemeinsam und gleichzeitig durch die Schubstange 2o, die zu diesem Zweck mit
einer zweiten Öffnung entsprechend der Öffnung 21 vorgesehen ist, in Betrieb gesetzt
werden können. Es können nach Belieben mehrere solcher aus je zwei oder mehreren
Elementen bestehende Gruppen in dem Batteriegehäuse angeordnet sein, so daß, nachdem
die erste Gruppe in Betrieb gesetzt worden ist, unabhängig davon nach abermals beliebig
langer Lagerzeit eine oder mehrere weiterer Gruppen von Elementen mittels entsprechender
besonderer Schubstangen in Betrieb gesetzt werden können.
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Um das Auslaufen des Elektrolytbehälters 6 bei der Inbetriebnahme
zu fördern, kann es sich empfehlen, den Verschluß io samt der Steuerstange ii mit
einer axial durchgehenden Bohrung von i bis 2 mm Durchmesser zu versehen. Dadurch
wird ermöglicht, daß beim Entleeren des Behälters Luft aus dem mittleren Raum zwischen
Flüssigkeitsbehälter und Element durch die Stange ii hindurch in den hochgehaltenen
Teil des Elektrolytbehälters tritt und die Flüssigkeit austreiben hilft.