DE9405730U1 - Vorrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsfüllstands in elektrischen Batterien - Google Patents
Vorrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsfüllstands in elektrischen BatterienInfo
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Description
elektrischen Batterien
Die Neuerung betrifft eine S chwinunervorri ch tung, die eine genaue Prüfung bzw. Überwachung des Flüssigkeitsstands
in Batterien oder Sammlern beim Befüllen derselben mit destilliertem Wasser ermöglicht.
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Elektrische Batterien müssen bekanntlich von Zeit zu Zeit mit destilliertem Wasser (nach)gefüllt werden, indem
eine genau dosierte Menge an Wasser eingefüllt wird, um damit stets einen vorgegebenen Füllstand aufrechtzuerhalten. Ein zu
niedriger oder zu hoher Wasserfüllstand verhindert tatsächlich ein einwandfreies Funktionieren der Batterie.
Dieses Erfordernis gilt speziell für Fahrzeugbatterien, bei denen im Betrieb eine hohe Wasserverdunstung, welche die
Notwendigkeit für häufiges Nachfüllen bedingt, auftritt.
Dieses Befüllen oder Nachfüllen erfolgt normalerweise von Hand; hierzu wird der Verschluß von einer Öffnung an der
Oberseite einer jeden Batteriezelle abgenommen, worauf Wasser in die Zelle gegossen wird. Dieser Vorgang ist an sich
ziemlich schwierig oder umständlich, weil - wie oben angegeben - dabei stets der genaue Füllstand des in der
geschlossenen Batteriezelle enthaltenen (destillierten) Wassers überprüft werden muß.
Zur Lösung dieses Problems hat die Anmelderin bereits im DE-Gm 89 02 986, eingereicht am 10.5.1989, eine Anordnung
vorgeschlagen, welche das Befüllen von Batterien mit destilliertem Wasser und eine Überwachung des Wasserfüllstands
erlaubt und welche für jede(s) Batterieelement bzw.
-zelle ein den Füllstand anzeigendes Schwimmersystexn umfaßt.
Genauer gesagt: diese Anordnung umfaßt einen in die oberseitige Öffnung der Batteriezelle führenden Trichter mit
einerseits einer mit einem Absperrventil versehenen Wassereinlaßleitung und andererseits einem auf dem (der)
Batteriewasser oder -flüssigkeit schwimmenden Schwimmer, der das Absperrventil betätigt und auch als Signal(isier)-vorrichtung
zur Anzeige der Stellung des Ventils wirkt. Diese Signalvorrichtung besteht aus einem roten Knopf, der durch
eine durchsichtige Wand des Trichters sichtbar wird, wenn sich das Ventil in einer Schließstellung befindet.
Diese Vorrichtung erfüllt ihre Aufgabe perfekt und stellt daher eine wesentliche Verbesserung gegenüber früheren
Techniken dar. Diese Vorrichtung läßt sich jedoch noch weiter verbessern, so daß sie einerseits einen minimalen oder
ungenügenden Wasserfüllstand anzuzeigen vermag und andererseits eine deutlichere Anzeige des höchsten Wasserfüllstands
liefert, um damit den Nachteil eines nicht ablesbaren Signals dann, wenn die Batterie in einer staubigen
Umgebung eingesetzt oder stark verschmutzt ist, so daß die Wand, durch welche das Signal sichtbar ist, ihre Transparenz
verliert, auszuschalten.
Aufgabe der Neuerung ist damit die Verbesserung der Signalvorrichtung nach dem genannten DE-Gm 89 02 986 durch
Gewährleistung der oben angegebenen charakteristischen Merkmale sowie weiterer Vorteile. Diese Aufgabe wird bei
einer Vorrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsfüllstands in elektrischen Batterien mit einem auf der Batterieflüssigkeit
schwimmenden Schwimmer neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß sie eine Signal(isier)einheit, die in einer an
der Oberseite der Batterie angebrachten Kammer untergebracht ist, und einen mit dem Schwimmer verbundenen Stab, dessen
oberes Ende die Verschiebung der Signaleinheit zwischen zwei Stellungen entsprechend einem Mindestfüllstand bzw. einem
maximalen Füllstand der Flüssigkeit in der Batterie steuert,
umfaßt und die Signaleinheit eine elektrische Signalisierschaltung
zu betätigen vermag.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die
Signal(isier)einheit aus einer Metallmasse, wobei an der Wand
der Kammer mindestens ein induktiv oder magnetisch gesteuerter Näherungsschalter befestigt ist, der durch die
Metallmasse betätigbar ist, um die elektrische Signalisierschaltung anzusteuern.
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Vorzugsweise ist zudem der Näherungsschalter an der Wand der Kammer in einer Lage entsprechend der Mindestfüllstandstellung
der Signaleinheit und/oder ihrer Höchstfüllstandstellung befestigt, wobei die Signalisierschaltung ggf. einer
elektrischen oder elektronischen Schaltung für die automatische Steuerung bzw. Regelung der Zuspeisung von
destilliertem Wasser zur Batterie zugeordnet ist.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige
Figur einen axialen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß der Neuerung zeigt.
Diese Vorrichtung umfaßt, ähnlich wie die Vorrichtung nach dem DE-Gm 89 02 986, einen Hauptkörper bzw. ein Gehäuse
1, dessen Unterseite an der Oberseite der Batterie angebracht oder anstelle eines üblichen Zellen-Verschlusses unter
Zwischenfügung einer Dichtung 2 in die nicht dargestellte oberseitige Öffnung einer Batteriezelle eingreift.
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In das Gehäuse 1 ist ein Kasten 3, der auch mit dem Gehäuse 1 einstückig ausgebildet sein kann, eingesetzt, wobei
der Kasten 3 einen Wasserzuführraum, ein Ventil zum Regeln eines Wassereinlasses und einen Füllstandanzeiger enthält.
Diese Bauteile sind nachstehend nur kurz angesprochen, bezüglich ihrer weiteren Einzelheiten sei auf das obige DE-Gm
verwiesen.
• ·
Durch den Boden des Gehäuses 1 und des Kastens 3 erstreckt sich ein verschiebbarer Stab 4 abwärts. Der Stab
trägt einen auf der in der Batterie vorhandenen Flüssigkeit schwimmenden Schwimmer 5. Die Unterseite des Gehäuses 1 ist
mit einer Bohrung zur Führung des Stabs 4 und mit Schlitzen zum Austretenlassen des Nachfüllwassers in die Batterie
versehen.
Der Raum 9 zum Zuführen von destilliertem Wasser ist im Oberteil des Kastens 3 geformt und mit einer Quer-Leitung
verbunden, die allen Räumen der Reihe von Batterieelementen bzw. -zellen gemeinsam zugeordnet ist. Die Unterseite des
Raums 9 ist mit einer Düsenöffnung 11 zum Eintretenlassen von Wasser in den Unterteil des Kastens 3 versehen.
Unter dem Raum 9 ist an einem Bolzen 13 ein Hebel 12 angelenkt, der in einer Lage unmittelbar unterhalb der
Düsenöffnung 11 eine kleine Gummischeibe 14 trägt, die als Ventil oder Klappe zum Schließen der Düsenöffnung 11 dient.
Das andere Ende des Hebels 12 ist an einem Bolzen 15 angelenkt, der von einem am oberen Ende des den Schwimmer 5
tragenden Stabs 4 vorgesehenen Querstück 4a getragen wird. Wenn der Schwimmer 5 aus der in ausgezogenen Linien
eingezeichneten Mindestfüllstandstellung in die gestrichelt eingezeichnete obere Stellung entsprechend einem maximalen
Füllstand hochsteigt, drückt er auch den Bolzen 15 nach oben, der dabei das betreffende Ende des Hebels 12 anhebt.
Letzterer dreht oder schwenkt dabei auf dem Bolzen 13 unter 0 Bewegung aus der in ausgezogenen Linien eingezeichneten
Stellung, in welcher die Düsenöffnung 11 offen ist und das Wasser aus dem Raum 9 in Abwärtsrichtung entläßt, in die
gestrichelt eingezeichnete Stellung, in welcher das Ventil die Mündung der Düsenöffnung 11 verschließt.
Oberhalb des Bolzens 15 trägt das Querstück 4a einen roten Signalisier-Knopf 16. Wenn der Stab 4 in die Stellung
maximalen Füllstands aufwärts verschoben ist, ist der Knopf 16 durch die (das) kuppeiförmige durchsichtige Wand oder
Fenster 17 hindurch sichtbar.
Neuerungsgemäß ist der beschriebenen Vorrichtung zunächst ein Mindestfüllstand-Signalisiersystem zugeordnet,
das einerseits eine dem Knopf 16 zugeordnete Metallmasse 20 und andererseits einen Näherungs-Schalter 21 umfaßt, der
seinerseits mit seinem Kopf 21a in Übereinstimmung mit der Mindestfüllstaridstellung des Knopfes 16 an der Wand des
Gehäuses 1 verankert ist.
Der Schalter 21 steuert über eine Leitung 22 die Eingangsklemme 23 einer Warnlampe 24. Die Arbeitsweise ist
offensichtlich: Wenn sich der Schwimmer 5 in seiner Mindestfüllstandstellung
befindet, liegt die Metallmasse 20 vor dem Kopf 21a des Schalters 21, um diesen in die Schließstellung
anzusteuern. Infolgedessen ist die Eingangsklemme 23 geschlossen (angeschaltet), so daß die Warnlampe 24
aufleuchtet. Hierdurch wird angezeigt, daß der Flüssigkeitsstand in der Batterie sich auf dem Mindestfüllstand
befindet, wodurch die Bedienungspersonen oder Anwender auf die Notwendigkeit für ein Nachfüllen von destilliertem Wasser
hingewiesen werden.
Der Näherungs-Schalter 21 kann von einem induktiven Typ, wobei die Metallmasse 20 aus Stahl besteht, oder aber von
einem magnetischen Typ sein, in welchem Fall die Metallmasse 20 aus einem Magneten besteht.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann ein zweiter
Näherungs-Schalter an einer Stelle entsprechend der Höchstfüllstandstellung des Knopfes 16 und der Metallmasse
20, z.B. in der Nähe des kuppeiförmigen Fensters 17 oder an dessen Stelle vorgesehen sein. Der zweite Schalter kann dabei
das Einschalten einer zweiten Warnlampe steuern, die in diesem Fall grün sein kann, während die erwähnte Warnlampe
rot sein kann. Auf diese Weise werden alle mit der Durchsichtigkeit des Fensters 17 zusammenhängenden Probleme
gelöst.
Ein anderer Vorteil einer solchen Anordnung mit zwei Schaltern - einem zum Signalisieren bzw. Melden eines
Mindestfüllstands und einem anderen zum Melden eines
maximalen Füllstands der Flüssigkeit - besteht darin, daß die von diesen Schaltern gelieferten elektrischen Signale in
einem System zum automatischen Steuern oder Regeln der Zufuhr von destilliertem Wasser zur Batterie genutzt werden können.
Ein solches System kann in Anlagen, die in schwer zugänglichen Bereichen angeordnet sind, von besonderem
Interesse und Nutzen sein; dabei können Batterien oder Sammler, bei denen z.B. in Wüstengegenden sehr häufig Wasser
nachgefüllt werden muß, automatisch und ohne Eingriff durch Wartungspersonal mit destilliertem Wasser versorgt werden.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Überwachen des Flüssigkeitsfüllstands in elektrischen Batterien mit einem auf der Batterieflüssigkeit
schwimmenden Schwimmer, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Signal(isier)einheit (20), die in einer an der Oberseite der
Batterie angebrachten Kammer (1, 3) untergebracht ist, und einen mit dem Schwimmer (5) verbundenen Stab (4), dessen
oberes Ende die Verschiebung der Signaleinheit (20) zwischen zwei Stellungen entsprechend einem Mindestfüllstand bzw.
einem maximalen Füllstand der Flüssigkeit in der Batterie steuert, umfaßt und die Signaleinheit (20) eine elektrische
Signalisierschaltung (21, 22, 23) zu bestätigen vermag.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Signaleinheit aus einer Metallmasse (20) besteht und an der Wand der Kammer (1, 3) mindestens ein Näherungsschalter
(21) angebracht ist, der durch die Metallmasse (20) zur Steuerung der elektrischen Signalisierschaltung (21 - 23)
betätigbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Näherungsschalter (21) vom induktiven Typ ist und die
Metallmasse (20) aus Stahl besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Näherungsschalter (21) vom magnetischen Typ ist und die
Metallmasse (20) ein Magnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Näherungsschalter (21) an der Wand der Kammer (1, 3) in
einer Lage entsprechend der Mindestfüllstandsteilung der
Signaleinheit (20) befestigt ist.
: &idigr;&igr; &iacgr; · &igr; &idigr; ##&iacgr;*" ·
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wand der Kammer (1, 3) zwei Näherungsschalter (21,
...) in Lagen entsprechend der Mindestfüllstandstellung bzw.
der maximalen Füllstandstellung der Signaleinheit (20)
angebracht sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche in
einer Anordnung zum Einfüllen oder Nachfüllen von Flüssigkeit in einer Batterie, wobei in der Kammer eines (einer) jeden
Batterieelements oder -zelle ein Zuführtrichter vorgesehen ist, der zu einer mit einem Schließventil versehenen
Wassereinlaßleitung führt, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Schwimmer (5) betätigte Stab (4) sowohl die
Signaleinheit (20) als auch das Schließventil (14) steuert.
Wassereinlaßleitung führt, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Schwimmer (5) betätigte Stab (4) sowohl die
Signaleinheit (20) als auch das Schließventil (14) steuert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Signalisierschaltung (21 - 23)
einer elektrischen oder elektronischen Schaltung für die
automatische Steuerung oder Regelung der Zufuhr von
automatische Steuerung oder Regelung der Zufuhr von
destilliertem Wasser zur Batterie zugeordnet ist.
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