ES2283036T3 - Procedimiento para fabricar una tapa de acumulador electroconductora al menos por zonas. - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION TIENE POR OBJETIVO DESCRIBIR UN PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE UNA TAPA DE ACUMULADOR QUE SE PUEDA LLEVAR A CABO DE FORMA SENCILLA Y ECONOMICA, Y PERMITA LA FABRICACION DE UNA TAPA DE ACUMULADOR CON CARACTERISTICAS ELECTRICAMENTE CONDUCTORAS, PREFERENTEMENTE MEDIANTE LA COMBINACION DE PLASTICOS QUE DE POR SI NO SEAN CONDUCTORES, CON ELEMENTOS ELECTRICAMENTE CONDUCTORES. PARA RESOLVER TECNICAMENTE ESTE PROBLEMA SE PROPONE CON LA INVENCION UN PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE UNA TAPA DE ACUMULADOR, DONDE LA TAPA (1) ESTA DOTADA POR LO MENOS EN ZONAS CON ELEMENTOS ELECTRICAMENTE CONDUCTORES (7, 8) QUE ATRAVIESEN SU SUPERFICIE, QUE ESTEN UNIDOS ENTRE SI Y QUE ESTEN CONECTADOS POR LO MENOS A UNA CONEXION (9) PARA LA DERIVACION DE LAS CARGAS ELECTRICAS.
Description
Procedimiento para fabricar una tapa de
acumulador electroconductora al menos por zonas.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para fabricar una tapa de acumulador
electroconductora al menos por zonas. Además, la invención
proporciona una tapa de acumulador novedosa con propiedades
electroconductoras. Asimismo, la invención se refiere a un
acumulador novedoso con una tapa de acumulador electroconductora,
estando realizada la tapa de forma no conductora en la zona del
interior del elemento.
En los acumuladores, habitualmente acumuladores
de plomo, a consecuencia de los gases de oxígeno y de hidrógeno
que se originan durante la carga acumulándose en la cámara del
elemento debajo de la tapa, pueden producirse igniciones por gas
detonante debido a campos electrostáticos. Los campos
electrostáticos pueden generarse, por una parte, frotando con un
trapo directamente en la superficie de una tapa de plástico,
compuesta por ejemplo de polipropileno y, por otra parte,
transmitirse por campos de potencial y formación de chispas a la
tapa. Existe una necesidad y, entretanto, también una exigencia
para evitar este tipo de igniciones por gas detonante mediante la
posibilidad de desviación y la instalación de una resistencia
definida. Eligiendo para la tapa un material que corresponda a una
resistencia \leq 10^{4} \Omega x cm, no se establecen campos
electrostáticos. Sin embargo, entre los dos polos de un
acumulador/elemento fluye, según la ley de Ohm, una corriente en el
intervalo de miliamperios con, por ejemplo, 12 voltios, que
supondría una descarga constante del acumulador. Por esta corriente
de descarga (autodescarga del acumulador) ha de mantenerse una
resistencia inferior de 10^{5} \Omega x cm. Dado el caso, sería
posible aislar uno de los polos del acumulador frente al plástico,
pero esto causa gastos adicionales. Además, no puede garantizar que
se eviten igniciones por gas detonante.
En el documento DE19636854C2 se describe un
acumulador con tapón y tapa de plástico. La resistencia específica
de la superficie de los plásticos en el ámbito de la desviación de
gases de escape se reduce por aditivos.
En el documento EP0841146A1 se describe un
procedimiento para producir zonas conductoras, hechas de plásticos
aislantes, por la alimentación de energía térmica. De esta manera,
después de fabricar tapas de acumulador pueden producirse
estructuras conductoras mediante el tratamiento especial
térmico.
En el documento DE4432966A1 se describe un
procedimiento para fabricar un componente de un material
termoplástico, en el que por la activación superficial y la
metalización se producen líneas eléctricas para la conexión de
componentes eléctricos.
Por el documento JP59029355 se conoce un
acumulador de plomo simple, en el que en la cara inferior de la
tapa está prevista una placa electroconductora para desviar cargas
eléctricas, a través de un electrodo colector, a una conexión de
masa.
Partiendo de este estado de la técnica, la
presente invención tiene el objetivo de proporcionar un
procedimiento para fabricar una tapa de acumulador que presente
superficies en diferentes niveles y que pueda realizarse de una
manera económica y sencilla, permitiendo la fabricación de una tapa
de acumulador con propiedades electroconductoras, preferentemente,
combinando plásticos no conductores con elementos
electroconductores.
Para la solución técnica de este objetivo, la
invención proporciona un procedimiento para fabricar una tapa de
acumulador con las características de la reivindicación 1.
Como toma de tierra se usa uno de los polos del
acumulador, teniendo que conectarse los elementos
electroconductores entre sí y, finalmente, con el polo. Al aplicar
el barniz, puede barnizar, por ejemplo, también en parte el polo.
Basta con establecer un contacto entre los elementos
electroconductores y el casquillo del polo. Asimismo, el polo puede
proveerse con una corona de polo adicional para la puesta en
contac-
to.
to.
La tapa de acumulador presenta superficies a
diferentes niveles, lo que frecuentemente es el caso si la tapa de
acumulador se fabrica de la manera conocida de por sí a partir de
una tapa superior y una tapa inferior, entre los que estén
realizadas cámaras de separación de ácido. Sin embargo, si los
niveles de polo no están cubiertos con una tapa superior, las
pistas o superficies electroconductoras, o bien, se disponen
extendiéndose a través de los cantos, o bien, se configuran cada
una por sí sola en los niveles de distinta altura, de modo que en
las zonas marginales se produzcan solapes. En estas zonas
marginales solapadas pueden realizarse entonces fácilmente
contactaciones verticales, por ejemplo, mediante resortes
insertados en taladros correspondientes, cerrándose los taladros
entonces de forma estanca con caperuzas, mediante la aplicación de
espigas y similares.
El procedimiento según la invención puede
aplicarse de manera sencilla y económica. Se puede integrar también
en procedimientos de fabricación ya existentes para tapas de
acumuladores. De una manera sencilla, una tapa de acumulador
convencional, fabricada de un plástico no conductor, se provee de
elementos electroconductores.
Los elementos electroconductores pueden formar
una capa coherente completa, por ejemplo usando una lámina, un
barniz conductor aplicado o similar, pudiendo cubrir sólo partes de
las superficies o, según una propuesta especialmente ventajosa de
la invención, cubrir la superficie de la tapa de acumulador en
forma de rejilla o de red.
Además de una lámina, un barniz conductor y
similares pueden usarse también alambres conductores
convencionales, preferentemente alambres planos.
La configuración de la superficie
electroconductora puede realizarse recubriendo la superficie del
acumulador de tal forma que se aplique una lámina, un barniz
conductor, procedimientos de estampación en caliente o similares.
La lámina y el barniz, así como los conductores eléctricos pueden
aplicarse en forma de pistas sobre la superficie o insertarse en
ahondamientos previstos. El barniz conductor también puede
aplicarse en la superficie mediante procedimientos de impresión,
por ejemplo de serigrafía.
Según una variante especialmente ventajosa de la
invención, los elementos electroconductores se barnizan en
procedimiento de moldeo por inyección durante la fabricación de la
tapa de acumulador. De manera ventajosa, el procedimiento de moldeo
por inyección puede ser un procedimiento de múltiples componentes,
aplicándose, por ejemplo, un componente de una sustancia
metalizable o de un plástico conductor, en un segundo paso de
procedimiento de moldeo por inyección, complementando la tapa de
acumulador.
En todas las posibilidades de procedimiento
descritas, los elementos electroconductores se disponen formando
una red conductora coherente o una superficie conductora coherente
y se conectan con una toma de tierra. Es posible formar en una tapa
de acumulador varias superficies individuales y conectarlas
respectivamente con una toma de tierra.
Los procedimientos descritos resultan excelentes
para una realización fácil de superficies electroconductoras de
acumuladores. Los procedimientos de recubrimiento superficial son
muy sencillos, aunque pueden dañarse o no garantizar una unión
suficiente con la superficie de plástico de la tapa de acumulador.
No obstante, son una solución sencilla y económica del objetivo
según la invención. Los procedimientos de incorporación y los
procedimientos de múltiples componentes cumplen con los máximos
requisitos en cuanto a la estabilidad, la duración útil, la
resistencia al rayado y al frotado, la estabilidad a los ácidos, la
imperdibilidad y similar. Habitualmente, no requieren nuevos
dispositivos de fabricación.
Según una variante especialmente ventajosa de la
invención, al aplicar el procedimiento de moldeo por inyección de
dos componentes, en lugar de un plástico que aún ha de metalizarse,
también puede emplearse directamente propileno con una parte de
hollín superior al 13%. De esta forma, se consiguen múltiples
niveles de pistas conductoras, por ejemplo, tres niveles. La tapa
superior y la tapa inferior pueden soldarse directamente entre sí,
en cuyo caso están superpuestas directamente las pistas conductoras
formadas en la tapa superior y en la tapa inferior, pudiendo
ponerse en contacto mutuo.
La invención proporciona un nuevo tipo de tapa
de acumulador que, según la invención, está configurado de forma
electroconductora, al menos por zonas, estando provisto con una
unidad de desviación. Mediante esta novedosa tapa de acumulador se
eliminan completamente los peligros de explosión mencionados al
principio.
Un acumulador dotado de una tapa de acumulador
según la invención también puede usarse de forma novedosa y
polifacética. En particular, según la invención, aumenta la
seguridad en caso de su uso masivo, por ejemplo, en
automóviles.
Más ventajas y características de la invención
resultan de la siguiente descripción con la ayuda de las figuras.
Muestran:
La figura 1 una representación esquemática de
una zona parcial de una tapa de acumulador con conductores
eléctricos realizados;
las figuras 2a a 2c un ejemplo de realización de
los pasos de fabricación con componentes múltiples y
las figuras 3a a 3c un ejemplo de realización
alternativo según la figura 2.
En la figura 1 está representada
esquemáticamente una tapa 1 de un acumulador de plomo que se
compone, de manera conocida, de una llamada tapa inferior 2 en la
que almas no representadas forman cámaras de elementos. Otras
almas 4 sirven para realizar un laberinto de retención para el
ácido de acumulador. Finalmente, por otra disposición de almas -
que tampoco está representada - queda delimitada una abertura de
acceso 5 a los respectivos elementos. La configuración de la
carcasa de acumulador y de la tapa misma es de escasa importancia
para la presente invención.
De una manera conocida de por sí, un polo 6 de
acumulador atraviesa la tapa. En otro punto, otro polo de
acumulador, no representado, atraviesa la tapa. Por la
configuración de zonas conductoras que además están unidas con uno
de los polos, preferentemente con el polo negativo, es posible la
conducción, el control y la desviación de tensiones. Por los
conductores 7 y 8 queda formada una rejilla, estando formados los
conductores, por ejemplo, por un barniz conductor impreso. En la
zona de transición 9 de la tapa superior a la zona de la tapa
inferior, que se encuentran en niveles de distinta altura, está
dispuesto un taladro en el que puede insertarse un elemento de
conexión eléctrica, por ejemplo, un resorte no representado, una
espiga de contacto o similar. La pista 8 situada en la tapa
inferior es tan larga que se solapa con la pista 8 situada en la
tapa superior. Por tanto, cuando en el taladro, en la zona 9, se
inserta un elemento de contacto, las pistas se conectan entre sí.
Entonces, el taladro puede cubrirse mediante una caperuza de
plástico - no representada.
Las figuras 2 y 3 muestran ejemplos de
realización para la fabricación de tapas de acumulador según la
invención en procedimiento de moldeo por inyección de múltiples
componentes.
Según la figura 2a, en un primer procedimiento
de moldeo por inyección, la llamada primera inyección, se elabora
una pieza previa moldeada por inyección de plástico. Según este
ejemplo de realización, se trata de un plástico no metalizable que
presenta ranuras de incorporación. Según la figura 2b, en una
segunda inyección se elabora entonces la pieza acabada moldeada
por inyección, que presenta un segundo componente de un material
metalizable o de un plástico conductor, por ejemplo PP con una
parte de hollín superior al 13%. En el caso de un material
metalizable, en un tercer paso se realiza entonces la
metaliza-
ción.
ción.
Según el ejemplo de realización alternativo de
la figura 3, en la figura 3a, la pieza previa moldeada por
inyección está fabricada de un material metalizable. En la segunda
inyección, la pieza acabada moldeada por inyección se realiza
mediante la incorporación de la primera pieza moldeada por
inyección en un plástico no metalizable. También en el tercer paso,
según la figura 3 se realiza la metalización, a no ser que en el
primer paso se utilice ya un plástico conduc-
tor.
tor.
Como combinaciones de materiales pueden
indicarse, por ejemplo, como materiales metalizables ABS, PEI, LCP,
PES, PA66/6, PA6, PA66 y materiales correspondientes. Como
materiales no metalizables entran en consideración PC, PE, PPS,
PSF, PA11, PA12, POM o similares, en diferentes combinaciones con
los materiales metalizables antes mencionados.
La metalización puede realizarse sin corriente o
de forma galvánica usando cobre, níquel, oro, estaño y
similares.
Con los procedimientos indicados pueden
fabricarse de manera sencilla tapas electroconductoras de
acumuladores.
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1
\tabulTapa
2
\tabulTapa inferior
4
\tabulAlma
5
\tabulAbertura de elemento
6
\tabulPolo
7
\tabulConductor
8
\tabulConductor
9
\tabulTransición de altura.
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Claims (17)
1. Procedimiento para la fabricación de una tapa
de acumulador, presentando la tapa de acumulador superficies en
niveles de distinta altura y siendo provista la tapa de elementos
electroconductores que cubran su superficie al menos por zonas y
que se unan entre sí y se conecten a al menos una toma de tierra
para desviar cargas eléctricas, caracterizado porque los
elementos electroconductores se unen con un polo de acumulador como
toma de tierra y los elementos conductores de los distintos niveles
están configurados de tal forma que se solapen al menos en la zona
marginal y se unen entre sí verticalmente.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la tapa de acumulador se recubre en su
superficie con una capa electroconductora.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la tapa de acumulador se recubre en su
superficie con pistas de un material electroconductor.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la
superficie de la tapa de acumulador se realizan ahondamientos en
los que se inserta un material electroconductor.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque como
material electroconductor se usa una lámina metálica.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque como
material electroconductor se usa un alambre conductor.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material electroconductor se dispone formando una rejilla en la
superficie de la tapa de acumulador.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque como
material electroconductor se usa un barniz conductor.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la tapa
de acumulador se imprime con un material electroconductor.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un
material electroconductor se incorpora durante la fabricación de la
tapa de acumulador en el procedimiento de moldeo por
inyección.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la tapa
de acumulador se fabrica en un procedimiento de moldeo por
inyección de múltiples componentes, pudiendo configurarse un
componente de tal forma que sea electroconductor.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque uno de los componentes es un plástico
metalizable.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unión
vertical se realiza utilizando taladros y elementos conductores
insertados en éstos.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque el elemento conductor verticalmente es
un elemento de resorte.
15. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque el elemento conductor verticalmente es
una espiga.
16. Tapa de acumulador fabricada según el
procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 15,
caracterizada porque está provista de elementos
electroconductores que recubren su superficie al menos por zonas y
que están unidos entre sí y conectados a al menos una toma para
desviar cargas eléctricas.
17. Acumulador, caracterizado por una
tapa de acumulador según la reivindicación 16.
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