ES2323653T3 - Acumulador. - Google Patents
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Abstract
Acumulador (6) con una carcasa de batería dividida en depósitos de celda, un gran número de placas de electrodos positivas y negativas apiladas para formar pilas de placas de electrodos una junto a otro de modo paralelo separadas entre sí por medio de separadores, y con una tapa inferior (8) que cierra herméticamente los depósitos de celda, en la que la tapa inferior (8) tiene aberturas (9) para los depósitos de celda, y las aberturas (9) desembocan en un sistema de canal de desgaseado (1) colocado sobre la tapa inferior (3), caracterizado porque sobre la tapa inferior (8) junto a una abertura están conformadas elevaciones (18) en forma anular, y el sistema de canal de desgaseado (1) tiene medios de fijación (12, 21, 22), para sujetar fijamente el sistema de canal de desgaseado (1) sobre la tapa inferior (8) de tal manera que con las elevaciones (18), por medio de la presión superficial tiene lugar una obturación de las aberturas (9) hacia el sistema de canal de desgaseado (1).
Description
Acumulador.
La invención se refiere a un acumulador con una
carcasa de batería dividida en depósitos de celda, un gran número
de placas de electrodos positivas y negativas apiladas para formar
pilas de placas de electrodos una junto a otra de modo paralelo
separadas entre sí por medio de separadores, y con una tapa inferior
que cierra herméticamente los depósitos de celda, en la que la tapa
inferior tiene aberturas para los depósitos de celda, y las
aberturas desembocan en un sistema de canal de desgaseado colocado
sobre la tapa inferior.
Este tipo de acumuladores se conocen, en
particular, como acumuladores de plomo para baterías de arranque en
automóviles.
Durante el funcionamiento de acumuladores se
origina gas que ha de ser desviado de los depósitos de celdas. Para
ello están previstas aberturas en los depósitos de celdas hacia
arriba que desembocan en un sistema de cámara de desgaseado. El
sistema de cámara de desgaseado está ramificado por medio de un gran
número de nervios de desvío de tal manera que se conforma un
laberinto para líquido electrolítico, que puede oscilar de nivel a
través de las aberturas de los depósitos de celdas en el espacio
hueco. El electrolito también es arrastrado en la corriente de
aire, y puede rebotaren los nervios de desvío, y condensarse allí.
El sistema de canal de desgaseado tiene en este caso una pendiente
tal que el líquido del electrolito puede fluir de vuelta en el
depósito de celda.
En el documento EP1901356 se da a conocer un
acumulador de varias celdas con listón cobertor pasante, que cierra
las aberturas de llegado y en el estado colocado libera las
aberturas de desgaseado para las celdas individuales. En cada
abertura de llenado está dispuesta una pieza de tubo desplazable que
con el listón cobertor colocado está desplazada en la dirección
hacia el interior de la celda, y libera al menos una abertura de
desgaseado. La pieza de tubo desplazable, al levantar el listón
cobertor se engancha en una posición terminal superior, y cierra
con ello la abertura de gaseado. La obturación se lleva a cabo en
este caso en superficies de obturación de la sección del tubo en
forma cónica.
Del documento EP1017119A1 se conoce un
acumulador en el que se cierran aberturas de llenado en una tapa
inferior de un depósito de celda de batería con un elemento del
canal de desgaseado que se coloca en la tapa inferior y que bloquea
piezas de tubo con válvulas de desgaseado para la inserción en las
aberturas. La obturación de la abertura se realiza en este caso de
modo radial con la ayuda de un ajuste prensado de las piezas de
tubo que penetran en las aberturas.
Del documento de patente US 4,348,466 se conoce
un acumulador en el que se coloca un sistema de canal de gaseado
sobre las aberturas hacia la tapa inferior que presenta los
depósitos de celdas. De nuevo, la obturación de las válvulas de
desgaseado en forma de tubo que penetran en la abertura se lleva a
cabo de modo radial, si bien con la ayuda de los anillos de
obturación que circulan en la pared exterior de las piezas del
tubo.
Del documento de patente US 3,597,280 se conoce
un acumulador con un sistema de canal de desgaseado colocado, en el
que el sistema de canal de desgaseado se encaja sobre los depósitos
de celda con la ayuda de tapones de válvula que penetran en la
abertura. La obturación y fijación del sistema de canal de
desgaseado en los depósitos de celda se lleva a cabo por medio del
ajuste prensado de los tapones de válvula en las aberturas. Un
problema en estos acumuladores convencionales lo representa la
obturación de las aberturas en la tapa inferior hacia el sistema de
canal de desgaseado como consecuencia de tolerancias de
fabricación.
Debido a ello, el objetivo de la invención es
crear un acumulador genérico mejorado en el que se garantice un
asiento más seguro y más hermético del sistema de canal de
desgaseado colocado a continuación.
El objetivo se consigue con el acumulador
genérico según la invención gracias al hecho de que sobre la tapa
inferior, junto a una abertura, estén conformadas elevaciones en
forma de anillo, y que el sistema de canal de desgaseado tenga
medios de fijación para fijar el sistema de canal de desgaseado
sobre la tapa inferior de tal manera que con las elevaciones, por
medio de presión superficial, se realice una obturación de la
abertura hacia el sistema de canal de desgaseado.
A diferencia de la obturación radial
convencional en la pared interior de la abertura, se propone llevar
a cabo la obturación en la parte superior de la tapa inferior
circulando alrededor de la abertura con la ayuda de una presión
superficial del sistema de canal de desgaseado sobre la tapa
inferior. Incluso en un desplazamiento de las superficies de apoyo
de obturación como consecuencia de las tolerancias de fabricación,
se garantiza siempre en este caso un asiento hermético del sistema
de canal de desgaseado sobre la tapa inferior. Para conseguir la
obturación de la abertura con una presión superficial, las
elevaciones en forma anular están previstas sobre la tapa inferior
de modo contiguo a una abertura correspondiente, y en una sujeción
del sistema de canal de desgaseado sobre la tapa inferior se ocupan
de un contacto obturado de la elevación en forma anular con el
sistema de canal de desgaseado.
Preferentemente, en el sistema de canal de
desgaseado están previstas obturaciones que se corresponden con las
elevaciones. Alternativa o adicionalmente, las elevaciones también
pueden ser obturaciones especiales. Las obturaciones pueden estar
conformadas en este caso preferentemente a partir de un material
flexible, para, al producirse la sujeción del sistema de canal de
desgaseado sobre la tapa inferior, ser presionadas, y con ello
realizar la obturación. Es especialmente ventajoso cuando las
obturaciones están inyectadas en un procedimiento de 2 componentes
en el material de la tapa inferior o superior.
El sistema de canal de desgaseado tiene
preferentemente un espacio hueco entre un suelo y la tapa superior
y el nervio de desvío que se extiende entre el suelo y la tapa
superior para la conformación del sistema de canal.
En una forma de realización preferida están
previstos ganchos de cierre por resorte en el suelo del sistema de
canal de desgaseado para el enganche en aberturas correspondientes
en la tapa inferior, que se extienden hacia abajo desde el espacio
hueco. La longitud de los ganchos de cierre por resorte se
dimensiona en este caso de modo preciso de tal manera que al
colocar el sistema de canal de desgaseado sobre la tapa superior,
los ganchos de cierre por resorte que penetran en las aberturas se
bloquean con la tapa inferior y garantizan una presión superficial
suficiente para la obturación de las aberturas. Por medio de la
sujeción del sistema de canal de desgaseado en la región de las
aberturas con la tapa inferior se garantiza de modo ventajoso una
presión superficial en la región de las aberturas, que es
independiente de la rigidez del sistema de canal de desgaseado y de
la tapa inferior.
Las aberturas en la tapa inferior tienen apoyos
de tubo que penetran preferentemente hacia el interior en los
depósitos de celda. Éstos tienen la ventaja de que, en particular
conjuntamente con los ganchos de cierre por resorte, se consigue
una colocación simplificada del sistema de canal de desgaseado sobre
la tapa inferior y una sujeción de los ganchos de cierre por
resorte en los extremos inferiores de las piezas de tubo.
También es especialmente ventajoso cuando en la
tapa inferior están previstas paredes que se extienden hacia arriba
desde los depósitos de celda con talones de enclavamiento y/o
ranuras de enganche. El sistema de canal de desgaseado tiene en
este caso ganchos de cierre por resorte y/o talones de guiado que se
corresponden con los talones de enclavamiento o ranuras de
enganche, para sujetar el sistema de canal de desgaseado sobre la
tapa inferior, y fijarlo allí.
La invención se explica a continuación con más
detalle a partir de los dibujos anexos a modo de ejemplo. Se
muestra:
Figura 1 - vista en planta desde arriba de un
sistema de canal de desgaseado con nervios de desvío que conforman
un laberinto;
Figura 2 - vista en planta desde arriba de un
acumulador de plomo con seis aberturas que desembocan en un
depósito de celda correspondiente sin sistema de canal de
desgaseado;
Figura 3 - vista despiezada en sección
transversal del sistema de canal de desgaseado de la Figura 1;
Figura 4 - vista lateral del sistema de canal de
desgaseado de la Figura 1;
Figura 5 - vista en sección de la tapa inferior
del acumulador de plomo de la Figura 2 con el sistema de canal de
desgaseado colocado;
Figura 6 - sección longitudinal parcial a través
del acumulador de la figura 2 con sistema de canal de desgaseado
colocado;
Figura 7 - vista en sección de una sección del
sistema de canal de desgaseado, obturación que circula alrededor de
una abertura de desgaseado en la parte inferior del sistema de canal
de desgaseado, y elevación en la tapa inferior del acumulador;
Figura 8 - vista en sección de una sección del
sistema de canal de desgaseado, elevación que circula alrededor de
una abertura de desgaseado en la parte superior del sistema de canal
de desgaseado y obturación en la tapa inferior del acumulador;
Figura 9 - vista en sección parcial de una
segunda forma de realización del acumulador con sistema de canal de
desgaseado sujeto;
Figura 10 - vista en sección parcial de una
tercera forma de realización del acumulador con sistema de canal de
desgaseado sujeto;
La Figura 1 deja reconocer una vista en sección
de un sistema de canal de desgaseado 1 en una vista en planta desde
arriba. El sistema de canal de desgaseado 1 en forma de rectángulo
tiene paredes exteriores 2 que discurren en el contorno exterior,
así como un gran número de nervios de desvío 3 que se extienden
desde el suelo 4 del sistema de canal de desgaseado 1 hacia arriba
hacia una tapa superior. Los nervios de desvío 3 sirven para el
mantenimiento de electrolito en todas las posiciones oblicuas y
basculantes del acumulador, cuando el electrolito oscila a través
de las aberturas de desgaseado 5 yendo al espacio hueco en el
sistema de canal de desgaseado 1. Esto está esquematizado a modo de
ejemplo por medio de las flechas.
La Figura 2 deja reconocer una vista en planta
desde arriba de un acumulador 6 con un polo positivo y negativo 7a,
7b para la conexión eléctrica. El acumulador 6 está dividido en seis
depósitos de celda. En la tapa superior 8 del acumulador 6 están
previstas aberturas 9 que desembocan en depósitos de celda. En el
ejemplo de realización representado, por depósito de celda está
prevista una abertura 9. Sin embargo, también se puede pensar en
formas de realización alternativas en las que están previstas dos,
tres o más aberturas por depósito de celda. En particular, se puede
pensar en una forma de realización en la que estén previstas una
abertura de llenado y de control que se pueda cerrar con tapones
separada de aberturas de desgaseado.
En el acumulador está previsto colocar el
sistema de canal de desgaseado (1) separado sobre la tapa superior
8 del acumulador 6, y cerrar con ello las aberturas 9.
La Figura 3 deja reconocer una vista de la
sección transversal del sistema de canal de desgaseado 1, que está
compuesto por una parte inferior 10 y una parte superior 11. La
parte superior 11 se suelda en este caso con la parte inferior 10,
o se aprieta de modo hermético de otra manera. Desde la parte
inferior 10 se extienden ganchos de cierre por resorte 12 hacia
abajo. Éstos están colocados y orientados de tal manera que penetran
en una abertura 9 asignada de modo correspondiente, y allí se
enganchan con la tapa inferior 8 del acumulador 6. Los ganchos de
cierre por resorte están conformados como una pieza de tubo en forma
de cilindro por abertura 9 o a partir de varios ganchos de cierre
por resorte 12 dispuestos en una trayectoria circular distanciados
entre ellos.
Además se puede reconocer que en la abertura de
desgaseado rodeada por los ganchos de cierre por resorte 12 está
prevista una válvula de desgaseado 13 con una pieza de tubo que
sobresale hacia abajo en la dirección de los depósitos de celda y
una pieza de tubo que sobresale hacia arriba en la dirección de la
parte superior 11. La válvula de desgaseado 13 también hace posible
la salida de gas incluso cuando el electrolito que sale en el
sistema de canal de desgaseado 1 fluye de vuelta a la celda a través
de la abertura de retorno.
Adicionalmente se esquematiza un canal de
derivación de gas 14 a través del que se conduce el gas desde un
elemento de protección de encendido 15 hacia el exterior al
entorno.
A partir de la Figura 3 se puede reconocer,
además, que en la parte inferior del sistema de canal de desgaseado
1, por cada abertura está previsto un elemento de obturación 16 en
forma anular que rodea los ganchos de cierre por resorte 12.
La Figura 4 deja reconocer de nuevo una vista
lateral no seccionada del sistema de canal de desgaseado 1.
A partir de la Figura 5 se puede reconocer que
el sistema de canal de desgaseado 1 está encajado en la tapa
inferior 8 del acumulador 6 de tal manera que los ganchos de cierre
por resorte 12 penetran en las aberturas 9. Las aberturas 9 tienen
una pieza de tubo 17 que penetra hacia abajo en el depósito de
celda, y una elevación en forma de reborde 18 en la parte superior
de la tapa inferior 8. La elevación 18 en forma de reborde rodea la
abertura 8 completamente y obtura la abertura 9 hacia fuera cuando
el sistema de canal de desgaseado 1 está sujeto con la ayuda de
ganchos de cierre por resorte que se cierran de golpe en la pieza de
tubo 17 en la tapa inferior 8. Entonces la elevación 18 en forma de
reborde se encuentra sobre el elemento de obturación 16 en forma
anular, y se ocupa de un asiento hermético como consecuencia de la
presión superficial garantizada por los ganchos de cierre por
resorte 12.
La Figura 6 deja reconocer una vista en sección
longitudinal a través del acumulador 6 con el sistema de canal de
desgaseado 1 colocado. Se pone de manifiesto que los elementos de
obturación 16 en forma anular, que preferentemente son flexibles,
están presionados de modo fijo sobre las elevaciones 18 en forma de
reborde, y con ello garantizan una obturación de la abertura 9
frente al espacio exterior que la rodea. Los depósitos de celda, con
ello, sólo están abiertos a través de válvulas de desgaseado 13 en
la dirección del espacio hueco del sistema de canal de desgaseado
1. Con la ayuda de los nervios de desvío 3 se mantiene al
electrolito lejos del elemento de protección de encendido 15, y el
gas puede fluir a través del elemento de protección de encendido 15
a través del canal de derivación del gas 14 hacia el exterior al
entorno.
La Figura 7 deja reconocer una vista en sección
de una sección que está encajada con su gancho de cierre por
resorte 12 que rodea su abertura 9 y que sobresale hacia abajo
parcialmente en la pieza de tubo 17 de la tapa inferior 8. Cuando
el sistema de canal de desgaseado 1 está encajado completamente
sobre la tapa inferior 8, los ganchos de cierre por resorte 12
realizan un bloqueo con sus alas en el extremo inferior en el borde
inferior de la pieza de tubo 17.
Se puede reconocer que en la abertura 9 están
previstas válvulas de desgaseado 13 en la dirección del espacio
hueco del sistema de canal de desgaseado 1, para mantener en la
mayor medida posible el electrolito que oscila en la celda incluso
en un volcado del acumulador, y hacer posible a pesar de ello un
escape del gas que se libera.
En la forma de realización representada está
prevista una elevación 18 en forma de reborde que rodea en forma
anular la abertura 9 en la tapa inferior 6. En la parte inferior de
la tapa inferior está dispuesto un elemento de obturación 16
flexible en forma anular, que se aprieta sobre la elevación 18 en
forma de reborde, y que obtura la abertura 9 conjuntamente con la
elevación 18 en forma de reborde cuando el sistema de canal de
desgaseado 1 está asentado fijamente sobre la tapa inferior 8.
\newpage
La Figura 8 deja reconocer una forma de
realización modificada ligeramente en comparación con la Figura 7.
La única diferencia es que en la parte superior de la tapa inferior
8 está dispuesto el elemento de obturación 16 en forma anular y
actúa conjuntamente con una elevación 18 en forma de reborde que se
extiende en forma anular en el lado inferior de la parte inferior
10 del sistema de canal de desgaseado 1, y cuyo radio se elige,
preferentemente, de tal manera que éste se corresponde con el radio
medio del elemento de obturación 16 en forma anular.
La Figura 9 deja reconocer una segunda forma de
realización del acumulador 6, en la que están previstos talones de
enclavamiento 19 en las paredes 20 que sobresalen hacia arriba desde
la tapa inferior 8 alejándose de los depósitos de celda. El sistema
de canal de desgaseado 1 tiene talones de enganche 21 o ganchos de
cierre por resorte 22 que se corresponden con los talones de
enclavamiento 19, para montar a presión el sistema de canal de
desgaseado 1 con suficiente presión superficial en la región de las
aberturas sobre las elevaciones 18 en forma de reborde allí
previstas. El sistema de canal de desgaseado 1 se inserta en este
caso de modo sencillo en la concavidad conformada del acumulador 6
por medio de las paredes 20, y allí se enclava.
La Figura 10 deja reconocer una tercera forma de
realización del acumulador 6 en la que en los dos lados de fijación
están previstos talones de enclavamiento 19 en las paredes 20 que
sobresalen hacia arriba desde la tapa inferior 8 alejándose de los
depósitos de celta. En los bordes laterales del sistema de canal de
desgaseado 1, junto a los talones de enclavamiento 19, están
previstos los ganchos de cierre por resorte 22 que actúan
conjuntamente con los talones de enclavamiento 19, que como
consecuencia de su fuerza de resorte orientada hacia el exterior
alejándose del borde lateral del sistema de canal de desgaseado 1
bajo los talones de enclavamiento 19 enganchan a los resortes
cuando el sistema de canal de desgaseado 1 se encaja en la
concavidad de la tapa del acumulador, es decir, entre las paredes
20.
En las figuras 9 y 10 se puede ver
adicionalmente el gas que sale lateralmente del sistema de canal de
desgaseado 1 desde el canal de derivación 14.
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet EP 1901356 A [0004]
- \bullet US 4348466 A [0006]
- \bullet EP 1017119 A1 [0005]
- \bullet US 3597280 A [0007]
Claims (9)
1. Acumulador (6) con una carcasa de batería
dividida en depósitos de celda, un gran número de placas de
electrodos positivas y negativas apiladas para formar pilas de
placas de electrodos una junto a otro de modo paralelo separadas
entre sí por medio de separadores, y con una tapa inferior (8) que
cierra herméticamente los depósitos de celda, en la que la tapa
inferior (8) tiene aberturas (9) para los depósitos de celda, y las
aberturas (9) desembocan en un sistema de canal de desgaseado (1)
colocado sobre la tapa inferior (3), caracterizado porque
sobre la tapa inferior (8) junto a una abertura están conformadas
elevaciones (18) en forma anular, y el sistema de canal de
desgaseado (1) tiene medios de fijación (12, 21, 22), para sujetar
fijamente el sistema de canal de desgaseado (1) sobre la tapa
inferior (8) de tal manera que con las elevaciones (18), por medio
de la presión superficial tiene lugar una obturación de las
aberturas (9) hacia el sistema de canal de desgaseado (1).
2. Acumulador (6) según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el sistema de canal de desgaseado (1)
están previstas obturaciones que se corresponden con las
elevaciones (18).
3. Acumulador (6) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque las elevaciones (18) son
obturaciones.
4. Acumulador (6) según las reivindicaciones 2 ó
3, caracterizado porque las obturaciones son anillos de
obturación flexibles.
5. Acumulador (6) según una de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque las obturaciones
están inyectadas en un procedimiento de 2 componentes.
6. Acumulador (6) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema
de canal de desgaseado (1) tiene un espacio hueco entre un suelo
(4) y una tapa superior (11), y están dispuestos nervios de desvío
(3) que conforman el sistema de canal de desgaseado entre el suelo
(4) y la tapa superior (8).
7. Acumulador (6) según la reivindicación 6,
caracterizado por medio de ganchos de cierre por resorte (12)
que se extienden en el suelo (4) del sistema de canal de desgaseado
(1) para en enganche en aberturas (9) correspondientes en la tapa
inferior (8) alejándose del espacio hueco hacia abajo, cuyas
longitudes están dimensionadas precisamente de tal manera que al
colocar el sistema de canal de desgaseado (1) sobre la tapa
inferior (8) los ganchos de cierre por resorte (12) que se
introducen en las aberturas (9) se enclavan con la tapa inferior
(8), y garantizan una presión superficial suficiente para la
obturación de la abertura (9).
8. Acumulador (6) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
aberturas (9) tienen en la tapa inferior (8) apoyos de tubo que
penetran en los depósitos de celda.
9. Acumulador (6) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la tapa
inferior (8) se encuentran paredes (20) que se extienden desde
arriba alejándose de los depósitos de celda con talones de
enclavamiento (19) y/o ranuras de enganche (23) que sujetan el
sistema de canal de desgaseado (1) con ganchos de cierre por
resorte (22) correspondientes y/o talones de guiado (21) sobre la
tapa inferior (8).
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