ES2343699T3 - Indicador del estado de acido, bateria, procedimiento para la fabricacion de un indicador del estado de acido y procedimiento para la fabricacion de una bateria. - Google Patents
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Abstract
Indicador del estado de ácido para una batería (11), en particular para un acumulador de plomo, con (a) una varilla de control (14) y (b) un soporte (12) para sujetar la varilla de control (14) y para fijar el indicador del estado de ácido (16) en una caja (10) de la batería (11), caracterizado porque la varilla de control (14) y el soporte (12) se fabrican mediante moldeo por inyección de dos componentes fabricándose el soporte (12) mediante recubrimiento por extrusión de la varilla de control (14).
Description
Indicador del estado de ácido, batería,
procedimiento para la fabricación de un indicador del estado de
ácido y procedimiento para la fabricación de una batería.
La invención se refiere a un indicador del
estado de ácido para una batería, en particular para un acumulador
de plomo, con una varilla de control y un soporte para sujetar la
varilla de control y para fijar el indicador del estado de ácido en
una caja de la batería. Según un segundo aspecto, la invención se
refiere a un batería. Según un tercer aspecto, la invención se
refiere a un procedimiento para la fabricación de un indicador del
estado de ácido y de una batería.
Los indicadores del estado de ácido se usan, por
ejemplo, en acumuladores de plomo y sirven allí para la indicación
del estado de carga. Los indicadores del estado de carga de este
tipo están basados en el efecto de que la densidad de un
electrolito existente en la batería varia en función del estado de
carga de la batería. Los indicadores del estado de ácido comprenden
para ello un flotador, cuya fuerza ascendente depende de la densidad
del electrolito. En la varilla de control está dispuesto un
dispositivo indicador, que determina la fuerza ascendente del
flotador y que indica con ayuda de la misma el estado de carga de la
batería. Está previsto un soporte, para unir la varilla de control
a una caja, en la que están dispuestos los demás componentes de la
batería.
En el documento DE 29821994 U1 está descrito un
indicador del estado de ácido, en el que la varilla de control y el
soporte forman un elemento de construcción integral. El
inconveniente de ello es que un plástico especialmente adecuado
para la varilla de control por lo general es poco adecuado como
material para el soporte.
En el indicador del estado de ácido conocido por
el documento DE 29808883 U1, la varilla de control está unida por
soldadura al soporte. El inconveniente aquí es que la unión por
soldadura supone una etapa de trabaja adicional en la fabricación,
que aumenta los costes de fabricación.
Por el documento EP 1432061 A1 se conoce un
indicador del estado de ácido en el que una varilla de control está
fijada mediante un soporte en una caja de la batería. Para
garantizar un buen efecto de estanqueidad entre la varilla de
control y el soporte, entre la varilla de control y el soporte están
previstas juntas de componentes blandos. En el documento EP 1633008
A1 está descrita una sonda de diagnóstico para una batería de
arranque, en la que una varilla de control está dispuesta en un
soporte, en el que está dispuesta una junta con una falda de
obturación orientada hacia fuera. Las juntas sufren envejecimiento,
lo cual supone un inconveniente. Además, el montaje de una junta
aumenta los costes de fabricación.
Otros indicadores del estado de ácido se
fabrican metiéndose la varilla de control a presión en el soporte,
de modo que entre los dos se obtiene un ajuste forzado. A
continuación, el soporte y la varilla de control unida al mismo se
unen firmemente a la caja de la batería en el marco de la
fabricación. En los indicadores del estado de ácido de este tipo ha
resultado ser un inconveniente que incluso al preverse un ajuste
forzado no puede garantizarse que la unión entre la varilla de
control y el soporte sea estanca al ácido y al gas. Por esta razón,
tras la fabricación de la batería debe comprobarse la estanqueidad a
gas y ácido del indicador del estado de ácido, lo cual es
complicado y caro.
Otro conveniente es que también una unión en
primer lugar estanca entre la varilla de control y el soporte puede
sufrir faltas de estanqueidad en circunstancias desfavorables.
Por el documento DE 4007 905 A1 se conoce un
dispositivo indicador para un palpador de medición de batería, en
el que una placa que actúa como palpador de medición está sujetada
en un tapón insertado, presentando la placa que actúa como palpador
de medición en el tapón insertado una curvatura de 90° y quedando
sujetada en el tapón insertado mediante recubrimiento por
extrusión.
Por el documento DE 202005019009 U1 se conoce un
polo de batería aislado para una batería de plomo-ácido,
fabricándose el polo de batería mediante recubrimiento por extrusión
del electrodo.
Por el documento DE 20220044 U1 se conoce un
dispositivo de circulación de electrolito para un acumulador de
plomo, que tiene un tubo conductor de aire, que está envuelto por un
manguito de obturación elástico fabricado mediante recubrimiento
por extrusión. Con ayuda del manguito de obturación, el tubo
conductor de aire puede disponerse de forma estanca en un tramo
cilíndrico orientado hacia el interior de una abertura de
alojamiento.
Por el documento DE 7822820 U1 se conoce una
boquilla de paso de polo para acumuladores. Para obtener una
estanqueidad frente al electrolito entrante, el electrodo que forma
el polo del elemento está recubierto por extrusión con un cuerpo de
plástico termoplástico.
Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de
indicar un indicador del estado de ácido que tenga una unión
estanca a gas y ácido ajustable de forma segura para el proceso
entre la varilla de control y el soporte.
La invención resuelve el problema mediante un
indicador del estado de ácido con las características de la
reivindicación 1. Según un segundo aspecto, la invención resuelve el
problema mediante el procedimiento para la fabricación de un
indicador del estado de ácido con las características de la
reivindicación 12.
La invención presenta la ventaja de que mediante
el tipo especial de la fabricación del soporte se consigue una
unión estanca a gas y ácido segura para el proceso entre la varilla
de control y el soporte. De este modo puede renunciarse a un
control posterior costoso. Además, se ha mostrado que un indicador
del estado de ácido fabricado según la invención tampoco pierde su
estanqueidad al gas y al ácido durante el uso.
Además, es ventajosa la fabricación más
sencilla, puesto que se evita una inserción de la varilla de control
a presión en el soporte. En la fabricación convencional, la varilla
de control y el soporte se unen entre si en el estado frío. Para
ello, la varilla de control se inserta a presión en el soporte. Para
que tras la inserción se obtenga una fuerza de apriete para el
ajuste forzado entre los dos, la varilla de control debe recalcarse
elásticamente durante la inserción y el soporte debe dilatarse. No
obstante, hay limites tanto para la dilatación como para el
recalcado debido a la tenacidad de los plásticos usados. Por lo
tanto, la varilla de control sólo puede insertarse bajo una presión
reducida, por lo que sólo puede obtenerse una fuerza de apriete
relativamente reducida entre la varilla de control y el soporte.
Cuando el soporte se fabrica según la invención
mediante recubrimiento por extrusión, el plástico plastificado se
coloca alrededor de la varilla de control. Al enfriarse, el plástico
se contrae y ejerce una fuerza de apriete elevada sobre la varilla
de control. Puesto que el soporte se ha fabricado mediante
recubrimiento por extrusión de la varilla de control, resulta, por
lo tanto, un soporte zunchado en caliente en la varilla de control,
que tiene un contacto intimo con la varilla de control. El soporte
zunchado en caliente forma con la varilla de control un ajuste
forzado especialmente firme, estanco a gas y a ácido, por lo que un
indicador del estado de ácido según la invención se distingue de
indicadores del estado de ácido según el estado de la técnica.
Por consiguiente, pueden usarse tanto para la
varilla de control como para el soporte plásticos que debido a su
fragilidad, es decir, debido a su alargamiento de rotura reducido,
no podrían usarse en otros casos.
En la presente descripción, por varilla de
control se entiende en particular un elemento de construcción que
sirve para la indicación de un estado de ácido, en particular de una
densidad de ácido de la batería. La varilla de control está
realizada preferiblemente de forma transparente u opaca. Cuando la
varilla de control se sumerge en el ácido, en el extremo del lado
de la caja aparece oscura, por lo demás, clara. La varilla de
control permite, en particular, echar un vistazo a una o varias
bolas dispuestas en una jaula de bolas para la indicación de la
densidad del ácido.
Según la invención, la varilla de control y el
soporte se han fabricado mediante moldeo por inyección de dos
componentes. Por ello ha de entenderse, en particular, que la
varilla de control y el soporte se fabrican en una sola etapa de
procedimiento de moldeo por inyección de dos componentes y en una
sola máquina de moldeo por inyección.
En una forma de realización preferible, la
varilla de control está hecha de un primer plástico y el soporte
está hecho de un segundo plástico, presentando el primer plástico al
enfriar una contracción menor que el segundo plástico. Debido a
ello, la varilla de control y el soporte se arriostran una respecto
al otro al enfriar los plásticos, de modo que de forma ventajosa se
consigue un efecto de estanqueidad especialmente bueno entre la
varilla de control y el soporte. La contracción del segundo plástico
es aquí preferiblemente al menos dos veces mayor que la del primer
plástico. Por contracción se entiende, en particular, la reducción
lineal relativa al enfriar un plástico de su temperatura de
plastificación a temperatura ambiente.
En una forma de realización preferible, la
varilla de control comprende estireno-acrilnitrilo o
está hecha de estireno-acrilnitrilo.
En una forma de realización preferible, el
soporte comprende polipropileno, en particular, el soporte está
hecho de polipropileno. Es especialmente favorable fabricar la
varilla de control de estireno-acrilnitrilo y el
soporte de polipropileno en un procedimiento de moldeo por inyección
de dos componentes, puesto que el polipropileno presenta una
contracción mucho mayor que estireno-acrilnitrilo,
de modo que por las razones arriba indicadas resulta un indicador
del estado de ácido estanco a gas y ácido seguro en el proceso.
En una forma de realización preferible, la
varilla de control presenta una acanaladura que está envuelta por
el soporte con ajuste positivo. Es favorable que la varilla de
control esté realizada por tramos de forma cilíndrica y que la
acanaladura rodee por completo un tramo cilíndrico de este tipo.
Gracias al ajuste positivo, la varilla de control queda sujetada de
forma especialmente firme en el soporte. De forma alternativa o
adicional, la varilla de control presenta un saliente, que está
envuelto con ajuste positivo por el soporte. Tanto la acanaladura
como el saliente pueden estar realizados de forma completamente
circunferencial o sólo en parte circunferencial.
La varilla de control presenta, además, un
extremo escalonado para indicar distintos estados o niveles de
ácido.
A continuación, la invención se explicará
detalladamente con ayuda del dibujo, que muestra un recorte de una
caja de una batería según la invención, que está unida a un
indicador del estado de ácido según la invención.
La figura muestra una parte de una caja 10 de
una batería 11 en forma de un acumulador de plomo. La caja 10 está
unida a un soporte 12, que sujeta una varilla de control 14. El
soporte 12 está hecho de polipropileno y la varilla de control 14
de estireno-acrilnitrilo. El soporte 12 y la varilla
de control 14 forman parte de un indicador del estado de ácido
16.
La varilla de control 14 tiene un tramo
cilíndrico 18, que termina en su extremo 20 orientado hacia el
interior de la caja 10 en forma de punta. En formas de realización
alternativas, el tramo cilíndrico 18 termina en un extremo recto,
en un extremo redondeado o en un extremo achaflanado.
En su extremo orientado hacia la caja 10, no
orientado hacia el extremo 20, la varilla de control 14 presenta
una cabeza 22, que termina a ras con el soporte 12. La cabeza 22
presenta en su extremo orientado hacia el tramo cilíndrico 18 una
acanaladura circunferencial 24.
El soporte 12 envuelve toda la cabeza 22 de la
varilla de control 14 y engrana con un saliente en la acanaladura
24. El soporte 12 y la varilla de control 14 forman un ajuste
forzado estanco a gas y a ácido. La acanaladura 24 y el saliente
que engrana en la acanaladura 24 impiden un movimiento en la
dirección axial de la varilla de control 14 respecto al soporte 12
y refuerzan el efecto de estanqueidad entre el soporte 12 y la
varilla de control 14.
En una forma de realización alternativa, la
cabeza 22 tiene en su extremo orientado hacia el tramo cilíndrico
18 un saliente circunferencial. En este caso, la cabeza 22 engrana
con su saliente en una acanaladura correspondiente en el soporte,
de modo que se refuerza el efecto de estanqueización.
En caso de que la varilla de control 14 presente
un saliente, para la fabricación del indicador del estado de ácido
16 se inyecta o se moldea por inyección en una máquina de moldeo por
inyección no representada en primer lugar con un primer plástico,
es decir, estireno-acrilnitrilo, la varilla de
control 14. A continuación, el soporte 12 se moldea por inyección
con polipropileno en la varilla de control 14 en el marco de una
etapa de procedimiento de inyección por moldeo de dos
componentes.
En caso de presentar la varilla de control una
acanaladura 24, es ventajoso moldear por inyección en primer lugar
el soporte 12 y a continuación la varilla de control 14.
Puesto que se moldean sucesivamente por
inyección, el soporte 12 y la varilla de control 14 se enfrían a
distintas velocidades. Debido a estos estados de enfriamiento
diferentes y las composiciones químicas diferentes del primer y del
segundo plástico, el estireno-acrilnitrilo y el
polipropileno no se mezclan sino que forman siempre dos fases
separadas. La varilla de control 14 y el soporte 12 se inyectan de
tal modo que entre las dos fases sustancialmente no se forman
inclusiones, por ejemplo de aire.
A continuación, se desmoldea el indicador del
estado de ácido 16 así obtenido, que se encuentra en un estado
bruto, y enfría al aire ambiente. A pesar de que no se mezclan el
estireno-acrilnitrilo y el polipropileno, que
forman siempre dos fases, por el contacto íntimo de los materiales
entre el primer plástico y el segundo plástico y porque el
polipropileno presenta una contracción mayor que el
estireno-acrilnitrilo, se genera un ajuste forzado
estanco a gas entre la varilla de control 14 y el soporte 12.
En una etapa posterior, el soporte 12 se inserta
a presión en la caja 10 y/o se une mediante soldadura por
ultrasonidos, soldadura por fricción, soldadura por láser y/o pegado
a la caja 10 y a los demás componentes de la batería.
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- 10
- Caja
- 11
- Batería
- 12
- Soporte
- 14
- Varilla de control
- 16
- Indicador del estado de ácido
- 18
- Tramo cilíndrico
- 20
- Extremo
- 22
- Cabeza
- 24
- Acanaladura
Claims (15)
1. Indicador del estado de ácido para una
batería (11), en particular para un acumulador de plomo, con
- (a)
- una varilla de control (14) y
- (b)
- un soporte (12) para sujetar la varilla de control (14) y para fijar el indicador del estado de ácido (16) en una caja (10) de la batería (11),
caracterizado porque la varilla de
control (14) y el soporte (12) se fabrican mediante moldeo por
inyección de dos componentes fabricándose el soporte (12) mediante
recubrimiento por extrusión de la varilla de control (14).
2. Indicador del estado de ácido según la
reivindicación 1, caracterizado porque la varilla de control
(14) está hecha de un primer plástico y el soporte (12) de un
segundo plástico, presentando el primer plástico en el enfriamiento
una menor contracción que el segundo plástico.
3. Indicador del estado de ácido según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
soporte (12) y la varilla de control (14) están unidos entre sí
mediante un ajuste forzado.
4. Indicador del estado de ácido según la
reivindicación 3, caracterizado porque el ajuste forzado es
estanco a ácido y/o a gas.
5. Indicador del estado de ácido según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
varilla de control (14) presenta una acanaladura (24) y el soporte
(12) envuelve la acanaladura (24) con ajuste positivo.
6. Indicador del estado de ácido según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
varilla de control (14) presenta un saliente y el soporte (12)
envuelve en saliente con ajuste positivo.
7. Indicador del estado de ácido según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
varilla de control (14) presenta un extremo escalonado para la
indicación de distintos estados de ácido.
8. Indicador del estado de ácido según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
varilla de control (14) presenta en el extremo inferior un saliente
que sirve para el alojamiento de medios indicadores adicionales,
por ejemplo una jaula de bolas para la indicación de la densidad del
ácido.
9. Batería, en particular acumulador de plomo,
con un indicador del estado de ácido (16) según una de las
reivindicaciones anteriores.
10. Procedimiento para la fabricación de un
indicador del estado de ácido (16), en particular de un acumulador
de plomo, con la etapa: recubrimiento por extrusión de una varilla
de control (14) con un soporte (12) para sujetar la varilla de
control (14) y para fijar el indicador del estado de ácido (16) en
una caja (10) de la batería (11), realizándose el moldeo por
inyección de la varilla de control (14) y el recubrimiento por
extrusión como procedimiento de moldeo por inyección de dos
componentes.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque la varilla de control (14) se recubre
por extrusión con el soporte (12) de tal modo que se obtiene un
ajuste forzado, en particular un ajuste forzado estanco a gas y/o
ácido entre la varilla de control (14) y el soporte (12).
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque la varilla de
control (14) se moldea por inyección con un primer plástico y el
soporte (12) con un segundo plástico, que presenta una mayor
contracción que el primer plástico, de modo que entre la varilla de
control (14) y el soporte (12) se obtiene un ajuste forzado, en
particular un ajuste forzado estanco a gas y/o a ácido.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque una
acanaladura circunferencial (24) que rodea la varilla de control
(14) de la varilla de control (14) se recubre por extrusión de modo
que en el soporte (12) se forma un saliente que engrana en la
acanaladura (24).
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 a 15, caracterizado porque un saliente de
la varilla de control (14) que rodea la varilla de control (14) se
recubre por extrusión de modo que el soporte (12) envuelve el
saliente con ajuste positivo.
15. Procedimiento para la fabricación de una
batería (11) con las etapas: fabricación de un indicador del estado
de ácido (16) según una de las reivindicaciones 12 a 17 y a
continuación unión del indicador del estado de ácido (16) a una
caja (10) ya los demás componentes, de modo que se obtiene una
batería (11).
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