JPH0416904B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ バツテリセルに水を自動的に供給するための
装置であつて、水供給のための接続ホース２０と
フロート６２によつて作動させられる弁とが設け
られていてセル内に挿入されるべき供給カツプ１
０を備え、ピボツト結合されたレバーによつて弁
体４６は前記カツプ１０のハウジング１２の中央
に配置されたフロート６２に接続されており、前
記フロート６２は中心のガイド棒５６に固定され
ていて、前記ガイド棒５６は前記フロート６２の
動きをガイドするために前記ハウジング１２の円
錐状の底６０の中心穴５８内でガイドされて縦方
向に可動であり、前記レバーは前記フロート６２
の動きを前記弁体４６へ伝えるために前記ガイド
棒５６の上端にヒンジで接続された増幅てこ５４
であることを特徴とするバツテリセルの自動水供
給装置。

２ 前記ガイド棒５６から前記増幅てこ５４への
伝達比は約１：16であることを特徴とする請求の
範囲第１項記載のバツテリセルの自動水供給装
置。

３ 前記増幅てこ５４から前記弁体４６への力の
伝達のために軸７２がカツプ状ハウジング１２内
に設けられており、前記軸７２は前記増幅てこ５
４に取付けられているとともに、弁軸４８内に設
けられたノツチ７６内に収まる歯の部分７４を有
していることを特徴とする請求の範囲第１項また
は第２項に記載のバツテリセルの自動水供給装
置。

４ 前記弁軸４８は主に水平方向に可動であり、
前記弁軸４８内のノツチ７６は２つの垂直壁７８
によつて規定されており、前記歯の部分７４の角
８２は前記壁７８によりかかつており、前記歯の
部分７４は前記軸７２の中心から外側に向かうに
従つて広がつていることを特徴とする請求の範囲
第３項記載のバツテリセルの自動水供給装置。

５ 前記弁体４６をその閉鎖位置へ動かす歯の部
分７４の角８０は前記軸７２の半径方向の面８４
内にあり、その面は前記弁の開放位置で垂直に延
びていて、閉鎖位置において軸中心を通る水平面
と約70゜であつて好ましくは71゜の角度αをなすこ
とを特徴とする請求の範囲第４項記載のバツテリ
セルの自動水供給装置。

６ 弁体４６を開放位置へ動かす歯の部分７４の
角８２が軸７２の面内にあり、その面は軸中心を
通る水平面に対して弁体４６の開放位置で約40゜
の角度βをなし、閉鎖位置で約60゜であつて好ま
しくは59゜の角度βをなすことを特徴とする請求
の範囲第４項または第５項に記載のバツテリセル
の自動水供給装置。

７ 弁体４６はカツプ状ハウジング１２の円筒状
の取入れパイプ２２内に配置されており、前記取
入れパイプ２８は弁頭４４のための円錐状の弁座
４２を有しており、閉鎖位置において前記弁座４
２に収まる弁頭４４にガスケツト５２が配置され
ていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし
第６項のいずれかの項に記載されたバツテリセル
の自動水供給装置。

８ 円錐状の弁座４２は約120゜の角度を規定して
いることを特徴とする請求の範囲第７項記載のバ
ツテリセルの自動水供給装置。

９ 絞り弁管３０が取入れパイプ２８内に固定さ
れており、その絞り弁管３０は水供給源への接続
に適合するようにされていることを特徴とする請
求の範囲第７項または第８項に記載のバツテリセ
ルの自動水供給装置。

１０ 入来する水の噴流の衝撃を取入れパイプ２
８の壁の方へそらせるために、管出口３２と弁頭
４４との間に邪魔板３６が配置されていることを
特徴とする請求の範囲第９項記載のバツテリセル
の自動水供給装置。

１１ 管出口３２と邪魔板３６との間にフイルタ
４０が配置されていることを特徴とする請求の範
囲第１０項記載のバツテリセルの自動水供給装
置。

１２ 管出口３２はトラツンペツト型に成形され
ていることを特徴とする請求の範囲第９項ないし
第１１項のいずれかの項に記載されたバツテリセ
ルの自動水供給装置。

１３ 異物捕集室３４が絞り弁管３０のまわりに
設けられていることを特徴とする請求の範囲第９
項ないし第１２項のいずれかの項に記載されたバ
ツテリセルの自動水供給装置。

１４ フロート６２のガイド棒５６に複数の縦溝
６６が設けられていることを特徴とする請求の範
囲第１項ないし第１３項のいずれかの項に記載さ
れたバツテリセルの自動水供給装置。

１５ 嵩ばるフロート６２は、軽量のプラスチツ
クで形成されており、その上側表面には水を受け
るための皿型の窪み６４が設けられていることを
特徴とする請求の範囲第１項ないし第１４項のい
ずれかの項に記載されたバツテリセルの自動水供
給装置。

１６ 指標板９０がフロート６２のガイド棒５６
上端に取付けられていて、窓７２がカツプ状ハウ
ジング１２の上面９４に設けられており、指標板
９０は弁が閉じているときに窓７２を通して見る
ことができることを特徴とする請求の範囲第１項
ないし第１５項のいずれかの項に記載されたバツ
テリセルの自動水供給装置。

１７ 複数の細い穴８６がカツプ状ハウジング１
２の底６０に設けられており、１以上の前記細い
穴８６は前記底の上側表面において異物捕集室８
８につながつており、前記細い穴８６は前記底の
下側表面において角が立つていることを特徴とす
る請求の範囲第１項ないし第１６項のいずれかの
項に記載されたバツテリセルの自動水供給装置。

明細書 本発明の対象は、セルに挿入される供給用のカ
ツプから成り、フロートによつて作動される弁と
ともに水供給のための接続ホースを備える、バツ
テリセルに水を自動的に満たす装置である。

バツテリセル中の希硫酸の水分は電流密度、す
なわち車やフオークリフトなどを駆動するバツテ
リの繰返し負荷によつて蒸発する。セルの電解液
位が最低レベル以下に下がるのを防止するため
に、バツテリは一定期間でチエツクし、セルに純
水を補充しなければならない。

上述の自動装置は、既に補充の時間と労力の節
約に寄与することが知られている。このために、
各々のバツテリセルの供給カツプの入口は普通の
パイプで中央タンクと接続されており、ここから
水が圧力発生器により送られてセル中に供給され
る。必要な電解液位に達したとき、フロートが
個々のバツテリセルの弁を閉じる。このような装
置はたとえばドイツ実用新案第7231500号中で述
べられている。

ドイツ実用新案第6915774号はバツテリセル中
に突出た計測電極を装着した供給装置を備えた多
重セルのバツテリを示している。必要な電解液位
に達するや否や、水の供給を停止する電磁弁がこ
れらの計測電極によつて閉じられる。

上述のような種類の他の装置では、弁を開閉す
るフロートがＵ字形のヨークによつて弁体とつな
げられている。そのヨークの２つの縦の棒は弁室
中の縦の溝で導かれ、一方さらに、フロートはそ
の縦方向の動きにおいて、中央に配置された比較
的長い摺動ガイドによつて導かれる。この種のガ
イドは非常に不都合である。なぜなら、バツテリ
セルの希硫酸中に常に存在する浮遊粒子がガイド
の溝に入り込み、そのため作動が損われるかある
いは詰まつてしまうので弁の開閉は保証されな
い。これはそれぞれの部分の分解と洗浄の必要を
生じ、言うまでもなく弁の不完全な閉鎖によつて
水があふれてセル表面を汚染する。このことはバ
ツテリセルの手による供給に対する自動供給の利
点を打消してしまう。さらに、この周知の供給カ
ツプの不都合はフロートと弁体の直結であり、つ
まり弁を開く力がわずかフロートの浮力だけであ
る。これは、特にフロートの比較的長いガイド溝
が詰まつた時に難事となる。これに加えて、この
周知の供給管装置では、パイプの結合によつて供
給されている水の噴流が弁体に向けられて、とぎ
れなく流れるので、時折その強い噴流がセル中の
必要な酸液位に達する前に不十分な状態で弁を閉
じてしまう。

本発明の目的は前述のような方法に基づく装置
を次のように改善することである。すなわち、そ
のフロートや弁の動きが非常に容易で、詰まる傾
向がなく、さらにフロートによつて働く力はフロ
ートのガイド不調の場合でも十分で、弁を損うこ
となく安全に動かせることである。

本発明において、この問題は、カツプ状のハウ
ジング本体にあいた穴を通して導かれるところの
中心に位置した１本のガイド棒にフロートをつな
げ、フロートの動きを弁体に伝達するためにその
棒の上端は増幅用のてこに蝶番でつなげられるこ
とによつて解決された。

本発明による解決法は、次のような著しい長所
を持つ。つまりフロートのための摺動ガイドはた
だ１つでよく、それは非常に短いので電解液の浮
遊粒子による詰まりをほとんど避けることができ
る。フロートの摺動性が損われるこのごくわずか
の可能性の万一の場合でも、未だ浮力は弁を閉じ
るには十分である。なぜなら、フロートと弁は直
結されておらず、フロートの動きを弁体に伝達す
る増幅てこがあるからである。

さらに、本発明の有利な展開は、軽量のプラス
チツクでできたかさばるフロートの上表面上に水
を受ける皿型のくぼみをつけることである。この
皿型のくぼみの中の“水の錘り”は、電解液位の
低いときフロートの小さな重量の代わりにフロー
トを低下させるのに必要な錘りとなる。この皿型
のくぼみの第２の機能は、フロートのガイドや継
手の重い摺動やあるいは詰まりなどによる不完全
な作動の場合に、注水によつて完全にフロートが
沈んだときに皿型の窪みの中の水が錘りとして作
用しなくなるこにとよつて、フロートの引上げ力
を増大させることである。

ガイド棒と増幅てこの間の伝達割合は好ましく
は１対16である。これは、弁を閉じるに必要な約
15グラムのフロートの浮力が200グラム以上に増
幅されることを意味する。

さらに、本発明の展開において、増幅てこから
弁体へ力を伝達するために、弁軸の溝に歯の部分
が噛み合い、カツプ状のハウジングに取付けられ
た１本の軸が増幅てこにつなげられることが意図
されている。

これはまた、力の容易な伝送に寄与し、つつか
えることのない確実な弁の開閉が保証される。

さらに本発明の特徴は、弁体がカツプ状のハウ
ジングの円筒状の取入れパイプ中に配置してい
て、そのパイプは内側に弁頭が収まるための円錐
状の弁座を持つており、その閉鎖位置でガスケツ
トの助けでパイプを封じることである。好ましく
は、その円錐状の弁座は120゜の角度を持つもので
ある。

これらの方法は、実施例において約200グラム
の力で閉じる弁体が最適の封をすることが確かめ
られた。この封止のための力は、フロートからの
力に加えて、弁頭における1.5から2.0バールの水
圧によつて増強される。

本発明によると、絞り弁管は水取入れパイプ内
に作られる。好ましくは、水流が取入れパイプの
壁に向かうように、邪魔板が絞り弁管の出口と弁
頭の間に置かれている。したがつて、弁の閉じる
方向に働く不必要な圧力が除かれる。なぜなら水
の噴流が全力では弁頭を押さないからである。

この好都合な効果は、注入噴流の取入れ速度を
さらに減ずる絞り弁管のトランペツト型の出口に
よつて高められる。

どんな汚染粒子もジヨイントやガイドに付着す
るおそれがあるとき、これらの粒子が装置内に注
入しないように、絞り弁取入れ管と邪魔板の間に
フイルタを設置する。同様の理由で、直接捕集室
が絞り弁取入れ管のまわりに設置されている。

カツプ状のハウジングからバツテリセルに妨げ
のない水流を供給するためと、フロートのガイド
棒の摺動ガイド中に異物粒子の付着を避けるため
に、フロートのガイド棒に縦の溝が切られてい
る。

本発明のもう１つの特徴はカツプ状のハウジン
グの底に非常に細い複数の穴、好ましくは放射状
に配列のものを付し、それらの穴は底の上部表面
に付いた異物捕集室に集まり、底の下部表面では
全部鋭く尖つていることである。

ガイド棒の縦溝に沿つて流れずに滞つている水
は、ハウジングの底の放射状の細い穴を通つてバ
ツテリセルに至る。それらの細い穴は、混じるか
もしれない異物粒子を阻止して、それらの粒子を
ガイド棒とカツプリング状ハウジングの底との間
のガイド溝に到達させずに、ハウジング底部に設
けられた異物捕集室に入れるであろう。それらの
穴の底面での鋭い刃はしぶきよけとして働き、バ
ツテリセルからの異物粒子がカツプ状ハウジング
へこれらの穴を通して戻るのを防ぐ利点がある。
これらに加えて、これらの非常に細い穴は、液滴
の付着がなければ、ガスまたは酸の煙の逃げ道で
ある。それで、乾いたガスはカツプ状ハウジング
の通気孔を通つて上昇し、装置の外側あるいはバ
ツテリ上に液をこぼすことなく逃げることができ
る。

本発明のさらに他の特徴や利点は従属請求項
と、図面に示された本発明の一実施例からわか
る。

第１図は本発明装置の透視、一部切断、外観図
である。

第２図は第１図に示された装置の縦断面図であ
る。

第３図は増幅てこの軸と弁体の間の接続の拡大
概略図である。

第４図は邪魔板の拡大縦断面図である。

第５図はフロートのガイド棒の側面図である。

第１図および第２図に示したように、バツテリ
セルの自動水供給装置は供給カツプ１０よりな
り、そのカツプ状ハウジング１２はバツテリセル
（図示せず）の注入口につつ込まれている。カツ
プ状ハウジング１２の下端は舌状のばね１４でで
きており、その下端１６はふくらんでおり、カツ
プ状ハウジング１２の挿入後、それが弾性的にバ
ツテリセルの注入口の下部端をつかむ。注入口と
カツプ状ハウジング１２の間の間隙を封じるため
に、ガスケツト１８がカツプ状ハウジング１２の
溝に設置されている。ガスケツト１８の上でカツ
プ状ハウジング１２はふくらんでおりこの部分で
セル表面上に収まる。

第１図では、水供給器（図示せず）からの圧力
を加えられた水の導入はカツプ状ハウジング１２
の外側につけられたＴ字型の接続２０を通して行
なわれ、それは２本のつなぎパイプ２２と２４を
持ち、それぞれに水ホースが周知の方法で取付け
られることがわかる。つなぎ２２は純水をその供
給カツプに注入する働きをし、一方つなぎ２４
は、その供給カツプ１０に注入されずに次の供給
カツプ（図示せず）に行く水を通す。

第２図は、Ｔ字型の接続２０の内側の端２６が
取入れパイプ２８中に挿入されていることを示
す。その端部２６の内側は絞り弁管３０で、例示
では、それは14mmの長さで0.9mmの直径を持つ。
その管の出口３２はトランペツト型である。絞り
弁管３０の周囲には、内部端２６の内側に環状の
異物捕集室３４がある。

第２図はまた、流れ方向に見て、絞り弁管３２
の出口には邪魔板３６（第４図に示す）があり、
それは管の内部端２６でノツチに押し込まれる。
邪魔板３６はその円周上に４つの細い出口穴３８
を持つ。

フイルタ４０は取入れ管の出口３２と邪魔板３
６との間に設置されている。

取入れパイプ２８は、その端の大体中央に弁４
６の弁頭４４のための円錐状の弁座４２を持つて
いる。弁の軸４８は、取入れ管２８の細い穴５０
の中で、２方向の矢印（第１図）に示されている
ように、水平な２方向に動くことができる。弁頭
４４はガスケツト５２のための環状の溝を持ち、
そのガスケツトは弁の閉じた位置４６で角度120゜
の円錐弁座４２と封を形成する。

弁軸４８は、増幅てこ５４を通してガイド棒５
６につなげられている。その棒はカツプ状ハウジ
ング１２の中で中心に位置し、カツプ状ハウジン
グ１２の底６０にある円形の穴５８を通して突出
している。フロート６２がそのガイド棒の下端に
取付けられている。

比較的かさばるフロート６２は大変軽量のプラ
スチツクすなわちポリスチレンでできている。例
示の体積はガイド棒５６に伝達される引上げ力が
約15グラムになるように計算されている。フロー
ト６２の上側は皿型のくぼみ６４で、そこには水
が溜まり得る。

底６０の円形の穴５８によつてほぼ直線状に導
かれ摺動するガイド棒５６の中央部は、４本の４
分円の形の縦溝６６を持つ。これらの縦溝６６
は、カツプ状ハウジング１２からバツテリセルに
水を注入するときの主な通り道としての機能と、
ガイド穴５８とガイド棒５６との間に異物粒子が
付着しないようにする機能との２つの機能を有し
ている。ガイド棒５６上に形成される水膜は容易
な摺動を保証する。

第５図は、ガイド棒５６の太くなつた上端部に
はアーム６８が続いており、アーム６８の上端部
には増幅てこ５４が連結されるボルト７０が設け
られていることを示している。フロートの縦方向
の動きを水平方向に摺動する弁体４６に伝達する
ために、増幅てこ５４の上端部はカツプ状ハウジ
ング１２内の水平軸７２に連結されている。

この軸７２は、少なくとも弁軸４８の域内に歯
の部分７４を持つ。それは弁軸４８のノツチ７６
中に噛み込んでいる。第３図は、ノツチ７６が歯
のついた部分の角８０と８２が収まるところの２
つの縦壁７８を持つていることを示している。歯
の部分は軸の真中から外へ広がつている。歯の部
分７４の角８０は、軸７２が反時計方向にまわる
とき弁体４８の閉鎖位置へつつ込む。その角８０
は半径方向の平面８４内に含まれ、弁４６の開放
位置において、その面が垂直になり、一方第３図
に示したように、それは閉鎖位置において、軸の
中心を通る水平な面と71゜の角度αをなす。これ
は、軸７２が開放から閉鎖位置、あるいは逆の場
合に、それ自体で19゜回ることを意味する。

さらに第３図は、軸７２が時計方向へ回るとき
歯の部分７４の角８２が弁４６を開放位置に動か
すことを示す。角８２は、弁４６の開放位置にお
いて、軸の中心を通る水平面と59゜の角度βをな
すところの軸７２の半径方向の平面内に存在す
る。したがつて、上述の軸７２の19゜の回転によ
る弁体４６の開放位置での角度βは40゜となるで
あろう。

歯の部分７４とノツチ７６の幅は、引用例では
1.3mmであり、一方ノツチ７６の高さは1.25mmで、
歯の部分の高さは1.5mmである。

カツプ状ハウジング１２の底６０は複数の放射
状の非常に細い穴８６を持ち、それらの細い穴８
６は上側が広がるような曲面の側壁を有してお
り、そして、それらの放射状の穴８６は環状の異
物捕集室８８に向かつて集合していてそこで終端
している。それらの細い穴８６の下側（底６０の
下側）は上側に比べて狭くされており、したがつ
て、水あるいは異物粒子の逆流を防ぐ。

ガイド棒５６の上端、あるいはより正確にはア
ーム６８の上端に指標板９０が取付けられてお
り、それはフロート６２の最高位置（すなわち閉
弁を意味する）において、ハウジング１２の蓋９
４にある窓９２を通して見ることができる。

装置は次のように作動する。

電解液位が低いためにフロート６２が沈むと
き、（その最低位置は第２図中にh_nioで示され、
その最高位置はh_naxで示されており、すなわち、
フロート６２の上昇Δhは大変大きくて実施例で
は11mmに設定されている）実施例では24mmの有効
長を持つ増幅てこ５４が回転継手９６によつて時
計方向に回され、そしてその増幅てこ５４が水平
軸７２を時計方向に回し、水平軸７２の歯の部分
７４の角８２が弁体４６をその開放位置へ右に動
かす。１対16の伝達比すなわち16倍に増幅される
伝達力は、ガイド棒５６から弁体４６へ増幅てこ
５４を通して伝達することによつて得られる。

圧力タンクによつてパイプ（図示せず）を通し
てＴ字型の接続２０に供給される水は約1.5から
2.0バールの圧力を持ち、それは絞り弁管３０内
で減じられる。トランペツト型の管の出口３２は
速度の減少を確実にし、一方次のフイルタ４０は
浮遊粒子や異物を阻止し、浮遊粒子は異物捕集室
３４へ洗い流されるだろう。邪魔板３６を水を４
つの出口穴３８に導き、そこから水は取入れパイ
プ２８の内壁に沿つて通る。したがつて弁頭４４
の表面に対して直接圧力がかかることはない。

次にその水は、蓋９４のすぐ下にある弁座４２
の後の取入れパイプ２８の上部にある大きな穴９
８を通して注入され、そこで、水は窓９２の下面
に接して流れる。

ここから、カツプ状ハウジング１２中の水は流
れ落ち、それによつてその一部はガイド棒５６に
沿つて穴５８を通して流れ、一方残りの水は、万
一の浮遊粒子を阻止して水を浄化する細い穴８６
を通して流れる。水の流れは第１図中に矢印で示
されている。

フロートがh_naxで示したように必要な電解液位
に達するとき、その間増幅てこ５４は反時計方向
に動かされ、したがつて歯の部分７４の角８０は
弁軸４８を左へ動かし、そして弁を閉じる。

上で述べて示した形の歯の部分７４と、その弁
軸４８中のノツチ７６の垂直壁７８との相互作用
は、もし流入する水が激しく押し寄せても、開放
位置の弁が開かれたままに保たれることを保証す
る。ノツチ７６中の歯の部分７４の水平方向の動
きは、限定された非常に小さな動きであつて大き
な力を有しているので、つつかえることのない確
実な弁の閉鎖を可能にする。

注入操作中、指標板９０が窓９２の方へ動く、
そして電解液位が低すぎて指標板が見えない状態
や、充満している状態がチエツクできる。各注入
中、その水流が窓９２を洗浄している。

バツテリは、それが使われるとき、すなわち車
やフオークリフトなどの駆動中、定常に動いて、
それによつて電解液位が動き、それによつて装置
の清掃が行なわれる。すなわち、回転継手９６や
歯の部分７４や穴５８の近くのガイドに浮遊粒子
が付着するのが防止され、それによつてフロート
６２が長い移動距離を容易に動き得るという利点
が得られる。

通気のために、カツプ状ハウジング１２に穴１
００が設けられている。