PL186327B1 - Zespół uszczelniający pokrywy akumulatora - Google Patents

Abstract

1. Zespól uszczelniajacy pokrywy aku- mulatora elektrycznego z elektrolitem, zawie- rajacego pojemnik, zamkniety pokrywa, posia- dajaca elementy pierscieniowe tworzace otwo- ry, przez które przechodza bieguny polaczone z elementami umieszczonymi w pojemniku i wyposazony w rurowa nakretke pierscienio- wa, zamontowana w wewnetrznym obszarze miedzy biegunem i otworem, w którym znaj- duje sie biegun i wspólpracujaca z co najmniej z pierwsza uszczelka, znamienny tym, ze co najmniej pierwsza uszczelka (6) znajduje sie miedzy biegunem (2), pokrywa (4) i nakretka pierscieniowa (5), tworzac trzy rózne pierscie- niowe obszary uszczelniajace: jeden (61) uszczelniajacy biegun (2), drugi uszczelniajacy plaska powierzchnie pierscieniowa (44) ele- mentu pierscieniowego (80) i trzeci uszczel- niajacy nakretke pierscieniowa (5). Fig . 2 PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół uszczelniający pokrywy akumulatora elektrycznego, zwłaszcza dostosowany dla zapobiegania wyciekom elektrolitu.

Wiadomo, że w akumulatorach elektrycznych bieguny, do których są dołączone zewnętrzne połączenia, wystają z pokrywy, przechodząc przez otwory w niej wykonane.

Znaną konstrukcję tego typu opisano w zgłoszeniu międzynarodowym PCT/EP95/00530 dokonanym na rzecz zgłaszającego. Zgodnie z tym rozwiązaniem, zablokowanie każdego z biegunów w odpowiadającym mu otworze uzyskuje się dzięki rurowej pierścieniowej nakrętce, usytuowanej w przestrzeni wewnętrznej pomiędzy otworem i biegunem. Rurowa pierścieniowa nakrętka unieruchamia te elementy wskutek wzajemnego docisku, wywołanego naciskiem pierścieniowego występu. Występ pierścieniowy jest utworzony w biegunie, naprzeciw odpowiadającego mu występu, utworzonego w pokrywie, naprzeciw występu i wystaje w kierunku wnętrza otworu, utworzonego w pokrywie.

W celu uzyskania uszczelnienia, uszczelka znajduje się między występami, podczas gdy druga uszczelka, umocowana w pierścieniowym gnieździe, utworzonym w nakrętce pierścieniowej, jest umiejscowiona pomiędzy nakrętką pierścieniową i ścianą otworu.

W znanym rozwiązaniu każda uszczelka pełni funkcję uszczelniającą wobec dwóch przeciwległych sobie powierzchni. W stosunku do uszczelki, która jest zabudowana pomiędzy występami, powierzchnie te są utworzone przez dwa przeciwstawne sobie pierścieniowe powierzchnie współosiowe, z których jedna należy do bieguna a druga należy do pokrywy. Natomiast gdy uszczelka jest zamontowana w pierścieniowej nakrętce takie powierzchnie pierścieniowe są utworzone poprzez dwie pierścieniowe koncentryczne powierzchnie, z których jedna należy do powierzchni bocznej otworu a druga należy do powierzchni wewnętrznej, gniazda pierścieniowego, utworzonego w nakrętce pierścieniowej.

Znane jest także inne wykonanie, które ma więcej niż dwie uszczelki, inaczej usytuowane, ale każda z nich odznacza się cechą polegająca na tym, że uszczelnienie jest zrealizowane zawsze na dwóch przeciwstawnych powierzchniach, z których jedna należy do bieguna a druga do pokrywy, albo jedna należy do nakrętki pierścieniowej a druga do otworu w pokrywie, w którym uszczelka pierścieniowa jest umocowana, albo także jedna należy do bieguna a druga do nakrętki pierścieniowej.

Ponadto, w każdym przypadku, uszczelnienie jest wywołane naciskiem, przy czym rurowa nakrętka pierścieniowa, albo mechanicznie ekwiwalentny element, jednocześnie dociska biegun i pokrywę.

Stwierdzono jednak, że uszczelnienia, w ten sposób zrealizowane nie zawsze zapewniają właściwą ochronę elektrycznych akumulatorów przed wyciekiem elektrolitu, z tego powodu opracowano rozwiązanie według wynalazku. Jego zadaniem było ulepszenie uszczelnienia elektrycznych akumulatorów przeciw wyciekowi elektrolitu wzdłuż powierzchni bocznej biegunów.

Zespół uszczelniający pokrywy akumulatora elektrycznego z elektrolitem, zawierającego pojemnik, zamknięty pokrywą, posiadającą elementy pierścieniowe tworzące otwory, przez które przechodzą bieguny połączone z elementami umieszczonymi w pojemniku i wyposażony w rurową nakrętkę pierścieniową, zamontowaną w wewnętrznym obszarze między biegunem i otworem, w którym znajduje się biegun i współpracującą z co najmniej z pierwszą uszczelką według wynalazku, charakteryzuje się tym, że pierwsza uszczelka znajduje się między biegunem, pokrywą i nakrętką pierścieniową, tworząc trzy różne pierścieniowe obszary uszczelniające: jeden uszczelniający biegun, drugi uszczelniający płaską powierzchnię pierścieniową elementu pierścieniowego i trzeci uszczelniający nakrętkę pierścieniową.

Korzystnie cylindryczna powierzchnia boczna bieguna, płaska powierzchnia pierścieniowa występu pierścieniowego pokrywy i płaska powierzchnia pierścieniowa skosu nakrętki pierścieniowej, poprzez części ich wzajemnego przenikania się, wyznaczają gniazdo pierścieniowe o trójkątnym przekroju poprzecznym w którym znajduje się co najmniej pierwsza uszczelka.

Korzystnie nakrętka pierścieniowa posiada pierścieniową powierzchnię stożkową, do sprzężenia oporowego z odpowiadającą jej powierzchnią stożkową pierścieniową, utworzoną w biegunie, przy czym opór między tymi pierścieniowymi powierzchniami stożkowymi okre4

186 327 śla wzajemne ustawienie nakrętki pierścieniowej i bieguna dla ustalenia stopnia dociśnięcia co najmniej pierwszej uszczelki, złączonej z pierścieniowymi obszarami uszczelniającymi, do uszczelnienia przed wyciekiem elektrolitu.

Korzystnie nakrętka pierścieniowa posiada pierścieniową powierzchnię stożkową, do sprzężenia oporowego z odpowiadającą jej powierzchnią stożkową pierścieniową, w biegunie, przy czym opór między tymi pierścieniowymi powierzchniami stożkowymi stanowi uszczelnienie przed wyciekiem elektrolitu.

Korzystnie nakrętka pierścieniowa ma powierzchnię pierścieniową, utworzoną na jej krańcu, i stykającą się z odpowiadającą jej płaską powierzchnią pierścieniową pierścieniowego występu, wystającego promieniowo ku wnętrzu otworu wykonanego w pokrywie, przy czym opór między powierzchniami stanowi uszczelnienie przed wyciekiem elektrolitu.

Korzystnie biegun ma występ promieniowy, związany z występem promieniowym, usytuowanym w pokrywie, a druga uszczelka jest zamontowana między tymi występami.

Korzystnie każdy z elementów pierścieniowych posiada koniec, który mechanicznie opiera się o obszar pierścieniowy wystający promieniowo utworzony w obszarze bieguna o zwiększonej średnicy, do wyznaczenia wzajemnego położenia bieguna i pokrywy.

Korzystnie nakrętka pierścieniowa posiada gniazdo pierścieniowe osłaniające trzecią uszczelkę do wytworzenia oporu uszczelniającego z powierzchnią boczną otworu w pokrywie.

Korzystnie każda z uszczelek jest uszczelką typu OR.

Przedmiotowe rozwiązanie zostanie bliżej opisane na podstawie przykładu korzystnego wykonania wynalazku, pokazanego na załączonym rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia wykonanie zespołu uszczelniającego znanego ze stanu techniki, fig. 2 - przedstawia zespół uszczelniający, wykonany zgodnie z wynalazkiem, fig. 3 - przedstawia w powiększeniu część uszczelniającą zespołu uszczelniającego, w widoku od strony powierzchni uszczelniającej, a fig. 4 - przedstawia w powiększeniu szczegół części uszczelniającej, pokazanej na fig. 3.

Figura 1 przedstawia rozwiązanie znane i przedstawione już w pierwszej części przedmiotowego opisu. Na figurze tej odnośniki oznaczają: A - biegun, B - otwór, C - nakrętkę, D występ w biegunie, E - występ w obudowie, F - pokrywę, G - uszczelkę, H - drugą uszczelkę i I - gniazdo.

Jak to przedstawiono na fig. 2 i dokładniej na fig. 3 i fig. 4, ulepszony zespół uszczelniający według wynalazku, oznaczony odnośnikiem i, zastosowano do bieguna 2 w akumulatorze elektrycznym, nie przedstawionym na rysunku, który to biegun znajduje się w otworze 3 pokrywy 4 pojemnika, z zawartymi w nim elementami tworzącymi elektryczny akumulator.

Zespół uszczelniający, jak to pokazano na rysunku, jest złożony z pierścieniowej nakrętki 5, umocowanej do bieguna 2 i połączonej z obszarem jego końcówki 21, usytuowanej wewnątrz obszaru między biegunem 2 i otworem 3, w którym jest usytuowany biegun.

Zespół uszczelniający, oprócz rurowej nakrętki pierścieniowej 5, zawiera także uszczelkę 6 typu OR, widoczną w powiększeniu jako detal 6 na fig. 3 i fig. 4. Uszczelka 6, ma pierwszy pierścieniowy obszar uszczelniający 61. naprzeciw powierzchni bocznej 27 bieguna 2, drugą strefę pierścieniowego uszczelnienia 62, naprzeciw płaskiej powierzchni pierścieniowej 44 występu pierścieniowego 42 pokrywy 4, promieniowo wystającego w kierunku do wnętrza otworu 3 w obudowie 4 i trzeci pierścieniowy obszar uszczelniający 63, utworzony naprzeciw płaskiej powierzchni pierścieniowej 52 skosu, utworzonego na krańcu tej samej nakrętki pierścieniowej 5.

Powierzchnie: boczna 27, płaska powierzchnia pierścieniowa 44, i płaska powierzchnia pierścieniowa skosu 52, w częściach ich wzajemnego przenikania się, tworzą obudowę pierścieniową o trójkątnej poprzecznej linii obrysu 100, w którym znajduje się uszczelka 6.

Jak przedstawiono na rysunku, nakrętka pierścieniowa 5 w położeniu pośrednim ma stożkową powierzchnię pierścieniową 51, która współpracuje z odpowiadającą jej przeciwległą stożkową powierzchnią pierścieniową 65 bieguna 2 i utworzoną w jej środkowym obszarze 22. Przeciwstawne sobie wzajemnie położenie powierzchni stożkowych pierścieniowych 51 i 65 tworzy uszczelnienie przed wyciekiem kwasu a stopień sprężania pierwszej uszczelki 6 powiększa docisk przeciwległych odnośnych pierścieniowych obszarów uszczelniających 61,

186 327 i 63 dla wytworzenia uszczelnienia, kiedy nakrętka pierścieniowa 5 zaciśnie biegun 2 do obudowy 4.

Ponadto nakrętka pierścieniowa 5 tworzy powierzchnię pierścieniową 56, ukształtowaną na jej krańcu, uderzającą w powierzchnie płaską występu pierścieniowego 42 pokrywy. W ten sposób powstaje dodatkowy mechaniczny styk, który zapewnia, wraz z mechanicznym kontaktem, wytworzonym między pierścieniowymi powierzchniami stożkowymi 51 i 65, odziaływującymi wzajemnie, utrzymywanie uszczelnienia przed wyciekiem elektrolitu nawet wtedy, kiedy zostanie uszkodzona lub zniszczona uszczelka 6, przez co zachowana zostaje pewność uszczelnienia.

Korzystnie, pierścieniowa nakrętka 5 i obszar zacisku 21 bieguna są nagwintowane, przez co wytwarza się między nimi wzajemne połączenie śrubowe; jednakże ich połączenie można także zrealizować w inny dowolny sposób, na przykład naciskowe. Aby powiększyć ogólny efekt uszczelnienia pierwszej uszczelki 6, wbudowuje się drugą uszczelkę 7 między promieniowym występem 25, wytworzonym w biegunie 2, połączonym z płaskim dzielącym obszarem o większej średnicy 23 oddzielonym od obszaru środkowego 22, z dopasowanym występem 42 pokrywy 4.

Ponadto, dolny koniec 81 elementu pierścieniowego 80 tworzącego otwór 3, w który jest wstawiony biegun 2, styka się z pierścieniowym obszarem 82, wykonanym w obszarze 23 którego średnica jest większa niż trzon bieguna 2. W ten sposób stopień ściśnięcia uszczelek OR 6 i 7 uszczelnienia, określone są odpowiednim ich położeniem między nakrętką pierścieniową 5 i elementem pierścieniowym 80 w stosunku do bieguna 2. Położenie to jest wyznaczone przez wzajemny układ stożkowej powierzchni pierścieniowej 65 bieguna i elementu pierścieniowego 80 z dolnym krańcem 81 względem pierścieniowego występu 82 bieguna.

Aby ulepszyć jeszcze bardziej efekt pełnego uszczelnienia, trzecia uszczelka 8 jest usytuowana w gnieździe pierścieniowym 55, utworzonym w nakrętce pierścieniowej 5. Trzecia uszczelka 8 tworzy uszczelnienie w stosunku do powierzchni bocznej otworu 3, ograniczonej przez element pierścieniowy 80, w który wstawiona jest tuleja rurowa 5. Istnienie takich mechanicznych styków między pierścieniową powierzchnią stożkową 56 a powierzchnią stożkową pierścieniową 65, powierzchnią pierścieniową 56 a płaską powierzchnią pierścieniową 44, krańcem 81 i obszarem pierścieniowym 82, zapewnia uszczelnienie nawet jeśli jedna z uszczelek 6 lub 7 zostanie uszkodzona albo nawet jeśli uszczelki te 6, 7 nie zapewnią szczelności przed wyciekiem elektrolitu.

186 327

186 327

FIG.4 '44

186 327

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz Cena 2,00 zł.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół uszczelniający pokrywy akumulatora elektrycznego z elektrolitem, zawierającego pojemnik, zamknięty pokrywą, posiadającą elementy pierścieniowe tworzące otwory, przez które przechodzą bieguny połączone z elementami umieszczonymi w pojemniku i wyposażony w rurową nakrętkę pierścieniową, zamontowaną w wewnętrznym obszarze między biegunem i otworem, w którym znajduje się biegun i współpracującą z co najmniej z pierwszą uszczelką, znamienny tym, że co najmniej pierwsza uszczelka (6) znajduje się między biegunem (2), pokrywą (4) i nakrętką pierścieniową (5), tworząc trzy różne pierścieniowe obszary uszczelniające: jeden (61) uszczelniający biegun (2), drugi uszczelniający płaską powierzchnię pierścieniową (44) elementu pierścieniowego (80) i trzeci uszczelniający nakrętkę pierścieniową (5).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że cylindryczna powierzchnia boczna (27) bieguna (2), płaska powierzchnia pierścieniowa (44) występu pierścieniowego (42) pokrywy (4) i płaska powierzchnia pierścieniowa (52) skosu nakrętki pierścieniowej (5), poprzez części ich wzajemnego przenikania się, wyznaczają gniazdo pierścieniowe o trójkątnym przekroju poprzecznym (100) w którym znajduje się co najmniej pierwsza uszczelka (6).
3. 3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że nakrętka pierścieniowa (5) posiada pierścieniową powierzchnię stożkową (51), do sprzężenia oporowego z odpowiadającą jej powierzchnią stożkową pierścieniową (65), utworzoną w biegunie (2), przy czym opór między tymi pierścieniowymi powierzchniami stożkowymi (51, 65) określa wzajemne ustawienie nakrętki pierścieniowej (5) i bieguna (2) dla ustalenia stopnia dociśnięcia co najmniej pierwszej uszczelki (6), złączonej z pierścieniowymi obszarami uszczelniającymi (61, 62, 63), do uszczelnienia przed wyciekiem elektrolitu.
4. 4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że nakrętka pierścieniowa (5) posiada pierścieniową powierzchnię stożkową (51), do sprzężenia oporowego z odpowiadającą jej powierzchnią stożkową pierścieniową (65), w biegunie (2), przy czym opór między tymi pierścieniowymi powierzchniami stożkowymi (51, 65) stanowi uszczelnienie przed wyciekiem elektrolitu.
5. 5. Zespół uszczelniający według zastrz. 1, znamienny tym, że nakrętka pierścieniowa (5) ma powierzchnię pierścieniową (56), utworzoną na jej krańcu, i stykającą się z odpowiadającą jej płaską powierzchnią pierścieniową (44) pierścieniowego występu (42), wystającego promieniowo ku wnętrzu otworu (3) wykonanego w pokrywie (4), przy czym opór między powierzchniami (56, 44) stanowi uszczelnienie przed wyciekiem elektrolitu.
6. 6. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że biegun (2) ma występ promieniowy (25), związany z występem promieniowym (42), usytuowanym w pokrywie (4), a druga uszczelka (7) jest zamontowana między tymi występami.
7. 7. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy z elementów pierścieniowych (80) posiada koniec (81), który mechanicznie opiera się o obszar pierścieniowy (82) wystający promieniowo utworzony w obszarze o zwiększonej średnicy (23) bieguna (2) do wyznaczenia wzajemnego położenia bieguna (2) i pokrywy (4).
8. 8. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że nakrętka pierścieniowa (5) posiada gniazdo pierścieniowe (55) osłaniającym trzecią uszczelkę (8) do wytworzenia oporu uszczelniającego z powierzchnią boczną otworu (3) w pokrywie (4).
9. 9. Zespół według zastrz. 1 albo 6, albo 8, znamienny tym, że każda z uszczelek (6, 7, 8) jest uszczelką typu OR.

   186 327