CN110114907A - 用于降低在室状空腔、如电池块中产生的压力的泄压盖 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于降低在室状空腔、例如电池块中产生的压力的泄压盖，其具有盖部件(2)，所述盖部件带有密封件(21)用于直至预定的室压将壳体开口(11)密封，并且所述盖部件设置有固持装置，用于将盖部件固持在壳体开口(11)上。功能可靠的情况下有利的安装方式由此实现，即固持装置具有弹簧夹，所述弹簧夹(22)安装在所述盖部件(20)的待朝向所述壳体开口(11)的底侧面上并且具有多个径向向外指向的弹簧舌(220)，所述弹簧舌在端侧配设有弹簧部段(221、222)，在盖部件(20)压到壳体开口(11)上的情况下弹簧部段通过开口边缘沿径向能弹性地回移，并且在穿过壳体开口之后反扣到围绕开口边缘的壁区域下方。
Description
本发明涉及一种用于降低在室状空腔、例如电池块中产生的压力的泄压盖，其具有盖部件，该盖部件带有用于直至预定的室压(Zelldruck)之前将壳体开口密封的密封件，并且该盖部件设置有固持装置，所述固持装置具有弹簧夹，所述弹簧夹安装在所述盖部件的待朝向所述壳体开口的底侧面上并且具有多个径向向外指向的弹簧舌，所述弹簧舌在端侧配设有向下从盖部件向外构成槽的弹簧部段，以便把所述泄压盖固持在壳体开口上。
此外，本发明还涉及一种具有这种泄压盖的室状空腔。
在文献DE 10 2011 109 243 A1中示出了这种泄压盖或配设这种泄压盖的空腔。泄压盖具有盖部件和固持装置，盖部件具有用于直至预定的室压之前密封壳体开口的密封件，固持装置用于将泄压盖固持在壳体开口上。固持装置包括具有多个径向向外指向的弹簧舌的弹簧夹，弹簧舌分别具有远离盖部件(向下)构成槽的弹簧部段并且以预定的挤压力把具有密封件的盖部件密封地压在开口边缘上。此外，固持装置设置有另外的径向突出的固持销，当挤压力被空腔的内部压力超过时，该固持销将盖部件以从开口有限地抬起的状态保持在开口边缘上。为了将弹簧夹安装到盖部件上，盖部件具有居中的固持凸耳，固持凸耳被弹簧夹的居中的区域中的切割夹头形状配合地包围。在此，将泄压盖安装到壳体开口需要多个步骤。
文献DE 10 2013 016 668 A1和DE 10 2011 109 310 A1中也示出与文献DE 102011 109 243 A1类似的泄压盖。
另一种泄压盖在文献DE 10 2014 111 041 A1中说明。利用这种已知的泄压盖，尤其与机动车的电池的壳体结合构成一种排气阀，其中，排气阀的膜借助具有预定的挤压力的夹紧框架压在支撑元件上。在一定的脱扣力的情况下，膜从支撑元件分离并释放在壳体的内部空间和壳体的环境之间的流体通道。该排气阀具有至少一个弹簧元件，以将夹紧框架压向支撑元件的方向。排气阀通过壳体固定在壳体的开口上并借助螺母固定在壳体上。
文献DE 10 2015 011 663 A1示出了另一种与紧急排气装置关联的泄压盖，其中，壳体开口借助覆盖件覆盖，该覆盖件在壳体内部压力升高的情况下变形，并且其中，配设有可调节的显示部件用于显示所述变形，所述显示部件与覆盖件件接触。
本发明要解决的技术问题是，提供一种开始所述类型的泄压盖，其在功能可靠的情况下易于组装并且可以安装在室状空腔、如电池块的开口上，并且提供具备防止过度压力积聚的室状的空心体的容器。
上述技术问题通过权利要求1的特征解决。在此规定，弹簧部段在其沿径向延伸的纵剖面中向下离开盖部件地这样构成槽，即在盖部件压到壳体开口上的情况下弹簧部段能够通过开口边缘沿径向弹性地回移，并且在穿过壳体开口之后利用弹簧部段的位于径向外部的槽臂的自由的端部部段反扣在开口边缘周围的壁区域下方。
以此构建的泄压盖由很少的部件组成，并且可以通过从外部压入容易地安装到室状空腔的、例如电池单块的开口上，其中，在推入泄压盖的情况下，位于外部的槽臂被限定开口地环绕的边缘的内侧面径向向内偏移，并且自由的端部部段然后反扣在开口边缘的壁区域下方，其中，盖部件以盖部件的密封件把开口密封。在固定之后，当电池单块的内压超过预定的压力阈值时，盖部件连同密封件会从开口边缘周围的壁区域的外侧面抬升，其中，压力阈值可以通过弹簧舌的弹力预先确定。若电池单块的内压小于预定的压力阈值或者在电池块内压力减小后又变小，则盖部件借助弹簧舌的弹力连同密封件(再次)压紧围绕开口边缘的壁区域。压力阈值可以规定得比较小，例如小于1bar，例如在十分之一bar的范围内。除了用于电池块或者蓄电池之外，也可以用于其他室状空腔，例如内部能够聚积压力的封闭容器，而该压力可能爆炸危险，例如在飞行器中的储物容器。
具有弹簧夹的构造和布置的泄压盖的有利构造是，弹簧夹利用居中的区域安装在盖部件的居中地布置的固持部段上。
此外，对于安装和功能有利的措施是，弹簧部段在它沿径向延伸的纵剖面中u形地向下远离盖部件地构成槽，并且位于径向外部的U形臂的自由边缘构成从下方咬合围绕壳体开口的壁区域的(包括例如直线式的)支撑面。U形的槽构成自由的外臂，在安装时该外臂能够弹性地通过开口边缘径向向内摆动并且接着径向向外回弹。
对于构造和功能有利的设计方案是，弹簧部段的至少一部分这样地相对于盖部件的底侧面保持间距，使得在安装后的状态中密封件压紧地保持在围绕开口边缘的壁区域的顶侧面上。
在进一步的设计方案变型中规定，弹簧部段的另外的部分这样地相对于盖部件的底侧面保持间距，使得在安装后的状态中，所述弹簧部段相对于围绕开口边缘的壁区域的底侧面保持间距。以此避免在压力过大的情况下泄压盖意外离开壳体开口的区域。在此，当超过预定的压力阈值时，所述另外的弹簧部段的相对于盖部件的底侧面保持距离并且以此相对于围绕壳体开口的壁区域的底侧面保持距离的端部造成盖部件从围绕开口的壁区域不受阻碍地抬升，但是阻止泄压盖从开口的区域的意外完全脱离。
在此，对于功能有利的设计方案是，与较远地远离盖部件的底侧面的弹簧部段连接的弹簧舌向下地借助同样安置在盖部件的底侧面上的支撑件支撑和/或加强。由此阻止配属于另外的弹簧部段的弹簧舌弹性地回摆。
此外，本发明涉及一种容器，该容器具有至少一个室状的空腔和至少一个上述构造的泄压盖。
下面根据实施例参照附图进一步阐述本发明。附图中：
图1示出插入室状空腔的、尤其电池块的壳体开口中的泄压盖从上方的视图，
图2示出按照图1的插入壳体开口的泄压盖的从下方或者说从内部的立体视图，
图3A示出插入壳体开口的泄压盖的俯视图，
图3B示出壳体壁和插入壳体开口的泄压盖的沿剖切线A-A的横切面。
图1和图2示出室状空腔的、例如电池块的壳体1的局部，连同电池块的设置在壳体壁10中的壳体开口11和插入壳体开口11中的泄压盖2的从上方的和从壳体1的底侧面或者说内侧面的立体视图。泄压盖2具有通过密封件21围绕壳体开口11的边缘贴放在壳体壁10的顶侧面上的盖部件20以及安置在盖部件的底侧面上的弹簧夹22和同样安置在盖部件20的底侧面上的支撑件23。优选由金属构成的弹簧夹22具有多个、在所示实施例中即六个径向向外延伸的弹簧舌220。弹簧舌在它们的端部部段中过渡为例如以U形或者例如V形地向下、即从盖部件20向外地构成槽的弹簧部段，该弹簧部段利用它们的径向外部的自由的弹簧臂从下方咬合围绕开口边缘的壁区域。其中三个弹簧舌220被支撑件23支撑，使得它们实际上是不能向下弹性地偏转的，而其余三个弹簧舌220向下是无支撑的或者说是悬空的并且能弹性地偏转。在所示实施例中，弹簧舌220沿周向以相同的角间距分布，其中，向下无支撑的和向下通过支撑件23支撑的弹簧舌220交替，即在各个弹簧舌220之间沿环绕方向分别构成60度的角间距。也可以例如配设多于六个的弹簧舌220，它们交替地无支撑和被支撑。
而且被支撑件23支撑的或者说覆盖的弹簧舌220的例如U形的或者V形的端部部段也是无支撑的或者说悬空的，使得当泄压盖2从上方压入壳体开口11中时，构成槽的弹簧部段的位于径向外部的臂能向内摆动，其中，在弹簧部段的自由端部的区域中围绕径向外部的U形臂或者V形臂的外周长或者外直径略大于配属的壳体开口11的周长或者直径。此外，弹簧部段221、222的位于径向外部的U形或者V形臂的自由端部远离盖部件20的底侧面和贴靠在该底侧面上的密封件21，使得在通过壳体开口11之后，位于外部的臂可以反扣在围绕开口边缘的壁区域的底侧面上。至少，构成槽的弹簧部段的位于径向外部的臂、即例如位于外部的U形臂或者V形臂相对于盖部件20的面法向充分以锐角(例如小于45°或者小于60°)逆着压入方向向外开口，使得在安装泄压盖时可靠地克服所述臂的弹性的弹簧力使其向内偏转。
如图2和图3B进一步详细所示，在此，与被支撑件23支撑的弹簧舌220相比，在未被支撑的弹簧舌220中位于外部的U形臂的自由端部与盖部件20的底侧面之间的间距更小，就是说未被支撑的弹簧舌220的U形臂构成长的弹簧部段221，被支撑的弹簧舌220的位于外部的U形臂构成短的弹簧部段222。在此，长的弹簧部段221被这样进行尺寸设计，即在盖部件20被压入的状态并且密封件21略微压缩的情况下，长的弹簧部段221的构造为支撑面的自由端部在应力下地支撑在围绕壳体开口11的开口边缘的壁区域的底侧面上。为了把长的弹簧部段221卡入围绕开口边缘的壁区域下方，盖部件20被压向围绕开口边缘的壁区域的顶侧面(外侧面)，使得由弹性材料构成的密封件21充分变形，以便接着又膨胀并且保持足够的应力以便满足其密封作用。
相反的是，在泄压盖2的插入状态中，短的弹簧部段222以其自由的端部区域以间距a远离围绕开口边缘的壁区域的底侧面。在电池块内压力超过通过不受支撑的弹簧舌220预先确定的压力阈值的情况下，盖部件20连同密封件21从围绕壳体开口11的壁区域的顶侧面上抬起，使得在电池块内部中的内压减小。为了使得泄压盖2不移出壳体开口11的区域，配设短的弹簧部段222，短的弹簧部段222相对围绕开口边缘的下部的壁区域构成足够的间距a，使得在出现很高的电池块内压的情况下通过相应较大的排气间隙得到可靠的减压，另一方面，盖子被保持在壳体开口11的区域中，因为属于短的弹簧部段222的弹簧舌220被支撑件23阻止了向下的弹性回摆。
弹簧夹22有利地支撑并且因此也定位在盖部件20的底侧面上的支承结构202上，其中，凸出部嵌入到U形的弹簧部段221、222的槽部中，然而存在足够的间隙用于位于径向外部的U形臂的向内摆动。如图2和图3所示，弹簧夹22利用居中的区域设置、例如焊接、粘接和/或螺旋连接在盖部件20的居中的、向下突出的凸出部上。相对而言刚性的支撑件23也设置在盖部件20的居中的固持部段201上，例如在弹簧夹22的外侧面上连同弹簧夹一起设置。
上文所述和图中所示构造在功能可靠的同时得到有利的安装方式。
Claims (7)
1.一种用于降低在室状空腔、例如电池块中产生的压力的泄压盖，其具有盖部件(2)，所述盖部件带有用于直至预定的室压之前将壳体开口(11)密封的密封件(21)，并且所述盖部件设置有固持装置，所述固持装置具有弹簧夹，所述弹簧夹(22)安装在所述盖部件(20)的待朝向所述壳体开口(11)的底侧面上并且具有多个径向向外指向的弹簧舌(220)，所述弹簧舌在端侧配设有向下远离盖部件(20)构成槽的弹簧部段(221、222)，以便把所述泄压盖固持在壳体开口(11)上，其特征在于，所述弹簧部段(221、222)在弹簧部段的沿径向延伸的纵剖面中向下离开所述盖部件(20)地以该方式构成槽，即在盖部件(20)压到壳体开口(11)上的情况下弹簧部段能够通过开口边缘沿径向弹性地回移，并且在穿过壳体开口之后利用弹簧部段的位于径向外部的槽臂的自由的端部部段反扣在围绕开口边缘的壁区域下方。
2.按照权利要求1所述的泄压盖，其特征在于，所述弹簧夹(22)利用居中的区域安装在所述盖部件(20)的居中地布置的固持部段(201)上。
3.按照权利要求1或2所述的泄压盖，其特征在于，所述弹簧部段(221、222)在弹簧部段沿径向延伸的纵剖面中U形地向下远离所述盖部件(20)地构成槽，并且位于径向外部的U形臂的自由边缘构成从下方卡嵌围绕壳体开口的壁区域的支撑面。
4.按照上述权利要求之一所述的泄压盖，其特征在于，至少一部分弹簧部段(221)这样地远离所述盖部件(20)的底侧面，使得在安装后的状态中密封件(21)压紧地保持在围绕开口边缘的壁区域的顶侧面上。
5.按照权利要求4所述的泄压盖，其特征在于，另一部分弹簧部段(222)这样地远离所述盖部件(20)的底侧面，使得在安装后的状态中，所述另一部分弹簧部段(222)远离围绕开口边缘的壁区域的底侧面。
6.按照权利要求5所述的泄压盖，其特征在于，与较远地远离所述盖部件(20)的底侧面的弹簧部段(222)连接的弹簧舌(220)向下地借助同样安置在所述盖部件(20)的底侧面上的支撑件(23)支撑和/或加强。
7.一种具有至少一个室状的空腔的容器，尤其电池或者蓄电池，具有至少一个按照上述权利要求之一所述的泄压盖。
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