DE19856691A1 - Electrical accumulator has degassing plugs in cell cover and splash basket permanently connected to underside of degassing plugs with peripheral slots and conical base - Google Patents
Electrical accumulator has degassing plugs in cell cover and splash basket permanently connected to underside of degassing plugs with peripheral slots and conical baseInfo
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Akkumulator, insbesondere ein Bleiakkumulator, mit einem im Zellendeckel angeordneten Entgasungsstopfen.The invention relates to an electrical accumulator, in particular a lead accumulator, with a degassing plug arranged in the cell cover.
Übliche Bleiakkumulatoren oder Starterbatterien besitzen ein in mehrere Zellen untergliedertes Gehäuse sowie einen das Gehäuse abschließenden Deckel, in welchem sich jeweils verschließ bare Füll- und Kontrollöffnungen befinden. Die der jeweiligen Zellenöffnung zugeordneten Ver schlußstopfen haben die Aufgabe, in der Batterie entstehende Ladegase aus dieser herauszu führen und gleichzeitig die in der jeweiligen Zelle frei bewegliche Säure am Austritt zu hindern.Conventional lead accumulators or starter batteries have a cell that is divided into several cells Housing and a cover that closes the housing, in each of which is closed bare filling and control openings. The ver assigned to the respective cell opening end plugs have the task of removing charging gases from the battery lead and at the same time to prevent the freely mobile acid in the respective cell from escaping.
Bekannte Entgasungssysteme sind als Schraubstopfen ausgeführt, die hinsichtlich der äußeren Abmessungen, des Gewindes sowie der oben am Stopfenkörper angeordneten Dichtung stan dardisiert sind. Verschlußstopfen der bekannten Art haben sich in der Praxis bewährt, das heißt, unter normalen Bedingungen im Nutzkraftwagen erfüllen diese Stopfen die Anforderungen hin sichtlich Entgasung und Säurerückhaltung.Known degassing systems are designed as screw plugs with regard to the outer Dimensions, the thread and the seal on the top of the plug body are standardized. Sealing plugs of the known type have proven themselves in practice, that is, under normal conditions in commercial vehicles, these plugs meet the requirements obvious degassing and acid retention.
Entgasungsstopfen, die mit Umlenkeinbauten in Form von kapillar-aktiven Spalten versehen sind, die zum Abfangen von Flüssigkeitströpfchen aus dem Gasstrom von Akkumulatoren die nen, sind beispielsweise in der DE-PS 12 76 151 beschrieben.Degassing plugs that have deflection internals in the form of capillary-active gaps are used to trap liquid droplets from the gas flow from batteries NEN, are described for example in DE-PS 12 76 151.
Bekannt sind aus der DE-OS 25 52 809 auch im Inneren von Akkumulatoren angeordnete Schwappschutzvorrichtungen in Form von in den Elektrolyten eintauchenden Formkörpern, die eine Vielzahl von Kammern aufweisen, durch welche die Elektrolytoberfläche in viele unabhän gige Teilbereiche aufgeteilt wird.Known from DE-OS 25 52 809 are also arranged inside batteries Anti-slosh devices in the form of molded bodies immersed in the electrolyte, the have a plurality of chambers through which the electrolyte surface in many independent whole sub-areas is divided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Säurerückhaltung und Trocknungswirkung be kannter Konstruktionen unter dem Einfluß extremer Schüttelbeanspruchung zu verbessern und auch in Sonderfällen harter Dauerbeanspruchung Entgasung und Säurerückhalt sicher zu ge währleisten, insbesondere bei Starterbatterien mit Kapazitäten von mehr als 100 Ah für Nutz kraftwagen.The invention is based, be the acid retention and drying effect known constructions under the influence of extreme shaking to improve and Safe degassing and acid retention even in special cases of heavy continuous use ensure, especially for starter batteries with capacities of more than 100 Ah for utility motor vehicles.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Akkumulator der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran sprüchen zu entnehmen. The object is achieved with an accumulator of the type mentioned with the Features of claim 1 solved. Further embodiments of the invention are the Unteran to take sayings.
Erfindungsgemäß ist mit der Unterseite eines Entgasungsstopfens, der die üblichen Außenab messungen aufweist und in seinem Inneren beispielsweise mit kapillar-aktiven Spalten zur Ab scheidung von Säuretröpfchen versehen ist, ein Schwappschutzkorb unlösbar verbunden, wel cher vorteilhafterweise an seiner Auflagefläche im Gehäusedeckel einen angespritzten Dichtring besitzt.According to the invention with the underside of a degassing plug, the usual Außenab has measurements and in its interior, for example, with capillary-active gaps for ab Separation of acid droplets is provided, a slosh protection basket is inextricably linked, wel cher advantageously a molded sealing ring on its support surface in the housing cover owns.
Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the figures.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Entgasungsstopfen, eingeschraubt in eine Zellenöffnung im Schnitt. Fig. 1 shows a degassing plug according to the invention, screwed into a cell opening in section.
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Entgasungsstopfen mit zusätzlichem Rückzündschutz, eingeschraubt in eine Zellenöffnung im Schnitt. Fig. 2 shows a degassing plug according to the invention with additional re-ignition protection, screwed into a cell opening in section.
Der Entgasungsstopfen gemäß Fig. 1 besitzt einen Stopfenkörper (1) mit eingeknüpftem Stopfendeckel (2) und einem Schwappkorb (3), der mit dem Stopfenkörper (1) unlösbar, vor zugsweise durch Reibverschweißung, verbunden ist. Der Stopfenkörper (1) ist an seiner Außen seite mit einem Schraubgewinde (9) versehen, über welches er im Gehäusedeckel (11) befe stigt ist. Am oberen äußeren Umfang des Stopfenkörpers (1) ist eine Rändelung (10) ange bracht, die das Einschrauben des Stopfens erleichtern. Gegebenenfalls kann anstelle des Schraubgewindes (9) ein Bajonettverschluß verwendet werden. Stopfenkörper (1) und Stopfen deckel (2) bilden im Inneren ein Labyrinth zur Gastrocknung und zum Abscheiden sowie zum Rückführen von mit dem Gasstrom mitgerissenen Säuretröpfchen. Die Entgasung des Stopfens erfolgt über ein Loch (4) im Stopfendeckel (2). Am Schwappkorb (3) ist ein umlaufender Dicht ring (5) unverlierbar angespritzt. Dieser Dichtring kann gegebenenfalls oberhalb des Gewindes oder Bajonettverschlusses am Stopfenkörper (1, 13) vorgesehen werden. Der Schwappkorb (3) ist an seinem Umfang mit mehreren sich nach unten kegelförmig erweiternden Schlitzen (6) versehen, die die innere Rücklauffläche (8) des Bodens (7) durchstoßen. An der Unterseite ist der Schwappkorb (3) mit einem sich nach oben erstreckenden kegelförmigen Boden (7) ver schlossen. Die inneren Rücklaufflächen (8) des Bodens (7) und die Schlitze (6) enden auf einer Ebene an der Unterseite des Schwappkorbes (3) und gewährleisten im Zusammenspiel ein so fortiges Zurücklaufen der bei der Schüttelbeanspruchung möglicherweise eingedrungenen Säu re. The vent plug of Fig. 1 has a plug body (1) with eingeknüpftem plug cover (2) and a splash basket (3), which is insoluble with the plug body (1) connected in front of preferably by friction welding. The plug body ( 1 ) is provided on its outer side with a screw thread ( 9 ), via which it is attached to the housing cover ( 11 ). On the upper outer periphery of the plug body ( 1 ) is knurled ( 10 ) is introduced, which facilitate screwing in the plug. If necessary, a bayonet lock can be used instead of the screw thread ( 9 ). The stopper body ( 1 ) and stopper cover ( 2 ) form a labyrinth inside for gas drying and for separating as well as for returning acid droplets entrained in the gas stream. The stopper is degassed via a hole ( 4 ) in the stopper cover ( 2 ). A circular sealing ring ( 5 ) is molded onto the slosh basket ( 3 ) so that it cannot be lost. This sealing ring can optionally be provided above the thread or bayonet catch on the plug body ( 1 , 13 ). The slosh basket ( 3 ) is provided on its circumference with a plurality of slits ( 6 ) which widen conically downwards and penetrate the inner return surface ( 8 ) of the base ( 7 ). On the underside of the slosh basket ( 3 ) with an upwardly extending conical bottom ( 7 ) is closed ver. The inner return surfaces ( 8 ) of the bottom ( 7 ) and the slots ( 6 ) end on one level on the underside of the slosh basket ( 3 ) and, in combination, ensure that the acid that may have penetrated during the shaking stress runs back.
Der Schwappkorbstopfen gemäß Fig. 2 besteht aus einem Stopfenkörper (13) mit innenliegen der Fritte (14), einem inneren Labyrintheinsatz (15) und einem Schwappkorb (3), der mit dem Stopfenkörper (13) unlösbar vorzugsweise durch Reibverschweißung verbunden ist. Der Stop fenkörper (13) ist nach obenhin verlängert, um den Raum bis zur maximalen Batteriehöhe (Hö he über den Endpolen) zu nutzen. Das bringt den Vorteil des größtmöglichen Abstandes der Entgasungsöffnung (20) zum Batteriesäurestand. Außerdem ermöglicht es die Unterbringung der Fritte (14) im trockenen Bereich des Stopfenkörpers (13). Die Fritte (14) ist im Stopfeninne ren in einer ringförmigen Vertiefung (17) plaziert und wird durch den mit dem Stopfenkörper (13) reibverschweißten Labyrintheinsatz (15) in ihrer Position gehalten und randdicht eingeschweißt. Die Kammer (18) oberhalb der Fritte ist durch definiert angeordnete ringförmige oder parallele Stege (19) in ihrem Volumen verkleinert. Der Stopfen entgast über eine sich seitlich am Stop fenkörper befindende Öffnung (20). Der Labyrintheinsatz (15) besitzt einen sich nach oben ver jüngenden Schornstein (21) mit zwei ringförmig angeordneten nach außen geneigten Stufen (22). Die Neigung der Stufen beträgt mindestens ca. 10°, sie liegt im Bereich von 10 bis 20°. Die Stufen (22) weisen versetzt angeordnete Unterbrechungen (23) auf. Der Raum oberhalb der Stufen (22) ist mit dem Inneren des Labyrintheinsatzes (15) durch zu den Unterbrechungen (23) um ca. 90° versetzte Löcher (26) in unterschiedlichen Höhen verbunden. Oberhalb der oberen Stufe (22) ist ein Durchtrittsloch (24) in den Gassammelraum (25) unterhalb der Fritte (14) vor gesehen. Zur zusätzlichen Abschottung des Durchtrittsloches (24) ist im Bereich der oberen Stufe (22) eine Trennwand (16) angebracht. Der Abstand der Stufen voneinander liegt minde stens bei 5 mm, die Breite der Stufen soll mindestens 5 mm betragen. Die Außenflächen des Labyrintheinsatzes (15) sind vorzugsweise aufgerauht. Das Zusammenspiel der Gasdurchtritts löcher (24+26) sowie der geneigten, versetzt unterbrochenen Stufen (22+23) gewährleistet, daß mit dem Gasstrom mitgerissene Säurenebel sich vollständig abscheiden, Säuretropfen zu rücklaufen und die Batteriegase vorgetrocknet die Fritte (14) durchströmen können. Am Schwappkorb (3) ist ein umlaufender Dichtring (5) unverlierbar angespritzt. Der Schwappkorb (3) ist an seinem Umfang mit mehreren sich nach unten kegelförmig erweiternden Schlitzen (6) versehen. Unten ist der Schwappkorb (3) mit einem sich nach oben erstreckenden kegelförmi gen Boden (7) verschlossen. Die inneren Rücklaufflächen (8) des Bodens (7) und die Schlitze (6) enden auf einer Ebene an der Unterseite des Schwappkorbes (3) und gewährleisten im Zu sammenspiel ein sofortiges Zurücklaufen der bei der Schüttelbeanspruchung möglicherweise eingedrungenen Säure.The Schwappkorbstopfen shown in FIG. 2 consists of a plug body (13) with the inside are of the frit (14), an inner labyrinth insert (15) and a splash basket (3), which is non-detachably preferably connected to the plug body (13) by friction welding. The stopper body ( 13 ) is extended upwards to use the space up to the maximum battery height (height above the end poles). This has the advantage of the greatest possible distance between the degassing opening ( 20 ) and the battery acid level. It also enables the frit ( 14 ) to be accommodated in the dry region of the plug body ( 13 ). The frit ( 14 ) is placed in the stopper interior in an annular recess ( 17 ) and is held in place by the labyrinth insert ( 15 ) which is friction-welded to the stopper body ( 13 ) and welded in to the edge. The volume of the chamber ( 18 ) above the frit is reduced by defined annular or parallel webs ( 19 ). The stopper degasses through an opening ( 20 ) on the side of the stopper body. The labyrinth insert ( 15 ) has a chimney ( 21 ) tapering upwards with two ring-shaped outwardly inclined steps ( 22 ). The inclination of the steps is at least about 10 °, it is in the range of 10 to 20 °. The steps ( 22 ) have interruptions ( 23 ) arranged offset. The space above the steps ( 22 ) is connected to the inside of the labyrinth insert ( 15 ) by holes ( 26 ) at different heights, which are offset by approximately 90 ° to the interruptions ( 23 ). Above the upper step ( 22 ), a passage hole ( 24 ) is seen in the gas collecting space ( 25 ) below the frit ( 14 ). A partition ( 16 ) is provided in the area of the upper step ( 22 ) for additional partitioning of the through hole ( 24 ). The distance between the steps is at least 5 mm, the width of the steps should be at least 5 mm. The outer surfaces of the labyrinth insert ( 15 ) are preferably roughened. The interplay of the gas passage holes ( 24 + 26 ) and the inclined, staggered, interrupted steps ( 22 + 23 ) ensures that acid mist entrained in the gas flow is completely separated, acid drops run back and the battery gases can dry through the frit ( 14 ). A circumferential sealing ring ( 5 ) is molded onto the slosh basket ( 3 ) so that it cannot be lost. The slosh basket ( 3 ) is provided on its circumference with several slits ( 6 ) which widen conically downwards. At the bottom, the slosh basket ( 3 ) is closed with an upwardly extending conical bottom ( 7 ). The inner return surfaces ( 8 ) of the bottom ( 7 ) and the slots ( 6 ) end on one level on the underside of the slosh basket ( 3 ) and, in combination, ensure an immediate return of the acid that may have penetrated during shaking.
Beim Einschrauben des Entgasungsstopfens in die Zellenöffnung (11) dichtet der sich am Schwappkorb (3) befindende Dichtring (5) auf einer ringförmigen Stufe (12) in der Zellenöffnung ab. Das Stopfengewinde (9) und die Rändelung (10) am Stopfenkörper (1+13) werden von der bei der Schüttelbewegung schwappenden Säure nicht erreicht. Die Wartung des Akkumulators wird dadurch erleichtert, daß alle sicherheitsrelevanten Bestandteile wie Schwappkorb (3) und Dichtring (5) unverlierbar mit dem Stopfenkörper (1+13) verbunden sind und der Entgasungs stopfen in jeweils einem Arbeitsgang entfernt und wieder eingesetzt werden kann.When the degassing plug is screwed into the cell opening ( 11 ), the sealing ring ( 5 ) located on the slosh basket ( 3 ) seals on an annular step ( 12 ) in the cell opening. The plug thread ( 9 ) and the knurling ( 10 ) on the plug body ( 1 + 13 ) are not reached by the sloshing acid during the shaking movement. Maintenance of the accumulator is facilitated by the fact that all safety-relevant components such as slosh basket ( 3 ) and sealing ring ( 5 ) are captively connected to the plug body ( 1 + 13 ) and the degassing plug can be removed and reinserted in one operation.
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