DE2604622C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Elektrolytfüllung von Akkumulatorenbehältern - Google Patents

Description

stellung der Füllrohrlänge vorgeben. Bei Verwendung von elastischen Kunststoffbehältern treten dagegen während des Füllvorganges durch Unterdruck Gehäusedeformationen auf, die eine exakte Dosierung der Elektrolytmenge durch Vorgabe des Elektrolytpegels nicht zulassen. Bei mehrzelligen Akkumulatoren wirkt sich die Verformung infolge der Druckdifferenz zwischen atmosphärischem Außendruck und Unterdruck in den äußeren Zellen besonders stark aus. Nach Belüftung der Batterie fällt der Elektrolytpegel somit in den Außenzellen stärker ab als in den inneren. Die Deformationen der Seitenwände und die sich daraus ergebende Reduzierung der Zellenvolumen sind von Batterie zu Batterie verschieden. Die Unterschiede sind auf verschieden hohe Spannungen in den Gehäusewänden sowie auf verschiedene Stärken der in den Zellräumen untergebrachten Akkumulatorenplattenpaketen zurückzuführen. Ein gleichmäßiges Füllniveau in allen Zellen ist somit auch nicht durch Anwendung von Füllrohren verschiedener Länge zu erzielen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Akkumulaiorenbehälter, insbesondere mehrzellige Akkumulatorenbehälter aus elastischem Kunststoff, mit Hilfe der Unterdruckförderung mit Elektrolyt zu füllen, wobei nach dem Füllvorgang der Elektrolytpegel ein vorgegebenes gleichmäßiges Niveau in allen Zellen erreicht. Die Vorrichtung soll zur Füllung von Akkumulatorenbehältern verschiedener Formate geeignet sein. Weiterhin soll die Elektrolytfüllung der Akkumulatorenbehälter serienmäßig durchzuführen sein.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Behälter in einer ersten Phase überfüllt wird, daß in einer zweiten Phase der Innenraum des Behälters gelüftet wird und die elastischen Behälterwandungen in ihre Ausgangslage rückverformt werden und daß in einer dritten Phase bei atmosphärischem Druck im Innenraum des Behälters der Elektrolyt auf die vorgegebene Füllhöhe abgesaugt wird.

In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind zur Einführung in die Akkumulatorenzelle Füllrohre vorgesehen, die jeweils zwei Bohrungen besitzen und deren Ausgangsöffnungen auf verschiedener Höhe liegen. Die Bohrungen der Füllrohre sind mit einer Ventilsteuerung verbunden, wodurch sie wechselweise an einen Elektrolytvorratsbehälter und an eine Unterdruckanlage anzuschließen sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Rollenbahn mit Arretiervorrichtung zur Aufnahme des Akkumulators vorgesehen, wobei die Füllrohre senkrecht zur Fläche der Rollbahn verschiebbar sind und die Abstände der Füllrohre kontinuierlich zueinander verstellt werden können. Zur kontinuierlichen Verstellung des Abstandes der Füllrohre dienen drei übereinanderliegende Führungschablonen, von denen eine erste Führungsschablone als Grundplatte zur Halterung der Füllköpfe dient. Die Grundplatte ist mit einem Langloch versehen, durch welches die Elektrolytfüllköpfe mit ihren herausragenden Füllrohren geführt werden. Die als erste Führungsschablone dienende Grundplatte ist zwischen zwei weiteren Führungsschablonen angeordnet, die mit fächerförmig angeordneten Langlöchern versehen sind und gegenüber dem Langloch der ersten Führungschablone senkrecht zu verschieben sind. Die fächerförmigen Langlöcher sind in der zweiten und dritten Führungsschablone deckungsgleich angeordnet, zwischen

den Langlöchern sind gleiche Winkelabstände vorgesehen. Die Elektrolytfüllköpfe werden Eowohl durch das Langloch der ersten Führungsschablone als auch durch die fächerförmigen Langlöcher der zweiten Führungsschablone geführt. Die Abstände der Füllköpfe sind durch gleichzeitiges Verschieben der zweiten und dritten Führungsschablone gegenüber dem Langloch der ersten Führungsschablone zu verändern.

Zur serienmäßigen Füllung von Akkumulatoren ist die Rollbahn mit einer Arretiervorrichtung versehen, die verstellbare Führungsschienen sowie mit den Führungsschienen verbundene Sperrhebel und Spannelemente besitzt.

An Hand der Fig. 1 bis 4 ist der Gegenstand der Erfindung näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Elektrolytfüllkopf. In Fig. 2 ist der prinzipielle Ablauf des Füllvorganges dargestellt. Dabei werden alle ZeIJen der Batterie gleichzeitig gefüllt. Zur besseren Übersicht ist jedoch nur die Füllung einer Zelle dargestellt. Die Fig. 3 a und 3 b zeigen eine Elektrolytfüllvorrichtung. Fig. 3c zeigt den Elektrolytverteiler. In Fig. 4 ist die Elektrolytfulleinheit mit verstellbaren Elektrolytfüllköpfen dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Elektrolytfüllkopf. Das Grundelement des Elektrolytfüllkopfes 34 ist über die Gewindebohrung 35 mit dem Führungsbolzen der Ellektrolytfülleinheit verschraubt. Es ist mit einer Bohrung 36 versehen, die zwei seitliche Zugangsbohrungen 37, 38 besitzt. Die Zugangsbohrungen sind mit den Anschlußstücken 39,40 versehen, welche zum Anschluß der Zuleitungen 50 und 49 dienen. In Bohrung 36 ist ein Formstück als Füllrohr 20 eingelassen, das einen Dichtring 42 einspannt und den Teil der Bohrung 36 mit dem kleineren Durchmesser abtrennt. Dichtring 43 schließt den Teil der Bohrung 36 mit dem größeren Durchmesser nach außen hin ab, so daß zwischen beiden Dichtringen 42 und 43 ebenfalls eine abgeschlossene Kammer entsteht. Füllrohr 20 und Dichtringe 42,43 werden durch ein Vorsatzstück 44 gehallen, das mittels Schrauben 45 befestigt ist. Füllrohr 20 ist mit einem Dichtring 41 zum Abdichten der Öffnungen der Batteriezellen beim Füllvorgang verseihen.

Der Elektrolyt: wird über Leitung 50 und Schlauchanschlußstück 39 in die obere Kammer der Bohrung 36 und die durchgehende Bohrung 46 mit Einfüllstutzen 20 zugeführt. Die Erzeugung des Unterdrucks bzw. der Rückfluß des Elektrolyten während des Füllvorganges erfolgt über Bohrung 47 und über deren seitlichen Austritt sowie Bohrung 38 und Anschlußstück 40 für Leitung 49. Bohrung 47 ist am oberen Ende verschlossen.

An Hand der Fig. 2 a,b, eist der prinzipielle Ablauf dei Fuiivorganges erläutert. Der Akkumulator 8 besitzt sechs Zellen 81,82,83,84,85,86, in deren ZeIlöffnungen Füllrohre 20 gemäß Fig. 1 gleichzeitig so weit abgesenkt werden, bis deren Dichtringe 41 die Zellöffnungen abschließen. Zur besseren Übersicht ist jedoch nur Zelle 83 mit Füllrchr dargestellt.

F i g. 2 a zeigt die erste Phase, in der über Ausgangsbohrung 47 und Leitung 49 die Zelle evakuiert wird. Gleichzeitig strömt über Leitung 50 und Bohrung 46 Elektrolyt in die Zelle, bis der Elektrolytpegel die Höhe der Ausgangsbohrung 47 erreicht hat. In dieser Phase werden infolge der Differenz zwischen Innendruck und Außendruck die Behälterwände 79 deformiert. Dies führt trotz gleicher Füllstandshöhe in den Zellen zu unterschiedlichen Füllmengen. Die ge-

ringste Füllmenge erhalten die am stärksten deformierten äußeren Zellen Ml und 86. Während der ersten Phase ist Leitung 50 über Verteiler 62, Leitung 94 und Ventil 53 mit Leitung 57 verbunden, welche zum Elektrolytvorratsbehälter 56 führt. Leitung 49 ist über Verteiler 62, Leitung 93 und Ventil 52 mit der Leitung 58 zur Unterdruckanlage 51 verbunden. Zu Beginn der zweiten Phase wird der Innenraum des Akkumulatorbehälters durch öffnen von Ventil «7 über die Leitungen 58, 93 und 49 belüftet. Während der Öffnungszeit des Ventils 87 saugt die zur Unterdruckanlage 51 gehörende Vakuumpumpe 98 durch Umschalten des Ventils 97 Luft aus der Atmosphäre. Gemäß Fig. 2b erhält das Batteriegehäuse daraufhin seine ursprüngliche Form zurück. Die verschiedenen Füllmengen führen zu einem unterschiedlich hohen Elcktrolytpegel in den einzelnen Zellen.

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vJl-lliaLj ι lg. i. it ι.ιΐί.ΐι.111 ut.1 Lv».niiwij(pvgvi in ui.li äußeren Zellen 81, 86 eine niedrigere Höhe als in den mittleren Zellen 83. 84. Der Füllkopf ist jedoch so ausgestattet, daß das Niveau des Elektrolyten auch in den äußeren Zellen 81, 86 stets oberhalb der unteren öffnung der Bohrung 46 des Füllrohres 2(1 liegt. Linie 71 zeigt die Höhe des vorgesehenen Elektrolytpegels an. Die schraffierten Flächen 70 stellen das Flüssigkeitsprofil der überschüssigen Elektrolytmengen dar, welche in der dritten Phase des Füllvorganges abgesaugt werden.

In der dritten Phase wird der Füllkopf gemäß Fig. 2c so weit angehoben, bis die untere öffnung der Bohrung 46 des Füllrohres 20 auf dem vorgeschriebenen Elektrolytniveau 71 liegt. Durch Anheben der Füllrohre 20 werden deren Dichtringe von den Behälteröffnungen entfernt. Gleichzeitig wird die Bohrung 46 des Füllrohres 20 über Leitung 50, Verteiler 62, Leitung 88, Ventil 90 und Leitung 89 mit der Leitung 58 zur Unterdruckanlage 51 verbunden. Mit Hilfe der Unterdruckförderung wird der überschüssige Elektrolyt so weit abgesaugt, bis die Füllhöhe das vorgeschriebene Niveau 71 erreicht. Während des Absaugvorganges findet ein Druckausgleich durch die nicht mehr abgedichteten Stopfenlöcher statt, so daß in allen Zellen ein gleichmäßiger Elektrolytpegel ohne Gehäusedeformation erzielt wird. Bis zum erneuten Beginn der ersten Phase wird der in der Unterdruckanlage 51 angesammelte Elektrolyt über Leitung 91 und Ventil 92 in den Elektrolytvorratsbehälter 56 zurückgeführt.

Die Fig. 3a und 3b zeigen eine erfindungsgemäße Elektrolytfüllvorrichtung, in Fig. 3c ist der mit dem Elektrolytfüllkopf verbundene Elektrolytverteiler dargestellt.

Gemäß Fig. 3a ist eine aus angetriebenen Walzen bestehende Rollenbahn 1 mit einstellbaren Führungsschienen 3, 4 versehen. Dabei ist Führungsschiene 4 gleichzeitig Träger der Pneumatikzylinder 5 und 6, welche in ihrer Anordnung zueinander auf die jeweiligen Batterieabmessungen einzustellen sind. Die Kolbenstange des Zylinders 6 ist mit einem Sperrhebel 7 versehen, der als Anschlag für die einlaufende Batterie 80 dient. Die Kolbenstange des Zylinders 5 besitzt ein Kniehebelspannelement 8, mit dem die Batterie spielfrei zwischen Sperrhebel 7 und Kniehebel-Spannelement 8 arretiert werden kann. Unter der Rollenbahn ist eine Auffangwanne 9 vorgesehen, durch welche möglicherweise überlaufender Elektrolyt aufgefangen wird.

Die Elektrolytfülleinrichtung besteht aus einem Hubgestell 14 mit Schlittenführung 13 und einer Schlitteneinheit 12, an die Elektrolytfüllkopf 34 montiert ist. Das Hubgestell 10 ist mit dem Gestell der Rollenbahn 16 fest verbunden. Zum Schutz gegen Korrosion durch den Elektrolyten ist die Schlittenführung 13 aus einem verschleißfesten Kunststoff hergestellt. Die Hubeinrichtung hat einen fest einstellbaren Hub, der in der Höhe über Handrad 17 verändert werden kann. Zur Ausführung des Hubes ist ein Pneumatikzylinder 64 mit der Schlitteneinheit 12 verbunden.

Zur Ausführung des Kurzhubes (Abheben des Elcktrolyt-Füllkopfes 34 zur Niveauregulierung in der Batterie) ist ein Kurzhubzylinder 66 mit verstellbarem Anschlag für unterschiedliche Hubhöhen verschiedenartiger Batterietypen vorgesehen. Der Kurzhubzylinder hebt die Schlitteneinheit 12 um eine

bene Höhe. An der Winkelkonsole der Kurzhubschlitteneinheit 14 ist die Verbindungsplatte 18 der Elektrolytfülleinheit angebracht. Der Elektrolytfüllkopf ist mit Rändelschrauben 33 versehen, die zur Arretierung der Abstände zwischen den Füllrohren 20 dienen. Zur besseren Übersicht ist die Elektrolytfülleinheit ohne Elektrolytzuleitungen und Elektrolytverteiler dargestellt. Am Hubgestell 10 befindet sich eine Tropfschalenbetätigung 15 mit Tropfschale 19 zur Aufnahme von möglicherweise aus den Füllrohren 20 laufender Elektrolyttropfen. Hinter der Rollenbahn 1 ist am Hubgestell die Unterdruckanlage 51 angebracht, welche einen Säureüberlaufbehälter und Vacuumerzeuger sowie Öl- und Sodavorlage zur Abscheidung von Säuretropfen im Luftstrom besitzt.

Fig. 3b zeigt eine Seitenansicht der Elektrolytfüllvorrichtung. Der Akkumulator 80 ist zwischen den Führungsschienen 3 und 4 arretiert. Die Elektrolytfüllvorrichtung befindet sich in ihrer oberen Position. Unterhalb der Elektrolytfüllrohre 20 ist Tropfschale 19 ausgefahren, um eventuell auslaufenden Restelektrolyten aufzufangen. Die Grundelemente 27 des Elektrolytfüllkopfes sind über die Leitungen 49 und 50 mit dem Elektrolytverteiler 62 verbunden. Der Elektrolytverteiler 62 ist über Leitung 93 mit dem in dieser Figur nicht dargestellten Ventil 52 verbunden und über Leitung 94 an das ebenfalls nicht dargestellte Ventil 53 angeschlossen. Die weitere Leistungsführung und die Funktion der Ventile ist an Hand dei Fig. 2a, 2b, 2c erläutert. Der in Auffangwanne 9 und Tropfschale 19 aufgefangene Elektrolyt wird über die Leitungen 95 und 96 abgeführt. Unterhalb der Auffangwanne 9 befindet sich der Motor 48 zum Antrieb der Rollenbahn 1.

Fig. 3 c zeigt eine Draufsicht des Elektrolytverteilers 62. Es ist jedoch nur die obere Ebene der Anschlüsse dargestellt. Unterhalb des Anschlusses für die Unterdruckleitung 93 ist der Anschluß für die zum Ventil 53 (gemäß Fig. 2a) führende Flüssigkeitsleitung 94 angeordnet. Auf der gegenüberliegender Seite des Elektrolytverteilers sind 6 Anschlüsse füi die zu den Elektrolytfüllköpfen führenden Absaugleitungen 49 vorgesehen. Unterhalb dieser Anschlüsse für die Absaugleitungen befinden sich ebenfalls 6 Anschlüsse für die Leitungen 50 der Füllrohre.

Fig. 4a zeigt eine Draufsicht der Elektrolytfülleinheit. Fig. 4b zeigt einen Querschnitt der Elektrolytfülleinheit längs der Linie A-A in Fig. 4a. Fig. 4c zeigt einen Querschnitt durch die Rändelschraube 32 längs der Linie B-B in Fig. 4a.

2b 04 622

In Fig. 4a sind die Oberteile der Führungszapfen 24 der Grundelemente des Elektrolytfüllkopfes erkennbar. Gemäß der Fig. 4a und 4c nimmt Grundplatte 21 die gesamte Fülleinheit auf, sie ist an der Winkelkonsole der Hubeinrichtung mittels Verbindungsplatte 18 befestigt. In der Grundplatte 21 befindet sichein Langloch 22 zur Aufnahme der Führungszapfen i 4. Unter der Grundplatte sind zwei mit jeweils einer Führungsnut versehene Führungsleisten 25, 26 mit dem Langloch 22 der Grundplatte fluchtend montiert. Sowohl in Grundplatte 21 als auch in den Führungsleisten 25, 26 wird der Bolzen 24 während einer Verstellbewegung geführt. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Einfüllstutzen 20 auch bei einer Verstellung ihrer Abstände auf einer Linie verbleiben.

Der Bund des Führungszapfens 24 ist rechteckig ausgeführt, um das Grundelement 27 des Elektrolytfüllkopfes gegen Verdrehung zu sichern. Mit Hilfe der Führungsleiste 28 soll verhindert werden, daß sich Führungsplatte 29 auf der Grundplatte 21 seitlich verschieben kann. Auf diese Weise sind die Elektrolytfüllköpfe gegen seitliche Verschiebungen gesichert. Die Führungsplatten 29, 30 sind identisch. Sie bilden die zweite Führungschablone für die Führungszapfen 24. Die Führungsplatten haben von innen nach außen fächerförmig angeordnete Langlöcher 31, in denen die Führungszapfen 24 geführt werden. Die Führungsplatten 29 und 30 werden gemäß Fig. 4c von Distanzleisten 32 auf Abstand gehalten. Die Führungsplatten 29, 30 sind als zweite Führungsschablone gegenüber der als erste Führungsschablone dienenden Grundplatte 21 verschiebbar. Mit Hilfe einer Rändelschraube 33 werden die Führungsplatten 29, 30 gegenüber der Grundplatte 21 arretiert.

Zur Verstellung der Führungsbolzen 24 wird diese Arretierung gelöst. Je nach Stopflochabstand der zu füllenden Batterie werden die Rändelschrauben 33 nach innen oder außen verschoben. Dabei werden die als zweite Führungsschablone dienenden Führungsplatten 29 und 30 nach innen oder außen mitbewegt. Führungsleiste 28 dient zur Sicherung gegen seitliche Verschiebung. Bei einer Verschiebung der Führungsplatten 29, 30 gegenüber der Grundplatte 21 werden die auf einer Linie im Langloch 22 geführten Führungsbolzen 24 durch die fächerförmig angeordneten Langlöcher 31 in ihrem Abstand zueinander verändert. Die Verstellung erfolgt stufenlos zwischen dem kleinsten und dem größten einstellbaren Abstand der Füllrohre 20. Die gewählte Einstellung ist durch Festziehen der Rändelschrauben 33 zu arretieren.

Im folgenden wird an Hand der Fig. 1 bis 4 der Arbeitsablauf erläutert. Die Batterie kommt zunächst von einer der Elektrolytfülleinrichtung vorgeschalteten Station und läuft, von den Führungsleisten 3, 4 seitlich geführt, in die Arretiervorrichtung ein. Beim Auftreffen auf den an der Kolbenstange des Pneumatikzylinders 6 befindlichen Sperrhebel 7 wird die Batterie zum Stillstand gebracht. Ein in Sperrhebel 7 befindlicher Endschalter schaltet Pneumatikzylinder 5 ein, welcher die Batterie mit einem von der Kolbenstange des Pneumatikzylinders betätigten Kniehebelspannelement 8 spielfrei arretiert. Während des Spannvorganges schaltet eine an der Kolbenstange angebrachte Nocke einen Endschalter, stoppt den Rollenbahnantrieb und bewirkt, daß die Tropfschalenbetätigung 15 die Tropfschale 19 unter den Füllrohren 20 abtransportiert. Nach Abschalten des Rollenbahnantriebes 48 wird die Elektrolytfülleinheit mit den Füllrohren 20 mittels einer Schlitteneinheit 12 auf die in der Arretiervorrichtung eingespannte Batterie 80 aufgesetzt und die Zelldeckellöcher mit Hilfe der Dichtungen 41 gegenüber der umgebenden Atmosphäre abgedichtet.

Nach Aufsetzen der Füllrohre 20 wird mit Hilfe einer Unterdruckpumpe über Leitung 49 Luft aus der Batterie abgesaugt und über Leitung50 Elektrolyt aus einem Behälter angesaugt, bis die Zellen der Batterie so weit gefüllt sind, daß der überschüssige Elektrolyt (Jurch eine seitlich im Einfüllstutzen des Elektrolytfüllkopfes befindliche Bohrung 47, die mit Leitung 49 verbunden ist. abfließt. Während dieses Füllvorganges werden die elastischen Behälterwände 79 der Batterie durch das in den Zellen entstandene Vacuum nach innen verbogen. Mit Hilfe eines Zeitrelais oder durch Abtastung des Elektrolytrückflusses (pneumatisch, elektrisch oder mechanisch) wird der Füllvorgang unterbrochen und die batterie über Ventil 87, Leitung 58, Ventil 52, Leitung 93, Verteiler 62 und Leitung 49 über Bohrung 47 belüftet. Die Vacuumpumpe wird dabei durch Ventil 97 vom übrigen System pneumatisch getrennt. Beim folgenden Druckausgleich kehren die während des Füllvorganges nach innen gezogenen elastischen Behälterwände 79 der Batterie in ihre ursprüngliche Ausgangsstellung zurück. Gleichzeitig senkt sich der Elektrolytspiegel entsprechend dem Einfall der Seitenwände um die Volumenverdrängung in den einzelnen Batteriezellen ab.

Nach Belüftung der Batterie werden die Füllrohre 20 des Elektrolytfüllkopfes mit Hilfe des Kurzhubzylinders 66 so weit angehoben, bis sich die unteren Bohrungen 46 der Einfüllstutzen 20 verbunden mit Leitung 50 auf dem vorgeschriebenen Füllniveau 71 befinden. In dieser Stellung werden die Ventile 52 und 53 geschlossen und Ventil 90 geöffnet. Das an der Unterdruckanlage befindliche Ventil 87 wird geschlossen und die Vacuumpumpe 98 über Ventil 97 wieder mit dem Leitungssystem verbunden. Sodann wird der überschüssige Elektrolyt aus der Batterie über Bohrung 46 und die Leitungen 50, 94, 88, 89 und 58 zum Elektrolytüberlaufbehälter der Unterdruckanlage 51 abgesaugt. Der Druckausgleich in den Zellen erfolgt durch die jetzt offenen Einfüllöcher der Batterie. Sobald das Füllniveau erreicht ist, was entweder über ein Zeitrelais vorbestimmt oder über ein Tastelement in Leitung 50 festgestellt werden kann, wird der Absaugvorgang beendet. Das Tastelement mißt die Füllhöhe elektrisch; es ist jedoch auch möglich, pneumatische oder mechanische Tastelemente vorzusehen.

Nach Beendigung des Absaugvorganges werden die Füllrohre 20 durch Hochfahren der Schlitteneinheit 12 von der Batterie abgehoben. Der im Elektrolytüberlaufbehälter der Unterdruckanlage 51 angesammelte Elektrolyt wird durch Öffnen des Ventils 92 über Leitung 91 in den Elektrolytbehälter 56 zurückgeführt. Nach Erreichen der oberen Endstellung fährt die Kurzhubschlitteneinheit 14 wieder nach unten. Die Batterie wird von den Pneumatikzylindern 5 und 6 durch Zurückfahren von Sperrhebel 7 und von Spannelement 8 freigegeben. Gleichzeitig wird eine Tropfschale unter die Einfüllstutzen 20 gebracht, um eventuell ausfließende Elektrolyttropfen aufzufangen. Durch Zurücknahme des Sperrhebels 7 wird Rollbahnantrieb 48 eingeschaltet und die Batterie zur nächsten Station weiterbefördert. Von der weiterlau-

fender) Batterie wird ein an der Rollenbahn angebrachter Endschalter betätigt, der Pneumatikzylinder 6 eingeschaltet, und von diesem wird der Sperrhebel 7 in Anschlagposition gebracht. Die nachfolgende Batterie wird daraufhin von der vorgeschalteten Station freigegeben und kann zur Arretierung einlaufen.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die verhältnismäßig einfache Umrüstung zur Anpassung an verschiedene Akkumulatoreiitypen. So kann beispielsweise für alle 12-VoIt-Batterien mit einreihiger Stopfenanordnung der gleiche Füllkopf benutzt werden.

Zur Umrüstung sind folgende Arbeitsgänge notwendig:

a) die Fülleinheit mit den Füllrohren 20 wird nach unten gefahren, die Tropfschale 19 nach hinten gebracht,

b) Schlitteneinheit 12 wira mit Handrad 17 so weit verstellt, daß die zu füllende Batterie auf Rollenbahn 1 unter den Füllrohren 20 arretiert werden kann,

c) Führungsschiunen 3 und 4 sowie Pneumatikzylinder 5 und 6 werden gelöst,

d) eine Batterie des Typs, auf den umgerüstet werden soll, wird auf der Rollenbahn 1 unter den Füllrohren 20 bereitgestellt,

e) die Rändelschrauben 33 werden gelöst, der Elektrolytfüllkopf wird von Hand abgesenkt und beim Einführen der Füllrohre 2(11 in die Stopfenlöcher der Batterie deren erforderlicher Abstand eingestellt. Diese Stellung wird durch Arretierung der Rändelschraube 33 blockiert,

f) die Führungsschienen 3 und 4 und Pneumatikzylinder 5 und 6 werden an die Batterie herangeführt und arretiert,

g) mit Handrad 17 wird Schlitteneinheit 12 so weit herabgefahren, daß die Dichtringe 41 mit leichtem Andruck auf den Stopfenlöchern der Batterie aufliegen.

h) mit Handrad 63 wird an einer Skala die Hublänge der Kurzhubschlitteneinheil 14 nach gefordertem Füllniveau eingestellt,
i) der Füll Vorgang wird ausgelöst.

Hierzu 4 Blatt Zeichnuiii.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur gleichzeitigen Elektrolytfüllung mehrerer Zellen von elektrischen Akkumulatoren mit Kunststoffgehäuse auf eine vorgegebene Füllhöhe, wobei durch Unterdruckerzeugung Elektrolyt in den Behälter eingebracht und durch Absaugen auf einem vorgegebenen Pegel gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter in einer ersten Phase überfüllt wird, daß in einer zweiten Phase der Innenraum des Behälters gelüftet wird und die elastischen Behälterwandungen in ihre Ausgangslage rückverformt werden und daß in einer dritten Phase bei atmosphärischem Druck im Innenraum des Behälters der Elektrolyt auf die vorgegebene Füllhöhe abgesaugt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Behä'leröffnungen einführbare Füllrohre (20) mit jeweils zwei Bohrungen (46,47) vorgesehen sind, deren Ausgangsöffnungen auf verschiedener Höhe liegen und daß die Füllrohre einen Dichtring (41) besitzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (46, 47) der Füllrohre mit einer Ventilsteuerung verbunden sind, durch die sie wechselweise an einen Elektrolytvorratsbehälter (56) und an eine Unterdrackanlage (51) anschließbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rollenhahn (1) mit Arretiervorrichtung zur Aufnahme des Akkumulators vorgesehen ist, daß die Füilrohr»; (20) senkrecht zur Fläche der Rollbahn (1) verschiebbar sind und daß die Abstände der Füllrohre zueinander kontinuierlich veränderbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei übereinanderliegende Führungsschablonen zur Aufnahme der Füllrohre (20) vorgesehen sind, daß eine als erste Führungsschablone dienende Grundplatte (21) mit einem Langloch (22) versehen ist und daß eine zweite und dritte Führungsschablone (29, 30) senkrecht zu dem Langloch (22) verschiebbar ist, wobei die zweite und dritte Führungschablone (29, 30) eine der Zahl der Füllrohre entsprechende Anzahl von fächerförmig angeordneten Langlöchern (31) besitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die als erste Führungsschablone dienende Grundpaltte (21) zwischen den verschiebbaren Führungsschablonen (29, 30) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den fächerförmigen Langlöchern (31) gleiche Winkelabstände vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung aus verstellbaren Führungsschienen (3,4) und den mit den Führungsschienen verbundenem Sperrhebel (7) und Spannelement (8) besteht.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Elektrolytfüllung mehrerer Zellen von elektrischen Akkumulatoren mit Kunststoffgehäuse auf eine vorgegebene Füllhöhe, wobei durch Unterdruckerzeugung Elektrolyt in den Behälter eingebracht und durch Absaugen auf einem vorgegebenen Pegel gehalten wird.

Aus der DD-PS 68541 ist es bekannt, in AkkumulatorenbehäHern einen Unterdruck zu erzeugei, wodurch der flüssige Elektrolyt in den Behälter einströmt. Zu diesem Zweck wird ein Füllgeschirr manuell auf die Entlüftungsöffnungen des Sammlers aufgesetzt, so daß Füllrohre in den Behälter hineinragen. Durch eine Dichtung wird der luftdichte Ab-Schluß zwischen Füllrohr und der Einfüllöffnung des Sammlers hergestellt. Das Füllrohr enthält einen Luftkanal zur Unterdruckerzeugung im Akkumulatorenbehälter und einen Flüssigkeitskanal, durch weichen der Elektrolyt strömt. Der Elektrolytstand im Akkumulator wird durch die Eintauchtiefe des Füllrohres vorgegeben. Das Füllgeschirr ist den Sammlertypen entsprechend angepaßt. Das in der DD-PS 68541 beschriebene Füllgeschirr wird manuell betätigt und ist über dem Sammler arretierbar. Das Füllgeschirr ist den Sammlertypen entsprechend angepaßt bzw. bei extremen Abweichungen auswechselbar.

Aus dem DE-Gbn\ 7108322 ist eine Vorrichtung zum Füllen von Akkumulatoren mit Säure bekannt. Die Vorrichtung besitzt zwei ineinander geführte säurebeständige Rohre, welche auf den Füllöffnungsrand des Akkumulators aufsetzbar und in axialer Richtung verschiebbar sind. Ein Rohr ist mit einer an einem Elektrolytvorratstank angeschlossenen Saugleitung verbunden, das andere Rohr mit einer Vakuumleitung. Die Füllhöhe wird durch die Länge des in den Akkumulatorenbehälter hineinragenden Vakuumrohrcs vorgegeben.

Die GB-PS 704515 beschreibt eine Vorrichtung, nach der der Akkumulatorenbehälter zunächst überfüllt und anschließend auf (Sie gewünschte Flüssigkeitshöhe abgesaugt wird. Der Elektrolyt wird dabei durch Druck auf einen Plastikbehälter eingefüllt. Die Überfüllung erfolgt bei Überdruck; anschließend wird durch Expansion des Ballons Unterdruck im Füllrohr erzeugt und der Elektrolyt bis zur Flöhe der Mündung des Füllrohres abgesaugt.

In der US-PS 3 249132 ist die Ekktrolytf üllung von Akkumulatorenbehältern durch Erzeugung von Unterdruck im Inneren des Akkumulaitorengehäuses beschrieben. Zu diesem Zweck werden in die Behälteröffnungen Füllrohre eingeführt, dia jeweils mit einer Elektrolytzuführungsleitung und einer Absaugleitung versehen sind. Die Absaugleitung ist mit einer Ventilkugel versehen, die bei Elektrolyteintritt die Saugwirkung aufhebt. Sobald der Elektrolylpegel bis zur Höhe des Absaugrohres angestiegen ist, v/erden Elektrolytpartikel in die Unterdruckleitung mitgerissen, und die unter Einfluß des Vakuums auf die Ventilkugel ausgeübte Kraft wird reduziert. Als Folge dominiert die auf die Kugel ausgeübte Federkraft, die. Kugel wird in die obere Position geschoben. Es gellangt somit atmosphärischer Druck in die Absaugleilung. Der Elektrolytfüllvorgang wird beendet. Nach Beendigung fließt die in der Leitung befindliche Säure unkontrolliert in die Batterie zurück.

Mit Hilfe der bekannten Vorrichtungen lassen sich bei Akkumulatorenbehältern mit verhältnismäßig starren Wänden Elektrolytfüllstandhöhe durch Ein-