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Die Erfindung offenbart einen Deckel aus Kunststoff für
Akkumulatoren, der insbesondere geeignet ist, die Verformng der Pole
aufzunehmen.
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Es ist eine bekannte Tatsache, daß bei Bleiakkumulatoren der Deckel
jeder Zelle die Dichtheit garantieren muß, um das im Akkumulator
enthaltene Elektrolyt davor zu bewahren, aus der Batterie selbst
auszulaufen und daß er auch das Verlängern des positiven Pols, der
auf Grund des gut bekannten elektrochemischen Phänomens länger wird,
erlauben muß.
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Es ist daher wichtig, daß die Verlängerung des positiven Pols
gestattet wird, sodaß der Pol selbst davon abgehalten wird, so gegen
den Deckel zu drücken, daß er sein Aufbrechen verursacht und das
Überlaufen des Elektrolyts folgt.
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Die Bedeutung der Möglichkeit des Deckels ohne Schaden die
Verlängerung des positiven Pols auf zunehmen, wird insbesondere bei
industriellen Akkumulatoren augenscheinlich, wo die Verlängerung der
Pole beachtlicher ist, da die Zellen eine Höhe erreichen können, die
650 mm Übersteigt.
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Tatsächlich kann die Verlängerung des positiven Pols aufgrund des
Alterns von 0,5 bis 2% der Anfangslänge variieren und es ist daher
verständlich, daß die Spannungen, welche auftreten, wenn dem
positiven Pol nicht erlaubt ist, sich zu verlängern, leicht zu einem
Löslösen des Deckels vom Behälter an dem er befestigt ist, oder zum
Aufreißen des Deckels selbst führen.
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Das italienische Patent IT-A 1 168 598 wurde im Namen des gleichen
Erfinders registriert und offenbart einen Deckel für Akkumulatoren,
der eine spezielle konkave Form aufweist, welche geeignet ist, die
Elastizität und die Verlängerung der Pole zu garantieren, selbst in
dem Fall, daß die Deckel eine begrenzte Breite im Vergleich zu ihrer
Länge haben, sodaß der oben genannte Nachteil beseitigt wird.
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Dieser Deckeltyp weist jedoch Grenzen in der Elastizität auf, wenn
die Breite beträchtlich im Verhältnis zur länge des Deckels selbst
verringert ist, wie es zB. der Fall ist, bei Standarddeckeln des
Typs 2PzS gemäß der DIN Norm 43595.
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Eine andere Art der Lösung besteht in einem um die Pole vorhandenen
konkaven Bereich des Deckels, welcher Bereich aus verschiedenen
Durchmessern mit umgekehrten Konussen besteht, die nach unten hin
schmäler werden und eine Dicke haben, welche schmäler als die Dicke
des Deckels ist, sodaß um jeden Pol ein flexibler Bereich vorhanden
ist, der dem positiven Pol aufgrund der elastischen Deformation der
konkaven Wand erlaubt, sich zu verlängern.
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Die GB-A 20 87 637 offenart einen Deckel, bei dem die Elastizität
um die Pole durch konzentrische Ringe erzielt wird.
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Da diese Arten von Lösung einen beachtlichen Platz um den
Durchmesser der Polerstreckung einnehmen, sind die ebenfalls nicht für jene
Typen von Batterien verwendbar, bei denen die Breiten der Deckel im
Bezug auf ihre Längen stark reduziert sind.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde ein Versuch unternommen, bei
dem der Nutzdurchmesser des Pols zugunsten des konkaven Bereichs um
denselben verringert wurde. Jedoch weist dies den Nachteil einer
höheren Intensität von elektrischer Energie und daher ein erhöhtes
Aufheizen der Pole selbst mit einem folgenden Energieverlust auf.
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Die EP O 310 946 desselben Anmelders offenbart einen Deckel, in
welchen die elastische dehnbare flexible Zone um jeden Pol aus einer im
wesentlichen rohrförmigen Membran, die sich vom Öffnungsrand in das
Innere des Akkumulatorgehäuses erstreckt.
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Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten
Nachteile zu beseitigen und einen Deckel für Bleiakkumulatoren zu
offenbaren, bei dem die die Pole aufnehmenden Sitze geeignet sind,
die Verlängerung der Pole aufzunehmen.
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Der dargelegte Zweck wird erfüllt, während der Deckel flach um den
Pol gehalten wird, sodaß kein großer konkaver Bereich um den Pol
vorhanden ist, welcher elastischen Verformungen unterzogen werden
könnte.
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Alle oben genannten Zwecke und andere werden im folgenden näher
erklärt und durch den Deckel gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1
erreicht.
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Vorteilhafterweise sind erfindungsgemäß der stellring und die
elastische Blende gemeinsam mit dem Deckel und als Einheit mit
demselben aus Kunststoffmaterial geformt.
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In einer Ausführung der Erfindung wird die Bleihülse, welche den Pol
aufnimmt, während des Formprozesses des Deckels in diesen
eingebracht und darin blockiert.
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In einer anderen Ausführung wird diese Hülse am Stellring mittels
Dichtringen festgelegt.
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Der weitere Anwendungsumfang der vorliegenden Erfindung wird aus der
im folgenden gegebenen detaillierten Beschreibung ersichtlich, die
sich auf drei verchiedene Ausführungsformen der Erfindung bezieht.
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Jedoch soll verstanden werden, daß die detaillierte Beschreibung und
das spezielle Beispiel, da sie als bevorzugte Ausfühung der
Erfindung bezeichnet werden, nur zum Zwecke der Illustration gegeben
werden, da verschiedene Änderungen und Modifikationen im Geiste und im
Rahmen der Erfindng für den Fachann aus dieser detaillierten
Beschreibung und den Zeichnungen offensichtlich werden, wobei
Fig.1 im Querschnitt einen Teil des Deckels gemäß der Erfindung mit
dem Pol ist, welcher von einem mit einer elastischen Blende
ausgestatteten Stellring umgeben ist; Fig.2 eine Variation der Ausführung
des Stellrings und der elastischen Blende aus Fig. 1 darstellt;
Fig. 3
eine andere Variation der Ausführungsform der Erfindung ist, Fig.4
eine perspektivische Ansicht des Deckels gemäß der Erfindng zeigt,
welcher mit einem Behältnis für Akkumulatoren verbunden ist.
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Mit Bezug auf die oben genannten Figuren und mit besonderem Bezug
auf Fig.4 kann man beobachten, daß der Deckel, der Akkumulatoren,
welcher in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet ist, eine Oberfläche 2
aufweist, an der zwei Öffnungen 3 für den Durchgang der Pole 4 und
eine zentrale Öffnung 5 für das Auffüllen des Elektrolyts vorhanden
sind.
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Jede Öffnung 3 weist wie man im Querschnitt der Fig.1 erkennen kann,
einen Stellring 6 aus Kunststoff auf, der eine zylindrische äußere
Oberfläche und in seinem Inneren einige kreisförmige Vorsprünge 7
hat, welche die Verankerung der Bleihülse 8 bilden, welche in den
Deckel 1 während des Formprozesses des thermoplastischen Materials,
aus welchen der letztere gemacht ist, eingebracht wurde.
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Der Stellring 6 weist einen äußeren Durchmesser auf, welcher nahezu
gleich dem Durchmesser der Öffnung 3 ist und er weist an seinem
Boden eine abgeschrägte zentrale Öffnung auf, in welche der Pol 4
eingebracht wird und durch welche er hindurchgeht, wobei der Pol durch
Anschweißen an die innere zylindrische Oberfläche der Hülse 8
festgelegt wird.
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Der Stellring 6 ist mit der Oberfläche 2 des Deckels durch eine
elastische Blende, bezeichnet mit 10, verbunden, welche an einem
tieferen Punkt 11 mit dem Stellring und an einem höheren Punkt 12 mit dem
Rand der Öffnung 3 des Deckels 1 verbunden ist.
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Es ist offensichtlich, daß während des Alterungsprozesses der
Batterie der positive Pol 4 sich ausdehnt, sodaß seine Länge zunimmt und
nach außen drückt, sodaß die elastische Blende 10 ihre Krümmung
vergrößert und der Stellring 6 dem durch die Ausdehnung des Poles 4
verursachten Schub folgend sich vertikal bewegt.
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Diese Bewegung findet statt, ohne irgendwelche Verformungen der
Oberfläche 2 des Deckels 1 zu verursachen, so daß die Ebenheit der
genannten Oberfläche unverändert bleibt.
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Fig.2 zeigt die gleiche Ausführungsform, soweit sie den Stellring,
welcher die Hülse hält, und die Blende, welche mit dem Stellring und
der Oberfläche des Deckels verbunden ist, betrifft.
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Die einzige Veränderung betrifft die mit 15 bezeichnete Hülse,
welche, im Falle der Fig.2, nach dem Formen des nun mit 20 bezeichneten
Deckels eingebracht wird. In diesem Fall kann die Hülse 15 in den
Stellring 21 durch seinen oberen Bereich nach dem Formprozeß des
Deckels eingebracht werden und dann durch den 0-Ring 22 festgelegt
werden.
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Im Falle der Fig.2 wird der Pol 23 in die Hülse 15 geschraubt und
die Dichtung zwischen dem Elektrolyt, welches im Inneren des
Behälters vorhanden ist und dem Pol ist durch die Anwesenheit des O-
Ringes 24, des O-Ringes 22 und durch das Anliegen der flachen
Oberfläche 26 des Pols an der Hülse 15 nach dem Aufschrauben garantiert.
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Im Falle der Fig.1 ist die Dichtung durch das Verschweißen am Umfang
zwischen dem Rand 13 der Hülse und dem Pol 4 garantiert. Fig.3 zeigt
eine andere Ausführungsform der Erfindung, welche die elastische
Blende betrifft, die in diesem Fall die Form eines Faltenbalges mit
einer vertikalen Achse hat und mit 35 bezeichnet ist.
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Diese Blende wird ebenfalls durch Formen von Kunststoffmaterial
zusammen mit dem Stellring 31 und dem Deckel 30 hergestellt.
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Insofern als der Pol 33 und die Hülse 34, die den Pol aufnimmt,
betrifft, kann das was in Fig. 2 beschrieben und dargestellt ist,
angewendet werden. Es ist verständlich, daß im Falle von Fig. 3 die
elastische Blende, die darin dargestellt ist und die Form eines
Faltenbalges hat, ebenfalls die notwendige Elastizität garantiert,
damit der Stellring 31 fähig ist, dem Pol 33 in seiner vertikalen
Verschiebung
zu folgen, ohne daß irgendeine Verformung der flachen
Oberfläche 32 des Deckels 30 auftritt.
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Es wird darauf hingewiesen, daß in allen Ausführungen die Stellringe
äußere Durchmesser haben, die nahezu gleich den Durchmessern der
Öffnungen sind, die im Deckel für den Durchgang der Pole vorgesehen
sind, so daß eine Aufnahme der Verformung des Pols in einer Öffnung
erzielt wird, die nahezu den gleichen Durchmesser wie die Hülse hat
und dabei das Brechen des Deckels verhindert und die Ebenheit des
Deckels selbst nicht gefährdet wird.
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Auf Basis dessen was beschrieben wurde, ist es leicht zu verstehen,
wie die Erfindung alle angegebenen Zwecke erfüllt.
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Es ist offensichtlich wie die durch die Erfindng vorgeschlagene
Lösung die perfekte Ausdehnung des positiven Pols garantiert, selbst
in Deckeln, bei denen die Breite nur leicht den Durchmesser des Pols
selbst übersteigt.
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Während der Herstellungsphase können Änderungen konstuktiver Natur
vorgenommen werden, es ist jedoch einsichtig, daß solche Änderungen
den Rahmen der Erfindung, wie sie in der Folge beansprucht wird,
nicht übersteigen.