DE1099018B - Zusammengesetzte ringfoermige Abdichtung zum Abdichten eines galvanischen Elementes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Abdichtungsring, um ein galvanisches Element radial abzudichten, insbesondere ein galvanisches Element mit einem alkalischen Elektrolyten.

Viele Jahre standen sogenannte leckdichte Zellen zur Verfügung, doch bewahrte keine dieser Zellen den Elektrolyt tatsächlich erfolgreich für lange Zeiträume. Das Entweichen von Elektrolyt zur Außenseite des Zellbehälters ist insbesondere im Falle eines Elements ein Problem, das einen ätzalkalischen Elektrolyt enthält, der so ziemlich der schwierigst abzudichtende ist, da sich nicht nur der Elektrolytvorrat innerhalb des Elements vermindert, sondern noch Gefahr heraufbeschworen wird, wenn das Element gehandhabt wird.

Es wurde schon eine Methode zum Abdichten von *5 alkalischen Elementen vorgeschlagen, in der zur Bewirkung des lecksicheren Abdichtens ein Dichtungsring aus einem harten, dielektrischen, thermoplastischen Werkstoff, wie dem unter dem Handelsnamen Nylon bekannten Produkt, das gegen ein Fließen in der Kälte beständig ist, sowie ein Deckel für den Zellbehälter vorgesehen ist. Der Dichtungsring ist zwischen der Zellbehälterwandung und dem Rand des Zelldeckels abstützend dort angeordnet, und das tatsächliche Abdichten der Zelle wird durch radiales Zusammendrükken des Dichtungsringes zwischen dem Behälter und dem Zelldeckel unter einer hohen radialen Kraft bewirkt, die im wesentlichen äquivalent der Streckgrenze des Metalls, aus dem der Behälter hergestellt ist, aber nicht größer als diese ist.

Der Ausdruck Kaltfluß, wie er in den vorliegenden Unterlagen verwendet wird, bezieht sich auf die allmähliche Verformung eines Werkstoffs, die auftritt, wenn der Werkstoff einer konstanten Belastung bei Raumtemperatur unterworfen wird. Werkstoffe, die sich sehr wenig verformen oder nur, wenn große Kräfte ausgeübt werden, und die sich nicht ständig weiterverformen oder kriechen, wenn die Kraft eine beträchtliche Zeitdauer ausgeübt wird, sollen gute Eigenschaften des Kaltflusses haben. Letzterer hat eine im allgemeinen senkrecht zur ausgeübten Belastung verlaufende Richtung.

Der vollständige Erfolg der oben geschilderten Methode zum Verhüten des Austretens von Elektrolyten kann indessen auch von der Glätte der berührten Metalloberflächen, insbesondere der Glätte des Zellbehälters, abhängen. Der übliche, billige, gezogene oder stranggepreßte oder gespritzte Metallbehälter, der Verwendung findet, kann während der Herstellung in gewissem Umfang gerieft oder gekratzt oder abgeschürft werden. Wird ein genügend harter Dichtungsring verwendet, um dem Einschneiden und Verformen unter einer hohen radialen Zusammendrückung zu widerstehen, ist der gewöhnliche Metallbehälter üblicher-Zusammengesetzte ringförmige

Abdichtung zum Abdichten
eines galvanischen Elementes

Anmelder:

Union Carbide Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. November 1958

John Leslie Sanderson Daley,

Bay Village, Ohio (V. St. Α.),

ist als Erfinder genannt worden

weise jedoch nicht stark genug, um im Dichtungsring den Grad an Zusammendrückung zu erhalten, der erforderlich ist, um die Unvollkommenheit im Becher oder Topf auszufüllen, so daß Elektrolytleckwege bestehen.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein zusammengesetzter Abdichtring zum radialen Abdichten eines galvanischen Elements verwendet, der eine ringförmige Abdichtung aus hartem thermoplastischem Werkstoff aufweist, der gegen Kaltfluß beständig ist und an mindestens dem Teil seiner Oberfläche, die den Deckel und den Behälter der Zelle berührt, eine dünne Beschichtung aus einem weichen Werkstoff besitzt, der durch den in der Zelle verwendeten Elektrolyt nicht zerstörend beeinflußt wird. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht eines radial abgedichteten galvanischen Elements mit einem Abdichtring gemäß den wesentlichen Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 bis 4 Ansichten anderer Ausführungsformen des Abdichtringes nach der Erfindung und

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht einer weiteren Ausführungsform des neuen Abdichtringes.

In den Zeichnungen bedeuten gleiche Bezugsziffern oder -zeichen bei allen Ansichten ähnliche oder gleiche Teile. Die zusammengesetzte Abdichtung gemäß der Erfindung weist einen im allgemeinen L-förmigen di-

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elektrischen Abdichtungsring 10 aus einem plastischen Werkstoff aus einem Polyamid, z. B. aus dem unter dem Handelsnamen Nylon bekannten Werkstoff auf, der gegen Kaltfluß beständig ist, wobei der Ring an mindestens einem Teil seiner Oberfläche eine dünne Beschichtung oder Überzug 12 aus einem weicheren Werkstoff aufweist. Gemäß Fig. 1 kann der dünne Überzug 12 nur an den abdichtenden Oberflächen zwischen dem Abdichtring 10 und dem Metallbehälter 14 und dem Metalldeckel 16 vorgesehen sein, wenn die Zelle durch radiales Zusammendrücken dicht verschlossen wird. Der dünne Überzug 12 a kann außerdem auf der ganzen Oberfläche des Dichtringes 10 vorhanden sein, wie aus Fig. 2 ersichtlich, wo der Überzug ebenfalls aus einem dielektrischen Werkstoff bestehen soll, oder die zusammengesetzte Abdichtung nach der Erfindung kann auch, wie aus Fig. 5 hervorgeht, einen harten plastischen Ring 10 aufweisen, der im allgemeinen einen L-förmigen Querschnitt besitzt und dicht in einem äußeren Ring 12 d aus weicherem Werkstoff ruht, und in dem seinerseits wieder ein innerer Ring 12 e ebenfalls aus weicherem Werkstoff eingeschachtelt ist. Die weichere Schicht 12 b kann außerdem auf den abdichtenden Oberflächen des harten Dichtringes 10 als Ringe mit kreisförmigem Querschnitt gemäß der Fig. 3 vorgesehen sein. Die zusammengesetzte Dichtung nach der Erfindung trägt außerdem erfolgreich dazu bei, ein Austreten des Elektrolyten aus einem alkalischen, galvanischen Element zu verhindern, wenn der weichere Werkstoff 12 c nur auf einer der abdichtenden Oberflächen der Abdichtung vorhanden ist, wie aus Fig. 4 hervorgeht; dies trifft insbesondere zu, wenn der weichere Werkstoff auf der das Gehäuse abdichtenden Oberfläche vorhanden ist und das Gehäuse als negativer Pol dient.

Bei einer anderen Ausführung kann die Schicht aus weicherem Werkstoff anfänglich auf den berührenden Oberflächen des Metallbehälters 14 und Metalldeckels 16 statt auf den berührenden Oberflächen der harten Abdichtung 10 vorgesehen sein.

Der weichere Werkstoff braucht nur in einer so geringen dicken Schicht vorhanden zu sein, so daß er sich in die Ritzen und Unvollkommenheiten der Metallteile hineinquetschen läßt und dort vom härteren plastischen Werkstoff abgeschlossen wird. Die auf die z. B. ringförmige Abdichtung ausgeübte radiale Kraft kann so hoch sein, wie es der harte plastische Werkstoff und die Metallteile zulassen, und die Kraft, die von dem ätzalkalischen Elektrolyt ausgeübt wird, wenn dieser aus der Zelle zu entweichen sucht, reicht nicht aus, um den weicheren Werkstoff unter einer solchen Belastung zu bewegen, weil das Material eine solch dünne Lage oder Schicht bildet.

Eine Asphaltschicht mit einer Dicke zwischen 0,0076 und 0,076 mm auf einer Rückwand aus einem Werkstoff, wie z. B. dem unter dem Handelsnamen Nylon bekannten Werkstoff, ist eine zweckentsprechende zusammengesetzte Abdichtung. In gleicher Weise läßt sich eine Lage oder Schicht eines Polyvinyls oder Polyäthylens aufsprühen oder auf das Nylon aufbringen, was z. B. aber auch durch Tauchen oder Anbringen gesonderter Teile geschehen kann.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Zusammengesetzte ringförmige Abdichtung zum Abdichten eines galvanischen Elementes, gekennzeichnet durch einen Abdichtungsring (10) aus hartem thermoplastischem Werkstoff, der gegen Kaltfluß beständig ist und mindestens auf dem Teil seiner Oberfläche, welche den Deckel (16) und den Behälter (14) des Elementes berührt, eine dünne Abdeckung (12) aus einem weichen Werkstoff besitzt, der durch den in dem Element verwendeten Elektrolyt nicht zerstörend beeinflußt wird.

2. Zusammengesetzte Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der harte, thermoplastische Werkstoff für den Abdichtungsring ein Polyamid ist.

3. Zusammengesetzte Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weiche, abdeckende Werkstoff Asphalt, ein Polyvinyl oder Polyäthylen ist.

4. Zusammengesetzte Abdichtung nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weiche, abdeckende Werkstoff eine Dicke hat, die zwischen 0,0076 und 0,076 mm liegt.

5. Zusammengesetzte Abdichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weiche, abdichtende Werkstoff den harten, thermoplastischen Abdichtungsring völlig umschließt.

6. Zusammengesetzte Abdichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weiche, abdeckende Werkstoff ein Ring mit kreisförmigem Querschnitt (12 V) in dem harten,

■" thermoplastischen Abdichtungsring (10) an den abdichtenden Oberflächen zwischen dem Abdichtring und dem Metalldeckel und Behälter ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 315 710;
USA.-Patentschrift Nr. 2 710 887.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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