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Stand der Technik
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Die Erfindung bezieht sich auf Akkumulatorenverschlüsse aus Kunststoff und/oder aus Kunststoffderivaten.
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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen abdichtenden Akkumulatorenverschluss aus Kunststoff, der bei Akkumulatoren verwendet wird, die einen sekundären oberen Verschluss auf dem Grundkörper aufweisen, der als Akkumulator mit abgedichtetem System bezeichnet wird und keine Wartung benötigt.
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Hintergrund des Stands der Technik
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Heutzutage sind Akkumulatoren ohne Wartung, die in Fahrzeugen eingesetzt werden, häufig verwendete Ausführungsformen. Die genannten, keine Wartung erfordernden Akkumulatoren sind mit einem sekundären Verschluss auf dem Grundkörper versehen. Die Bezeichnung als wartungsfreier Akkumulator kommt daher, dass der genannte sekundäre obere Verschluss vom Benutzer nicht abgenommen werden kann und daher keiner Wartung unterworfen ist.
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Bei der Herstellung von Akkumulatoren, bei denen keine Wartung notwendig ist, wird Bleioxidpaste und Additivpaste, die die Eigenschaft der Platte festlegt, auf die Stahlgitter aufgebracht, fixiert und getrocknet, um die Platten zu bilden.
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Die Platten werden in Gruppen angeordnet und Separatoren werden zwischen diesen angeordnet, und dann werden sie in den Zellen auf dem Grundkörper platziert. Ein Akkumulator besteht aus 6 Zellen auf seinem Grundkörper. Die Zellen werden miteinander durch ein Punktschweißverfahren verbunden, so dass ein Betrieb möglich ist, bei dem Energie in den Zellen gespeichert wird, wie bei in Reihe geschalteten Batterien.
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Nach diesem Vorgang wird ein Grundkörperverschluss auf den Grundkörper geklebt, indem mit Hilfe einer heißen Platte (220 bis 260°C) Kunststoff geschmolzen wird. Dichtungstests und Leckagetests werden ausgeführt, und wenn der Akkumulator die Tests besteht, wird destilliertes Wasser und verdünnte Schwefelsäure bis zu etwa 23° Baume als Elektrolyt aufgefüllt, und eine anfängliche Ladung wird durchgeführt.
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Nach dem Ladevorgang wird der Akkumulator in einer Spülmaschine gespült, da der Grundkörperverschluss mit restlicher Säure verschmutzt ist, und wird mit Luft getrocknet. Um den sekundären Verschluss wieder auf den Grundkörperverschluss zu kleben, sollten die Oberflächen sauber und frei von Säure sein.
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Dann werden der sekundäre Verschluss und der Grundkörperverschluss durch Schweißen mit einer heißen Platte miteinander verklebt. Eine separate Vorrichtung wird für diesen Vorgang verwendet. Diese Maschinen sind PLC-gesteuerte Maschinen aus rostfreiem Stahl und sind daher beträchtlich kostenaufwändig.
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Die Maschinen, die beim Vorgang des Aufbringens der Verschlüsse verwendet werden, haben eine Belegung von Platz im Herstellungsbereich sowie auch Verluste an Zeit, Wasser und Druckluft für den Spülvorgang zur Folge. Die Ausgaben, die für die Reinigung des Wassers anfallen, das beim Reinigen von Säure verwendet wird, und auch für Luft, sowie das Spülmittel und die nachteiligen Auswirkungen, die durch derartige Faktoren in der Umwelt auftreten, sind andere deutliche Nachteile. Die Chemikalien, die verwendet werden, um die Säure abzureinigen, und Säuren, die man abzureinigen versucht, haben negative Auswirkungen auf die Gesundheit der Mitarbeiter zur Folge, und aus diesem Grunde müssen die Mitarbeiter, die diese Arbeiten ausführen, sich in regelmäßigen Abständen Untersuchungen unterziehen.
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Darüber hinaus bedeutet jeglicher Fehler, der während des genannten Schweißvorgangs auftritt, den Ausschuss eines vollständigen Akkumulators, was sich in einem Verlust an Kapital des Herstellers niederschlägt.
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Im Stand der Technik offenbart die europäische Patentanmeldung mit der Nr.
EP 1 589 596 eine Ausführungsform eines Verschlusses für einen wartungsfreien Akkumulator. Die sekundäre obere Kappe ist auf dem Grundkörperverschluss über ein Verbindungselement angebracht, und die Abdichtung wird mittels eines Heißklebevorgangs gebildet.
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In ähnlicher Weise offenbart die europäische Patentanmeldung
EP 178422 eine Ausführung, bei der der obere sekundäre Verschluss mit dem Gehäuse, das auf den Grundkörperverschluss geschraubt ist, mittels eines Schweißverfahrens verbunden ist.
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Aufgrund der vorstehend erläuterten Nachteile besteht die Notwendigkeit, einen neuen Aspekt in die Ausführungsform der oberen Abdeckung von wartungsfreien Akkumulatoren einzuführen.
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Zweck der Erfindung
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Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht der Zweck oder die Aufgabe der Erfindung darin, eine Ausführung eines Verschlusses für einen wartungsfreien Akkumulator bereitzustellen, der die genannten Nachteile vermeidet.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ausführungsform bereitzustellen, bei der keine Notwendigkeit der Verwendung einer zusätzlichen Maschine besteht, um den genannten Klebe- und/oder Schweißvorgang auszuführen, da der Klebe- und/oder Schweißvorgang, der zur Gewährleistung einer säuredichten Abdichtung bei dem genannten wartungsfreien Akkumulator notwendig ist, nicht durchgeführt wird.
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Eine weitere Ausführung der Erfindung besteht darin, eine Ausführungsform aufzuzeigen, bei der die Herstellungskosten und die Herstellungszeit minimiert werden, da eine zusätzliche Klebe- und/oder Schweißvorrichtung nicht eingesetzt wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ausführungsform aufzuzeigen, bei der die Beschäftigung eines zusätzlichen qualifizierten Mitarbeiters vermieden wird, um die genannte Maschine zu bedienen, da eine zusätzliche Klebe- oder Schweißmaschine nicht verwendet wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ausführungsform zu schaffen, bei der das Erfordernis des Spülens der Säure vor der Anordnung des sekundären Verschlusses auf den Grundkörperverschluss entfällt.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ausführungsform zu schaffen, bei der zusätzliche Kosten vermieden werden, wie etwa für eine Vorrichtung zum Abspülen von Säure, Kosten für Wasser, Luft und Arbeitszeit, und bei der die Herstellungszeit verkürzt wird, da der Vorgang des Abspülens der Säure nicht ausgeführt wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, nachteilige Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umgebung zu vermeiden, die durch Chemikalien und Säure während des Abspülens der Säure verursacht werden.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, im Bereich der Herstellung Platz einzusparen, da Klebe- und Säureabspüleinheiten nicht verwendet werden.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ausführungsform zu schaffen, die die Abfallstoffe eliminiert, die aufgrund von Fehlern anfallen, die während der Durchführung von Schweiß- und/oder Klebevorgängen auftreten können und einen vollständigen Ersatz des Akkumulators zur Folge haben können.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ausführungsform zu schaffen, die es ermöglicht, dass der obere Verschluss abgenommen wird, in dem Fall, dass irgendwelche Probleme bei den Tests auftreten, die nach der Anbringung durchgeführt werden, und dass er durch einen neuen ersetzt wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ausführungsform bereitzustellen, die leicht einzubauen, aber für einen Benutzer schwierig abzubauen bzw. zu zerlegen ist.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine Ansicht, in der ein zerlegter Kunststoffverschluss eines Akkumulators dargestellt ist, der Gegenstand der Erfindung ist.
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2 zeigte eine perspektivische Ansicht des Akkumulators, der Gegenstand der Erfindung ist.
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3 zeigt eine detaillierte Ansicht der Verriegelungsklemme.
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4 zeigt eine detaillierte Ansicht des Klemmengehäuses.
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5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Kunststoffverschlusses eines Akkumulators, die Gegenstand der Erfindung ist.
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6 zeigt eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines Kunststoffverschlusses eines Akkumulators, der Gegenstand der Erfindung ist.
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7 zeigt eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines Kunststoffverschlusses eines Akkumulators, der Gegenstand der Erfindung ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Akkumulator
- 2
- Grundkörper
- 3
- Grundkörperverschluss
- 3.1
- Klemmengehäuse
- 3.1.1
- Verriegelungsgehäuse
- 3.1.2
- Befestigungswulst
- 4
- sekundärer Verschluss
- 4.1
- Verriegelungsklemme
- 4.1.1
- Verriegelungsspitze
- 4.1.2
- Befestigungszuführung
- 5
- Akkumulatorzelle
- 6
- Halter
- 7
- Dichtungselement
- 7.1
- O-Ring
- 7.2
- thermoplastische elastomerische Schicht
- 8
- Druckklemme
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf einen abdichtenden Kunststoffverschluss für einen Akkumulator, der bei sogenannten wartungsfreien Akkumulatoren (1) Verwendung findet und der einen sekundären oberen Verschluss (4) auf dem Grundkörperverschluss (3) aufweist.
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1 zeigt eine Ansicht, in der ein zerlegter Kunststoffverschluss eines Akkumulators dargestellt ist, der den Gegenstand der Erfindung bildet.
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Der genannte Kunststoffverschluss des Akkumulators besteht aus einigen Hauptteilen, nämlich zumindest einem Grundkörperverschluss (3), der auf dem Grundkörper (2) des Akkumulators angeordnet ist, zumindest einem sekundären Verschluss (4) der auf dem genannten Grundkörperverschluss (3) angeordnet ist, zumindest einer verriegelnden Klemme (4.1), die für die Befestigung der beiden genannten Verschlüsse (3, 4) aneinander sorgt, ohne Schweißen oder Heißkleben, und die auf dem genannten sekundären Verschluss (4) angeordnet ist, zumindest einem Klemmengehäuse (3.1), das die genannte Verriegelungsklemme (4.1) aufnimmt und auf dem genannten Grundkörperverschluss (3) angeordnet ist, und zumindest einem Dichtungselement (7), das für eine Abdichtung zwischen den beiden Verschlüssen (3, 4) sorgt.
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Die Akkumulatorzelle (5), die auf dem Grundkörper (2) angeordnet ist, der den Hauptrahmen des Akkumulators (1) bildet, befindet sich an Ort und Stelle, wenn Energie gespeichert wird. Nach dem Bestücken des Akkumulators (1) mit den genannten Akkumulatorzellen (5) wird er mit dem Grundkörperverschluss (3) verschlossen. Der Halter (6), der sich auf dem genannten Grundkörperverschluss (3) befindet, ist eine Ausführungsform zum leichten Tragen des Akkumulators (1).
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Um den genannten sekundären Verschluss (4) auf dem Grundkörperverschluss (3) zu befestigen, ist eine Verriegelungsklemme (4.1) auf dem sekundären Verschluss (4) angeordnet. Es kann sein, dass eine oder mehrere Klemmen in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung angeordnet sind. Die Klemmen (4.1) sind von einem Klemmengehäuse (3.1) aufgenommen, das auf den Grundkörperverschluss (3) geschraubt ist.
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Die genannte Verriegelungsklemme (4.1) besteht aus einer Verriegelungsspitze (4.1.1) und einer Befestigungszuführung (4.1.2). Die genannte Verriegelungsspitze (4.1.1) ist mit dem Verriegelungsgehäuse (3.1.1) verriegelt, das auf dem genannten Klemmengehäuse (3.1) angeordnet ist, während die Befestigungszuführung (4.1) in dem Befestigungswulst (3.1.2) sitzt, der auf dem genannten Klemmengehäuse (3.1) angeordnet ist, so dass der Befestigungsvorgang auf diese Weise ausgeführt wird.
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Wenn es gewünscht ist, den genannten sekundären Verschluss (4) von dem Grundkörperverschluss (3) abzunehmen, ermöglichen das genannte Klemmengehäuse (3) und die Verriegelungsklemme (4) eine solche Abnahme nicht, aufgrund ihrer Anordnung und Ausbildung, die eine solche Handlung verhindern. Der technische Kundendienst, der den Verschluss ersetzen möchte, kann dies dadurch realisieren, dass der sekundäre Verschluss (4) von der Mitte in zwei geteilt wird.
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Wenn es gewünscht ist, den genannten sekundären Verschluss (4) von dem Grundkörperverschluss (3) abzunehmen, bewirkt die genannte Befestigungszuführung (4.1.2) einen entgegen gerichteten Widerstand und verhindert einen solchen Versuch.
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Das Befestigen des genannten Grundkörperverschlusses (3) und des sekundären Verschlusses (4) aufeinander ist nicht ausreichend, um eine Abdichtung zu bewirken. Aus diesem Grunde ist ein Dichtungselement (7) zwischen dem Grundkörperverschluss (3) und dem sekundären Verschluss (4) auf eine solche Weise angeordnet, dass der Durchgang einer Flüssigkeit verhindert wird.
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Die Funktion, die durch das genannte Dichtungselement (7) bewirkt wird, ist die gleiche, und Änderungen können in der Praxis auf Wunsch des Verbrauchers und/oder des Herstellers vorgenommen werden. Drei beispielhafte Muster einer Anwendung des genannten Dichtungselements (7) sind nachstehend erläutert.
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5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Kunststoffverschlusses für einen Akkumulator, der Gegenstand der Erfindung ist.
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In der genannten Ausführungsform wird ein O-Ring (7.1) auf der Basis von Gummi oder eines thermoplastischen Elastomers (TPE) verwendet, um eine Abdichtung zwischen dem Grundkörperverschluss (3) und dem sekundären Verschluss (4) zu bewirken. Mit anderen Worten ist das Dichtungselement (7) in der genannten Ausführungsform der O-Ring (7.1). Die Abdichtung zwischen den Zellen (5) des genannten Akkumulators wird mit Hilfe von Druckklemmen (8) bewirkt.
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6 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung und stellt eine Querschnittsansicht des genannten Verschlusses eines Akkumulators dar.
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In der genannten Ausführungsform wird eine Schicht (7.2) auf der Basis eines thermoplastischen Elastomers zwischen den Grundkörperverschluss (3) und den sekundären Verschluss (4) eingespritzt, um die Dichtung zu bewirken. Die Schicht (7.2) aus thermoplastischem Elastomer, die als das genannte Dichtungselement (7) verwendet wird, bewirkt die Funktion der Abdichtung gegenüber der umgebenden Atmosphäre. Auf diese Weise wird die Abdichtung mittels einer Doppelkomponententechnik bewirkt. Die Dichtung in der internen Umgebung wird wiederum mittels Druckklemmen (8) bewirkt.
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7 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung und stellt eine Querschnittsansicht der genannten Abdeckung eines Akkumulators dar.
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In der genannten Ausführungsform werden sowohl innere als auch äußere Doppeldichtungskomponenten verwendet, mit anderen Worten wird eine Schicht (7.2) auf der Basis eines thermoplastischen Elastomers zwischen den Grundkörperverschluss (3) und den sekundären Verschluss (4) in Längsrichtung eingespritzt, um eine Dichtung bereitzustellen.
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Der Schutzumfang dieser Anmeldung ist in den Ansprüchen festgelegt und wird nicht durch die Beschreibung begrenzt, die lediglich musterhaft zu verstehen ist. Es versteht sich, dass Neuheit durch einen Fachmann auf dem vorliegenden technischen Gebiet unter Verwendung von ähnlichen Ausführungsformen bereitgestellt werden kann, und/oder dass ein Fachmann diese Ausführungsform auf anderen Gebieten für ähnliche Zwecke einsetzen kann, wie sie im Stand der Technik genutzt werden. Daher ist auch klar, dass derartigen Ausführungsformen die Neuheitskriterien fehlen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1589596 [0011]
- EP 178422 [0012]