GAS AND LIQUID TIGHT SEALING STRUCTURE OF THE METALLIC TERMINAL OF AN ACCUMULATOR

Abstract: 1. A gas and liquid tight sealing assembly for the metallic pole (1) of a storage battery, especially the lead pole of a lead-acid storage battery, relative to the plastics cover (2), comprising a pole through (3) which is either firmly joined to the plastics cover and formed integrally therewith, the pole (1) being extending to the outside through the bottom (4) of said through, and comprising a replaceable ring (10) intermediate said metallic pole (1) and said pole trough (3), the cylindrical inner surface (5) of said ring being at least in part rigidly joined to the pole surface (7) and the outer surface (6) thereof being in movable sealing engagement with the inner surface (8) of said pole trough (3), characterized in that an epoxy-resin casting compound is provided between pole surface (7) and inner surface (5) of said replaceable ring (10) to obtain a rigid gas and liquid tight joint.

Description: Gas- und flüssigkeitsdichte Abdichtung des metallischen Poles eines Akkumulators. Die Erfindung bezieht sich auf eine gas- und flüssigkeitsdichte Abdichtung des metallischen Poles eines Akkumulators gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. Trotz einer grossen Anzahl von Entwicklungen ist es noch nicht gelungen, eine Polabdichtung zu realisieren, welche unter allen Einsatzbedingungen gleich zuverlässig arbeitet und bei der der Aufwand in vernünftigen Grenzen bleibt. Insbesondere ist dem Umstand Rechnung zu tragen, dass die Elektrodenplatten unter bestimmten Betriebsbedingungen und fortgeschrittener Lebensdauer an Höhe zunehmen, was als Plattenwachstum bezeichnet wird. Ein weiteres Problem besteht darin, dass der Elektrolyt, im allgemeinen ein schwefelsäure haltiger Elektrolyt, gegen viele Abdichtungsmittel sehr aggressiv ist. Um eine gleitende Abdichtung zum Pol hin selbst zu bewirken, wäre eine aufwendige mechanische Nachbehandlung des Poles erforderlich, um eine exakte Gleitflä che, etwa für O-Ringe, zu bilden. Um dies zu vermeiden, wurde unter anderem vorgeschlagen, eine den Pol umgebende metallische Polbuchse am oberen Ende mit diesem zu verschweissen und die Aussenfläche dieser entsprechend glatten Polbuchse gegen die Innenfläche einer Polwanne, die einstückig mit dem Kunststoffdeckel ausge bildet ist, abzudichten. Das Verschweissen der Polbuchse mit dem Pol ergibt keine genaue Achsparalle lität zwischen Pol und Polbuchse. Aus diesem Grunde ergeben sich erhebliche Abdichtungsprobleme der Aussenfläche der Polbuchse mit der Innenfläche der Polwanne. Abgesehen davon ist das dafür verwendbare Material, im Falle von Bleiakkumulatoren Blei, schwer und teuer. Darüberhinaus ist der erforderliche Schweissvorgang aufwendig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, dass die angeführten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und die Abdichtung zwischen Pol und Kunststoffdeckel bei Vermeidung einer metallischen Polbuchse verbessert wird. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen dargestellt. Die Grundidee der Erfindung besteht in einem Einsatzring zwischen einer Polwanne innerhalb der Kunststoffdeckels und dem durch den Boden der Pol wanne hindurchgeführten metallischen Pol, wobei die Innenseite des Einsatz ringes starr und gasdicht mit der Poloberfläche verbunden ist und wobei die Aussenfläche des Einsatzringes gleitend mit der Innenfläche der Polwarine abdichtet. Zweckmässigerweise besteht die innere Abdichtung aus einem hochviskosen 2 Komponenten-Verguss, der von der Firma Ciba-Geigy AG, Basel, unter der Bezeichnung XW 463 A im Handel ist. Die äussere Abdichtung besteht aus vorzugsweise drei O-Ringen, die in Führungsnuten der Aussenfläche des Einsatz ringes unter Vorspannung geführt sind und an die Innenfläche der Polwanne drücken. Als Material für den Einsatzring soll ein Kunststoff gewählt werden, der eine möglichst gute Haftung mit der verwendeten Vergussmasse aufweist. Dazu eignen sich beispielsweise nicht Polyäthylen oder Polypropylen, Materialien, aus denen üblicherweise das Zellengehäuse besteht, jedoch ABS- oder Acryl Butadien-Styrol-Kopolymerisat, das beispielsweise von der deutschen Firma BASF unter dem Namen Luran erhältlich ist. Es zeigte sich, dass die genannte Konstruktion zu einer sehr guten Abdichtung, auch bei längerem Betrieb und den unterschiedlichsten Einsatzbedingungen führt, wobei die erforderliche axiale Bewegungsfreiheit für den Bleipol be steht Darüberhinaus bestehen gegenüber anderen bekannten Verfahren folgen de Vorteile: - besonders einfacher Aufbau und einfache Herstellung, da nur ein einziger Verguss erforderlich ist, - eine genaue Einhaltung der Schichthöhen verschiedener Schichten, Wie bei einer Mehrfach -Verguss-Polabdichtung, entfällt, - ein Plattenwachstum und als Folge davon eine Verschiebung des Poles nach aussen beeinträchtigt wegen der beweglichen O-Ring-Abdichtung nicht die Dichtungsqualität, - der Aufbau der Abdichtung ist völlig unabhängig vom verwendeten Kasten material, - eine besondere mechanische Bearbeitung der Poloberfläche entfällt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur dargestellt. Die dargestellte Figur zeigt einen Querschnitt durch einen Kunststoffdeckel nebst Abdichtung und durchgeführtem Pol. In der Figur ist der Pol mit 1, der Kunststoffdeckel mit 2 und die einstückig mit dem Kunststoffdeckel 2 ausgebildete, sich ins Akkumulatorinnere erstrecken de Polwanne mit 3 bezeichnet. In der Mitte der Polwanne 3 ist der Pol 1 durch den Boden 4 hindurch nach aussen geführt. Die Abdichtung des Poles 1 gegenüber der Polwanne 3 wird durch einen Einsatzring 10 bewirkt, der einen inneren Raum 9 und einen äusseren Raum 22 mit etwa gleicher Dicke abteilt. Der innere abgeteilte Ring ist durch einen 2-Komponenten-Epoxidharzverguss 17 ausgefüllt, der sich im übrigen auch in eine Ringnut 18 des Poles 1 erstreckt und andererseits um eine radial nach innen ragende Ringrippe 19 des Einsatzteiles 10 herumgeführt ist. Die Aussenabdichtung des Einsatzteiles 10 gegenüber der Innenfläche 8 der Polwanne 3 wird durch drei untereinander angeordnete O-Ringe 11, 12, 13 bewirkt, welche in entsprechenden Ringnuten 14, 15, 16 an der Aussenfläche 6 des Einsatzringes 10 geführt sind. An der Durchtrittsstelle des Poles 1 in der zentralen Öffnung des Bodens 4 ist ein Abdichtring 20, vorzugsweise aus säurebeständigem Gummi, angebracht, der eine zusätzliche Abdichtung für den Epoxidharzverguss darstellen soll, jedoch das Gleiten des Poles 1 erleichtern soll. Der obere Rand des Einsatz teiles 10 weist einen radial nach aussen sich erstreckenden ebenen Aussenrand 21 auf, der in entsprechenden (nicht bezeichneten) ringförmigen Aussparungen des -Kunststoffdeckels 2 derart hineinpasst, dass Aussenfläche des Einsatzringes des Einsatzringes 10 und Oberfläche des Kunststoffdeckels 2 eine Ebene bilden.

Claims: SCHUTZANSPRUCHE 1. Gas- und flüssigkeitsdichte Abdichtung des metallischen Poles (1) eines Akkumulators, insbesondere des Bleipoles eines Bleiakkumulators, gegen den Kunststoffdeckel (2), mit einer mit dem Kunststoffdeckel fest ver bundenen oder vorzugsweise einstückig mit ihm ausgebildeten Polwanne (3), durch deren Boden (4) der Pol (1) nach aussen geführt ist, gekennzeichnet durch einen Einsatzring (10) zwischen metallischem Pol (1) und Polwanne (3), dessen zylindrische Innenfläche (5) starr mit der Poloberfläche (7) verbunden ist, und dessen Aussenfläche (6) gleitend gegen die Innenfläche (8) der Polwanne (3) abdichtet. 2. Abdichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen, vorzugsweise drei O-Abdichtungsringe (11, 12, 13) aus Gummi oder Kunst stoff, welche in entsprechenden Umfangsnuten (14, 15, 16) an der Innenflä che (8) der Polwanne (3) oder vorzugsweise an der Aussenfläche (6) des Einsatzringes (10) geführt sind, um eine gleitende Abdichtung des Einsatz ringes (10) gegen die Polwanne (3) zu erreichen. 3. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen 2 K om ponenten-Epoxidharz-Verguss zwischen Poloberfläche (7) und Innenflä che (5) des Einsatzringes (10) zur Erzielung einer starren gas- und flüssig keitsdichten Verbindung zwischen Pol (1) und Einsatzteil (10). 4. Abdichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen mehrere mm breiten Ringraum (9) zwischen Poloberfläche (7) und Einsatzring (10) für den Einsatz eines hochviskosen 2-Komponenten-Vergusses, vorzugsweise eines von der Ciba-Geigy AG, Basel unter der Bezeichnung XW 463A erhältlichen Epoxid-2-Komponenten-Vergusses. 5. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Einsatzring (10) aus Kunststoff, vorzugsweise einem mit dem 2 Komponenten-Epoxidharzverguss gemäss Anspruch 3 oder 4 eine gute Haft verbindung eingehenden Kunststoff, vorzugsweise ein Acryl-Butadien Styrol-Kopolymerisat. 6. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine Ringnut (18) an der Poloberfläche (7) sowie vorzugsweise einer Ringrippe (19) an der Innenfläche (5) des Einsatzringes (10) zur Aufnahme der Vergussmasse (17), um eine achsstarre Verbindung zu er zielen. 7. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Abdicht- und Gleitring (20), vorzugsweise aus säurebeständigem Gummi an der Poldurchführung gegen die Durchtrittsöffnung des Bodens (4) der Polwanne (3). 8. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen ebenen, sich radial nach aussen erstreckenden Aussenrand (21) des Einsatzteiles (10), der in eine entsprechende Aussparung des Kunststoff deckels (2) passt, so dass die Aussenfläche des Einsatzringes (10) mit der Aussenfläche des Kunststoffdeckels (2) eine Ebene bildet.

Inventors: KUGLER, WOLFGANG
Applicants: ACCUMULATORENFABRIK SONNENSCHEIN GMBH
Application year: 1983
Main classification: H01M2
IPC codes: H01M2