GAS AND LIQUID-TIGHT POLE PACKING

Abstract: 1. A gas and liquid-tight pole grommet for storage batteries having a housing made of plastic, predominantly of polyethylene or polypropylene, especially for lead-acid storage batteries, comprising a) a cup-shaped configuration of the plastic cover (2) in the region of a through-opening (3) for the pole (1), b) if applicable, a lower layer (5) made of rigid casting material on the cup bottom (4), c) a middle layer (6, 17) of thermoplastic, permanently elastic, acidproof plastic or of bitumen, wax, resin, grease, d) an upper layer (7, 23) contiguous therewith and made of rigid casting material on top of said middle layer (6, 17), and e) a free chamber (14, 22) sealed with respect to the outside and being in communication with said middle layer (6, 17).

Description: Gas- und f]üssigkeitsdichte Polabdic htung Die Erfindung bezieht sich auf eine gas- und flüssigkeitsdichte Polabdichtung gemäss Deutscher Patentanmeldung 30 35 842, zu der die vorliegende Anmeldung eine Zusatzanmeldung bildet. Ziel einer derartigen Polabdichtung ist es, eine dauerhafte gas- und flüssigkeitsdichte Polabdichtung unter allen wechselnden Betriebsbedingungen zu schaffen. Es zeigte sich, dass bei der in der Deutschen Patentanmeldung 30 35 842 beschriebenen Polabdichtung bei höheren Betriebstemperaturen die weiche Mittelschicht der Dreifach-Polabdichtung an der Innenseite der topfförmigen Ausbildung an die Oberfläche treten kann. Dies kann unter Umständen die Gefahr einer Undichtigkeit mit sich bringen. Insbesondere stellt das Austreten dieser tDichtungsmasse auch einen SchönheitsfeNer dar, der zu Reklamationen der Kunden führte. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Polabdichtung gemäss Deutscher Patentanmeldung 30 35 842 bei höheren Betriebstemperaturen zu verbessern und besonders das Austreten der weichen Mittelschicht zu verhindern. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt. Die Erfindungsidee liegt darin, einen nach aussen hin abgedichteten leeren Raum innerhalb der Polabdichtung zu schaffen, der mit der weichen mittleren Schicht aus thermoplastischem, dauerelastischem und säurebeständigem Kunststoff in Berührung steht. Gerät nun diese weiche mittlere Schicht bei höheren Betriebstemperaturen unter Druck, so kann das sich ausdehnende Material in diesen leeren Raum treten, ohne dass es Kriechwege suchen muss, insbesondere an der Innenseite der topfförmigen Ausbildung. Der auftretende Druck kann auf diese Weise abgeleitet werden, ohne dass eine Druckbelastung die Abdichtungseigenschaften der Pol abdichtung beeinträchtigt, und ohne dass optisch störende Anteile der weichen mittleren Schicht an die Oberfläche ge langen. Bezüglich der Unteransprüche 2 - 6 darf auf die entsprechenden Ausführungen der Patentanmeldung 30 35 842 verwiesen werden. Gemäss Anspruch 7 wird oberhalb der weichen mittleren Schicht dadurch ein ringförmiger freier Raum geschaffen, dass man ein Zylinder teil auf die Mittelschicht aufsetzt, die in diese noch geringfügig eintaucht und einen Aussendurchmesser kleiner dem Innendurchmesser der topfförmigen Ausbildung einsetzt. Der Zwischenraum zwischen Zylinderteil und topfförmiger Ausbildung des Akkumiatordeckels ist nach aussen hin abgedichtet, vorzugsweise durch einen Dichtungsring wie einen O-Ring aus Gummi oder dauerelastischem Kunststoff. Der Innenraum des Zylinderteiles wird schliesslich mit der oberen Schicht aus Hartverguss ausgegossen. Die Abdichtung der weichen Schicht nach unten kann wie beim Gegenstand der Patentanmeldung 30 35 842 durch eine am Boden der topfförmigen Ausbildung des Akkumulatordeckels aufliegenden und gegen den Pol 1 drückenden Abdichtung aus Gummi oder dauerelastischem Kunststoff erfolgen, der in eine untere Schicht aus Hartverguss eingegossen ist, wobei sich an diese untere Schicht die mittlere Schicht aus thermoplastischem und dauerelastischem Kunststoff anschliesst. Es zeigte sich im übrigen, dass die untere Schicht aus Hartverguss so dünn sein kann, dass sie gerade noch sicher die untere Abdichtung gegen den Pol abdeckt. Bei vielen Einsatzbedingungen kann sogar diese untere Schicht aus Hartverguss ganz entfallen. Dies gilt insbesondere dann, wenn man statt der einfachen, gegen den Pol drückenden Abdichtung am Topfboden eine aufwendigere Abdichtung nimmt, die eine Ringnut aufweist, in welche die kreisförmige innenkante des Topfbodens eingreifen kann. Zweckmässigerweise nimmt diese Abdichtung in Richtung zum Akkumulatorinneren und zum Pol hin ab. Auf diese Weise ist ein einfaches und dennoch strammes Aufschieben einer derartigen Abdichtung auf den Pol möglich, bis die Rille der Abdichtung mit der kreisförmigen Innenkante des Topfbodens einrastet. Der freie Raum, der mit der mittleren Schicht in Verbindung steht, kann auch als poröser freier Raum ausgebildet werden, vorzugsweise in Form eines offenporigen und elastischen Vlieses. Die bei Temperaturanstieg sich ausdehnende mittlere Schicht kann dann in den Luftraum der porösen freien Kammer eindringen und somit die gleichen Wirkungen wie ein lediglich mit Luft gefüllter freier Raum erzielen. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil einer besonders einfachen Herstellungsform, wobei die untere und die obere Schicht im wesentlichen unverändert bleiben können. Es kann jedoch das Ringteil 11 entfallen. Um das Eindringen des zunächst flüssigen Hartvergusses bei der Herstellung zu vermeiden, sollte die dem Hartverguss zugeneigte Seite flüssigkeitsdicht ausgebildet sein. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt: Figur 1 den Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel mit Dreifach Polverguss, Figur 2 den Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel mit Zweifaeh Polverguss und spezieller unterer Abdichtung, Figur 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, teilweise im Schnitt. Bei beiden Ausführungsbeispielen sind identische Teile mit identischen Bezugszeichen versehen. So wird der Pol mit 1, der Akkumulatordeckel mit 2 und die Poldurchführung mit 3 bezeichnet. Die topfförmige Ausbildung des Akkumulatordeckels 2 hat die Bezugsziffer 10, der Boden des so entstandenen Topfes die Bezugsziffer 4. Mit 7 ist die obere Schicht aus Hartverguss bezeichnet. Sie ragt mittels einer ringförmigen Rippe 8 in eine entsprechende Ringnut des Pol es 1 hinein, um eine feste Verbindung zwischen diesen beiden Teilen herzustellen und ein Verschieben entlang der Poloberfläche zu verhindern. Das Zylinderteil wird allgemein mit 11 bezeichnet, das untere Teilstück des Zylinderteiles mit 12, der obere, radial nach aussen ragende und auf einer ringförmigen Aussparung des Akkumulatordeckels 2 aufliegende obere Teil des Zylinderteiles 11 wird mit 15 bezeichnet. Unterhalb dieses Oberteiles 15 ist eine ringförmige Abdichtung in Form eines GRinges 16 dargestellt. Zwischen der Innenseite 13 der topfförmigen Ausbildung 10 und dem unteren Teil 12 des Zylinderteiles 11 sowie oberhalb der mittleren weichen Schicht 6 beziehungsweise 17 und unterhalb des 0 Ringes 16 entsteht ein ringförmiger freier Raum 14. Unterschiede bestehen zwischen Figur 1 und Figur 2 lediglich im untersten Bereich, der an den Boden 4 der topfförmigen Ausbildung 10 des Akkumulatordeckels 2 anschliesst, So ist in Figur 1 wie bereits bei der älteren Patentanmeldung 30 35 892 eine Abdichtung 9 in Form einer flachen Abdichtung vorgesehen, deren Innenteil gegen den Pol 1 abdichtet und deren Unterseite dicht am Boden 4 aufliegt. Diese Abdichtung 9 ist durch einen unteren Hartverguss 5 vergossen, an dessen Oberseite die weiche mittlere Schicht 6 angrenzt. Im Unterschied dazu ist beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur 2 keine untere Schicht aus Hartverguss vorgesehen. Statt derAbdichtung 9 gemäss Figur 1 ist hier eine etwas aufwendigere Abdichtung 19 mit einer Ringnut 20 vorgesehen, in welche die innere zylinderförmige Kante (nicht bezeichnet) des Bodens 4 der topfförmigen Ausbildung 10 eingreift. Nach unten beziehungsweise in Richtung auf das Akkumulatorinnere konvergiert die Abdichtung 19 nach unten und zum Pol hin. Auf diese Weise ist ein leichtes Einschieben der Abdichtung 19 von oben moglich, bis die Ringnut 20 mit der Innenkante des Bodens 4 der topfförmigen Ausbildung 10 einrastet. In Figur 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hier ist jedoch das Ringteil 11 weggelassen. Der obere Hartverguss 23 nimmt den gesamten Raum zwischen Pol 1 und Gehäuse 2 ein. Zwischen mittlerer Schicht 6 und oberer Schicht 23 ist eine poröse freie Kammer 22 eingefügt, die aus offenporigem Vlies besteht. Zwischen dieser porösen freien Kammer 22 und dem oberen Hartverguss 23 ist eine Trennscheibe 24 eingefügt, welche flüssigkeitsundurchlässig ist. Auf diese Weise wird das Eindringen von Flüssigkeit in die poröse freie Kammer 24 beim Aufbringen der oberen Schicht 23 verhindert.

Claims: PATENTANSPRUCHE 1. Gas- und flüssigkeitsdichte Polabdichtung für Akkumulatoren, gemäss Deutscher Patentanmeldung 30 35 842, deren Gehäuse aus Kunststoff, vornehmlich aus Polyäthylen oder Polypropylen besteht, insbesondere für Bleiakkumulatoren, mit a) einer topfförmigen Ausbildung des Kunststoffdeckels (2) im Bereich einer Durchtrittsöffnung (3) für den Pol (1), b) vorzugsweise einer unteren Schicht (5) aus Hartverguss, vorzugs weise aus säurefestem Zweikomponenten-Harz am Topfboden (4). c) einer mittleren Schicht (6,17) aus thermoplastischem, dauerela stischem, säurebeständigem Kunststoff, vorzugsweise aus Schmelzkle ber wie z. B. Athylenacrylpolymere oder andere Produkte dieser Gattung, oder aus Bitumen, Wachs, Harz, Fett, einer daran angrenzenden oberen Schicht (7) aus Hartverguss, vorzugs weise aus säurefestem Zweikomponenten-Harz, oberhalb der mittleren Schicht (6,17), gekennzeichnet durch eine nach aussen abgedichtete, vorzugsweise ringförmige, freie Kammer (14), die mit der mittleren Schicht (6,17) in Verbindung steht. 2. Polabdichtung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Ringnut (8) des Pols (1) im Bereich der oberen Schicht (7). 3. Polabdichtung nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Abdichtung (9), vorzugsweise aus säurefestem Gummi oder Kunststoff, zwischen Durchtrittsöffnung (3) des Topfhodens (4) und pol (1). 4. Polabdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die topfförmige Ausbildung (10) des Kunststoffdeckels (2) in Richtung auf das Innere des Akkumulators und vorzugsweise einstückig mit dem Kunststoffdeckel erfolgt. 5. Polabdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daS bei axialen Polverschiebungen die Innenseiten der unteren (5), der mittleren (6) und der oberen (7) Schicht am Pol haften bleiben, die Aussenseiten dieser Schichten jedoch an der Innenseite der topfförmigen Ausbildung (10) des Kunststoffdeckels (2) abdichtend gleiten können. 6. Polabdichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, gekennzeichnet durch eine Abdichtung (19), vorzugsweise aus säurefestem Gummi oder Kunststoff, zwischen der Durchtrittsöffnung (3) des Topfbodens (4) und Pol (1), die eine Rille (20) für die Aufnahme der ringförmigen Innenkante des Topfbodens (4) sowie einen zum Pol (1) hin in Richtung auf das Innere des Akkumulators hin konvergierenden Abschnitt (21j aufweist, derart, dass die Abdichtung (19) vor dem Aufbringen der Poldichtung von oben in die Durchtrittsöffnung (3) zwischen Pol (1) und Innenkante des Topfbodens (4) einschiebbar ist. 7. Polabdichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6. gekennzeichnet durch a) ein Zylinderteil (11), das zwischen topfförmiger Ausbildung (10) des Akkumulatordeckels (2) und Pol (1) derart angeordnet ist, dass wenigstens zwischen dem unteren Umfangsteil (12) des Zylinderteiles (11) und der Innenseite (13) der topfförmigen Ausbildung (10) ein freier, vorzugsweise ringförmiger Raum (14) verbleibt, b) einen zwischen Aussenumfang des oberen Bereiches des Zylinder teiles (11) und Innenseite (13) der topfförmigen Ausbildung (10) angeordneten Dichtungsring (16), vorzugsweise einen O-Ring aus Gummi oder dauerelastischem Kunststoff, derart, dass zur mittleren Schicht (6,17) hin ein nach aussen abgedichteter ringförmiger freier Raum (14) entsteht. 8. Polabdichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeiehnet, dass das Zylinderteil (11) einen oberen, radial nach aussen gerichteten Rand (15) aufweist, um ein Austreten des Dichtungsringes (16) nach aussen bei Druckeinwirkung zu verhindern. 9. Polabdichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderteil (11) einen radial nach innen gerichteten Rand (18) zur Verankerung mit dem im Inneren des Zylinderteiles (11) vorgesehenen Hartverguss aufweist. 10. Polabdichtung nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeich net, dass das Zylinderteil (11) die äussere Begrenzung der oberen Schicht (7) bildet. 11. Polabdichtung nach einem der Ansprüche 7 - 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Aussenkante des radial nach aussen gerichteten oberen Randes (15) des Zylinderteiles (11) auf einer entsprechenden ringförmigen Einkerbung des Kunststoffdeckels (2) aufliegt. 12. Polabdichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Kammer (22) aus porösem Material, vorzugsweise einem offenporigen und elastischen Vlies besteht. 13. Polabdichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse freie Kammer (22) zwischen mittlerer Schicht (6, 17) und oberer Schicht (7) aus Hartverguss angeordnet ist und im wesentlichen den gesamten Zwischenraum einnimmt. 14. Polabdichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Hartverguss (23) zugewandte Oberfläche der porösen freien Kammer mit einem gegenüber dem Hartverguss (7) undurchlässigen Material beschichtet, flüssigkeitsundurchlässig verdichtet ist, oder dass stattdessen eine Trennscheibe (24) vorgesehen ist. 15. Polabdichtung nach einem der Ansprüche 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Schicht (6, 17) aus thermoplastischem, dauerelastischem, säurebeständigem Kunststoff, vorzugsweise aus Schmelzkeber, im wesentlichen um die Dicke der porösen freien Kammer (22) reduziert wird, und dass die poröse freie Kammer (22) im wesentlichen den übrigen Raum einnimmt. ls, Polabdichtung nach einem der Ansprüche 12 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse freie Kammer (22) sowie die Trennscheibe (24) ein Stanzteil sind.

Inventors: KUGLER, WOLFGANG, TOBBEN, PETER, DIPL.-ING., Többen, Peter, Dipl.-Ing.
Applicants: ACCUMULATORENFABRIK SONNENSCHEIN GMBH
Application year: 1983
Main classification: H01M2
IPC codes: H01M2