CH460098A - Vorrichtung an einem Vielzellen-Akkumulator zum Füllen einer Mehrzahl von Zellen - Google Patents

Description

  Vorrichtung an einem     Vielzellen-Akkumulator    zum Füllen einer Mehrzahl von Zellen    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einem       Vielzellen-Akkumulator    zum Füllen einer Mehrzahl von  Zellen mit Flüssigkeit auf ein vorgegebenes Sollniveau  innerhalb der einzelnen Zellen, und stellt eine weitere  Ausführungsform der im Hauptpatent beschriebenen  Füllvorrichtung dar.  



  Seit der Entwicklung der elektrischen     Anwurfvorrich-          tung    für Automobile waren die Bestrebungen stets darauf  gerichtet, den dafür notwendigen Akkumulator leichter  zu bauen ohne Beeinträchtigung der zum Anwerfen des  Motors benötigten Leistung. Die Fortschritte in der  Verarbeitung von Hartgummi und säurebeständigen  Kunststoffen haben es ermöglicht, die einen Strom  liefernden Einzelelemente in einem Block zusammenzu  bauen, wobei jedes Element durch einen Deckel mit einer  Öffnung zum erstmaligen Einfüllen des     Elektrolyten     versehen ist.

   Jede dieser Öffnungen muss mit einem  Stopfen verschlossen werden, um nicht nur ein Entwei  chen der beim Laden des Akkumulators entstehenden  Säurenebel aus dem Element in die Atmosphäre, son  dern auch einen Verlust der     Elektrolyt-Flüssigkeit    infolge  Erschütterungen zu verhindern. Ein Teil dieser Flüssig  keit verdunstet im Laufe der Zeit und muss durch  destilliertes Wasser ersetzt werden. Zu diesem Zweck  müssen bei jeder Wartung des Akkumulators sämtliche  Stopfen der einzelnen Zellen     entfernt    werden. Bei einem       12-Volt-Akkumulator    müssen beispielsweise sechs Stop  fen entfernt und nach der Wartung wieder eingeschraubt  werden.  



  Um für diese Wartungsarbeit eine Erleichterung zu  erzielen, sind bereits Konstruktionen bekannt, bei denen  die einzelnen Stopfen miteinander verbunden sind, so  dass sie alle gleichzeitig mit einem Handgriff entfernt  werden können. Es ist jedoch auch bei dieser Konstruk  tion immer noch erforderlich, jede Zelle einzeln mit  destilliertem Wasser auf das vorgeschriebene Niveau  aufzufüllen.  



  Die vorliegende Erfindung verfolgt daher das Ziel,  diese Wartungsarbeit noch weiter zu vereinfachen, wo  durch es ermöglicht werden soll, durch Entfernung nur  eines Stopfens alle Zellen eines Akkumulators     gleichmäs-          sig    auf ein vorgeschriebenes Flüssig     keits-Sollniveau    auf-    zufüllen, wobei gleichzeitig ein Überfüllen der einzelnen  Zellen ausgeschlossen ist.

   Die vorliegende, diese Forde  rung erfüllende Vorrichtung an einem     Vielzellen-Akku-          mulator    zum Füllen einer Mehrzahl von Zellen ist  erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die jeden       Zelleneinlass    nach aussen abschliessenden und miteinan  der verbundenen Räume einen     gemeinsamen    sich über  sämtliche Zellen erstreckenden und zur Aufnahme eines  Flüssigkeitsvorrates eingerichteten Raum bilden, der mit  der gemeinsamen     Einfüllstelle    verbunden ist, und in den  die in jede Zelle bis zur Höhe des     Flüssigkeits-Sollni-          veaus    hineinragenden,

   während des Füllens zur Entlüf  tung mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden  Rohre münden, die gleichzeitig zum Füllen der Zellen  dienen.  



  In einer bevorzugten     Ausführungsform    kann dieser  Raum zur Aufnahme der Flüssigkeit von den Deckeln  der nebeneinander angeordneten Zellen und von einem  alle Zellen überspannenden Deckel umschlossen sein, der  Luft- und flüssigkeitsdicht mit dem     Blockkasten    verbun  den ist, in dem die einzelnen Zellen enthalten sind. Diese  Deckel können jeder für sich eine Zelle abschliessen, sie  können aber auch in weiterer Ausgestaltung der Erfin  dung ein gemeinsames Teil bilden, das den Raum nach  unten abschliesst. Ebenso ist es auch möglich, dass die  ein Teil bildenden, die einzelnen Zellen abschliessenden  Deckel und der den ganzen Blockkasten überspannende  Deckel aus einem Teil hergestellt werden, welcher somit  den die Flüssigkeit aufnehmenden Raum bildet.  



  Die Zuleitungen zu den einzelnen Zellen können in  bevorzugter Ausführung der Erfindung von senkrecht  durch die Deckel geführten Rohren gebildet werden,  deren Unterkanten jeweils auf der     Sollniveau-Linie    inner  halb der Zellen im Abstand  a  vom Boden des Zellen  deckels liegen und deren obere Kanten mit dem Abstand        b     von der Oberseite der Deckel in den Raum, der die  Flüssigkeit aufnimmt, hineinragen.  



  Die     Einfülleinrichtung    kann bevorzugt aus einem in  den genannten Raum hineinragenden Rohr bestehen, das  oberhalb der Oberseite der Zellendeckel tiefer endigt als  die Zuleitungsrohre zu den einzelnen Zellen und das           zweckmässig    von einem     U-förmig    ausgebildeten Entlüf  tungsrohr durchzogen sein kann.  



       Innerhalb    der Zuleitungsrohre zu den     einzelnen    Zel  len können vorteilhaft Schwimmer vorgesehen sein, die  zur Anzeige des Füllstandes innerhalb der Zelle dienen  und die gleichzeitig auch so ausgebildet werden können,  dass sie durch ihre jeweilige     Eintauchtiefe    erkennen  lassen, ob ein Akkumulator entladen ist.  



  Wenn beim Einbau eines derartigen Akkumulators  im Fahrzeug oder ähnliches sehr beengte Raumverhält  nisse vorliegen, ist es in vorteilhafter Weise auch möglich,  den die Flüssigkeit aufnehmenden Raum oberhalb des  Akkumulators auf das     geringstmögliche    Mass zu be  schränken und ein weiteres Gefäss mit grösserem Raum  inhalt neben oder oberhalb des Akkumulators anzuord  nen, welche beiden Räume sodann luftdicht miteinander  verbunden werden und das Einfüllen der Flüssigkeit in  das separat angeordnete grössere Gefäss erfolgt.  



  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand  der einzigen Zeichnung näher erläutert.  



  Die einzelnen     Akkumulatorzellen    11 sind in einem  Blockkasten 10 vereint und jede Zelle ist durch einen  Deckel 2 abgeschlossen. Dies können     einzelne    Deckel  sein, sie können aber auch einen gemeinsamen Teil  bilden, der alle Zellen zugleich abschliesst. Der Blockka  sten 10 ist durch einen alle Zellen überspannenden  Deckel 4     luft-    und flüssigkeitsdicht abgeschlossen, so  dass dieser Deckel und die Deckel der     einzelnen    Zellen  zusammen einen Raum 1 umschliessen, in den die       Flüssigkeit,        z.B.    der Elektrolyt durch eine einzige     Einfüll-          einrichtung    eingefüllt wird.

   Ebenso ist auch eine solche  Ausbildung möglich, bei der der Deckel 4 und die  Zellendeckel 2 als zusammenhängender Teil ein Gefäss  bilden, das den Raum zur Aufnahme der Flüssigkeit  umschliesst. Jeder Deckel 2 der einzelnen Zellen ist von  einem Rohr 3 durchzogen, das Luft- und flüssigkeitsdicht  mit diesem Deckel verbunden ist. Die Unterkante jedes  Rohres endigt im Abstand  a  vom Boden des Deckels 2  auf der     Sollniveau-Linie    innerhalb der Zellen und die  obere Kante des Rohres ragt mit dem     Abstand        eb     von  der Oberseite des Deckels 2 in den Raum 1 hinein.

   Die  einzige     Einfülleinrichtung    zur Flüssigkeitszuleitung zu  allen Zellen besteht aus     einem    in den Raum 1 hineinra  genden Rohr 5, das oberhalb des Deckels 4 trichterför  mig erweitert ist und das nach Beendigung des Einfüllens  von einer Kappe 6 abgeschlossen wird. Ein Schenkel  eines     U-förmig    ausgebildeten Entlüftungsrohres 7 durch  zieht das Rohr 5 und der zweite Schenkel     verläuft     ausserhalb des Rohres 5 senkrecht nach oben und endigt  oberhalb des Flüssigkeitsniveaus in dem Raum 1.

   Der  Abstand      c     von der Unterkante des     Einfüllrohres    5 bis  zur Oberseite der Zellendeckel 2 ist     kleiner    als die  Distanz      b ,    mit der die Zuleitungsrohre 3 über den  Zellendeckel 2 hinaus nach oben ragen.

   Durch diese  Anordnung und durch die Bemessung der     Durchström-          querschnitte    in dem     Einfüllrohr    5 und dem Zuleitungs  rohr 3 jeder Zelle, wobei der freie Ringquerschnitt  innerhalb des Rohres 5 kleiner ist als der Ringquer  schnitt innerhalb des Zuleitungsrohres 3, wird erreicht,  dass ein kontrollierbarer Zufluss gewährleistet ist, denn  die in den einzelnen Zellen beim Einfüllen verdrängte  Luft muss durch den gleichen Ringquerschnitt des Roh  res 3 entweichen und gelangt über das Entlüftungsrohr 7  nach aussen. Das     Einfüllrohr    5 ist ferner mit einer  Markierung 8 versehen, die anzeigt, bis zu welchem  Niveau der Raum 1 im betriebsbereiten Zustand des  Akkumulators gefüllt werden soll.

   Die Füllung der    einzelnen Zellen ist demnach beendet, wenn das Flüssig  keitsniveau an der Markierung 8     konstant    bleibt. Das       Einfüllrohr    5 ist ferner oben durch eine Kappe 6  abgeschlossen, um zu verhindern,     dass    die noch in dem  Rohr 5 verbleibende     Flüssigkeit    durch Erschütterungen  oder durch Neigung des ganzen     Akkumulators    ausflies  sen kann.

   Um ein Entweichen der beim Laden des       Akkumulators    entstehenden Gase zu ermöglichen, muss  in der Kappe 6 eine     Öffnung    vorhanden sein, die den  Durchtritt von Gasen, nicht aber von Flüssigkeit oder  Flüssigkeitsnebel erlaubt.     In    jedem Zuleitungsrohr 3 ist  zur Anzeige des Füllstandes     innerhalb    der Zelle jeweils  ein Schwimmer 9 angeordnet, der eine grössere Länge  aufweist, als das Rohr 3. Dieser Schwimmer ist so  ausgewählt, dass er beim Absinken bis zur Oberkante des  Rohres 3 anzeigt, dass wieder Flüssigkeit nachgefüllt  werden muss.

   Er kann ausserdem in seinem Gewicht so  ausgewählt werden, dass er absinkt, wenn die Säuredich  te, die dem spezifischen Gewicht des     Elektrolyten    im  entladenden Zustand des Akkumulators entspricht, er  reicht ist, so dass er durch sein Absinken anzeigt, dass  entweder der Akkumulator entladen ist oder, dass Flüs  sigkeit,     d.h.    Elektrolyt nachgefüllt werden muss. Die  Feststellung ist einfach, denn wenn das Flüssigkeitsni  veau nach Auffüllen von Flüssigkeit bis zur Marke 8  konstant bleibt, ohne dass der Schwimmer das Erreichen  des vorgeschriebenen Niveaus in der Zelle anzeigt, so  bedeutet dies, dass die betreffende Zelle entladen ist.

   Der  Schwimmer 9 wird zweckmässig einer     wasserabstossen-          den    Behandlung unterworfen, so dass ein Festhaften  innerhalb des Rohres 3 vermieden wird.  



  Das Füllen des Akkumulators geschieht in jedem  Falle nur durch das     Einfüllrohr    5. Dabei gelangt die  Flüssigkeit zunächst in den Raum 1, bis ein Niveau mit  der Höhe      b     erreicht ist, so     dass    es durch die Zulei  tungsrohre 3 in die     einzelnen    Zellen gelangt. Da der freie  Querschnitt des Rohres 5 kleiner ist als derjenige des  Rohres 3, kann die in den einzelnen Zellen verdrängte  Luft entweichen. Ist das geforderte Niveau innerhalb der  Zellen erreicht, welches durch die Unterkante des Zulei  tungsrohres 3 bestimmt ist, so verhindert die in der Zelle  eingeschlossene Luft ein weiteres     Nachfliessen    der Flüs  sigkeit.

   Wenn dies bei allen Zellen eingetreten ist, füllt  sich auch das Zuleitungsrohr 3 mit Flüssigkeit und diese  steigt über die Deckel 2 hinaus, bis bei Erreichen eines  Niveaus entsprechend der     Markierung    8 am     Einfüllrohr    5  das Füllen beendet wird. Die Entlüftung des Raumes 1  kann ausser durch ein Entlüftungsrohr 7 auch durch ein  weiteres Loch im Deckel 4 durchgeführt werden, welches  nach Beendigung des Füllens durch einen getrennten  Verschluss abgeschlossen wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung an einem Vielzellen-Akkumulator zum Füllen einer Mehrzahl von Zellen mit Flüssigkeit auf ein vorgegebenes Sollniveau innerhalb der einzelnen Zellen, nach Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch ge kennzeichnet, dass die jeden Zelleneinlass nach aussen abschliessenden und miteinander verbundenen Räume einen gemeinsamen sich über sämtliche Zellen erstrek- kenden und zur Aufnahme eines Flüssigkeitsvorrates eingerichteten Raum (1) bilden, der mit der gemeinsamen Einfüllstelle verbunden ist,

   und in den die in jede Zelle bis zur Höhe des Flüssigkeits-Sollniveaus hineinragen den, während des Füllens zur Entlüftung mit der Atmo- Sphäre in Verbindung stehenden Rohr münden, die gleichzeitig zum Füllen der Zellen dienen. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Raum (1) zur Aufnahme des Flüssigkeitsvorrates von den Deckeln (2) der nebeneinan der angeordneten Zellen und von einem alle Zellen überspannenden Deckel (4) umschlossen ist, der Luft- und flüssigkeitsdicht mit dem die einzelnen Zellen aufneh menden Blockkasten (10) verbunden ist. 2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass jede Zelle (11) mit einem separaten Deckel (2) abgeschlossen ist. 3.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass sämtliche die Zellen abschliessenden Deckel (2) ein gemeinsames Teil bilden. 4. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ein gemeinsames Teil bildenden Deckel (2) der Zellen und der den Blockkasten überspannende Deckel (4) zusammen ein Teil bilden, das den Raum (1) umschliesst. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die in die einzelnen Zellen hineinra genden Rohre (3) senkrecht durch die Deckel (2) geführt sind. 6.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Raum (1) nach aussen verbindende gemeinsame Einfüllstelle eine Einfülleinrichtung mit einem in den Raum (1) hineinragenden Rohr (5) aufweist, dessen untere Öffnung tiefer liegt als die oberen Öffnungen der erstgenannten Rohre (3), und das oberhalb des alle Zellen überspannenden Deckels (4) trichterförmig erwei tert und von einem Schenkel eines U-förmigen Entlüf tungsrohres (7) durchzogen ist und das durch eine Kappe (6) abschliessbar ist. 7.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der in die Zellen ragenden Rohre (3) zur Anzeige des Füllstan des der Zelle jeweils ein zugleich als Aräometer ausgebil- deter Schwimmer (9) angeordnet ist, der eine grössere Länge aufweist, als das Rohr (3). B. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Ringquerschnitt zum Durchtritt der Flüssigkeit innerhalb des Rohres (5) der genannten Einfülleinrichtung kleiner ist als der Ringquerschnitt innerhalb des in jede Zelle ragenden Rohres (3), und das Rohr (5) der Einfülleinrichtung mit einer Markierung (8) zur Anzeige der richtigen Füll standshöhe im genannten Raum (1) versehen ist. 9.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass der Schwimmer (9) zur Vermeidung des Festhaftens am Rohr (3) mit einem Belag versehen ist. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Raum (1) neben einer Einfüllein- richtung (5) durch ein separates Loch im Deckel (4) zur Entlüftung nach aussen verbunden ist. 11.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Anpassung an ungünstige Platz verhältnisse, der Raum (1) zur Flüssigkeitsaufnahme in ein Gefäss mit kleinem Rauminhalt auf dem Akkumula tor und ein zweites Gefäss mit grossem Rauminhalt neben oder über dem Akkumulator aufgeteilt ist, welche Räume nach aussen luftdicht miteinander verbunden sind, wobei ein Entlüftungsrohr sich bis über das höchst mögliche Flüssigkeitsniveau im höhergelegenen Raum erstreckt. 12.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die gemeinsame Einfüllstelle eine Einfülleinrichtung mit einem Rohr (5) aufweist, dessen untere Öffnung tiefer liegt als die oberen Öffnungen der erstgenannten Rohre (3), und das oberhalb des alle Zellen überspannenden Deckels (4) trichterförmig erwei tert und in dem bis in den Raum (1) hineinragenden, trichterförmigen Teil zur Entlüftung mit einer Öffnung versehen ist, deren obere Kante das Flüssigkeitsniveau im Raum (1) begrenzt, wobei diese Kante z.B. als Markie rung für die Beendigung des Füllvorganges dienen kann.