Устройство для наполнения электролитом корпусов аккумуляторов Советский патент 1992 года по МПК H01M2/36 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для заливки электролита в аккумуляторные батареи, а также может быть использовано для дозирования жидко- сти в различных областях техники, в частности в химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для заливки электролита в аккумуляторную батарею, содер- жащее корпус, в котором размещены кинематически связанные магнит с мембраной, клапан со штоком, пусковой рычаг и слмвная труба, при этом клапан и мембрана магнита взаимно уравновешены (см. а.с. СССР № 790045, кл. Н 01 М 2/36, 1980).

Однако данное устройство является недостаточно надежным при заливке аккумуляторов, у которых горловина имеет малый диаметр, так как в этом случае будет малым и диаметр клапана-поплавка и, соответственно, усилия, выталкивающие его вверх, будут незначительными и могут уравновешиваться силами трения. Кроме того при малых размерах магнита его усилия будут недостаточны для надежного закрытия клапана в данном устройстве, а при увеличении размеров магнита значительно возрастет масса всего устройства, что затруднит его использование.

Известно также устройство для дозирования жидкости, содержащее корпус, разделенный мембраной на воздушную и дозирующую полости, последняя из которых снабжена входным и выходным штуце- рами, причем выходной штуцер снабжен седлом для подпружиненного клапана, шток которого соединен с мембраной, а дозирующая полость снабжена камерой, боковые стенки которой образ уют седло клапана, который выполнен в виде шайбы (см. а.с. СССР № 1114885, кл. G 01 F 11/00, 1984).

Данное устройство предназначено для периодической промывки поверхности из- делий, в случаях, когда требуется точность дозирования и попадание заливаемой жидкости в определенную емкость, например в аккумулятор, оно будет недостаточно надежным, т.к. время открывания клапана (цикл заливки) и величина дозы заливаемой жидкости зависят от давления поступающей жидкости и регулировки вентилей входного и Выходного штуцеров, что делает невозможным раздельное регулирование дозы заливки и времени цикла между залив- ками, приводит к сбоям в работе устройства, попаданию дозы жидкости не в аккумулятор, а мимо него, и затрудняет автоматизацию процесса заливки.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем. что в устройстве для наполнения электролитом аккумуляторов, содержащем корпус, разделенный диафрагмой на воздушную и дозирующую полости, клапан со штоком, соединенным с диафрагмой, седло клапана, заливную и сливную трубы, сообщающиеся с дозирующей полостью, седло клапана расположено под днищем корпуса, а между седлом и средней частью сливной трубы образована дополнительная камера.

Предусмотрен также вариант устройства, который дополнительно содержит чашу, закрепленную на наружной поверхности сливной трубы, и капиллярную трубку, один конец которой сообщен с чашей, а второй конец выведен на наружную поверхность сливной трубы.

Признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого устройства, в известных технических решениях не обнаружено.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - то же, вариант, при герметичном соединении сливной трубы с горловиной аккумулятора.

Устройство содержит корпус 1, диафрагму 2, клапан 3 со штоком 4, пусковой рычаг 5, сливную трубу 6 и заливную трубу 7.

Пусковой рычаг 5 закреплен на верхней части корпуса 1 - крышке 8. Между внутренней поверхностью крышки 8 и диафрагмой 2 образована воздушная полость А, а между внутренней поверхностью нижней части корпуса 1 и диафрагмой 2 образована дозирующая полость Б.

Воздушная полость А соединена с атмосферой через отверстие В в крышке 8.

Нижняя часть корпуса 1 снабжена седлом 9 клапана 3, размещенным под днищем корпуса. Снаружи седло имеет цилиндрическую форму, а внутри оно выполнено с проточкой 10 кольцевой формы и проточкой 11 конической формы. В днище корпуса над проточкой 10 выполнены отверстия Г.

Верхняя часть сливной трубы 6 закреплена на седле 9. Средняя часть сливной трубы 6 имеет коническую форму. Между конической частью сливной трубы 6 и конической частью седла 9 образована промежуточная камера Д.

Между корпусом 1 и сливной трубой б размещена прокладка 12.

Шток 4 соединен с диафрагмой 2 с помощью шайб 13,14 и гайки 15.

Клапан 3 имеет уплотнительную поверхность конической формы и закреплен в

нижней части штока 4.В средней части штока над шайбой 13 размещена пружина 16, упирающаяся во втулку 17, насаженную на шток и закрепленную в крышке 8.

Нижняя часть сливной трубы 6 размещена с зазором в горловине 18 аккумулятора 19.

Плоскость Е-Е обозначает верхний уровень расположения электродов в аккумуляторе.

Устройство применяется для заливки электролита в аккумуляторы с большой величиной газового пространства Н и, соответственно, с большой высотой критического уровня электролита в аккумуляторе.

Для заливки аккумуляторов с малым газовым пространством и небольшой величиной критического уровня электролита в аккумуляторе, когда из-за малой высоты столба электролита не будет создано достаточного усилия для запирания клапана, и потому необходимо герметичное соединение сливной трубы с горловиной аккумулятора, пригодно устройство, показанное на фиг.2. Этот вариант устройства отличается конструкцией сливной трубы.

Внутри нижней, цилиндрической части сливной трубы 6 закреплена капиллярная трубка 20, а снаружи закреплена чаша 21, опирающаяся на имеющийся на этой части сливной трубы выступ 22 конической формы. Один конец капиллярной трубки 20 сообщен с чашей 21, а второй конец выведен на наружную поверхность сливной трубы на высоте критического уровня электролита в аккумуляторе.

Устройство, изображенное на фиг,1 работает следующим образом.

В начальный момент клапан 3 находится в своем нижнем положении и между клапаном 3 и седлом 9 образуется зазор Ж,

Нижняя часть сливной трубы 6 устройства вставляется с зазором в горловину 18 аккумулятора 19 до упора в верхний торец электродов (плоскость Е-Е). Открывается вентиль и из бака, установленного на определенной высоте над требуемым уровнем заливки электролита, по трубопроводам (вентиль, бак и трубопроводы на чертежах не показаны) через заливную трубу 7 электролит поступает в дозирующую полость Б, а из нее через отверстия Г, кольцевую проточку 10, зазор Ж между седлом 9 и клапаном 3, промежуточную камеру Д и нижнюю часть сливной трубы 6 перетекает во внутреннюю полость аккумулятора 19,

Электролит поступает в аккумулятор до тех пор, пока величина столба электролита от конца нижней части сливной трубы 6 до

верхнего критического уровня электролита в аккумуляторе не достигнет величины h, которая должна быть меньше величины Н, равной высоте газового пространства в аккумуляторе.

За счет преодоления давления столба

жидкости при протекании электролита повышается давление и в дозирующей полости Б, которое станет воздействовать на диафрагму 2, приподнимая ее вместе со

штоком 4 и преодолевая сопротивление пружины 16. При этом клапан 3 приподнимается и прижимается к седлу 9, перекрывая зазор Ж.

Давление в камере Б и, соответственно,

усилие прижатия клапана 3 возрастет до значения hi, определяемого высотой уровня электролита в баке (не показан) над уровнем заливки.

Так как площадь диафрагмы 2 в несколько раз больше площади клапана 3, то и усилие прижатия клапана 3 к седлу 9 будет достаточно надежным.

Для заливки электролита в следующий аккумулятор необходимо переставить сливную трубу 6 в горловину аккумулятора и нажать на рычаг 5. Шток 4 вместе с клапаном 3 опускается и открывается зазор Ж. В дальнейшем цикл заливки электролита повторяется.

При этом шток 4 с клапаном 3 опускаются в крайнее нижнее положение только под действием пускового рычага 5, тем самым исключается самопроизвольное дозирование жидкости, пока нижний конец сливной

трубы 6 не вставлен в горловину 18 аккумулятора 19, и повышается надежность работы устройства.

Устройство, показанное на фиг.2, работает аналогичным образом, но его сливная

труба вставляется в горловину аккумулятора плотно, без зазора, чтобы обеспечивалось герметичное соединение между ними. В процессе заполнения электролитом внутреннего объема аккумулятора вытесняемый воздух выходит через капиллярную трубку 20. Как только электролит перекроет входное отверстие капиллярной трубки, давление в аккумуляторе, а следовательно, и в камере Д резко возрастет (из-за

разницы вязкости электролита и воздуха). что приведет к подъему клапана 3 и перекрытию зазора Ж. При этом усилие прижатия клапана 3 к седлу 9 будет достаточно надежным за счет значительного превышения площади рабочей поверхности диафрагмы над площадью рабочей поверхности клапана (Мясников С.П. и др. Пособие по физике. М.: Высшая школа.

1981.С.120, 123).

В устройстве, принятом за прототип для обеспечения его нормальной работы применены дроссели (местные гидродинамические сопротивления при сужении трубопровода) - вентиль на входном штуцере и вентиль на выходном штуцере, что уменьшает размер заливочного отверстия и увеличивает время заливки, т.е. снижает производительность работы устройства.

В предлагаемом устройстве не требуется Сужения трубопровода и размер отверстия заливной и сливной труб подбирается примерно равным и таким большим, насколько это позволяет горловина аккумулятора, и потому заливка будет происходить быстрее, что повышает производительность работы устройства.

При необходимости конструктивное выполнение устройства позволяет автоматизировать в нем подачу и дозирование жидкости и применить устройство в линии производства аккумуляторов.

5

0

Формула изобретения

1,Устройство для наполнения электролитом корпусов аккумуляторов, содержащее корпус, разделенный диафрагмой на воздушную и дозирующую полости, клапан со штоком, соединенный с диафрагмой, седло клапана, заливную и сливную трубы, сообщающиеся с дозирующей полостью, о т- личающееся тем, что, с целью повышения надежности, седло клапана расположено под днищем корпуса, а между седлом клапана и средней частью сливной трубы образована дополнительная камера.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что оно дополнительно содержит чашу, закрепленную на наружной поверхности сливной трубы, и капиллярную трубку, один конец которой сообщен с чашей, а второй конец выведен на наружную поверхность сливной трубы.

Использование: производство электрических аккумуляторов в условиях, обеспечи5 в Фиг В- вающих повышение надежности. Устройство содержит корпус 1, пусковой рычаг 5, крышку 8, диафрагму 2, прокладку 12, клапан 3 со штоком 4, седло с проточками, капиллярную трубку 20, сливную трубу 6 с выступом 22, шайбы 13 и 14, гайку 15, чашу 21, заливную трубу 7, втулку 17 и пружину 16. В крышке 8 выполнено отверстие В, а в днище корпуса-отверстие Г. После установки сливной трубы 6 в горловину 18 аккумулятора 19 электролит поступает вначале в дозирующую полость, а затем в промежуточную камеру. После этого электролит перетекает в аккумулятор 19.2 ил. 4 П 1В 13 / / СО с ч ел CJ ел со f9

5

В

8

ев /

уП /

. Ч Ч Ч X V