изгибающийся вверх опорный диск для уплотнения гальванического элемента

Формула изобретения

1. Опорный диск для уплотнения гальванического элемента, содержащий плоский диск, имеющий центральную круглую платформу, соединенную с наружной уплотняющей кромкой посредством кольцевого изгибающего средства, которое обеспечивает возможность перемещения упомянутой кромки по радиусу внутрь и наружу, при этом упомянутое изгибающее средство содержит последовательность концентрических кольцевых изогнутых ребер, отличающийся тем, что примыкающие ребра имеют различную кривизну и по крайней мере два смежных ребра соединены кольцом, направленным под углом вверх от плоскости упомянутого диска.

2. Диск по п.1, отличающийся тем, что наружная периферия кольца расположена выше относительно плоскости диска, чем ее внутренняя периферия.

3. Диск по п.2, отличающийся тем, что плоскость уплотняющей кромки расположена ниже плоскости платформы.

4. Диск по п.3, отличающийся тем, что изгибающее средство содержит три ребра.

5. Диск по п. 4, отличающийся тем, что первое и третье ребра изогнуты вниз и второе ребро изогнуто вверх.

6. Диск по п.5, отличающийся тем, что первое ребро свешивается с периферии платформы.

7. Диск по п.6, отличающийся тем, что первое и второе ребра соединены посредством кольца.

8. Диск по п.7, отличающийся тем, что кольцо проходит под направленным вверх углом от периферии первого ребра.

9. Диск по п.8, отличающийся тем, что упомянутый угол составляет от около 10 до 20^o.

10. Металлический опорный диск единичной конструкции для уплотнения гальванического элемента, содержащий плоский диск, имеющий центральную круглую платформу, соединенную с фланцем, имеющим уплотняющую кромку по ее наружной периферии за счет кольцевого изгибающего средства, содержащего последовательность концентрических кольцевых изогнутых ребер, отличающийся тем, что примыкающие ребра имеют различную кривизну и по крайней мере два смежных ребра соединены кольцом, направленным под углом вверх от плоскости упомянутого диска, а упомянутая кромка расположена ниже плоскости упомянутой платформы, посредством чего упомянутая кромка оказывает воздействие направленного по радиусу наружу усилия, и упомянутая платформа побуждается вверх при приложении по окружности упомянутой кромки направленного по радиусу внутрь сжимающего усилия.

11. Уплотнительный узел для уплотнения гальванического элемента, содержащий в основном дискообразный пластиковый уплотнительный элемент, наружная периферия которого ограничена бортиком, включающий стенку и опорный диск, прикрепленный к этому элементу посредством металлического токоснимателя, который проходит в аксиальном направлении через центр упомянутого элемента и диска, упомянутый диск находится в пределах упомянутой стенки уплотнительного элемента и является плоским диском, имеющим центральную круглую платформу, соединенную с наружной уплотняющей кромкой посредством кольцевого изгибающего средства, содержащего последовательный ряд концентрических кольцевых изогнутых ребер, отличающийся тем, что примыкающие ребра имеют различную кривизну и по крайней мере два смежных ребра соединены кольцом, направленным под углом вверх от плоскости упомянутого диска, а упомянутая кромка расположена ниже плоскости упомянутой платформы, вследствие чего упомянутый фланец оказывает воздействие направленного по радиусу наружу усилия, и упомянутая платформа побуждается вверх при приложении к упомянутому фланцу по окружности направленного по радиусу внутрь сжимающего усилия.

12. Узел по п.11, отличающийся тем, что дополнительно содержит круглый металлический концевой колпачковый терминал или клемму.

13. Узел по п. 12, отличающийся тем, что концевой терминал или клемма расположены внутри упомянутой стенки уплотнительного элемента и примыкающего опорного диска.

14. Узел по п.13, отличающийся тем, что опорный диск является металлическим.

15. Гальванический элемент, содержащий цилиндрический контейнер, уплотненный посредством отбортовки кромок на одном конце уплотнительным узлом, содержащим круглый пластиковый уплотнительный элемент, наружная кромка которого ограничена стенкой, обычно перпендикулярной плоскости упомянутого элемента, металлический опорный диск, примыкающий к упомянутому элементу, и токосниматель, при этом упомянутый диск находится в пределах упомянутой стенки и содержит обычно плоский диск, имеющий центральную круглую платформу, соединенную с наружной уплотняющей кромкой посредством кольцевого изгибающего средства, содержащего последовательный ряд концентрических кольцевых изогнутых ребер, отличающийся тем, что примыкающие ребра имеют различную кривизну и по крайней мере два смежных ребра соединены кольцом, направленным под углом, направленным вверх от плоскости упомянутого диска, а упомянутая кромка расположена ниже плоскости упомянутой платформы.

16. Элемент по п.15, отличающийся тем, что уплотнение отбортовкой кромок приводит к тому, что упомянутый опорный диск сжимается в направлении по радиусу внутрь на упомянутой кромке, и в котором кромка оказывает воздействие упругого, направленного по радиусу наружу усилия на внутреннюю поверхность стенки пластикового уплотнительного элемента и прижимает ее к внутренней поверхности стенки цилиндрического контейнера для образования уплотнения.

17. Элемент по п.16, отличающийся тем, что опорный диск сжимается упруго, а не пластически.

18. Элемент по п.16, отличающийся тем, что токосниматель проходит по оси через центр упомянутого элемента и диска.

19. Элемент по п.18, отличающийся тем, что опорный диск прикреплен к уплотнительному элементу посредством токоснимателя.

20. Элемент по п. 19, отличающийся тем, что дополнительно содержит круглый металлический концевой колпачковый терминал или клемму, расположенный в пределах стенки уплотнительного элемента и примыкающий к опорному диску.

21. Элемент по п.20, отличающийся тем, что металлический концевой колпачковый терминал или клемма осуществляет физический и электрический контакт с токоснимателем.

22. Элемент по п.20, отличающийся тем, что металлический концевой колпачковый терминал или клемма осуществляет физический и электрический контакт с опорным диском.

23. Элемент по п.15, отличающийся тем, что опорный диск и уплотнительный элемент взаимодействуют для предотвращения парения уплотнительного элемента при давлении гальванического элемента.

24. Гальванический элемент, содержащий цилиндрический металлический контейнер, закрытый у одного конца и уплотненный отбортовкой кромок на его другом конце уплотнительным узлом, который содержит колесообразный пластиковый уплотнительный элемент, имеющий центральное отверстие и наружную периферию, ограниченную проходящей вверх стенкой, при этом упомянутый узел дополнительно включает металлический опорный диск, прикрепленный к упомянутому элементу металлическим анодным токоснимателем, который проходит по оси через центр диска и отверстие элемента, узел дополнительно содержит круглый металлический концевой колпачковый терминал или клемму, расположенный в пределах стенки уплотнительного элемента, и примыкающий опорный диск, в котором опорный диск содержит в основном плоский диск, имеющий центральную круглую платформу, соединенную с наружной кромкой уплотнения кольцевым изгибающим средством, содержащим последовательный ряд концентрических кольцевых изогнутых ребер, отличающийся тем, что примыкающие ребра имеют различную кривизну и по крайней мере два смежных ребра соединены кольцом, направленным под углом вверх от плоскости упомянутого диска, а упомянутая кромка расположена ниже плоскости упомянутой платформы, в которой уплотнение отбортовкой кромок приводит к тому, что опорный диск сжимается в направлении по радиусу внутрь на кромке, вследствие чего кромка оказывает воздействие упругого, направленного по радиусу наружу усилия на внутреннюю поверхность стенки пластикового уплотнительного элемента и прижимает его к внутренней поверхности стенки круглого контейнера для образования уплотнения, и центральный участок опорного диска побуждается вверх для осуществления механического и электрического контакта между токоснимателем и концевым терминалом или клеммой.

25. Элемент по п.24, отличающийся тем, что наружная периферия кольца расположена выше относительно плоскости диска, чем его внутренняя периферия.

26. Элемент по п.25, отличающийся тем, что плоскость уплотняющей кромки расположена ниже плоскости платформы.

27. Элемент по п.26, отличающийся тем, что изгибающее средство содержит три ребра.

28. Элемент по п.27, отличающийся тем, что первое и третье ребра изогнуты вниз и второе ребро изогнуто вверх.

29. Элемент по п.28, отличающийся тем, что первое ребро отходит от периферии платформы.

30. Элемент по п.29, отличающийся тем, что первое и второе ребра соединены кольцом.

31. Элемент по п.30, отличающийся тем, что кольцо проходит под направленным вверх углом от периферии первого ребра.

32. Элемент по п.31, отличающийся тем, что упомянутый угол составляет от около 10 до 20^o.

33. Элемент по п.24, отличающийся тем, что опорный диск и уплотнительный элемент взаимодействуют для предотвращения парения элемента при давлении гальванического элемента.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к изгибающемуся вверх металлическому опорному диску, используемому в уплотнении для гальванического элемента. В частности, это изобретение относится к гальваническому элементу, как, например, первичному щелочному гальваническому элементу, уплотненному на одном конце уплотнением, включающим опорный диск, который оказывает упругое, направленное вверх радиальное воздействие на уплотнение и слегка изгибается или прогибается вверх при радиальном сдавливании во время процесса уплотнения для обеспечения целостности уплотнения и положительного электрического контакта с металлическим концевым колпачковым терминалом или клеммой гальванического элемента.

Предшествующий уровень

Гальванические элементы, такие как щелочные первичные гальванические элементы, изготавливают путем заполнения металлического контейнера, открытого на одном конце и закрытого на другом конце, электрохимически активными ингредиентами, введения уплотнительного узла в открытый конец и последующей отбортовки кромок для уплотнения или герметизации гальванического элемента. Уплотнительный узел включает диск из пластика или металла в качестве опоры или держателя, на котором выполнено уплотнение для предотвращения протечки находящихся внутри элемента химических компонентов. Следовательно, опорный диск должен быть достаточно прочным для того, чтобы обеспечить уплотнение, не раздавливаясь во время уплотнительного этапа в процессе изготовления. Уплотнения, использующие жесткий металлический диск, не сжимаются и расширяются вследствие изменений температуры таким образом, чтобы обеспечить поддержание одинакового давления на уплотнение. Вследствие различия в термическом расширении и характеристиках сжатия металлического контейнера, различных материалов, используемых в уплотнении, имеют место отклонения допусков изготовления, а также ползучесть пластикового уплотняющего элемента. В результате такие гальванические элементы склонны к протеканию. Аналогично, если опорой или держателем является толстый пластик, большая площадь уплотнения приводит к более низкому давлению, оказываемому на уплотнение. Пример такого довольно жесткого типа опорного элемента описан, например, в патенте США N 5227261. В последнее время предприняты попытки разработать более упругое уплотнение для гальванического элемента. В результате этих попыток был разработан уплотнительный узел, который включает неэлектропроводный пластиковый уплотняющий элемент, металлический опорный диск, токосниматель и металлическую концевую крышку или колпачок, который служит в качестве одной из клемм или зажимов гальванического элемента. Металлический опорный диск обеспечивает возможность уплотнения или герметизации гальванического элемента посредством этапа отбортовки или загибания кромок, который оказывает воздействие радиального направленного внутрь усилия на узел уплотнения и который радиально сжимает опору или держатель до меньшего протяжения. Элементом, который обеспечивает реальное уплотнение, обычно является диск или колесообразный элемент, который изготовлен в виде единой детали посредством инжекционного литья пластика, хотя некоторые применяемые узлы используют два или более пластиковых элемента для обеспечения уплотнения. Иллюстративные, но не ограничивающие примеры уплотнительных узлов, использующих пластиковый уплотнительный элемент, металлический опорный диск, токосниматель и металлическую концевую колпачковую клемму или терминал, и их использование в гальванических элементах описаны, например, в патентах США N 4537841 и 5080985. Однако все еще существует потребность в уплотнении, имеющем опорный диск, который будет поддерживать довольно одинаковое и постоянное давление на уплотнение во всем ожидаемом диапазоне температур, в котором гальванический элемент может работать, с тем, чтобы поддерживать целостность уплотнения и в то же самое время гарантировать поддержание и сохранение электрического контакта с концевым колпачковым терминалом или клеммой.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение относится к опорному диску, используемому в уплотнении гальванического элемента, такого как, например, первичный щелочной элемент, в котором диск оказывает воздействие упругого направленного по радиусу наружу усилия на уплотнение и слегка изгибается или прогибается вверх при радиальном сжатии в процессе уплотнения для обеспечения целостности уплотнения и положительного электрического контакта с металлическим концевым колпачковым терминалом или клеммой гальванического элемента. Диск включает центральный участок, соединенный с наружной кромкой уплотнительного средства посредством кольцевого изгибающего средства, которое действует как упругая пружина с тем, чтобы после того, как диск в процессе уплотнения гальванического элемента слегка сжимается по радиусу внутрь, наружная кромка диска поддерживала воздействие упругого направленного по радиусу наружу усилия на уплотнение, посредством чего обеспечивается целостность уплотнения в течение всего срока службы гальванического элемента. Уплотнительное средство диска находится ниже плоскости центрального участка. Диск оканчивается в направлении по радиусу наружу к его периферии фланцев, имеющих свободную наружную кромку, которая является фактическим уплотнительным средством, которая прижимается в направлении по радиусу наружу к отдельному уплотнительному элементу, расположенному между этой свободной кромкой фланца и внутренней стенкой кожуха гальванического элемента с образованием уплотнения. При приложении к наружной периферии опорного диска радиального сжимающего усилия изгибающее средство изгибается или перемещается по радиусу внутрь. В предпочтительном варианте это перемещение по радиусу внутрь является упругим. Это означает, что деформация изгибающего или пружинного средства находится в пределах упругости материала, из которого изготовлен диск, так что имеет место упругая, а не пластическая деформация. Если имеет место упругая деформация, кромка опорного диска все еще оказывает воздействие упругого направленного по радиусу наружу усилия на уплотнение, но не настолько большое, как это должно быть, если имеет место только пластическая деформация диска. Изгибающее средство содержит последовательную серию концентрических, кольцевых изогнутых ребер или колец, отходящих по окружности от центрального участка диска и оканчивающихся у наружного уплотнительного средства. В одном варианте изгибающее средство содержит последовательную серию из трех кольцевых изогнутых ребер или колец, отходящих по окружности от центрального участка диска и оканчивающихся наружным фланцем. В этом варианте первое и третье ребра изогнуты вниз, а второе ребро изогнуто вверх, так что профиль поперечного сечения имеет вид, в какой-то степени подобный последовательной серии двух мелких S-образных кривых. В других вариантах изобретение относится к уплотнительному узлу гальванического элемента, использующему опорный диск изобретения, пластиковый уплотнительный элемент, токосниматель и концевой колпачковый терминал или клемму, а также к гальваническому элементу, содержащему опорный диск.

При уплотнении или герметизации гальванического элемента направленное по радиусу внутрь сжимающее усилие прикладывается по окружности к наружной периферии фланца, который постоянно сжимает опорный диск в направлении по радиусу внутрь и также побуждает центральный участок диска вверх к примыкающему концевому колпачковому терминалу или клемме. После уплотнения гальванического элемента наружная кромка фланца продолжает оказывать воздействие по окружности упругого направленного по радиусу наружу усилия на уплотнение гальванического элемента для гарантирования целостности уплотнения в течение всего срока службы гальванического элемента во всем требуемом диапазоне рабочих температур гальванического элемента, который обычно составляет от около -30 до +80^oC. Прогибание вверх опорного диска помогает поддерживать электрический контакт между опорным диском, анодным токоснимателем, соединенным с опорным диском, и примыкающим металлическим концевым колпачком, который служит в качестве одной из клемм гальванического элемента.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1А и 1В изображают схематически вид поперечного сечения и частично вид в перспективе соответственно опорного диска в соответствии с предлагаемым изобретением.

Фиг. 2 является видом в перспективе с местным вырезом уплотнительного узла гальванического элемента, который использует опорный диск в соответствии с предлагаемым изобретением.

Фиг. 3 схематически изображает поперечное сечение щелочного гальванического элемента, имеющего уплотнение, который использует опорный диск изобретения.

Подробное описание изобретения

Согласно фиг. 1А и 1В опорный диск 10 имеет единичную конструкцию и содержит центральный диск 12, который включает внутреннюю или центральную кольцевую платформу 14, имеющую осевое отверстие 16 и оканчивающуюся у ее периферии приподнятым кольцом 18. Кольцевые ребра или кольца 20, 24 и 26, являющиеся изгибающими или пружинными средствами, последовательно отходят от кольца 18. От периферии изгибающего средства по периферии ребра 26 отходит фланец 28. Фланец 28 проходит радиально наружу и оканчивается свободной кромкой 30. Профиль поперечного сечения изгибающего средства, имеющего три кольцевых ребра или кольца 20, 24 и 26, в некоторой степени выглядит как последовательность двух мелких S-образных кривых. Также, ребра 20 и 26 изогнуты вниз, тогда как ребро 24 изогнуто вверх. Кольцо 22, которое соединяет внешнюю периферию ребра 20 и внутреннюю периферию ребра 24, как показано, отходит от ребра 20 под направленным вверх углом относительно основной горизонтальной плоскости опорного диска. Внешняя периферия кольца 22 поэтому выше, чем его внутренняя периферия относительно плоскости опорного диска. Это является важным признаком изобретения, поскольку дает возможность распределения по трем ребрам 20, 24 и 26 растягивающего напряжения, придаваемого изгибающему средству путем приложения к кромке 30 у периферии опорного диска сжимающего усилия. Установлено, что, если кольцо 22 не направлено под углом вверх, как показано на чертеже, а является относительно горизонтальным, то приложение сжимающего усилия к кромке 30 при уплотнении или герметизации гальванического элемента будет вызывать пластическую деформацию изгибающего средства на ребрах 24 или 26 в зависимости от их угла изгиба. Это означает, что радиус кривизны каждого ребра 24 или 26 уменьшается пластически, а не упруго, находясь в то же время под вызванным сжатием напряжением. Суммарным результатом будет то, что кромка 30 будет оказывать воздействие меньшего усилия, направленного по радиусу наружу на уплотнение, чем если имеет место только или главным образом упругая деформация. В изображенном варианте восходящий угол составляет обычно от 10 до 20 градусов. Как показано на чертежах, свободная кромка 30 находится ниже плоскости кольца 18. Это необходимо для того, чтобы центральная кольцевая платформа 14 понуждалась вверх при приложении к кромке 30 радиального сжимающего усилия. Кольцевая платформа 14 имеет в центре отверстие 16 для вмещения токоснимателя, как показано на фиг. 2 и 3, и в этом варианте она опущена немного ниже верха кольца 18 для вмещения одного конца токоснимателя без необходимости увеличения зазора над опорным диском при использовании в гальваническом элементе, как показано на чертежах. Направленное по радиусу внутрь усилие, прилагаемое по окружности к кромке 30 опорного диска 10 посредством процесса уплотнения отбортовкой или отгибкой кромок, понуждает верхнюю часть вверх, а не вниз, как в случае опорного диска, описанного в патенте США N 5080985. Как установлено выше, радиальное сжимающее усилие, приложенное по окружности к наружной периферии 30 фланца 28 в течение процесса уплотнения отбортовкой кромок, сжимает фланец по радиусу внутрь. Это заставляет ребро 26 изгибаться по радиусу внутрь на его наружном участке, который склонен наклонять кольцо 22 вверх, что приводит к тому, что к центральному участку 12 прикладывается направленное вверх усилие. Процесс уплотнения или герметизации отбортовкой кромок, оказывающий воздействие направленного по радиусу внутрь сжимающего усилия, известен специалистам и описан, например, в патентах США N 5080985 и 5150602. Предпочтительнее, чтобы опорный элемент подвергался упругой, а не пластической деформации в течение процесса уплотнения для поддержания воздействия максимального направленного по радиусу наружу упругого усилия на действующее уплотнение, что возможно с материалом, из которого изготовлено уплотнение.

Направленное вверх побуждение верха опорного диска помогает обеспечить поддержание физического и сопутствующего электрического контакта верхней части токоснимателя 80 с металлической концевой колпачковой клеммой в течение всего срока службы гальванического элемента. В альтернативном варианте кольцо 18 опорного диска может создавать физический и электрический контакт с металлической концевой колпачковой клеммой 100, а не с верхней частью токоснимателя, как описано, например, в патентах "985 и "802. Следовательно, изобретение не может быть ограничено конкретным вариантом, изображенным на чертежах. В этом варианте показано множество вентиляционных отверстий 32 в качестве средства, обеспечивающего выпуск газа в гальванический элемент, в котором используется опорный диск, как это известно специалистам. Диск 10 может быть изготовлен из любого подходящего упругого материала и, в частности, металла, такого как, например, холоднокатанная сталь, нержавеющая сталь и т. п. , при этом выбор материала остается на усмотрении профессионала и конкретной конструкции гальванического элемента, в котором он должен использоваться. Например, в конструкции гальванического элемента, в котором используется электропроводный токосниматель, создающий физический и электрический контакт с металлической концевой колпачковой клеммой, можно использовать неэлектропроводный опорный диск. С другой стороны, когда сам опорный диск должен создавать или осуществлять физический и сопутствующий электрический контакт с металлическим концевым колпачком, опорный диск должен быть изготовлен из металла или другого подходящего электропроводного материала, как должно быть понятно специалистам. В варианте, описанном ниже для типичного гальванического элемента типа Д, опорный диск изобретения выштампован из холоднокатанной стали толщиной 28 милов или 0,7 мм, что, как установлено, является относительно легким и экономичным способом и материалом для опорного диска, при этом кольцо 22 отходит от дна ребра 20 под восходящим, т.е. направленным вверх, углом около 15 градусов.

Фиг. 2 является видом в перспективе с местным вырезом уплотнительного узла гальванического элемента, использующего опорный диск или держатель изобретения, в данном варианте гальванический элемент является щелочным гальваническим элементом размера Д. На фиг. 3 схематически изображено поперечное сечение щелочного гальванического элемента типа Д, один конец которого уплотнен упомянутым уплотнительным узлом посредством отбортовки или отгибки кромок. На фиг. 2 изображен предпочтительным вариант, в котором уплотнительный узел 50, содержащий опорный диск 10, предварительно собран в виде единой детали, с которой можно обращаться как с одним элементом в процессе сборки гальванического элемента. Согласно фиг. 2 и 3 уплотнительный узел 50 содержит металлический опорный элемент 10, фасонный пластиковый уплотнительный элемент 60, металлический токосниматель 80 и металлический колпачок 100, который действует как электрическая клемма гальванического элемента. В этом варианте колпачок 100 является отрицательной клеммой гальванического элемента. Металлические токосниматели обычно называются специальными гвоздями, и эти типы токоснимателей могут быть использованы в практике изобретения при необходимости. В варианте, изображенном и описанном в настоящем описании, металлический токосниматель больше похож на заклепку, чем на гвоздь. Пластиковый уплотнительный элемент 60 обычно является диском или колесообразным элементом, имеющим унитарную конструкцию с расположенной в центре цилиндрической втулкой 62, от которой по окружности отходит последовательно по радиусу наружу кольцевое вентиляционное отверстие 64, после которого следуют кольцевая бобышка или выступ 66, выступающая вниз юбка 68, кольцевое пружинное и изгибающее средство 70, и все это оканчивается проходящим вверх цилиндрическим бортиком или участком стенки 72 по наружной периферии. Как показано, втулка 62 имеет осевое отверстие, через которое выступает верхняя часть 120 токоснимателя 80, которая в этом варианте прокована или расклепана на ее вершине для закрепления держателя или опорного диска 10 к пластиковому уплотнительному элементу. В изображенном варианте кольцевое вентиляционное отверстие 64 обычно плоское и содержит тонкую мембрану 63 в виде кольца на его внутренней кромке, посредством которой мембрана закреплена к втулке 62 и диафрагме 59 и свешивается с них, более толстую кольцевую диафрагму 59 и навесной элемент 65 в виде кольца вокруг ее наружной кромки, посредством которой эта мембрана закреплена к кольцевой бобышке и выступу 66. Бобышка или выступ 66 изображена в виде относительно толстого кольца. Она действует для предотвращения парения уплотнительного элемента под давлением его верхней поверхности, контактирующей с нижней поверхностью кольцевого участка 24 опорного диска 10 гальванического элемента. Юбка 68 свешивается от наружного участка бобышки 66 и проходит вниз для предотвращения смешивания анодного и катодного компонентов гальванического элемента (например, щелочного гальванического элемента), как показано на фиг. 3. Пружинное отверстие 70 уплотнительного элемента 60 свешивается по окружности по радиусу наружу от юбки 68 и включает кольцевой V-образный канал 71, образованный стенками 73 и 74. Наконец, проходящая вверх стенка 72 отходит от верхней части стенки 74 и имеет множество лап или выступов 75, проходящих по радиусу внутрь на внутренней поверхности ее верхнего участка 76 для уверенного закрепления металлического концевого колпачка 100 внутри стенки с тем, чтобы с уплотнительным узлом можно было обращаться как с единым цельным блоком в процессе сборки гальванического элемента. Круговой уступ или заплечик 77 на внутренней поверхности бортика 72 служит в качестве опоры для кромки металлического опорного диска 10 в процессе отбортовки кромок. Иллюстративные, но не ограничивающие примеры материалов, пригодных для использования при изготовлении пластикового уплотнительного элемента 60 включают найлон, сплавы найлона, полисульфон и полипропилен с наполнителем, известные специалистам и описанные, например, в патенте "595, описание которого включено здесь для справки.

В процессе сборки колпачок 100 помещается на верх лап или выступов и сжимается или защелкивается, проходя лапами вниз в полость, ограниченную цилиндрической стенкой бортика 72. Как показано, множество ребер 79 проходит по радиусу снаружи внешней поверхности на верхней части стенки 74, и вниз от дна проходит наружу уступ 78 бортика 72. Эти ребра позволяют ввести уплотнительный узел в верхнюю часть цилиндрического металлического контейнера, который служит в качестве положительной клеммы гальванического элемента, и в то же время позволяет выпустить воздух, уловленный при помещении уплотнительного узла в контейнер, и предотвращает "откачку" электролита из контейнера в процессе сборки. Эти ребра имеют такие размеры, которые обеспечивают немного препятствующую подгонку с соответствующей внутренней стенкой гальванического элемента 120, как показано на фиг. 3, с тем, чтобы уплотнительный узел удерживался в его позиции в контейнере гальванического элемента в процессе операций сборки и отбортовки кромок. Хотя эта конкретная конструкция уплотнительного средства является предпочтительным вариантом, специалистам должно быть понятно, что могут использоваться и другие конструкции уплотнительного средства, иллюстративные, но не ограничивающие примеры которого включают и типы уплотнительного средства, описанные в патентах "985 и "602.

При формировании уплотнения путем отбортовки кромок радиальная кромка 30 держателя или опорного диска 10 вцепляется во внутреннюю часть бортика или стенки 72 уплотнительного элемента 60, как показано на фиг. 2 и фиг. 3. Предпочтительнее, чтобы кромка 30 держателя сжимала стенку бортика 72 уплотнительного элемента 60 на, по крайней мере, 25% толщины стенки для обеспечения хорошего уплотнения. Как установлено выше, изображенный держатель 10 сконструирован таким образом, чтобы кромка обладала упругостью, подобной пружине, и оказывала воздействие направленного по радиусу наружу сжимающего усилия на стенку уплотнительного элемента, которое поддерживается во время всего срока службы гальванического элемента для гарантирования того, что уплотнение сохраняется во всем диапазоне температур (например, от около -30 до +80^oC). Также должно быть понятно, что изгибающее средство 70 позволяет бортику уплотнительного элемента перемещаться по радиусу внутрь и наружу в процессе операций сборки и отбортовки кромок, а также во время флуктуаций температуры без повреждения основания уплотнения, включая напорное вентиляционное отверстие.

Заплечик или уступ 78 на донной части бортика 72, изображенный на фиг. 3, поддерживает уплотнительный узел в гальваническом элементе 120, оставаясь на внутреннем круговом уступе, загнутом в металлический контейнер 110, который образует контейнер гальванического элемента. Металлический концевой колпачок 100, образующий отрицательно заряженную анодную клемму гальванического элемента 120, в этом варианте изображен в виде металлического диска, имеющего плоский центральный участок 112, слегка наклоненный вниз в сторону его центра, на котором в центре выполнено выступающее вниз углубление 114. Относительно мелкий цилиндрический участок 116 свешивается вниз от наружной периферии 112, от донной части 116 отходит по радиусу наружу фланец 117, оканчивающийся по его наружной периферии проходящим вверх бортиком 118, имеющим круговую наружную кромку 119. При описанном выше уплотнительном средстве такая конкретная конструкция концевого колпачка является предпочтительным вариантом, который не предназначен для ограничивания в отношении практического использования изобретения. Следовательно, может быть использована и другая конструкция концевого колпачка, например, такая, какая изображена в патенте "985.

Уплотнительный узел 50 уплотнен отбортовкой кромок в верхнем конце гальванического элемента 120 посредством постоянного изгиба 130, образованного по окружности на верхнем конце металлической стенки гальванического элемента. Отогнутая кромка прижимает стенку гальванического элемента к наружной поверхности бортика 76 пластикового уплотнительного элемента 60 и изгибает их вместе вниз и над кромкой 119 металлического колпачка 100 для уплотнения или герметизации гальванического элемента. В то же самое время в процессе операции отбортовки или отгибки кромок к наружной кромке 30 держателя 10 прикладывается по окружности направленное внутрь по радиусу усилие, что приводит к постоянному направленному вверх прогибу и приложению усилия к центральной части держателя, помогающему обеспечить физический и электрический контакт между верхним концом токоснимателя и углублением в концевом колпачке 100. Металлический анодный токосниматель или заклепка 80 в его верхней части прокован или расклепан сверху на металлическом держателе 10, который плотно закрепляет его в положении напротив верха втулки 62. Перемещение вверх токоснимателя предотвращается фланцем 122. Как показано на фиг. 3, плоская верхняя часть концевого колпачка вогнута вниз к центру. Подобная позиция приведена для иллюстрации конструкции колпачка перед отбортовкой или отгибкой кромок. Однако в процессе операций отбортовки кромок и уплотнения или герметизации к боковой стороне уплотнительного узла прикладывается направленное по радиусу внутрь усилие, которое в предпочтительном варианте приводит к тому, что узел постоянно сжимается внутрь. Это в конечном счете заставляет верхнюю часть изгибаться немного вверх, так что верхний плоский участок концевой колпачковой клеммы остается неизменно плоским. Это также приводит к постоянному направленному вверх воздействию верхнего конца токоснимателя на углубление, что обеспечивает постоянное механическое и сопутствующее электрическое соединение между металлическим токоснимателем и концевым колпачком в течение всего срока службы гальванического элемента.

Подразумевается, что изображенный на фиг. 3 гальванический элемент 120 является характерным представителем типичного щелочного гальванического элемента Д, имеющего желатинированный цинковый анод и катод из MnO₂. Как известно специалистам, внутри гальванического элемента 120 катодный материал 122 из MnO₂ контактирует с внутренней поверхностью металлического контейнера 110 и отделен от желатинированного цинкового анодного материала 124 посредством неэлектропроводной мембраны 126, которая также предотвращает контактирование анодного материала с дном контейнера. Юбка 68 пластикового уплотнительного элемента 60 перекрывает (или частично покрывает) разделитель и предотвращает смешивание анодного и катодного материалов в гальваническом элементе. Токосниматель 80 проходит в анодный материал, как показано на фиг. 3, и осуществляет посредством этого электрическое соединение между желатинированным цинковым анодом и металлической концевой колпачковой клеммой.

Понятно, что различные другие варианты и модификации при практическом использовании изобретения должны быть очевидны для специалистов и легко осуществлены ими, не отходя от духа и сферы применения описанного выше изобретения. Соответственно, вышеприведенное описание не предназначено для ограничения сферы действия приложенной формулы изобретения, а скорее формула изобретения должна истолковываться как заключающая в себе все признаки патентоспособности, которые присущи настоящему изобретению, включая все признаки и варианты, которые должны рассматриваться специалистами как эквивалентные признаки и варианты.