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Aus Stromversorgungsteil mit wiederaufladb arer Batterie und Verbraucher bestehende
Anordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine aus einem Stromversorgungsteil mit wiederaufladbarer Batterie und einem Verbraucher bestehende Anordnung und besteht darin, dass die Batterie zusammen mit einem Ladegleichrichter in einem allseits geschlossenen Gehäuse untergebracht ist und dass dieser Batterie und Ladegleichrichter enthaltende Stromversorgungsteil an den Verbraucher ansteckbar ist.
Bekannte, etwa handballengrosse Aggregate setzen sich aus einer Taschenlampe mit eingebautem Aklkumulator zusammen. Diesen Aggregaten ist ein besonderes Ladegerät zugeordnet, das zum Aufladen an die Taschenlampe oder, wenn die Sekundärbatterie ausgebaut werden kann, an diese angesteckt werden muss.
Ein Vorteil der Erfindung liegt zunächst darin, dass wegen der Kleinheit des die Batterie und den Ladegleichrichter enthaltenden Stromversorgungsteiles Batteriegeräte sehr klein und handlich gehalten werden können. Wenn beispielsweise als Verbraucher eine Leuchte vorgesehen ist, so ist die
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nicht grösser als eine mit Trockenbatterie arbeitenden Leuchte ähnlicher Stärke. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass dadurch, dass der Stromversorgungsteil an den Verbraucher ansteckbar ist, die ganze aus Stromversorgungsteil und Verbraucher bestehende Anordnung handlich bleibt.
Der Stromversorgungsteil kann für alle Gleich- stromveI1braucher verwendet werden, die bei niederer Gleichspannung verhältnismässig wenig Strom entnehmen ; beispielsweise können als Verbraucher ausser der bereits erwähnten Leuchte P. hotoblitzge- räte, Blinker, Ventilatoren, Rasierapparate, medizi- nische Geräte, beleuchtete Lupen, elektrische Uhren od. dgl. vorgesehen sein.
Der Stromversorgungsteil kann Buchsen oder Klemmen aufweisen, die zum Laden der Batterie mit dem Wechselstromnetz verbunden werden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist jedoch der Stromversorgungsteil nach Art eines Netzsteckers zwei vom Gehäuse abstehende, von- einander isolierte Stifte auf, die mit dem Wechsel- stiomeingang des Ladegleichrichters verbunden sind und mit denen der Stromversorgungsteil zum Laden in jede Steckdose ans Netz für 110-230 Volt Wechselstrom eingesteckt werden kann. Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt darin, dass das Laden des Stromversorgungsteiles von jedem Laien und völlig narrensicher vorgenommen werden kann, weil keinerlei Schaltungen dabei auszuführen sind.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung dienen die Netzsteckerstifte zur Halterung der Teile bei zusammengesteckter Anordnung und zur Führung während dem Zusammenstecken. Da die Netzsteckerstifte also gleichzeitig eine mechanische Verbindung zwischen dem Veitbraucherteil und dem Stromversorgungsteil herstellen, so stehen sie nicht unschön von der Anordnung ab, und sie sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie in Bohrungen des Verbrauchers eingreifen, so dass sie bei zusammengesteckter Anordnung überhaupt nicht sichtbar sind.
Diese Netzsteckerstifte können ausser zum Einführen des Wechselstroms in den Stromversorgungs- teil und der mechanischen Verbindungen des Stromversorgungsteiles mit dem Verbraucher bei einer Ausführungsform der Erfindung noch eine dritte Funktion ausüben, sie können nämlich noch zum Zuführen des Gleichstroms aus dem Strom- versor. gungstei1 in den Verbraucher dienen. In diesem Falle greifen die Steckerstifte in Buchsen des Verbrauchers ein. Diese Ausführungsform der Er- findung kann dahingehend weiter ausgebildet sein, dass in den Stromversoiigungsteil ein Schalter angeordnet ist, durch den die Steckerstifte mit der Batterie verbindbar sind.
Dieser Schalter kann mi1 dem Einschalter für den Gleichstromkreis des Verbrauchers gekoppelt sein oder dieser Schalter kann diese Funktion. mit übernehmen. Bei einer bevor- zugten Ausführungsform weist jedoch der Verbrau- eher einen Vorsprung auf, durch den der Schalter beim Anstecken des Stromversorgungsteiles an der
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Verbraucher betätigt wird und damit die Batteriepole mit den Steckerstiften verbunden werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind jedoch für die elektrische Verbindung zwischen dem Stromversorgungsteil und dem Verbraucher nicht die Steckerstifte verwendet, sondern besondere Verbindungsmittel, wie z. B. zusätzliche Steckstifte und Buchsen, vorgesehen ; beispielsweise können beim Zusammenstecken zwei Kontaktstifte des Verbraucherteiles auf zwei Kontaktfedern des Stromversorgungsteiles drücken. Die Netzsteckerstifte dienen bei dieser Ausführungsform nur zum Laden der Batterie und zur Halterung des Strom- versorgungsteiles am Verbraucher.
Soll die Anordnung mit einem Verbraucher ver- wirklicht weroen, dessen Polarität beachtet werden muss, beispielsweise bei mit Transistoren bestückten Verbrauchern, so ist es zweckmässig, an dem Verbraucher einen bezüglich der Steckerstifte aussermittig angeordneten Vorsprung anzuordnen, der beim Zusammenstecken in eine Aussparung des
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währleistet, dass der Pluspol der Batterie stets mit der richtigen Buchse des Verbrauchers verbunden wird. Bei Verbrauchern, bei denen die Polarität nicht beachtet werden muss, beispielsweise bei Leuchten od. dgl., kann ein derartiger Vorsprung selbstverständlich fehlen.
Bei einer Ausführung- form der Erfindung sind die Verbindungsstifte für den Gleichstrom an dem Verbraucher oder an dem Stromversorgungsteil aussermittig angeordnet und übernehmen so die Funktion des vorerwähnten Vorsprunges.
Es kann erwünscht sein, den Stromversorgungs- teil nicht nur an Wechselstrom führenden Steckdosen laden zu können, sondern auch an Gleichstromquellen, insbesondere an Autobatterien od. dgl. Für diesen Fall ist bei einer Ausführungsform der Erfindung der Anordnung ein Verbindungsstück zugeordnet, das wie ein Verbraucher auf den Stromversorgungsteil aufsteckbar ist und das Klemmen zum Anschluss an eine Gleichstromquelle aufweist, die mit den Verbindungsteilen des Verbindungsstückes verbunden sind, die bei zusammengesteckter Anordnung die Verbindung mit der Batterie herstellen. Dieses Verbindungsstück kann'auch einen Vorwiderstand enthalten.
In die Stromkreise des Stromversorgungsteiles kann eine Sicherung eingeschaltet sein. Sie kann in dem Gehäuse so untergebracht sein, dass sie von aussen auswechselbar ist. Wenn, was im allgemeinen zweckmässig ist, die Sicherung in dem Ladestromkreis liegt, ist es im allgemeinen nicht notwendig, die Sicherung von aussen zugänglich einzubauen, weil bei Verwendung einer. guten Sicherung der Stromkreis nur dann durch die Sicherung unterbrochen wird, wenn ein Stromkreiselement des Ladestromkreises schadhaft ist und dieses ausgewechselt werden muss, was in der Regel vom Laien ohnehin nicht'vorgenommen werden kann.
Das Gehäuse des Stromversorgungsteiles und zweckmässig auch der Verbraucher ist aus Kunst- stoff gespritzt. Die Batterie besteht zweckmässig aus kleinen säure- und gasdichten Nickel-Cadmium- Zellen.
Im Ladestromkreis werden bei einer Ausführungsform der Erfindung zwei Gleichrichter und zwei Kondensatoren in der Greinacherschaltung verwendet, die aber nicht zur Spannungsverdopplung benutzt wird, sondern die Ladekondensatoren dienen-gemäss einem Merlmal der Erfindung- als kapazitiver Vorwiderstand. Der eine Teil des während einer Halbwelle fliessenden Stromes fliesst von der einen Wechselstromldemme über den einen Kondensator unmittelbar zur andern Klemme, während der andere Teil des Stromes seinen Weg über die Batterie und den andern Kondensator zur andern Klemme nimmt. Während} der andern Halbwelle kehrt sich der Fluss der Ladeströme in den Kondensatorzweigen um. Die Batterie wird also in Vollweggleichrichtung geladen.
Der kapazitive Widerstand der Kondensatoren ist
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gross gegenüberniert, dass der Stromversorgungsteil ohne Umschalten an 110 oder 220 Volt Wechselstrom aufgeladen werden kann.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungs- 'beispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.
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eine Leuchte dargestellt. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Stromversorgungsteil und Fig. 3 die Schaltung des Stromversorgungsteiles und der Leuchte. Fig. 4 zeigt die Schaltung bei einer an-
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Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- runfgsformen der Erfindung bestehen der Strom- vèïsorgungste. il und der Verbraucher aus je zwei längsgetailton Kunststoitschalen, die durch Schrauben oder Klebung miteinander zu einem allseits geschlossenen Gehäuse zusammengefügt sind.
Die als Verbraucher dargestellte Leuchte besteht aus den Schalen 1 und 1', in denen eine Glühbirne ? mit einem ReHektor untergebracht ist. Dieser Verbraucher 1, l'weist zwei an Bohrungen des Gehäuses angeordnete Buchsen 4 auf, die mit dem Sockel der Glühlampe elektrisch verbunden sind. Der Stromversorgungsteil 2, 2'ist etwa handballen- gross und weist an seiner Stirnseite Steckerstifte 3 bzw. 3'auf, die von den Buchsen 4 und 4'des Verbraueherteiles 1, l'*b3im Zusammenstecken von
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Verbraucher und Stromversorgungsteil aufgenommen werden.
Der Verbraucherteil 1, l'weist noch einen bezüglich der Buchsen 4 und 4'aussermittig angeordneten Vorsprung 6 auf, der in eine entsprechend gestaltete und entsprechend aussermittig angeordnete Aussparung 7 des Stromverso : ugerteiles 2, 2'eingreift. In der Aussparung 7 ist ein Schalter mit den Kontakten 9 und 10 angeordnet, durch den die beiden. Steckerstifte 3, 3'über die Leitungen 19,20 mit den Polen einer Batterie 8 verbunden werden können. Parallel zu dieser Batterie 8 liegen zwei in Reihe hintereinandergeschaltete Kon- densatoren 14 und 14'die so dimensioniert sind, dass sie sowohl als Ladekondensator als auch kapa- zitiver Vorwiderstand dienen.
Die Mitte der hintercinandergeschalteten Kondensatoren 14, M'ist unmittelbar mit dem Steckerstift 3'verbunden. Die äusseren Belegungen der Kondensator-Reihenschal- tung 14, 14' sind mit den von Polen der Batterie 8 zu den Schalterkontakten 9 bzw. 10 führenden Leitungen19bzw.20verbunden ;ausserdemistjede
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bzw. 13' mit dem andern Steckerstift 3 verbunden, wobei die beiden Gleichrichter 13 und 13'mit einander entgsgengesetzter Sperrichtung angeordnet sind. In einer der zu den Steckerstiften 3 oder 3' führenden Leitungen ist noch ein Vorwiderstand
12 angeordnet, der den Einschaltstromstoss be- grenzt.
In der Leitung J5 bsnndet sich noch ein Schalter 11 zum Ein- und Ausschalten des zum VerbraucherführendenGleichstromkreises.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Ladestromkreis in derselben Weise wie im vorhergehenden Beispiel geschaltet, nur dass in eine der zu den Steckerstifteri 3 bzw. 3' führenden Leitungen eine Sicherung 17 eingeschaltet ist. Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich jedoch von der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass der Gleichstrom nicht über die Steckerstifte 3 bzw. 3' in den Verbraucher eingeführt wird, sondern durch besondere Steckerstifte 15 und 16, die an. die Stelle des Vorsprunges 6 treten oder an ihm befestigt sind und die an mit den Batteriepolen verbundenen Buchsen oder Federblechen 9 und 10 yin der Aus- sparung 7 Kontakt finden.
Dadurch besteht keine leitende Verbindung mehr zwischen den Steckerstiften 3 bzw. 3'und dem Gleichstromkreis. Bei dieser Ausführungsform ist der Schalter 1 l'für den Gleichstromkreis nicht in der Leitung 19, sondern in dem Verbraucher angeordnet. Die Sicherung 17 kann so angeordnet sein, dass sie von aussen auswechselbar ist.
Der erfindungsgemässen Anordnung kann ein Verbindungsstück zum Laden an einer Gleichstromquelle zugeordnet sein. Dieses Verbindungsstück weist je nachdem, ob es zu der Ausführungsform lach Fig. 3 oder nach Fig. 4 vorgesehen ist, entweder den Buchsen 4 und 4'entsprechende Buch- en oder aber den Stiften 15 und 16 entsprechende steckerstifte auf, die zu Klemmen führen, die un- nittelbar mit der Gleichstromquelle verbunden wer- den können. Dieses Verbindung stück kann auch noch einen Vorwiderstand enthalten, der zwischen die Klemmen und die Buchsen) oder Stifte eingeschaltet ist.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausfüh- rungsform ist die Buchse 21 unmittelbar mit der Buchse 22 des Verbindungsstückes verbunden, die Buchse 23 ist mit der Klemme 24 über einen Vorwiderstand 25 verbunden, der den Ladestrom auf einen zulässigen Wert begrenzt.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform des Stromversorgungsteiles sind die Steckerstifte 3 und 3'nicht starr mit dem Gehäuse 2, 2'verbunden, sondern in ihm verschiebbar geführt. In diesem Falle kann der Stromversorgungsteil in dem Verbraucher durch andere Befestigungsmittel be- festigt sein, beispielsweise durch einen Bajonett- verschluss, durch Rasten od. dgl. Das innere Ende
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Schlitzen 27 bzw. 27'der Schalen 2, 2'geführt sind. Die Enden des Stabes 26 weisen eine zentrale Bohrung 28 auf, in der je ein Drückerstift 29 geführt ist und der wiederum mit einem Querstück 30 verbunden ist, das in einander radial gegenüberliegenden Längsschlitzen 31 des Stabes 26 geführt ist und dessen Enden über den Umfang des Stabes hinausragen. Das Querstück 30 rastet in der vorderen und hinteren Endstellung des längs der Schlitze 27 verschiebbaren Stabes 20 unter Wir- flung einder Feder 38 in Rasten 33 ein.
Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform im wesentlichen nur dadurch, dass die verschiebbaren Steckerstifte an der dem Verbraucher abgewandten Seite durch Stromversorgungsteile angeordnet sind.
Die Steckerstifte 34 bzw. 34 sind wieder an einem Isolierstab 35 befestigt, dessen Enden über das Gehäuse 2'2'hinausragen und die in Schlitzen 36 des Gehäuses geführt sind. An der dem Ver- braucheer abgewandten Seite des Stromversorgungsteiles sind Bohrungen 37 bzw. 37'angeordnet, durch die die Steckerstifte nach aussen geführt werden, wenn der Stromversorgungsteil zum Aufladen in eine wechselstromsteckdose eingesteckt wird. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform sind, die übrigen Elemente des Stromversor-
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ten Beispiel ausgebildet, die Zuführung des Gleichstromes erfolgt also über Kontakte 9, I ? bzw. 10,
16. Während bei dieser Ausführungsform irgendwelche zusätzliche Befestigungsmittel zwischen Verbraucher und Stromversorgungsteil, z.
B. ein Bajo- nettverschluss 39, notwendig sind, können diese bei der Ausführungsform nach Fig. 6 auch fehlen ; der Verbraucher wird dann nach dem Herausschieben der Steckstifte 3 und 3'auf diese aufgesteckt.
Die Stromzufuhr zu den verschiebbaren Steckern , geschieht vorzugsweise dadurch, dass die'Stifte 3 1 bzw. 3'oder 34 eine Nase auf weisen, die bei herausgeführten Steckerstiften an einem Kontakt zur Anlage kommen.
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Ein besonderer Vorteil der einschiebbaren Stek- kerstifte liegt darin, dass sie beim Tragen des Stromversorgungsteiles in der Tasche nicht stören und der Stromversorgungsteil auch für sich allein eine in sich abgeschlossene, gefällige Form aufweist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aus einem Stromversorigungsteil mit wiederaufladbarer Batterie und Verbraucher bestehende Anordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie zusammen mit einem Ladegleichrichter in einem Gehäuse untergebracht ist und dass dieser die Batterie und den Ladegleichrichter enthaltende Stromversorgungsteil an den Verbraucher ansteckbar ist und Mittel zur elektrischen Verbindung des Stromversojgunfgsteiles mit dem Verbraucher vorgesehen sind.