Ladegerät für Akkuzellen Die Erfindung betrifft ein Ladegerät für Akkuzellen, wie sie als Stromquellen in elektrischen Kleinapparaten, z. B. in Hörgeräten, verwendet werden.
Es sind Ladegeräte dieser Art bekannt, bei denen ein Magazinschieber oder eine Magazinscheibe zur Auf nahme von einer oder zwei Zellen einen festen Bestand teil des Gerätes bildet. Es wurden auch Versuche unter nommen, ein Magazin für mehrere Zellen zu bemessen, was aber bald zu unhandlichen Geräteabmessungen führt, weil immer der Nachteil besteht, dass mit dem Magazin ständig auch die übrigen Geräteteile mitgeführt werden müssen, welche nur für die Wiederaufladung der Zellen erforderlich sind. Bei bekannten Magazinen für mehrere Zellen sind diese zudem parallel angeschlossen wodurch sich häufig ungleiche Ladestromstärken und Ladezeiten ergeben.
Mit der vorliegenden Erfindung wird bezweckt, ein Ladegerät" zu schaffen, welches die genannten Unzu länglichkeiten vermeidet. Es werden insbesondere hand liche Abmessungen und leichte Handhabung auch bei Aufnahme von mehreren Zellen angestrebt, wobei auch ein ausreichender Berührungsschutz - insbesondere bei Geräten ohne Netztransformator - gewährleistet sein soll.
Das erfindungsgemässe Ladegerät ist dadurch ge kennzeichnet, dass es einen Ladeteil und einen Magazin teil aufweist, welche je mit einem Paar von Kontakt organen zur Herstellung einer lösbaren Verbindung unter Bildung eines Ladestromkreises versehen sind, wobei der Ladeteil mit Netzsteckern versehen ist und eine zwischen diesen und seinen Kontaktorganen angeschlossene, elek trische Speiseeinrichtung enthält, und wobei der Maga zinteil eine Kammer zur Aufnahme von einer oder meh reren in Serie verbundenen Akkuzellen aufweist,
in wel cher zwei mit den Kontaktorganen des Magazinteils ver bundene Kontakte für den Anschluss der Zelle bzw. der Zellen angeordnet sind.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Fig. 1 ist die perspektivische Darstellung eines Ge rätes von vorn, Fig. 2 zeigt perspektivisch dasselbe Gerät von der Rückseite, Fig. 3 und 4 stellen einen Knopf- bzw.
einen Rund zellenakku dar, Fig. 5 ist eine Draufsicht und Fig. 6 eine Seitenansicht eines Ladeteils, Fig. 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VII -VII in Fig. 5, Fig. 8 ist die Draufsicht auf einen Magazinteil, Fig. 9 zeigt den Magazinteil von -der Seite mit zu gehöriger, im Schnitt gezeichneter Aufsteckkappe, Fig.10 zeigt den leeren und Fig. 11 den mit Zellen gefüllten Magazinteil im Schnitt entlang der Linie X - X in Fig. 8,
und Fig. 12 zeigt, analog zur Fig. 8, eine Variante des Magazinteils.
Die Fig. 1 und 2 zeigen das vollständige Ladegerät mit dem Ladeteil 1 und darauf aufgesetztem Magazin teil 2. Der Ladeteil 1 enthält die erforderliche elektrische Speiseschaltung (nicht sichtbar) und ist auf seiner Rück seite (Fig. 2) mit Netzsteckern 6 versehen, mittels wel chen das Gerät an einer gewöhnlichen Netzsteckdose angeschlossen werden kann. Im Magazinteil 2 ist ein Schieber 3 mit Griff 4 gelagert.
Wie aus der weiteren Beschreibung hervorgeht, ragt der Schieber um so we niger aus dem Gehäuse des Magazinteils heraus, je mehr Zellen sich im Magazin befinden; die Zahl der im Ma- gazin enthaltenen Zellen lässt sich an einer in Fig. 1 sichtbaren Zahlenreihe am Schieber 3 ablesen.
Vorzugsweise ist die Anordnung wie dargestellt so getroffen, dass bei an einer Steckdose angeschlossenem Ladegerät der Magazinteil 2 sich über (oder unter) dem Ladeteil 1 befindet und der Schieber 3 sich quer zu den Steckerstiften 6 erstreckt, d. h. parallel zur Wand, an welcher sich die Steckdose befindet.
Diese räumliche Anordnung ist insofern günstig, als das Gerät dadurch nur wenig von der Wand absteht und nicht der Gefahr ausgesetzt ist, dass vorbeigehende Per sonen daran anstossen.
Als Beispiele für gebräuchliche Formen von Akku zellen, für deren wiederholte Aufladung das vorliegende Gerät bestimmt ist, zeigt Fig. 3 eine Knopfzelle K und Fig.4 eine Rundzelle R, wobei die Polarität der An schlüsse in Klammern angegeben ist. Solche Akkuzellen werden als Stromquelle z. B. in Hörgeräten und andern elektrischen Kleinapparaten sehr häufig verwendet. Der Magazinteil des Ladegerätes ist natürlich dem jeweiligen Zellentyp anzupassen, wie aus der weiteren Beschrei bung hervorgeht.
Der Ladeteil 1 nach Fig. 5 bis 7 weist einen hohlen Sockel 9 auf, der die Netz-Steckerstifte 6 und einen Auf satz 11 trägt. Auf der den Stiften 6 gegenüberliegenden Vorderseite befindet sich eine Wand 8, die mit ihrem oberen Rand den Aufsatz 11 überragt. Der Aufsatz 11 ist mit einem Vorsprung 10 versehen. Die Teile 9, 11 und 8 können z. B. aus Kunststoff bestehen und mit einander verklebt sein.
Vor dem Zusammenfügen wird in den Aufsatz 11 ein Paar Kontaktbuchsen 7a einge- setzt, von denen aus Lötfahnen 14 in den Sockel 9 hin- einragen und Bohrungen 7 nach aussen münden.
Im Hohlraum I des Sockels 9 ist die elektrische Speiseschaltung (nicht dargestellt) untergebracht und einerseits an den Stiften 6 und anderseits an den Buch sen 7a angeschlossen. Der Aufbau der Speiseschaltung richtet sich nach Art und Kapazität der aufzuladen den Zellen. Sie besteht im allgemeinen aus Gleichrich tern, Widerständen und gegebenenfalls Kondensatoren; eint Netztransformator ist nur bei grösseren Geräten er forderlich.
Die äussere Form des Magazinteils 2 ist aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich. Dessen Gehäuse 17a und der Schie ber 3 sind vorzugsweise ebenfalls aus einem isolierenden Kunststoff gefertigt. Auf der dem Ladeteil zuzukehren- den Seite des Gehäuses sind zwei kleine Kontaktstifte 16 vorgesehen, die in die Bohrungen 7 am Ladeteil passen. Die beiden Kontaktstifte 16 sind bezüglich der Breite des Magazingehäuses 17a seitlich versetzt.
An den Schmalseiten der dem Ladeteil 1 zuzukehrenden Gehäusefläche befindet sich je eine vorstehende Rippe 10a bzw. 17. In. einem Einsprung neben der Rippe 10a ist eine Einschiebe- und Entnahmeöffnung 15 für die Akkuzellen vorgesehen. Diese Öffnung ist als Maske ausgebildet, die dem Umriss der zu verwendenden Zellen - hier den Knopfzellen K - entspricht und den polrich tigen Einsatz der Zellen sicherstellt.
Beim Zusammenfügen von Magazinteil und Lade teil 1 gemäss den Fig. 1 und 2 stellen die in den Buchsen 7a sitzenden Kontaktstifte 16 sowohl eine mechanische Verbindung zwischen den Teilen als auch die elektrische Verbindung für den Ladestromkreis her.
Dank der aussermittigen Anordnung der Stifte 16 und der Buch senbohrungen 7 sowie dem oberen, vorstehenden Rand der Wand 8 ist ein verkehrtes Aufsetzen des Magazin- teils mit falscher Polung unmöglich. Durch die Rippen 17, 10a und den erwähnten Rand der Wand 8 sind die drei aussenliegenden, den Netzstecker abgekehrten Fu gen zwischen den Teilen 1 und 2 abgedeckt, und der Vorsprung 10 am Ladeteil greift in den entsprechenden Einsprung am Magazinteil, wobei er die Öffnung 15 zu deckt,
so dass während des Ladevorgangs ein vollstän diger Berührungsschutz gewährleistet ist. Auch wenn der Magazinteil bereits abgehoben wird, solange der Lade teil noch in der Netzsteckdose eingesetzt ist, sind wenig stens die Kontaktstifte 16 noch von vorn durch die Wand 8 abgedeckt, da deren oberer Rand mindestens, so weit vorsteht, als die Stifte 16 lang sind.
Der Ladeteil 1 wird nur während des eigentlichen Ladevorgangs benötigt. Der Magazinteil 2 dient hin gegen zum Mitführen eines Vorrats an geladenen Zellen und wird zu diesem Zweck vom Ladeteil 1 getrennt. Für sich allein ist der Magazinteil 2 leicht und handlich und kann ohne Schwierigkeiten in einer Tasche mitgetragen werden. Zum Schutz der Stifte 16 kann zusammen mit dem Magazinteil 2 eine Schutzkappe 5 verwendet wer den, wie sie in Fig. 9 im Schnitt dargestellt ist. Die Kappe 5 besteht vorzugsweise aus einem plastischen Kunststoff und weist Bohrungen 16a auf, welche über die Stifte 16 passen.
Eine Vertiefung 25 in der Schutz kappe dient zur Gewichts- und Materialeinsparung und zum Unterbringen von weiteren, z. B. entladenen Akku zellen.
Die Fig. 10 und 11 veranschaulichen den inneren Aufbau des Magazinteils 2, und zwar ist er in Fig. 10 leer und in Fig. 11 mit mehreren Knopfzellen K gefüllt dargestellt. Der Schieber 3 ist am innern Ende mit einer winklig abstehenden Führungsplatte 21 versehen, wel che etwa den Querschnitt des prismatischen Innenrau- mes des Magazingehäuses 17a einnimmt. Die Führungs platte 21 ist mit einem Ansatz 20 und der Schieber 3 mit einer Rippe 3a versehen.
Zwischen dem Boden 19 des Magazingehäuses und der Führungsplatte 21 des Schiebers stützt sich eine metallische Druckfeder 18 ab und ist mit diesen Teilen vernietet. Der Niet 22 in der Führungsplatte 21 dient auf der entgegengesetzten Seite als Kontakt für den Anschluss der ersten Zelle. Gegen über der Führungsplatte 21 ist stirnseitig im. Innern des Magazingehäuses ein Sockel 23 befestigt, welcher eine zweite Kontaktniete 24 trägt. Die beiden Stifte 16 sind in einer Seitenwand des Magazingehäuses eingesetzt.
Vom einen Stift führt eine leitende Verbindung 19a zum Niet im Boden 19 und vom andern Stift eine leitende Verbindung 24a zum Niet 24. Eine aufgesetzte, winklige Wand 17 dient zur Abdeckung der leitenden Verbin dung nach aussen.
Wenn keine Zelle im Magazin eingesetzt ist, wird durch die Druckfeder 18 die Rippe 3a des Schiebers im Anschlag mit dem Magazingehäuse gehalten, und zwar so, dass ein Kurzschluss zwischen den beiden Kontakten 22 und 24 verhindert wird. ' Durch Eindrücken des Schiebers 3 wird der zwi schen den Teilen 21 und 23 bzw. den genannten Kon takten befindliche und über die Öffnung 15 zugängliche Magazinraum vergrössert, und es können die Zellen nach und nach eingeschoben werden.
Nach Loslassen des Schiebers 3 werden die eingefügten Zellen durch die Feder 18 zwischen den Kontakten 22 und 24 festge klemmt. Es besteht dabei eine leitende Verbindung vom einen Kontaktstift 16 über die Leitung 19a, Feder 18, Kontakt 22, die Zellen, Kontakt 24 und Leitung 24a zum zweiten Kontaktstift 16. über diesen Weg fliesst der Ladestrom für die Zellen während des Ladevor gangs.
Zum Herausnehmen der Zellen wird der Schieber entgegen der Kraft der Feder 18 leicht eingedrückt, wor auf die erste Zelle aus der Öffnung 15 herausgleiten kann. Nach völligem Loslassen des Schiebers werden die verbleibenden Zellen wieder zwischen den Kontakten 22 und 24 eingespannt.
Da die Zellen automatisch polrichtig eingefügt wer den, kommen bei den aufeinanderfolgenden Zellen ab wechselnd Plus- und Minuspole aufeinander zu liegen, wie dies für die Serieladung erforderlich ist. Die Ladung mehrerer Zellen in Serie gewährleistet zudem für alle Zellen gleichen Ladestrom und damit die gleiche Lade zeit. Die dargestellte Anordnung, bei welcher die Zellen ohne Zwischenkontakte oder dgl. aneinanderliegen, er möglicht zudem eine ausserordentlich raumsparende Ausführung des Magazinteils.
Während das vorstehend beschriebene Beispiel einen Magazinteil für Knopfzellen K betrifft, zeigt die Fig. 12 einen Magazinteil 2a für Rundzellen R gemäss Fig. 4. Der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise die ses Magazinteils sind gleich wie beim vorstehend be schriebenen Magazinteil, wobei jedoch die Dimensionie- rung, insbesondere auch die Öffnung 15a für den pol richtigen Einsatz der Zellen, den Abmessungen der Rundzellen anzupassen ist.
Charger for battery cells The invention relates to a charger for battery cells as they are used as power sources in small electrical appliances such. B. be used in hearing aids.
There are chargers of this type known in which a magazine slider or a magazine disc for receiving one or two cells forms a fixed component of the device. Attempts have also been made to size a magazine for several cells, but this soon leads to unwieldy device dimensions, because there is always the disadvantage that the other device parts that are only required for recharging the cells must always be carried along with the magazine are. In known magazines for several cells, these are also connected in parallel, which often results in unequal charging currents and charging times.
The aim of the present invention is to create a "charger" which avoids the above-mentioned shortcomings. In particular, the aim is to have handy dimensions and easy handling even when several cells are accommodated, with adequate protection against accidental contact - especially for devices without a mains transformer should be.
The charger according to the invention is characterized in that it has a charging part and a magazine part, which are each provided with a pair of contact organs for making a detachable connection to form a charging circuit, the charging part is provided with power plugs and one between these and Contains electrical feed device connected to its contact organs, and wherein the magazine part has a chamber for receiving one or more battery cells connected in series,
in wel cher two ver connected with the contact organs of the magazine part contacts for connecting the cell or cells are arranged.
Various Ausführungsbei games of the subject invention are described in connection with the drawing. Fig. 1 is a perspective view of a Ge devices from the front, Fig. 2 shows in perspective the same device from the back, Figs.
a round cell battery, FIG. 5 is a plan view and FIG. 6 is a side view of a charging part, FIG. 7 shows a section along the line VII -VII in FIG. 5, FIG. 8 is a plan view of a magazine part, FIG. 9 shows the magazine part from the side with the associated push-on cap drawn in section, FIG. 10 shows the empty magazine part and FIG. 11 shows the magazine part filled with cells in a section along the line X - X in FIG.
and FIG. 12 shows, analogously to FIG. 8, a variant of the magazine part.
1 and 2 show the complete charger with the charger 1 and attached magazine part 2. The charger 1 contains the required electrical supply circuit (not visible) and is on its rear side (Fig. 2) with power plugs 6, by means which the device can be connected to a normal mains socket. A slide 3 with a handle 4 is mounted in the magazine part 2.
As can be seen from the further description, the more cells there are in the magazine, the less the slide protrudes from the housing of the magazine part; the number of cells contained in the magazine can be read from a row of numbers on the slide 3 that is visible in FIG.
The arrangement is preferably such that when the charger is connected to a socket outlet, the magazine part 2 is located above (or below) the charging part 1 and the slider 3 extends transversely to the connector pins 6, i. H. parallel to the wall on which the socket is located.
This spatial arrangement is advantageous in that the device only protrudes slightly from the wall and is not exposed to the risk of people passing by it.
As examples of common forms of battery cells, for the repeated charging of which the present device is intended, Fig. 3 shows a button cell K and Fig.4 shows a round cell R, the polarity of the connections is given in brackets. Such battery cells are used as a power source z. B. used very often in hearing aids and other small electrical appliances. The magazine part of the charger is of course to be adapted to the respective cell type, as can be seen from the further description.
The charging part 1 according to FIGS. 5 to 7 has a hollow base 9, which carries the mains connector pins 6 and a set 11 on. On the front side opposite the pins 6 there is a wall 8, the top edge of which projects beyond the attachment 11. The attachment 11 is provided with a projection 10. The parts 9, 11 and 8 can, for. B. made of plastic and glued together.
Before joining, a pair of contact sockets 7a is inserted into the attachment 11, from which soldering lugs 14 protrude into the base 9 and bores 7 open outwards.
In the cavity I of the base 9, the electrical supply circuit (not shown) is housed and connected on the one hand to the pins 6 and on the other hand to the book sen 7a. The structure of the supply circuit depends on the type and capacity of the cells to be charged. It generally consists of rectifiers, resistors and possibly capacitors; A mains transformer is only required for larger devices.
The external shape of the magazine part 2 can be seen from FIGS. 8 and 9. Its housing 17a and the slide 3 are preferably also made of an insulating plastic. On the side of the housing facing the charging part, two small contact pins 16 are provided which fit into the bores 7 on the charging part. The two contact pins 16 are laterally offset with respect to the width of the magazine housing 17a.
On the narrow sides of the housing surface facing the loading part 1 there is a protruding rib 10a or 17 in each case. An insertion and removal opening 15 for the battery cells is provided next to the rib 10a. This opening is designed as a mask that corresponds to the outline of the cells to be used - here the button cells K - and ensures that the cells are used with polarity.
When assembling the magazine part and loading part 1 according to FIGS. 1 and 2, the contact pins 16 seated in the sockets 7a provide both a mechanical connection between the parts and the electrical connection for the charging circuit.
Thanks to the eccentric arrangement of the pins 16 and the book senbohrungen 7 and the upper, protruding edge of the wall 8, the wrong placement of the magazine part with wrong polarity is impossible. The ribs 17, 10a and the mentioned edge of the wall 8 cover the three external joints between parts 1 and 2 facing away from the power plug, and the projection 10 on the loading part engages in the corresponding indentation on the magazine part, thereby opening the opening 15 to cover,
so that complete protection against accidental contact is guaranteed during the charging process. Even if the magazine part is already lifted as long as the charging part is still inserted into the socket, the contact pins 16 are little least covered from the front by the wall 8, since the upper edge protrudes at least as far as the pins 16 are long .
The charging part 1 is only required during the actual charging process. In contrast, the magazine part 2 serves to carry a supply of charged cells and is separated from the loading part 1 for this purpose. On its own, the magazine part 2 is light and handy and can be carried in a pocket without difficulty. To protect the pins 16, a protective cap 5 can be used together with the magazine part 2 who, as shown in Fig. 9 in section. The cap 5 is preferably made of a plastic plastic and has bores 16a which fit over the pins 16.
A recess 25 in the protective cap is used to save weight and material and to accommodate other such. B. discharged battery cells.
10 and 11 illustrate the internal structure of the magazine part 2, namely it is shown empty in FIG. 10 and filled with several button cells K in FIG. The slide 3 is provided at the inner end with an angularly protruding guide plate 21, which takes up approximately the cross-section of the prismatic inner space of the magazine housing 17a. The guide plate 21 is provided with a projection 20 and the slide 3 with a rib 3a.
A metallic compression spring 18 is supported between the bottom 19 of the magazine housing and the guide plate 21 of the slide and is riveted to these parts. The rivet 22 in the guide plate 21 serves on the opposite side as a contact for connecting the first cell. Opposite to the guide plate 21 is the front side in. A base 23, which carries a second contact rivet 24, is fastened inside the magazine housing. The two pins 16 are inserted in a side wall of the magazine housing.
From one pin a conductive connection 19a leads to the rivet in the bottom 19 and from the other pin a conductive connection 24a leads to the rivet 24. An attached, angled wall 17 serves to cover the conductive connec tion to the outside.
When no cell is inserted in the magazine, the compression spring 18 keeps the rib 3a of the slide in abutment with the magazine housing in such a way that a short circuit between the two contacts 22 and 24 is prevented. 'By pressing the slide 3 between the parts 21 and 23 or the mentioned con tacts located and accessible through the opening 15 magazine space is enlarged, and the cells can be inserted gradually.
After releasing the slide 3, the inserted cells are clamped Festge by the spring 18 between the contacts 22 and 24. There is a conductive connection from a contact pin 16 via the line 19a, spring 18, contact 22, the cells, contact 24 and line 24a to the second contact pin 16. The charging current for the cells flows through this path during the charging process.
To remove the cells, the slide is pressed in slightly against the force of the spring 18, so that the first cell can slide out of the opening 15. After the slide is completely released, the remaining cells are clamped between the contacts 22 and 24 again.
Since the cells are automatically inserted with the correct polarity, the successive cells alternate between positive and negative poles, as is necessary for serial charging. Charging several cells in series also ensures the same charging current and thus the same charging time for all cells. The arrangement shown, in which the cells lie against one another without intermediate contacts or the like, it also enables an extremely space-saving design of the magazine part.
While the example described above relates to a magazine part for button cells K, FIG. 12 shows a magazine part 2a for round cells R according to FIG - tion, in particular the opening 15a for the correct use of the cells, is to be adapted to the dimensions of the round cells.