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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse für die Aufnahme wenigstens einer Batterie sowie eine elektrische Vorrichtung mit wenigstens einem Energieverbraucher sowie zumindest einem Batteriegehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Es ist bekannt, dass elektrische Vorrichtungen elektrische Energieverbraucher aufweisen, die von Batterien mit Energie versorgt werden. Die Batterien sind üblicherweise in einem Batteriegehäuse angeordnet, welches für jede einzusetzende Batterie ein Kontaktpaar aus einem ersten elektrischen Kontakt und einem zweiten elektrischen Kontakt aufweist. Typischerweise werden sogenannte AA- oder AAA-Batterien eingesetzt. Diese Standardbezeichnung bezieht sich dabei auf die ausgeführte Geometrie der jeweiligen Batterie. Das zugehörige Batteriegehäuse bei den bekannten Lösungen ist üblicherweise so ausgestaltet, dass die jeweilige Batterie in einer verkippenden Bewegung eingesetzt und mit den beiden elektrischen Kontakten in elektrisch leitende Verbindung gebracht werden kann. Dafür ist üblicherweise einer der beiden elektrischen Kontakte innerhalb des Aufnahmeraums des Batteriegehäuses als federnder elektrischer Kontakt ausgebildet. Sobald die Batterie in den Aufnahmeraum bekannter Batteriegehäuse eingesetzt worden ist, beaufschlagt also dieser eine, mit einem Federabschnitt ausgestaltete, elektrische Kontakt die Batterie in dieser Einsatzposition mit einer Federkraft in Axialrichtung.
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Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist die Schockresistenz dieser Batteriegehäuse. So ist üblicherweise davon auszugehen, dass bei Energieverbrauchern bzw. elektrischen Geräten mit einem Batteriefach diese bewegt werden sollen. Fällt das elektrische Gerät hinab, so wird üblicherweise der Kontakt mit dem Boden einen Stoß auf das Batteriegehäuse verursachen. Dieser Stoß wiederum führt dazu, dass zwar der Aufnahmeraum des Batteriegehäuses abrupt abgebremst wird, durch die Massenträgheit jedoch die Batterie weiterbewegt wird. Sofern sich beim Stoß die Weiterbewegung der Batterie gegen den Federabschnitt des gefederten einen elektrischen Kontakts bewegt, führt dies dazu, dass der elektrisch leitende Kontakt am gegenüberliegenden festen elektrischen Kontakt innerhalb des Aufnahmeraums verloren geht. Mit anderen Worten wird die Batterie in den Federabschnitt des ersten elektrischen und federnd ausgebildeten Kontaktes weiterbewegt und damit reißt der Kontakt am gegenüberliegenden Ende der Batterie ab. Der Stromkreis für diese Batterie ist zu diesem Zeitpunkt kurzzeitig unterbrochen. Dies kann zu einer Vielzahl unerwünschter Fehler führen. Zum einen führt dies dazu, dass ein unterbrochener elektrischer Stromkreis auch die Energieversorgung zum elektrischen Verbraucher unterbricht. Neben einem kurzzeitigen Ausschalten des elektrischen Verbrauchers kann es jedoch auch vorkommen, dass das Abreißen des elektrischen Kontaktes zwischen dem feststehenden elektrischen Kontakt einerseits und dem Batteriegegenkontakt andererseits zu einem Lichtbogen bzw. zu einer Funkenbildung führt. Ein Einsatz solcher Batteriegehäuse in sogenannten explosionsgeschützten Bereichen ist deshalb nur dann möglich, wenn über nachgeschaltete Elektronik eine solche Funkenbildung zwingend vermieden werden kann. Neben dem erhöhten Aufwand in der Konstruktion und dem erhöhten Gewicht führt dies zu einem erhöhten Testaufwand, um solche bekannten Batteriegehäuse in explosionsgeschützten Bereichen einsetzen zu können.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise möglichst schockresistente Kontakte für ein Batteriegehäuse zu schaffen.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine elektrische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen elektrischen Vorrichtung und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse dient der Aufnahme wenigstens einer Batterie. Hierfür weist das Batteriegehäuse einen Grundkörper mit einem Aufnahmeraum zur Aufnahme der wenigstens einen Batterie in einer Einsatzposition auf. Im Aufnahmeraum ist wenigstens ein erstes Kontaktpaar mit einem ersten elektrischen Kontakt und einem zweiten elektrischen Kontakt angeordnet, für eine elektrische Kontaktierung mit einem ersten Gegenkontakt und einem zweiten Gegenkontakt der wenigstens einen Batterie in der Einsatzposition. Ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass der erste elektrische Kontakt und der zweite elektrische Kontakt jeweils einen Federabschnitt aufweisen für eine Beaufschlagung der wenigstens einen Batterie mit einer Federkraft in einer Axialrichtung in der Einsatzposition. Weiter weist der Aufnahmeraum wenigstens einen mechanischen Anschlag für eine Begrenzung der Beweglichkeit der wenigstens einen Batterie in Einsatzposition entlang der Axialrichtung auf.
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Eine Kernüberlegung der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es nun, dass nicht nur einer der beiden elektrischen Kontakte des ersten Kontaktpaares, sondern beide elektrische Kontakte einen entsprechenden Federabschnitt aufweisen. Dies führt dazu, dass auf beiden Seiten der Batterie ein entsprechender Federausgleich zur Verfügung gestellt ist. Diese beiden Federabschnitte sind kombiniert mit wenigstens einem mechanischen Anschlag, welcher vorzugsweise an einem Ende der Batterie, also im Bereich des ersten elektrischen Kontaktes und/oder im Bereich des zweiten elektrischen Kontaktes angeordnet ist. Nachfolgend wird erläutert, wie im Falle eines Stoßes beim Auftreffen auf einen festen Gegenstand bzw. den Boden das Batteriegehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung wirkt. Fällt ein Batteriegehäuse mit eingesetzter Batterie zu Boden, so werden das Batteriegehäuse und damit auch der Grundkörper sowie der Aufnahmeraum abrupt abgebremst. Durch die Massenträgheit, ausgelöst von der Masse der Batterie, bewegt sich diese entlang der Axialrichtung, welche vorzugsweise die Längsachse der Batterie ist, in Stoßrichtung weiter. Dadurch wird diese Weiterbewegung als Kraft gegen die von dem gegenüberliegenden elektrischen Kontakt wirkende Federkraft bzw. dessen Federabschnitt wirken. Dieser elektrische Kontakt, in diesem Beispiel der erste elektrische Kontakt, wird dementsprechend eingefedert. Während bei den bekannten Lösungen nun auf der gegenüberliegenden Seite, also beim zweiten elektrischen Kontakt in Form eines Festkontaktes, die elektrisch leitende Verbindung abreißen würde, kann bei der erfindungsgemäßen Lösung dieser zweite elektrische Kontakt mit seinem Federabschnitt diese Axialbewegung der Batterie ausgleichen und damit der zweite elektrische Kontakt der bewegten Batterie, und damit dem kontaktierten Gegenkontakt der Batterie folgen. Mit anderen Worten wird durch das Einfedern des ersten elektrischen Kontaktes ein Ausfedern das zweiten elektrischen Kontaktes erzeugt, sodass auf beiden Seiten und damit an beiden Enden der Batterie der elektrisch leitende Kontakt zwischen dem jeweiligen Kontakt einerseits und dem jeweiligen Gegenkontakt andererseits bestehen bleibt. Dadurch, dass nun in erfindungsgemäßer Weise zumindest ein mechanischer Anschlag innerhalb des Aufnahmeraums angeordnet ist, ist darüber hinaus sichergestellt, dass der jeweils zu erwartende Weg des Einfederns, also der Abschnitt, welcher beim Auftreffen auf dem festen Gegenkörper dazu dient, dass sich die Batterie durch die Massenträgheit weiterbewegt, eine Begrenzung für diesen Bewegungsweg zur Verfügung stellt. Somit wird die Batterie zu einem gewissen Zeitpunkt nach einem gewissen Bewegungsweg entlang der Axialrichtung an den mechanischen Anschlag anschlagen und auf diese Weise diese Translationsbewegung begrenzt. Damit kann sichergestellt werden, dass kein unerwünscht großer Federweg von den beiden, insbesondere von dem gegenüberliegenden elektrischen Kontakt zur Verfügung gestellt werden muss. Die gesamte Bewegungsfähigkeit der Batterie wird damit begrenzt und die technische Ausführungsmöglichkeit, welche für die einzelnen Federabschnitte der beiden elektrischen Kontakte möglich ist, vereinfacht.
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Wie voranstehend erläutert worden ist, wird mithilfe eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses eine schockresistente Ausbildung der elektrischen Kontaktierung der darin angeordneten Batterien möglich. Das bedeutet, dass beim Auftreffen auf dem Boden oder einem anderen festen Gegenstand trotz einer Translationsbewegung der Batterie die elektrische Kontaktierung nicht oder nur in großen Ausnahmefällen abreißt. Damit wird sichergestellt, dass ein angeschlossener Energieverbraucher keine Stromunterbrechung hinnehmen muss. Auch ein möglicherweise bei einem Abreißen eines elektrischen Kontaktes ansonsten auftretendes Funkenproblem ist hier nicht zu erwarten. Dies führt zusätzlich dazu, dass nachfolgend geschaltete Elektronik, welche eine solche Funkenerzeugung bzw. einen Spannungsüberschlag vermeiden soll, bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse verzichtbar ist. Dies führt zu reduziertem Gewicht und reduziertem Bauaufwand und damit zu reduzierten Kosten bei dem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse. Ebenfalls kann auf ein aufwendiges Testsystem verzichtet werden und trotzdem das erfindungsgemäße Batteriegehäuse auch für eine Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen zertifiziert werden.
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Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse der Aufnahmeraum einen ersten mechanischen Anschlag am ersten elektrischen Kontakt und einen zweiten mechanischen Anschlag am zweiten elektrischen Kontakt aufweist. Der Vorteil des mechanischen Anschlages wurde bereits mit Bezug auf den Kerngedanken der Erfindung erläutert. Dabei handelt es sich um die Begrenzung des möglichen Bewegungsweges in Axialrichtung für die Batterie. Wird dieser Bewegungsweg nun beidseitig, also für jeden vorhandenen elektrischen Kontakt, begrenzt, so verdoppelt sich quasi diese vorteilhafte Wirkung. Der beidseitige Anschlag ermöglicht also eine Begrenzung in beide Richtungen und vereinfacht damit nicht nur die Ausbildung der Federabschnitte der beiden elektrischen Kontakte, sondern erlaubt es darüber hinaus auch, beide elektrischen Kontakte und den entsprechenden Federabschnitt identisch oder im Wesentlichen identisch auszubilden. Die Komplexität des Gesamtsystems des Batteriegehäuses kann auf diese Weise einfacher und weniger komplex gestaltet werden.
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Darüber hinaus von Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse die Federabschnitte der beiden elektrischen Kontakte eine Federkraft auf die Batterie aufbringen, welche diese mittig oder im Wesentlichen mittig zwischen den beiden mechanischen Anschlägen in der Einsatzposition positioniert. Insbesondere ist also die Korrelation der Federkennlinie der beiden Federabschnitte mit den beiden mechanischen Anschlägen so gewählt, dass in der Kraftgleichgewichtssituation ein entsprechendes Spaltmaß zwischen dem jeweiligen mechanischen Anschlag einerseits und dem jeweiligen Ende der Batterie andererseits auf beiden Seiten der Batterie gleich oder im Wesentlichen gleich ist. Dieses Spaltmaß definiert sozusagen auch den möglichen Bewegungsweg der Batterie in einer Stoßsituation in diese Richtung entlang der Axialrichtung. Ist dieses Spaltmaß durch das eingestellte Kraftgleichgewicht auf beiden Seiten gleich oder im Wesentlichen gleich, führt dies dazu, dass die Schutzwirkung durch die entsprechende identische Bewegungsmöglichkeit auf beiden Seiten der Batterie und damit auch in beiden Stoßrichtungen ebenfalls gleich oder im Wesentlichen gleich ist.
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Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse der erste elektrische Kontakt einen ersten Federweg und der zweite elektrische Kontakt einen zweiten Federweg aufweist, wobei in Einsatzposition der Batterie diese eine Länge in Axialrichtung aufweist und die Summe der Länge der Batterie und der beiden Federwege größer ist als die Summe der Länge der Batterie und einem Spaltmaß zwischen einem Ende der Batterie und dem zugehörigen mechanischen Anschlag. Erfindungsgemäß ist hier eine geometrische definierte Korrelation zwischen einzelnen Baumassen vorgegeben. Die Batterielänge ist dabei üblicherweise bekannt, da es sich insbesondere um Standardbatterien handelt. Die Beabstandung der einzelnen mit Federn ausgebildeten elektrischen Kontakte einerseits und der Gesamtgeometrie des Aufnahmeraums ist an diese standardisierte Größe der Batterie jeweils angepasst. Dadurch, dass nun die Spaltmaße zwischen dem jeweiligen Ende der Batterie und dem mechanischen Anschlag in ihrer Summe mit der Länge der Batterie kleiner sind, als die Summe der Länge der Batterie und der zugehörigen Federwege, kann die erfindungsgemäße Wirkung des Kontaktabreißschutzes noch besser und einfacher erzielt werden. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass der jeweilige Federweg des jeweiligen elektrischen Kontaktes nicht die gesamte Länge dieser Feder in Axialrichtung ist, sondern vielmehr die Möglichkeit zwischen dem ausgefederten Zustand und dem eingefederten Zustand dieses elektrisch leidenden Kontakts einer Bewegung der Batterie zu folgen. Üblicherweise ist dieser Federweg dementsprechend kleiner als die Gesamterstreckung des jeweils elektrisch leitenden Kontaktes in der Axialrichtung.
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Darüber hinaus von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse der wenigstens eine mechanische Anschlag eine Durchgangsöffnung aufweist, durch welche sich der zugehörige elektrische Kontakt, insbesondere mit seinem Federabschnitt, hindurcherstreckt. Zum Beispiel kann eine solche Durchgangsöffnung als zentrale Bohrung oder zentrale Öffnung ausgebildet sein. Auch schlitzförmige Durchgangsöffnungen sind im Sinne dieses Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung denkbar. Damit wird sichergestellt, dass auf beiden Seiten um den Federabschnitt des jeweils elektrischen Kontaktes herum ein Abstützen durch den mechanischen Anschlag in der Stoßsituation zur Verfügung gestellt wird. Ein unerwünschtes Verkippen innerhalb des Aufnahmeraums kann auf diese Weise wirkungsvoll und vor allem mit einfachen Mitteln verhindert werden.
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Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse die Federabschnitte der beiden elektrischen Kontakte wenigstens eine der folgenden Ausführungen aufweisen:
- - Spiralfeder
- - Laschenfeder
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Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. Selbstverständlich sind auch unterschiedliche Federabschnitte in einem Aufnahmeraum für ein und dieselbe Batterie kombinierbar. Auch ist es denkbar, dass ein Federabschnitt eines einzigen elektrischen Kontaktes verschiedene Federabschnitte in sich miteinander kombiniert. Eine Laschenfeder kann durch das Umbiegen eines Stahlblechs zur Verfügung gestellt werden, welches insbesondere eine Dicke der jeweiligen Lasche im Bereich zwischen 0,3 mm und circa 0,5 mm aufweist.
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Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse der Aufnahmeraum von einem Deckel reversibel verschlossen ist, welcher die Bewegungsfreiheit der Batterie in der Einsatzposition auf die Axialrichtung begrenzt oder im Wesentlichen begrenzt. Mit anderen Worten schränkt der Deckel durch das Aufsetzen und Verschließen einer entsprechenden Aufnahmeöffnung des Aufnahmeraums für die Batterien so weit ein, dass ein seitliches Ausbrechen nicht mehr oder nur noch in minimalen Grenzen möglich ist. Insbesondere ist der Abstand radial zur Axialrichtung zwischen der Batterie und der Innenseite des Deckels minimal oder sogar nicht vorhanden, sodass hier eine direkte Kontaktierung zwischen der Außenseite der Batterie und der Innenseite des Deckels vorliegt. Die reversible Einsatzmöglichkeit des Deckels kann zum Beispiel durch ein Verschrauben oder eine Schnapp-Rast-Verbindung gewährleistet sein, um den Deckel in der verschließenden Position zu sichern. Auch hier wird das seitliche Verkippen noch weiter reduziert bzw. die Bewegungsfreiheit der Batterie ausschließlich auf die Axialrichtung reduziert. Damit wird sichergestellt, dass in der axialen Richtung ein notwendiger Bewegungsspielraum für das verkippende Einsetzen zwar vorhanden ist, nach dem Aufsetzen des Deckels diese Kippmöglichkeit jedoch vermieden ist.
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Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse der Federabschnitt zumindest einer der beiden elektrischen Kontakte einen Führungsabschnitt für die gleitend kontaktierende Führung der Batterie in die Einsatzposition aufweist. So sind beispielsweise Führungsschrägen oder Führungskonusse denkbar, um beim verkippenden Einsetzen zuerst den einen Gegenkontakt und anschließend durch eine Kipp- und Gleitbewegung den anderen Gegenkontakt in einen elektrisch leitenden Kontakt mit den elektrischen Kontakten innerhalb des Aufnahmeraums zu bringen. Ein solcher Führungsabschnitt dient also dem erleichterten Einsetzen und damit der erleichterten Bewegung der Batterie in die definierte Einsatzposition.
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Weiter von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse der Aufnahmeraum zumindest ein zweites Kontaktpaar aufweist für die elektrische Kontaktierung einer zweiten Batterie im Aufnahmeraum, wobei die Axialrichtung der zweiten Batterie parallel oder im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung der ersten Batterie ausgerichtet ist. Je nach Leistungsabnahme eines entsprechenden Energieverbrauchers bzw. der gewünschten Standfestigkeit hinsichtlich der Nutzungsdauer für diesen elektrischen Energieverbraucher kann es sinnvoll sein, wenn auch zwei oder mehr Batterien im Batteriegehäuse aufgenommen werden können. Dafür sind üblicherweise für die einzelnen Batterien entsprechende separate Kontaktpaare vorgesehen. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass die einzelnen Batterien in Reihe geschaltet hintereinander angeordnet sind, und somit ein einziges Kontaktpaar auch zwei oder mehr hintereinander angeordnete Batterien mit einer entsprechend elektrisch leitenden Verbindung versieht. Damit kann die erfindungsgemäße Lösung der Sturzsicherung und der Schockresistenz auch für Batteriegehäuse eingesetzt werden, in welchen zwei oder mehr Batterien angeordnet sind.
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Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Vorrichtung mit wenigstens einem Energieverbraucher, aufweisend zumindest ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse. Damit bringt die erfindungsgemäße elektrische Vorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse erläutert worden sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
- 1 ein Batteriegehäuse vor dem Einsetzen der Batterie,
- 2 die Ausführungsform der 1 mit eingesetzter Batterie,
- 3 die Ausführungsform der 1 und 2 in einem ersten Schockzustand,
- 4 die Ausführungsform der 1 bis 3 in einem zweiten Schockzustand,
- 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriegehä uses,
- 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses und
- 7 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Vorrichtung.
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Die 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses 10. Dieses Batteriegehäuse 10 ist mit einem Grundkörper 20 ausgestattet, welcher einen Aufnahmeraum 22 zur Verfügung stellt. In diesem Aufnahmeraum 22 soll nun eine Batterie 100 eingesetzt werden. Vor dem Einsetzen befindet sich die Batterie 100 in einer Position, wie sie die 1 zeigt. Um ein verkippendes Einsetzen zu gewährleisten, wird nun der linke Gegenkontakt 132 als erster Gegenkontakt 132 zuerst in der Pfeilrichtung nach unten in den Aufnahmeraum hineinbewegt. Dadurch gleitet er an einem zugehörigen Führungsabschnitt 32a des ersten elektrischen Kontaktes 32 ab und ein Federabschnitt 32a des ersten elektrischen Kontaktes 32 federt ein. In einer Kippbewegung wird anschließend entlang des rechten zweiten und kürzeren Pfeils auch der zweite Gegenkontakt 134 in den Aufnahmeraum 22 hineinbewegt, sodass auch hier der zugehörige Gegenkontakt 134 am entsprechenden Führungsabschnitt 34b des zweiten elektrischen Kontaktes 34 abgleitet und ein Einfedern des Federabschnitts 34a des zweiten elektrischen Kontaktes 34 bewirkt. Sobald die Batterie 100 in ihrer Endposition EP angekommen ist, liegt eine Situation gemäß 2 vor. Es hat sich ein Kraftgleichgewicht eingestellt zwischen dem Federabschnitt 32a des ersten elektrischen Kontaktes 32 und dem Federabschnitt 34a des zweiten elektrischen Kontaktes 34. An beiden Enden der Batterie befindet sich nun eine elektrisch leitende Verbindung, sodass dies die Standardsituation im Einsatz des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses 10 ist.
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In den 1 und 2 ist darüber hinaus gut zu erkennen, in welcher Weise die einzelnen geometrischen Abmessungen miteinander korrelieren. Die Batterielänge BL ist dabei als feste Länge der Batterie 100 zu erkennen. Jeder der beiden Federabschnitte 32a und 32b weist einen eigenen Federweg F1 und F2 auf, welcher die maximale Beweglichkeit dieses Federabschnitts 32a und 34a zeigt. In der Einsatzposition EP bildet sich durch das Kraftgleichgewicht nun ein Spaltmaß SM an dem jeweiligen Ende der Batterie 100 aus. Vorzugsweise, wie auch in 2 dargestellt, befindet sich die Batterie 100 im Kraftgleichgewicht in Einsatzposition EP mittig und damit mit identischen oder im Wesentlichen identischen Spaltmaßen SM angeordnet.
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Die 3 und 4 zeigen zwei gegensätzliche Schocksituationen. Die 3 zeigt eine Situation mit einem abrupten Stopp von der linken Seite und damit einer Bewegung der Batterie 100 entlang der Axialrichtung AR in Pfeilrichtung nach links. In gleicher Weise zeigt die 4 eine Schocksituation von der rechten Seite und damit eine Bewegung der Batterie 100 entlang der Axialrichtung AR in Pfeilrichtung nach rechts. In den 3 und 4 ist gut zu erkennen, dass die Bewegung in Pfeilrichtung grundsätzlich möglich ist, da diese Bewegung eine zusätzliche Bewegungskraft erzeugt, welche aus der Massenträgheit der Batterie herrührt, und damit der zugehörigen Federkraft des ersten Federabschnitts 32a in 3 bzw. der Federkraft des zweiten Federabschnitts 34a in 4 entgegenwirkt. Damit federt der jeweilige Federabschnitt 32a in 3 und 34a in 4 ein, um diese Bewegung zu ermöglichen. Das Einfedern bzw. die Beweglichkeit der Batterie 100 ist durch den mechanischen Anschlag 24 auf beiden Seiten begrenzt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass vorzugsweise nicht der gesamte zugehörige Federweg F1 oder F2 ausgenutzt werden kann. Mit anderen Worten wir damit sichergestellt, dass nicht nur das Einfedern begrenzt wird, sondern darüber hinaus auch am gegenüberliegenden Ende, an welchem sich der Spaltmaß SM nun vergrößert, der zugehörige Federabschnitt 34a in 3 und 32a in 4 der sich entfernenden Batterie 100 nachgehen kann. Wie die Fig. 3 und 4 für die jeweilige Schocksituation zeigen, führt dieses Nachgehen der beiden Federabschnitte 32a und 34a nun dazu, dass eine sichere Kontaktierung auch in dieser Schockposition sichergestellt ist.
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5 zeigt, dass bei einer erfindungsgemäßen Lösung, wie sie die 1 bis 4 zeigen, auch eine Ausbildung mit zwei oder mehreren Batterien 100 möglich ist. Hier sind die beiden Batterien 100 parallel oder im Wesentlichen parallel in Axialrichtung AR angeordnet. Ferner ist gut zu erkennen, dass die mechanischen Anschläge 24 auf beiden Seiten jeweils eine Durchgangsöffnung 25 für jeden elektrischen Kontakt 32 und 34 der beiden Kontaktpaare 30 aufweisen.
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Die 6 zeigt eine Umsetzungsform, bei welcher mithilfe eines Deckels 26 zusätzlich eine seitliche Verkippsicherung zur Verfügung gestellt wird. Damit wird die Bewegungsfreiheit der Batterie 100 in der Einsatzposition EP ausschließlich in Axialrichtung entgegen der beiden Federabschnitte 32a und 34a freigegeben.
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7 zeigt schematisch eine elektrische Vorrichtung 200 mit einem elektrischen Energieverbraucher 210. Dieser ist elektrisch leitend mit den im Batteriegehäuse 10 angeordneten Kontakten 32, 34 und erhält von den darin angeordneten Batterien 100 die entsprechende elektrische Energieversorgung.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsbeispiele beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Batteriegehäuse
- 20
- Grundkörper
- 22
- Aufnahmeraum
- 24
- mechanischer Anschlag
- 25
- Durchgangsöffnung
- 26
- Deckel
- 30
- Kontaktpaar
- 32
- erster elektrischer Kontakt
- 32a
- Federabschnitt
- 32b
- Führungsabschnitt
- 34
- zweiter elektrischer Kontakt
- 34a
- Federabschnitt
- 34b
- Führungsabschnitt
- 100
- Batterie
- 132
- erster Gegenkontakt
- 134
- zweiter Gegenkontakt
- 200
- Elektrische Vorrichtung
- 210
- Energieverbraucher
- EP
- Einsatzposition
- AR
- Axialrichtung
- F1
- erster Federweg
- F2
- zweiter Federweg
- BL
- Länge der Batterie
- SM
- Spaltmaß
