DE102017125620A1

DE102017125620A1 - Tragbares Ladegerät

Info

Publication number: DE102017125620A1
Application number: DE102017125620.2A
Authority: DE
Inventors: Eduard Ruf; Sebastian Volk
Original assignee: ANSMANN AG
Current assignee: ANSMANN AG
Priority date: 2017-11-02
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2019-05-02

Abstract

Tragbares Ladegerät zum Laden eines elektrischen Verbrauchers, umfassend ein Gehäuse (1), eine Leiterplatine, die im Gehäuse (1) angeordnet ist, eine wiederaufladbare Batterie, die im Gehäuse (1) angeordnet ist und mit der Leiterplatine elektrisch verbunden ist, einen Eingang (41) zum Laden und mindestens einen Ausgang (42) zum Anschluss des elektrischen Verbrauchers, sowie zur Befestigung des Ladegerätes ein am Gehäuse (1) angebrachtes mechanisches Befestigungsmittel (2).

Description

Vorliegende Erfindung befasst sich mit einem tragbaren Ladegerät mit einem an seinem Gehäuse angebrachten mechanischen Befestigungsmittel.
Zum kontinuierlichen Einsatz von batteriebetriebenen, elektrischen Geräten werden tragbare Ladegeräte verwendet. In vielen industriellen oder handwerklichen Einsatzumgebungen, z.B. auf Baustellen oder bei Forstarbeiten, werden dabei erhöhte Anforderungen an Handhabbarkeit und Verschleißbeständigkeit der Ladegeräte gestellt. Betreffend die Handhabbarkeit sind insbesondere geeignete Mittel zur sicheren Befestigung des Ladegerätes an Objekten der Einsatzumgebung wünschenswert.
Es sind elektrische Ladegeräte in tragbarer Bauform bekannt, welche zum mobilen Betrieb elektronischer Vorrichtungen Verwendung finden. Solche tragbaren Ladegeräte firmieren auch unter den Bezeichnungen „Powerbank“ ( DE 202013007828 U1 ) oder „mobile Energiebank“ ( DE 202008008869 U1 ). Nach dem Stand der Technik weisen solche Ladegeräte zumindest ein Gehäuse, eine Leiterplatine, die im Gehäuse angeordnet ist, eine wiederaufladbare Batterie, die im Gehäuse angeordnet ist und mit der Leiterplatine elektrisch verbunden ist, einen Eingang zum Laden und einen Ausgang zum Entladen auf. Betreffend die Möglichkeiten der Befestigung von mobilen Ladegeräten an weiteren Objekten beschreibt das Gebrauchsmuster DE 20 2013 007 828 U1 eine Powerbank mit einem Außengehäuse aus flexiblem Material, welches zur Befestigung einseitig mit nach außen gerichteten Saugnäpfen versehen ist. Die Offenlegungsschrift EP 2 820 967 A1 beschreibt ein Batteriegehäuse als Teil einer Beleuchtungsinstallation, welches einen starren Haken zur Befestigung an einem Sonnensegel aufweist sowie einen Magneten zur Verbindung mit der magnetisierbaren Grundplatte eines Solarmoduls. Die Patentschrift EP 0 991 131 B1 beschreibt einen Batteriesatz mit einem Gehäuse, an welchem Befestigungsnuten zur Verbindung mit speziell dafür ausgelegten Ladegeräten oder elektrischen Verbrauchern angebracht sind. Nach dem Stand der Technik sind darüber hinaus keine tragbaren Ladegeräte mit integrierten Befestigungsmitteln bekannt.
Im Hinblick auf die Handhabbarkeit tragbarer Ladegeräte stellt sich die Aufgabe neben einer kompakten Bauform insbesondere variable Möglichkeiten seiner Befestigung an Objekten der Einsatzumgebung vorzuhalten, etwa um schwer zugängliche Arbeitsbereiche (z.B. Baumkronen) oder solche mit geringem Platzangebot (z.B. Schächte) bedienen zu können, oder um verlässlichen Schutz gegen Herabfallen des Ladegerätes (z.B. von Baugerüsten) zu gewährleisten. Eine Anforderung an die Handhabbarkeit kann auch darin bestehen, dass eine Möglichkeit vorzuhalten ist, mehrere Ladegeräte kompakt miteinander zu verbinden, um die Gesamtkapazität zu erhöhen oder um mehrere elektrische Verbraucher gleichzeitig betreiben zu können.
Die Anforderungen an die Verschleißbeständigkeit des Ladegerätes ergeben sich aus den konkreten Einsatzbedingungen und sollen möglichst universell erfüllt werden. Hier sind insbesondere Beständigkeit gegen Abrieb und Bruch, Temperaturformbeständigkeit sowie Schutz des Innenlebens vor Feuchtigkeit und Staub anzuführen.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein in Anspruch 1 beschriebenes Ladegerät sowie durch vorteilhafte Ausführungen desselben gemäß der weiteren Ansprüche.
Es wird vorgeschlagen das Gehäuse des Ladegerätes mit einem mechanischen Befestigungsmittel zu versehen, welches zur Befestigung an geeigneten Objekten des Einsatzortes dient, z.B. an Rohren, Winkeln oder Ästen.
Dieses Befestigungsmittel kann als ein Haken ausgeführt sein oder als eine Schlaufe oder als eine Klammer.
Um größtmögliche Flexibilität der Handhabung zu gewährleisten sollte das mechanische Befestigungsmittel in vorteilhaftester Ausführung über einen Adapter wahlweise jedes der vorgenannten Mittel einsetzen können. Ein solcher Adapter sollte derart ausgebildet sein, dass er einen einfach zu bedienenden Mechanismus zum Anschließen der Endstücke aufweist. Dies kann im einfachsten Fall eine Steckverbindung sein oder eine Schraubverbindung oder ein Bajonettverschluss. Im Fall einer nachfolgend beschriebenen, drehbaren Lagerung des mechanischen Haltemittels ist dafür Sorge zu tragen, dass der Verschlussmechanismus des Adapters derart ausgebildet ist, dass die Verbindung mit dem Endstück des mechanischen Haltemittels sich bei Drehbewegungen relativ zum Gehäuse des Ladegerätes nicht gelöst wird.
Es wird außerdem vorgeschlagen das mechanische Befestigungsmittel derart drehbar zu lagern, dass das Ladegerät frei azimutal darum rotieren kann. Mit einer solchen Lagerung wird einerseits eine hohe Flexibilität bei der Positionierung des Ladegerätes in räumlich stark eingeschränkten Einsatzumgebungen, z.B. in engen Nischen, erreicht, insbesondere bietet sie aber den Vorteil, dass Abknicken oder Verdrillen des Verbindungskabels zwischen Ladegerät und elektrischem Verbraucher weitestgehend vermieden werden kann.
Des Weiteren wird vorgeschlagen das mechanische Befestigungsmittel derart zu lagern, dass es in geeigneter Weise eingeklappt werden kann, um das Ladegerät platzsparend lagern zu können. In einer vorteilhaften Ausführung sollte zu diesem Zweck am Gehäuse des Ladegerätes eine Aussparung vorgesehen sein, in welche das mechanische Befestigungsmittel versenkt wird, so dass es bündig mit der Kontur des Gehäuses abschließt oder hinter diese zurücktritt. Dies ist insbesondere auch für eine solche Ausführung geeignet, bei welcher Vorkehrungen getroffen werden, um die Gehäuse mehrerer Ladegeräte kompakt miteinander zu verbinden (siehe unten).
Zur Befestigung des Ladegerätes an magnetisierbaren Objekten wird eine vorteilhafte Ausführung vorgeschlagen, in welcher ein Permanentmagnet in das Gehäuse des Ladegerätes eingelassen ist derart, dass seine äußere Kontaktfläche mit der Außenfläche des Gehäuses abschließt. Damit wird eine Möglichkeit geschaffen das Ladegerät z.B. an Stahlträgern anzubringen, oder ggfs. auch direkt am Gehäuse des angeschlossenen elektrischen Verbrauchers. Die Kombination von mechanischem und magnetischem Befestigungsmittel bietet außerdem die Möglichkeit einer redundanten Absicherung gegen Herabfallen des Ladegerätes, z.B. bei Befestigung an vibrierenden Objekten.
Es wird außerdem vorgeschlagen eine magnetisierbare Metallplatte hinter einer Seitenfläche des Gehäuses anzubringen, um eine magnetische Befestigung mit einem weiteren Ladegerät zu ermöglichen, indem die magnetisierbare Metallplatte in Kontakt mit der Kontaktfläche des Permanentmagneten des weiteren Ladegerätes gebracht wird. Die magnetisierbare Metallplatte sollte derart dimensioniert sein, dass eine ausreichende geometrische Überdeckung der Kontaktfläche des Permanentmagneten gegeben ist.
Ist das Gehäuse in quaderförmiger Geometrie ausgeführt, so wird vorgeschlagen den Permanentmagneten und die magnetisierbare Metallplatte in gegenüberliegende Seiten des Gehäuses einzulassen, da dann bei magnetischer Verbindung mehrerer Ladegeräte miteinander ein kompakter Stapel entsteht. Dabei sollte die quaderförmige Geometrie des Gehäuses ein hohes Aspektverhältnis aufweisen und der Permanentmagnet und die magnetisierbare Metallplatte sollten in die größten Seitenflächen eingelassen sein, um dem Stapel aus miteinander verbundenen Ladegeräten eine besonders kompakte Form zu geben.
Zur weiteren Verbesserung der Handhabbarkeit wird weiterhin vorgeschlagen rutschfeste Griffflächen aus profiliertem Gummi auf den Außenflächen des Gehäuses anzubringen, um ein sicheres Handling des Ladegerätes auch mit schweren Arbeitshandschuhen oder bei verdreckter Gehäuseoberfläche zu gewährleisten.
In einer vorteilhaften Ausführung weist das Gehäuse eine quaderförmige Geometrie auf, wobei an einer Stirnfläche die elektrischen Ein- und Ausgänge vorgehalten sind, das mechanische Befestigungsmittel im ausgeklappten Zustand entlang der Normale der gegenüberliegenden Stirnfläche orientiert ist, rutschfeste Griffflächen auf zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Gehäuses angebracht sind, der Permanentmagnet und die magnetisierbare Metallplatten in die beiden weiteren Seitenflächen des Gehäuses eingelassen sind, und das mechanische Befestigung im eingeklappten Zustand in einer Aussparung in derjenigen Seite des Gehäuses versenkt ist, in welche auch der Permanentmagnet eingelassen ist. Diese Ausführung ermöglicht es mehrere Ladegeräte formschlüssig zu einem Stapel zu verbinden, wobei die jeweiligen mechanischen Befestigungsmittel wahlweise einzeln ein- oder ausgeklappt sein können, und dabei sämtliche rutschfeste Griffflächen auf den Seitenflächen der Gehäuse zu exponieren.
Um die Robustheit des Ladegerätes in unterschiedlichen Einsatzumgebungen zu gewährleisten wird vorgeschlagen das Gehäuse wahlweise aus Kunststoff, Metall oder einer geeigneten Werkstoffkombination zu fertigen. Damit besteht größtmögliche Flexibilität im Hinblick auf unterschiedliche Verschleißbeanspruchungen wie z.B. abrasiven oder erosiven Abrieb, Schlagbeanspruchung oder Korrosion.
Vorteilhaft ist eine zweiteilige Ausführung des Gehäuses bestehend aus halbschalenartigen Werkstücken, wodurch einerseits eine einfache Montage ermöglicht wird und außerdem im Vergleich zu einem mehrteiligen Gehäuse die Länge der abzudichtenden Kontaktlinie zwischen den Gehäuseteilen reduziert wird, so dass ein höherer Schutz gegen Eindringen von Feuchtigkeit oder Staub gewährleistet ist.
Bzgl. der elektrischen Anschlüsse des Ladegerätes wird in einer vorteilhaften Ausführung vorgeschlagen zum Laden des Gerätes eine Schnittstelle vom Typ Micro-USB zu verwenden und zum Anschluss von elektrischen Verbrauchern mehrere Schnittstellen vom Typ USB. Letztere können für unterschiedliche Entladestromstärken ausgelegt sein, um die Flexibilität in der Wahl anzuschließender Verbraucher zu gewährleisten.
Des Weiteren wird vorgeschlagen Statusleuchten zur Anzeige des Betriebszustandes des Ladegerätes, z.B. Batterieladestand oder Störung, am Gehäuse vorzuhalten. Die Abfrage dieser Statusleuchten kann in einer vorteilhaften Ausführung durch einen am Gehäuse angebrachten Taster durchgeführt werden, welchen der Benutzer des Ladegerätes im Bedarfsfall betätigen kann, d.h. in dieser Ausführung findet zum Zwecke der Energieersparnis kein Dauerbetrieb der Statusleuchten statt.
Die oben beschriebenen Ausführungen können in geeigneter Form miteinander kombiniert werden.
Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile vorliegender Erfindung ergeben sich aus der im Folgenden anhand der Figuren näher erläuterten, beispielhaften Ausführung. Diese soll vorliegende Erfindung nur illustrieren und in keiner Weise einschränken.
Es zeigen:

1A: eine Ausführung der Erfindung mit zwei Befestigungsmitteln
1B: eine rückwärtige Ansicht des Ausführungsbeispiels aus 1A mit eingeklapptem mechanischem Befestigungsmittel
1C: eine Teilansicht des Ausführungsbeispiels mit Statusleuchten und -knopf neben den elektrischen Schnittstellen.

1A zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Gehäuse 1, welches aus den zwei halbschalenartigen Werkstücken 11 und 12 zusammengesetzt ist und eine quaderförmige Kontur mit Abrundungen der vier längsten Kanten aufweist. Zur Befestigung des Ladegerätes an Objekten des Einsatzbereiches dient ein mechanisches Befestigungsmittel 2 in Form eines Hakens, welcher um die Achse 21 aus der Aussparung 23 in der Frontfläche des Gehäuses 1 herausgeklappt werden kann. In vorteilhafter Ausführung ist der Haken 2 derart um eine Achse 22 gelagert, dass er in ausgeklapptem Zustand um die Normale der in 1A nach oben weisenden Stirnfläche des Gehäuses 1 frei rotieren kann. Als weiteres Mittel zur Befestigung des Ladegerätes dient der Permanentmagnet 3, welcher in das Gehäuse 1 eingelassen ist, im vorliegenden Beispiel auf derselben Seite wie die Hakenaussparung 23. Die auf einer Seitenfläche des Gehäuses 1 aufgebrachte rutschfeste Grifffläche 13 aus profiliertem Gummi findet sich ebenfalls auf der gegenüberliegenden, in 1A rückwärtigen Seitenfläche.
1B zeigt eine im Vergleich zu 1A um 90° um eine lange Kante des Gehäuses 1 gedrehte Ansicht des Ausführungsbeispiels. Darin befindet sich der Haken 2 in eingeklappter Stellung in der Aussparung 23 in der Rückfläche des Gehäuses 1. Unmittelbar hinter der Frontfläche des Gehäuses 1 befindet sich eine magnetisierbare Metallplatte 31 zur Befestigung des Ladegerätes an dem Permanentmagneten 3 eines weiteren Ladegerätes oder auch einem anderen Magneten im Einsatzbereich.
1C zeigt eine Teilansicht der unteren Stirnfläche des Ausführungsbeispiels, in welcher sich ein Ladeeingang 41 ausgeführt als Micro-USB Schnittstelle befindet sowie zwei Anschlüsse 42 für elektrische Verbraucher ausgeführt als USB Schnittstellen. Daneben angeordnet befinden sich Statusleuchten 43 zur Anzeige des Betriebszustandes sowie einen zu ihrer Abfrage zu betätigenden Taster 44.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
11, 12: Gehäuse bildende Werkstücke
13: rutschfeste Griffläche
2: mechanisches Befestigungsmittel
21: Achse zum Einklappen von 2
22: Achse zum Drehen von 2
23: Aussparung zum Versenken von 2
3: Permanentmagnet
31: magnetisierbare Metallplatte
41: Ladeeingang (Micro-USB Schnittstelle)
42: Ausgänge für elektrische Verbraucher (USB)
43: Statusleuchten
44: Statustaster

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202013007828 U1 [0003]
DE 202008008869 U1 [0003]
EP 2820967 A1 [0003]
EP 0991131 B1 [0003]

Claims

Tragbares Ladegerät zum Laden eines elektrischen Verbrauchers, umfassend - ein Gehäuse (1), - eine Leiterplatine, die im Gehäuse (1) angeordnet ist, - eine wiederaufladbare Batterie, die im Gehäuse (1) angeordnet ist und mit der Leiterplatine elektrisch verbunden ist, - einen Eingang (41) zum Laden, und - mindestens einen Ausgang (42) zum Anschluss des elektrischen Verbrauchers, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Ladegerätes ein mechanisches Befestigungsmittel (2) am Gehäuse (1) angebracht ist.
Tragbares Ladegerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Befestigungsmittel (2) ein Haken ist oder eine Schlaufe oder eine Schlaufe mit Klettverschluss oder eine Klammer oder ein Adapter, an welchen sich unterschiedliche Endstücke, insbesondere der vier vorgenannten Ausführungen, anschließen lassen.
Tragbares Ladegerät nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Befestigungsmittel (2) einklappbar um eine Achse (21) gelagert ist.
Tragbares Ladegerät nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Befestigungsmittel (2) in eingeklappter Stellung derart in einer Aussparung (23) des Gehäuses (1) versenkt ist, dass es bündig mit der Außenfläche des Gehäuses (1) abschließt oder hinter dessen Kontur zurücktritt.
Tragbares Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Befestigungsmittel (2) derart um eine Achse (22) gelagert ist, dass das Ladegerät azimutal frei um das mechanische Befestigungsmittel (2) rotieren kann.
Tragbares Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Befestigungsmittel ein Permanentmagnet (3) in eine Seite des Gehäuses (1) eingelassen ist.
Tragbares Ladegerät nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass zur magnetischen Verbindung mehrerer Ladegeräte eine magnetisierbare Metallplatte (31) hinter einer Seitenfläche des Gehäuses (1) eingelassen ist.
Tragbares Ladegerät nach Anspruch 4, 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (3) auf derjenigen Seite des Gehäuses (1) eingelassen ist, in welcher auch die Aussparung (23) für das einklappbare mechanische Befestigungsmittel (2) vorliegt, und dass die magnetisierbare Metallplatte (31) in die dazu gegenüberliegende Seiten des Gehäuses (1) eingelassen ist.
Tragbares Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine quaderförmige Kontur mit Abrundungen der vier längsten Kanten aufweist.
Tragbares Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus Kunststoff gefertigt ist oder aus Metall oder aus einer Werkstoffkombination.
Tragbares Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus zwei Werkstücken (11, 12) zusammengesetzt ist.
Tragbares Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass an Außenflächen des Gehäuses (1) rutschfeste Griffflächen (13) aus profiliertem Gummi angebracht sind.
Tragbares Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es als Ladeeingang eine Schnittstelle vom Typ Micro-USB (41) aufweist.
Tragbares Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es als Ausgänge zum Anschluss elektrischer Verbraucher Schnittstellen vom Typ USB (42) aufweist.
Tragbares Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es Statusleuchten (43) zur Anzeige des Betriebszustandes aufweist oder zusätzlich noch einen Taster (44) zum Ein- und Ausschalten der Statusleuchten (43).