DE1563886B2 - Geraet zum laden elektrischer sammler verschiedener groesse aus dem stromnetz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Laden elektrischer Sammler verschiedener Größe aus dem Stromnetz mit einem Sammlerkasten, der den Sammler aufnimmt und dessen beide Pole entweder über fest eingebaute oder über bewegliche, zusätzliche Kontaktfedern mit einer im Gerät enthaltenen elektrischen Schaltung verbindet, die einen Gleichrichter, einen Strombegrenzungswiderstand und eine den Ladevorgang kenntlich machende Anzeigelampe aufweist, und der für jeden vom Grundtyp abweichenden Sammlertyp eine zusätzliche Kontaktfeder enthält, die bei Einbringen des entsprechenden Sammlers

ίο wirksam gemacht wird und über einen Widerstand den Ladestrom dem jeweiligen Sammlertyp anpaßt.

Um das Nachladen von Sammlern einfach und sicher vonstatten gehen zu lassen, gibt es Ladegeräte, die unmittelbar ans Wechselstromnetz angeschlossen werden können. Sie enthalten in einer Baueinheit eine Aufnahmevorrichtung für den Sammler, den sog. Sammlerkasten, der mit Kontaktfedern ausgerüstet ist, und eine daran angeschlossene elektrische Schaltung, die im wesentlichen aus einem Gleichrichter zur Umwandlung des Wechselstroms in Gleichstrom und einem Widerstand, der den Strom auf die zulässige Höhe begrenzt, besteht. In Reihe zum Widerstand kann eine Kontrollampe vorgesehen sein, die anzeigt, daß geladen wird.

Nun sind aber verschiedene Sammlertypen im Handel und werden je nach Strom- und Spannungsbedarf unterschiedlich in den Geräten eingesetzt. Während für ein kleines Gerät ein Sammler mit vielleicht vier Zellen von je 1,5 V angemessen ist, erfordert ein größeres Gerät beispielsweise eine Betriebsspannung von 9 V und dementsprechend Sammler mit sechs Zellen. Wenn man nicht für jeden Sammlertyp ein eigenes Ladegerät einsetzen will, benötigt man ein Ladegerät, das für verschiedene Sammlertypen geeignet ist und deren unterschiedliche Abmessungen ebenso berücksichtigt wie den jeweiligen optimalen Ladestrom.

Zur Erfüllung dieses Erfordernisses ist ein Ladegerät mit mehreren Kammern bekannt, mit dem bis zu fünf Sammler unterschiedlicher Größe gleichzeitig geladen werden können. Die Anpassung an die jeweiligen Abmessungen wird teils mittels stark zusammendrückbarer Kontaktfedern und teils durch eine speziell auf einen anderen Sammlertyp zugeschnittene Kontaktanordnung erreicht (USA.-Patentschrift 3 209 230). Dabei wird allerdings vorausgesetzt, daß die Sammler, für die keine individuelle Kontaktanordnung vorgesehen ist, sondern die über die Federn geladen werden, sämtlich den gleichen Ladestrom benötigen. Außerdem besteht bei Sammlern kleiner Abmessungen die Gefahr schlechter Kontaktgabe, da die stark beanspruchten Kontaktfedern im Laufe der Zeit ermüden. Ein weiteres bekanntes Ladegerät mit zwei Kammern für zwei Sammler unterschiedlieher Größe weist in jeder Kammer eine gegen Federkraft verschwenkbare Kontaktfeder auf, die bei Einlegen des Sammlers hochgedrückt werden kann und sich dann an die eine Sammler-Elektrode anlegt. Jeder Kammer ist eine getrennte elektrische Ladeschaltung zugeordnet (USA.-Patentschrift 2 505 614). Auch hierbei können in jeder Kammer nur Sammler gleichen Typs, insbesondere gleichen Ladestroms geladen werden. Es ist allenfalls eine Anpassung an etwas unterschiedliche Abmessungen möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Ladegerät so auszubilden, daß in nur einer Kammer Sammler verschiedener Größe und unterschiedlichen Ladestrombedarfs geladen werden können.

3 4

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Im folgenden wird der Gegenstand der Erfindung löst, daß jede zusätzliche Kontaktfeder von einer an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Aus-Klappe getragen wird, die um eine senkrecht zur führungsbeispiels beschrieben und in seiner Wir-Verbindungslinie zwischen den festen Kontaktfedern kungsweise erläutert.

auf dem Boden des Sammlerkastens angeordnete 5 F i g. 1 zeigt eine Ansicht des Ladegeräts mit teil-

Achse schwenkbar ist und zwei stabile Lagen ein- weise entfernter Seitenwand;

nehmen kann, von welchen sie in der einen, unwirk- F i g. 2 einen Schnitt durch den unteren Gerätesamen Lage aus dem Weg der beiden fest eingebau- teil in einer Ebene parallel zur Grundfläche des ten Kontaktfedern entfernt ist, während sie in der Geräts nach Fig. 1;

anderen, wirksamen Lage in den Weg zwischen den io In F i g. 3 ist eine bekannte Schaltung eines Ladefest eingebauten Kontaktfedern hineinragt und den geräts gezeigt;
Sammlerkasten unterteilt. In F i g. 4 die Schaltung des Ladegeräts der Er-

Beim Hin- und Herklappen wird die auf der findung in einer Ausführung für vier Sammlertypen, Klappe befestigte Feder in ihrer Biegefestigkeit stark von denen aber zwei den gleichen Ladestrom bebeansprucht, da das mit dem elektrischen Teil ver- 15 nötigen.

bundene Ende seine Lage nur wenig ändern darf. Nach F i g. 1 besteht das Ladegerät aus einem Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht Gehäuse, vorzugsweise aus Preßstoff, durch dessen deshalb vor, daß die zusätzliche Kontaktfeder aus Vorderfront die Ladekontrollampe 6 geführt ist und zwei Teilen besteht, von denen der eine mit der an dessen Rückseite ein Netzstecker 7, 8 für den AnKlappe fest verbunden ist und sich mit ihr bewegen 20 schluß an das Wechselstromnetz angebracht ist. läßt, während der andere direkt unter der Klappe Unterhalb des Steckers ist eine Klappe 9 vorgesehen, fest angebracht ist und mit dem beweglichen Teil in bei deren Öffnung der Sammlerkasten 10 von außen Berührung steht. zugänglich wird. Da sich die Klappe 9 auf derselben

Mit der beweglichen Klappe ist eine mechanische Seite befindet wie der Netzstecker, ist es praktisch Anpassung des Geräts an die verschiedenen Samm- 25 nicht möglich, einen Sammler einzulegen oder zu lergrößen erzielt. Die Unterschiede in den elektri- entfernen, während das Gerät an das Netz angeschen Eigenschaften werden in einer Ausgestaltung schlossen ist. Oberhalb des Sammlerkastens 10 sind der Erfindung dadurch berücksichtigt, daß zur An- die elektrischen Teile, wie auch die Fassung der passung des Ladestroms an den eingebrachten Lampe 6 untergebracht.

Sammlertyp für jede zusätzliche Kontaktfeder ein 30 F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Ladegerät zusätzlicher Gleichrichter und ein zusätzlicher Wider- nach F i g. 1, das für zwei Arten von Sammlern gestand in der elektrischen Schaltung vorgesehen sind, eignet ist. Der Schnitt ist parallel zur Grundfläche und daß dabei über den jeweiligen Widerstand die etwa in halber Höhe des Sammlerkastens 10 geführt, betreffende Kontaktfeder mit einem Pol des Netz- Gemäß F i g. 2 ist der Boden des Sammlerkastens anschlußsteckers verbunden ist, während der Gleich- 35 durchbrochen, um Kontakte herausführen oder anrichter zwischen dieser Kontaktfeder und der ent- bringen zu können. Der Boden besteht aus den mit sprechenden, dem Sammlertyp mit dem nächst- den ringsum laufenden Wänden fest verbundenen höheren Ladestrom zugeordneten Kontaktfeder an- Ansätzen 10 α und 10 b, von denen der Ansatz 10 b geordnet und so gepolt ist, daß ein Strom über zweimal durchbohrt ist, und einem Steg 10 c. Links diesen Weg nur in Richtung zu der dem Sammlertyp 4° und rechts befinden sich die festeingebauten Konhöheren Ladestroms zugeordneten Kontaktfeder taktfedern 2 und 3, die dem größten Sammlertyp zufließen kann, geordnet sind. Die Kontaktfeder 2 weist einen federn-

Auf die oben beschriebene Weise werden zum den Ansatz auf, der für gute Kontaktgabe mit dem Laden eines Sammlers mit höherem Ladestrom die glatten Pol des Sammlers sorgt. Im Weg zwischen Ladewiderstände der Sammlertypen kleineren Lade- 45 den beiden festeingebauten Kontaktfedern 2 und 3 ist Stroms dem Ladewiderstand des betreffenden Samm- etwa in Bodenhöhe eine Achse 10 e senkrecht zur lers parallelgeschaltet. Damit in jedem Fall die Lade- Zeichenebene zwischen den Seitenwänden befestigt, kontrollampe Strom erhält, ist nach einer zweck- Diese Achse trägt eine Klappe 10 d aus Isoliermatemäßigen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, rial, an der der eine Teil 13 α einer zusätzlichen Kondaß die Ladekontrollampe dem Widerstand, der 50 taktfeder 13 angebracht ist. Der andere Teil 13 b der direkt zur Kontaktfeder für den Sammler mit dem zusätzlichen Kontaktfeder ist am Ansatz 10 b des kleinsten Ladestrom führt, in Serie geschaltet ist. Kastenbodens befestigt und erstreckt sich bis unter Durch diese Anordnung der Lampe im Ladekreis für die Achse 1Oe.

den Sammler mit dem niedrigsten Ladestrom wird Wenn ein Sammler großen Typs geladen werden

erreicht, daß die Lampe immer vom gleichen Strom 55 soll, wird die Klappe 10 d in die gezeichnete Lage

durchflossen wird, gleichgültig, ob ein Sammler mit heruntergeklappt. Der Sammler liegt dann auf dieser

wenigen Zellen und kleinem Strombedarf oder einer mit Klappe auf, und seine beiden Pole stehen in Kontakt

vielen Zellen und hohem Strombedarf geladen wird. mit den Federn 2 und 3. Soll hingegen ein Sammler

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen des kleinen Typs geladen werden, bringt man die

insbesondere darin, daß statt einer Vielzahl von 60 Klappe 10 d in die gestrichelte angedeutete aufge-

Kammern mit je einer vollständigen elektrischen stellte Lage. Der Sammler liegt jetzt auf dem Steg

Ladeschaltung nur eine Kammer benötigt wird, die 10 c auf. Für den elektrischen Anschluß sorgen in

ohne auf starken Druck oder Zug beanspruchte diesem Fall die Kontaktfedern 2 und 13 a, 13 b,

Federn größenmäßig an verschiedene Sammlertypen welche letztere in leitender Verbindung miteinander

angepaßt werden kann. Das Ladegerät wird dadurch 65 stehen. Die Anschlußfahnen der Kontaktfedern 2, 3

klein und handlich und läßt sich unmittelbar, also und 13 führen zur elektrischen Schaltung nach

ohne Kabel oder dergl., an das Stromnetz anschlie- F i g. 4, die weiter unten besprochen wird,

ßen. Der Sammlerkasten läßt sich auch für drei und

mehr verschiedene Sammlergrößen einrichten. Für den dritten und jeden weiteren Typ ist je eine weitere Klappe entsprechend der Klappe 10 d mit einer Kontaktfeder im richtigen Abstand von der Kontaktfeder 2 vorzusehen. Die Kontaktfeder 2 bildet den gemeinsamen Anschluß für alle Sammlergrößen.

F i g. 3 zeigt eine Ladeschaltung für einen Sammlertyp. Der negative Pol des Sammlers 1 ist über die Kontaktfeder 2 mit einem Gleichrichter 5 verbunden, der zum Netzanschluß 7 führt. Der positive Pol des Sammlers 1 liegt über die Kontaktfeder 3, die Ladekontrollampe 6 und den Begrenzungswiderstand 4 am anderen Netzanschluß 8. Der Begrenzungswider-Sammlers 1 liegt über der Kontaktfeder 3, die Ladestrom nicht überschritten wird. Die Kontrollampe 6 ist für den Ladevorgang selbst nicht vonnöten. Sie läßt aber unerwünschte Unterbrechungen des Ladens, z. B. durch Netzausfall, erkennen und gestattet daher eine leichte Überwachung des Geräts. Da Gleichrichter 5, Sammler 1, Lampe 6 und Widerstand 4 sämtlich in Reihe liegen, läßt sich die Reihenfolge ihrer Anordnung beliebig vertauschen.

In F i g. 4 ist die Schaltung eines Ladegeräts zu sehen, das im Sinn der Erfindung für vier Sammlertypen verschiedener Größe ausgelegt ist. Der Sammler 1 mit den größten Abmessungen liegt mit dem Minuspol an der festen Kontaktfeder 2, mit dem Pluspol berührt er die gegenüberliegende, gleichfalls feste Kontaktfeder 3. Für den nächstkleineren Sammler 11 wird eine Klappe mit der zusätzlichen Kontaktfeder 13 hochgestellt. Er ist dann zwischen den Federn 2 und 13 angeschlossen. Dem noch kleineren Sammler 21 ist eine zweite Klappe mit der Kontaktfeder 23 zugeordnet, und dem kleinsten Typ 31 entspricht eine dritte Klappe mit der Kontaktfeder 33. Der Pluspol liegt auch bei den beiden letztgenannten Sammlern an der gemeinsamen Feder 2.

Eine Gleichrichterschaltung 5 zwischen der Kontaktfeder 2 und dem Netzanschluß 7 wandelt den Netzwechselstrom in einen Gleichstrom um, der — wenn man die konventionelle Stromrichtung von Plus nach Minus zugrundelegt — vom Anschluß 8 zum Anschluß 7 fließt. Befindet sich ein Sammler 31 des kleinsten Typs im Sammlerkasten, führt der Stromweg über den Widerstand 34, die Kontrollampe 6 und die Kontaktfeder 33. Die Stromstärke wird in diesem Fall durch die Serienschaltung von Widerstand 34 und Lampenwiderstand 6 bestimmt. Über die Widerstände 4 und 14 kann kein Strom fließen, da die Gleichrichter 15 und 25 in Sperrichtung liegen.
Ein Sammler mit größeren Abmessungen benötigt

ίο im allgemeinen auch einen höheren Ladestrom. Der Sammler 21 erhält seinen Ladestrom demgemäß über den Widerstand 14 und die Serienschaltung von Widerstand 34, Lampe 6 und Gleichrichter 25, da der Gleichrichter 25 jetzt in Durchlaßrichtung liegt.

Wenn schließlich ein Sammler 1 des größten Typs eingelegt ist, fließt ein noch höherer Ladestrom über die Parallelschaltung von Widerstand 4, Widerstand 14 und Widerstand 34 mit Lampe 6, da jetzt beide Gleichrichter 15 und 25 in Durchlaßrichtung liegen.

Auf diese Weise wird eine optimale Anpassung an die verschiedenen Sammlertypen erzielt. Die Ladekontrollampe 6 erhält durch ihre Anordnung im Ladekreis des kleinsten Sammlers und durch die Parallelschaltung dieses Kreises zu den Ladekreisen der größeren Sammler in allen Fällen Strom und zwar immer in gleicher Stärke, so daß sie nicht überlastet werden kann.

Es ist durchaus denkbar, daß Sammler verschiedenen Fabrikats unterschiedliche Abmessungen aufweisen, aber die gleichen elektrischen Eigenschaften in bezug auf den Ladestrom haben. In F i g. 4 ist dieses für die Sammler 11 und 21 angedeutet. Der Sammler 11 ist größer als der Sammler 21, doch brauchen beide den gleichen Ladestrom. Zur mecharüschen Anpassung sind in diesem Fall für jeden der beiden Typen getrennte Kontaktfedern 13, 23 vorgesehen, die in unterschiedlicher Entfernung von der Kontaktfeder 2 angeordnet sind. Elektrisch sind diese Kontaktfedern jedoch verbunden und führen zum gleichen Punkt der Ladeschaltung. Nach dem aufgezeigten Beispiel sind viele Abwandlungen der Schaltung von F i g. 4 möglich, die jeweils nach Bedarf vorgenommen werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Laden elektrischer Sammler verschiedener Größe aus dem Stromnetz mit einem Sammlerkasten, der den Sammler aufnimmt und dessen beide Pole entweder über fest eingebaute oder über bewegliche, zusätzliche Kontaktfedern mit einer im Gerät enthaltenen elektrischen Schaltung verbindet, die einen Gleichrichter, einen Strombegrenzungswiderstand und eine den Ladevorgang kenntlich machende Anzeigelampe aufweist, und der für jeden vom Grundtyp abweichenden Sammlertyp eine zusätzliche Kontaktfeder enthält, die bei Einbringen des entsprechenden Sammlers wirksam gemacht wird und über einen Widerstand den Ladestrom dem jeweiligen Sammlertyp anpaßt, dadurch gekennzeichnet, daß jede zusätzliche Kontaktfeder (13, 23, 33) von einer Klappe (10 d) getragen wird, die um eine senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den festen Kontaktfedern (2, 3) auf dem Boden des Sammlerkastens (10) angeordnete Achse (10 e) schwenkbar ist und zwei stabile Lagen einnehmen kann, von welchen sie in der einen, unwirksamen Lage aus dem Weg der beiden fest eingebauten Kontaktfedern (2, 3) entfernt ist, während sie in der anderen, wirksamen Lage in den Weg zwischen den festeingebauten Kontaktfedern hineinragt und den Sammlerkasten unterteilt.

2. Ladegerät nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kontaktfeder (13) aus zwei Teilen besteht, von denen der eine (13 a) mit der Klappe (10 d) fest verbunden ist und sich mit ihr bewegen läßt, während der andere (13 b) direkt unter der Klappe (10 d) fest angebracht ist und mit dem beweglichen Teil (13 d) in Berührung steht.

3. Ladegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung des Ladestroms an den eingebrachten Sammlertyp für jede zusätzliche Kontaktfeder (13, 23, 33) ein zusätzlicher Gleichrichter (15, 25) und ein zusätzlicher Widerstand (14, 34) in der elektrischen Schaltung vorgesehen sind und daß dabei über den jeweiligen Widerstand (14, 34) die betreffende Kontaktfeder mit einem Pol des Netzanschlußsteckers (8) verbunden ist, während der Gleichrichter zwischen dieser Kontaktfeder (13, 23, 33) und der entsprechenden, dem Sammlertyp mit dem nächsthöheren Ladestrom zugeordneten Kontaktfeder (3,13, 23) angeordnet und so gepolt ist, daß ein Strom über diesen Weg nur in Richtung zu der dem Sammlertyp höheren Ladestroms zugeordneten Kontaktfeder (3,13/23) fließen kann.

4. Ladegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigelampe (6) dem Widerstand (34), der direkt zur Kontaktfeder (33) für den Sammler mit dem kleinsten Ladestrom führt, in Serie geschaltet ist.