Ladegerät oder Ladeteil für batteriebetriebene Geräte
Die
Erfindung betrifft ein Ladegerät oder Ladeteil für batteriebetriebene Geräte in
turnusmäßigem Kurzzeitbetrieb, beispielsweise Zahnbürsten oder dergleichen. Nicht,
wiederaufladbare Trockenzellen, also Primärzellen, als Energiequelle sind zwar billig,
haben aber den entscheidenden Nachteil, daß sie Infolge ihres relativ hohen Innenwiderstandes
nur eine geringe Stromentnahme pro Zeiteinheit erlauben, d.h., als Energ.Lequelle
können sie normalerweise nur leistungsschwachen Geräten zugeordnet werden. Für leistungsstärkere
Geräte benutzt man wiederaufladbare Batterien, also Sekundärbatterien, die infolge
ihres geringen Innenwiders.tandes eine verhältnismäßig große Stromentnahme pro Zeiteinheit
gewährleisten, jedoch in ihrer Kapazität bald erschöpft sind, wenn Größe und Gewicht
der Batterie in tragbarer Relation zu den Abmaßen des Verbrauchergerätes gehalten
werden sollen und somit jc nach Benutzung in mehr
oder :renl.F,tr
kurzen £^itar@ständen mittels Ladegerät immer wieder neu geladen wercWn müssen.
Bisher bekannte Ladegeräte bestehen in der Regel aus Transformator, Gleichrichter,
Ladekondensator und den jeweiligen Siebgliedern. Diese Ladegeräte sind teuer und
voluminös. Charger or charger for battery-operated devices The invention relates to a charger or charger for battery-operated devices in regular short-term operation, for example toothbrushes or the like. Non-rechargeable dry cells, i.e. primary cells, as an energy source are cheap, but have the decisive disadvantage that, due to their relatively high internal resistance, they only allow a small amount of current to be drawn per unit of time, i.e. as an energy source they can normally only be assigned to low-power devices. For more powerful devices, rechargeable batteries are used, i.e. secondary batteries which, due to their low internal resistance, ensure a relatively large current draw per unit of time, but are soon exhausted in their capacity if the size and weight of the battery are kept in relation to the dimensions of the consumer device should and thus jc after use in more or: renl.F, tr short £ ^ itar @ levels must be reloaded again and again using the charger. Chargers known to date usually consist of a transformer, rectifier, charging capacitor and the respective filter elements. These chargers are expensive and bulky.
Sie weisen zudem noch ein beträchtliches Gewicht auf, so daß sie einerseits
zum Einbau in Kleingeräte denkbar ungeeignet sind, andererseits deren Gewicht derart
erhöhen, daß ihr eigentlicher Sinn, nämlich leicht zu transportierende Geräte und
Reisegepäck zu sein, verloren geht. Die Erfindung versucht, hier Abhilfe zu bringen
und ein Ladegerät zu schaffen, das wenig Raum benötigt, geringes Gewicht aufweist
und damit vor allem für Camping und Reise ideal wäre. Es wird vorgeschlagen, als
Ladegerät für batteriebetriebene Geräte, die in turnusmäßigem Kurzzeitbetrieb gebraucht
werden, ebenfalls eine Batterie zu verwenden und zwar eine Primärbatterie, die gegenüber
der Antriebsbatterie eines Verbrauchergerätes, also einer Sekundärbatterie, eine
höhere Spannung und größeren Innenwiderstand aufweist und an diese zu- und abschaltbar
ist. Sei der neuen Kombination dieser beiden Batteriearten konnte festnestellt werden,
daß die Erfindung nicht nur die Vorteile beider in sich vereinigt, sondern in überraschender
Weise alle deren Nachteile vermeidet.They also have a considerable weight, so that on the one hand
are conceivably unsuitable for installation in small devices, on the other hand their weight is so
increase that their real meaning, namely easy-to-transport devices and
Baggage is lost. The invention attempts to remedy this
and to provide a charger that requires little space, is light in weight
and would therefore be ideal especially for camping and travel. It is suggested as a
Charger for battery-operated devices that are used in regular short-term operation
are also to use a battery, namely a primary battery, the opposite
the drive battery of a consumer device, i.e. a secondary battery, a
has higher voltage and greater internal resistance and can be switched on and off at these
is. The new combination of these two types of batteries could be determined
that the invention not only combines the advantages of both, but in a surprising way
Way avoids all of their disadvantages.
Eln solches Ladegerät, das im wesentlichen aus zwei oder mehreren
Primärzellen besteht und sowohl in das Verbrauchergehäuse eingebaut werden wie als
selbständiges Bauteil hergestellt werden kann, ist vom Netz vollkommen unabhängig,
handlich und leicht und kann auf jeder Reise nach Bedarf erneuert werden, da Primärzellen,
die sich für die Ladung eignen, auch im Ausland überall und in jeder Form billig
zu haben sind. Das Ladegerät, als selbständiges Hauteil ausgebildet, ist durch Steckverbindungen
mit dem Verbraucher
elektrisch leitend verbandbar. Vor allem
für Kleinstgeräte kommt hinzu, daß ihre Antriebsbatterie nur noch für einmaligen
Gebrauchsturnus ausgelegt zu sein braucht, was sich in kleinerer Kapazität, also
bezüglich Volumen, Gewicht und nicht zuletzt hinsichtlich der Kosten vorteilhaft
bemerkbar macht. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt; es zeigt Fig. 1 ein L-.degerät als selbständiges Bauteil und den zugehörigen
Verbraucher in Form einer elektrischen Zahnbürste. In der Darstellung ist mit 2
der Verbraucher, hier also eine Zahnbürste, bezeichnet, mit V deren Antriebsaggregat.Such a charger, which essentially consists of two or more primary cells and can be built into the consumer housing or manufactured as an independent component, is completely independent of the network, easy to handle and light and can be replaced as required on every trip, since primary cells, which are suitable for loading and can be obtained cheaply anywhere and in any form, even abroad. The charger, designed as an independent main part, can be connected to the consumer in an electrically conductive manner by means of plug connections. Especially for small devices, there is also the fact that their drive battery only needs to be designed for a single cycle of use, which is advantageously noticeable in lower capacity, that is to say in terms of volume, weight and, last but not least, in terms of costs. In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically; 1 shows an L device as an independent component and the associated consumer in the form of an electric toothbrush. In the illustration, the consumer, here a toothbrush, is denoted by 2, and its drive unit is denoted by V.
20 stellt die Sekundärbatterie dar, also die Antriebsbatterie mit
gerinGem Innenwiderstand, die über den Schalter S in Stellung b an das nntriebsaggregat
V ansehaltbar ist; sie kann aus einer oder mehreren Sekundärzellen in an sich bekannten
Anordnung bestehen. Ihre Kapazität ist nach einem Merkmal der Erfindung so auszulegen,
daß sie ohne Aufladung bzw. ohne merkb&ren Leistungsabfall einen zwei- oder
dreimaliger.icur-zzeiUigen Betrieb ermöglicht, der je nach Eigenart des zu versorgenden
Gerätes variabel gestaltbar ist. Das Ladegerät ist mit 1 bezeichnet. Es besteht
aus einer oder mehreren Frimärzellen 10, deren Innenwiderstand ein so grower ist,
daß pro Zeiteinheit, dafür aber über längere Zeit hinweg, eine sehr geringe Stro,entnahme
möglich ist. Das Ladegerät 1 ist über seine Verbindungselemente 100 mit den Verbindungselementen
200 des Verbrauchers 2 elektrisch leitend verbandbar. Der Anzahl der jeweiligen
Benutzer (bei Zahnbürste beispielsweise Familienmitglieder ) wird durch einen regelbaren
Vorwiderstand R Rechnung getragen, der im Ladegerät 1 spannungsmindernd in den Ladestromkreis
geschaltet
ist. Er soll so dimensioniert sein, daß mit vollem Widerstandswert
die zu ladende Antriebsbatterie 20 bei Kurzgebrauch bzw. ein-, zweimaliger turnusmäßiger
Nichtbenutzung nicht nennenswert überladen wird. Ist die Spannung der Batterie 10
höher_als die der Batterie 20,
so ist Batterie 10 stromabgabefähig. Wird der
Schalter S in Stellung a geschaltet, so wird damit das Antriebsaggregat V von.seiner
Stromquelle 20 getrennt, diese aber parallel zur Batterie 10 gelegt. Der nunmehr
von Batterie 10 zu Batterie 20 fließende Ladestrom wird bestimmt durch die Spannungsdifferenz
beider Batterien sowie durch deren Innenwiderstände. Die Ladezeit ist also umso
länger, je größer der Innenwiderstand der Batterie 10, die entnehmbare Stromstärke
aus Batterie 20 umso größer, je geringer deren Innenwiderstand ist.20 shows the secondary battery, that is to say the drive battery with low internal resistance, which can be connected to the drive unit V via the switch S in position b; it can consist of one or more secondary cells in an arrangement known per se. According to one feature of the invention, its capacity is to be designed in such a way that it enables two or three short-term operation without charging or without a noticeable drop in performance, which can be configured variably depending on the nature of the device to be supplied. The charger is labeled 1. It consists of one or more primary cells 10, the internal resistance of which is so high that a very small amount of electricity can be drawn per unit of time, but over a longer period of time. The charging device 1 can be connected in an electrically conductive manner to the connecting elements 200 of the consumer 2 via its connecting elements 100. The number of users (for example family members in the case of toothbrushes) is taken into account by a controllable series resistor R, which is switched into the charging circuit in the charger 1 to reduce the voltage. It should be dimensioned in such a way that, with its full resistance value, the drive battery 20 to be charged is not noticeably overcharged during short use or once or twice at regular intervals. If the voltage of battery 10 is higher than that of battery 20, battery 10 is capable of delivering current. If the switch S is switched to position a, the drive unit V is disconnected from its power source 20, but this is placed in parallel with the battery 10. The charging current now flowing from battery 10 to battery 20 is determined by the voltage difference between the two batteries and by their internal resistances. The charging time is therefore longer, the greater the internal resistance of battery 10, and the greater the current strength that can be drawn from battery 20, the lower its internal resistance.
Damit ist ein Ladegerät gefunden, das erstmals alle die Eigenschaften
aufweist, die zwar von solchen Geräten stets gefordert wurden, jedoch immer nur
teilweise vorhanden waren: Völlig unabhängig vom Netz, immer dann voll einsatzfähig,
wenn es gerade gebraucht wird, leistungsstark und trotzdem handlich, klein und leicht.A charger has thus been found that for the first time has all of the properties
has, which were always required by such devices, but always only
were partially available: Completely independent of the network, always fully operational,
when it is needed, powerful and yet handy, small and light.