DE1943989U - Geraet zum laden elektrischer sammler aus dem stromnetz. - Google Patents

Description

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Prof. Dr. Oskar Vierling 22. April 1966

Gerät zum Laden elektrischer Sammler aus dem Stromnetz

Die Neuerung betrifft ein Gerät zum Laden elektrischer Sammler aus dem Stromnetz unter Beachtung der zulässigen Höhe des Ladestroms.

Geräte der Unterhaltungsindustrie und der kommerziellen Technik, die mit Transistoren bestückt sind, werden überwiegend von Batterien oder Sammlern versorgt, um netzunabhängig zu sein. Während Batterien im allgemeinen nach der Entladung gegen neue ausgetauscht werden müssen, können Sammler wieder aufgeladen werden, wozu je nach Sammlertyp eine bestimmte Höhe des Ladegleichstroms vorgeschrieben ist»

Um das Nachladen 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»

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Nach dem Stand der Technik braucht man für jeden Sammlertyp ein eigenes Ladegerät, da sich die einzelnen Typen sowohl in den Abmessungen als auch im Wert des optimalen Ladestroms unterscheiden.

Die Neuerung bietet eine Lösung an., die diesen Nachteil bekannter Ladegeräte überwindet, und zwar durch ein Gerät, bei dem der Sammlerkasten zur Anpassung an verschiedene Sammlertypen neben zwei festen Kontaktfedern, die an seinen Schmalseiten angebracht und einem Grundtyp zugeordnet sind, für jeden vom Grundtyp abweichenden Sammlertyp eine zusätzliche Kontaktfeder enthält, die von einer Klappe getragen wird, die um eine senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den beiden festen Kontaktfedern auf dem Boden des Sammlerkastens angeordnete Achse schwenkbar ist und zwei stabile Lagen einnehmen kann, wobei sie in der einen, unwirksamen Lage aus dem Weg der beiden festen Kontaktfedern entfernt ist, während sie in der anderen, wirksamen Lage in den Weg zwischen den festen Kontaktfedern hineinragt und den Sammlerkasten unterteilt.

Beim Hin- und Herklappen wird die auf der Klappe befestigte Feder in ihrer Biegefestigkeit stark beansprucht, da das mit dem elektrischen Teil verbundene Ende seine Lage nur wenig ändern darf. Eine vorteilhafte

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Ausführung des neuen Ladegeräts ist deshalb so aufgebaut., daß die zusätzliche Kontaktfeder aus zwei Teilen besteht, von denen der eine mit der Klappe fest verbunden ist und sich mit ihr bewegen läßt, während der andere direkt unter der Klappe fest angebracht ist und mit.dem beweglichen Teil in Berührung steht ο

Mit der beweglichen Klappe ist eine mechanische Anpassung des Geräts an die verschiedenen Sammlergrößen erzielt. Die elektrische Anpassung wird über die an die Kontaktfeder auf der Klappe angeschlossene elektrische Schaltung bewirkt»

Im folgenden wird das neue Ladegerät anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben und in seiner Wirkungsweise erläutert.

Figo 1 zeigt eine Ansicht des Ladegeräts mit teilweise entfernter Seitenwand, Fig« 2 einen Schnitt durch den unteren Geräteteil in einer Ebene parallel zur Grundfläche des Geräts nach Fig« 1. In Fig. 3 ist eine bekannte Schaltung eines Ladegeräts gezeigt und in Fig. die Schaltung des neuen Ladegeräts in einer Ausführung für vier Sammlertypen, von denen aber zwei den gleichen Ladestrom benötigen.

Nach Pig. 1 besteht das Ladegerät aus einem Gehäuse, vorzugsweise aus Preßstoff, durch dessen Vorderfront die Ladekontrolllampe 6 geführt ist und an dessen Rückseite ein Netzstecker ¹J₃ 8 für den Anschluß an das Wechselstromnetz angebracht ist. Unterhalb des Steckers ist eine Klappe 9 vorgesehen, bei deren Öffnen der Sammlerkasten 10 von außen zugänglich wird. Da sich die Klappe 9 auf derselben Seite befindet wie der Netzstecker, ist es praktisch nicht möglich, einen Sammler einzulegen oder zu entfernen, während das Gerät an das Netz abgeschlossen ist. Oberhalb des Sammlerkastens 10 sind die elektrischen Teile, wie auch die Fassung der Lampe 6 untergebracht.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Ladegerät nach Fig. 1, das für zwei Arten von Sammlern geeignet ist. Der Schnitt ist parallel zur Grundfläche etwa in halber Höhe des Sammlerkastens 10 geführt. Gemäß Fig. 2 ist der Boden des Sammlerkastens durchbrochen, um Kontakte herausführen oder anbringen zu können. Der Boden besteht aus den mit den ringsum laufenden Wänden fest verbundenen Ansätzen 10a und 10b, von denen der Ansatz 10b zweimal durchbohrt ist, und einem Steg 10c. Links und rechts befinden sich die festen Kontaktfedern 2 und 3, die dem größten Sammlertyp zugeordnet sind. Die Kontaktfeder 2 weist einen federnden Ansatz auf, der für gute Kontaktgabe mit dem glatten Pol des Sammlers sorgt. Im Weg zwischen den beiden festen Kontaktfedern 2 und 3 ist etwa in Bodenhöhe eine Achse 1Oe senkrecht zur Zeichenebene zwischen den Seitenwänden befestigt. Diese Achse trägt eine Klappe 10d aus Isoliermaterial, an der der eine Teil 13a einer weiteren Kontaktfeder 13 angebracht ist. Der andere Teil 13b der zusätzlichen Kontaktfeder ist am Ansatz 10b des Kastenbodens befestigt und erstreckt sich bis unter die Achse 10e.

Wenn ein Sammler großen Typs geladen werden soll, wird die Klappe 10d in die gezeichnete Lage heruntergeklappt. Der Sammler liegt dann auf dieser Klappe auf, und seine beiden Pole stehen in Kontakt mit den Federn 2 und 3. Soll hingegen ein Sammler

des kleinen Typs geladen werden, bringt man die Klappe 1Od in die gestrichelt angedeutete aufgestellte Lage= Der Sammler liegt jetzt auf dem Steg 10c auf. Für den elektrischen Anschluß sorgen in diesem Fall die Kontaktfedern 2 und 13a, 13b, welche letztere in leitender Verbindung miteinander stehen« Die Anschlußfahnen der Kontaktfedern 2, 3 und 13 führen zur elektrischen Schaltung nach Fig. 4, die weiter unten besprochen wird.

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 1Od mit einer Kontaktfeder im richtigen Abstand von der Kontaktfeder 2 vorzusehen. Die Kontaktfeder 2 bildet den gemeinsamen Anschluß für alle Sammlergrößen.

Fig. 3 zeigt eine Ladeschaltung für einen Sammlertyp. Der negative Pol des Sammlers 1 äst über die Kontaktfeder 2 mit einem Gleichrichter 5 verbunden, der zum Netzanschluß ¹J führt. Der positive Pol des Sammlers 1 liegt über die Kontaktfeder 3j die Ladekontrollampe 6 und den Begrenzungswiderstand 4 am anderen Netzanschluß 8. Der Begrenzungswiderstand 4 ist so gewählt, daß der höchstzulässige 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. Natürlich können die einzelnen Bauelemente auch anders angeordnet werden. Da Gleichrichter 5* Sammler 1, Lampe 6 und Widerstand 4 sämtlich in Reihe liegen, läßt sich die Reihenfolge ihrer Anordnung beliebig vertauschen.

In Fig. 4 ist die Schaltung eines Ladegeräts zu sehen, das im Sinn der Neuerung 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 β und die Klappenfeder 33- Die Stromstärke wird in diesem Fall durch die Serienschaltung von Widerstand 34 und Lampenwiderstand β 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 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 Fig. 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 mechanischen Anpassung sind in diesem Fall für jeden der beiden Typen getrennte Kontaktfedern 15, 2^ 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 Fig. 4 möglich, die jeweils nach Bedarf vorgenommen werden können»

Claims (2)

1. Prof, Dr. Oskar Vierling 27. Juni I966

   V 18 946/21c Gbm

   Neue Schutzansprüche

   ο Gerät zum Laden elektrischer Sammler aus dem Stromnetz mit einem von außen über eine Klappe zugänglichen Sammlerkasten, der mit Kontaktfedern zum Anschluß des Sammlers an die weiterhin im Gerat enthaltene elektrische Schaltung ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammlerkasten (10) zur Anpassung an verschiedene Sammlertypen neben zwei festen Kontaktfedern (2 und J)₃ die an seinen Schmalseiten angebracht und einem Grundtyp zugeordnet sind, für jeden vom Grundtyp abweichenden Sammlertyp eine zusätzliche Kontaktfeder (13) enthält, die von einer Klappe (1Od) getragen wird, die um eine senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den beiden festen Kontaktfedern (2, 3) auf dem Boden des Sammlerkastens (10) angeordnete Achse (1Oe) schwenkbar ist und zwei stabile Lagen einnehmen kann, wobei sie in der einen, unwirksamen Lage aus dem Weg der beiden festen Kontaktfedern (2, 3) entfernt ist, während sie in der anderen, wirksamen Lage in den.Weg zwischen den festen Kontaktfedern hineinragt und den Sammlerkasten unterteilt.
2. 2. Ladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kontaktfeder (13) aus zwei Teilen besteht, von denen der eine (13a) mit der Klappe (1Od) fest verbunden ist und sich mit ihr bewegen läßt, während der andere (13b) direkt unter der Klappe (1Od) fest angebracht ist und mit dem beweglichen Teil (13a) in Berührung steht«

   Hinwell« Diese Unteriuye (Besch^bung und Schutzonspr.) ist die ,ule.z. eingereichte; sie w,i M ™ d,r w,