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Energieversorgungsanlage mit elektrochemischen Batterien Es gibt
eine Reihe von Fällen, in denen eine in Reserve gehaltene Quelle für elektrische
Energie benötigt wird, wobei die Energie im Bedarfsfall verfügbar sein muß, die
Gesamthöhe der über eine lange Zeit hinweg erforderlichen L'nergie aber nicht groß
ist. Gerätschaften und Linrichtungen, die eine derartige Energieversorgung erfordern,
sind manchmal weit entfernt und schlecht zugänglich.
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Dabei kann es sich beispielsweise um unterwasser-Transponder-Schallbojen
handelt, die für Ortungs- und Steuerungszwecke verwendet werden. Als einzig praktikable
Methode für die Energieversorgung der Transponderschaltung dieser bojen sind elektrochemische
Batterien anzusehen,
und daher ist die Lagerfähigkeit und/oder die
Zeitspanne, während welcher eine Energiereserve verfügbar gehalten werden kann,
ein wichtiger, die Nutzungsdauer solcher Einrichtungen begrenzender Faktor. Ein
anderer Anwendungsbereich für eine derartige Energieversorgungsanlage sind Not beleuchtungen
oder Notfallenergie für elektrische Geräte beim Ausfall des Netzstroms.
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Die'Erfindung bezieht sich allgemein auf die Energieversorgung aus
Batterien und bezieht sich insbesondere auf Energieversorgungsanlagen, bei denen
die Lgcrfähigkeit vor der Inbetriebnahme praktisch unbegrenzt ist und die Energiereserve
nach ihrer Aktivierung ausserordentlich lange verfügbar ist.
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Ein Merkmal der erfindungsgemässen Anlage für die Versorgung mit elektrischer
Energie ist in der Anwendung von Re serveakkunulatoren oder trockengeladenen Akkumulatoren
zu sehen. Reserveelemente und trockengeladene Akkumulatoren sind an sich bekannt.
Es handelt sich dabei um Batterien, die betriebsfertig zusammengebaut sind, die
den Elektrolyten aber in Reserve in einem besonderen Behälter enthalten, der sich
innerhalb des Batteriegehäuses befinden kann. Da unter diesen Umständen kein Verbrauch
der Elektroden auftritt, ist die Lagerfähigkeit der Batterie praktisch unbegrenzt.
Ist aber der Elektrolyt aus dem Reservebehälter entlassen, etwa durch mechanisches
Aufstechen, durch Aufbrechen des Behälters mittels eines Sprengsatzes oder auf andere
an sich bekannte eise, wird die Batterie aktiviert und ist anschliessen nur noch
für begrenzte Zeit einsetzbar.
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Gemäß der Erfindung wird eine Reihe von Reserve-Primärelementen oder
trockengeladenen Akkuri;ulatoren in Verbindung mit einer selektiven Aktivierungsschaltung
verwendet.
Wenn alle Batterien der Anlage als Reserve geschaltet
sind, ist die Lagerfähigkeit der Energieversorgungsanlage praktisch unbegrenzt.
Ist aber die erste-Batterie in Betrieb genommen, so ist die Dauer der wei teren
Einsatzfähigkeit- der Anlage begrenzt; wegen- der selektiven oder geste-uerten aufeinanderfolgenden
Aktivierung der Reihe von Batterien ist aber doch eine ausserordentlich lange Nutzungsdauer
der Reserve gewShrleistet. Die gesamte Nutzungsdauer der Ene-rgie-versrgungsanlage
als Reserveenergiequelle ist abhängig von den Reserve-Xennwerten der einzelnen Batterien
und der Zahl der Batterien in der Reihe, sie entspricht der Sunme der Reserve-Nutzungszeiten
der Einzelbatterien der Reihe.
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Nachstehend werden verschiedene Schaltungen beschrieben.
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Eine Schaltung spricht auf den Innendruck an, den die Elektroden in
einer Batterie ausüben, wenn die Batterie entladen wird; die gleiche Schaltung kann
auch für den bei der Entladung der -Batterie auftretenden Gasinnendruck empfindlich
gemacht werden. Wird der Druck von den£lektroden ausgeübt, so wird ein Kolben in
Bewegung -gesetzt, wenn der durch die Ausdehnung der Elektroden- ausgeübte Druck
einen vorbestimmten Wert übersteigt. Liegt ein Gasinnendruck vor, wirdein Kolben
in Bewegung gesetzt, wenn der Gasinnendruck einen -bestiiimten Wert erreicht Auf
den infolge Ausdehnung von Elektroden auftretenden Innendruck ansprechende Kolben
sind ebenso an sich bekannt wie Kolben, die auf Gasinnendruck ansprechen. Nähert
sich die Nutzungsdauer einer Batterie ihrem Ende, so erreicht der auf Elektrodenausdehnung
zurückzuführende Innendruck oder der Gasinnendruck einen Wert, der zum Betätigen
des Kolbens ausreicht. Wird ein Kolben betätigt, so aktiviert er die Schaltung,
die die nächst.e Batterie
anstelle der.verbrauchten einschalten
soll und nimmt einen Sprengsatz oder eine andere Einrichtung in Betrieb, die den
Elektrolytvorrat der neueingeschalteten Batterie freigibt. Erreicht diese Ersatzbatterje
das Ende ihrer Nutzungsdauer, so wird die nächste Batterie der Reihe in Betrieb
genommen und so fort, bis die e letzte Batterie in Betrieb genommen worden ist.
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Zwei auf die Batterie Spannung ansprechende Aktivierungsschaltungen
werden beschrieben. Wenn die Spannung der in Betrieb genommenn Batterie, die null
die Energie für den Verbraucher lieferte unter einen bestimmten Wert sinkt, sprechen
diese Schaltungen an und schliessen die nächste Batterie anstelle der verbrauchten
an.
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Ausser den Schaltungen wird ein ausschließlich mechanisch arbeitendes
selektives Aktivierungssystem beschrieben, das auf den durch die Ausdehnung der
Elektroden zurückzuführenden Innendruck der Batterie oder auf den Gasinnendruck
der Batterie anspricht.
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Die besonderen Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, die folgendes darstellen:
Fig. 1A ein Diagramm der Beziehungen zwischen der prozentualen Entladung einer Batterie
und dem vn ihren Elektroden hervorgerufenen Druck; Fig, 13 ein Diagranun der Beziehungen
zwischen der prozentualen Entladung einer Batterie und der durch die Ausdehnung
ihrer Elektroden verursachten Verschiebung; Fig. 2 einen Querschnitt durch das Elektrodengehäuse
eines
Reservebatteriebehälters mit einem Querschnitt durch einen
auf den Druck der Elektrode ansprechenden Kolben; Fig. 3 eine Schemazeichnung der
auf den Batterieinnendruck ansprechenden Ausführungsform der Erfindung; Fig, 4A
einen Querschnitt durch einen ReservebatteriebehAlter mit dem Elektroden- und dem
Elektrolytraum un einem durch Zündladung betätigten Kolben; Fig. 4B eine Draufsicht
auf diese Reservebatterie mit dem Elektroden- und dem Elektrolytraum; Fig. 5 einen
Teilquerschnitt durch eine Reservebatterie und den mechanischen Aufbau der Erfindung;
Fig. 6 eine Schemazeichnung für eine der spannungsemp-findlichen Ausführungsformen
der Erfindung; Fig. 7 ein Diagramm der Beziehung zwischen der prozentualen Entladung-einer
Batterie und dem Druck des während der Entladung entwickelten Gases; Fig. 8 einen
Querschnitt durch das Elektrodengehäuse eines Reservebatterjebehälters mit einem
Querschnitt durch den gasdruckempfindlichen Kolben; Fig. 9 eine Schemazeichnung
für die zweite spannungsempfindliche Ausf ührungs form der Erfindung.
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Fig. 3 zeigt eine Gruppe von Batterien BlO'bis B14a Diese Batterien
sind nur schematisch angedeutet, weil verschiedene
Rauweisen für
derartige Batterien an sich bekannt sind und die bauliche Ausführung keine Bedeutung
im Rahmen der Erfindung hat. Jede dieser Batterien stellt eine elektrochemische
Primäre llen-Reservebatterie oder einen trockengeladenen Akkumulator dar.
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Eine Möglichkeit, Batterien nacheinander einzuschaltbn beruht auf
der Beziehung zwischen dem Druck der inneren Elekrode in dem abgedichteten Behälter
einer Batterie und dem Entladungsgrad der Batterie. Diese Beziehung ist in Fig.
1A dargestellt, wo ein allgemeiner Kurvenverlauf dieses Drucks in pounds per square
inch in Abhängigkeit von dem Entladungsgrad der Batterie gezeichnet ist. Beispielsweise
ist dieser Druck und diese Verlagerung in einer Magnesium/Magnesiuniperchlorat/Quecksilber-II-oxid-Zelle
teilweise abhängig von der Bildung von Magnesiumhydroxid nach der folgenden, bei
der Entladung ablaufenden Reaktion;
Bei diesem Vorgang nehmen Gewicht und Stärke der Magnet siwnelektrode zu und führen
zu einer Ausdehnung der Elektroden.
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Ein allgemeiner Kurvenverlauf der Beziehung zwischen der Verlagerung
in Tausendsteln und der prozentualen Entladung der Batterie bei konstant gehaltenem,
die Elektroden zusammenhaltendem Druck ist in Fig. 1B gezeichnet.
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Ursprünglich kann der Oberdruck in dem Batteriebehälter negativ sein,
weil bei der Herstellung in dem die Platten enthaltenden Raum ein Unterdruck zum
Schutz der Elektroden und zum Einsaugen des Elektrolyts herbeigeführt wurde,
wobei
der Elektrolyt eingesaugt wird, nachdem -der den- Elektrolyten enthaltende Behälter
aufgestochen oder auf andere Weise geöffnet worden ist. Da -die. En-tladung der
Batterie vom Augenblick. der Aktiv-ier.ung. an fortschreitet, steigt der durch die
Ausdehnung der Elektroden erzeugte mecha- -nische Druck fortlaufend weitern bis
er den in Fig. 1A angegebenen Wert P1 errei-c,ht' Druckbetätigte Kolben aufwärts
gedrückt, so daß der Kolben 40 zeigt einen Kolben 40 im Zusammenhang mit einem Querschnitt
durch den Batteriebehä;Lter 42 und die Anschlußpole ;52. Die-Kolbenstange 58 ist
durch die Gummidichtung bX geführt die die oeffnung des B,atteriebe-hälters abschließt.
Wenn der von den Elektroden auf den Kolben ausgeübte Druck zunimmt, wird der Kolben
aufwärts gedrückt, so daß der Kolben 40 sich gegen den Deckel des Behälters 42 legt.
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Die Batterie B10 kann mechanisch oder von Hand aktiviert werden, wie
es durch den Stempel 61 angedeutet ist. Wird der Stempel 61 eingedrückt, so durhcstößt
er den Elektrolytbehälter in dem Batterie gehäuse und entläßt dadurch den Elektrolyten
in den Elektrodenraum der Batterie.
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1)ie übrigen Batterien B11 bis B14 werden durch das Zünden, eines
elektrisch ausgelösten kleinen Sprengsatzes in dem Bdtteriegehäuse aktiviert. Jede
der letztgenannten Batterien besitzt Anschlußstellen 51 zum Zünden des Sprengsatzes.
Alle Batterien weisen die übliche Anschlußpole 52 auf.
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Wenn dig Energieversorgung erstmalig in Betrieb genommen wird, verbindet
man jeweils einen Pol jeder Batterie (ausgenommen die letzte Batterie E14) über
einen Schalter 54 mit einer der Ausgengsklemmen 60 der Energieversorgungseinrichtung.
Der
andere Anschlußpol jeder Batterie wird unmittelbar an die andere Ausgangsklemme
60 der Energie versorgung angeschlossen. Vor der Inbetriebnahme ist der Innenwiderstand
dieser Batterien sehr hoch und beeinflußt die Wirkungsweise der Anlage nicht.
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Nach der ersten Inbetriebnahme hebt sich die Kolbens tange 58, wenn
die Batterie B10 zu 90 bis 95 % entladen ist, so weit, daß sie den Schalter 50 schließt,
wodurch der Sprengsatz der Batterie B11 gezündet wird. Sobald die Batterie B11 in
Betrieb genommen ist, wird das Solenoid 53 erregt, wodurch der Schalter 54 geöffnet
und die Batterie BIO der Anlage abgeschaltet wird. Gleichzeitig wird der Schaltr
55 geöffnet, so daß das Solenoid 53 von der Batterie Bll abgeschaltet wird. Danach
hält das Sicherungsteil 59 die Schalter 54 und 55 während der restlichen Betriebszeit
der Energieversorgung offen, wodurch die Batterie B10 wirksam val der Anlage abgetrennt
ist.
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Die nachfolgenden Batterien in der Energieversorgung (Fig.3) werden
wie oben beschrieben eingeschaltet und weitere Erklärungen dazu sind nicht erforderlich.
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Die Fig. 4A zeigt einen Batteriebehälter 42 mit einem Raum 48 für
den Elektrolyten 38 und einem Raum 41 für die Elektroden. Ein Kolben 39 befindet
sich in dem Elektrolytraum. Dieser Kolben besitzt ein Kunststoffdichtung 36.
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Der Kolben wird durch den Gasdruck in Bewegung gesetztt der erzeugt
wird, wenn der Sprengsatz 49 durch Anlegen einer ausreichenJ hohen Spannung an die
Anschlüsse 51 des Sprengsatzes gezündet wird, Der erzeugte Gasdruck übt einen Druck
auf den Kolben 39 aus Ünd drückt den Elektrolyten nach dem Aufreissen der Membran
44 durch die Öffnung 45 in den teilweise evaku-erten Elektrodenraum 41, wodurel
die Batterie in Betrieb genommen wird. Lic Trennwand 3?
trennt
Elektroden- und Elektrolytraum in dem Batteriegehäuse 42 voneinander. Die Elektroden
sind mit 46 bezeichnet Fig. 4B stellt eine Draufsicht auf die Batterie mit dem Elektrodenraum
41, dem Elektrolytraum 48, den Sprengsatzanschlüssen 51, den Batteriepolen 52, der
Gummidichtung 47 und der Kolbenstange 58 dar.
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Die Energieversorgung kann. ohne Sprengsätze betrieben werden, wenn
man eine mechanische Einrichtung, wie sie in Fig. 5 gezeichnet ist, verwendet. Wenn
die Batterie 42 entladen' ist, wird die Kolbenstange 58 aufwärts gedrückt, wobei
er Hebelarm 35 gegen die Kolbenstange 34 stößt, wenn das andere Ende des Hebelarms
von dem Gelenk 33 gehalten wird. Der Kolben 39 tibt einen Druck auf den Elektrolyten
aus, der seinerseits den Bruch der Membran 44 herbeiftihrt, wodurch er in den Plattenraum
der Batterie eindringen kann.
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Fig. 6 zeigt eine Gruppe von Batterien B1 bis B8 die wie zuvor nur
schematisch dargestellt sind, weil die verschiedenen Bauweisen an sich bekannt sind
und bauliche Einzelheiten im Rahmen dieser Erfindung keine Bedeutung haben.
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Jede dieser Batterienzstellt ein elektrochemisches Primärelement als
Reservebatterie dar. Die Batterie B1 kann mechanisch oder von Hand gestartet werden,
wie durch den Stempel 121 angedeutet. Wird der Stempel 121 heruntergedrückt, so
durchstößt er den Elektrolytbehälter in dem Batteriegehäuse, so daß der Elektrolyt
in denElektrodenraum der Batterie übertreten kann. Die übrigen Reservebatterien
B2 bis B8 werden durch das Zünden eines elektrisch ausgelösten kleinen Sprengsatzes
im Batteriegehäuse in Betrieb genommen. Jede der letztgenannten Batterien besitzt
daher
mit 122 bezeichnete Klemmen für das Zünden des Sprengsatzes.
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Alle Batterien sind mit üblichen Anschlußpolen 123 versehen.
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Ein Anschlußpol jeder Batterie wird an einen ihm zugeordneten Anschluß
ines,Drehschrittschalters 131 geführt, wobei die Batterie B1 an den Schalteranschluß
1, die Batterie A2 an den Schalteranschluß 2 usf. angeschlossen ist. Wenn, wie gezeigt,
der Drehschalterkontakt 132 an den Anschluß 1 gelegt'ist, steht die Batterie in
Verbindung mit demAusgangsanschluß 133 der Energieversorgungsanlage. Wäre der Kontakt
132 mit dem Anschluß 2 verbunden, so wäre die Batterie B2 an den Ausgangsanschluß
angeschlossen usf. Ferner verbindet der Schalter 131 die angewählte Batterie mit
einer Batterieüberwachungsschaltung und einer selektiven Aktivierungsschaltung.
Insbesondere verbindet der Schalter 131 die in Betrieb genommene Batterie mit dem
Voltmeter 141, dem Oszillator 151, dem Verstärker 152 und dem Multivibrator 153.
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Angenomnen, die Batterie B1 wäre durch Eindrücken des Stempels 121
in Betrieb genommen, wobei der Schalterkontakt 132 an dem Anschluß 1 liegt, so wird
Strom aus der Batterie B1 über den Ausgangsxlschluß 133 einem Verbraucher zugeführt,
und gleichzeitig wird ein kleiner Anteil des Batteriestroms zum Betreiben des Multivibrators
153 benutzt. Der Ausgang des Multivibrators läßt das Relais 154 in gleicher Weise
schwingen, so daß der Schalter 155 sich schnell öffnet und schließt. Beim Schliessen
des Schalters 155 wird ein geringer Betrag der Ausgangsleistung der Batterie B1
dem Meßgerät 141 und der Integrationsschaitung zugeführt, die aus dem Widerstand
142 und der Kapazität' 143 besteht und dem Meßgerät parallelgeschaltet ist. Die
Anzeigenadel 144 des Meßgerätes 141 steht daher praktisch unbeweglich in der gezeichneten
Stellung ents"rechend den Schaltungsparametern.
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Ein geringer Bruchteil der Leistung aus der Batterie B1 wird
ferner
dem Oszillator 151 zugeführt und stellt die Speisespannung für den Verstärker 152
dar. Das Voltmeter 141 ist als kapazitiver Meßschalter ausgeführt, in dem die Nadelfläche
145 und die feststehende Platte 146 die Platten eines Kondensators bilden. Dieser
Meßkondensator stellt die Verbindung zwischen dem Oszillator 151 und dem Verstärker
P52 dar. Wenn die Meßgerätnadel 144 die gezeichnete Stellung einnimmt, hat die Batterie
eine brauchbare lAistungsab gabe, und es besteht praktisch keine Verbindung zwischen
dein Oszillator 151 und dem Verstärker 152. Wenn die Nutzungs-,-dauer der Batterie
B1 sich dagegen ihrem Ende näherte sinkt die Batteriespannung ab und die Nadel 144
des Meßgeräts bewegt sich in Richtung gegen den Uhrzeiger (Fig. 6), wodurch die
Nadelfläche 145 sich der Platte 146 gegenüberstellt., Durch diesen Vorgang wird
der Ausgang des Oszlllators 151 kapazitiv mit dem Eingang des Verstärkers 152 gekoppelt
und der sich daraus ergebende Verstärkerausgangsstrom erregt das Relais 161. Das
Relais 161 treibt den Schrittschalter 131 an und schaltet daher den Kontakt von
dem Anschluß 1 zum Anschlup 2 weiter. Wenn dieser Schritt ausgefÜhrt ist, wird der
Kondensator 162 über den Schalteranschluß 2 an die Sprengsatzanschlüsse 122 der
Batterie B2 gelegt und die Ladung des Kondensators zündet den Sprengsatz, aer den
Elektrolyten freigibt und dadurch die Batterie B2 in Betrieb nimmt. Damit ersetzt
nun die Batterie B2 die Batterie B1 als Energiequelle für den,Verbrau,cher und die
Steuerschaltung.
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Das Meßgerät 141 kehrt schnell in die in der Zeichnung angegebene
Stellung zurück, mit der die volle Leistungsfahigkeit der Batterie angezeigt und
die Kopplung zwischen-Oszillator 151 und dem Verstärker 152 aufgehoben wird.
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Allerdings steht beim Aktivieren der Batterie B2 die Nadelfläche
145 des Meßgeräts 141 der Platte 146 gegenüber, wodurch
dar Oszillator
151 tzld der Verstärker 152 wiederum gekoppelt sind. Wenn keine besonderen Vorkehrungen
getroffen werden, könnte unter diea Umständen sofort das Relais 161 erregt und ein
weiterer Schritt des Schalters 131 ausgelöst werden und dieser Vorgang könnte sich
wiederholens bis alle Batterien aktiviert wären, ohne daß einen ihnen gebraucht
worden wird. Ein derartiges Fehlverhalten der Anlage wird jedoch verstinderts indem
das Element 161 als verzögert arbeitendes Relais ausgebildet wird, wodurch das Meßgert
141 in die Lage versetzt wird, den Zeiger 144 die volle Bewegung ausführen zu lassen,
bevor das Relais 161 den Schalter 131 erneut weiterbewegt. Die e Anlage ist daher
bei eingeschalteter Batterie B2 stabilisiert. Die Verzögerungswirkung dec Relais
161 verhindert nicht dessen vollständiges Arbeiten, wenn die Batterie das- Ende
ihrer Nutzungsdauer erreicht, weil während jener Betriebsphase die Nadel 144 gegenüber
der Palette 146 eine so lange anhaltende Kopplungslage erreicht, wie sie erforderlich
ist, um das Relais 161 vollständig schalten und den Kontakt 132 des Schalters 131
auf den nächsten Anschluß weiterführen zu lassen.
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Die Arbeitsweise der Anlage beim Starten der nachfolgenden Batterien
verlauft genau wie oben beschrieben und bedarf daher keiner nochmaligen Erläuterung.
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Für den Fall, daß eine der Batterien B2 bis B7 nicht reagiert und
daher beim Ansteuern durch den Kontakt 132 des ScEters 131 nicht aktiviert wird,
beeinflußt die in dem Kondensator 162 gespeicherte Ladung weiterhin den Oszillator
151 und den Verstärker 152, so daß schlir'ß1ich der Schalter 131 an den folgenden
Anschluß geführt wird. Man kann aber auch den Kontakt 132 von dem Ansclulut3 1 her
durch einen Widerstand überbrücken, so daß sie Restenergie aus der Batterie B1 immer
verfügbar ist, nachfolgende Batterien
zu aktivieren und das Steuerungssystem
zu betätigen, wenn etwa eine Batterie nicht ansprechen sollte.
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Eine andere Methode zum Einschalten von weiteren Batterpen beruht
auf der Beziehung zwischen dem Gasdruck in dem abgedichteten Behälter einer Batterie
und dem Entla dungsgrad der Batterie. Diese Beziehung ist in Fig. i verdeutlicht,
in der ein allgemeiner Kurvenverlauf für die Abhngigkeit dieses Drucks (in pounds
per square inch) von dem Entladungsgrad der Batterie gezeigt ist. Anfänglich kann
der Gasdruck der Batterie negativ sein, weil bei der Herstellung in dem PlattenraB1m
ein Unterdruck zum Schutz der Elektroden und zum Einsaugen des Elektrolyten erzeugt,
wurde, wobei der Elektrolyt eingesaugt wird; nachdem der den Elektrolyt enthaltende
Behälter aufgestochen oder auf andere Weise geöffnet worden ist. Da die Entladung,
der Batterie nach der Aktivierung beginnt, steigt der Druck fortlaufend an, bis
er den in Fig. 7 mit P1 bezeichneten Wert erreicht.
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Fig. 8 zeigt ein Gasdruckventil 24e im usammenhang mit einem Schnitt
durch einen Batteriebehälter 241. Erreicht der Gasdruck in dem Behßlter einen bestimmten
Wert, so reißt die Membran 242, und der Kolben 243 wird nach oben gedrückt, wobei
die Kolbenstange 244 aus dem Ventil 240 nach oben geschoben wird. Gemäß Fig. 3 wird
durch die Bewegung des Kolbens 243 der der betreffenden Batterie zugeordnete Schalter
50 geschlossen, wodurch die in der Reihenfolge,'nächste Batterie in beschriebener
Weise in Betrieb gesetzt wird. Natürlich kann der auf den Gasdruck .ansprechende
Kolben nach Fig. 8 auch mit den mechanischen Bauteilen nach Fig. 5 verwendet werden.
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Fig. 9 zeigt die zweite spannungsem'pfindliche Ausführungsform einer
auswählenden Aktivierungsvorrichtung nach der
Erfindung. Auch hier
ist eine Gruppe von Batterien B1 bis B5 vorgesehen. Die Batterien sind wieder nur
schematisch angedeutet, weil die Bauweise derartiger Batterien an sich bekannt ist.-
Jede Batterie weist Anschlupole 23 auf sowie, abgesehen von der Batterie B1, Anschlüsse
22 für den Sprengsatz. Ein Pol 23 jeder Batterie ist unmittelbar an einen der Ausgangsanschlilsse
33 gefülirt.
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Der zweite Pol 23 der Batterie B5 ist direkt an den anderen Ausgangsanschluß
33 geführt, während die jeweils zweiten Pole der Batterien B, bis B4 mit diesem
zweiten Ausgangsanschluß 33 über gesonderte Schalter 25 verbunden sind. Zusätzlich
zu den gesonderten Schaltern 25 sind jeder Batterie B1 bis B4 besondere Relais 24,
Schalter 26 und Dioden 27 zugeordnet und in der gezeichneten Weise zusammengeschaltet.
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Zu beachten ist, daß in Fig. 3 alle Schalter 25 geschlossen und alle
Schalter 26 geöffnet gezeichnet sind, daß aber jeder Schalter 25 geöffnet bleibt,
bis die ifyi zugeordnete Batterie aktiviert wird und die Schalter 26 geöffnet bleiben,
bis das einem bestimmten Schalter zugeordnete Relais erregt wird. Ausserdem handelt
es sich bei den Relais 24 um eine Art von Relais, bei der die Kontakte 26 in Offenstellung
eingerastet sind, bis das Relais erregt und dann entregt wird. Derartige Auskink-
oder Einklink-Relais sind an sich bekannt.
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Die Batterie B1 wird durch Eindrücken des Stempels 21 in Betrieb genommen.
Wenn die Batterie B1 aktiviert wird, wird das ihr zugeordnete Relais 24 erregt und
der zugeordnete Schalter 25 geschlossen, wodurch der Anschluß der Batterie an die
Ausgangsanschlüsse 33 hergestellt wird. Die als Zenerdioden ausgeführten Dioden
27 sind so gewählt, daß sie eine Spannung der ihnen zugeordneten Batterie llaben,
wenn die Spannung um 90 bis 95 % entladen ist. Dadurch wird
die
dem Relais 24 zugeführte Spannung gleich der Dif ferenz zwischen der Spannung dez»'
zugeordneten Batterie und der Spannung der zugeordneten Zenerdiode 27. Daher fällt
das zugeordnete Relais 24 ab, wenn die Spannung der aktivierten Batterie B1 um YO
bis 95 8 abgest:mken ist, und der Schalter 26 wird geschlossen, der Schalter geöffnet,
wodurch diese Batterie von den Ausgangsanschlüssen 33 getrennt wird. Wenn der Schalter
26 der Batterie B1 geschlossen wird, wird die an den Polen 23 der Batterie herrschende
Spannung den Sprengsatzanschlüssen 22 der Batterie B2 zugeführt, wodurch der Sprengsatz
der Batterie B2 ausgelöst und diese Batterie aktiviert wird. Wenn die Batterie B2
in Betrieb gesetzt wird, wird ihr Relais 24 erregt. Durch Erregung des Relais 2's
der Batterie B2 wird der zugeordnete Schalter 25 geschlossen und diese Batterie
an die Ausgangsanschlüsse 33 geschaltet. Die kitivierung der restlichen Batterien
erfolgt in der gleichen Weise. Die Batterie BS ist zwar direkt an die Ausgangsanschlüsse
33 geschaltet, jedoch übt sie auf das System keine Wirkung- aus, weil ihr Innenwiderstand
vor der Aktivierung sehr hoch ist.
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Die druckempfindlichen Ausführungsformen der Erfindung sind, zwar
im Zusammenhang mit Reservebatterien beschrieben worden, man kann aber auch andere
Batterien verwenden; jedoch würde die Bereits chafts dauer der Energieversorgung
durch die La,,gerfähigkeit der Batterien herabgesetzt werden.