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T a s c h e n r e c hner
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Die Erfindung betrifft einen Taschenrechner mit Energieversorgung
über eine im Gehäuse des Taschenrechners untergebrachte Stromversorgungseinheit
mit wiederaufladbaren Batterien, deren Lade-Kontaktstifte aus dem Gehäuse nach außen
geführt sind.
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Herkömmliche Taschenrechner sind nicht explosions- und schlagwettergeschützt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Einsatzgebiet von Taschenrechnern
dahingehend zu erweitern, daß diese auch dort eingesetzt werden können, wo nur explosions-oder
schlagwettergeschützte Maschinen zum Einsatz kommen können, beispielsweise in Gruben.
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Ausgehend von einem Taschenrechner der eingangs genannten Art gelingt
dies gemäß der Erfindung dadurch, daß im Leitungspfad zwischen den Lade-Kontaktstiften
und den Batterien Dioden vorgesehen sind, die Strom nur in Laderichtung der Batterie
hindurchlassen.
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Mit diesen einfachen zusätzlichen Maßnahmen kann den wiederaufladbaren
Batterien über die Lade-Kontaktstifte, d.h. von außerhalb
des Gehäuses,
keine elektrische Energie entnommen werden.
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Um die Sperrdioden vor mißbräuchlich hohem Ladestrom und den Entladestromkreis
der Stromversorgungseinheit vor einem zu hohen Endladestrom im Falle eines Kurzschlusses
zu schützen, ist es erforderlich, sowohl in Reihe mit den Dioden als auch im Entladestromkreis
eine Sicherung vorzuschalten.
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Es dient ebenfalls der Erfindungsaufgabe, wenn die Stromversorgungseinheit
mit Gießharz verschlossen ist. Sie wird dadurch ohne Zerstörung nicht zugänglich.
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Um zu verhindern, daß Unbefugte den Taschenrechner öffnen können,
wodurch ebenfalls der Schlagwetterschutz bzw. Explosionsschutz nicht mehr unbedingt
gegeben wäre, wird es fernerhin bevorzugt, wenn der Deckel des Gehäuses mit vergossenen
Schrauben mit dem Gehäuse selbst verschraubt ist.
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Eine wichtige Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung sieht vor,
daß das Gehäuse aus einem antistatischen Kunststoffgemisch hergestellt ist. Dadurch
werden die nachteiligen statischen Aufladungen des Gehäuses verhindert, die zum
einen die Gefahr einer Schlagwetterzündung bergen und zum anderen zur Zerstörung
der spannungsempfindlichen Rechnermodule führen können. Versuche haben ergeben,
daß z.B. eine Beimischung von etwa 20-40 Gewichtsprozent,
vorzugsweise
30 Gewichtsprozent Graphitpulver zu Polyesterharz des Gehäuses optimale Ergebnisse
bringt. Denkbar ist aber auch die Beimischung eines anderen, elektrisch leitenden
Pulvers zu dem Kunststoffpulver, beispielsweise eines Metallpulvers.
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Wesentlich ist es ferner, daß die Sicherung im Verbraucherstromkreis
in Reihe geschaltet ist. Die Sicherung 5 hat in diesem Fall die Funktion, den Ladestromkreis
abzusichern.
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Gemäß einem weiteren Merkmal ist es wichtig, daß diese im Verbraucherstromkreis
liegende Sicherung 5 mit einem Vorwiderstand 6 in Reihe liegt. Dieser Vorwiderstand
6 liegt im Verbraucherstromkreis und dient dazu, den Ansprechstrom der Sicherung
5 so weit zu begrenzen, daß Funkenbildung oder unzulässig hohe Erwärmung in explosionsgeschützten
Anlagen vermieden werden. Es wird damit auch die Ansprechzeit der Sicherung 5 festgelegt.
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Ein weiteres Merkmal ist es noch, daß im Ladestromkreis zusätzlich
zu den Dioden zwei Vorwiderständtin Reihe geschaltet sind.
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Diese Maßnahme ist erforderlich, um den Rechner während des Ladevorganges
vor zu hoher Klemmenspannung zu schützen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben.
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Es zeigt: Fig. 1 ein Schaltschema der Stromversorgungseinheit eines
neuartigen, schlagwetter- und explosionsgeschützten Taschenrechners, Fig. 2 eine
Draufsicht auf diese Stromversorgungseinheit, Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht
der Stromversorgungseinheit, Fig. 4 eine Stirnansicht dieser Stromversorgungseinheit,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Gehäuse eines solchen neuartigen Taschenrechners
Maßstab 1 : 1, Fig. 6 eine Draufsicht auf das Grundgehäuse nach Fig. 5, Fig. 7 die
Einzelheit X von Fig. 5 in größerem Maßstab.
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Zunächst sei anhand der Fig. 1 die für die neuartige Stromversorgungseinheit
vorgesehene Schaltung näher erläutert. Diese Stromversorgungseinheit besteht aus
einer oder mehreren wiederaufladbaren Batterien 1, die über Leitungen 2 mit Sperrdioden
3 verbunden sind, deren andere Enden mit Lade-Kontaktstiften 4 verbunden sind. Die
Dioden sind so geschaltet, daß den Batterien 1 über die Kontaktstifte 4 keine elektrische
Energie entnommen werden kann. Die Dioden haben beispielsweise einen Sperrstrom
von maximal 3c mA und erlauben Durchlaßströme bis 1.ooo mA.
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Eine mit den Batterien 1 in Reihe geschaltete Sicherung für einen
Strom von beispielsweise o,5 A schützt die Sperrdioden vor mißbräuchlich hohem Ladestrom
und den Entladestromkreis vor einem zu hohen Entladestrom im Falle eines Kurzschlusses.
Zur definierten Strombegrenzung des Entladestromkreises befindet sich zusätzlich
zu der Sicherung 5 ein Widerstand 6 in Reihe mit der Sicherung.
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Zur Reduzierung der Klemmspannung während des Ladevorganges sind dem
Ladestromkreis zwei Widerstände 7 z.B. 4,7 Ohm in Reihe geschaltet.
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Die Spannung kann den Batterien 1 über WLenin>en 8 entnommen werden,
die bei montiertem Taschenrechner in geeignete Kontaktstifte der Hauptplatine des
Rechners eingeführt werden.
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Die beschriebene Stromversorgungseinheit ist mit Gießharz vergossen.
Dies zeigen die Fig. 2 - 4. Das hierzu verwendete Gießharz trägt die Pos. 9. Daraus
ergibt sich, daß die gesamte Stromversorgungseinheit mit dem Gießharz allseitig
umschlossen ist.
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Lediglich an einer Stirnseite ragen die Kontaktstifte 4 aus dem Gießharz
heraus und an der anderen Stirnseite die kann 8.
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Fig. 5 zeigt ebenfalls die Kontaktstifte 4. Daraus ist auch ersichtlich,
daß ein Deckel lo des Gehäuses des Taschenrechners mit einem wannenartigen Grundgehäuse
11 über mehrere Schrauben 12 verschraubt ist. Hierzu vgl. auch die Fig. 6 und 7.
Die Schrauben sind in den Deckel eingesenkt und der Raum 13 über den Schraubenköpfen
(vgl. Fig. 7) ist anschließend mit demselben Gießharz vergossen, aus dem das Material
des Gehäuses lo,ll besteht. Durch nachträgliches Überschleifen der Platine sind
die vergossenen Schraubensenkungen nicht mehr sichtbar und können vom Benutzer nicht
mehr gelöst werden.
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Das Material des Gehäuses lo,ll besteht vorzugsweise aus Polyesterharz,
dem etwa 30 Gewichtsprozent Graphitpulver beigemischt sind.
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Durch eine Wandstärke von etwa 2,5 mm ist das Gehäuse sehr robust
und genügt den für den Explosionsschutz geforderten Vorschriften. Falls ein Austausch
des Rechners oder der Stromversorgungseinheit erforderlich ist, kann dies nur vom
Hersteller selbst durch Freibohren mittels einer speziell angefertigten Bohrschablone
vorgenommen werden. Der Ladevorgang der Batterien 1, die vorzugsweise Ni-Cd-Zellen
sind, erfolgt grundsätzlich außerhalb von schlagwetter- oder explosionsgeschützten
Räumen, d.h. im allgemeinen über Tage.
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