DE3013048C2 - Ladegerät für Batterien zum Anschluß an eine Gleichspannungsquelle durch eine Koaxialverbindung - Google Patents

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel mit einem Gewinde zum Einschrauben in die Passung einer Taschenlampe ausgebildet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel passend für Lampenfassungen von Taschenlampen ohne Gewinde ausgebildet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Λατ Sockel als Koaxialstecker ausgebildet ist

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktelement (5) in Form eines federnde,1 Bügels oder einer Schraub- oder Steck-Kappe ausgeführt ist

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Batterie-Halteelement mit einer Unverwechselbarkeitsvorrichtung für das Einlegen der zu ladenden Batterie versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktelement (5) ein aufsteckbarer zweischenkliger Bügel ist.

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Die Erfindung betrifft ein Ladegerät für Batterien nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Miniaturbatterien, die z. B. als Knopfbatterien ausgeführt sind und zur Speisung von elektronischen Schaltungen von Massengebrauchsartikeln, wie elektronischen Uhren, Taschenrechnern, Fotoapparaten oder Kameras dienen, sind prinzipiell bekannt Auch ist es z. B. aus Electronic Design 12, Juni 7,1978 bekannt, daß derartige Batterien grundsätzlich wieder aufladbar sind. Trotz dieser Tatsache wird von der Wiederaufladbarkeil derartiger Batterien nur in einem sehr geringen Umfange Gebrauch gemacht, obwohl die Kosten für derartige Batterien einen sehr beachtlichen Teil der Gesamt- und Betriebskosten für ein derartiges Gerät ausmachen. Trotz dieser Tatsache ist es üblich, daß derartige Batterien nach einmaligem Gebrauch durch neue ersetzt werden. Die einzige bisher bekannte Ausnahme besteht darin, daß man durch Anordnung von Solarzellen z. B, in einer Armbanduhr einen Teil der verbrauchten Kapazität wieder auflädt Ein anderer, bereits bei anderen Batterien bekannter Weg bestünde darin, die leeren Batterien mit Hilfe eines Netzgerätes außerhalb des Gebrauchsgerätes wieder aufzuladen, was jedoch im Verhältnis zum Gesamtpreis des Geräts und des Batteriepreises sehr teuer ist und zum anderen durch Laien nicht ohne weiteres durchgeführt werden kann.

Die Aufladung mittels Solarzellen, die in den jeweiligen Geräten selbst angebracht sind, hat zwei entscheidende Nachteile, die einmal darin bestehen, daß die Batterie nicht wieder voll aufgeladen wird, sondern nur zu einem geringen Teil und zum anderen darin, daß die Solarzellen und die zum Wiederaufladen erforderlichen Schaltungen im Verhältnis zum Geräiepreis, in dem sie integriert sein müssen, sehr teuer sind.

Aus dem DE-GM 17 77 917 ist eine Aufladevorrichtung für Knopfzellen mit Hilfe von Taschenlampenbatterien bekannt Die grundsätzliche Idee, das Ladegerät von der Stromversorgung zu trennen und so auszubilden, daß es in handelsübliche Stromversorgungsgeräte eingesteckt oder eingeschraubt werden kann, ist bei als Netzstecker ausgebildeten Ladegeräten z. B. durch die DE-OS 16 38 179 bekannt Außerdem ist es bekannt einen Adapter für ein Ladegerät als Lampensockel zum Einschrauben in die Fassung einer handelsüblichen Taschenlampe auszubilden, wie aus dem DE-GM 17 87 666 hervorgeht Des weiteren ist aus der US-PS 37 49 905 eine Ladevorrichtung für Batterien bekannt die mittels eines entsprechend ausgebildeten Steckers über den Zigarettenanzünder eines Automobils unter Zwischenschaltung eines Widerstands an eine Autobatterie angeschlossen werden kann. Dieses Ladegerät ist jedoch nicht für Kleinstbatterien bzw. Miniaturbatterien geeignet

Somit werden aus Mangel an einer geeigneten Vorrichtung Millionen an sich wiederaufladbarer Batterien nach einmaligem Gebrauch vernichtet und durch neue ersetzt

Der Erfindung liegt desholb dit Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Ladegerät für Batterien zum Anschluß an eine Gleichspannungsquelle durch eine Koaxialverbindung zu schaffen, die sich insbesondere zur Ladung von Kleinstbatterien durch spezielle Ausgestaltungen als Lampensockel bzw. Koaxialstecker praktisch überall ohne besondere Vorbereitungen im täglichen Gebrauch eignen, so daß ein Wiederaufladen von Kleinstbatterien mit Hilfe von Taschenlampenbatterien oder anderen größeren Gerätebatterien durch jedermann möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Weitere Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet.

Der technische Fortschritt, der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erzielt wird, besteht in der Hauptsache darin, daß es erstmals in der Technik möglich wird, an sich wiederaufladbare Miniaturbatterien, wie Knopfbatterien und andere, lediglich durch Einstecken oder Einschrauben in ein Gerät, wie z. B. eine Taschenlampe, mit einer wesentlich billigeren Batterie mit bedeutend größerer Kapazität ohne technische Kenntnisse wieder aufzuladen und zwar mit äußerst geringen Kosten.

Die Miniaturbatterie wird in das Halteelement der Vorrichtung eingeschoben, dieses wird mit Hilfe des Sockels, auf dem es befestigt ist, in eine bereits

vorhandene Fassung, ζ. B. einer Taschenlampe, eingeschraubt oder eingesteckt, wonach die Taschenlampe eingeschaltet wird und der Ladevorgang somit beginnt. Der obere Teil des Halteelements kann dabei entweder als steck- oder schraubbare Kappe oder als Klemmbügel ausgeführt sein. Diese beiden Möglichkeiten erfordern einen besonders geringen Aufwand an Werkzeugen zur Herstellung an Material.

Ein wesentliches Merkmal besteht auch darin, daß die untere Kontaktplatte des Haltelements als obere ι ο Halterung für den im Sockel angeordneten Schutzwiderstand dient und zum anderen lediglich im Sockel mit zwischenliegender Isolationsscheibe bzw. zwischenliegendem Isolationsring verklemmt zu werden braucht Die Fertigungskosten sind insbesondere durch diese Maßnahmen für die ertindungsgemäße Vorrichtung sehr niedrig. Außerdem können als Socke! die bereits üblichen Lampensockel gewünschter Abmessung benutzt werden.

Bei Großversuchen mit etwa hundert entladenen wiederaufladbaren Batterien an Taschenlampenbatterien hat sich gezeigt, daß einer auf diese Art und Weise wiederaufgeladenen Miniaturbatterie bis zu 60% der aufgewendeten Ladeenergie wieder gewonnen werden kann und zwar bis zu lOmal und zum Teil weit darüber hinaus. Damit ist es durch die erfindungsgemäße Vorrichtung möglich, daß ansich wiederaufladbare Batterien nach einmaligem Gebrauch nicht weggeschmissen werden müssen, sondern vollwertig mehrmals wieder aufgeladen werden können und zwar zu einem Preis, der im Verhältnis zum Anschaffungspreis einer neuen Batterie bzw. zum Gerätepreis nicht mehr ins Gewicht fällt

Die Erfindung wird nunmehr anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

In der Zeichnung bedeuten:

F i g. 1 eine Vorrichtung zum Laden von wiederaufladbaren Miniaturbatterien,

Fig.2 eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Laden von Miniaturbatterien mit Ladezustandsindik't.tor; 2A eine Ausführungsform eines Ladungszustands-Indikators und

F i g. 3 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Laden von Miniaturbatterien mit steckbarem Sockel, F i g. 4 eine weitere Ausführungsforrn,

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform,

F i g. 6 eine weitere Ausführungsform.

Die in Fig. 1 dargestellte Ladevorrichtung für Miniaturbatterien ist vor allem für die im Handel so befindlichen Knopfbatterien in Photoapparaten, elektronischen Uhren, Taschenrechnern oder ähnlichen elektronischen Geräten geeignet Sie besteht im wesentlichen aus einem Sockel 1, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Gewinde versehen ist und κ deshalb einem handelsüblichen Sockel der Lampen, wie sie in Taschenlampen verwendet werden, voll entsprechen kann. Innerhalb dieses Sockels 1 ist ein Vorwiderstand 2 angeordnet, der in Reihe mit der stromabgebenden Batterie liegt Dieser Widerstand 2 ist mit einem Anschluß mit dem unteren Anschlußpunkt des Lampensockels verbunden und mit dem anderen Anschluß an einer Kontaktplatte 4, die ihrerseits isoliert, die öffnung des Lampensockels abdeckt. Die Isolation kann dabei entweder aus einer, wie in der Zeichnung t,^r, dargestellten Scheibe oder auch aus einem Ring aus Isoliermaterial bs&tehen. Dieser Ring kann in einfachstem Falle ein Isolierlackring sein, der am Umfang der Kontaktplatte 4 angebracht ist In diesem Falle ist es vorteilhaft, die Kontaktplatte 4 in den oberen Teil des Sockels einfach einzuklemmen. Die Isolationsscheibe bzw. der Isolationsring wird in den Sockel entweder eingeklemmt oder eingeklebt Die Kontaktplatte 4 wird entweder durch Erhitzen und nachträgliches Zusammendrücken mit der Isolationsscheibe 3 oder durch Kleben befestigt Eine sehr vorteilhafte Art und Weise der Befestigung der Kontaktplatte 4 als auch der Isolationsscheibe 3 besteht darin, daß der obere Anschlußdraht des Widerstands 2 durch ein Loch innerhalb der Kontaktscheibe 4 hindurchgeführt wird, danach gespannt und verlötet wird Bei dieser Art der Befestigung ist ein Kleben oder zusätzliches Klemmen nicht erforderlich. Außerdem ist in F i g. 1 eine steckbare Kappe 5 dargestellt die von oben auf den Sockel 1 mit allen montierten Bauteilen aufgesetzt wird. Diese Kappe 5 dient einmal zum Festhalten der Batterie auf der Kontaktplatte 4 und zum anderen zum Zuführen des zweiten elektrischen Pols. Die Kappe kann entweder, wie dargestellt aufsteckbar, oder auch aufschraubbar ausgeführt sein. Außerdem kanr sie zur besseren Kontaktgabe, wie dargestellt in der Mitte eine eingedrückte Vertiefung aufweisen, die mit der Spitze auf die eingelegte Batterie drückt Um Kurzschlüsse zu vermieden, ist es vorteilhaft, die Kappe im Inneren im Bereich der Außenwände der Batterie mit Lack oder einem ähnlich isolierenden Material zu versehen.

In Fig.2 ist eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Laden von Miniaturbatterien gezeigt Diese besteht wiederum aus einem Sockel 1 in schraubbarer Ausführung mit einem im Inneren liegenden Widerstand 2, der mit dem einen Anschluß am unteren Anschlußpunkt des Sockels 1 und mit dem zweiten Anschlußpunkt an der Kontaktplatte 4, elektrisch leitend angeordnet ist Zwischen der Kontaktplatte 4 und dem schraubbaren Sockel 1 liegt wiederum eine Isolierscheibe 3. Diese Isolierscheibe 3 ist in dem aus Metall bestehenden Sockel 1 entweder eingeklemmt eingeklebt oder eingepreßt.

Als Batterie-Halteelement 5 dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht eine Kappe, wie im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1, sondern ein federnder Bügel. Dieser federnde Bügel 5' ist mit dem Sockel 1 leitend verbunden und besitzt in dem Bereich zur Aufnahme der Batterie wiederum eine Kerbe oder Sicke zur besseren Kontaktgabe. Die zu ladende Batterie wird einfach zwischen die Kontaktplatte 4 und den entsprechenden Teil des Bügels 5 eingelegt. Zusätzlich ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Anzeige in dem Bügel (5) integriert, um den Ladungszustand der zu ladenden Batterie anzeigen zu können. Die Einzelheiten der Anzeige 2A sind neben der Figur in einer Draufsicht detaillierter dargestellt. Die Anzeige zu A ist mit ihrem Gehäuse 10 direkt an geeigneter Stelle im Bügel 5 integriert Innerhalb des Gehäuses befindet sich der eigentliche Indikator 8, der als kleines Lämpchen leitend mit den beiden Enden des Bügels 5 verbunden ist. Um nun den Ladezustand einer eingelegten Batterie prüfen zu können, ist noch ein kleines Kontaktfederchen 7 vorhanden, das leitend mit der Kontaktplattc 4 verbunder, ist und zum Prüfen nach unten auf den Bügel 5 gedrückt wird, so daß damit der Stromkreis zwischen eingelegter Batterie und Anzeige geschlossen ist.

Hat die Batterie den gewünschten Ladezustand erreicht, dann leuchtet bei dieser Prüfung die Anzeige auf.

In F i g. 3 ist eine weitere Vorrichtung zum Wieder-

aufladen von Miniaturbatterien gezeigt, die sich besonders zur Verwendung in Taschenlampen oder ähnlichen batteriegespeisten Geräten mit einer Lampenfassung eignet, die kein Gewinde besitzt, sondern zum Einstecken einer Glühlampe, ggf. mit 90° -Drehung, geeignet ist. Hier wird der Sockel durch eine zylindrische Buchse 1 aus Isoliermaterial gebildet, die in ihrem Inneren wieder den Widerstand 2 aufweist, der oben mit der Kontaktplatte 4 abgeschlossen ist und unten mit dem Lot- und Kontaktpunkt. Als Batteriehalteelement dient hier wieder ein Bügel 5, der an der Buchse 1 aus Isoliermaterial durch Kleben, Pressen, Schrauben oder Nieten befestig: ist. Nach der Befestigungsstelle ist der Bügel 5 im Gegensatz zu den in F i g. 2 dargestellten unten als gebogene Feder 9 ausgeführt, die den Kontakt zur Lampenfassung oder dgl. herstellt.

Es soll hier noch erwähnt sein, daß es auch möglich ist,

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bekannten Einweckgläsern.

In F i g. 5 ist ein weiteres ÄusfUhrungsbeispiel gezeigt, dessen Halteelement 5 mit einer Unverwechselbarkeits-Vorrichtung versehen ist. Dadurch ist es möglich, daß

'' Batterien nicht falsch in die Ladevorrichtung eingelegt werden können. Der Bügel 5 ist wieder als zweischenkliger Bügel ausgeführt und steht mit dem Sockel 1 in leitender Verbindung, wie auch in Fig.4. Die Kontaktplatte 4 wird in diesem Ausführungsbeispiel wieder

ίο lediglich durch den Widerstand 2 gehalten mit dem sie verlötet ist. Im Schnitt AA ist gezeigt, daß die Isolationsscheibc 3 in der Mitte geschlitzt ausgeführt ist. Dieser Schlitz ist deshalb vorhanden, damit eine einfache Montage der Kontaktplatte 4 und des

r> Widerstands 2 erfolgen kann.

In Fig.6 ist eine Vorrichtung gezeigt, in der im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungsbeispielen die zu ladende Batterie nicht waagerecht eingeführt wird, tnnrlprn cpnl/r*i/>kl 7il Hipcpm 7UZPrUp ctpht aiirh Hip

len, die zur Kontaktgabe im Inneren an den erforderlichen Stellen metallisiert ist. Außerdem kann die Vorrichtung nach F i g. 3 auch so ausgeführt werden, daß sie in Niederspannungs-Gleichstromsteckdosen, wie sie z. B. in Autos verwendet werden kann, da auch hier eine geeignete Stromquelle zum Laden bereits vorliegt. Die Größe des Vorwiderstands 2 ist vom Fachmann je nach den spezifischen Anforderungen auf bekannte Art und Weise zu bestimmen.

In dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein schraubbarer Sockel·! gezeigt, der an seinem oberen Ende zur Aufnahme der Isolierscheibe 3 breiter ausgeformt ist als die in den Fig. I und 2 gezeigten Sockel 1. Dadurch ist es möglich, daß größere Batterien 11 ohne weiteres eingelegt werden können. Das Halteelement besteht bei der Vorrichtung nach der F i g. 4 aus einem doppelschenkligen Bügel 5, der einfach unter Federwirkung aufgesetzt und aufgeklemmt werden kann und zwar nach Art des Bügels bei den Kontaktplatte 4 senkrecht, die Isolierscheibe 3 besitzt eine senkrecht stehende Anlagefläche für diese Kontaktplatte 4 und als eigentliches Halteelement 5 dient ein senkrecht stehender Bügel, der der Kontaktplatte 4 gegenübersteht und mit dem Sockel 1 leitend

2ί verbunden ist. In den Schnitten der F i g. 4 bis 6 sind die Kreise deshalb gestrichelt dargestellt, um die Unterschiede der Konstruktion der einzelnen Ausführungsbeispk '.*. besser erkennen zu können. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.6 könnte man auch noch eine

in Modifikation dahingehend vorsehen, daß der Sockel 1 auf der einen Seite hochgezogen wird und somit gleich als Kontaktplatte dient und der als Halteelement dienende Bügel 5 dann mit dem Widerstand elektrisch leitend verbunden wäre. Weitere derartige Modifikatio-

Γ) nen aller in den F i g. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele ist ohne erfinderisches Zutun ohne weiteres möglich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Ladegerät für Batterien zum Anschluß an eine Gleichspannungsquelle durch eine Koaxialverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß Für die Ladung von Kleinstbatterien

a) die Koaxialverbindung: als Sockel (1,1') für das Ladegerät ausgebildet ist, ι ο

b) auf der einen Seite des Sockels (1, 1') eine Kontaktplatte (4) für die Batterie angeordnet ist,

c) auf der anderen Seite des Sockels (1, 1') der Mittelkontakt der Koaxialverbindung angeordnet ist,

d) der Mittelkontakt und die Kontaktplatte durch einen Vorwiderstand (2) im Inneren des Sockels (1,1') verbunden ist und

e) ein zweites Kontaktelement zur Aufnahme der Batterie mit dem äußeren Kontakt am Umfang der Kobxialverbindung verbunden ist