DE309364C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf solche Einrichtungen zum Laden von (meistens transportablen) Akkumulatoren, bei denen die Akkumulatoren durch das Einsetzen j in den Lädeschrank oder Ladetrog in den Ladestromkreis eingeschaltet werden; sie bezweckt den SAialtvorgang selbst aus dem Akkumulatorenbehälter oder dem eigentlichen Laderaum herauszuverlegen, um dabei einerseits die Funkenbildung in den mit Knallgas gefüllten Räumen und andererseits die Verschmutzung der den Schaltvorgang vermittelnden Kontakte durch austretende Säure oder deren Dämpfe zu vermeiden.

Diese Aufgabe kann in zweifacher Weise gelöst werden, entweder dadurch, daß die Akkumulatoren selbst oder deren Kontakte einen außerhalb des eigentlichen Laderaumes gelegenen Schaltmechanismus durch mechanische oder elektrische Übertragung betätigen, oder dadurch, daß die Akkumulatoren oder ihre Behälter oder Gestelle den Schaltmechanismus so abdecken, daß er praktisch von

/ dem eigentlichen Laderaum getrennt ist.

Des weiteren erstreckt sich die Erfindung auf die Schaltung solcher Lade- und Entladeeinrichtungen zu dem Zwecke, den Lade- oder Entlade- oder den Kurzschlußstromkreis zwischen den einzelnen in den Lade-' oder Entladefächern eingesetzten Batterien zu begrenzen oder zu regulieren und auf die Einrichtungen zum Messen des Lade- oder Entladestromes der eingesetzten Batterien sowie auf die Einrichtungen zum Laden oder Entladen von Akkumulatoren verschiedener Typen und Klemmen anordnung.

In der beiliegenden Fig. ι ist der Schaltmechanismus bei eingesetztem Akkumulator von oben gesehen dargestellt, α ist der Akkumulator mit den angeschraubten Ladewinkeln b. Der Akkumulator wird durch die Feder c und den Bügel d, welcher an den Haltern e befestigt ist, gegen die beweglichen Kontaktbolzen f gedrückt. Diese Kontaktbolzen sind in dem Isolierstück g geführt und werden durch die Federn h gegen die Ladewinkel b gedrückt. Das Isolierstück g bildet einen Teil der Trennwand /, welcher die Schalterkontakte von dem eigentlichen Laderaum der Akkumulatoren trennt. An den beweglichen Bolzen f befinden sich die winkelig gebogenen Kontaktstücke /', welche bei der Bewegung über die Kontaktfedern m gleiten. Ferner befindet sich an dem einen der beiden beweglichen Bolzen f der Meßwiderstand (Shunt) η, an welchem die Zuleitungen zum Instrument angeschlossen sind.

Die Anordnung des Shunts n unmittelbar am beweglichen Kontaktbolzen f bietet den Vorteil, daß der Shunt nur dann Strom erhält, wenn die Batterie α eingeschaltet ist und daß die bei fester Anordnung des Shunts erforderliche Isolierung des Bolzen f gegen den Kontakt / gespart wird.

Die Wirkungsweise dieser Schalteinrichtung geht aus Fig. 2 hervor. Die nachstehend in Klammern angeführten kleinen Buchstaben beziehen sich auf die gleichen Teile der Fig. 1. Von der Plusklemme des Netzes oder der

Lademaschine verläuft der Ladestrom durch einen Vorschaltwiderstand VW zu dem beweglichen Shunt MW (η) des Ladefaehes ι (Batterie nicht eingesetzt) und, da der , Kontakt ^₁ zwischen dem Kontakt I und der Kontaktfeder m geschlossen ist, durch den Parallelwiderstand PW zum Kontakt k₂, welcher geöffnet ist. Von hier verläuft der Ladestrom weiter durch den zwischen die Ladestellen geschalteten Teilwiderstand TW zum Shunt des Ladefaches II (Batterie eingesetzt), und da der Kontakt A₁ geöffnet ist, durch den Shunt MW (η) zum Kontaktbolzen A (f), zu dem Ladewinkel b, durch die Batterie a, den Kontaktbolzen B (δ), zu dem Kontaktstück I des Kontaktes k₂, der geschlossen ist, durch die Kontaktfeder m zum Teilwiderstand TW und zur Minus-Klemme des Netzes. An den Kontaktbolzen A und B sind die Meßleitungen zum Voltmeter und an dem Shunt MW die Meßleitungen zum Amperemeter mit beweglicher Leitung angeschlossen.

Beim Herausnehmen der Batterie α wird zunächst der Bügel d mit der Feder c gelöst, die Federn h drücken die Bolzen f und die Batterie α zurück, der Kontakt k_x wird geschlossen und dadurch der Parallelwiderstand (Ersatzwiderstand) PW in den Ladestromkreis eingeschaltet, desgleichen wird der zweite Unterbrechungskontakt k₂ geöffnet, der aber auch fortfallen kann. Die zwischengeschalteten Teilwiderstände TW stellen einen Teil des Vorschaltwiderstandes dar und haben noch den Zweck für den Fall, daß mehrere eingeschaltete Batterien, z. B. durch Anlegen der Strommeßleitungen an dasselbe Instrument kurzgeschlossen werden sollten, den Kurzschlußstrom zu begrenzen.

Fig. 3 zeigt die besonderen Ladewinkel b an den Akkumulator angesetzt von vorn und von der Seite. Diese Ladewinkel oder Ladekontaktstücke werden an die Pole der Akku-

: mulatoren angeklemmt oder angeschraubt und dienen zum Verschieben der Kontaktbolzen f, wenn an den Akkumulatoren selbst geeignete .feste Pole nicht vorhanden sind.

In Fig. 4 ist eine Abänderung der Schalteinrichtung nach Fig. 1 dargestellt, zur Verwendung als Druckknopfschalter, ζ. Β. zur vorübergehenden Einschaltung des Voltmeters. Das Kontaktstück I ist dabei U-förmig ausgebildet und die Kontaktfedern m sind doppelt, um einen einseitigen Druck auf den Bolzen f zu vermeiden.

In Fig. 5 sind das Kontaktstück I und die Kontaktfeder m mit besonderen Hörnern 0 als Funkenzieher ausgerüstet, die Hörner gleiten bei Bewegung des Bolzen f seitlich aneinander vorbei.

In Fig. 6 ist eine Änderung des Schaltmechanismus nach Fig. 1 und 4 dargestellt, welche zur Verwendung als Umschalter dient. Das Kontaktstück I ist dabei dpppel-T-förmig ausgebildet.

Um dasselbe Strommeßinstrument - für mehrere Lade- oder Entladefächer verwenden zu können, werden die von dem Meßwiderstand MW ausgehenden Meßleitungen über je einen Druckknopf oder Stöpsel 0. dgl. an ein Sammelschienenpaar geführt, an welches das gemeinsame Amperemeter angeschlossen ist. Um etwa durch mangelhaften Kontakt dieser Schalter hervorgerufene Ungenauigkeiten zu beseitigen, kann der Meßwiderstand groß gewählt werden; er stellt alsdann einen Teil des Teilwiderstandes TW oder des Vorschaltwiderstandes VW dar; es kann sogar der ganze Teilwiderstand TW als beweglicher oder fester Meßwiderstand verwendet werden.

Im allgemeinen lassen sich die bisher beschriebenen Ladeeinrichtungen nur für eine oder wenige Größen von Akkumulatoren verwenden, da der Bügel d mit der Feder c und die Anordnung der Bolzen f den Abmessungen der jeweilig zu ladenden Akkumulatorenbatterie, und die Widerstände TW, PW und VW der erforderlichen Ladestromstärke und Spannung angepaßt sein müssen.

Um die bisher beschriebene Ladeeinrichtung auch für andere, besonders kleinere Batterien brauchbar zu machen, werden an Stelle der Batterie α in Fig. 1 und 2 besondere Behälter oder Gestelle verwendet, welche in ihrer Klemmenanordnung und ihren äußeren Abmessungen den Kontaktbolzen f und dem Bügel d mit der Feder c angepaßt sind. Diese Behälter s (Fig. 7) erhalten im Innern mit den Klemmen p durch bewegliche Leitung verbundene Kontaktklemmen, an welche die zu ladende Batterie angeschlossen wird.

Dabei kann Fürsorge getroffen werden, daß die Batterie nicht mehr zugänglich ist, wenn der Behälter in die Ladeeinrichtung eingesetzt ist, um zu verhindern, daß die Akkumulatorenbatterie unter Spannung eingesetzt oder herausgenommen wird. Der Behälter kann zu dem Zwecke mit einer Tür oder Klappe t versehen werden, wie Fig. 7 zeigt. Die Feder c des Bügelst Hegt, wenn ,der Behälter eingesetzt ist, gegen diese Klappe. Der Behälter s wird ganz oder teilweise aus isolierendem Material hergestellt, damit die Akkumulatoren oder deren Klemmen und die Kontakte keinen Kurzschluß verursachen. Haben diese kleineren Batterien weniger Zellen als die, für welche die Ladeeinrichtung hergestellt ist, so kann man, wenn es die Abmessungen des Behälters gestatten, mehrere kleinere Batterien, in Reihe geschaltet, gleichzeitig einsetzen. Im anderen Falle wird ein besonderer Vorschaltwiderstand Y₁ in dem Behälter zwischen den KlemmenP₁ und q angeordnet und die Batterie«

zwischen ^₂ und q angeschlossen, wie Fig. 8 zeigt. Ist die Ladestromstärke für die kleinere Batterie geringer als für die Batterie, für welche die Ladeeinrichtung bemessen ist, so kann zwischen den Klemmen q und ^₂ noch ein Parallelwiderstand angeordnet werden. Um zu verhindern, daß die in den Behälter eingesetzten Batterien sich gleich beim Einsetzen auf diesen Widerstand entladen, wird er an

ίο einen federnden Kontakt angeschlossen, welcher erst durch den Bolzen / gegen den Kontakt f> gedrückt und damit eingeschaltet wird. Die Widerstände können auch als Regulier widerstände ausgeführt werden.

Um die Ladeeinrichtung auch für größere Batterien brauchbar zu machen, werden an Stelle der Batterie α (Fig. 1 und 2) besondere Einsätze λ; (Fig. 9) verwendet, welche mit Steckanschlüssen z> versehen sind. Diese Steckanschlüsse ν'. werden im Innern der Ladeeinrichtung mit an der Wand des Laderaumes " angebrachten Klemmen w verbunden, die aus dem Laderaum herausgeführt sind und zu An-' Schlüssen y an der Außenseite der Ladeeinrichtung führen. An diese wird die zu ladende größere Batterie α angeschlossen.. Enthält a mehr Zellen als die, für welche die Ladeeinrichtung an und für sich gebaut ist, so werden zwei solche. Kästen x. in entsprechend weit auseinanderliegendeLadefächer eingesetzt, und die Anschlußleitungen im Innern der Ladeeinrichtung je mit dem entsprechenden Steckahschluß der Kästen λ; verbunden. Die Fig. 9 zeigt eine solche Anordnung für eine Batterie mit dreifacher Zellenzahl.

Diese mehr behelfsmäßigen Einrichtungen zum Laden abweichender Akkumulatorengrößen haben neben anderen den' - Nachteil, daß die an die Kontakte A und B der Fig. 2 angeschlossenen Instrumente nicht mehr in allen Fällen ohne weiteres zur Spannungsund Strommessung einer Batterie benutzt werden können, wenn in den Einsatzkästen mehrere Batterien oder Vorschalt- und Parallelwiderstände untergebracht sind, da nur der den Einsatzkästen zugeführte Gesamtstrom und die an den beiden äußeren Klemmen P (Fig. 7) zugeführte Gesamtspannung gemessen werden kann. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird man die Ladeeinrichtung von vornherein für alle in demselben Betriebe vorkommende Batterien einrichten, so daß verschiedenen Betrieben, in denen ähnliche Batterien verwendet werden, dieselbe Ladeeinrichtung geliefert werden kann. Zu diesem Zwecke werden lediglich Eihsatzkästen verwendet und ganz davon abgesehen, die Batterien selbst in den Laderaum einzusetzen. Diese Einsatzkästen werden gegebenenfalls zu mehreren zusammen in den eigentlichen Ladetrog- oder Laderaum von oben eingesetzt oder von vorn eingeschoben, der dann entsprechende Führungen erhält. . -

Auf der Bodenfläche oder an der Rückwand des Einsatzkastens * befinden sich die fest oder federnd oder als Steckerteile ausgebildeten Kontakte 1, 2, 3, 4, 5 und 6 (Fig. 10) und im Laderaum ζ die Gegenkontakte 7, 8, 9, 10, 11 und 12. In der Fig. 10 ist die Anordnung dieser Kontakte am Einsatzkasten und im Laderaum in einer Linie dargestellt, sie können jedoch auf dem Boden oder an der Rück-· wand des Einsatzkastens und am Boden oder an der Innenwand des Laderaumes beliebig angeordnet sein. Der Strom verlauf ist folgender: Von der Plusklemme des Netzes oder der Lademaschine geht der Ladestrom durch den festen Vorschaltwiderstand VW zum festen Meßwiderstand MW, welcher den gesamten Ladestrom mittels des zweipoligen Druckknopfschälters 16 zu messen gestattet. Von MW geht der Strom durch' den Kontakt 7 am Laderaum zum Kontakt i am Einsatzkasten des Ladefaches r. Im Einsatzkasten teilt sich der Strom von Kontakt 1 einerseits über den Parallelwiderstand PW und Schalter 13 zum Kontakt 6 und andererseits über den Teilwiderstand TW zum Kontakt 2 am Einsatzkasten χ und verläuft von hier durch den Meßwiderstand MW zum Kontakt 3. Der Kontakt 2 am Einsatzkasten hat Verbindung mit dem Kontakt 8 am Läderaum, ebenso der Kontakt 3 des Einsatzkastens mit dem Kontakt 9 am Laderaum, an welchen der zweipolige Druckknopfschalter 16 für die Strommessung liegt.

Vom Kontakt 3 und den weiteren Kontakten 4 und 5 gehen die Anschlüsse zu den zu ladenden Batterien α, α ab. Die Kontakte 4 und 5 haben Verbindung mit den Kontakten 10 und 11 am Laderaum, an welchen zusammen mit 9 die zweipoligen Druckknopfschalter 17 für. die Spannungsmessung liegen. Der Kontakt 11 des Laderaumes ist verbunden mit dem Kontakt 12, der dem Kontakt 6 des Einsatzkastens entspricht; dadurch wird . der Parallelwiderstand PM beim Einsetzen des Kastens eingeschaltet, falls der Schalter 13 geschlossen ist.

Vom Kontakt 12 des Ladefaches I verläuft der Strom zum Kontakt 7 des Ladefaches II und dem zugehörigen Einsatzkasten, in welchen keine Batterie eingesetzt ist. Die Verbindüngsleitungen an den Kontakten 3, 4 und 5 sind an die Ruhekpntakte 14 bzw. 15 gelegt. Durch den Kontakt 14 ist Kontakt 3 mit Kontakt 4 verbunden. Der Parallelwiderstand PW des Ladefachs II ist durch Schalter 13 eingeschaltet. Im Ladefach III wiederholt sich dieselbe Schaltung wie im Ladefach II, nur ist eine zweizeilige Batterie α für geringere Ladestromstärke eingesetzt gezeichnet. Ein Teil des

Claims (7)

1. durch die Ladefächer I und II verlaufenden Ladestromes geht hier durch den eingeschalteten Parallelwiderstand PPF. Von der Klemme 12 des letzten Ladefachs verläuft der Strom zum Minuspol des Netzes.

   Paten τ-An Sprüche:

   i. Einrichtung zum Laden oder Entladen elektrischer Akkumulatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb des Laderaums liegende Schaltvorrichtung durch das Einsetzen der zu ladenden oder zu entladenden Akkumulatoren mittels durch die feste Trennwand wirkender Vorrichtungen, z. B. federnder,, gegebenenfalls gleichzeitig als Stromzuleitungen für den Akkumulator dienender Schaltbolzen gesteuert wird.
2. 2. Schaltung für die Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je in Serie- oder Parallel- oder Serienparallelschaltung aufeinander folgende Lade- oder Entladestellen ein Widerstand

   25. zur Begrenzung oder Regelung des Ladeoder Entlade- oder Kürzschlußstroms eingeschaltet ist.
3. 3. Schaltvorrichtung für die Ladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem federnden Schaltbolzen ein mit diesem beweglicher .Meßwiderstand, der ganz oder teilweise auch als zwischengeschalteter Widerstand nach Anspruch 2 dienen kann, angeordnet ist.
4. 4. Lade- oder Entladeeinrichtuhg nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an den Akkumulatorenklemmen besondere abnehmbare Kontaktstücke (Ladewinkel) befestigt werden, welche die Verbindung mit den Kontakten der Ladeeinrichtung herstellen.
5. 5. Ladeeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ladegestelle (Atrappen), welche zur Aufnahme abweichender Batteriegrößen eingerichtet und nach Bedarf mit Parallel- und Vorschaltwiderständen versehen sind, die gegebenenfalls erst durch, das Einsetzen des Gestells in die Ladeeinrichtung zur Wirkung gebracht werden.
6. 6. Lade- oder Entladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß an den Gestellen (x) Steckerdosen (v) 0. dgl. zum Anschließen besonders größerer Batterien angeordnet sind.
7. 7. Ladebehälter nach Ansprpch 5, da- ' durch gekennzeichnet, daß zum Messen der Ströme und Spannungen der eingesetzten Akkumulatoren mit verschiedenen Abmessungen weitere Anschlußkontakte (8, 9, ιό, Ii in Fig. 10) nebst den erforderlichen Umschaltern vorgesehen sind, wobei das Einsetzen oder Herausnehmen der Akkumulatoren im eingeschalteten Zustand verhindert ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.