DE4033909C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Spannungsversor
gungsanordnung für elektrische Geräte, wie z. B. trag
bare Computer od. dgl., umfassend eine Mehrzahl wieder
aufladbarer Batterien bzw. Akkus, welche miteinander
mechanisch und elektrisch verbunden und in eine Aus
nehmung des Geräts formschlüssig einsetzbar sind.
Derartige Batteriepakete werden praktisch für alle
batteriebetriebenen, tragbaren elektrischen Geräte
benötigt. In den meisten Fällen werden die Batterien
individuell in jeweils vorgesehene Plätze eines
Kunststoff-Schalengehäuses eingesetzt. Um die Größen
toleranzen unterschiedlicher Batteriehersteller aus
gleichen zu können, müssen die Batterien in einem sol
chen Gehäuse über Federkontakte gelagert werden. Dies
bringt die Gefahr mit sich, daß bei mechanischen Er
schütterungen die Qualität der Kontakte leidet oder
Kontakte ganz unterbrochen werden, was zu einer Fehl
funktion bzw. einer Nichtfunktion des jeweiligen Ge
rätes führt.
Aus dem DE-G 83 06 383.8 ist es auch schon bekannt
geworden, Batterien und auch wiederaufladbare Batte
rien, eventuell unterschiedlicher Größe und gegebenen
falls mit anderen Bauteilen zusammen, mittels eines
Schrumpfschlauches zu einem Paket zu vereinen. Hier
durch wird aber im wesentlichen nur ein mechanischer
Zusammenschluß erreicht, wobei insbesondere auch keine
Möglichkeit besteht, eine Anpassung der Paketabmessun
gen an die Ausnehmung in dem jeweiligen Gerät vorzu
nehmen.
Darüber hinaus ist es aus dem DE-G 86 20 714.8 bekannt,
in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse Batterien
durch Abstandhalter zu fixieren wobei der Zwischenraum
zwischen der Gehäusewand und den Batterien mit einem
Isoliermaterial, z. B. Polyurethan-Schaum gefüllt ist.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein leichtes, kompaktes, an unterschiedliche
Geräte individuell anpaßbares Batterienpaket zu schaf
fen, welches zuverlässig kontaktierbar ist und ein
Entgasen der Batterien ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Batterien bzw. Akkus in einen der Ausnehmung des
Gerätes in der Form angepaßten Schaumstoffkörper einge
schäumt sind, wobei der Schaumstoffkörper von Bohrungen
durchsetzt ist, die ein Ausgasen der Akkus ermöglichen.
Ein derartiger Schaumstoffkörper, der z. B. aus Poly
urethanschaum bestehen kann, läßt sich äußerst genau in
seinen Außenabmessungen herstellen, wobei etwaige
Größentoleranzen der Batterien selbst ausgeglichen
werden. Aufgrund der porigen Struktur des Schaumstoffes
ist dieser als solcher sehr leicht, so daß es zu einer
wesentlichen Gewichtseinsparung im Vergleich zu in der
Elektrotechnik z. B. üblichen Eingießverfahren unter
Verwendung von Epoxidharz kommt.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß eine Kontakt
leiste in den Schaumstoffkörper zur Außenseite hin frei
liegend eingeschäumt ist. Vor dem Einschäumen
wird die Mehrzahl von Batterien untereinander verdrah
tet, wobei die Drahtenden zu dieser Kontaktleiste ge
führt werden. Die Kontaktleiste kann in der Form mit
tels entsprechender Formausnehmungen bzw. Vorsprünge
ganz exakt positioniert werden. An ihrer Innenseite
kann die Kontaktplatte Vorsprünge aufweisen, um eine
zuverlässige Verankerung im Schaumstoffkörper zu er
reichen. Nach der Entformung liegt die Kontaktplatte
dann einerseits fest im Schaumstoffkörper verankert,
andererseits bietet sie zur Außenseite hin frei zu
gängliche, exakt positionierte Kontakte.
Insoweit ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die
Kontaktleiste eine Mehrzahl von Einschubhaltern zum
Einschieben von mit Leitungsdrähten verbundenen elek
trischen Kontaktplatten aufweist. Auf diese Weise kön
nen die Kontaktplatten vor dem Umschäumen, d. h. vor
Ausbildung des Schaumstoffkörpers, einfach in die Kon
taktleiste eingeschoben werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß wenigstens zwei
der Kontaktplatten mit einem Temperaturmeßwiderstand
verbunden sind. Ein derartiger Temperaturmeßwiderstand
kann dazu verwendet werden, insbesondere beim Laden
eine unzulässige Erwärmung zu erfassen. Wenn dement
sprechend also die Spannungsversorgungsanordnung aus
dem Gerät herausgenommen und in ein korrespondierendes
Ladegerät eingesetzt wird, kann gleichzeitig mit dem
Einsetzen auch eine Kontaktierung der Temperaturüber
wachung erfolgen.
Um zu vermeiden, daß es bei der Handhabung der Span
nungsversorgungsanordnung vor dem Einsetzen in das
Gerät oder in eine Ladeeinrichtung zu Kurzschlüssen
durch Berührung der Kontakte kommen kann, kann vorge
sehen sein, daß die Kontaktleiste mit einer abnehm
baren Schutzabdeckung abgedeckt ist. Diese Schutzab
deckung kann auch zurückklappbar oder zurückschiebbar
ausgebildet sein.
Günstigerweise sind im Bereich der Kontaktplatten der
Kontaktleiste in der Schutzabdeckung Meßbohrungen vor
gesehen. Durch diese Meßbohrungen hindurch kann der
Ladezustand der Spannungsversorgungsanordnung über
prüft werden, ohne daß die Schutzabdeckung abgenommen
werden muß. Trotzdem bleibt der Schutz gegen eine un
beabsichtigte Kontaktierung unverändert aufrechter
halten.
Auf die die Kontakte der Akkus bzw. Batterien aufwei
senden Stirnseiten sind vorteilhafterweise gasdurch
lässige Abdeckplatten aus Vliesmaterial od. dgl. aufge
setzt. Durch diese Ausgestaltung wird dem Umstand
Rechnung getragen, daß auch hochwertige wiederauflad
bare Batterien zumindest unter bestimmten Umständen
ausgasen. Diesem austretenden Gas muß ein Austreten
nach außen möglich sein. Zusätzlich können noch Boh
rungen eingebracht werden, welche ein problemloses
Austreten des Gases erleichtern.
Die Abdeckplatten können Ausnehmungen zum Aufsetzen
von Kontaktlaschen aufweisen, wobei die Kontaktlaschen
zur Verbindung der Pole benachbarter Batterien dienen.
Um bereits vor dem Gießen des Schaumstoffkörpers die
einzelnen Batterien zu positionieren und zusammenzu
halten, können diese mittels eines Isolierschlauches
od. dgl. gebündelt sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Aus
führungsformen in Verbindung mit der Zeichnung näher
beschrieben. Dabei zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungs
gemäßen Spannungsversorgungsanordnung im fer
tigen Zustand und
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der
Einzelteile einer erfindungsgemäßen Spannungs
versorgungsanordnung vor dem Umschäumen.
Eine in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße
Spannungsversorgungsanordnung 1 umfaßt eine Mehrzahl
von runden, stabförmigen, wiederaufladbaren Batte
rien 2, von welchen z. B. je drei in einer Reihe hin
tereinander und je drei derartiger Reihen neben
einander ein Paket bilden. Die einzelnen Reihen sind
mittels eines Isolierschlauches 3 vorgebündelt. Kon
taktierungsplatten 4 und Drähte 5 sorgen für eine
Verbindung der aufladbaren Batterien 2 in Form einer
Reihenschaltung, wobei die freien Enden der Drähte 5
mit Kontaktplatten 6 verbunden sind. Weiterhin kann
eine Temperaturüberwachung in Form von Temperatur
meßwiderständen 7 vorgesehen sein, welche ebenfalls
mit Kontaktplatten 6 verbunden sind. Diese Kontakt
platten 6 werden in Halteausnehmungen 7 einer Kon
taktleiste 8 eingeschoben. Die Kontaktleiste 8 weist
Ansätze 9 zur Erzielung einer festen Verbindung mit
dem herzustellenden und nachfolgend beschriebenen
Schaumstoff-Formkörper auf.
Die Kontaktleiste 8 ist mittels einer Abdeckung 10 ab
gedeckt, welche, wie gestrichelt angedeutet, zurück
klappbar bzw. zurückziehbar oder abnehmbar ist, wenn
die Spannungsversorgungsanordnung in ein Gerät einge
setzt werden soll.
In der Schutzabdeckung 10 ist eine Mehrzahl von Meß
bohrungen 11 vorgesehen, welche das Aufsetzen von
Prüfspitzen eines Meßinstrumentes gestatten, um den
Ladezustand zu ermitteln.
Auf die Stirnseiten 12 des Batteriepakets sind Abdeck
platten 13 aufgesetzt, welche sich längs der Oberseite
erstreckende Laschen 14 aufweisen, welche mit Entlüf
tungsbohrungen 15 versehen sind, die mit Bohrungen 19
im Schaumstoff-Formkörper 17 korrespondieren. Die
Platten 13 selbst weisen Ausnehmungen 16 auf, um das
Anbringen von Kontaktierungsplatten 4 zu ermöglichen.
Zusätzlich oder alternativ kann der Schaumstoff-Form
körper 17 Aussparungen (nicht dargestellt) aufweisen,
die im Isolierschlauch 3 angeordnete Öffnungen (nicht
dargestellt) freilegen und so das Ausgasen erleichtern
bzw. ermöglichen.
Die in Fig. 2 dargestellte, vorstehend beschriebene
Anordnung wird nach Einsetzen in eine Gußform mit
Polyurethan-Schaumstoff unter Ausbildung eines Schaum
stoff-Formkörpers 17 umgossen, der in Fig. 1 im gegos
senen Zustand und in Fig. 2 ebenfalls im fertigen Zu
stand, jedoch nur strichpunktiert, eingezeichnet ist.
Wie sich noch aus Fig. 1 ergibt, können in dem Schaum
stoff-Formkörper 17 Halteausnehmungen 18 vorgesehen
sein, welche mit korrespondierenden Ausnehmungen an
der geräteseitigen Ausnehmung zusammenwirken und eine
exakte Positionierung sicherstellen. Sofern es erfor
derlich ist, die Spannungsversorgungsanordnung selbst
einrastbar am Gerät festzulegen, können im Bereich
dieser Ausnehmungen 18 z. B. federbeaufschlagte Halte
schieber vorgesehen sein.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß mit der erfin
dungsgemäßen Spannungsversorgungsanordnung eine kom
pakte, leichte Anordnung geschaffen wird, welche eine
sehr problemlose Handhabung beim Einsetzen in das
Gerät bzw. in das Ladegerät ermöglicht, welche eine
hohe Sicherheit gegen unbeabsichtigte Kurzschlüsse
bietet und eine leichte Kontrolle des Ladezustandes
und des Ladevorganges gewährleistet.
Claims (9)
1. Spannungsversorgungsanordnung für elektrische Geräte, insbe
sondere für tragbare Computer, umfassend eine
Mehrzahl wiederaufladbarer Batterien bzw. Akkus, welche
miteinander mechanisch und elektrisch verbunden und in
eine Ausnehmung des Geräts formschlüssig einsetzbar
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterien bzw.
Akkus (2) in einen der Ausnehmung des Geräts in der
Form angepaßten Schaumstoffkörper (17) eingeschäumt
sind, wobei der Schaumstoffkörper (17) von Bohrungen
(19) durchsetzt ist, die ein Ausgasen der Akkus ermög
lichen.
2. Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktleiste (8) in
den Schaumstoffkörper (17) zur Außenseite hin frei
liegend eingeschäumt ist.
3. Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktleiste (8) eine
Mehrzahl von Einschubhaltern (7) zum Einschieben von
mit Leitungsdrähten (5) verbundenen elektrischen Kon
taktplatten (6) aufweist.
4. Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der Kon
taktplatten (6) mit einem Temperaturmeßwiderstand (7)
verbunden sind.
5. Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktleiste (8) mit
einer vor dem Einsetzen in das elektrische Gerät ab
nehmbaren Schutzabdeckung (10) abgedeckt ist.
6. Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kontakt
platten (6) der Kontaktleiste (8) in der Schutzab
deckung (10) Meßbohrungen (11) vorgesehen sind.
7. Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die die Kontakte der
Akkus bzw. Batterien (2) aufweisenden Stirnseiten (12)
gasdurchlässige Abdeckplatten (13) aus Vliesmaterial
od. dgl. aufgesetzt sind.
8. Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatten (13)
Ausnehmungen (16) zum Aufsetzen von Kontaktlaschen (4)
aufweisen.
9. Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Akkus oder Batterien (2) vor
dem Umgießen mittels eines Isolierschlauches (3)
gebündelt sind, wobei der Schaumstoffkörper (17)
Aussparungen aufweist, die Öffnungen im Isolierschlauch
(3) freilegen.
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8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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