DE69304617T2

DE69304617T2 - Modularer Gehäuseaufbau für Batterien

Info

Publication number: DE69304617T2
Application number: DE69304617T
Authority: DE
Inventors: Bradley W Stone
Original assignee: GNB Industrial Battery Co
Current assignee: GNB Industrial Battery Co
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1997-03-27
Anticipated expiration: 2013-05-27
Also published as: ITTO930430A1; CA2097237A1; JPH0676806A; DE4319654A1; FR2693595A1; EP0575060A1; EP0575060B1; DE69304617D1; US5403679A; GB9310895D0; FR2693595B1; GB2267993B; IT1260850B; GB2267993A; ITTO930430A0

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Bleiakkumulatoren und insbesondere ein Batteriegehäuse für gekapselte, wartungsfreie Bleiakkumulatoren, die unter Schnelladebedingungen eingesetzt werden.

Beschreibung des Standes der Technik

Gekapselte stationäre Bleiakkumulatoren werden heutzutage in der Industrie verbreitet eingesetzt. Stationäre Batterien sind insbesondere für den Puffereinsatz bestimmt, d.h., als Notstromversorgung für den Fall eines Stromausfalls. Stationäre Batterien werden in einem vollständig geladenen und einsatzbereiten Zustand gehalten, indem sie normalerweise auf einer konstanten vorgegebenen Spannung gehalten werden. Stationäre Batterien werden auf vielen Einsatzgebieten als Notstrom- oder Betriebsstromversorgung eingesetzt, so beispielsweise in der Telekommunikation, Einrichtungen für die Notbeleuchtung in industriellen Gebäuden, als Notstromversorgung für Kabelfernsehsysteme und als unterbrechungsfreie Stromversorgungen.
Unterbrechungsfreie Stromversorgungen sind Systeme, die der Notstromversorgung von Computern und Nachrichtenübertragungsnetzen dienen. Gekapselte Bleiakkumulatoren können die Spannungsquelle darstellen. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung ermöglicht das reguläre Abschalten von Computern, wenn es zu einer plötzlichen Unterbrechung der Primärstromversorgung kommt, so beispielsweise bei einem Stromausfall, und gewährleistet die Notstromversorgung von Nachrichtenübertragungsnetzen. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung gleicht darüber hinaus kurze oder sporadische Spannungsverluste aus. Wenn es zu einer Unterbrechung der Stromversorgung kommt, können die Batterien in dem unterbrechungsfreien Stromversorgungssystem schnell entladen werden.
Es gibt eine Vielzahl von Anwendungsgebieten, auf denen Batterien, die für den mittelschnellen Entladungsbetrieb bestimmt sind, eingesetzt werden. Obwohl die Anzahl erheblich schwanken kann, sind auf vielen derartigen Einsatzgebieten Batterien in einer Anzahl im Bereich von 8 bis 40 erforderlich. Dementsprechend können die für die Batterien benötigte Aufstellfläche und mitunter auch die Höhe ein Problem darstellen. Um die erforderliche Aufstellfläche auf einen Minimum zu verringern, werden die Batterien herkömmlicherweise in verschiedenartigen Gestellen oder Gehäusen angeordnet. Normalerweise werden bei den zur Zeit eingesetzten Batteriegehäusen die Batterien nur vertikal angeordnet. Die erhältlichen Batteriegestelle und -gehäuse sind im allgemeinen schwer zu montieren und zu warten.
Die Wartung, Prüfung und der Austausch in Funktion machen es erforderlich, daß jedes Batteriegehäuse bzw. -gestell leichten Zugang zu jeder Batterie ermöglicht. Sich verändernde Anforderungen machen es oft erforderlich, den Einsatzort zu wechseln, so daß es wichtig ist, daß sich die Batterien leicht bewegen lassen. Dies ist besonders wichtig, da die Batterien, die als Notstromversorgung und für ähnliche Zwecke eingesetzt werden, schwer und sperrig sind.
Darüber hinaus ist es außerordentlich wichtig, zu gewährleisten, daß geltende Sicherheitsanforderungen eingehalten werden. Des weiteren müssen an Aufstellorten, an denen es zu starken seismischen Erschütterungen kommen kann, zusätzliche Anforderungen erfüllt werden.
Darüber hinaus gibt es so viele Einsatzgebiete, die verschiedene Kombinationen von Batterien erforderlich machen, daß die Herstellung, die Bestandsüberwachung und die Installation erheblich erschwert werden können. Obwohl ein Bedarf besteht, ist derzeit kein Batteriegehäuseeinheitssystem erhältlich, das einfach herzustellen ist, verbesserte Bestandsüberwachung ermöglicht, das auch modular aufgebaut ist und das sich leicht installieren und nach der Installation leicht bewegen läßt.

Zusammenfassung der Erfindung

Ganz allgemein wird mit der vorliegenden Erfindung ein modularer Batteriestapel geschaffen, der eine Vielzahl von Batteriefächern umfaßt. Jedes Batteriefach umfaßt drei Abschnitte, d.h. einen hinteren Abschnitt und zwei einander gegenüberliegende seitliche Abschnitte. Der so entstehende Aufbau ermöglicht den Zugang zur Vorderseite jedes Abschnitts. Je nach der Größe der betreffenden Batterien sind zwei oder drei der Abschnitte in einzelne Batteriekammern unterteilt. Jede der Batteriekammern enthält Halteeinrichtungen, die die Batterie in der gewünschten Position halten. Bevorzugterweise verhindern die Halteeinrichtungen, daß sich die Batterie in der Batteriekammer von vorn nach hinten, von einer Seite zur anderen und nach oben und unten bewegt. Die Batteriefächer können je nach Bedarf miteinander verbunden werden, um die erforderliche Anzahl von Batterien für den jeweiligen speziellen Einsatz bereitzustellen.
Eine speziellere Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält eine obere Abdeckung und eine vordere Tür, die den Zugang einschränkt. Des weiteren wird bei einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung der modulare Batteriestapel auf einem Untersatz montiert. Der Untersatz ermöglicht es, die so zusammengesetzte modulare Batteriegehäuseeinheit je nach Wunsch von einem Ort zum anderen zu bewegen, so beispielsweise mit einem Gabelstapler oder dergleichen.
Unter einem anderen Aspekt gesehen, umfaßt die vorliegende Erfindung ein systematisches, modulares Vorgehen, mit dem die Herstellung, die Bestandsüberwachung, die Montage und die Bewegung der erforderlichen Anzahl von Batterien für Einsatzgebiete vereinfacht wird, die stark unterschiedliche Anforderungen stellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht einer bevorzugten Ausführung einer Batteriegehäuseeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die ein Batteriefach, das in der in Fig. 1 dargestellten Batteriegehäuseeinheit eingesetzt wird, sowie die obere Abdeckung für die Baugruppe zeigt;
Fig. 3 ist eine Perspektivansicht, die darstellt, wie benachbarte Batteriefächer der dargestellten Ausführung miteinander verbunden werden können;
Fig. 4 ist eine Teilperspektivansicht, die einen Untersatz zeigt, auf dem der modulare Batteriestapel angebracht werden kann, um ihn leicht zu bewegen;
Fig. 5 ist eine Teilperspektivansicht, die darstellt, wie die vordere Tür bei der dargestellten Ausführung an dem modularen Batteriestapel angebracht wird;

Figuren

6A-C sind Draufsichten auf das dargestellte modulare Batteriefach (Fig. 6B und 6C sind Teilansichten), die zeigen, wie ein Griff an einer Batterie angebracht wird, um die Batterie aus dem Fach zu entnehmen;
Fig. 7 ist eine Perspektivansicht einer Batterie, die eine Anschlußplatte zeigt, die eingesetzt werden kann;
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht, die eine elektrische Verbindung darstellt, die für das in Fig. 1 dargestellte Batteriegehäuse eingesetzt wird;
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, die ein modulares Batteriefach gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die in dem modularen Fach aufgenommenen Batterien auf eine Weise elektrisch miteinander verbunden sind;
Fig. 10 ist eine Perspektivansicht, die eine alternative Ausführung eines Batteriefachs zum Einsatz mit Batterien etwas geringerer Abmessung als der, bei denen das Batteriefach in Fig. 2 eingesetzt wird zeigt; und
Fig. 11 ist eine Teilperspektivansicht eines Batteriefachs, die einen Abstandshalter zeigt, der zur Aufnahme einer kleineren Batterie eingesetzt werden kann.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Ausführung einer Batteriegehäuseeinheit der vorliegenden Erfindung. Die dargestellte Batteriegehäuseeinheit 10 umfaßt eine Reihe von Batteriefächern 12, eine obere Abdeckung 14, eine vordere Tür 16 und einen Untersatz 18.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das verwendete System als Grundeinheit ein Batteriefach, das mehrere Batterien aufnehmen kann. Das Batteriefach ist so aufgebaut, daß die für die Größe und Anzahl der betreffenden Batterien erforderliche Aufstelif läche zusammen mit der Höhe auf ein Minimum verringert wird, wobei nach wie vor leichter Zugang zu jeder Batterie möglich ist. Zu diesem Zweck umfaßt das Batteriefach 12, wie in Fig. 2 dargestellt, einen hinteren Abschnitt 20 und daran angrenzende und einander gegenüberliegende seitliche Abschnitte 22. Jeder Abschnitt enthält bei dieser Ausführung wenigstens einen Batteriekammerbereich. Bei der dargestellten Ausführung enthalten alle einander gegenüberliegenden seitlichen Abschnitte zwei Batteriekammerbereiche, während der hintere Abschnitt 20 einen einzelnen Batteriekammerbereich aufweist.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung sind Batteriehalteeinrichtungen vorhanden, die unerwünschte Bewegung der in dem Batteriefach befindlichen Batterie verhindern. Im einzelnen können, wie in Fig. 2 dargestellt, Bewegung von vorn nach hinten, wie sie durch Pfeil 24 dargestellt ist, von einer Seite zur anderen, wie sie durch Pfeil 26 dargestellt ist, und von unten nach oben, wie sie durch Pfeil 28 dargestellt ist, verhindert werden. Vorzugsweise wird die einzelnen Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung gegen Bewegung in Richtung aller drei Achsen gesichert, wobei die eingesetzten Halteeinrichtungen, die Normen erfüllen, die für Orte gelten, an denen es zu starken seismischen Erschütterungen kommen kann. Es kann jedoch auf einigen Einsatzgebieten ausreichend sein, die Batterie lediglich gegen Bewegung in Richtung von zwei der drei Achsen oder, auf einigen Einsatzgebieten möglicherweise nur einer Achse, zu sichern.
Bei der dargestellten Ausführung umfaßt die Halteeinrichtung zwei Bestandteile. Zunächst wird im Batteriebehälter 30 im hinteren Abschnitt 20 unerwünschte Bewegung von vorn nach hinten und von einer Seite zur anderen durch eine entsprechend bemessene Batteriekammer verhindert, der durch den Batteriekammerboden 30, den nach oben vorstehenden Rand 34, der sich von dem Batteriekammerboden 30 aus erstreckt, die Abschlußwand 36 und einander gegenüberliegende Seitenwände 38 begrenzt wird.
Die Batteriekammern 40 in den seitlichen Abschnitten 22 sind ähnlich. Jedoch ist eine der Seitenwände jedes Batteriebehälters 40 von der Vorderseite des Behälters her weggeschnitten. So entstehen die weggeschnittenen Seitenwände 42 und 44. Die weggeschnittene Seitenwand 42 ist von der Seitenwand 38 beabstandet, so daß die obere Halteeinrichtung arretiert werden kann. Die weggeschnittene Seitenwand 44 ermöglicht die leichtere Entnahme der Batterie aus dieser Batteriekammer. Die verschiedenen Batteriebehälter sind so bemessen, daß die aufzunehmende Batterie enganliegend in sie hineinpaßt.
Der andere Bestandteil der Halteeinrichtung bei der dargestellten Ausführung umfaßt eine L-förmige Stange 46. Stange 46 ist in komplementär geformten Öffnungen 48 angeordnet, die sich in den Seitenw.nden 38, 42 und 44 befinden, so daß Stange 46, wenn sie eingeführt ist, an der Oberseite der Batterie anliegt. Stange 46 kann mit jeder beliebigen herkömmlichen Einrichtung, so beispielsweise einem Splint, arretiert werden. Der Zwischenraum zwischen der weggeschnittenen Seitenwand 42 und der benachbarten Seitenwand 38 reicht aus, um den Splint einführen zu können.
Es ist anzumerken, daß andere Halteeinrichtungen verwendet werden können. So können beispielsweise eine flexible Lasche bzw. Laschen eingesetzt werden, um die obere Fläche 50 und die untere Fläche 52 der Batteriekammer miteinander zu verbinden. Bei einer derartigen Ausführung kann eine abnehmbare Lasche bzw. Laschen vorhanden sein, so daß die Batterie leicht entnommen werden kann, indem lediglich die Lasche gelöst wird, ein Griff (wenn gewünscht) an der Batterie angebracht wird und anschließend die Batterie aus der Batteriekammer gehoben wird. Eine Ausführung dieser Art ermöglicht, falls dies erforderlich ist, eine leichtere Entnahme einer Batterie als bei der dargestellten Ausführung, obwohl sie ästhetisch nicht so zufriedenstellend ist.
Aufgrund des Gewichtes der Batterien ist es oft wünschenswert, Batterien in den Batteriegehäusesysteme der vorliegenden Erfindung einzusetzen, die Schlitze oder andere Anbringungseinrichtungen aufweisen, so daß ein Griff an der Batterie angebracht werden kann, wenn die Batterie aus dem modularen Fach entnommen werden muß. Dementsprechend sind, wie in 54 dargestellt, gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung die Seitenwände 38 abgeschrägt, um die Anbringung des Griffs zu erleichtern. Dadurch kann das Betriebspersonal den Griffleichter anbringen, was normalerweise ausgeführt wird, indem die Batterie nach vorn gekippt und auf den nach oben vorstehenden Rand 34 aufgesetzt wird. Wenn der Griff angebracht ist, läßt sich die Batterie einfach aus der Batteriekammer herausheben.
Des weiteren ist zu sehen, daß die Batterie, die sich in Kammer 40 befindet, und die Batterie, die sich in der benachbarten Batteriekammer 30 des hinteren Abschnitts befindet, sehr nahe beieinander sind, und zwar insbesondere dann, wenn gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung die Stellfläche des Batteriegehäuses auf ein Minimum verringert wird. Bei einer derartigen Ausführung ist die Seitenwand 44 weggeschnitten. Eine Batterie 56 in der Batteriekammer 40, die an Batteriekammer 30 angrenzt, kann, wie in Fig. 6A-C dargestellt, auf den Rand 34 gehoben und leicht gedreht werden, um einen Griff 60 an einer Seite anzubringen, wie dies in Fig. 6A dargestellt ist. Die Batterie 56 wird anschließend in die im allgemeinen mit 62 in Fig. 6B dargestellte Position gedreht, um den Griff an der anderen Seite der Batterie 56 anzubringen. In dieser Position kann die Batterie 56, wie in Fig. 6C dargestellt, aus der Kammer gehoben werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Wärmeregulierung der Batterien dadurch unterstützt, daß Luftbewegung von einer Batteriekammer zur benachbarten Batteriekammer möglich ist. Bei der dargestellten Ausführung wird die Luftbewegung durch den Einsatz von Öffnungen 64 in den Seitenverkleidungen 38 erleichtert. Bei geeigneten Abmessungen und aufgrund der bei Batterien dieses Typs vorhandenen Verjüngungen kann Luft durch Öffnungen 64 eintreten, um die Seite der Batterie herum zirkulieren, sich über die Batterie bewegen und anschließend durch die Öffnung an der anderen Seite der Kammer austreten. Es liegt auf der Hand, daß die relative Offenheit an der Oberseite der Batteriekammer aufgrund der eingesetzten kompakten L-förmigen oberen Halteeinrichtungen zur Verbesserung der Wärmeregulierung beiträgt.
Jeder Batteriefachmodul 12 weist Anbringungseinrichtungen zur Verbindung mit einem weiteren Modul auf, so daß die erforderliche Anzahl von Batterien für das spezielle Einsatzgebiet zusammengesetzt werden kann. Bei der veranschaulichenden Ausführung umfaßt die Anbringungseinrichtung, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, ein Schachtelement 66 mit Löchern 68 zum Verschrauben mit einem benachbarten Fachmodul. So wird der obere Batteriefachmodul mit einer Anbringungsverlängerung 70, die in das Schachtelement 66 paßt und Löcher 72 enthält, die mit den Löchern 68 in Schachtelement 66 fluchtend sind, mit einem unteren Modul verschraubt. Nachdem die Fächer aufeinandergestapelt worden sind, können die Fächer mit Schrauben 74 miteinander verbunden werden. Damit eine Person das Gehäuse zusammenbauen kann, können Schweißmuttern an den entsprechenden Löchern angebracht werden, so daß das Verschrauben der Anbringungsabschnitte 70, die sich an den Batteriefachecken des hinteren Abschnitts 20 befinden, besonders erleichtert wird.
Es wird davon ausgegangen, daß die dargestellte Ausführung der modularen Batteriefachanbringungseinrichtung außerordentlich vorteilhaft ist, da sie konstruktive Einfachheit und leichte Montierbarkeit in sich vereint. Jedoch können, wenn gewünscht, natürlich auch andere Anbringungseinrichtungen verwendet werden. Es sind, ausgehend von der Struktur der modularen Fächer ohne weiteres andere Einrichtungen vorstellbar, die entsprechende Anbringung eines modularen Fachs an einem anderen ermöglichen.
Es ist ersichtlich, daß, wenn eine Reihe von Batteriefachmodulen miteinander verbunden werden, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, die Höhe erheblich sein kann. Jedoch ist, wie im folgenden ausführlicher erläutert wird, aufgrund des C-förmigen oder "telefonzellenartigen" Aufbaus ohne weiteres Zugang zu jeder Batterie möglich.
Der Zugang zu den Batteneanschlüssen wird natürlich erleichtert, wenn sich die Kontakte auf der Seite der Verkleidung befinden (wie dies in Fig. 8 dargestellt ist) und nicht an der Oberseite der Verkleidung. Batterien mit diesem Aufbau sind handelsüblich Wenn jedoch gekapselte Bleiakkumulatoren eingesetzt werden, können derartige Batterien in jeder Lage eingesetzt werden. Es ist besonders vorteilhaft, die Batterien einzusetzen, die in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung von Cole et al. Seriennummer 07/803,498, beschrieben werden, die am 4. Dezember 1991 eingereicht und dem Abtretungsempfänger der vorliegenden Erfindung abgetreten wurde. Bei der dargestellten Ausführung werden die Batterien auf die Seite gedreht, so daß sich die Anschlüsse in der gewünschten Position befinden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann wahlweise eine obere Abdeckung eingesetzt werden. Obwohl sie nicht erforderlich ist, um eine effektive Stapelanordnung für eine große Anzahl von Batterien zu schaffen, erfüllt die Abdeckung der vorliegenden Erfindung doch andere wünschenswerte Aufgaben. So ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Einsatz einer Abdeckung erforderlich, um die notwendige strukturelle Festigkeit zu gewährleisten, die für den Einsatz in Zone 4 (Zone 4 applications) erforderlich ist, Zugang zu dem Gehäuse von der Oberseite zu verhindern und das äußere Erscheinungsbild zu verbessern, wobei gleichzeitig eine Fläche geschaffen wird, auf der Wartungs-, Funktionsprüfungs- und ähnliche Vorrichtungen angebracht werden können, falls dies gewünscht wird. Zu diesem Zweck ist, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Abdeckung mit Einrichtungen zur Anbringung der Abdeckung an dem obersten Batteriefach vorhanden.
Abdeckung 14 enthält, wie in Fig. 2 dargestellt, Eckenverlängerungen 76 mit Löchern 78. Die Abdeckung wird auf die gleiche Weise wie aneinandergrenzende Batteriefächer am obersten Batteriefach angebracht. Die Eckenverlängerungen 76 passen in die Schächte 66 des Batteriefachs, die Löcher 78 sind mit den Löchern 68 fluchtend, und die Abdeckung wird anschließend an dem obersten Batteriefach angeschraubt.
Ein weiteres mögliches, jedoch bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in einem Untersatz, der nicht nur das äußere Erscheinungsbild verbessert, sondern auch größere Beweglichkeit ermöglicht. Des weiteren kann die strukturelle Festigkeit verbessert werden, indem ein einfaches Verfahren zur Anbringung des Gehäuses an dem Boden geschaffen wird, und darüber hinaus die Anbringung einer wahlweise vorhandenen vorderen Tür vereinfacht wird.
So enthält bei der in Fig. 4 dargestellten veranschaulichenden Ausführung Untersatz 18 Schachtöffnungen 80 mit Löchern 82. Verlängerungselemente 70 des untersten Batteriefachs 12 passen in die Schachtöffnungen 80, wobei die Löcher 72 der Verlängerungselemente 70 mit den Löchern 82 fluchtend sind. Der so angebrachte Stapel von Batteriefächern kann anschließend mit Untersatz 18 verschraubt oder auf andere Weise daran angebracht werden. Wenn gewünscht, können Einrichtungen vorhanden sein, mit denen der Untersatz 18 am Boden festgeschraubt oder auf andere Weise daran angebracht werden kann. Der Untersatz 18 kann so mit Löchern 83 für Schrauben zur Anbringung am Boden versehen sein.
Zu weiteren möglichen Merkmalen des Untersatzes gehört die Untersatzöffnung 84. Die Untersatzöffnung 84 sollte, wenn sie verwendet wird, so bemessen sein, daß sie Stromkabel zur Verbindung mit einem weiteren Gehäuse oder einer Spannungsquelle oder für andere Anschlüsse aufnimmt.
Ein weiteres mögliches Merkmal sind Einrichtungen, mit denen das Gehäuse leichter bewegt werden kann. Beabstandete Öffnungen 86 können vorhanden sein, so daß die gesamte Gehäuseeinheit mit einem Gabelstapler oder dergleichen angehoben werden kann. Als Alternative dazu kann, wenn gewünscht, Untersatz 18 mit Laufrollen oder dergleichen versehen sein, so daß das Gehäuse von einem Ort zum anderen gerollt werden kann.
Natürlich muß das unterste modulare Fach nicht Anbringungseinrichtungen aufweisen, die sich von dem modularen Fach nach unten erstrecken, und es ist auch möglich, derartige Anbringungseinrichtungen vollständig wegzulassen. In diesem Fall würde der modulare Fachstapel auf dem untersten Fach oder einem von dem modularen Fachstapel getrennten Untersatz aufsitzen.
Um ein ästhetisch wirkendes Äußeres zu gewährleisten und unbefugten Zugang und unbeabsichtigte Beschädigung der Batterien zu verhindern, kann eine vordere Tür an der Batteriegehäuseeinheit vorhanden sein. Wenn sie eingesetzt wird, kann jede Art Abdeckung, die den offenen Zugang zum Inneren des Gehäuses verschließt, verwendet werden.
Bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführung weist die vordere Tür 16 ein Paar Nasen 88 auf, die in Abdeckungsöffnungen 90 in Untersatz 18 passen (Fig. 4). Bei der bevorzugten Ausführungsform (Fig. 5) werden Schließriegel (key latches) 92, die sich an der Oberseite der vorderen Tür 16 befinden, verwendet, um die vordere Tür an den übereinandergestapelten Modulen anzubringen und unbefugten Zugriff zu verhindern. Es sind viele Arten von Schließriegeln bekannt, und jeder beliebige davon kann eingesetzt werden.
Wenn der Schlüssel in die Schließriegel eingeführt und gedreht wird, kann die vordere Tür abgehoben werden, so daß das Innere zugänglich ist. Bei dieser Konstruktion wird verhindert, daß eine offene Klapptür unbeabsichtigt zuschlägt. Es könnte jedoch auch, wenn gewünscht, eine vordere Klapptür eingesetzt werden.
Um eine geeignete Verbindung der Anschlüsse mit den elektrischen Verbindungen außerhalb des eigentlichen Gehäuses zu gewährleisten, kann jede beliebige Anschlußplatte bzw. jede beliebige äußere Verbindung eingesetzt werden. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführung werden eine Anschlußplattenbefestigungsschelle 94 und eine Anschlußplatte 96 eingesetzt. Die gewünschten Stromkabel oder dergleichen können dann, wie bekannt ist, an der Anschlußplatte 96 angebracht werden.
Die speziellen elektrischen Verbindungen, die zwischen den Batterien hergestellt werden, sind natürlich von den Stromversorgungsanforderungen für den speziellen Einsatzzweck abhängig. Die Batteriegehäuseeinheit der vorliegenden Erfindung ermöglicht die einfache Herstellung elektrischer Verbindungen, unabhängig davon, ob Reihen-, Parallel- oder sowohl Reihenals auch Parallelschaltungen gewünscht sind.
Eine Schaltung für die elektrischen Verbindungen ist schematisch in Fig. 8 dargestellt. Der Einfachheit der Darstellung halber ist der hintere Abschnitt 20 mit "HINTEN" gekennzeichnet, während die einander gegenüberliegenden seitlichen Abschnitte 22 mit "LINKE SEITE" und "RECHTE SEITE" gekennzeichnet sind, wobei sich dies auf den seitlichen Abschnitt 22 auf der linken bzw. den seitlichen Abschnitt 22 auf der rechten Seite bezieht, wenn man in Richtung des hinteren Abschnitts 20 blickt. Verbinder 98 zeigen die Anschluß-Anschluß-Verbindungen, während die Abschnittsverbinder 100 die Batterien in einem Abschnitt mit denen im benachbarten Abschnitt verbinden. Stromkabel 102 stellen die Ausgangsverbindungen für den positiven und den negativen Anschluß des Gesamtbatterieaufbaus dar.
Die elektrischen Verbindungen, die bei dem Aufbau in Fig. 8 von Batterie zu Batterie hergestellt werden, bestehen, wie zu sehen ist, zwischen Batterien in benachbarten Modulen. Durch diese Anordnung kann die erforderliche Verdrahtung erst dann ausgeführt werden, wenn der für einen bestimmten Einsatz notwendige Schaltungsaufbau bekannt ist.
Jedoch kann gemäß einem möglichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Aufbau eingesetzt werden, bei dem die Batterien in einem bestimmten Modul elektrisch miteinander verbunden werden können. Dabei müssen, wenn die Anforderungen für einen bestimmten Einsatzzweck bekannt sind, die Module in der erforderlichen Anzahl und Art lediglich übereinandergestapelt und die Verbindungen von Modul zu Modul hergestellt werden.
Fig. 9 zeigt einen diesem Zweck dienenden Aufbau, bei dem die Batterien in einem Modul vorverbunden werden können. Die verschiedenen Abschnitte weisen, wie dargestellt, die gleichen Bezeichnungen wie in Fig. 8 auf. In jedem Batteriefachmodul 12 werden die Batterien 56 durch Verbinder 104 miteinander verbunden. Die Verbindung von Modul zu Modul wird über Verbinder 106 hergestellt. Je nach den Anforderungen können andere Schaltungen erforderlich sein. Es gibt zwei andere Aufbauten, die eingesetzt werden können, jedoch die Vorverbindung eines einzelnen Batteriefachmoduls ermöglichen.
Die dargestellte vorverbundene Modulanordnung machte es, wie in Fig. 9 zu sehen ist, erforderlich, einige der Batterien in umgekehrter Stellung anzuordnen. Gekapselte Bleiakkumulatoren können natürlich in jeder beliebigen Position eingesetzt werden. Jedoch kann es, um bestimmten Vorschriften für elektrische Anlagen zu genügen, erforderlich sein, die umgedrehte Batterie auf eine isolierende Schicht aufzulegen. Es sind viele Arten isolierender Schichten bekannt, die eingesetzt werden können.
Die Größen- und Leistungskenndaten von Batterien, die für Notstromzwecke, insbesondere für den Einsatz im mittleren Entladungsbereich, eingesetzt werden, können sich erheblich unterscheiden. Die in Fig. 1-9 dargestellte Ausführung wird im allgemeinen für größere Batterien bevorzugt.
Es liegt jedoch auf der Hand, daß die Anzahl von Batterien in jedem Modul je nach Wunsch verändert werden kann. Es ist also in gewisser Weise willkürlich, ein Batteriefach so zu bemessen, daß es fünf Batterien aufnimmt, jedoch ist es dadurch möglich, 40 Batterien in einer Gehäuseeinheit unterzubringen, und gleichzeitig Stabilität und strukturelle Festigkeit für den Einsatz in Zone 4 zu gewährleisten. Ein Gehäuse dieser Größe genügt den Stromversorgungsanforderungen auf vielen Einsatzgebieten.
Wenn Batterien geringerer Größe eingesetzt werden sollen, kann ein alternativer Batteriefachaufbau verwendet werden. Der dargestellte Batteriefachmodul hat, wie in Fig. 10 dargestellt, den gleichen allgemeinen Aufbau wie die Ausführung in Fig. 1- 9. Der Einfachheit der Erläuterung halber werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Bauteile verwendet. So enthält das Batteriefach 12 eine Reihe von Batteriekammern 30 des hinteren Abschnitts und von Batteriekammern 40 der seitlichen Abschnitte. Die entsprechenden Batteriekammern sind wie bei der Ausführung in Fig. 1-9 aufgebaut, und die Fach-zu-Fach-Verbindung ist gleichfalls identisch.
Da jedoch die Ausführung in Fig. 10 zur Aufnahme von kleineren Batterien bestimmt ist, können fünf Batterien in einem Fach untergebracht werden, ohne alle drei Abschnitte mit Batteriekammern zu versehen. So nimmt bei dieser Ausführung der hintere Abschnitt 20 zwei Batterien auf, während der seitliche Abschnitt drei Batterien aufnimmt. Der gegenüberliegende seitliche Abschnitt 108 jedoch weist keine Batteriekammern auf, und enthält lediglich die erforderlichen Anbringungseinrichtungen zum Aufsetzen und Anbringen eines weiteren Fachs.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können Abstandshalter vorhanden sein, so daß eine einzelne Batteriekammer leicht abgewandelt werden kann, um kleinere Batterien sicher aufzunehmen. So verringern, wie in Fig. 10 dargestellt, Öffnungen 110 und eine Tiefenabstandshaltestange 112 die Tiefe der Batteriekammer. Des weiteren verringert, wie in Fig. 11 dargestellt, der Seitenabstandshalter 114 die Breite des Batteriefachs. Um den Seitenabstandshalter 114 zu befestigen, kann der Seitenabstandshalter 114 mit einer Öffnung 116 versehen sein, durch die Stange 46 hindurchgeführt werden kann.
Somit liegt es im Umfang der vorliegenden Erfindung, daß geeignete Abstandshalter vorhanden sind, die die vielseitige Verwendbarkeit der Batteriefachmodule verbessern, da ein einfaches Mittel vorhanden ist, um ein Modul einer Größe an den Einsatz mit Batterien unterschiedlicher Größen anzupassen. Es können natürlich auch andere geeignete Abstandshalter, die diesen Zweck erfüllen, eingesetzt werden.
Der C-förmige Aufbau der Batteriegehäuseeinheit der vorliegenden Erfindung ermöglicht, wie ersichtlich ist, einfachen Zugang zu jeder der Batterien, die sich in der Einheit befindet. Nachdem die vordere Tür (falls diese eingesetzt wird) entfernt worden ist, hat das Bedienungspersonal Zugang zu dem offenen Bereich, der auf drei Seiten durch die übereinandergestapelten modularen Batteriefächer begrenzt wird. Der offene Bereich ist mehr als ausreichend, um den zum Prüfen, zur Wartung und zur Entnahme jeder beliebigen Batterie erforderlichen Platz zu gewährleisten.
Obwohl ein vorteilhafter Aufbau gewährleistet ist, versteht sich, daß der offene Bereich im Inneren der Batteriestapeleinheit der vorliegenden Erfindung auch, falls dies gewünscht wird, Raum bietet, um weitere Batterien zu integrieren und so die Ausnutzung der Stellfläche zu maximieren. Es könnte, um ein Beispiel zu nennen, ein Batteriefachmodulstapel, der den dargestellten Ausführungen ähnelt, jedoch so bemessen ist, daß er in den offenen Bereich paßt, eingesetzt werden. Auch andere Konfigurationen könnten eingesetzt werden. Natürlich wird, wenn dieser offene Bereich besetzt ist, der ansonsten leichte Zugang eingeschränkt.
Die Batteriegehauseeinheit der vorliegenden Erfindung läßt sich kostengünstig herstellen und zusammenbauen.
Es können beliebige geeignete Materialien für die verschiedenen Bauteile verwendet werden. Zu den Materialien, die sich als geeignet erwiesen haben, gehören Baustahl, Stahlblech, Blech und dergleichen. Es können jedoch beliebige andere Materialien eingesetzt werden, die die Festigkeits- und andere Anforderungen, wie sie erläutert wurden, erfüllen. So können für bestimmte Einsatzgebiete auch Aluminium, Glasfaser und Kunststoff geeignet sein.
Das modulare Batteriegehäusesystem der vorliegenden Erfindung ermöglicht es also, wie zu sehen ist, Batterien auf überaus effektive und dennoch kostengünstige Weise aufzunehmen, wobei die Batterien dennoch leicht zugänglich sind. Die erforderliche Stellfläche kann auf ein Minimum verringert werden, und es läßt sich eine erhebliche Flexibilität für die vielen verschiedenen Einsatzgebiete erreichen.

Claims

1. Modulare Batteriefacheinheit (10), die eine Vielzahl von Batteriefächern (12) umfaßt, die übereinandergestapelt und miteinander verbunden sind, wobei jedes Batteriefach (12) einen hinteren Abschnitt (20) und einander gegenüberliegende seitliche Abschnitte (22) umfaßt, die so angeordnet sind, daß über eine dem hinteren Abschnitt gegenüberliegende offene Seite Zugang möglich ist, wobei wenigstens zwei der Abschnitte wenigstens eine Batteriekammer (40) enthalten, eine Halteeinrichtung (34, 36, 38), die an dem Batteriefach angebracht ist und eine Batterie (56) in der Batteriekammer hält, sowie Anbringungseinrichtungen (70), die zu jedem der Batteriefächer gehören und der Anbringung eines Batteriefachs an einem anderen der Batteriefächer dienen.

2. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 1, wobei die Halteeinrichtung die Batterie an Bewegung in wenigstens zwei Richtungen in der Batteriekammer (40) hindert.

3. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 2, wobei die Halteeinrichtung die Batterie in der Batteriekammer (40) an Bewegung von einer Seite zur anderen, von vorn nach hinten und nach oben und unten in der Batteriekammer hindert.

4. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 1, wobei die Batteriekammer eine Rückwand, einen Boden mit einem sich nach oben erstreckenden Rand (34), der so bemessen ist, daß er eine Batterie enganliegend an Bewegung von vorn nach hinten zwischen dem Rand und der Rückwand hindert, und Seitenwände (38, 42, 44) umfaßt, die so bemessen sind, daß sie Bewegung einer Batterie in der Batteriekammer (40) von einer Seite zur anderen verhindern.

5. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 4, wobei die Seitenwände (32, 44, 48) abgeschrägt sind, so daß Anbringung eines Griffs an einer in der Batteriekammer (40) enthaltenen Batterie erleichtert wird.

6. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 4, wobei die Seitenwände Öffnungen (64) zur Luftbewegung aufweisen.

7. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 4, wobei die Seitenwände eine Öffnung (48) zur Aufnahme einer Halteeinrichtung (46) enthalten, die verhindert, daß sich eine in der Batteriekammer befindliche Batterie nach oben und nach unten bewegt.

8. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 7, wobei die Öffnung (48) L-förmig ist.

9. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 8, wobei die Halteeinrichtung eine L-förmige Stange (46) ist, die über L-förmige Öffnungen (48) eingeführt werden kann, und wobei die L-förmigen Öffnungen (48) so angeordnet sind, daß die L-förmige Stange (46) an der Oberseite einer in einer Batteriekammer (40) befindlichen Batterie angeordnet ist.

10. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 1, wobei die Anbringungseinrichtung (70) ein konstruktives Verlängerungselement umfaßt, das sich an jede der vier Ecken des Batteriefachs angrenzend befindet und sich unterhalb des Batteriefachs erstreckt, eine Öffnung in der Oberseite jeder Ecke des Batteriefachs zur Aufnahme des strukturellen Verlängerungselements eines komplementären Batteriefachs, sowie Öffnungen zur Aufnahme der Einrichtungen zur Anbringung des Batteriefachs an einem anderen Batteriefach.

11. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 1, die eine obere Abdeckung (14) enthält.

12. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 1, die eine vordere Tür (15) enthält, die Zugang zu der dem hinteren Abschnitt gegenüberliegenden offenen Seite einschränkt.

13. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 12, wobei die vordere Tür (16) Einrichtungen (92) zum Arretieren der vorderen Tür an der Batteriefacheinheit enthält.

14. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 1, die einen Untersatz (18) enthält, der an dem untersten Batteriefach der Batteriefacheinheit angebracht ist.

15. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 14, wobei der Untersatz Zugangseinrichtungen (86) enthält, die es einem Hebemechanismus ermöglichen, die modulare Batteriefacheinheit anzuheben.

16. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 15, wobei der Untersatz Einrichtungen (85) enthält, die die Anbringung des Untersatzes an einem Boden ermöglichen.

17. Modulare Batteriefacheinheit nach Anspruch 1, wobei jeder der Abschnitte wenigstens eine Batteriekammer (40) enthält.

18. Batteriegehäuseeinheit (10), die eine Vielzahl von Batteriefachmodulen (12) umfaßt, die übereinandergestapelt und miteinander verbunden sind, wobei jeder Modul (12) einen hinteren Abschnitt (20) und einander gegenüberliegende seitliche Abschnitte (22) umfaßt, die so angeordnet sind, daß über eine dem hinteren Abschnitt gegenüberliegende offene Seite Zugang möglich ist, wobei wenigstens zwei der Abschnitte wenigstens eine Batteriekammer (40) enthalten, eine Halteeinrichtung, die zu dem Modul gehört und eine Batterie (56) in der Batteriekammer hält, eine Batterie (56), die sich in jeder der Batteriekammern befindet, wobei die Batterien (56) elektrisch miteinander verbunden sind, sowie Anbringungseinrichtungen, die zu jedem der Module gehören und der Anbringung des Moduls an einem anderen Modul dienen.

19. Batteriegehäuseeinheit nach Anspruch 18, die eine obere Abdeckung (14) enthält, die an dem obersten Modul angebracht ist, eine vordere Tür (16), die die dem hinteren Abschnitt gegenüberliegende offene Seite verschließt, sowie einen Untersatz (18), der an dem untersten Modul angebracht ist.

20. Batteriegehäuseeinheit nach Anspruch 19, wobei die vordere Tür (16) Einrichtungen zum Arretieren der vorderen Tür an den Modulen enthält.

21. Batteriegehäuseeinheit nach Anspruch 20, wobei der Untersatz (18) Einrichtungen zum Anbringen des Untersatzes an einem Boden enthält.

22. Batteriegehäuseeinheit nach Anspruch 21, wobei der Untersatz (18) Zugangseinrichtungen (86) enthält, die es einem Hebemechanismus ermöglichen, die Batteriegehäuseeinheit anzuheben.

23. Batteriegehäuseeinheit nach Anspruch 22, wobei jeder der Abschnitte wenigstens eine Batteriekammer (40) enthält.

24. Vorverdrahteter Batteriefachmodul (12), der einen hinteren Abschnitt (20) und einander gegenüberliegende seitliche Abschnitte (22) umfaßt, die so angeordnet sind, daß über eine dem hinteren Abschnitt gegenüberliegende offene Seite Zugang möglich ist, wobei wenigstens zwei der Abschnitte wenigstens eine Batteriekammer (40) enthalten, eine Batterie (56), die sich in jeder der Batteriekammern (40) befindet, Verbindungen (104), die die Batterien elektrisch verbinden, sowie Anbringungseinrichtungen, die zu dem Modul gehören und der Anbringung des Moduls an einem anderen Modul dienen.