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Selbsttätiger Ladezeitschalter mit einstellbarer Gesamt- und Restladezeit
Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttätigen Ladezeitschalter für Akkumulatorenbatterien,
welcher mit einem Uhrwerk versehen ist, das den Ladestrom spätestens nach Ablauf
einer einstellbaren Gesamtladezeit unterbricht und dessen Uhrwerk durch ein spannungsabhängiges
Relais derart gesteuert wird, daß die Batterie nach Erreichen eines bestimmten Ladezustandes
noch während einer einstellbaren Restladezeit weitergeladen wird.
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Ein Ladezeitschalter dieser Art hat ferner die Aufgabe, das Ladegerät
mit Sicherheit nach einer bestimmten Höchstladezeit von beispielsweise Ja Stunden
abzuschalten, um eine schädliche Überladung der Batterie zu verhindern sowie beim
Defektwerden einzelner Zellen oder bei sonstigen Störungen während der Ladung Beschädigungen
zu verhüten.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß das Uhrwerk mit einem
den Ablauf des Werkes zeitweilig beschleunigenden Eilganggetriebe versehen ist,
welches durch d`as beim Erreichen der Batteriesollspannung-ansprechende Spannungsrelais
eingeschaltet und durch ein die Restladezeit bestimmendes Stellglied ausgeschaltet
wird. Zweckmäßig wird die Einrichtung so getroffen, daß das Eilganggetriebe ein-
und ausgeschaltet wird, ohne daß die Verbindung des Uhrwerksgetriebes mit dem zeitregulierenden
Gangregler des Uhrwerkes unterbrochen wird, so daß der Gangregler während der gesamten
Ladezeit und auch während der Laufzeit des Eilganges in Tätigkeit ist. Das Eilganggetriebe
kann beispielsweise über ein Differentialgetriebe mit dem Uhrwerksgetriebe verbunden
sein.
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Durch die Erfindung wird ein Ladezeitschalter geschaffen, welcher
erheblich einfacher ausgebildet ist und vollkommener arbeitet als die bisher bekannten
Ladeschalter der in Rede stehenden Art. Das Eilganggetriebe, welches vom Spannungsrelais
beim
Erreichen der Batterie- und Nennspannung freigegeben: wird, bewirkt in einfacher
Weise, daß die Zeitachse des Uhrwerkes beschleunigt, d. h. mit erhöhter Winkelgeschwindigkeit
so weit zurückgeführt wird, bis die eingestellte Restladezeit beginnt. Zu diesem
Zeitpunkt wird das z. B. von dem Differential angetriebene Eilganggetriebe ausgeschaltet.
und das eigentliche Uhr"verk übernimmt wieder die Regulierung des Zeitablaufes.
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Die vorzugsweise zur Anwendung kommende Ausführung der Erfindung,
gemäß welcher das Uhrwerksgetriebe während der Laufzeit des Eilganges in Betrieb
bleibt und die Unruhe des Gangreglers während. dieser Zeit weiter schwingt, bringt
den Vorteil mit sich, daß das Uhrwerk zu Beginn der neuen Ladeperiode, der sogenannten
Restladezeit, mit absoluter Sicherheit seine zeitregulierende Funktion wieder übernimmt.
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Durch die Erfindung wird ferner in einfacher Weise ermöglicht, dieRestladezeit
willkürlich, auch nach demBeginn des Ladevorganges, in ihren Grenzen zu verändern.
Zu diesem Zweck ist es beispielsweise lediglich erforderlich, einen Zeiger über
einer Skala zu verschieben. Auch die Haupt- und G.esamtladezeit der Vorrichtung
kann jederzeit verändert werden. Durch Einschaltung des Eilganges, welche sowohl
von Hand als auch elektromechanisch möglich ist, kann ohne Unterbrechung des Ladevorganges
eine Reduzierung der eingestellten: Ladezeiten erreicht werden.
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Um beim Ausfall der Netzspannung die Beendigung des begonnenen Ladevorganges
im vorgesehenen Sinn zu gewährleisten, kann an das Gerät ein Relais angebaut werden,
welches die Netzspannung überwacht und beim Einschalten des Geräteschalters die
Unruhe anwirft. Fällt die Netzspannung aus, dann fällt auch das Relais ab und setzt
die Unruhe still; kehrt die Netzspannung zurück, wird die Unruhe wieder angestoßen.
Es ist somit Gewähr gegeben, daß beim Ausfall der Netzspannung die restliche Laufzeit
des Uhrwerkes erhalten bleibt und bei Rückkehr der Netzspannung der Ladevorgang
dort fortgesetzt wird, wo er unterbrochen wurde.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise
veranschaulicht.
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Abb. i zeigt schematisch einen Ladezeitschalter gemäß der Erfindung
in seiner Gesamtheit; Abb. 2 zeigt eine Vorderansicht der Zeitskala mit dem Zeiger
für die Gesamtladezeit in der Stellung nach vollem Aufzug des Uhrwerkes auf. Höchstladezeit
und mit dem Einstellzeiger für die Restladezeit in einer beispielsweise auf 5 Stunden
eingestellten Lage.
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Das Uhrwerk des beispielsweise veranschaulichten Zeitschalters ist
mit einer Uhrwerksfeder i versehen. Der Aufzug dieser Feder i und die Einstellung
der gewünschten Gesamtladezeit erfolgen gleichzeitig durch Verdrehen eines Griffknopfes
2 und seines Zeigers 3 über einer Skala 4 bis zu der gewünschten Zeitmarke. Der
Griffknopf .2 ist auf einer Zeitachse 5 befestigt, die einen Federhaken 6 zum Aufzug
der Uhrwerksfeder i besitzt. Mit der Zeitachse 5 sind weiterhin fest verbunden ein
Sperrrad 7, ein Ausschaltnocken 8 und ein Unterbrecherhebel g. Ferner ist ein Antriebsrad
io in bekannter Weise drehbar auf der Zeitachse gelagert. Ebenfalls ist in bekannter
Weise eine Sperrklinke i i auf dem Antriebsrad angeordnet.
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Durch Verdrehen der Zeitachse 5 in Richtung des Pfeiles 12 -wird die
.Uhrwerksfeder u gespannt, und ein Uhrwerksgetriebe 13, 14, 15 übermittelt
die Antriebskraft einem Gangregler 16, 17 und einer Unruhe 18.
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Wenn ein Schaltknopf ig in Richtung des Pfeiles 2o eingedrückt wird,
schließt eine Schalttaste 21 in an sich bekannter Weise ein oder mehrere Kontaktpaare
22. Die Anzahl der Kontakte ist bestimmt durch die Zahl der vorgesehenen Schaltkreise,
z. B. für den Netzstrom, die Batterie, das Relais usw. Gleichzeitig wird durch einen
Stift 23 über einen Anwerfer 24 und einen Federdraht 25 die Unruhe i8 freigegeben
und angeworfen. Der Schaltknopf ig wird in seiner Arbeitsstellung durch einen Sperrhebel
26 verriegelt, der durch eine Feder 27 in seiner Verriegelungsstellung gehalten
wird.
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Nach dem Anwerfen der Unruhe kann das Uhrwerk in bekannter Weise ablaufen,
wobei sich die Zeitachse entgegen der Richtung des Pfeiles 12 im Zeitmaß dreht.
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Vor der Einschaltung des Gerätes wird normalerweise auch die Restladezeit
eingestellt. Ein für die Einstellung der Restladezeit vorgesehener Einstellzeiger
28 ist konzentrisch zur Zeitskala drehbar gelagert. Der Zeiger 28 steht jedoch nicht
mit der Zeitachse in Verbindung. Er trägt an einer Seite einen; Relaiskontakt 29,
3o. Die Kontaktfeder 30 ist an einer Seite als bogenförmige Gleitbahn3i ausgebildet.
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Der Relaiskontakt 29, 30 ist über ein Spannungsrelais 32 in
Voltmeterschaltung an die Batterieklemmen angeschaltet. Erreicht nun die Batterie
ihre Nennspannung, auf die das Spannungsrelais 32 eingestellt ist, dann spricht
das Relais 32 an und gibt über einen Anker 33 und eine Bremse 34 ein aus den Teilen
35, 36, 37 und 38 bestehendes Eilganggetriebe frei, welches über ein Differentialgetriebe
mit dem Uhrwerksgetriebe in Verbindung steht.
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Die Zeitachse läuft nun mit erhöhter Winkelge$chwindigkeit ab. Wenn
der Zeiger 3 den Einstellzeiger 28 erreicht, trifft ein Unterbrecher 39 auf die
Gleitbahn 31 und unterbricht dadurch den Relaiskontakt 29, 3o. Das Relais
32 wird stromlos, der Anker 33 fällt ab, und eine Bremse 34, welche auf die Scheibe
35 wirkt, setzt das Eilganggetriebe 35 bis 38 still. Durch das Zusammenwirken der
Gleitbahn 3 i und des Unterbrechers 39 bleibt nun während der gesamten Restladezeit
der Relaiskontakt unterbrochen. Erreicht der Zeiger 3 den Nullpunkt der Skala, dann
stößt der Ausschaltnocken 8 auf eine Nase 4o des, Sperrhebels 26 und 'hebt die Verriegelung-des
Schaltknopfes ig und der Schalttaste 2i auf. Der Schaltknopf ig springt entgegen
der Richtung des Pfeiles 2o heraus, und die Kontaktpaare 22, werden unterbrochen.
In
besonderen Fällen kann das Gerät durch Betätigung eines Hebels 41 vorzeitig abgeschaltet
werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, durch Betätigung eines Hebels42 von Hand
oder elektromechanisch den Eilgang jederzeit einzuschalten, um Einstellfehler zu
berichtigen, dabei kann das Uhrwerk gegebenenfalls bis zur Nullstellung ablaufen.
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Falls außerdem eine Überwachung der Netzspannung erfolgen soll, kann
ein Relais 43 angebaut werden, welches dann die Funktion: des Anwerfens und Stillsetzens
der Unruhe r8 übernehmen kann. Die Anschaltung des Relais 43 erfolgt sinngemäß über
ein Kontaktpaar 2,2; bei dieser Ausführung entfällt der Stift 23.
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Durch die Einschaltung des,Eilganggetriebes wird die Zeitachse des
Uhrwerkes nur so lange beschleunigt zurückgeführt, bis die eingestellte Restladezeit
gewährleistet ist. Da der Eilgang jederzeit eingeschaltet werden kann, kann sowohl
die Hauptladezeit vor Erreichen der Nennspannung als auch die Restladezeit nach
Erreichen der Nennspannung je nach Bedarf willkürlich verkürzt werden. Durch das
zweckmäßig vorgesehene Zusatzrelais, welches die Unruhe des Uhrwerkes beim Einschalten
des Netzstromes anwirft und bei Stromausfall stillsetzt, bleibt die restliche Laufzeit
des Uhrwerkes auf jeden Fall erhalten:, und das Uhrwerk läuft bei Rückkehr der Netzspannung
von selbst wieder an, so daß der Ladevorgang noch so lange fortgesetzt wird, bis
die ursprünglich' eingestellte Ladezeit erreicht ist.