ES2330353T3 - Paquete de acumuladores y herramienta electrica manual. - Google Patents
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Abstract
Paquete de acumuladores para un aparato eléctrico con al menos una célula de acumulador (16), así como un sensor de temperatura (30) para la medición de la temperatura de al menos una célula de acumulador (16), estando previsto un elemento de resorte (32) que carga el sensor de temperatura (30) en dirección a al menos una célula de acumulador (16), caracterizado porque el elemento de resorte (32) está unido a un soporte de células (14) para el alojamiento y la sujeción de las células de acumulador (16), estando realizado el elemento de resorte (32) como lengüeta y siendo el soporte de células (14) y el elemento de resorte (32) piezas de plástico.
Description
Paquete de acumuladores y herramienta eléctrica
manual.
La invención se refiere a un paquete de
acumuladores, así como a una herramienta eléctrica manual en la que
puede usarse este paquete de acumuladores.
Los paquetes de acumuladores de este tipo son
acumuladores recargables para aparatos accionados por electricidad.
Entre ellos se encuentran en particular las herramientas eléctricas
manuales. Al usar herramientas eléctricas manuales en zonas de
obras es ventajoso el uso de herramientas accionadas por
acumuladores, puesto que no es necesario usar cables ni, en
particular, cables de prolongación, además de suprimirse el peligro
de que el cable sufra daños por la herramienta.
Por lo general, se reúnen aquí varios
acumuladores o células de acumulador formando paquetes de
acumuladores, que pueden conectarse fácilmente con la
herramienta.
Los paquetes de acumuladores están dispuestos en
la mayoría de los casos en una carcasa de acumuladores, que puede
acoplarse a la carcasa del aparato de la herramienta eléctrica
manual, acoplándose durante el acoplamiento de las dos carcasas el
motor eléctricamente al paquete de acumuladores para ser alimentado
así con corriente. Para el acoplamiento de los dos aparatos, la
carcasa de acumuladores está provista por lo general de un
dispositivo de enclavamiento saliente, que se inserta en una
hembrilla complementaria de la carcasa del aparato y que se enclava
en ésta. El empalme eléctrico se realiza aquí habitualmente en la
zona del dispositivo de enclavamiento. Después de la descarga del
acumulador, éste puede cambiarse por otro acumulador o puede
realizarse directamente un proceso de carga en el aparato. No
obstante, en particular está previsto poder insertar el acumulador
vacío en un cargador para volver a cargarlo. Aquí se pretende
conseguir un tiempo de carga especialmente corto, para conseguir
que el acumulador pueda volver a usarse a la mayor brevedad
posible.
Es conocido que la carga de un acumulador
depende de su temperatura. Cuando un acumulador tiene una
temperatura demasiado elevada, se reduce la capacidad de carga que
puede almacenar.
En este sentido es deseable determinar la
temperatura de un paquete de acumuladores. Por esta razón, en los
paquetes de acumuladores se usan en muchos casos sensores de
temperatura. Por ejemplo el documento DE 42 34 231 A1 da a conocer
un acumulador recargable en el que está previsto un sensor de
temperatura, que desconecta el acumulador al alcanzar una
temperatura predeterminada. En este caso, el acumulador ya no
suministra corriente, aunque aún no está completamente descargado.
Puesto que se suprime un tiempo de enfriamiento del acumulador,
éste puede volver a cargarse, no obstante, inmediatamente. A pesar
del menor tiempo de descarga, el acumulador debe estar disponible
durante un mayor espacio de tiempo. Mediante el sensor de
temperatura debe determinarse la temperatura de las células de
acumulador.
Además, se conoce por el documento DE 90 16 987
U1 un paquete de acumuladores en el que un estribo de sujeción
metálico aprieta un sensor de temperatura contra un acumulador. El
estribo de sujeción metálico está fijado con uno de sus extremos
mediante un tornillo tensor y una tuerca tensora en una garra de
sujeción, que está fijada en una placa de fondo metálica.
Además, es conocido disponer sensores de
temperatura en algún lugar en el paquete de acumuladores de tal modo
que, a ser posible, tenga lugar un contacto con al menos una pared
de una célula. Puesto que los sensores de temperatura se insertan
de forma convencional sueltos en el paquete de acumuladores,
permanece siempre un pequeño espacio de aire o una rendija entre la
superficie del sensor de temperatura y la célula más próxima. No
obstante, de este modo se falsifican las temperaturas medidas por el
colchón de aire dispuesto en el intermedio.
Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de
proporcionar un paquete de acumuladores, así como una herramienta
eléctrica manual, en la que pueda disponerse de forma sencilla un
sensor de temperatura de tal modo que sea posible una medición de
temperatura lo más exacta posible.
La invención consigue este objetivo mediante un
paquete de acumuladores con las características de la reivindicación
1, así como mediante una herramienta eléctrica manual con las
características de la reivindicación 6.
En una configuración de este tipo es ventajoso
que gracias a la tensión previa de resorte puede conseguirse que el
sensor de temperatura asiente siempre contra al menos una célula de
acumulador. Esto se consigue incluso cuando el paquete de
acumuladores está solicitado por movimientos y vibraciones, p.ej. de
una herramienta eléctrica manual, como puede ser un taladro
percutor o un martillo perforador. El elemento de resorte puede
estar configurado de tal modo que garantice en todos los estados de
servicio así como en cierto intervalo de seguridad que va más allá
de estos que el sensor de temperatura asiente contra una célula de
acumulador.
Aquí, según la invención está previsto que el
elemento de resorte sea una lengüeta, concretamente, una lengüeta
de plástico. Esta lengüeta puede estar unida en particular en una
pieza a un soporte de células, que es a su vez una pieza de
plástico. El soporte de células sirve aquí para el alojamiento de
las distintas células de acumulador y las separa unas de otras para
evitar cortocircuitos. Las células de acumulador y el soporte de
células forman juntos el llamado paquete central. De este modo se
simplifica considerablemente la fabricación de los componentes.
Además, tampoco es necesario otro montaje de la lengüeta elástica,
si ésta está realizada como parte del soporte de células. La
lengüeta elástica está formada aquí en particular por un elemento de
plástico a modo de varilla fijado en un lado.
Además, también puede esta previsto que el
sensor de temperatura asiente contra la pared de dos células de
acumulador. Aquí, el sensor de temperatura puede meterse en
particular a presión en un espacio intermedio entre dos células de
acumulador, de modo que entra en contacto con las paredes de dos
células de acumulador. De este modo es posible una determinación
aún más exacta de la temperatura de las células.
Además, también puede estar previsto que el
sensor de temperatura esté unido directamente a un sistema
electrónico de control correspondiente. En particular, el sensor de
temperatura puede soldarse directamente en el sistema electrónico
de control. De este modo puede impedirse que sea necesario un
sistema de enchufe el sistema electrónico puede comprobarse así de
forma conjunta con el sensor de temperatura. El sistema electrónico
forma aquí ventajosamente parte del sistema electrónico del
acumulador de por sí previsto.
Gracias a estar previsto un elemento de resorte,
se facilita además claramente el montaje del sensor de temperatura
y también es posible un desmontaje. El montaje puede realizarse aquí
sin útiles auxiliares o pegamentos. Gracias a ello, a diferencia de
p.ej. sensores de temperatura pegados, no se perturba la corriente
de aire refrigerante que pasa por un paquete de acumuladores para
impedir un calentamiento innecesario y limitable de las células de
acumulador.
En principio también sería concebible que el
soporte de células presente un orificio para el alojamiento del
sensor de temperatura o del elemento de resorte. Este orificio puede
estar adaptado en particular el sensor de temperatura y servir para
el guiado y la sujeción de éste. El sensor de temperatura podría
insertarse a través del orificio en el soporte de células y
cargarse a continuación mediante el elemento de resorte en
dirección a al menos una célula de acumulador. Sería posible (no)
montar el sensor de temperatura (hasta) el montaje final del
paquete de acumuladores directamente con éste. En este caso podría
conectarse con el sistema electrónico de control mediante
cordones.
El sistema electrónico de control para el
paquete de acumuladores puede estar alojado en el paquete de
acumuladores propiamente dicho. De este modo se permite un
premontaje de todo el paquete de acumuladores y, además, también
una comprobación del paquete de acumuladores sin que deba insertarse
para ello en una herramienta eléctrica manual.
Aquí es especialmente preferible que las células
de acumulador sean células de litio. Las células de litio tienen
ventajas considerables en comparación con las células de acumulador
convencionales respecto al espacio de tiempo disponible durante el
cual pueden suministrar energía, por ejemplo para una herramienta
eléctrica. Las células de litio también presentan ventajas respecto
a la vida útil, puesto que el efecto de memoria no está tan
marcado.
Además, la invención comprende una herramienta
eléctrica manual con un paquete de acumuladores como se ha descrito
anteriormente para la alimentación de un motor eléctrico de la
herramienta eléctrica manual con energía eléctrica, estando
enclavado el paquete de acumuladores de forma separable en la
herramienta eléctrica manual.
Otras ventajas y características de la invención
resultan de la documentación restante de la solicitud. A
continuación, la invención se explicará más detalladamente con ayuda
de un dibujo. Muestran:
La figura 1 un paquete de acumuladores en una
representación en perspectiva;
la figura 2 una primera vista de un paquete
central del paquete de acumuladores según la figura 1;
la figura 3 una segunda vista del paquete
central del paquete de acumuladores según la figura 1;
la figura 4 el detalle B de la figura 2;
la figura 5 el detalle F de la figura 3;
la figura 6 un corte a través del paquete de
acumuladores según la figura 1.
La figura 1 muestra un paquete de acumuladores
que en conjunto está designado con el signo de referencia 10. Aquí
no está representada la carcasa exterior del acumulador, que rodea
el paquete de acumuladores 10. El paquete de acumuladores comprende
aquí un paquete central 12 que comprende un soporte de células 14,
así como células de acumulador 16, pudiendo alojar el presente
soporte de células 14 ocho células de acumulador 16. Para que se
vea mejor el sensor de temperatura que se explicará más adelante,
aquí no están representadas las primeras tres células de acumulador
en la dirección visual.
Están conectadas en paralelo respectivamente dos
células de acumulador 16, es decir, las células de acumulador 18
dispuestas respectivamente una encima de otra. Una conexión en
paralelo de células de acumulador 16 es posible en el caso de
células de litio, como deben poderse usar según la invención, a
diferencia de lo que ocurre con las células de acumulador de níquel
cadmio.
Las parejas de células correspondientes, que
están conectadas en paralelo, quedan dispuestas posteriormente una
tras otra en una conexión en serie. Es decir, en el presente caso
están conectadas cuatro parejas de acumuladoras en serie,
respectivamente.
Las células de acumulador 16 están alojadas en
el soporte de células 14 de tal modo que se evitan cortocircuitos,
pero también daños mecánicos de los empalmes eléctricos y de las
células de acumulador 16 propiamente dichas. Además, el soporte de
células 14 presenta elementos de conexión 18, que engranan en
escotaduras 20 correspondientes en una carcasa 22 del sistema
electrónico del paquete de acumuladores 10. La carcasa 22 del
sistema electrónico aloja en el presente caso el sistema
electrónico de control (no representado), que puede estar sellado
fijamente en la carcasa 22 del sistema electrónico para protegerlo
de este modo contra vibraciones y similares. Además, en el lado
superior 24 de la carcasa del sistema electrónico está previsto el
mandril de conexión 26 para la conexión eléctrica posterior y
también para el acoplamiento mecánico a una herramienta eléctrica
manual. El ensamblaje de la carcasa 22 del sistema electrónico y
del paquete central 12 se realiza mediante una unión por
enclavamiento con ajuste positivo. En la carcasa 22 del sistema
electrónico están dispuestos, además, también ya elementos de
conexión 28 que pueden conectarse posteriormente con las distintas
células de acumulador 16 y que sirven por lo tanto, por un lado,
para el empalme eléctrico entre las distintas células de acumulador
16 y, por otro lado, para la conexión de las células de acumulador
16 con el sistema electrónico de control. Además, un sensor de
temperatura 30 está dispuesto directamente en el sistema
electrónico, pudiendo colocarse el mismo junto con el sistema
electrónico de control en el paquete central 12. El sensor de
temperatura está al menos en parte flexible y presenta una
configuración en forma de varilla, que se fija en un extremo en el
sistema electrónico.
Además, el paquete central 12 presenta un
elemento de resorte 32 en la zona del sensor de temperatura 30, que
está realizado en una pieza con el soporte de células 14 del paquete
central 12. El elemento de resorte 32 es aquí una lengüeta de
plástico elástica unida por moldeo, que presenta un extremo libre 34
así como un extremo fijado 36, con el que se convierte en el
soporte de células 14. Las propiedades elásticas del elemento de
resorte 32 dependen tanto de la forma de la sección transversal del
elemento de resorte como del material usado, así como de la
longitud del elemento de resorte 32. Por debajo del elemento de
resorte 32 se indica un orificio 40 marcado con un círculo, que
podría ejercer una función de guiado adicional para el sensor de
temperatura 30 (no obstante, esto no está realizado en el presente
caso). El orificio podría servir también para montar el sensor de
temperatura 30 y asegurarlo contra un desplazamiento involuntario o
vibraciones en el paquete de acumuladores 10.
Las figuras 2 y 3 muestran distintas vistas del
paquete central 12 con soporte de células 14 y elemento de resorte
32 dispuesto en el mismo. Para mayor claridad, aquí también está
representado (en parte) el sensor de temperatura 30.
Las figuras 4 y 5 muestran un detalle de la
figura 2 o de la figura 3, concretamente el detalle marcado allí
con B o F, pudiendo verse aquí la lengüeta elástica 32, así como el
sensor de temperatura 30. La lengüeta elástica 32 hace que el
sensor de temperatura 30 se aplique directamente contra la pared de
una célula de acumulador 16 y que tenga contacto con esta pared, de
modo que queda establecido un buen contacto térmico.
En la figura 6 está representada una
representación en corte según la figura 2 o según la figura 3,
aunque con la carcasa 22 del sistema electrónico montada. Puede
verse el elemento de resorte 32 unido en una pieza al soporte de
células 14. De este modo puede proporcionarse un paquete de
acumuladores 10, en particular para una herramienta eléctrica
manual, con el que puede evitarse que un colchón de aire existente
entre el sensor de temperatura 30 y la pared de las células de
acumulador 16 dificulte la determinación exacta de la temperatura
de la célula.
Claims (6)
1. Paquete de acumuladores para un aparato
eléctrico con al menos una célula de acumulador (16), así como un
sensor de temperatura (30) para la medición de la temperatura de al
menos una célula de acumulador (16), estando previsto un elemento
de resorte (32) que carga el sensor de temperatura (30) en dirección
a al menos una célula de acumulador (16), caracterizado
porque el elemento de resorte (32) está unido a un soporte de
células (14) para el alojamiento y la sujeción de las células de
acumulador (16), estando realizado el elemento de resorte (32) como
lengüeta y siendo el soporte de células (14) y el elemento de
resorte (32) piezas de plástico.
2. Paquete de acumuladores según la
reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de resorte
aplica el sensor de temperatura (30) contra una pared de al menos
una célula de acumulador (16).
3. Paquete de acumuladores según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de
resorte (32) aplica el sensor de temperatura (30) contra una pared
de al menos dos células de acumulador (16).
4. Paquete de acumuladores según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las células
de acumulador (16) son células de litio.
5. Paquete de acumuladores según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de resorte (32) está unido al soporte de células (14) formando una
sola pieza.
6. Herramienta eléctrica manual con un paquete
de acumuladores (10) según una de las reivindicaciones anteriores
para la alimentación de un motor eléctrico de la herramienta
eléctrica manual con energía eléctrica, pudiendo unirse el paquete
de acumuladores (10) de forma separable a la herramienta eléctrica
manual, en particular mediante enclavamiento.
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