NO854173L - Apparat til haandtering og lading av batterier. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører salg av tørrelement-batterier som er bestemt for husbruk og for andre formål. De fleste batterier av denne type anvendes til batteristyrken har sunket under et brukbart nivå, hvoretter batteriet kastes. Det er mulig å skaffe oppladbare batterier, men for størstedelen av de vanlig forbrukere er prisen for en oppladbar enhet for høy og vil normalt bare komme i betraktning for en person som forbruker store mengder av tørrelementbatterier.

Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe midler som gjør det mulig å gjenopplade batterier til lav pris, slik at gjen-oppladbare batterier vil bli mer akseptert.

Ifølge et trekk ved den foreliggende oppfinnelse er det frembragt en batteri-salgsautomat med en inngang for mottakelse av et brukt batteri og innbefattende en batteriidentifiseringsenhet som kontrollerer at innlagte batterier er godtakbare, en ladeenhet for gjenopplading av batteriet til en forutbestemt styrke, og en batteriavgiverenhet for avlevering av et annet, oppladet batteri fra automaten etter mottakelse av et godkjent, brukt batteri, og etter mottakelse av et aktiviseringssignal fra en kontrollenhet, hvor ladeenhetens utgang er tilkoplet for levering av gjenoppladete batterier til batteriavgiverenhetens inngang.

Grunnet frembringelsen av en slik salgsautomat kan et stort antall mennesker gjøre bruk av samme automat for lading av sine egne batterier uten å måtte investere i egne, separate og kostbare ladeaggregater. Kontrollenheten kan være konstruert for avgivelse av aktiviseringssignalet etter mottakelse av et kodet inngangssignal eller etter innføring av passende mynter, kort eller merker. Hvis automaten er myntstyrt, vil brukeren i realiteten kunne gjennopplade sitt batteri for et lite beløp som uten tvil vil være meget mindre enn kostnaden ved kjøp av et nytt batteri.

I visse tilfeller kan det være ønskelig å skaffe en batterigjen-opplader som kan anvendes eksempelvis av et antall ansatte i et firma som forbruker et stort antall batterier. I et slikt tilfelle kan betaling for gjenoppladingen være unødvendig, slik at utleveringen av gjenoppladete batterier som erstatning for opp-brukte batterier kan innledes ved inntasting av et kodet inngangssignal eller innføring av et passende merke.

Det foretrekkes at identifiseringsenheten skal kunne foreta kontroll av batteristørrelse eller -type eller av eventuell, fysisk skade som er påført batteriet, og avvise mindreverdige batterier. Automaten skal derfor bare godta batterier av den type som kan gjenopplades og som er i brukbar, fysisk stand. Identifiseringsenheten kan også kontrollere batteriets alder eller antallet gjenoppladinger som batteriet tidligere har gjennomgått, og akseptere ethvert batteri som faller innenfor forutbestemte grenser, for overføring til ladeaggregatet, mens batterier som faller utenfor grensene, videretransporteres til et utskudddepot. Derved oppnås sikkerhet for at et batteri som nærmer seg slutten av sin levetid ikke vil passere gjennom automaten og utleveres på et senere tidspunkt. Nye batterier som selges, kan eksempelvis være forsynt med kodet informasjon som vil modifiseres med passende mellomrom, slik at et batteris kode vil angi batteriets til-nærmete alder for automaten.

Ladeaggregatet vil ideelt omfatte en utladingsstasjon for utlading av et godkjent batteri til et forut valgt lavt spenningsnivå, innen gjenoppladingen påbegynnes. Ladingen kan gjennomføres ved at batteriet opplades periodisk med en kort utladingsperiode hvorunder batteriets tilstand kontrolleres, til det ønskete spenningsnivå er oppnådd. Et batteris ladningstilstand kan kontrolleres ved utlading av batteriet, og dette sikrer en nøyaktig avlesning. Det er imidlertid også mulig at hvert batteri opplades kontinuerlig gjennom et forutbestemt tidsrom som passer for an-gjeldende batteri.

Automaten kan med fordel innbefatte en lagringsseksjon for oppbevaring av batterier under overføring fra ladeaggregatet til avgiverenheten. Selve avgiverenheten vil fortrinnsvis være innrettet for avlevering av et batteri av den type som er bestemt av identifiseringsenheten, eller av et inngangssignal til kontrollenheten, slik at automaten er i stand til å godta og avlevere

batterier av ulike typer.

Automaten vil ideelet omfatte en fremviserenhet som kan

angi akseptering av et batteri og krav om aktivisering av kontrollenheten. Fremviserenheten kan dessuten være anordnet for å angi grunnen til avvisingen av uaksepterbare batterier.

I den foretrukne utførelsesform er automaten av slik kon-struksjon at batteriene vil fremføres gjennom automaten under styring av tyngdekraften. Ladeaggregatet vil ideelt inngå som en del av en vertikalt plassert reol hvorigjennom batteriene vil passere, idet flenser som rager vekselvis ut fra innersidene av reolens sidevegger, avgrenser en serpentinbane for batteriene.

I reolen kan det være anordnet utløsbare luker for fastholding av batteriene i ønskete soner i reolen i de nødvendige tidsrom. Det vil fortrinnsvis være anordnet identiske reoler side om side i en rekke, og midler for fremføring av batteriene til reolene i rekkefølge, for å sikre jevn tilførsel til reolen. I dette tilfelle kan midlene for fremføring av batterier til reolene bestå av en hellet tilførselskanal, luker som vil løftes etter behov, ved hjelp av styreinnretninger, slik at batterier kan falle i rekkefølge inn i reolene. Gulvpartiet i den hellende til-førselskanal vil ideelt være bølgeformet i fremføringsretningen, for kontrollering av batterienes innretting idet de passerer nedad gjennom tilførselskanalene. Hvis tilførselskanalens sidevegger har partier som bøyer bort fra sonen nær tilførselekanalens under-del, vil muligheten for at utadragende batterikontakter kan for-årsake feilinnretting reduseres.

Inngangen for opptakelse av et brukt batteri omfatter fortrinnsvis en lomme med en lukkbar dør. Automaten kan innbefatte en dreibar del med lommer for opptakelse av batterier, for over-føring av disse fra inngangen, forbi identifiseringsenheten og til et inntak til ladeaggregatet eller til et uttak for kasserte batterier.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et skjematisk riss som illustrerer ulike, interne trekk ved en batteri-slagsautomat ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et detaljert sideriss av en batteriopptaker-enhet i automaten.

Fig. 3 viser et detaljert sideriss av en batterilagrings-

og ladeenhet i automaten.

Fig. 4 viser et perspektivriss av en batteribane som utgjør en del av innløpet til lagringsenheten ifølge fig. 3. Fig. 5 viser et detaljriss av batterilagringsenheten ifølge fig. 3

Batteri-salgsautomaten ifølge fig. 1 er innmontert i et skap 1 med et kontroll- og fremviserpanel 2 og en myntmottakerenhet 3. Brukte batterier plasseres i en lomme 4. Deretter dreies en trommel 5 under styring av en enhet 6 som driver en trinndriftsmotor for trommelen 5, slik at batteriene i lommen 4 opptas i rekkefølge i lommer i trommelen 5 og medføres, først forbi et følerhode 7 og deretter til en inngangskanal 8 til en lagringsenhet 9 for aksepterbare batterier eller til et utskuddsuttak for uaksepterbare batterier. Denne del av anordningen frem-går tydeligere av fig. 2, hvor den viste trommel 5 omfatter fire lommer 11, 12, 13 og 14 som er beliggende i rekkefølge i urviser-retningen i innbyrdes vinkelavstander av 72°, målt fra aksen for trommelen 5. Vinkelavstanden mellom lommene 14 og 11 utgjør imidlertid 144°. Trommelen 5 er i fig. 2 vist i sin utgangs-stilling hvor et sammenhengende ytterflateparti av trommelen 5 er plassert mot en inngangsåpning 15 til inntakslommen 4. Det kan anbringes opptil 4 batterier i inntakslommen 4, og etter at et deksel 16 er lukket kan enheten 6 under påvirkning av et signal fra en styreenhet 17 (fig. 1) bevirke at trommelen 5 dreies sprangvis i trinn av 72°. Lommen 14 vil bringes i flukt med inn-gangsåpningen 15 og beholde denne stilling tilstrekkelig lenge til at et batteri 18 kan innføres i lommen 14. Ytterligere batterier som befinner seg i inngangslommen 4, kan opptas av trommellommen 13, 12 og 11 under trommelens trinnvise dreiebevegelse. Når hver av trommellommene passerer følerhodet 7, blir det ved scanning kontrollert at batteriet kan aksepteres. I dette tilfellet vil aksepterbare batterier 18 være påført et bånd av materiale som er følsomt overfor infrarød stråling og som er anbragt på den krumme ytterflate i en forutbestemt ende av batteriet. Hvis følerhodet 7 sporer båndet i den riktige stilling, vil kontrollenheten 17 bevege at en svingbar klaff 20 åpnes nedad mot opptakerkanalen 8 under det neste rotasjonstrinn slik at batteriet 18 kan falle ned i kanalen 8 under den påfølgende, trinnvise dreining av trommelen 5. Hvis kontrollenheten 17 ikke mottar det riktige signal fra følerhodet 7, vil klaffen 20 ikke åpnes, og batteriet vil følgelig føres forbi opptakerkanalen 8 og til utskuddsuttaket 10. Batteriets tyngde vil være tilstrekkelig til å dreie en klaff 21 til åpen stilling under motvirkning av en lett fjærkraft, hvoretter batteriet faller ned i en utskuddsbeholder 22. Når trommelen 5 har påbegynt sin dreiebevegelse, vil dekselet 16 være fastlåst i lukket stilling til trommelen, etter en fullført sekvens, er ført tilbake til utgangsstillingen som vist i fig. 2. Dekselet 16 kan deretter atter åpnes for innføring av flere batterier eller for gjeninnføring av batterier som har havnet i utskuddsbeholderen 22 utelukkende på grunn av feilinnretting. Batterier som føres gjennom automaten, må være plassert ved sine positive og negative poler i forutbestemt retning.

Kontrollenheten 17 mottar også signaler fra en strømkrets 23 (fig. 1) i tilknytting til kontrollpanelet 2 og myntopptaker-mekanismen 3 (godtatte mynter faller ned i en samletrakt 24). Når kontrollenheten 17 registrerer at et eller flere aksepterbare batterier er mottatt og har passert gjennom opptakerkanalen 8, og at mynter i tilstrekkelig antall for en transaksjon tidligere er mottatt av opptakermekanismen 3, vil en tilsvarende mengde av batterier i en lagringsseksjon 25 utslippes i en utløperenne 26, for videreføring til en utløpsseksjon 27, som nærmere beskrevet i det etterfølgende. Kontrollpanel- og fremviserenheten 2 kan levere informasjon i forbindelse med en transaksjon såsom innlagt myntmengde, antallet aksepterte batterier og eventuelt, grunnene til avvising av batterier som uaksepterbare. Utstyret vil være anordnet for returnering av ubrukte mynter, eksempelvis for av-viste batterier.

Fig. 3 viser en enhet for lagring av batterier som er god-tatt gjennom opptakerkanalen 8. Disse batterier fremføres gjennom en tilførselskanal 28 med et hellende gulvparti 29 av form som vist i fig. 4. Gulvpartiet danner en avtrappet men nedadhellende bane 30. Tilførselskanalens 28 sidevegger 31 innbefatter skråpartier 32. Når et batteri ruller nedad langs banen 30, vil dets bevegelsesmengde kontrolleres idet det følger trinnene i banen opp og ned, og batteriet vil gjeninnrettes i hver forsenkning i banene 30, hvorved enhver tendens hos batteriet til å dreies ut av retning, justeres. Skråtrinnene 32 på sideveggene 31 vil også tilstrebe å gjenplassere batteriet sentralt mellom veggene 31, hvis batteriet begynner å klatre langs en av veggene. Det vil innses at hvis batteriet var i stand til å dreies slik at batteriaksen pekte nedad langs det skrånende gulvparti 29, ville det kunne stoppes og/eller bevirke fastkiling av andre deler av mekanismen.

Banen 30 er delt i enkeltseksjoner som hver for seg kan fungere som en klaff 33 ved å svinges om et dreieledd 34. En klaff 33 som løftes (ved drift av en solenoide som styres av kontrollkretsen 17) vil åpne en inngang 35 til den respektive i en rekke av fire stabler 36. Klaffene 33 vil åpnes i rekkefølge slik at de fire stabler fylles etter hverandre i løpet av et tidsrom hvorunder batteriene innføres gjennom opptakerkanalen 8.

Hver stabel 36 innbefatter to motsatt beliggende sidevegger 37 med utadragende, innbyrdes forskjøvne anslag 38. Anslagene strekker seg utad i en lengde som stort sett motsvarer diameteren av et batteri, og avstanden mellom de friee ender av hvert anslag og den overforliggende vegg er litt større enn en batteridiameter. Avstanden mellom et anslag og det ovenfor- eller nedenforliggende anslag er litt større enn to batteridiametre. En gjenstand som under tyngdekraftpåvirkning følger en serpentinbane gjennom en stabel, vil i høyden bare falle ca. 2 batteridiametre.

I et mellomliggende parti av automaten er det anordnet en ladesone 39 hvori en sats på fire batterier i hver stabel opplades ved strømoverføring til elektroder som er i kontakt med de to ender av hvert av de fire batterier i hver sats. Innføringen i ladesonen styres av et trykkstempel 40 som, i uttrukket stilling, forhindrer at et batteri faller ned i ladesonen. Et tilsvarende trykkstempel 41 regulerer avleveringen av batterier fra ladesonen. Fotoceller (ikke vist) sporer innføringen av batterier i ladesonen, og på grunn av kontrollsystemet vil elektrodene bare kunne fremføres mot batteriene når samtlige fire rom er fylt. Etter et passende tidsrom trekkes elektrodene tilbake, og batteriene til-lates å passere inn i lagringsseksjonen 25. En ny batterisats innføres deretter i hver ladesone fra inngangsseksjonen 42 ved drift av trykkstempelet 40.

Ladesonen 39 forsynes med strøm fra ladekretser 43 (fig.

1). Ladekretsene leverer konstant strøm til hvert av batteriene i ladesonen. Ladekretsene 43 vil dessuten styre bevegelsen av side-plater i ladesonen 39, slik at elektrodene tvinges mot batterienes positive og negative poler. Videre vil ladekretsen 43 kontrollere hvorvidt et batteri er fullt oppladet i løpet av ladeperioden, (som kan variere fra 50 minutter til 5 timer, avhengig av størr-elsen av batteriet som lades) og avgi et signal til kontrollkretsen 17 for hvert batteri som ikke lades riktig. Kontrollkretsen 17 vil holde regning med antallet batterier som fremføres til utløpsrennen 26, og når det mangelfulle batteri innføres i uløpsrennen 26, åpnes en klaff 44 hvorved batteriet faller ned i en utskuddsbeholder 45. Oppladete batterier oppbevares i lagringsseksjonen 25 til kontrollkretsen 17 registrerer at et batteri må overføres til utløpstrakten 27 hvorved et lukeelement 46 (fig. 3) bringes i funksjon slik at et batteri kan falle ut til rennen 26. Et krafttilførselsaggregat 19 (fig. 1) for de ulike drivkretsene i automaten er innmontert i underdelen av skapet 1. Idet de faller ned gjennom baterilagrings- og ladeenheten 9 er det en mulighet for at batteriene, særlig de større batterier, som krever større avstand melom anslagene 38, kan beskadiges. For å forebygge dette, kan stablenes 36 sidevegger 37 og anslag 38 være foret med et innlegg 47 (fig. 5). Et slikt innlegg 47 kan være støpt eller ekstrudert av et egnet, støtabsorberende materiale. Foringer av liknende materiale kan innmonteres i andre soner hvor batteriene kan være utsatt for støtskader.

Det vil fremgå av tegningene at batteriene fremføres gjennom automaten ved hjelp av tyngdekraften. Det er av den grunn ønskelig å kunne regulere batteriets bevegelse på forskjellige stadier. Således er f.eks. klaffen 20 i opptakerkanalen 8 (fig. 2 og 3) slik utformet at den i sin nedre posisjon vil tilbakeholde et batteri 18 som er falt ned i inngangspartiet av tilførsels-kanalen 28. Solenoiden som styrer bevegelsen av klaffen 20, vil holdes innkoplet i et kort tidsrom (ved hjelp av kontrollenheten 17) slik at batteriet rekker å komme til ro og ikke vil påføres snurrebevegelser idet det begynenr å rulle nedad langs banen 30 etter tilbaketrekking av klaffen 20. Som tidligere nevnt vil den trinnforsynte bane 30 selv regulere den måte hvorpå batteriene ruller nedad langs det hellende gulvparti 29. Sideveggenes 31 skråpartier 32 vil også medvirke til dette og dessuten forhindre at utadragende batterikontakter bringes i berøring med sideveggene med derav følgende feilinnretting. I tillegg vil utløpsrennen 26 kunne innbefatte et trinnforsynt parti av form som vist ved 30 i fig. 4, for å sikre en regulert tilføresel av batterier langs utløpsrennen 26 til utløpeseksjonen 27. Tegningen viser i hoved-sak en enkelt modul omfattende batteriopptakerenheten ifølge fig. 2 og batterilagrings- og ladeenheten ifølge fig. 3. Det bør be-merkes at en rekke av moduler kan være anordnet side om side, hvor hver modul er innrettet for batterier av varierende typer. Den viste modul er bestemt for sylinderformete batterier, men ved hensiktsmessig modifisering vil en modul kunne anvendes for opp-taking og avlevering av batterier av rektangelformet istedenfor sirkelformet tverrsnitt. Disse moduler vil kunne utskiftes slik at en automat kan omformes i tilpasning til spesielle markeds-forhold. Under bruk vil hver av modulene etter tur tilkoples strømforsyningsaggregatet 19 og vil gjennomgå en hensiktsmessig prosess-sekvens, dersom brukte batterier er innført i den an-gjeldende inngangslomme 4 i de respektive moduler.

Batterilagringsseksjonen 9 ifølge fig. 1 kan innbefatte en mikrobryter som er montert ved den nedre ende av tilførseiskanalen 28 og som vil spore tilstedeværelsen av et batteri og innlede en alarmtilstand som angir funksjonssvikt av en eller flere av klaffene 33. En annen, mulig modifisering består i å innmontere en elektrisk sonde som vil kontrollere tilstanden av et batteri, når dette fremføres til følehodet 7. Hvis denne sonde finner at batteriet er ute av stand til å gjenopplades, kan den enten bevirke at batteriet videreføres til utskuddsuttaket 10 eller at kontrollkretsen 17 avgir styresignalet som vil medføre at batteriet passerer gjennom opptakerkanalen 8, men deretter ruller nedad langs tilførseiskanalen 28, hvoretter batteriet vil passere gjennom en utløpsklaff som åpnes under styring av kontrollkretsen 17, for å falle ned i utskuddsbeholderen 45.

Claims (14)

1. Batteri-salgsautomat med et inntak for opptakelse av et brukt batteri,karakterisert veden batteriidentifiseringsenhet (7) som vil kontrollere at innførte batterier er akseptable, et ladeaggregat (39, 43) for gjenopplading av batteriet til et forutbestemt, høyt ladningsnivå, og en batteriavgiverenhet (25, 26) for utlevering av et annet, oppladet batteri fra automaten etter mottakelse av et aksepterbart, brukt batteri, og etter mottakelse av et aktiviseringssignal fra en kontrollenhet (17), hvor ladeaggregatets utgang er koplet for levering av gjenoppladete batterier til batteri-avgiverenhetens inngang.

2. Automat i samsvar med krav 1,karakterisertved at identifiseringsenheten (7) vil foreta kontroll av batteriets støtrrelse eller type, eller av eventuell fysisk be-skadigelse av batteriet, og avvise ethvert mindreverdig batteri, og kan dessuten eller alternativt kontrollere batteriets alder eller antallet gjenoppladinger som batteriet tidligere har gjennomgått, og akseptere ethvert batteri som faller innenfor forutbestemte grenser, for overføring til ladeaggregatet (39), og viderebefordre batterier som faller utenfor grensene, til et ut-skuddsdepot (45).

3. Salgsautomat i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat ladeaggregatet (39, 43) innbefatter en utladingsseksjon for utlading av et akseptert batteri til et forutbestemt lavt ladningsnivå, innen gjenoppladingen påbegynnes, og kan dessuten være slik anordnet at batteriet gjennomgår en kontinuerlig opplading under et forutbestemt tidsrom, eller slik anordnet at batteriet opplades periodisk med et kort utladings-intervall hvorunder batteriets tilstand vil kontrolleres, til et ønsket ladningsnivå er oppnådd.

4. Salgsautomat i samsvar med et av kravene 1-3,karakterisert vedat avgiverenheten (25, 26) er anordnet for å avlevere et batteri av type som bestemt av identifiseringsenheten (7) eller av et inngangssignal til kontrollenheten (17 ) .

5. Salgsautomat i samsvar med et av kravene 1 - 4,karakterisert veden lagringsseksjon (25) for oppbevaring av batterier under overføring fra ladeaggregatet (39) til avgiverenheten (26).

6. Salgsautomat i samsvar med et av kravene 1-5,karakterisert vedat kontrollenheten (17) er anordnet for å avgi aktiviseringssignalet etter mottakelse av et kodet inngangssignal eller etter innføringen av riktige mynter eller merker i automaten.

7. Salgsautomat i samsvar med et av kravene 1-6,karakterisert veden fremviserenhet (2) som er anordnet for å angi at et batteri er akseptert samt kavene for aktivisering av kontrollenheten, og som dessuten kan angi grunnen til at noen batterier avvises som uakseptable.

8. Salgsautomat i samsvar med et av kravene 1-7,karakterisert vedat batteriene fremføres gjennom automaten ved tyngdekraftpåvirkning.

9. Salgsautomat i samsvar med krav 8,karakterisert vedat ladeaggregatet (39) inngår som en del av en vertikal plassert reol (36) hvorigjennom batteriene vil fremføres, og hvor flenser (38) strekker seg vekselvis ut fra innersidene (37) av reolens (36) sidevegger og derved danner en serpentinbane for batteriene.

10. Salgsautomat i samsvar med krav 9,karakterisert vedat det i reolen (36) er anordnet utløsbare luker (40, 41, 46) for fastholding av batteriene på ønskete steder i reolen i nødvendige tidsrom.

11. Salgsautomat i samsvar med krav 9 eller 10,karakterisert veden rekke av identiske reoler (36) som er plassert side om side, og midler (33) for fremføring av batteriene i rekkefølge til reolene, med henblikk på jevn tilførsel til reolene.

12. Salgsautomat i samsvar med krav 11,karakterisert vedat midlene for fremføring av batterier til reolene omfatter en hellende tilførselskanal (28) med luker (33) som ved behov vil løftes ved hjelp av kontrollenheten slik at batteriene kan falle i rekkefølge ned i reolene (36), hvor gulvpartiet (29) av den hellende tilførselskanal (28) fortrinnsvis er bølgeformet i fremføringsretningen for korrigering av batterienes innretting under nedføringen gjennom tilførseiskanalen, og hvor tilførselskanalens sidevegger fortrinnsvis innbefatter partier (32) som skråner bort nær bunnen av tilførseiskanalen (28).

13. Salgsautomat i samsvar med et av kravene 1-12,karakterisert vedat inntaket for opptakelse av et brukt batteri omfatter en lomme (4) med en stengbar dør (16).

14. Salgsautomat i samsvar med et av kravene 1-13,karakterisert veden dreibar del (5) med lommer (11, 12, 13, 14) for opptakelse av batterier, for overføring av disse fra et inntak (15), for biidentifiseringsenheten (7) og til en inngang (8) til ladeaggregatet eller til et uttskuddsuttak (10).