DE2812345C2

DE2812345C2 - Ladegerät für Batterien

Info

Publication number: DE2812345C2
Application number: DE2812345A
Authority: DE
Inventors: William Tolson Wilton Conn. Kelly III; Francis Rocky River Ohio Stahl
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Edgewell Personal Care Brands LLC
Priority date: 1977-03-28
Filing date: 1978-03-21
Publication date: 1983-08-04
Also published as: CA1093637A; AU519995B2; AU3430078A; US4101818A; DE2812345A1

Description

Z Ladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen (88, 98; 114) durch je einen in den vier Ecken des Gehäuses und je einen an der Mitte einer jeden Längswand angebrachten Block mit parallel zur Längsachse des Gehäuses verlaufenden Ausnehmungen, deren Querschnitt einem Kreissegment entspricht, gebildet sind.

3. Ladegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Inneren des Gehäuses zugekehrten Wandflächen (102, 104, 106, 108, 110, 112) der Blöcke (82,84,86,92,94,96) niedriger sind als die den Längswänden des Gehäuses zugekehrten Wandflächen und daß ihre oberen Flächen die Auflage (114) für die Sammler (116) des Typs C bilden.

4. Ladegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Inneren des Gehäuses (6) zugekehrten Wandflächen (102, 104, 106, 108, 110, 112) der Blöcke (82, 84, 86, 92, 94, 96) derart abgeschrägt sind, daß sie eine nach oben offene Rinne bilden.

5. Ladegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Längsachse des Gehäuses (6) verlaufenden Wandflächen der Blöcke (82, 84, 86, 92, 94, 96) abgeschrägt sind, derart, daß sie jeweils zwischen einem Eckblock (82, 86; 92, 96) und dem Mittelblock (84; 94) eine nach oben offene quer zur Längsachse des Gehäuses (6) verlaufende Rinne bilden und daß ihre oberen Flächen als Auflage (126,138) für die Sammler (128, 140) des Typs Ddienen.

6. Ladegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden einer jeden Auflage (88,98; 114; 128,140) aufrechtstehende Kontaktfedern (12,14,16,18,26,28,30,32,36,38) angeordnet sind, deren Höhe der Lage der Anschlüsse der eingelegten Sammler entspricht

7. Ladegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kontaktfedern für die Stromleitungen zu den Sammlern des Typs AA und den der Sammelschiene (10) die Vorwkierstände (20, 22) zur Spannungsanpassung angeordnet sind.

8. Ladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern in Ausnehmungen in der Gehäusewand geführt sind.

9. Ladegerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß von je zwei einen Ladestromkreii bildenden Kontaktfedern je eine am oberen Ranc U-förmig und die andere V-förmig geformt ist

Die Erfindung betrifft ein Ladegerät für Batteriei elektrischer Kleinsammler von drei nack ihren Abmessungen und Spannungen verschiedenen Typen (AA oder C oder D), das aus einem Gehäuse und einei Bodenplatte mit einer Nadelschaltung besteht, die übe: einen Netzteil mit Transformator und Gleichrichter sowie Vorwiderständen mit Stromquelle verbunden is> und bei dem das Gehäuse Auflagen zum unverwechsel baren Einlegen der Sammler und Kontaktfedern aufweist

Ein Batterieladegerät dieser Art ist in der DE-OS 19 40 911 beschrieben. Das bekannte Gerät ist so ausgebildet, daß es gleichzeitig ein oder mehrere Batterienpaare mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften zum Laden aufnehmen kann, wobei ii jedem Zweig eine Impedanz geschaltet ist, so daß jeder Kreis einen optimalen Ladestrom für eine entsprechen de Batterie führt Zwecks Aufnahme der Batterien is das Gerät mit zahlreichen Aussparungen zur Aufnahmt der Batterien versehen. Diese sind so ausgelegt, dal jede der Aussparungen eine oder mehrere Batteriegrö ßen aufzunehmen vermag. Demgemäß sind die Lade kontakte in den Längswänden des Gerätes übereinan der angeordnet, in einem Abstand voneinander, der dem unterschiedlichen Durchmesser der zu ladenden Baue rien entspricht Um die Batterien in der richtiger Ladestellung zu halten, besteht eine Seite des Ladegerä tes aus beweglichen Teilen, die mit einer Spiralfeder vorgespannt und mit Knopfkontakten versehen sind Zur richtigen Fixierung und unverwechselbaren Einle gen der Batterien sind entsprechend ausgestaltet« Rippen und Nuten in den W,- ndungen des Ladegeräte« vorgesehen. Das gleichzeitige Laden eines oder mehrerer Batteriepaare mit unterschiedlichen elektri sehen Eigenschaften bedingt eine verhältnismäßij komplizierte und aufwendige Konstruktion des Ladege rätes sowie umfangreiche Schalteinrichtungen.

Ein anderes Gerät gemäß der US-PS 34 35 318 ist s< ausgelegt, daß die Impedanz der Batterie der maximalen Ladestrom regelt und bestimmt, um da; Überladen und die daraus folgende Beschädigung dei Batterien zu vermeiden. In diesem Gerät erfolgt di< Aufnahme der gleichzeitig zu ladenden Batterien durcl jeweils einen festen Kontaktträger, während der ander« Pol der Batterien zum Ausgleich verschiedene: Batteriegrößen jeweils mit einer Spiralfeder in Beruh rung steht. Je zwei Batterien sind dabei längs gelager und in Reihe geschaltet. Die Kombination von fester Kontaktträgern mit Spiralfedern für die Halterung dei Batterien im Gerät ist technisch nicht befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gera zum — nicht gleichzeitigen — Laden von drei nacl ihren Abmessungen und Spannungen verschiedener Typen elektrischer Kleinsammler anzugeben, das siel gegenüber den bekannten Geräten durch einei einfachen, übersichtlichen und kompakten Aufbai auszeichnet und bei dem der Ladestrom über Kontakt federn auf möglichst kurzem Wege an die Pole de Sammler geführt wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eil

Ladegerät der beschriebenen Art mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Ausgestaltungen und vorteilhafte Ausführungen des Ladegerätes nach der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 9.

Im einzelnen werden Aufbau und Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Ladegerätes für Batterien anhand der nachstehenden Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den F i g. 1 bis 7 erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Gerätes, das mit einer Gleichtrichtervorrichtung zum Einstecken vei öunden ist,

F i g. 2 eine Draufsicht des Gerätes der F i g. 1, wobei zwei Paare von in Serie geschalteten Sammlern der Größe AA in einer Position zur Aufnahme einer Ladung gezeigt werden,

F i g. 3 eine Draufsicht des Gerätes der F i g. 1, wobei ein Paar von in Serie geschalteten Sammlern der Größe C gezeigt werden, und zwar in einer Position zur Aufnahme einer Ladung,

F i g. 4 eine Draufsicht des Gerätes der F i g. 1, wobei zwei Sammler der Größe D gezeigt werden, und zwar in einer Lage zur Aufnahme einer Ladung,

F i g. 5 eine Querschnittsansicht (der Länge nach) der F i g. 2 entlang der Linie 5-5,

Fig.6 eine Querschnittsansicht der Fig.2 entlang der Linie 6-6,

F i g. 7 eine Draufsicht der Grundplatte des Gerätes der F i g. 1 mit den Anschlüssen für die Kontaktfedern,

F i g. 8 eine schematische Darstellung eines Transformators und eines Halbwellengleichrichters, die für das Jn erfindungsgemäße Gerät verwendet werden können,

F i g. 9 eine schematische Darstellung eines Transformators und eines Ganzwellengleichrichters, die für das erfindungsgemäße Gerät verwendet werden können.

F i g. 1 zeigt das Gerät 2, das aus einer Fundament- r> platte und einem Gehäuse 6 besteht, wobei der untere Teil 4 der Fundamentplatte 4 so konstruiert ist, daß er auf einem Flansch auf dem oberen Teil der Bodenplatte 8 des Gehäuses 6 standfest aufsitzt. Nach F i g. 1 und 7, ist an den unteren Teilen der Fundamentplatte 4 ein Anschlußkontakt 10 befestigt, der eine aufrechtstehende Kontaktfeder 12 aufweist, die nahe der Rückwand und den Kontaktfedern 14,16 und 18 angeordnet ist, die sich in der Nähe der Seitenkante befinden. Die Kontaktfedern 14 und 18 sind nicht direkt, sondern über einen den αϊ Strom begrenzenden Vorwiderstand 20 und 22 mit der Sammelschiene 10 verbunden. Eine zweite Sammelschiene 24 ist an dem unteren Teil der Fundamentplatte 4 befestigt und weist eine aufrechtstehende Kontaktfeder 26 auf, die nahe der Rückwand angeordnet ist, und >o Kontaktfedern 28,30 und 32, die nahe der gegenüberliegenden Seitenkante angeordnet sind. Eine dritte Sammelschiene 34 ist an dem unteren Teil der Fundamentplatte 4 befestigt und trägt Kontaktfedern 36 und 38, die nahe der Vorderkante angeordnet sind. Die Sammelschienen 10, 24 und 34 können aus irgendeinem geeigneten leitenden Federmaterial hergestellt werden, z. B. nickelplattiertes Federmessing, nickelplattiertes Kupfer, zinnplattiertes Kupfer, cadmiumplattiertes Kupfer usw.

Die Sammelschienen 10 und 24 sind über die Leitung 40 mit einem üblichen Netzgerät 42 elektrisch verbunden, der über den Stecker 44 mit einer Wechselstromquelle verbunden ist. Das Netzgerät kann einen Transformator ΤΊ enthalten, der, wie in Fig. 8 gezeigt wird, mit einem Halbwellengleichrichler D\ oder mit einer Ganzwell^nbrücke Dt bis Ds wie in F i g. 9 gezeigt, verbunden ist. Die Anschlüsse 46 und 48 der F i g. 8 und 9 entsprechen den Anschlüssen des Steckers 44 in F i g. 1. Die Anschlüsse 50 und 52 der F i g. 8 und 9 entsprechen den Samnielschienen 10 und 24 der F i g. 1.

Das in den Fig·. I bis 6 gezeigte Gehäuse 6 besteht aus einem oberen Teil einer Fundamentplatte 8 mit Seitenwänden 54 und 56, einer Vorderwand 58 und einer Rückwand 60 für die verschiedenen Anschlüsse. Im oberen Teil der Fundamentplatte 8, nahe der Seitenwand 54, befinden sich drei öffnungen 62,64 und 66, die so voneinander beabstandet sind, daß sie die Kontaktfedern 14,16 und 18 aufnehmen, wenn der untere Teil der Fundamentplatte 4 auf den Flansch der Unterseite des oberen Teils der Fundamentplatte 8 unverschiebbar befestigt wird In ähnlicher Weise hat der obere Teil der Bodenplatte 8 öffnungen 68,70 und 72, in der Nähe der zweiten Seitenwand 56, die die Kontaktfedern 28, 30 und 32 aufnehmen; die öffnungen 74 und 76, nahe der Rückwand 60, nehmen die Kontaktfedern 12 und 16, die öffnungen 78 und 80, nahe der' Wand 58, die Kontaktfedern 36 und 38 auf.

Drei voneinander beabstandete und axial ausgerichtete Blöcke 82, 84 und 86, von drr-en jeder eine zylindrische Aussparung aufweist, spring"n aus dem oberen Teil der Fundamentplatte 8 in der Nähe der Rückwand 60 vor. Die Rinne 88, welche durch die zylinderförmigen Aussparungen in den Blöcken 82, 84 und 86 gebildet wird, begrenzt einen Trog oder eine Aussparung mit der Auflage 88 für zwei in Serie geschaltete Sammler 90 der Größe AA, wie in F i g. 2 gezeigt wird. In ähnlicher Weise befinden sich voneinander beabstandete und ausgerichtete Blöcke 92, 94 und 96 von denen jeder eine zylinderförmige Aussparung hat, an dem oberen Teil der Fundamentplatte 8, in der Nähe der Wand 58, wobei sich eine Längsrinne bildet als Auflage 98 für zwei in Serie geschaltete Sammler 100 der Größe AA (F i g. 2 und 6).

Die Blöcke 82,84 und 86 sind in Querrichtung von den drei Blöcken 92,94 und 96 derart beabstandet, daß ihre dem Gehäuseinneren zugekehrten Wandflächen 102, 104,106,108, UO und 112, die niedriger sind als die den Längswänden des Gehäuses zugekehrten, die Längsrinnen mit den Auflagen 88 und 98 begrenzenden Wandu-ile, eine zentrale Rinne für die Auflage 114 begrenzen, die zwei in Serie geschaltete Sammler 116 der Größe C aufnehmen kann, wie in den F i g. 3 und 6 gezeigt wird. Die Sammler der Größe C müssen nicht vollständig innerhalb der Auflage 114 liegen, so daß sie den oberen Teil der Bodenplatte 8 berühren, sondern die Sammler können auf den Wandflächen 102,104,106, 108, 110 und 112 liegen, so daß sich ein Teil ihrer äußeren Ränder in die Rinne der Auflage 114 erstrecken kann. Ein Vorteil, daß die Sammler der Größe Cauf den eng beabstandeten Wandflächen ruhen, besteht darin, daß die Sammler der Größe Cdann überstehen und in den Rat ι; hineinreichen, der für Sammler der Größe AA bestimmt ist, wodurch die gleichzeitige Einführung von Sammlern der Größe C und AA in den Halter verhindert wird.

Wie den F i g. 1 and 5 zu entnehmen ist, sind die Kontaktfedern 16 und 30 höher gelagert als die Kontaktfedern 14,18,28 und 32, um sicherzustellen, daß, wenn zwei in Serie geschaltete Sammler der Größe AA auf die Auflage 114 gegeben werden, diese sich unterhalb der Kontaktfedern 16 und 36 befinden, wodurch der Kontakt mit diesen verhindert wird. Dies stellt sicher, daß Sammler der Größe AA nur dann geladen werden, wenn sie auf den Auflagen 88 und 98 angeordnet sind, welche die mit den Vorwiderständen

20 und 22 verbundenen Kontaktfedern 14 und 18 enthalten. Dies bedeutet eine Sicherheitsmaßnahme, durch die der Strom zur Aufladung von Sammlern der Größe AA mittels der strombegrenzenden Widerstände 20 und 22 verringert wird.

Jeder Block 82 und 92 hat eine abgeschrägte (tapered) Wand 118 und 120, die von den abgeschrägten Wänden 122 und 124 der Blöcke 84 und 94 beabstandet ist, wodurch eine Querrinne für die Auflage 126 begrenzt wird, die zur Aufnahme eines Sammlers 128 der Größe n> D dient, wie in den Fig.3 und 4 gezeigt wird. In ähnlicher Weise sind die gegenüberliegenden abgeschrägten Wände 130 und 132 der Blöcke 84 und 94 von den abgeschrägten Wänden 134 und 136 beabstandet, wodurch eine zweite Querrinne für die Auflage 138 ι -, begrenzt wird, in welcher ein zweiter Sammler 140 der Größe D aufgenommen wird. Wie sich aus F i g. 4 ergibt, überdecken Sammler der Größe D 128 und 140, die Auflagen 88, 98 und 114, wodurch die Einführung von Sammlern der Größen AA und i?verhindert wird, wenn ?n Sammler der Größe D geladen werden.

Ein vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß beim Laden von Sammlern der Größe AA oder Cdie Rinnen für die Auflagen 126 und 138 (F i g. 5) auf beiden Seiten am Mittelteil der Sammler der Größe r, AA oder C (F i g. 2 und 3) Aussparungen bilden, die benutzt werden können, um das Ergreifen der Sammler und ihre Entfernung aus dem Gerät zu erleichtern. Wenn Sammler der Größe D in das Gerät eingesetzt werden, bildet die Rinne für die Auflage 114 in ähnlicher Weise auf beiden Seiten des Mittelteils der Sammler der Größe D eine Aussparung, die dazu benutzt werden kann, um das Ergreifen der Sammler und ihre Entfernung zu erleichtern.

Wie der Fi g. 1 zu entnehmen ist, können die Wände 54,56,58 und 60 des Gehäuses 6 mit Aussparungen 142 versehen werden, die gegenüber den öffnungen 62 bis 80 in dem oberen Teil der Fundamentplatte 8 angebracht sind. Jede Aussparung 142 ist größenmäßig so beschaffen, daß sie die Kontaktfedern der Sammelschienen 10,24 und 34 aufnehmen und stützen kann.

Die Sammler der Größe AA (Länge 4,74 cm; Durchmesser 1,35 cm). Größe C(Länge 4,6 cm; Durchmesser 2,38 cm) und der Größe D (Länge 5,7 cm; Durchmesser 3,17 cm) werden mit einem herausragenden, mittigen positiven Anschluß 144 und einem flachen, scheibenförmigen negativen Anschluß 146 hergestellt, wie in den F i g. 2 bis 4 gezeigt wird. Infolgedessen sind die Kontaklfedern 26, 28, 30, 32 und 36, welche die negativen Anschlüsse des Ladegerätes bilden, V-förmig ausgebildet, um den Druckkontakt mit den scheibenförmigen negativen Anschlüssen 146 der Sammler sicherzustellen. Die übrigen Kontaktfedern 12,14,16,18 und 38, welche die positiven Anschlüsse des Ladegerätes bilden, sind abgeflacht U-förmig ausgestaltet mit zwei vorspringenden Gliedern 148 (F i g. 5 und 6), die an ; der Verbindungsstelle des Schenkels 150 mit der Basis 152 des Anschlusses angebracht sind, um den Druckkontakt mit dem positiven zentral angebrachten Anschluß 144 der Sammler sicherzustellen.

Das Gehäuse 6 des Ladegerätes kann gegossen oder auf irgendeine andere Weise hergestellt werden aus einem geeigneten plastischen Material, z. B. Polyolefin, Polyäthylen, Polypropylen, Copolymeren des Acrylnitrils. Butadien oder Styrol.

Die Formgebung der Kontaktfedern kann auch vertauscht werden, so daß die Kontaktfedern 12,14,16, 18 'tod 38 V-förmig und die entsprechenden gegenüberliegenden Kontaktfedern 36, 28, 30, 32 und 26 abgeflacht U-förmig ausgestaltet sein würden. Es wäre dann erforderlich, die Sammler in der umgekehrten Richtung in das Gerät einzuführen. Außerdem könnten die Vorwiderstände 20 und 22 zwischen die Kontaktfedern 28 und 32 und die Sammelschiene 24 in Serie geschaltet werden. In dieser Ausführungsform würden die Widerstände so funktionieren, wie im Zusammenhang mit dem Aufladen von Sammlern der Größe AA erläutert wurde.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ladegerät für Batterien elektrischer Kleinsammler von drei nach ihren Abmessungen und Spannungen verschiedenen Typen (AA oder Coder DX bestehend aus einem Gehäuse und einer Bodenplatte mit Ladeschaltung, die über ein Netzteil mit Transformator und Gleichrichter sowie Vorwiderständen mit einer Stromquelle verbindbar ist, bei dem das Gehäuse Auflagen zum unverwechsel- _!0 baren Einlegen der Sammler und Kontaktfedern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bodenplatte (8) des Gehäuses (6) parallel zu dessen Längsachse zwei Auflagen (88, 98) zur Aufnahme je zwei hintereinanderliegender Sammler (90, 100) des Typ AA parallel zu diesen in Gehäusemitte eine Auflage (114) zur Aufnahme zweier hintereinanderliegender Sammler (116) des Typs Cund quer zur Längsachse des Gehäuses zwei parallel zueinanderliegende Auflagen (126, 138) zur AufBiJime je eines Sammlers (128,140) des Typs D