DE1269232B - Durch einen Gleichstrommotor angetriebenes Geraet, insbesondere Rasierapparat - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H 02 j

Deutsche Kl.: 21c-51/03

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1269 232
P 12 69 232.9-32
22. Januar 1963
30. Mai 1968

Die Erfindung betrifft ein durch einen Gleichstrommotor angetriebenes Gerät, insbesondere einen Rasierapparat, mit einer aufladbaren Batterie, einem Gleichstrom abgebenden Ladegerät, das mit einer Wechselstromquelle verbindbar ist, einem Schalter mit drei Schaltstellungen, durch den der Gleichstrommotor entweder mit der Batterie oder mit dem Ladegerät verbunden werden kann, und einem Widerstand, über den der vom Ladegerät zur Batterie fließende Ladestrom auf einen bestimmten Wert begrenzt wird.

Bei einem bekannten derartigen Gerät sind ein Strombegrenzungswiderstand, mit dessen Hilfe ein Akkumulator über mehrere Stunden mit kleinen Stromstärken aufgeladen werden kann, und ein Umschalter mit drei Stellungen vorgesehen, der von Ladegerät, Motor und Akkumulator jeweils nur zwei Elemente unter Abtrennung des dritten zu verbinden vermag.

Der Nachteil dieses Geräts liegt in der Kompliziertheit des Schalters, der immer eine Stellung, in welcher der Strombegrenzungswiderstand zwischen Ladegerät und Akkumulator liegt, sowie eine zweite Stellung, in der diese Verbindung unterbrochen ist, aufweisen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen, betriebssicheren Schalter mit dem Strombegrenzungswiderstand derart zu kombinieren, daß Ladegerät und Batterie nicht völlig getrennt zu werden brauchen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schalter zwei feste Kontaktstücke und ein mit dem Motor verbundenes bewegliches Schaltstück aufweist, das zwei Schließstellungen und eine Offenstellung einnehmen kann, und daß die beiden festen Kontaktstücke des Schalters mit dem Ladegerät bzw. der Batterie und untereinander über den den Ladestrom begrenzenden Widerstand verbunden sind, so daß der Motor von dem Ladegerät gespeist und nur über den Strombegrenzungswiderstand mit der Batterie elektrisch verbunden ist, wenn der Schalter seine erste Schließstellung eingenommen hat, und mit der Batterie verbunden ist, wenn sich der Schalter in seiner zweiten Schließstellung befindet.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil liegt in der Vereinfachung des Gerätes, da der Strombegrenzungswiderstand den Motor von der Batterie elektrisch teilisoliert, wenn dieser mit dem Ladegerät verbunden ist.

Vorzugsweise weist das Ladegerät einen Transformator und mindestens einen Gleichrichter auf. Der Gleichrichter kann als Vollweggleichrichter ausgebil-Durch einen Gleichstrommotor angetriebenes
Gerät, insbesondere Rasierapparat

Anmelder:

Sperry Rand Corporation, New York, N. Y.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. D. Jander

und Dr.-Ing. M. Böning, Patentanwälte,

1000 Berlin 33, Hüttenweg 15

Als Erfinder benannt:

Robert James Tolmie, Bridgeport, Conn.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 29. Januar 1962 (169 685)

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det sein, und die Sekundärwicklung des Transformators kann eine Mittelanzapfung haben.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes liegt ein zusätzlicher Widerstand in Serie mit der Primärwicklung des Transformators, wobei ein Ende dieses Widerstandes mit dem beweglichen Schaltstück des Schalters und das andere Ende mit einem festen Kontaktstück des Schalters verbunden ist.

Die Zeichnung zeigt in den F i g. 1 und 2 beispielhaft und schematisch eine erste und zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung. Die Figuren zeigen deutlich, daß infolge des unlösbar zwischen dem Ladegerät und der Batterie liegenden Strombegrenzungswiderstandes der Schaltkreis ausgesprochen einfach, in seinen Dimensionen klein ist und ein geringes Gewicht aufweist.
Die Erfindung wird an Hand eines elektrischen Trockenrasierers beschrieben, der entweder von einer in ihm befindlichen aufladbaren Batterie oder einer äußeren Wechselstromquelle gespeist wird. Nichts-

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destoweniger kann die Erfindung natürlich auch in so daß die Batterie B gegenüber dem Ausgang des ähnlichen elektrischen Vorrichtungen Anwendung Gleichrichters RE und dem Rotor MR elektrisch finden, ohne daß der Rahmen der Erfindung ver- teilisoliert ist.

lassen würde. Soll die Batterie B durch die Wechselstromquelle

In der F i g. 1 ist mit TR ein Transformator be- 5 aufgeladen werden, wird der Handschalter KS in zeichnet, der eine Primärwicklung TRP und eine seine Offenstellung II gebracht, in der der Rotor MR Sekundärwicklung TRS aufweist. Die Primärwicklung sowohl von dem Gleichrichter RE als auch von der TRP kann an eine nicht dargestellte Wechselstrom- Batterie B getrennt ist. Der Widerstand R bildet nun quelle, z. B. eine übliche Steckdose in einer Wohnung, einen Strombegrenzungswiderstand, der in Reihe mit angeschlossen werden. Die Sekundärwicklung TRS io der Batterie B liegt und den Ladestrom für die Batteist mit ihren beiden Enden und mit einem Mittel- rie B auf einen bestimmten Sicherheitswert begrenzt, abgriff an einen Vollweggleichrichter RE angeschlos- so daß die Batterie beliebig lange auf diese Weise sen, so daß auf diese Weise die Wechselspannung auf geladen werden kann, ohne daß die Einrichtung daeine relativ geringe und ungefährliche Spannung her- durch gefährdet würde.

abgesetzt und gleichgerichtet wird. Der Ausgang 15 Wenn der Rasierapparat SA mit dem Ladegerät dieser Teile ist mit den Kontakten 13 und 14 ver- PP verbunden und der Handschalter KS in unbeabbunden, an die die Leiter 10 und 11 des Rasier- sichtiger Weise in die Position I gebracht worden ist, apparates angeschlossen sind. Vorzugsweise bilden so ist der Rotor MR direkt mit der Batterie B und der Transformator TR und der Gleichrichter RE ein über den Widerstand R mit dem Ausgang des Gleich-Ladegerät und sind in einem Gehäuse, getrennt von 20 richters RE verbunden. Der Widerstand R ist jedoch dem eigentlichen Rasierapparat &4, untergebracht. so groß, daß die an dem Rotor MR liegende, von Das Ladegerät PP und der Rasierapparat SA sind dem Ladegerät PP stammende Spannung einen verüber die Kontakte 13,14 miteinander verbunden, die nachlässigbar kleinen Wert hat, so daß er durch die als Stecker und Buchsen ausgebildet sein können und äußere Stromquelle nicht angetrieben wird. Der vorzugsweise nicht symmetrisch aufgebaut sind. Auf 25 Rotor MR wird vielmehr durch die Batterie B in nordiese Weise ist gewährleistet, daß die Spannung an maler Weise betätigt.

dem Rasierapparat SA in richtiger Polarität angelegt In der F i g. 2 ist eine Vorrichtung, die durch einen

ist. Der Stecker ist über eine flexible Doppelleitung Elektromotor angetrieben wird, insbesondere ein mit dem Rasierapparat SA verbunden und wirkt mit Trockenrasierapparat dargestellt, welche mehr Strom einer Buchse zusammen, die an dem Ladegerät sitzt. 30 verbraucht als der Rasierapparat der F i g. 1. Für MR bezeichnet den Rotor eines Gleichstrom- einen solchen Apparat größerer Leistung ist es zweckmotors des Rasierapparates SA und PMF den zu- mäßig, eine Steuervorrichtung vorzusehen, welche gehörigen Permanentmagneten. Mit B ist eine auf- einen größeren gleichgerichteten Strom liefert, wenn ladbare Batterie relativ geringer Spannung bezeich- der Rasierapparat von der äußeren Stromquelle genet, durch die der Motor gespeist werden kann. KS 35 speist wird, und welche automatisch die Größe des ist ein dreipoliger, von Hand zu betätigender Schalter, Gleichstroms, der die Batterie auflädt, auf einen Wert über den der Rotor MR entweder mit den Leitungen reduziert, der eine beliebig lange Ladezeit ermöglicht, 10,11 oder mit der Batterie B verbunden werden ohne daß das Gerät zerstört würde. Ferner ist es kann, so daß er jeweils in einer bestimmten Richtung zweckmäßig, wenn eine solche Vorrichtung ein Ladeangetrieben wird. R bezeichnet einen strombegren- 40 gerät kleiner Ausmaße und geringen Gewichts aufzenden und somit teilisolierenden Widerstand be- weist, das überdies einfach und zweckmäßig ausstimmter Größe, der fest mit dem Pluspol der Batte- gebildet ist und bei dem eine übermäßige, das Gerät rie B und dem Leiter 10 verbunden ist. nicht zerstörende Erwärmung nicht auftreten kann.

Zunächst sei angenommen, daß der Rasierapparat Das Ladegerät FP ist ähnlich demjenigen der

5^4 von der Batterie B betrieben werden soll. Dazu 45 F i g. 1 ausgebildet, jedoch weist es einen Widerstand wird der Rasierapparat SA zweckmäßigerweise von RA auf, der in Serie mit der Primärwicklung TRP dem Ladegerät PP an den Kontakten 13,14 getrennt, des Transformators TR liegt, wobei der Verbindungsund der Schalter KS wird anschließend in seine Posi- punkt P zwischen dem Widerstand RA und der Prition I gebracht. Dann ist der Rotor MR direkt mit märwicklung TRP direkt mit dem Mittelabgriff der der Batterie B verbunden und wird in einen bestimm- 50 Sekundärwicklung TRS verbunden ist. Das andere ten Drehumlauf gebracht. Ende des Widerstandes RA ist direkt mit dem Aus-

Soll der Rasierapparat SA durch eine unabhängige gang 15 des Ladegerätes PP verbunden. Letzteres ist Wechselstromquelle angetrieben werden, so wird er zweckmäßigerweise mit einer nicht symmetrischen über die Kontakte 13,14 mit dem Ladegerät PP ver- Buchsenaufnahme ausgerüstet, die für drei entsprebunden. Dann wird letzteres an die Wechselstrom- 55 chende Stecker 13,14,15 vorgesehen ist, welche über quelle angeschlossen. Anschließend wird der Schal- ein flexibles Kabel mit dem Rasierapparat SA verter KS in die Position III gebracht, in der der Rotor bunden sind, das aus drei Leitern 10,11 und 17 be- MR direkt mit dem Ausgang des Gleichrichters RE steht.

verbunden ist und auf diese Weise durch die Wechsel- Der positive Pol der Batterie B ist direkt mit dem

stromquelle gespeist wird. Bei dieser Schalterstel- 60 Leiter 10 und einem Ende des Rotors MR des Molung liegt der Rotor MR parallel zu dem Zweig, der tors verbunden. Der negative Pol der Batterie ist mit aus dem Widerstand R und der mit diesem in Reihe einem festen Kontakt eines Handschalters KS, der geschalteten Batterie B besteht. In Abhängigkeit von drei Stellungen aufweist, und über einen stromder Größe der Last, die der Motor des Rasierappa- begrenzenden und teilisolierenden Widerstand RB rates zu überwinden hat, wird die Batterie entweder 65 mit dem anderen festen Kontakt des Schalters KS geladen oder entladen. Der Widerstand R ist so groß, und dem Leiter 11 verbunden. Das andere Ende des daß er den Stromfluß in diesem Zweig auf einen ver- Rotors MR ist mit dem beweglichen Kontakt des nachlässigbaren und unbedeutenden Wert begrenzt, Schalters KS und dem Leiter 17 verbunden.

Wenn sich der Schalter KS in seiner Offenstellung II befindet und der Rasierapparat mit dem Ladegerät PP über die Kontakte 13,14,15 verbunden ist (s. Fig. 2), so wird ein gleichgerichteter Strom bestimmter Größe von dem Ladegerät PP an die Batterie B geliefert, so daß sich letztere auflädt. Der Ladekreis weist den Strombegrenzungswiderstand RB auf. Dieser Widerstand RB in dem Batterieladekreis und der Widerstand RA in dem Kreis der Primärwicklung TRP, in welcher der Widerstand RA den Strom durch die Wicklung TRP und damit den gleichgerichteten Strom des Gleichrichters RA begrenzt, sind so ausgebildet, daß sie den Ladestrom für die Batterie B auf einen bestimmten Sicherheitswert begrenzen, so daß diese ohne weiteres beliebig lange in dieser Weise aufgeladen werden kann. Der Widerstand RA ist überdies so ausgebildet, daß der durch die Primärwicklung TRP fließende Strom keine übermäßige Erwärmung des Transformators bewirken kann. ao

Befindet sich der Schalter KS in der Batterieladestellung II, ist also der Motorkreis offen, so befindet sich der Widerstand RA in einem Parallelzweig, welcher von dem positiven Pol der Batterie B über den Rotor MR, die Leitung 17, den Kontakt 15, den Widerstand RA und den Mittelabgriff der Sekundärwicklung TRS reicht. Der Widerstand RA hat einen solchen Wert, daß ein hinreichend großer Widerstand mit dem Rotor MR in Serie liegt, so daß der durch letzteren fließende Strom auf einen vernachlässigbar kleinen Wert reduziert wird und er nicht angetrieben wird.

Soll der Rasierapparat der F i g. 2 von einer äußeren Wechselstromquelle über das Ladegerät PP betrieben werden, so wird der Schalter KS in die Position III gebracht. Dann ist der Rotor MR direkt mit dem Ausgang des Gleichrichters RE verbunden, so daß er durch die äußere Stromquelle gespeist wird. Zugleich liegt der Widerstand RB in Reihe mit der Batterie B, wobei beide Glieder zusammen parallel zu dem Rotor MR liegen. Der Widerstand RB besitzt eine solche Größe, daß der Stromfluß durch diesen Kreis vernachlässigbar klein ist, die Batterie B ist also vom Rotor MR elektrisch teilisoliert.

Befindet sich der Schalter KS in der Position III, so wird außerdem ein Nebenschluß geringen Widerstandes parallel zum Widerstand RA in dem primären Wicklungskreis TRP des Transformators TR gebildet, so daß der Strom, der durch die Primärwicklung fließt, vergrößert wird und infolgedessen der gleichgerichtete Strom, der das Ladegerät PP verläßt, einen bestimmten Wert einnimmt, der geeignet ist, den Motor anzutreiben. Der Parallelkreis reicht von dem Verbindungspunkt P über den Kontakt 14, die Leitung 11, den Schalter KS, der sich in der Position III befindet, den Leiter 17, den Kontakt 15 und den Widerstand RA zurück zum Verbindungspunkt P.

Wenn der Rasierapparat SA der F i g. 2 von der Batterie B gespeist werden soll, wird das Ladegerät PP von der Wechselstromquelle und/oder der Rasierapparat SA von dem Ladegerät getrennt.

Wenn der Rasierapparat SA nicht mit dem Ladegerät PP verbunden ist, letzteres aber an der äußeren Wechselstromquelle liegt, so ist der Widerstand RA automatisch in den Kreis der Primärwicklung TRP eingeschaltet und reduziert den in diesen Kreis fließenden Strom auf eine Größe, die eine Verbindung zwischen dem Ladegerät PP und der Stromquelle ohne weiteres möglich macht, ohne daß eine gefährliche Erhitzung des Ladegerätes erfolgt. Außerdem reduziert der Widerstand RA den Strom, der in der Primärwicklung TRP beim Zusammenbrechen des Magnetfeldes der Sekundärwicklung TRS induziert wird, wenn der Rasierapparat SA von dem Ladegerät PP getrennt wird.

Wenn der Schalter £S in die Position I gebracht wird, so wird der Rotor MR direkt mit der Batterie verbunden und durch diese gespeist.

Befindet sich der Schalter KS in der Position I, in der der Motor von der Batterie B gespeist wird, und sollte der Rasierapparat SA in unbeabsichtigter Weise mit dem Ladegerät PP und dieses seinerseits mit der äußeren Wechselstromquelle verbunden bleiben, so ist der Widerstand RA automatisch in den Kreis der Primärwicklung TRP eingeschaltet und reduziert den gleichgerichteten Ausgangsstrom des Ladegerätes PP auf einen bestimmten Sicherheitswert, und der Widerstand RB liegt in Serie mit dem Kreis, der aus der Batterie B und dem parallelgeschalteten Rotor MR besteht, so daß er den Strom, der von dem Ladegerät kommt, auf einen vernachlässigbar kleinen Betrag reduziert.

Zusammenfassend ergibt sich aus F i g. 2, daß in der Position III des Schalters KS der Widerstand RA kurzgeschlossen ist, so daß die Leistung des Transformators TR vergrößert wird und damit der gleichgerichtete Strom, der von dem Ladegerät PP an den Rotor MR geliefert wird, auf einen hinreichenden, den Motor antreibenden Betrag erhöht wird. Soll die Batterie B geladen werden, so wird der Schalter KS in die Position II gebracht, in der der Rotor MR von dem Leiter 11 getrennt ist und der Widerstand RA in den Primärwicklungskreis TRP und der Widerstand RB in den Batterieladekreis eingeschaltet ist, so daß der gleichgerichtete Strom, mit dem die Batterie beaufschlagt wird, auf einen bestimmten Sicherheitswert reduziert wird, so daß die Batterie praktisch beliebig lange ohne Gefahr der Überhitzung des Ladegerätes PP in dieser Weise aufgeladen werden kann. Wenn der Motor des Rasierapparates durch die Batterie B betrieben werden soll, wird der Schalter KS in die Position I gebracht, in der der Rotor MR direkt mit der Batterie B verbunden ist. Sollte der Schalter KS in der Position I sein, während der Rasierapparat SA mit dem Ladegerät PP verbunden ist, so liegt auch der Widerstand RA in dem primären Wicklungskreis des Transformators, und der Widerstand RB liegt in Serie mit der Batterie B und dem Rotor MR, was zur Folge hat, daß der Strom, der vom Ladegerät PP zum Rasierapparat SA fließt, auf einen vernachlässigbar kleinen Wert begrenzt wird, der den Batteriebetrieb des Rasierapparates nicht beeinträchtigt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Durch einen Gleichstrommotor angetriebenes Gerät, insbesondere Rasierapparat, mit einer aufladbaren Batterie, einem Gleichstrom abgebenden Ladegerät, das mit einer Wechselstromquelle verbindbar ist, einem Schalter mit drei Schaltstellungen, durch den der Gleichstrommotor entweder mit der Batterie oder mit dem Ladegerät verbunden werden kann, und einem Widerstand, über den der vom Ladegerät zur Batterie fließende Ladestrom auf einen bestimmten Wert be-

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grenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (KS) zwei feste Kontaktstücke und ein mit dem Motor (MR) verbundenes bewegliches Schaltstück aufweist, das zwei Schließstellungen (I, III) und eine Offenstellung (II) einnehmen kann, und daß die beiden festen Kontaktstücke des Schalters mit dem Ladegerät (PP) bzw. der Batterie (B) und untereinander über den den Ladestrom begrenzenden Widerstand (R) verbunden sind, so daß der Motor (Mi?) von dem Ladegerät (PF) gespeist und nur über den Strombegrenzungswiderstand (R) mit der Batterie (B) elektrisch verbunden ist, wenn der Schalter (KS) seine erste Schließstellung (III) eingenommen hat, und mit der Batterie (B) verbunden ist, wenn sich der Schalter (KS) in seiner zweiten Schließstellung (I) befindet.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladegerät (PP) einen Transformator (TR) und mindestens einen Gleichrichter (RE) aufweist.

3, Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (RE) als Vollweggleichrichter ausgebildet ist und daß die Sekundärwicklung (TRS) des Transformators (TR) eine Mittelanzapfung hat.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Widerstand (i?^i) in Serie mit der Primärwicklung (TRP) des Transformators (TR) liegt, wobei ein Ende dieses Widerstandes (RA) mit dem beweglichen Schaltstück des Schalters (KS) und das andere Ende mit dem festen Kontaktstück für die Schließstellung (III) des Schalters (KS) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 721 858;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1 051163,
011 069;

österreichische Patentschrift Nr. 213 502;
französische Patentschrift Nr. 1146 973.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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