Ladegerät
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Wiederäufladung
von Ladezellen am Wechselstromnetz, umfassend ein mit Netzsteckern versehenes Gehäuse,
in welchem sich eine Leuchtanzeige mit einer Glimmlampe zusammen mit einem Gleichrichter
befindet.- Derartige Ladegeräte sind hauptsächlich in Gebrauch, um Kleinladezellen
zu versorgen. Bei bekannten Geräten dieser Art werden in der Regel Mehrweggleichrichter
benutzt, an die hintereinander angeordnete, zu ladende Ladezellen angeschlossen
werden. Dabei ist es zumeist notwendig, etwa nicht besetzte Ladestellen zu überbrücken,
um überhaupt einen Ladevorgang zu erhalten. Die in den bekannten Geräten enthaltene
Glimmlampe zeigt jeweils nur an ob das -Gerät in Betrieb ist. Erfindungsgemäss sind
die vorgenannten Nachteile bei einem Gerät zur Wiederaufladung von Ladezellen dadurch
beseitigt, dass bei Ausbildung für die gleichzeitige Aufladung von zwei Ladezellen
jede-der beiden Elektroden der Glimmlampe hinter einem Fenster liegt, das in die
Aussenwand des Gehäuses eingebracht ist, wobei die Glimmlampe einerseits mit dem
einen Kontakt des Netzsteckers und-andererseits überzwei Einweggleichrichter mit
den beiden. einen Polen der Ladestellen verbunden ist, deren andere Pole eine Verbindung
mit dem zweiten Kontakt des Netzsteckers haben und die Gleichrichter einander entgegengesetzt
gepolt sind. Bei dem vorgenannten Aufbau können die Ladestellen unabhängig voneinander
benutzt werden öder unbenutzt bleiben, ohne dass eine Störung s des anderen Ladekreises
eintritt bzw. eigne Überbrückung der unbenutzt bleibenden Stelle notwendig-ist.
Ausserdem ist die Zahl der notwendigen
zusätzlichen Schaltelemente
kleiner. Diese Elemente brauchen nämlich nur einmal für beide Ladekreise ausgelegt
zu werden. Man braucht zur Ladeanzeige nur eine Glimmlampe. Dies kann etwa so erfolgen,
dass wenigstens eine der beiden Netzanschlussleitungen eine Gabelung aufweist und
die Glimmlampe zwischen dem Netzanschluss und einer Gabelung liegt. Diese Anordnung
hat bei einem Gerät mit zwei Ladestellen und bei Verwendung einer Glimmlampe mit
zwei genügend weit voneinander entfernten Elektroden den weiteren Vorteil, dass
für das Laden an jeder der Ladestellen nur an einer der beiden Elektroden ein Leuchten
auftritt, die damit eine Anzeige für die Besetzung der betreffenden Stelle darstellt.
Dies.;beruht darauf, dass der Strom für jede Ladestelle wegen der einander entgegengesetzt
gepolten Gleichrichter von einer anderen Halbwelle hervorgerufen wird. In Reihe
mit der Glimmlampe kann noch ein Widerstand geschaltet sein, der den Strom, der
durch die Glimmlampe fliesst, auf den für die Lampe vorgeschriebenen Wert begrenzt.
Um einen für den Betrieb der Glimmlampe günstigen Spannungsabfall zu erhalten, kann
die Glimmstrecke zusammen mit einem etwa vorhandenen Begrenzungswiderstand noch
mittels eines zu diesen Elementen parallelgeschalteten Widerstandes überbrückt sein.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung enthalten beide Anschlussleitungen je
eine Gabelung, wobei die eine Leitung vor der Gabelung die Glimmlampe mit Begrenzungs-
und Überbrückungswiderstand und die andere einen Widerstand enthält. Zür Kleinladezellen,
die insbesondere für Hörgeräte in Verwendung sind, und die bei einer Spannung von
1,3 Volt eine Kapazität von 20 mAn haben, ergibt sich z.B. ein Aufbau, der eine
Glimmlampe mit einer Zündspannung
von 90 V und einen Maximalstrom von 0,5 mA enthält die in Reihe
mit
einem Widerstand von 68 k_2 lie t und zusammen mit diesem
mittels eines
weiteren Widerstandes von 27k 35 überbrückt ist. Der zweite
Wider-
stand sollte dann ebenfalls einen Wert von 27 k5? haben.
Die Gleich-
richter können dabei etwa Siliziumdioden sein, deren Leistungsfähigkeit und Charakteristik
für die verwendete Spannung und den nötigen Strom geeignet sind. Es können aber
auch Glimmlampen und Widerstände anderer Werte verwendet werden, wenn man berücksichtigt,
dass sie von der zu-Lässigen Ladestromstärke vier Ladezellen und von der Zündspannung
der cilirrimlampe sowie der Netzspannung abhängig sind.
Nachfolgend
werden weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung im Zusammenhang mit den in
der Zeichnung dargestellten, wegen ihres einfachen Aufbaus bevorzugten Ausführungsbeispielen
behandelt. In der Fig. 1 ist das Prinzip eines Ladegerätes für zwei Kleinladezellen,
wie sie als Stromquelle für Hörgeräte benutzt werden, schematisch dargestellt, bei
welchem gemäss der Erfindung einander entgegengesetzt gerichtete Einweggleichrichter
benutzt sind und in den Fig. 2 und 3 teilweise aufgebrochen in Draufsicht und längsgeschnitten
in Seitenansicht nach II - II die Darstellung einer beispielsweisen Anordnung der
Teile des Gerätes nach Fig. 1 in einem Gehäuse, in welches die Ladezellen mittels
eines als Schublade ausgebildeten Schiebers eingebracht werden können, der in Fig.
2 eingeschoben und in Fig. 3 herausgezogen gezeichnet ist. Bei dem in Fig. 1 .dargestellten
Gerät führen von den als Steckkontakte 1 und 2 ausgebildeten Netzanschlüssen die
Leitungen 3 und 4 zu den Gabelungen 5 und 6. Die Lgitung 3 enthält dabei die Glimmlampe
7 mit dem ihr vorgeschalteten Begrenzungswiderstand B. Die Lampe ist zusammen mit
dem Widerstand 8 mittels des weiteren Widerstandes 9 überbrückt. In der Leitung
4 befindet sich der Widerstand 10. Die Leitung 4 ist von der Gabelung 6 aus einerseits
über das Leitungsstück 11 mit der Feder 19, dem negativen Ladekontakt der Ladestelle
13, ebenso wie über die Leitung 14 mit dem Kontakt 20, dem positiven Ladekontakt
der Ladestelle 16 verbunden. Die beiden Verzweigungsleitungen 17 und 18, die von
der Gabelung 5 der Leitung 3 ausgehen, enthalten vor der Feder 15, dem negativen
Kontakt der Ladestelle 16, sowie vor dem Kontakt 12, dem positiven Ladekontakt der
Ladestelle 13.j$ einen Einweggleichrichter 21 bzw. 22. Dabei ist beim Gleichrichter
21 die Anode der Ladestelle 16 und beim Gleichrichter 22, die dep Kathode der Ladestelle
13 zugewandt.
Die in den Ladestellen 13 und 16 eingesetzten Ladezellen
23, 24 weisen bei einer Spannung von 1,3 V eine Kapazität von 20 mAh auf. Als ;Schaltelemente,
die für solche Zellen und eine Nennwechselspannung von 220 V brauchbar sind, enthält
das dargestellte Gerät: 1. eine Glimmlampe 7 mit einer Zündspannung von maximal
90 V und einen Strom von maximal 0,5 mA, 2. einen Begrenzungswiderstand 8 von 68
K
3. Widerstände 9 und 10 von je 27k
sowie 4. als Gleichrichter 21 und 22 Silizium-Universaldioden mit folgenden, bei
250C gültigen Grenzdaten: Sperr- und Spitzenspannung von 350 V, Durehlasstrom von
200 mA, sowie einem Spitzenstrom von 300 mA bei einer Sperrschichttemperatur von
1500C, einer Umgebungstemperatur von -55 bis 1250C und eine#Verlustleistung (Tu
= 4500 250 mW, sowie einem Wärmewiderstand von kleiner als 0;4 grd/mW. Bei der in
den Pig. 2 und 3 dargestellten Ausgestaltung der Erfindung sind die Bauelemente,
nämlich die Glimmlampe 7, die Widerstände 8 bis 10, sowie die Gleichrichter 21 und
22 in dem Gehäuse 25 untergebracht. Sie sind an einer grossen Fläche, der aus lmm
starkem Epoxyd-Hartgewebe bestehenden Platine 26 befestigt. Zum gefahrlosen und
sicheren Transport der Ladezellen 23, 24 ist der entlang der anderen grossen Fläche
der Platine 26 geführte Schieber 27 benutzt. Dieser Schieber 27 enthält als Ladezellenhalterung
28 und 29 (Fig. 3) nebeneinanderliegende Ausschnitte, in welche die Ladezellen
23, 24 eingesetzt und dann zwischen die Kontakte 12, 19 bzw. 15, 20 geschoben werden
können. Die Halterungen 28 und 29 sind dabei den Konturen der Ladezellen 23, 24
so angepasst, dass diese nur polrichtig eingelegt werden können. Die als Federn
an dem dem Schieber 27 abgewandten Ende der Platine 26 angenieteten Ladekontakte
15 und 19 weisen Kontaktstellen auf, die in einem der Dicke der Ladezellen 23, 24
angepassten Abstand vor den als verkupferte, mit Rhodium belegten Flächen ausgebildeten
Gegenkontakten 12 und 20 liegen. Beim Einbringen der Zellen wird der Sahbber 27
von seiner in Fig. 3 dargestellten,
sowie in Fig. 2 strichpunktiert
eingezeichneten Stellung in die in der Fig. 2 ausgezogen dargestellte Stellung gebracht.
Zum Herausnehmen der Ladezellen 23, 24 wird der Schieber 27 wieder in die in Dig.
3 dargestellte Stellung herausgezogen. An der Schmalseite des Gerätes, die derjenigen
gegenüberliegt, die mit dem Schieber 27 versehen ist, sind die Steckerstifte 31
und 33 angebracht. Diese tragen an ihren Enden die Kontakte 1 und z. Bei Nichtbenutzung
sind die Stecker 31 und 33 durch die Kappe 30 (Fig. 2) abgedeckt. Die Kappe ist
mittels röhrenförmiger Halterungen, die auf die Steckerstifte 31, 33 geschoben werden,
am Gehäuse 25 abnehmbar befestigt. Die deig Stecker 31 zugeordnete Halterung ist
in den Fig. 2 und 3 aufgeschnitten dargestellt und mit 32 bezeichnet. Auch für den
Stecker 33 ist in der Kappe 30 eine entsprechende Halterung vorgesehen. Die Kontakte
1 und 2 sind als Kappen aus Metall in üblicher Weise an den freien Enden der aus
dem elektrisch isolierenden Kunststoff des Gehäuses 25, nämlich Polystyrol,bestehenden
Stecker 31 und 33 angebracht. Von den Kontakten 1 und 2 führen im Innern der Stecker
31 und 33 Leitungen zu den Bauelementen des Gerätes. Bei dem mittels der im Fuss
34 des als Stecker ausgebildeten Gehäuses 25 eingegossenen Steckerstifte 31 und
33 an eine Netzsteckdose angeschlossenen Gerät erfolgt die Ladung der in@die Halterung
29 eingelegten Ladezelle 24 über den Widerstand 9, den Gleichrichter 21 und den
Widerstand 10, diejenige der Ladezelle 23 über den Widerstand 10, den Gleichrichter
22 und den Widerstand 9 mit konstantem Strom. Zur Ladekontrolle ist die Glimmlampe
7 vorgesehen. Befindet sich keine Zelle in den Halterungen 28 und 29, so entsteht
am Widerstand 9 kein Spannungsabfall, so dass die Glimmlampe 7 dunkel bleibt. Wird
eine Zelle 24 mittels des Schiebers 27 in die Ladestelle 16 gebracht, so fliesst
der für diese Stelle vorgesehene Ladestrom von etwa 2 mA. Am Widerstand 9 entsteht
dabei ein Spannungsabfall, der die Glimmlampe 7 zündet. Da der Gleichrichter 21
nur eine Durchgangsrichtung aufweist, tritt dabei immer nur eine Halbwelle, d.h.
ein pulsierender Gleichstrom auf,
so dass die Glimmlampe 7 nur an
der Elektrode 35 aufleuchtet. Wird auch die Ladestelle 13 durch Einlegen der Ladezelle
23 besetzt, so tr-*@tt auch die zweite der ersten entgegengesetzte Halbwelle am
Widerstand 9 in Erscheinung. Dann wird aber auch an der Elektrode 36 eine Glimmentladung
sichtbar. Die Glimmlampe 7 ist dabei vor den fensterartigen Durchbrechungen 37,
38 der Wand des Gehäuses 25 gelagert. Wegen der getrennten Fenster kann so das Glimmen
der beiden Elektroden 35, 36 unterschieden werden. Ausserdem stimmt die örtliche
Lage der beiden Elektroden 35 und 36 mit der Lage der Ladestellen 13, 16 im Schieber
27 in ihrer Zuordnung gegenüber dem Gehäuse 25 überein. Man kann also schon von
aussen sehen, welche der Ladestellen 13, 16 des geschlossenen Gerätes in Betrieb
ist, ohne dass der Ladevorgang unterbrochen zu werden braucht. Charger The invention relates to a device for recharging charging cells on the alternating current network, comprising a housing provided with mains plugs in which there is an illuminated display with a glow lamp together with a rectifier. Chargers of this type are mainly used to supply small charging cells. In known devices of this type, as a rule, multi-wave rectifiers are used to which load cells to be charged, which are arranged one behind the other, are connected. It is usually necessary to bridge unoccupied charging points in order to get a charging process at all. The glow lamp contained in the known devices only shows whether the device is in operation. According to the invention, the aforementioned disadvantages in a device for recharging charging cells are eliminated in that, when designed for the simultaneous charging of two charging cells, each of the two electrodes of the glow lamp is located behind a window that is made in the outer wall of the housing, with the glow lamp on the one hand with one contact of the mains plug and - on the other hand, via two half-wave rectifiers with the two. One pole of the charging points is connected, the other poles of which are connected to the second contact of the mains plug and the rectifiers are polarized opposite to one another. With the aforementioned structure, the charging points can be used independently of one another or can remain unused without a disturbance s occurring in the other charging circuit or a separate bridging of the unused location being necessary. In addition, the number of additional switching elements required is smaller. This is because these elements only need to be designed once for both charging circuits. You only need a glow lamp to display the charge. This can be done in such a way that at least one of the two mains connection lines has a fork and the glow lamp lies between the mains connection and a fork. In the case of a device with two charging points and when using a glow lamp with two electrodes that are sufficiently far apart, this arrangement has the further advantage that only one of the two electrodes lights up for charging at each of the charging points, which thus indicates the occupancy of the relevant body. This. A resistor can also be connected in series with the glow lamp, which limits the current flowing through the glow lamp to the value prescribed for the lamp. In order to obtain a voltage drop that is favorable for the operation of the glow lamp, the glow path, together with any limiting resistor that may be present, can also be bridged by means of a resistor connected in parallel with these elements. In a further embodiment of the invention, the two connection lines each contain a fork, with one line in front of the fork containing the glow lamp with limiting and bridging resistor and the other containing a resistor. For small load cells, which are used in particular for hearing aids and which have a capacity of 20 mAn at a voltage of 1.3 volts, the result is, for example, a structure that has a glow lamp with an ignition voltage of 90 V and a maximum current of 0.5 mA contains the in series with
a resistance of 68 k_2 and together with this by means of a
further resistance of 27k 35 is bridged. The second contradiction
should then also have a value of 27 k5? to have. The same-
rectifiers can be silicon diodes, for example, whose performance and characteristics are suitable for the voltage and current required. However, glow lamps and resistors of other values can also be used, if one takes into account that they are dependent on the permissible charging current strength of four charging cells and on the ignition voltage of the cilirrim lamp and the mains voltage. In the following, further details and advantages of the invention are dealt with in connection with the exemplary embodiments shown in the drawing, which are preferred because of their simple structure. In Fig. 1, the principle of a charger for two small charging cells, as they are used as a power source for hearing aids, is shown schematically, in which, according to the invention, oppositely directed half-wave rectifiers are used and in Figs Longitudinal section in side view according to II - II the representation of an exemplary arrangement of the parts of the device according to FIG. 1 in a housing, into which the loading cells can be introduced by means of a slide designed as a drawer, which is pushed in in FIG. 2 and pulled out in FIG is drawn. In the device shown in Fig. 1. The lines 3 and 4 lead from the mains connections designed as plug contacts 1 and 2 to the forks 5 and 6. The line 3 contains the glow lamp 7 with the limiting resistor B connected upstream of it. The lamp is combined bridged with the resistor 8 by means of the further resistor 9. In the line 4 is the resistor 10. The line 4 is from the fork 6 on the one hand via the line piece 11 with the spring 19, the negative charging contact of the charging point 13, as well as over the line 14 to the contact 20, the positive charging contact the loading point 16 connected. The two branch lines 17 and 18, which start from the fork 5 of the line 3, contain a half-wave rectifier 21 or a half-wave rectifier in front of the spring 15, the negative contact of the charging point 16, and in front of the contact 12, the positive charging contact of the charging point 13. 22. In this case, the anode of the charging point 16 in the rectifier 21 and the dep cathode of the charging point 13 in the rectifier 22 faces. The charging cells 23, 24 used in the charging points 13 and 16 have a capacity of 20 mAh at a voltage of 1.3 V. The device shown contains: 1. a glow lamp 7 with an ignition voltage of 90 V maximum and a current of 0.5 mA maximum, 2. a limiting resistor 8 of 68 K 3. Resistors 9 and 10 of 27k each and 4. as rectifiers 21 and 22 silicon universal diodes with the following limit data valid at 250C: reverse and peak voltage of 350 V, continuous gas current of 200 mA, and a peak current of 300 mA at a junction temperature of 1500C, an ambient temperature of -55 to 1250C and a # power loss (Tu = 4500 250 mW, as well as a thermal resistance of less than 0; 4 degrees / mW. In the embodiment of the invention shown in Figures 2 and 3, the components, namely the glow lamp 7, the resistors 8 to 10, as well as the rectifiers 21 and 22 are accommodated in the housing 25. They are attached to a large area of the circuit board consisting of 1 mm thick epoxy hard fabric 26. For safe and safe transport of the loading cells 23, 24, the one along the other large Slide 27 guided on the surface of the plate 26. This slide 27 contains cutouts lying next to one another as load cell holder 28 and 29 (FIG. 3) , into which the load cells 23, 24 ei nset and then can be pushed between the contacts 12, 19 or 15, 20. The brackets 28 and 29 are adapted to the contours of the loading cells 23, 24 so that they can only be inserted with the correct polarity. The charging contacts 15 and 19 riveted as springs to the end of the circuit board 26 facing away from the slide 27 have contact points that are at a distance adapted to the thickness of the charging cells 23, 24 in front of the mating contacts 12 and 20, which are designed as copper-plated surfaces covered with rhodium. When the cells are introduced, the Sahbber 27 is moved from its position shown in FIG. 3 and shown in phantom in FIG. 2 into the position shown in solid lines in FIG. To remove the loading cells 23, 24, the slide 27 is returned to the position shown in Dig. 3 position shown pulled out. On the narrow side of the device, which is opposite that which is provided with the slide 27, the connector pins 31 and 33 are attached. These wear at their ends the contacts 1 and z. When not in use, the plugs 31 and 33 are covered by the cap 30 (FIG. 2). The cap is detachably attached to the housing 25 by means of tubular holders which are pushed onto the connector pins 31, 33. The holder assigned to the connector 31 is shown cut open in FIGS. 2 and 3 and denoted by 32. A corresponding holder is also provided in the cap 30 for the plug 33. The contacts 1 and 2 are attached as caps made of metal in the usual way to the free ends of the plugs 31 and 33 made of the electrically insulating plastic of the housing 25, namely polystyrene. From the contacts 1 and 2 inside the plugs 31 and 33 leads to the components of the device. When the device is connected to a mains socket by means of the plug pins 31 and 33 cast in the base 34 of the housing 25, the charging cell 24 inserted in the holder 29 is charged via the resistor 9, the rectifier 21 and the resistor 10, that of the Charge cell 23 via resistor 10, rectifier 22 and resistor 9 with constant current. The glow lamp 7 is provided for charging control. If there is no cell in the holders 28 and 29, there is no voltage drop across the resistor 9, so that the glow lamp 7 remains dark. If a cell 24 is brought into the charging point 16 by means of the slide 27, the charging current of approximately 2 mA provided for this point flows. A voltage drop occurs at the resistor 9, which ignites the glow lamp 7. Since the rectifier 21 has only one direction of passage, only one half-wave, ie a pulsating direct current, occurs, so that the glow lamp 7 lights up only at the electrode 35. If the charging point 13 is also occupied by inserting the charging cell 23, the second of the first opposite half-wave at the resistor 9 also appears. Then, however, a glow discharge is also visible at the electrode 36. The glow lamp 7 is mounted in front of the window-like openings 37, 38 in the wall of the housing 25. Because of the separate windows, the glowing of the two electrodes 35, 36 can be distinguished. In addition, the local position of the two electrodes 35 and 36 corresponds to the position of the loading points 13, 16 in the slide 27 in their assignment with respect to the housing 25. So you can already see from the outside which of the charging points 13, 16 of the closed device is in operation without the charging process having to be interrupted.