<Desc/Clms Page number 1>
Lichtelektrische Uhr Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung in der Ausgestaltung von lichtelektrisch betriebenen Uhren. Die bisher bekanntgewordenen lichtelektrischen Uhren haben den Nachteil einer verhältnismässig grossen Ausgestaltung des Uhrwerkgehäuses, weil auf diesem eine Anzahl lichtempfindlicher Zellen angeordnet werden soll.
In neuerer Zeit sind nun lichtempfindliche Zellen bekanntgeworden, die einen wesentlich höheren Wirkungsgrad aufweisen als dies bisher bei den sogenannten Selenzellen der Fall gewesen ist. Die heute verfügbaren Siliziumzellen weisen teilweise einen Wirkungsgrad bis zu 15 ö auf.
Mit Rücksicht auf den wesentlich höheren Wirkungsgrad könnte also die effektiv notwendige Fläche an lichtempfindlichen Zellen bedeutend verringert werden. Es hat sich aber nun gezeigt, dass die Siliziumzellen die eigenartige Eigenschaft besitzen, erst bei höherer Lichtstärke eine entsprechende Ausbeute zu gewährleisten. Bei den normal in Räumen üblichen Beleuchtungsstärken können also die Siliziumzellen überhaupt nicht voll wirksam werden.
Es wäre nun an sich möglich, die Ladung eines innerhalb der Uhr angebrachten Kleinakkumulators, vorzugsweise auf Nickelkadmium-Basis, nicht nur durch die Lichteinstrahlung am Aufstellungsort der Uhr erfolgen zu lassen, sondern die Uhr von Zeit zu Zeit einer intensiven Beleuchtung durch das direkte Tages- oder Sonnenlicht auszusetzen, was jedoch wiederum mit gewissen Nachteilen verbunden ist, welche insbesondere in einer zu starken Erwärmung zu erblicken sind.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wird nun, erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die die Lichtenergie in elektrische Energie umwandelnden lichtelektrischen Zellen, zusammen mit dem Energiespeicher und sonstigen Bauelementen, eine Baueinheit bilden, welche ge- sondert aus der Uhr entnommen und in einer direkten Bestrahlung durch direktes Tages- oder Sonnenlicht unterworfen werden kann, wobei jedoch die Photozellen auch im eingebauten Zustand der Bestrahlung durch diffuses Tageslicht oder Kunstlicht unterworfen sind.
So könnte also eine die Siliziumzellen und den Akkumulator nebst zugehörigen, sonstigen elektrischen Bauelementen enthaltende Baueinheit lösbar in der Uhr angeordnet sein.
Hierdurch ist der grosse Vorteil gegeben, dass die wirksame Fläche der photoelektrischen Zellen bedeutend verringert werden kann, wodurch auch die gesamten Ausmasse einer solchen Uhr stark verringert werden können.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert: Fig. 1a zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Uhr, während Fig. 1b eine perspektivische Ansicht der als gesondert aus der Uhr entnehmbaren Baueinheit wiedergibt. In einem Gehäuse 1 ist das Uhrwerk mit dem Zifferblatt 2 und den Zeigern 3 angeordnet. Neben dem Zifferblatt ist nun die Baueinheit 4 angebracht, welche die lichtelektrischen Zellen 5 nebst dem nicht näher dargestellten Kleinakkumulator und den eventuell sonstigen zugehörenden elektrischen Bauelementen enthält.
Diese gesamte Baueinheit kann sehr vorteilhaft an das Gehäuse-Ganze angefügt werden und lässt sich entsprechend formschön ausgestalten. Im Hinblick auf den hohen Wirkungsgrad der Siliziumzellen ist es möglich, über den Zellen eine Abdeckung 6 vorzusehen und so die Photozellen völlig zu verdecken. Dies ist insofern wichtig, als es im allgemeinen nur sehr schwer gelingt, das Aussehen der Photozellen, wenn diese nicht abgedeckt sind, harmonisch mit der Gehäusegestaltung zu verbinden.
<Desc/Clms Page number 2>
Die Baueinheit 4 der Uhr lässt sich nun durch beispielsweises Lösen einer Schraube oder eines Rändels 7 von dem Gehäuse 1 abtrennen und herausnehmen.
Die Baueinheit 4 kann so allein für sich dem direkten Sonnenlicht oder dem Tageslicht ausgesetzt werden, was mit Rücksicht auf den hohen Wirkungsgrad der Photozellen nur wenige Stunden ein- oder zweimal während eines Jahres erfordert. Die Anordnung kann so getroffen werden, dass mit dem Lösen der Baueinheit 4 aus dem Uhrgehäuse gleichzeitig Kontaktlamellen 8 von ebensolchen Gegenstücken im Gehäuse 1 abgetrennt werden und dadurch beim Herausnehmen der Baueinheit 4 eine Trennung der elektrischen Verbindung zwischen dem Gehäuse 1 und der Baueinheit 4 ermöglichen, ohne dass besondere Anschlüsse hierbei durch Entschrauben und dergleichen gelöst werden müssten.
Vorteilhafterweise wird die Anordnung so getroffen, dass die Baueinheit 4 bzw. die Photozellen 5 auch während des Betriebes der Uhr innerhalb eines Raumes, dem hierbei noch einfallenden Tageslicht ausgesetzt wird, um durch die geringen noch erhaltenen Ströme wenigstens die Ladeerhaltung des Kleinakkumulators ganz oder teilweise zu gewährleisten.
Die Darstellung nach Fig. 1 stellt nur eine beispielsweise Ausführungsform dar. Es sind grundsätzlich eine grosse Zahl anderer Ausführungsformen möglich. Der wesentliche Vorteil der Trennung der Ladeeinheit von dem übrigen Teil der Uhr liegt darin, dass durch diese Trennung eine starke Erwärmung und damit schädliche Auswirkung auf das Uhrwerk während des Ladevorganges durch stark einfallendes Sonnenlicht ver- hindert wird. Grundsätzlich wäre es möglich, bei einer anderen Ausführungsform das höchst empfindliche Uhrwerk leicht lösbar innerhalb des Gehäuses anzuordnen und während des Ladevorgangs das Uhrwerk für die Zeit der Ladung herauszunehmen, um es danach wieder einzusetzen.
Dies hat jedoch den Nachteil, dass das Uhrwerk während der Ladezeit nicht zur Zeitanzeige benutzt werden kann.
Vorteilhafterweise wird die Ausgestaltung des Gehäuses nun so vorgenommen, dass die Entnahme der Ladeeinheit 4 in der äusseren Erscheinung der Uhr gar nicht bemerkt werden kann. Dies könnte beispielsweise so bewerkstelligt werden, dass in der Fig. 1 die Ladeeinheit 4 nicht seitlich, sondern nach hinten oder nach unten herausgenommen werden kann und die Abdeckung 6 fest mit dem Gehäuse 1 verbunden ist.
Hierdurch ergäbe sich die Möglichkeit, die Uhr auch nach Entnahme der Baueinheit 4 an ihrem alten Platz weiter zu verwenden, während die Ladeeinheit oder Baueinheit 4 beispielsweise in der Nähe des Fensters für einige Stunden dem direkten Einfall des Sonnen- oder Tageslichtes ausgesetzt wird, um eine rasche Rufladung des Kleinakkumulators zu bewirken. Während der Zeit der Ladung wird der Betrieb der Uhr entweder durch die mechanische Gangreserve (Federaufzug) aufrechterhalten oder aber es ist ein weiterer zusätzlicher kleiner Akkumulator vorgesehen, der für die Zeit der Entnahme der Ladeeinrichtung 4 den Betrieb der Uhr aufrechterhält.
Dieser kleine Akkumulator könnte von dem Hauptumlader der Baueinheit 4 nach dem Wiedereinsetzen der Ladeeinheit 4 wieder aufgeladen und auf einem stationären Ladezustand gehalten werden. Eine weitere Möglichkeit läge darin, an Stelle des kleinen zweiten Akkumulators einen entsprechend bemessenen und isolierten Kondensator zu verwenden, dessen Kapa- zität es gestattet, den Uhrenantrieb für die Zeit der Entnahme der Ladeeinheit 4 aufrechtzuerhalten.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung bei Verzicht auf einen galvanoelektrischen Speicher läge darin, dass Aufzugsmotor und Zellen 5 zusammen mit eventuell sonstigen elektrischen Bauelementen zu einer Baueinheit vereinigt werden, wobei gleichzeitig der mechanische Gangreservespeicher in der Ladeeinheit 4 untergebracht ist. Bei der Einstrahlung direkten Tageslichtes auf die Baueinheit 4 nach der Entfernung derselben aus der Uhr wird durch den laufenden Motor die Gangreserve, die für längere Zeit bemessen ist, aufgeladen.
Beim Einführen der Baueinheit 4 in das Gehäuse 1 wird der mechanische Gangreservespeicher wieder mit dem Uhrwerk gekuppelt und bewirkt für die nunmehr folgende Zeitdauer bis zur nächsten Aufladung den Antrieb des Uhrwerkes. Es sind Mittel und Einrichtungen vorgesehen, die verhindern, dass beim Herausnehmen der Ladeeinheit 4 ein Ablauf des eventuell noch gespannten Gangreservespeichers eintritt. Ebenso sind Mittel und Wege vorgesehen, die bewirken, dass durch ledigliches Einstecken oder Einführen der Baueinheit 4 in das Uhrengehäuse 1 eine korrekte Kupplung des Gangreservespeichers mit dem Uhrwerk bewirkt wird.
Vorteilhafterweise ist des weiteren die Anordnung so getroffen, dass das Uhrwerk zusammen mit einem kleinen Gangreservespeicher mechanischer Art eine geschlossene Baueinheit für sich darstellt, wohingegen die Baueinheit 4 einen weiteren mechanischen Gangreserve- speicher grösserer Kapazität beinhaltet, von welchem aus mechanische Einrichtungen rhythmisch bzw. inter- mittierend ein Aufzug des kleineren Ganges des Reservespeichers innerhalb der Uhr bewirkt wird.
So könnte beispielsweise ein derartiges Uhrwerk mit einem empfindlichen Kleinschlagwerk ausgerüstet werden, wobei die Betätigung des vorzugsweise Glockenschlages dazu ausgenützt wird, um einen Ausgleich der Gangreserve von dem Hauptspeicher innerhalb der Baueinheit 4 auf den Nebenspeicher des Uhrwerkes zu bewirken.
Vorteilhafterweise werden im Uhrwerk oder in der Baueinheit 4 Mittel vorgesehen, welche es erlauben, den jeweiligen Ladezustand entweder des mechanischen Speichers oder des elektrochemischen Speichers festzustellen. Im allgemeinen wird ein Aufmerksamkeits- zeichen genügen, das dann in Wirkung tritt, wenn die Ladung des Speichers mechanisch oder elektrochemischer Art ein Mindestmass unterschritten hat. Diese Mittel können bei einer mechanischen Gangspeichereinrichtung beispielsweise darin bestehen, dass differentielle mechanische Glieder vorgesehen sind, die das Verhältnis Aufzugszustand zum abgelaufenen Zustand zum Ausdruck bringen und die Abgabe eines vorzugsweise optischen Aufmerksamkeitszeichens ermöglichen.
Bei chemischen Gangreservespeichern werden vorteil- hafterweise Einrichtungen verwendet, die in Abhängigkeit der Drehzahl des Aufzugsmotors arbeiten und bei Unterschreitung einer bestimmten Mindestdrehzahl eine vorzugsweise optische Markierung auslösen. Des weiteren kann auch der Auslauf des abgeschalteten Motors als Mass für den Ladezustand bzw. das Mass für das Entladungsende des Akkumulators herangezogen werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Ladezustandsmarkie- rung bestünde darin, dass mit einem kleinen Messin- strument der bei dem Aufzug des Uhrwerkes dem elektrischen Speicher entnommene Strom gemessen wird
<Desc/Clms Page number 3>
und nach Beendigung des Aufzuges der Zeigeraufschlag gesperrt wird. Jeweils vorn Auslösen bzw. Einschalten des Motors wird der Zeiger freigegeben, um sich nach dem neu entnommenen Strom zu orientieren, worauf er nach Beendigung des Aufzuges wieder in der einmal eingenommenen Stellung festgehalten wird und so eine fortlaufende Markierung des Ladezustandes ermöglicht.