Durch Photozellen gespeiste Uhr
Die Uhr nach dem Hauptpatent mit aus einer ersten Photozellenbatterie gespeistem Aufzugsmotor und mit aus einer zweiten Photozellenbatterie über eine durch Photozellen gesteuerte Schaltung gespeistem Richtmotor zur Schwenkung der ersten Photozellenbatterie in die Richtung des stärksten Lichteinfalls, in welcher die erwähnte Schaltung als Stromwendeschaltung ausgebildet ist, über welche die ganze zweite Photozellenbatterie mit dem Richtmotor verbunden ist, gewährleistet dank ihrem zuverlässigen und empfindlichen Richtsystem unter normalen Umständen die Schaffung und Aufrechterhaltung einer genügenden Aufzugsreserve und damit einen zuverlässigen Gang der Uhr.
Es kann jedoch in der Praxis vorkommen, dass die Uhr während längerer Zeit im Dunkeln steht, beispielsweise wenn während Ferienabwesenheit die Fensterläden oder Rolläden des Zimmers, in welchem sich die Uhr befindet, geschlossen werden. Unter diesen Umständen ist es ohne weiteres möglich, dass die Aufzugsreserve vollständig erschöpft wird und die Uhr stehenbleibt. Das bringt den grossen Nachteil mit sich, dass die Uhr nicht sofort in Betrieb genommen werden kann, wenn sich die Lichtverhältnisse wieder normalisieren, weil überhaupt keine Gangreserve mehr vorhanden ist und somit das Uhrwerk gar nicht anläuft. Es dauert auch eine gewisse Zeit, bis auch bei günstigsten Lichtverhältnissen eine genügende Aufzugsresene geschaffen ist, um einen zuverlässigen Gang des Uhrwerks zu gewährleisten.
Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, diesen Nachteil zu beheben. Die erfindungsgemässe Uhr weist ein Differential, dessen Stellung der Aufzugsreserve entspricht, und eine vom Differential im Bereiche eines unteren Grenzwerts der Aufzugsreserve steuerbare Bremsvorrichtung für das Uhrwerk auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Differential und der Bremsvorrichtung Bewegungsspiel vorhanden ist und dass Mittel zum willkürlichen, von der Aufzugsreserve unabhängigen Ausrücken der Bremsvorrichtung vorgesehen sind. Das Uhrwerk wird somit beim Erreichen eines unteren Grenzwerts der Aufzugsreserve, bei welchem jedoch der normale Gang des Uhrwerks gewährleistet ist, angehalten, so dass diese Aufzugsreserve bestehenbleibt, bis die Uhr bewusst wieder in Gang gesetzt wird.
Die Uhr kann in diesem Falle sofort in Betrieb genommen werden, sobald wieder normale Beleuchtungsverhältnisse eintreten. Die Bremsvorrichtung kann dabei so ausgebildet sein, dass sie bei ihrem Ausschalten die Unruh des Uhrwerks anstösst, um das Anlaufen des Uhrwerks bei der verhältnismässig niedrigen Gangreserve zu erleichtern.
Es ist zwar bei einem Uhrwerk ohne Differential bekannt, beim Erreichen eines unteren Grenzwertes der Aufzugsreserve die Unruh stillzusetzen und bei erneutem Ansteigen der Gangreserve freizugeben. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Lösung besteht darin, dass ein Richten der stehengebliebenen Uhr nicht sogleich möglich ist, wenn sie noch nicht angelaufen ist.
Man muss vielmehr zuwarten, bis die Gangreserve wieder genügend angestiegen. und das Uhrwerk bereits wieder angelaufen ist. Bei einer Uhr gemäss Hauptpatent, bei welcher die Gangreserve auch im günstigsten Falle nur langsam ansteigt, wenn die Ursachen ihres Rückgangs auf den unteren Grenzwert behoben sind, erlaubt dagegen die willkürliche Aufhebung der Bremswirkung jederzeit die sofortige Inbetriebnahme mit richtiger Zeitanzeige.
Es ist auch bekannt, beim Erreichen eines oberen Grenzwertes der Gangreserve einen Aufzugsmotor auszuschalten. Diese Massnahme kann vorzugsweise mit der erfindungsgemässen Lösung kombiniert werden, um unnötige Beanspruchung des Aufzugsmotors zu vermeiden. Hierbei ist es bekannt, unter Federwirkung in bestimmte Einschalt- und Ausschaltstellungen springende Schalthebel zu verwenden. Ein ähnlicher Mechanismus kann vorzugsweise zur Betätigung der Bremsvorrichtung der erfindungsgemässen Uhr verwendet werden, um ein eindeutiges Ein- und Ausrücken der Bremse zu erzielen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Photozellenbatterie 17 ist mit dem Aufzugsmotor 24 über einen Mikroschalter 50 verbunden, welcher normalerweise geschlossen ist, so dass der Aufzugsmotor 24 beim Überschreiten einer bestimmten minimalen Beleuchtungsstärke läuft und die Feder des Uhrwerks aufzieht. Das Aufzugsgetriebe ist schematisch durch Räder 51 und 52 angedeutet. Über ein ebenfalls schematisch dargestelltes Räderwerk 53 bis 55 treibt die Feder ein schematisch dargestelltes Uhrwerk 56 an, von welchem nur die Unruh 57 dargestellt ist.
Die Aufzugsbewegung und Ablaufbewegung wird in bekannter Weise durch ein nichtdargestelltes Differential auf eine Scheibe 58 und einen Arm 59 übertragen.
Ein Betätigungsstift 60 des Mikroschalters 50 befindet sich in der Bahn des Arms 59. In die Scheibe 58 ist ein Stift 61 eingelassen. Er ist zum Eingreifen in eine Gabel 62 eines zweiarmigen bistabilen Kipphebels 63 bestimmt, welcher Kipphebel durch eine Feder 64 belastet ist und aus einer Totpunktlage in zwei entgegengesetzte stabile Endlagen umkippt. Der äussere Arm des Hebels 63 greift wiederum in eine Gabel 65 eines zweiarmigen Hebels 66, dessen von der Gabel 65 abliegender Arm 66 sich im Bereiche der Unruh 57 befindet.
Das obenerwähnte Differential ist so ausgebildet, dass sich die Scheibe 58 und der Arm 59 bei abnehmender Aufzugsreserve im Uhrzeigersinn und bei zunehmender Aufzugsreserve im Gegenuhrzeigersinn bewegen. Die Anordnung ist in einer Stellung gezeichnet, in welcher ein unterer Grenzwert der Aufzugsreserve erreicht ist, nämlich ein Wert von ungefähr 4, bezogen auf einen Maximalwert von 10. Diese Tatsache ist in der Figur dadurch dargestellt, dass der Arm 59 ungefähr auf den Wert 4 einer die Aufzugsreserve anzeigenden Skala weist. Durch den Stift 61 ist in diesem Falle der Hebel 63 in die dargestellte stabile Lage verschwenkt worden, in welcher er den Hebel 66 in einer Lage hält, für welche das eine Ende dieses Hebels am Rand der Unruh 54 anliegt und damit die Unruh festhält.
Damit ist das Uhrwerk stillgesetzt und eine weitere Abnahme der Aufzugsreserve ist unmöglich, auch wenn der Aufzugsmotor 24 ständig stillsteht, weil die auf die Photozellenbatterie 17 auftreffende Lichtstärke nicht genügt. Der Mechanismus verbleibt somit in der dargestellten Lage, bis wieder genügend Licht zur Verfügung steht und der Aufzugsmotor 24 anläuft. Damit beginnt die Aufzugsreserve zuzunehmen, d. h. die Scheibe 58 mit dem Arm 59 und dem Stift 61 beginnt sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Dabei nimmt der Stift 61 den Hebel 63 im Uhrzeigersinn mit.
Nach einem gewissen Bewegungsablauf in diesem Sinne durchschreitet der Hebel 63 seine Totpunktlage und kippt dann unter der Wirkung der Feder 64 in eine entgegengesetzte Lage um, in welcher sein rechter Arm gegen den unteren Schenkel der Gabel 65 anschlägt und damit den Hebel 66 aus der dargestellten Lage im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. Damit wird das gegen den Kranz der Unruh 57 anliegende Hebelende tangential zur Unruh weggeschoben, wodurch gleichzeitig der Unruh ein Antriebsstoss erteilt und der Hebel aus dem Bereich der Unruh entfernt wird. Die dabei erreichte Endstellung beider Hebel 63 und 66 wird bestimmt durch einen Anschlagsstift 67 für den Hebel 63. Dank der stets noch vorhandenen minimalen Aufzugsreserve läuft das Uhrwerk zuverlässig und genau weiter.
Bei normalen Beleuchtungsverhältnissen wird nun die Aufzugsreserve wieder zunehmen, bis der Arm 59 in die Stellung 10 gelangt, in welcher er auf den Betätigungsstift 60 des Mikroschalters 50 auftrifft und den Motor 24 ausschaltet. Die Aufzugsreserve wird somit geregelt zwischen einem maximalen Wert und einem für den sicheren Lauf des Uhrwerks genügenden Minimalwert. Wenn die Aufzugsreserve je wieder diesen Minimalwert erreicht, läuft der Stift 61 in die Gabel 62 ein und bewirkt ein Umkippen des Hebels 63 in die dargestellte Lage und damit die Sperrung des Uhrwerks.
Ein gewisser Nachteil besteht hierbei noch darin, dass bei Wiederherstellung normaler Beleuchtungsverhältnisse die Freigabe der Unruh bzw. das Anlaufen der Uhr nicht sofort erfolgt, sondern bei normaler Beleuchtung erst nach ungefähr einer Stunde, wenn die Aufzugsreserve bereits wieder genügend angestiegen ist.
Dank des Bewegungsspiels zwischen Differential und Bremsvorrichtung ist eine willkürliche Wiedereinschaltung des Uhrwerks möglich, so dass die Uhr nach Wiederherstellung der normalen Verhältnisse sogleich in Gang gesetzt und gerichtet werden kann. Zu diesem Zweck könnte es genügen, die Hebel 63 und 66 durch einen Ausrückmechanismus etwas aus der dargestellten Bremsstellung auszurücken. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die in der Figur in punktierten Linien dargestellte Vorrichtung vorhanden, bei welcher das nicht dargestellte Differential die Scheibe 58 über eine Nabe 68 antreibt. In eine Rastvertiefung 69 dieser Nabe greift ein Raststift 70 ein, welcher mittels einer Blattfeder 71 an einem Bolzen 72 der Scheibe 58 verankert ist.
Wenn der Raststift 70 in der dargestellten Weise in die Rastvertiefung 69 eingreift, besteht eine genügend starre Kupplung zwischen der Nabe 68 und der Scheibe 58 zur Ubertragung der erforderlichen Kräfte zur Betätigung des Hebels 63 und des Mikroschalters 50.
Durch äussere Krafteinwirkung kann jedoch die Rast ausgelöst werden. Es ist somit möglich, die Scheibe 58 willkürlich aus der dargestellten Lage im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, wobei der Raststift 70 die Vertiefung 69 verlässt, um eine willkürliche Entsperrung des Uhrwerks zu bewirken, d. h. den Hebel 63 in die andere Endlage umzuschalten. Wenn nun nach Wiederherstellung der normalen Beleuchtungsverhältnisse die Aufzugsreserve zunimmt, wird vorderhand über das Differential nur die Nabe 68 gedreht. Wenn hierbei die Rastvertiefung 69 den von Hand im Gegenuhrzeigersinn gedrehten Raststift 70 erreicht, rastet dieser Stift wieder ein, womit die Nabe 68 und die Scheibe 58 wieder in der vorgeschrilebenen gegenseitigen Stellung gekuppelt sind und zusammen weiter im Sinne zunehmender Aufzugsreserve gedreht werden.