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Elektrische Uhr mit durch Photoelemente intermittierend aufladbarer,
das Zeitlaufwerk antreibender Batterie Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische
Uhr, deren Zeitlaufwerk durch eine Batterie stromgespeist wird und bei welcher Lichtelemente
zur intermittierenden Aufladung der Batterie vorgesehen sind.
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Bei den bekannten Uhren dieser Art sind die Photoelemente an einer
normalerweise wenigstens zeitweise dem Licht zugewandten Seite der Uhr angeordnet,
vorzugsweise also auf dem Zifferblatt. Eine derartige Anordnung bringt erhebliche
Nachteile mit sich, da die Bestrahlung mit Licht außerordentlich unterschiedlich
ist, wodurch der Ladezustand der Batterie starken Schwankungen unterworfen wird,
was sich wenigstens bei spannungsabhängigen Antriebssystemen ungünstig auf die Ganggenauigkeit
der Uhr auswirken, bei Federaufzugssystemen gegebenenfalls zu Betriebsstörungen
führen kann. Außerdem müssen Vorrichtungen vorgesehen sein, welche verhindern, daß
bei sehr geringer oder fehlender Beleuchtung die Batterie über die Photoelemente
entladen wird. Es ist bekannt, zu diesem Zwecke einen Gleichrichter vorzusehen,
welcher von dem von den Photoelementen gelieferten Strom in Durchlaßrichtung durchflossen
wird. Ein solcher Gleichrichter ist verhältnismäßig kostspielig und bei Kleinuhren
wertvollen Raum beanspruchend.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Uhr zu
schaffen, bei welcher diese Nachteile vermieden sind. Erfindungsgemäß sind bei Uhren
der eingangs genannten Gattung die Photozellen derart vorgesehen, daß sie im Normalgebrauch
praktisch unbelichtet bleiben, und es sind Sicherheitsvorrichtungen gegen einen
Rückstrom von der Batterie zu den Photoelementen derart vorgesehen, daß bei einer
Ortsveränderung der Uhr oder von Teilen derselben, z. B. von Abdeckeinrichtungen,
nicht nur die Photoelemente dem Licht ausgesetzt werden, sondern auch die Sicherheitsvorrichtungen
in einen anderen Arbeitszustand versetzt werden. Auf diese Weise kann der Ladezustand
der Batterie ständig kontrolliert werden, und es kann die zur Ladung der Batterie
erforderliche Lageänderung der Uhr oder von Teilen derselben gleichzeitig ausgenutzt
werden, eine Sicherheitsvorrichtung zu beeinflussen, die in diesem Falle sehr einfach
und raumsparend ausgeführt sein kann. Beispielsweise kann die Sicherheitsvorrichtung
aus einem gewöhnlichen und wegen der relativ seltenen Beanspruchung einfach zu fertigenden
mechanischen Kontakt bestehen.
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Es sind bereits Uhren bekannt, bei denen die Photoelemente selbst
oder das Licht auf sie lenkende optische Systeme verstellbar angeordnet sind, hier
zu dem Zweck, eine Richtung zum Licht auf das durchschnittliche Maximum zu bewirken.
Zwar sind einzelne dieser bekannten Verstellvorrichtungen so gebaut, daß man die
Uhren oder optischen Systeme auch in eine Stellung ohne Belichtung bringen könnte.
Hieran ist aber bei diesen bekannten Vorschlägen ebensowenig gedacht wie an die
funktionelle Verbindung der Kontaktvorrichtungen mit etwaigen Sicherheitsvorrichtungen
gegen Rückstrom.
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Es ist ferner bereits eine Federuhr bekannt, deren Aufzug normalerweise
durch einen unmittelbar von den Photoelementen gespeisten Magneten erfolgt, wobei
ferner als Reserve eine intermittierend durch die Photoelemente aufladbare Batterie
vorgesehen ist. Bei dieser Uhr ist ein Stromunterbrecher vorgesehen, welcher bei
vollständig gespannter Feder die Photoelemente von dem elektrischen Aufzug abschaltet
und auf die zu ladende Batterie umschaltet. Abgesehen davon, daß dieser Unterbrecher
von der Aufzugsfeder betätigt wird, dient er auch nicht zur Verhinderung eines Rückstromes
durch die Photoelemente, ferner ist eine weitere Vorrichtung zur Umschaltung von
Element-Speisung auf Batterie-Speisung, z. B. ebenfalls abhängig etwa vom Ausbleiben
eines Aufzugsvorganges, erforderlich. Ein solches System ist also viel komplizierter
als die bekannten »Dauerladesysteme«.
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Die Erfindung ist an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Von den Figuren zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Armbanduhr
mit durch einen Sprungdeckel abgedeckten Lichtelementen und einen Sicherheitskontakt
gegen Rückstrom, Fig. 2 und 3 eine Schreibtischuhr, und zwar den Sockel der Uhr
von unten gesehen und in Seitenansicht, Fig. 4 und 5 einen Reisewecker von der Seite
gesehen und in Draufsicht bei aufgeklapptem Etui, Fig. 6 und 7 von der Vorderseite-
und der Rückseite gesehen eine Kordeluhr, Fig. 8 einen Reisewecker in Schrankform.
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In den Fig. 2 bis 8 sind die -Sicherheitsvorrichtungen gegen Rückstrom
nicht mit eingezeichnet; auch hier ist, wie bei der Beschreibung der Einzelheiten
teilweise ausdrücklich vermerkt, die Ortsveränderung der Uhr oder von Teilen derselben
zum Zwecke der Lichtbestrahlung der Elemente mit einer Sicherheitsvorrichtung analog
der Fig. 1, auch wenn kein »Sprungdeckel« vorgesehen ist, in funktionelle Wirkverbindung
gebracht, wobei man natürlich nicht eng an einen »mechanischen« Kontakt gebunden
ist.
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Die in den Figuren verwendeten Bezugszeichen haben die folgende Bedeutung:
13, 23, 33, 43 bzw. 53 sind die Lichtelemente, und zwar handelt es sich im allgemeinen
um vier in Serie geschaltete Lichtelemente. Die Lichtelemente sind vorzugsweise
np-Dioden oder npn-Transistoren. In Anbetracht des derzeitigen Entwicklungsstandes
kommen in erster Linie Photodioden in Frage. Die Lichtelemente befinden sich auf
einer Grundplatte angeordnet, die z. B. mittels Kontaktstiften, welche zugleich
den Stromanschluß zu der nicht dargestellten Batterie bewirken können, an dem Uhrwerk
befestigt ist.
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Die Lichtelemente 13 nach Fig. 1 sind in transparentem Kunststoff
11 eingebettet. Die Kunststoffplatte 11 bildet die Rückseite der Armbanduhr und
ist in einen Metallring eingesprengt. Das Einbetten der Lichtelemente 13 in die
transparente Kunststoffplatte 11 kann entweder im Wege des Einspritzens oder Einpressens
erfolgen, die Elemente können auch nachträglich in entsprechende Vertiefungen der
Platte eingebettet werden.
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In Fig. 1 ist die Kunststoffplatte 11, in welche die Lichtelemente
13 eingebettet sind, in den Gehäusering der Uhr eingesprengt und befindet
sich unter einem Sprungdeckel 16. Der Sprungdeckel 16 kann durch Drücken
auf einen Knopf 17 geöffnet werden. Beim Öffnen schließt der Sprungdeckel.
16 selbst den Kontakt 18; auf diese Weise ist der Ladestromkreis der Batterie
von den Lichtelementen 13 geöffnet, so daß ein Rückstrom von der Batterie durch
die nicht belichteien Lichtelemente nicht erfolgen kann. 15 ist das auf der Vorderseite
der Uhr angeordnete Uhrglas.
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Bei der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform ist eine Mehrzahl
Lichtelemente an der Unterseite des Sockels 22 der als Tischuhr ausgebildeten Uhr
21 vorgesehen. Um das Aufladen der Batterie zu bewirken, wird die Uhr umgelegt und
der Lichtbestrahlung ausgesetzt.
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In Fig. 4 und 5 sind die Lichtelemente 33 an der Innenseite der beiden
Etuihalbteile 34 und 35 der als Reiseetuiwecker ausgebildeten Uhr angeordnet. Die
Uhr selber ist mit 31 bezeichnet. Die elektrische Verbindung der Lichtelemente 33
mit der im Innern der Uhr 31 vorgesehenen Batterie kann über dünne flexible Kabel
erfolgen. Die Belichtung zwecks Rufladung der Batterie erfolgt, wenn die beiden
Etuihalbteile vollständig auseinandergeklappt sind, wie dies Fig. 5 zeigt. Wie im
Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, kann ein Kontakt an dem Scharnier 36 vorgesehen
sein, welcher den Ladestromkreis der Uhr nur dann schließt, wenn die beiden Etuihälften
vollständig auseinandergeklappt sind.
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Bei der in Fig. 6 und 7 dargestellten Kordeluhr sind die Lichtelemente
43 ebenfalls an der Rückseite der Uhr vorgesehen. Zum Aufladen der Uhr kann
entweder die Uhr, wie dies Fig. 7 zeigt, an ihrer Aufhängung umgekehrt werden; es
kann auch die Uhr von der Wand abgenommen werden und für die erforderliche Zeit
unter eine Tischlampe zwecks Bestrahlung gelegt werden.
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Bei der in Fig. 8 dargestellten schrankförmig ausgebildeten Uhr sind
die Lichtelemente an den Innenflächen der aufklappbaren Schranktüren 54 vorgesehen.
Die dargestellte Uhr ist eine Weckuhr, und es ist auch hier die Anordnung so ausgebildet,
daß der Ladestromkreis nur bei geöffneten Schranktüren 54 geschlossen ist.