<Desc/Clms Page number 1>
Durch Photozellen gespeiste Uhr Die vorliegende Erfindung betrifft eine Uhr mit aus einer ersten Photozellenbatterie gespeistem Aufzugsmotor und mit aus einer zweiten Photozellen- batterie über eine durch Photozellen gesteuerte Schaltung gespeistem Richtmotor zur Schwenkung der ersten Photozellenbatterie in die Richtung des stärksten Lichteinfalls.
Solche Uhren sind in der Literatur bekannt, doch ist ihre Verwirklichung bisher auf erhebliche Schwierigkeiten gestossen, weil die verfügbaren photoelektrischen Energien bei angemessener Grösse der Photo- zellenbatterien und bei normaler Aufstellung der Uhr in Wohnräumen bei den gewählten Schaltungen und mechanischen Konstruktionen nicht ausreichen, um einerseits die Uhr zuverlässig aufzuziehen und damit eine genügende Gangreserve zu schaffen und ausserdem die ganze Uhr mit .samt den Photozellenbatterien in die Richtung des günstigsten Lichteinfalls zu schwenken. Es ist denn auch in der Literatur bestritten worden, dass eine derartige Lösung überhaupt gangbar wäre.
Es wurde bereits versucht, den Richt- motor über ein Mikrorelais zu speisen, welches seinerseits durch entgegengesetzt geschaltete Photozellen gesteuert wird, um,den Richtmotor an die eine oder andere Photozellenbatterie anzuschalten. In diesem Falle ist also immer höchstens eine Photozellenbatte- rie voll in Betrieb, um den Richtmotor zu betätigen, während eine zweite gleich grosse, diesem Motor zugeordnete Photozellenbatterie nicht mitbenützt wird.
Es hat sich jedoch in der Praxis als fast,ausgeschlossen erwiesen, ein Mikrorelais mit Steuerphotozellen praktischer Grösse genügend sicher steuern zu können, und ausserdem fällt die jeweils nur zur Hälfte ausgenützte, dem Richtmotor zugeordnete Photozel- lenbatterie untragbar gross aus.
Es ist Idas Ziel vorliegender Erfindung, eine Uhr der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche sowohl zur Steuerung der Schaltung als auch zum Antrieb der Motoren mit Photozellen tragbarer Grösse auszukommen und eine genügende Aufzugsreserve auch in verhältnismässig dunklen Räumen zu erzielen gestattet. Die Uhr gemäss vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, idass die erwähnte Schaltung als Stromwendeschaltung ausgebildet ist, über welche die ganze .zweite Photozellenbatterie mit dem Richtmotor verbunden ist.
Es wird damit die günstigste Ausnützung der Photozellenbatterie erzielt, womit die Uhr stets zuverlässig in die günstigste Lichtrichtung geschwenkt werden kann, ohne dass die Photo- zellenbatterien übermässige Grösse aufweisen müssten. Vorzugsweise ist eine kontaktlose elektronische Stromwendeschaltung, beispielsweise mit vier in Brücke geschalteten Transistoren vorhanden, welche durch Steuerphotozellen verhältnismässig geringer Oberfläche zuverlässig gesteuert wenden kann.
Die obenerwähnten Nachteile und die grosse Unzuverlässigkeit eines Mikrorelais fallen dabei weg.
Bei den Photozellenbatterien bekannter Uhren wurde auf .eine besondere, .den Gegebenheiten angepasste Schaltung der Photozellenbatterien nicht geachtet, sondern die Zellen wurden entweder in Serie oder parallel geschaltet. Es ist jedoch besonders dann von Bedeutung, auf ,eine günstige Schaltungsart zu achten, wenn die Photozellenbatterien je etwa halb- kreisförmig auf entgegengesetzten Seiten eines gemeinsamen Trägers angeordnet sind.
Es hat .sich als besonders günstig herausgestellt, wenn idie Photozellen- batterien mindestens zwei Paare von benachbarten, in Serie geschalteten Photozellen aufweisen, wobei alle Zellenpaare parallel geschaltet sind. Es ist mit dieser
<Desc/Clms Page number 2>
Schaltung möglich, sowohl örtliche hohe Beleuchtungsstärken als auch gleichmässig einfallende mittlere Beleuchtungsstärken voll auszunützen.
Die Massnahmen zur bestmöglichsten Ausnützung der verfügbaren photoelektrischen Energie müssen auch dadurch unterstützt werden, dass die Reibungsverluste so niedrig als möglich gehalten wenden. Zu diesem Zweck werden das Uhrengehäuse und die Photozellen, bzw. ihr Träger, vorzugsweise auf einem Lager schwenkbar angeordnet, welches eine einzige Kugel zur Aufnahme der Axiallast und eine besondere radiale Lagerung .aufweist. Es können dabei zwei axial versetzte Radiallager vorhanden sein und die Kugel kann einseitig auf .einer Hartmetallplatte aufliegen. Durch diese Anordnung können die Reibungsverluste äusserst gering gehalten wenden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Uhr :dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Photozellenbatterien und ihren Träger in Draufsicht.
Fig. 2 zeigt den Träger ;der Photozellenbatterien im Schnitt mit der Antriebsvorrichtung, dem Sockel der Uhr und einem Teil des Uhrengehäuses in Seitenansicht.
Fig. 3 zeigt das elektrische Schaltschema der Uhr, und Fig. 4 zeigt die Antriebsvorrichtung und Lagerung der Uhr im Schnitt.
Die dargestellte Uhr weist eine Sockelplatte 1 mit drei vertikal einstellbaren Füssen 2 auf. Auf der Platte 1 ist ein vertikaler Lagerzapfen 3 befestigt, um welchen eine Lagerbüchse 4 in später beschriebener Weise drehbar gelagert ist. Mit .der Lagerbüchse 4 ist die Nabe 5 eines tellerförmigen Kunststoffträgers 6 verbunden. Der Kunststoffträger 6 hat im wesentlichen die Form eines unten offenen, vierzehneckigen, flachen Pyramidenstumpfes, welcher oben und unten durch Metallplatten 7 bzw. 8 abgedeckt ist. Auf der Platte 7 ist mittels Stützen 9 ein tetraederförmiges Uhrengehäuse 10 mi drei dreieckigen Zifferblättern 11 angeordnet.
Der Träger 6 weist vierzehn ebene Auflageflächen 12 auf, längs deren Mitte eine flache Nut 13 verläuft. Am oberen Ende der Nut 13 ist der Träger 6 mit einer Durchbrechung 14 zur Durchführung der Anschlusskabel zu den auf den Flächen 12 liegenden Photozellen versehen. An den Kanten zwischen benachbarten Auflageflächen 12 ist eine Nut 15 vorgesehen, in welche ein Profilhalter 16 der in Fig. 1 dargestellten Querschnittsform aus Kunststoff eingesetzt und verleimt ist. Photozellen 17 sind in die zwischen den seitlichen Rippen der Halter 16 und den Auflageflächen 12 gebildeten Nuten eingesetzt.
Sie stützen sich unten gegen einen seitlich vorstehenden Rand 18 der Platte 8 und sind damit in eindeutiger Lage gesichert.
Wie Fig. 1 zeigt, sind zwei symmetrisch gegen- überliegende Gruppen von je sechs Photozellen 17 bzw. 17a vorhanden, die in später beschriebener Weise je eine Photozellenbatterie bilden. Die Photo- zellen 17 und 17a sind durch je eine :durchsichtige oder durchscheinende Platte 19 gedeckt und geschützt, welche in den zwischen den seitlichen Rippen der Halter 16 und auf dieselben aufgesetzten Metall- leisten 20 gehalten sind. Die Platten 19 stützen sich ebenfalls gegen den unteren Rand 18 der Platte B.
Auf zwei gegenüberliegenden, zwischen den Photozellenbatterien 17 bzw. 17a liegenden Auflageflächen 12 sind auf einer inneren Trägerplatte 21 aus Isoliermaterial je vier längliche, zur Umfangsrichtung des Trägers 6 parallel liegende Photozellen 22a bis 22d bzw. 23a bis 23d angeordnet. Die Photozellen 22 .und 23 sind ebenfalls je durch eine durchsichtige oder durchscheinende Platte 19 abgedeckt.
Wie Fig. 3 zeigt, sind die Photozellen 17 zu einer Photozellenbatterie zusammengeschaltet, wobei je zwei benachbarte Photozellen in Serie geschaltet sind und wobei die in Serie geschalteten Photozellenpaare parallel an einen Aufzugsmotor 24 angeschlossen sind. Der Aufzugsmotor 24 befindet sich im Uhrengehäuse 10 und ist mit der Photozellenbatterie 17 über Kabel verbunden, welche in den Stützen 9 untergebracht sind. Die Photozellen 17a sind in gleicher Weise wie die Photozellen 17 zu einer Zellenbatterie von je zwei in Serie geschalteten Zellen zusammengeschaltet.
Die Photozellenbatterie 17 ist an den Eingang einer vier Transistoren 25a bis 25d enthaltenden Brücke angeschlossen. Je zwei Photozellen 22 und 23 sind mit entgegengesetzter Polarität zusammengeschaltet. Die Verbindungsleitungen je zweier zusammengeschalteter Photozellen 22 und 23 sind mit der Basis .und dem Emitter eines zugeordneten Transistors 25 verbunden, wobei die Verbindungen an die diametral gegenüberliegenden Transistoren 25a und 25c unter sich gleich, aber mit entgegengesetzter Polarität wie die unter sich auch gleichen Verbindungen an die Transistoren 25b und 25d ,
erfolgen. Unter der Voraussetzung gleicher Spannungsdifferenzen an allen Photozellen 22 und 23 werden daher je zwei diametral gegenüberliegende Transistoren leitend und die zwei andern gegenüberliegenden Transistoren gesperrt. Dadurch wird der Stromfluss aus der Photozellenbatterie 17a, je nachdem die Photozellen 22 oder 23 stärker beleuchtet sind, in der einen oder anderen Richtung durch den in die Ausgangsdiagonale der Brücke geschalteten Richtmotor 26 fliessen.
Die eigentliche Antriebsvorrichtung mit dem Richtmotor 26 ist in Fig. 4 ausführlich dargestellt. Die Lagerung der Büchse 4 auf dem Lagerzapfen 3 ,erfolgt mittels zweier.axial versetzter Radiallager 27 und 28. Zur Aufnahme der Axiallast dient eine Kugel 29, welche auf einem in das obere Ende des Lagerzapfens 3 eingelassenen Hartmetallplättchen 30 aufliegt. Die Kugel 29 ist in einem zylindrischen Käfig 31 mit Spiel gehalten, welcher Käfig 31 in eine Bohrung .der Lagerbüchse 4 eingesetzt ist.
über einem Bund 32 des Lagerzapfens 3 ist ein Zahnrad 33 lose auf den Lagerzapfen aufgesetzt. Mittels einer Druckfeder 34 wird eine Friktions- scheibe 35 gegen das Zahnrad 33 gepresst, so ,dass
<Desc/Clms Page number 3>
dieses Zahnrad nur unter Überwindung einer bestimmten Reibung gegenüber dem Lagerzapfen 6 gedreht werden kann. Mit,dem Zahnrad 33 kämmt ein Zahnrad 36, welches in zwei mit dem Träger 6 verbundenen Platten 37 und 38 gelagert ist. Das Zahnrad 36 wird über zwei weitere in den Platten 37 und 38 bzw. im Flansch des Motors 26 gelagerte Triebe 39 und 40 vom Ritzel 41 des Motors 26 angetrieben.
Die Arbeitsweise der dargestellten Uhr ist wie folgt: Erfolgt der stärkste Lichteinfall von oben in Fig. 1, so wird die Photozellenbatterie 17 optimal beleuchtet und der Aufzugsmotor 24 wird das Uhrwerk rasch aufziehen. Die Photozellen 22 und 23 sind gleichmässig beleuchtet, so dass in den Verbindungsstromkreisen dieser Photozellen keine Spannungsdifferenzen auftreten.
Die Brücke mit den Transistoren 25 befindet sich daher im Gleichgewicht ,und der Richtmotor 26 ist stromlos. Ändert die Richtung des Lichteinfalls, so wird die eine Gruppe von Photozellen 22 oder 23 stärker beleuchtet als die andere, so dass in .den Verbindungsstromkreisen dieser Photozellen Spannungen in einer bestimmten Richtung auftreten, welche die Brücke mit den Transistoren 25 aus den obenerwähnten Gründen aus dem Gleichgewicht bringt.
Die Schaltung äst so ausgelegt, dass in diesem Fall der Richtmotor 26 in ,einer Richtung zu drehen beginnt, welche idie Photozellenbatterie 17 wieder symmetrisch zur Lichtrichtung zu stellen trachtet. Der Motor 26 treibt dabei über die Triebe 39 und 40 das Zahnrad 36 an, welches sich auf idem feststehenden Zahnrad 33 abwälzt und damit die Drehung des Trägers 6 .und des Uhrgehäuses 10 bewirkt.
Das Reibungsmoment zwischen dem Zahnrad 33 und der Scheibe 35 .ist dabei grösser als das Reibungsmoment im Lager, doch kann die Uhr von Hand beliebig gedreht werden, in welchem Falle das Zahnrad 33 zwischen der Scheibe 35 und dem Bund 32 gleitet.
Da die Photozellengruppen 22 und 23 bei Ruhestellung des Systems, d. h. bei Lichtrichtung von oben in Fig. 1, parallel zu dieser Lichtrichtung liegen, werden die den Photozellengruppen 22 und 23 benachbarten Leisten 20 einen Schatten werfen, welcher eine etwas ungleichmässige Beleuchtung ergibt. Durch die Anordnung länglicher Photozellen in Umfangrichtung des Trägers 6 bleibt Jedoch ein solcher Schatten ohne Wirkung, weil er auf alle Photozellen dieselbe Wirkung hat.
Können die Photozellen 22 und 23 so angeordnet werden, dass jede Möglichkeit solcher Schatten ausgeschlossen wird, so könnten säe auch in Richtung der Mantellinien auf dem pyrami- @denstumpfförmigen Träger angeordnet sein.
Wie bereits erwähnt, ist die Anordnung und Schaltung der Photozellenbatterien, insbesondere der normalerweise im Schatten liegenden Photozellenbat- terie 17a, von Bedeutung. Es ist wesentlich, dass diese Photozellenbatterie das verfügbare Licht in allen Fällen optimal ausnützt, um auch bei schwacher Beleuch- tung oder aber bei ausgeprägtem Schlagschatten von gebündeltem Licht noch genügend Energie zum Antrieb des Motors 26 liefern können.
Bei gebündeltem Licht und ausgesprochenem Schlagschatten wird bei .der dargestellten Anordnung mindestens noch die eine, den Steuerphotozellen 22 und 23 benachbarte Photozelle 17a genügend beleuchtet sein, um den Motor 26 anzutreiben. Diese Tatsache hängt einerseits damit zusammen, idass die Steuerphotozellen 22 und 23 und die ihnen benachbarten Photozellen der Photozellenbatterien 17 und 17a in Ebenen liegen, welche einen Winkel von nur 25 bis 26 bzw. 214 bis 215 einschliessen.
Auch bei etwa parallel zu den Ebnen der Steuerphotozellen 22 und 23 gerichtetem Licht werden daher mindestens die einen äussersten Zellen 17a von diesem Licht noch wesentlich beleuchtet.
Da die Photozellen der Batterien nicht alle, sondern nur paarweise in Serie geschaltet sind, wird die Leistung nur einer beleuchteten Zelle nicht wesentlich durch die Serieschaltung weiterer schwach beleuchteter Zellen abgeschwächt. Die Richtapparatur der Uhr arbeitet mit einem Totwinkel von ungefähr 20 , welcher also in ider Grössenordnung des Winkels zwischen der Ebene der Zellen 22 bzw. 23 und der Ebene der angrenzenden Photozelle 17a liegt. Auch aus diesem Grunde wird also, wie erwähnt, immer mindestens eine äusserste ,Photozelle 17a noch erheblich beleuchtet sein.
Bei diffusem Flutlicht genügt eine Beleuchtungsstärke von 50 lux, um einerseits eine genügende Aufzugsreserve zu schaffen und anderseits genügend Energie für den Richtmotor zu erzeugen. Eine Beleuchtungsstärke von 30 lux genügt noch, um die Uhr bzw. ihre Photozellenbatterie 17 in die günstigste Richtung zu bringen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die totale Fläche jeder Photozellenbatterie aus den Zellen 17 oder 17a 140 cm2. Die Fläche Jeder Steuerzelle 22 oder 23 beträgt 3 cm2.
An sich kann auch eine andere räumliche Anordnung der Photozellenbatterien mit Iden Zellen 17 und 17a gewählt werden. Beispielsweise können anstelle von drei Paaren von in Serie geschalteten Photozellen nur zwei solche Paare grösserer Fläche vorgesehen sein.
Anderseits können auch mehr Photozellen vorgesehen sein als beim Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei es jedoch wesentlich ist, dass jede Photozellenbatterie auf einer konvexen Fläche angeordnet ist. Diese Fläche kann weitgehend beliebige Form annehmen, wobei idie den Steuerzellen 22 und 23 benachbarten Photozellen 17 vorzugsweise einen möglichst geringen Winkel mit der Ebene der Photozellen 22 oder 23 einschliessen, insbesondere parallel zu ,denselben angeordnet sein können.
Bei Anordnung von nur vier Photozellen 17 bzw. 17a auf einem Träger in Formeines gleichmässigen Vieleckes wird der Winkel zwischen den Stenerphotozelllen 22 oder 23 und den benachbarten Photozellen 17 oder 17a 36 betragen. Noch grössere Winkeldifferenzen ,sollten vermie-
<Desc/Clms Page number 4>
den werden, d. h. dieser Winkel sollte jedenfalls nicht grösser ,als 40 sein.
<Desc / Clms Page number 1>
Clock fed by photocells The present invention relates to a clock with a winding motor fed from a first photocell battery and with a directional motor fed from a second photocell battery via a circuit controlled by photocells to pivot the first photocell battery in the direction of the strongest incidence of light.
Such clocks are known in the literature, but their implementation has so far encountered considerable difficulties, because the available photoelectric energies are not sufficient for the selected circuits and mechanical constructions with the appropriate size of the photocell batteries and normal installation of the clock in living rooms Wind the watch up reliably and thus create a sufficient power reserve and also swivel the entire watch with the photocell batteries in the direction of the most favorable incidence of light. It has been disputed in the literature that such a solution would be feasible at all.
Attempts have already been made to feed the straightening motor via a microrelay, which in turn is controlled by photocells connected in the opposite direction in order to connect the straightening motor to one or the other photocell battery. In this case, therefore, at most one photocell battery is always fully in operation to operate the straightening motor, while a second photocell battery of the same size assigned to this motor is not also used.
In practice, however, it has proven to be almost impossible to be able to control a microrelay with control photo cells of practical size with sufficient reliability, and in addition the photo cell battery, which is only half used and assigned to the directional motor, is prohibitively large.
It is the aim of the present invention to create a watch of the type described at the outset, which can manage both the control of the circuit and the drive of the motors with photocells of portable size and allows a sufficient winding reserve to be achieved even in relatively dark rooms. The clock according to the present invention is characterized in that the circuit mentioned is designed as a current reversing circuit, via which the entire second photocell battery is connected to the straightening motor.
This achieves the best possible utilization of the photocell battery, with which the clock can always be reliably swiveled in the most favorable light direction without the photocell batteries having to be excessively large. Preferably there is a contactless electronic commutation circuit, for example with four transistors connected in a bridge, which can be reliably controlled by control photo cells of a relatively small surface area.
The disadvantages mentioned above and the great unreliability of a microrelay are eliminated.
In the case of the photocell batteries of known clocks, no attention was paid to .a special, .conditionally adapted circuit of the photocell batteries, but the cells were connected either in series or in parallel. However, it is particularly important to ensure a favorable type of circuit if the photocell batteries are each arranged approximately in a semicircle on opposite sides of a common carrier.
It has proven to be particularly advantageous if the photocell batteries have at least two pairs of adjacent photocells connected in series, with all cell pairs being connected in parallel. It is with this one
<Desc / Clms Page number 2>
Switching possible to make full use of both local high illuminance levels and uniformly incident average illuminance levels.
The measures to make the best possible use of the available photoelectric energy must also be supported by keeping the friction losses as low as possible. For this purpose, the watch case and the photocells, or their support, are preferably arranged pivotably on a bearing which .aufweis a single ball for receiving the axial load and a special radial bearing. There can be two axially offset radial bearings and the ball can rest on one side on a hard metal plate. With this arrangement, the friction losses can be kept extremely low.
An exemplary embodiment of the clock according to the invention is shown in the drawing.
Fig. 1 shows the photocell batteries and their support in plan view.
Fig. 2 shows the support of the photocell batteries in section with the drive device, the base of the watch and part of the watch case in side view.
Fig. 3 shows the electrical circuit diagram of the clock, and Fig. 4 shows the drive device and mounting of the clock in section.
The clock shown has a base plate 1 with three vertically adjustable feet 2. On the plate 1, a vertical bearing pin 3 is attached, around which a bearing bush 4 is rotatably mounted in a manner described later. The hub 5 of a plate-shaped plastic carrier 6 is connected to the bearing bush 4. The plastic carrier 6 has essentially the shape of a fourteen-cornered, flat truncated pyramid which is open at the bottom and which is covered at the top and bottom by metal plates 7 and 8, respectively. A tetrahedral watch case 10 with three triangular dials 11 is arranged on the plate 7 by means of supports 9.
The carrier 6 has fourteen flat support surfaces 12, along the center of which a flat groove 13 runs. At the upper end of the groove 13, the carrier 6 is provided with an opening 14 for the passage of the connection cables to the photocells lying on the surfaces 12. At the edges between adjacent bearing surfaces 12 a groove 15 is provided in which a profile holder 16 of the cross-sectional shape shown in FIG. 1 made of plastic is inserted and glued. Photocells 17 are inserted into the grooves formed between the lateral ribs of the holder 16 and the bearing surfaces 12.
They are supported at the bottom against a laterally protruding edge 18 of the plate 8 and are thus secured in a unique position.
As FIG. 1 shows, there are two symmetrically opposite groups of six photocells 17 and 17a each, which each form a photocell battery in the manner described below. The photocells 17 and 17a are each covered and protected by a transparent or translucent plate 19 which is held in the metal strips 20 placed between the lateral ribs of the holders 16 and on them. The plates 19 are also supported against the lower edge 18 of the plate B.
On two opposite bearing surfaces 12 between the photocell batteries 17 and 17a, four elongated photocells 22a to 22d or 23a to 23d are arranged on an inner carrier plate 21 made of insulating material and are parallel to the circumferential direction of the carrier 6. The photocells 22 and 23 are also each covered by a transparent or translucent plate 19.
As FIG. 3 shows, the photocells 17 are interconnected to form a photocell battery, two adjacent photocells being connected in series and the photocell pairs connected in series being connected in parallel to an elevator motor 24. The winding motor 24 is located in the watch case 10 and is connected to the photocell battery 17 via cables which are accommodated in the supports 9. The photocells 17a are interconnected in the same way as the photocells 17 to form a cell battery of two cells connected in series.
The photocell battery 17 is connected to the input of a bridge containing four transistors 25a to 25d. Two photocells 22 and 23 are connected together with opposite polarity. The connecting lines of two photocells 22 and 23 connected together are connected to the base and the emitter of an associated transistor 25, the connections to the diametrically opposite transistors 25a and 25c being the same but with opposite polarity to the connections being the same the transistors 25b and 25d,
respectively. Assuming the same voltage differences at all photocells 22 and 23, two diametrically opposite transistors are conductive and the other two opposite transistors are blocked. As a result, the current flow from the photocell battery 17a, depending on whether the photocells 22 or 23 are illuminated more intensely, will flow in one direction or the other through the straightening motor 26 connected in the output diagonal of the bridge.
The actual drive device with the straightening motor 26 is shown in detail in FIG. The bushing 4 is mounted on the journal 3 by means of two axially offset radial bearings 27 and 28. A ball 29, which rests on a hard metal plate 30 embedded in the upper end of the journal 3, serves to absorb the axial load. The ball 29 is held in a cylindrical cage 31 with play, which cage 31 is inserted into a bore of the bearing bush 4.
A gear 33 is loosely placed on the bearing pin via a collar 32 of the bearing pin 3. A friction disk 35 is pressed against the gear wheel 33 by means of a compression spring 34 so that
<Desc / Clms Page number 3>
this gear can only be rotated with respect to the bearing journal 6 by overcoming a certain amount of friction. With the gear 33 meshes with a gear 36 which is mounted in two plates 37 and 38 connected to the carrier 6. The gearwheel 36 is driven by the pinion 41 of the motor 26 via two further drives 39 and 40 mounted in the plates 37 and 38 or in the flange of the motor 26.
The functioning of the clock shown is as follows: If the strongest incidence of light occurs from above in FIG. 1, the photocell battery 17 is optimally illuminated and the winding motor 24 will quickly wind the clockwork. The photocells 22 and 23 are evenly illuminated, so that no voltage differences occur in the connecting circuits of these photocells.
The bridge with the transistors 25 is therefore in equilibrium and the directional motor 26 is de-energized. If the direction of incidence of light changes, one group of photocells 22 or 23 is illuminated more strongly than the other, so that voltages in a certain direction occur in the connection circuits of these photocells, which the bridge with the transistors 25 for the reasons mentioned above for the Brings balance.
The circuit is designed so that in this case the directional motor 26 begins to rotate in a direction which the photocell battery 17 seeks to place symmetrically to the direction of light again. The motor 26 drives the gear wheel 36 via the drives 39 and 40, which rolls on the stationary gear wheel 33 and thus causes the carrier 6 and the watch case 10 to rotate.
The frictional torque between the gear 33 and the disk 35 is greater than the frictional torque in the bearing, but the watch can be turned as desired by hand, in which case the gear 33 slides between the disk 35 and the collar 32.
Since the photocell groups 22 and 23 when the system is at rest, i. H. if the direction of light is from above in FIG. 1, parallel to this direction of light, the strips 20 adjacent to the photocell groups 22 and 23 will cast a shadow which results in somewhat uneven lighting. By arranging elongated photocells in the circumferential direction of the carrier 6, however, such a shadow has no effect because it has the same effect on all photocells.
If the photocells 22 and 23 can be arranged in such a way that any possibility of such shadows is excluded, then they could also be arranged in the direction of the surface lines on the truncated pyramid-shaped carrier.
As already mentioned, the arrangement and switching of the photocell batteries, in particular the photocell battery 17a which is normally in the shade, is important. It is essential that this photocell battery optimally utilizes the available light in all cases in order to still be able to supply enough energy to drive the motor 26 even in weak lighting or in the case of pronounced shadows from concentrated light.
In the case of the arrangement shown, when the light is focused and the shadow is pronounced, at least one photocell 17a adjacent to the control photocells 22 and 23 will be sufficiently illuminated to drive the motor 26. This fact is connected on the one hand with the fact that the control photocells 22 and 23 and the photocells of the photocell batteries 17 and 17a adjacent to them lie in planes which include an angle of only 25 to 26 or 214 to 215, respectively.
Even with light directed approximately parallel to the planes of the control photocells 22 and 23, at least the one outermost cells 17a are therefore still substantially illuminated by this light.
Since the photocells of the batteries are not all connected in series, but only in pairs, the output of only one illuminated cell is not significantly weakened by the series connection of other weakly illuminated cells. The watch's straightening apparatus works with a blind spot of approximately 20, which is the same order of magnitude as the angle between the plane of the cells 22 or 23 and the plane of the adjacent photocell 17a. For this reason, too, as mentioned, at least one outermost photocell 17a will always be considerably illuminated.
In the case of diffuse floodlighting, an illuminance of 50 lux is sufficient on the one hand to create a sufficient elevator reserve and on the other hand to generate enough energy for the directional motor. An illuminance of 30 lux is sufficient to move the watch or its photocell battery 17 in the most favorable direction.
In the illustrated embodiment, the total area of each photocell battery from cells 17 or 17a is 140 cm 2. The area of each control cell 22 or 23 is 3 cm2.
A different spatial arrangement of the photocell batteries with Iden cells 17 and 17a can also be selected. For example, instead of three pairs of photocells connected in series, only two such pairs of a larger area can be provided.
On the other hand, more photocells can also be provided than in the exemplary embodiment, although it is essential that each photocell battery is arranged on a convex surface. This surface can largely assume any shape, with the photocells 17 adjacent to the control cells 22 and 23 preferably enclosing the smallest possible angle with the plane of the photocells 22 or 23, in particular being able to be arranged parallel to the same.
If only four photocells 17 or 17a are arranged on a carrier in the form of a uniform polygon, the angle between the stener photocells 22 or 23 and the adjacent photocells 17 or 17a will be 36. Even larger angle differences should be avoided
<Desc / Clms Page number 4>
the will, d. H. this angle should in any case not be greater than 40.