DE1673798C - Elektrischer Zeitmesser mit einem durch eine Solar- oder Photozelle aufladbaren Akkumulator - Google Patents

Description

3 4

Akkumulator versorgt wird. Diese Aufgabe wird bei Element zum Umwandeln von in der Umgebung der dem eingangs erwähnten elektrischen Zeitmesser ge- Uhr vorhandener Energie in elektrische Energie sein, maß der Erfindung dadurch gelost, daß das Stromtor Der Wandler wurde hier als eine einzelne Zelle bedurch einen Arbeitskontakt des Relais gebildet ist, schrieben, doch kann auch, um eine höhere Spandaß die Wicklung des Relais parallel zu der Solar- 5 nung zu erzielen, in Anpassung an die Unterbrin- oder Photozelle angeschlossen ist und daß das Relais gungsmöglichkeit eine Anzahl von Zellen zur BiI-so dimensioniert ist, daß es bei einer vorbestimmten dung einer Matrix in Reihe und/oder Parallelschal-Spannung der Zelle anspricht, welche gleich der tung mit einander verbunden sein. In allen Fällen kann Nennspannung des Akkumulators ist. Damit wird die Anordnung jedoch als ein einziger Wandler.benicht nur jeder Entladestrom vermieden, sondern es io trachtet werden, weil er nach außen hin lediglich kann die Re;aiswicklung auch keinen schädlichen zwei Anschlüsse, nämlich einen positiven Anschluß Einfluß ausüben, 26 und einen negativen .Anschluß 27, hat.

In der nachfolgenden Beschreibung ist im Zusam- Der Reedschalter 20, der irgendeine bekannte

menhang mit der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel Bauart aufweisen kann, hat beispielsweise eine Vaku-

der Erfindung erläutert. In der Zeichnung zeigt 15 umglasröhre 12, in der zwei leitende Arbeitskontakte

F i g. 1 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf 28 angeordnet sind. Die Arbeitskontakte werden ge -

eine elektrische Armbanduhr gemäß der Erfin- schlossen, wenn ein Strom in einer Wicklung 13

dung, fließt, die um die Vakuumröhre 12 herumgewickelt

F i g. 2 eine Schaltung, die in der Armbanduhr ge- ist oder die sonstwie elektromagnetisch mit dem maß F i g. 1 verwendet ist und die die Erfindung ver- 20 Reedschalter 10 gekoppelt ist. Wenn ein Schwellenwirklicht, wertstrom oder ein größerer Strom durch die Wick-

Die vorliegende Erfindung wird im Zusammen- lung 13 fließt, wird ein magnetisches Feld erzeugt,

hang mit einer elektrischen Armbänduhr beschrie- das die Arbeitskontakte 28 zur Berührung bringt,

ben. Die Erfindung kann jedoch auch ohne weiteres Die Wicklung 13 hat eine derartige innere Impedanz,

für andere elektrische zeithaltende Vorrichtungen 35 daß der die Arbeitskontakte betätigende Schwellen-

einschließlich beliebiger Uhren, beispielsweise elek- wertstrom dann erreicht wird, wenn das durch den

trischen Großuhren oder elektronischen Armb^nduh- Wandler 15 erzeugte Ausgangspotential die ruhende,

ren od. dgl., verwendet werden. für den Akkumulator 20 erwünschte Spannung über-

Die in Fig. 1 dargestellte Armbanduhr 1 hat ein steigt. Gegebenenfalls kann auch ein Widerstand in

Gehäuse 2 mit Ansätzen 3, an denen ein Uhrenarm- 30 Reihe mit der Wicklung 13 geschaltet sein, um den

band befestigt werden kann. Die durchsichtige Ab- für den Reedschalter maßgebenden Arbeitsschwell-

deckscheibe 4 am Oberteil des Gehäuses schützt das wert für den Wandler 15 zu steuern.

Zifferblatt 5, das am Gehäuse 2 befestigt ist. Das Die Wirkungsweise der Schaltung gemäß der

Zifferblatt oder ein Teil desselben bildet eine Son- F i g. 2 ist wie folgt.

nen- oder Photozelle und stellt einen Wandler 15 35 Es wird angenommen, daß die in der Zeichnung dar, der einfallendes Licht in elektrische Energie um- dargestellte Polarität für die Elemente 15 und 20 wandelt. Ein elektrischer Anschluß 27 am Ziffer- vorliegt und daß ein ausreichendes Licht einfällt, blatt 5 ist mit einem als Röhrenschalter oder Reed- Hierdurch erzeugt der Wandler 15 ein Ausgangsposchalter 10 ausgebildeten Relais verbunden, an das tential, das die Nennspannung übersteigt und ausein Widerstand 19 und eine wiederaufladbare Sekun- 40 reicht, um den Akkumulator 20 zu laden. Damit erdärbatterie oder ein Akkumulator 20 angeschlossen zeugt der Wandler 15 in der Wicklung 13 des Reedist. Vorzugsweise ist der Akkumulator eine Miniatur- schalters einen Strom von rechts nach links, der von Kadmiumzelle. Der Akkumulator 20 ist in bekannter einer solchen Größe ist, daß die Arbeitskontakte 28 Weise an einen Elektromotor oder eine elektronische geschlossen werden. Nunmehr fließt ein Ladestrom, Schaltung 6 angeschlossen. Eine Ausführungsform 45 dessen Höhe durch den Spannungsunterschied des einer solchen Schaltung ist in der USA.-Patentschrift aktivierten' Wandlers 15 und des Akkumulators 20 3 046 460 beschrieben und dargestellt, bei der zwei bestimmt wird, in Aufwärts richtung in den Akkumukomplementäre Transistoren verwendet werden. An lator 20. Die Last 25 wird ständig mit dem gedie Schaltung 6 ist eine Spule 7 angeschlossen, die wünschten Akkumulatorpotential während des Ladeauf einem Unruhträger einer Unruh 8 montiert ist. 5° Vorgangs erregt.

Die Spule wirkt mit einem dreipoligen flachen Ma- Der vorerwähnte Ladevorgang dauert so lange, als

gnet 9 zusammen, um die Unruh anzutreiben, wenn das auf den Wandler 25 einfallende Licht eine mini-

der Spule Impulse zugeführt werden. Gegebenenfalls male Höhe übersteigt, bei der die Arbeitskontakte 28

kann auch ein Resonator oder ein Frequenznormal geschlossen bleiben. Wenn das Licht unter den erfor-

an Stelle der Unruh verwendet werden. Die Unruh 8 55 derlichem Schwellwert fällt, öffnen sich die Arbeits-

treibt ein Räderwerk 29 an, das über bekannte Mittel kontakte 28. Wenn die Arbeitskontakte 28 offen

Zeiger 11 der Armbanduhr in Drehung versetzt. sind, hat die Batterieladeschaltung eine unendliche

In· F i g. 2 ist eine Akkumulatorladeschaltung dar- Impedanz in bezug auf den Akkumulator 20, so daß

gestellt, die eine Spannungsquelle, beispielsweise keine Energie vom Akkumulator abgezogen wird,

einen Akkumulator 20, und einen Wandler 15 in 60 Wenn die Akkumulatorladeschaltung in ihrem nicht

Form einer Sonnen- oder Photozelle aufweist. Der ladenden, unwirksamen Zustand ist, ist 25 die einzige

Wandler 15 ist mit dem Akkumulator 20 über den Last des Akkumulators 20.

Reedschalter 10 und den Widerstand 19 verbunden. Die Anordnung gemäß F i g. 2 ladet also selektiv Parallel zum Akkumulator 20 liegt eine zum Antrieb den Akkumulator 20, während zugleich ein Abflicder Uhr dienende elektrische oder elektronische Last 65 ßen von Energie aus der Energiequelle, nämlich dem 25, gegebenenfalls einschließlich eines Antriebsmo- Akkumulator 20, verhindert wird, wenn der Lichttors. Der Wandler 15 kann ein an sich bekanntes einfall für eine Ladung nicht ausreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
S

Claims (6)

bestand in der notwendigen Begrenzung der Maße Patentansprüche: infolge eines beschränkten Raumes. Die Sonnenzelle

1. Elektrischer Zeitmesser mit einem durch sollte verhältnismäßig kleir>> ™glkhst-jWte Jger eine Solar- oder Photozelle über ein Stromtor als -Jas Zifferblatt ^.^^^¹^'^ aufladbaren Akkumulator, an den eine dem An- 5 mulator sollte so klein san, daß m dem Gehause trieb von Zeitanzeige dienende Last auge- noch Raum für ^",^S^StedTAWSSt - schlossen ist, und einem spannungsempfindlichen mechanisms ist. Eine *^Ie^ Große des^kumul». Relais, mit dessen Hilfe die Verbindung zwischen tors bedeutet, daß sei« ^Ener8»^eJ"f^ht _p™^not 8 verZelle und Akkumulator beeinflußbar ist, da- braucht werden ^dar^^E'f/_r^S^eⁿde Ursache durch gekennzeichnet, daß.das Stromtor i. für einen solchen -nicht erfo^erüchen Verbra_Uc_h durch einen Arbeitskontakt (28) des Relais (10, tritt ein. wenn die Sonnenzelle nicht beleuchtet ,st I_n 13) gebildet ist, daß die Wicklung (13) des Relais einem solchen Zustand wirkt sie,ah eine eine geringe (10, 13) parallel zu der Solar- oder Photozelle Impedanz aufweisende Strombahn und entladt die (15) angeschlossen ist und daß das Relais (10, Batterie nutzlos.

13) so dimensioniert ist, daß es bei einer vorbe- 15 ' Es ist jedoch bereits bekannt, durch Sonnenelestimmten Spannung der Zelle (15) anspricht, wel- mente einen in e.nem elektrischen Zeitmesser vorehe gleich der Nennspannung des Akkumulators handenen Akkumulator aufzuladen- der die fur den (20) ist Antrieb des Zeitmessers erforderliche Energie hefert

2. Elektrischer Zeitmesser nach Anspruch 1, Dabei ist ein Ein- und Ausschalter in Form eines dadurch gekennzeichnet, daß das Relais ein »o kleinen magneio-eleeinsehen Spannungsrneßrelais Reedschalter (lö) ist, auf oder an dem die Wick- vorgesehen, um ucü ^irom bei Lberscnrei.er. einer lung (13) angebracht ist. bestimmten elektrischen Spannung zu verringern

3. Elektrischer Zeitmesser nach Anspruch 1 oder zu unterbrechen. Die Entladung wahrend der oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit Nacht verhindert eine Diode Diese Anordnung hat dem Arbeitskontakt (28) ein Widerstand (19) an- as den Nacireil, daß eine solche Diode einen, wenn geordnet ist. auch geringen, Leckstrom aufweist, der zwar den

4. Elektrischer Zeitmesser nach Anspruch 1, 2 normalen Betrieb nicht stört, aber bei länger anoder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dauernder Dunkelheit den Akkumulator so entlädt, der Wicklung (13) ein Widerstand angeordnet daß das Werk des Zeitmessers zum Stillstand kommt ist. 30 Bei nocii weiterer Entladung kann durch eine Tief-

5. Elektrischer Zeitmesser nach einem der An- entladung der Akkumulator so zerstört werden, daß sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die er nicht wieder aufgeladen werden kann (Monats-Last (25) eine elektronische Schaltung mit zwei schrift für Feinmechanik und Optik, 1958, Nr. 6, komplementären Transistoren aufweist. S. 196 bis 199).

6. Elektrischer Zeitmesser nach einem der An- 35 In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß es sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der auch bekannt ist, Solar- oder Photozellen auf dem Zeitmesser eine Armbanduhr (1) ist und daß die Zifferblatt einer Armbanduhr anzubringen (Patent-Solar- oder Photozelle (15) mindestens einen Teil anmeldung D 20279 VIII d/83b).

des Zifferblattes (5) der Armbanduhr (1) bil- Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß eine

det. 40 in sich geschlossene Baueinheit bekannt ist, in der ein

Nickel-Kadmiumakkumulator und eine Hauptbatterie von Solarzellen eingebaut sind. Bei Lichteinfall

~ auf die letzteren wird der Akkumulator aufgeladen.

Zum Abschalten der Solarzellen bei ungenügendem

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Zeitmes- 45 Lichteinfall und damit zum Verhindern einer Akkuser mit einem durch eine Solar- oder Photozelle über mulatorentladung über die Solarzellen ist ein Relais ein Stromtor aufladbaren Akkumulator, an den eine vorgesehen, dessen Kontakte in der Verbindungsleidem Antrieb von Zeitanzeigern dienende Last ange- tung von Akkumulator und Solarzellen angeordnet schlossen ist, und einem spannungsempfindlichen sind. Die Relaisspule zum Betätigen des Relais ist Relais, mit dessen Hilfe die Verbindung zwischen 50 mit einer Hilfsbatterie von Solarzellen in einem zuZelle und Akkumulator beeinflußbar ist. sätzlichen Stromkreis in Reihe geschaltet. Damit Es war schon immer das Ziel der Uhrmacher, eine sinkt bei sinkendem Lichteinfall der Strom in der Re-Uhr zu schaffen, die genau, verhältnismäßig klein !aisspule so, daß bei einem vorbestimmten minimalen und flach ist und die jahrelang läuft, ohne daß sie Strom das Relais betätigt und damit die Hauptbatteaufgczogen oder ihre Batterie ersetzt werden muß. 55 rie abgeschaltet wird. In ähnlicher Weise erfolgt bei Bekannt ist dabei die Verwendung von sogenannten Lichteinfall und Ansteigen des Relaisstromes das Sonnenzellen, d. h. Wandlern, die einfallendes Licht Wiedereinschalten des Relais. Ferner ist dort die Anin elektrische Energie umsetzen und so als Energie- Ordnung so getroffen, daß der Verbraucher, in quelle für einen elektrischen, die Uhr antreibenden diesem Fall eine Leuchte, nur bei abgeschalteter Motor dienen. Da die Uhr jedoch oft in dunkler Um- 60 Hauptbatterie eingeschaltet ist (USA.-Patentschrift gebung ist, ist es schon bekannt, daß die Sonnenzelle, 3 317 809).

anstatt den Motor unmittelbar anzutreiben, einen Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die

kleinen wicderaufladbaren Akkumulator auflädt. Der Anordnung so zu treffen, daß bei Dunkelperioden Akkumulator, dessen Ausgangsstrom und Spannung keine Entladung des Akkumulators und insbesondere verhältnismäßig konstant gehalten werden kann, lic- 63 bei langen Dunkelpcrioden, wie sie etwa beim Lagern fert in solchen Zeiten dann die Energie an den Mo- von Zeitmessern erfolgen, keine Tiefentladung des tor. Akkumulators erfolgt und daß während der Ladung

Eine Hauptschwiurigkcit all dieser Konstruktionen des Akkumulators der Zeitmesser mit Strom aus dem