DE2165043C3 - Uhr mit einer im Bereich des Ziffernblattes befindlichen Solarzellenanordnung, sowie Verfahren zur Herstellung dieser Uhr - Google Patents

Description

Hierdurch entfällt das Anbringen von Verbindungsstücken, die dann ihrerseits mit den zugehörigen Stegen verlötet werden; vielmehr wird diese

Die Erfindung bezieht sich auf eine Uhr mit einer 60 Kontaktierung zwischen den Stegen und den Anim Bereich des Ziflernblattes befindlichen Solarzel- schlußelektrodenflächen der Solarzellen unmittelbar lenanordnung aus mehreren einzelnen Solarzellen durch das Lot hergestellt. Darüber hinaus entfällt ein mit in einer Ebene liegenden flächenhaft ausgebilde- gesondertes Bindemittel zum Festlegen der Solarzelten Elektroden, welche Zellen auf einer Seite einer len an der isolierenden Unterlage, diese Funktion elektrisch isolierenden Unterlage angeordnet sind, 65 übernimmt zusätzlich die für die elektrische Kontakauf deren anderer Seite eine der Verbindung der tierung vorgesehene Lötverbindung, die relativ groß-Elektroden untereinander dienende gedruckte Schal- flächig an der Elektrodenfläche der Solarzelle einertung in Form von Stegen leitenden Werkstoffes zwi- seits und der die Bohrungsrandung übergreifenden

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Bohrungsauskleidung andererseits ausgebildet ist. bilden. Diese Stege 4 kann man durch AusStzen aus

Die auf der Rückseite der Unterlage befindlichen einer entsprechenden Kaschierung auf der Ruckseite

Leitungsstege bilden eine Art Klammer; die Lötzinn- der Unterlage erhalten.

propfen in den ausgekleideten Bohrungen wirken als Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wer-Verstiftungen bzw. wie Nieten, wenn sie den den So- 5 den Solarzellen I in eine entsprechende Ausnehmung larzellen abgewandten Randbereich der öffnungen auf der Vorderseite der Unterlage 3 eingelegt, so daß etwas übergreifen. Neben dem Wegfall der Kontakt- sie ihre richtige Lage einnehmen, in der die Elektrostifte und des Bindemittels erreicht man durch die denanschlüsse unterhalb von in der Unterlage 3 einErfindung demnach, daß sich die elektrische Verbin- gebrachten öffnungen S liegen. Daraufhin wird von dung zwischen den Solarzellenkontaktflächen und jo der Rückseite der Unterlage her Lötzinn 6 aufgefüllt, den zugeordneten Kontaktstegen der gedruckten das die öffnungen durchgreift. Wie leicht erkennbar Schaltung in einem Arbeitsgang mit dem mechani- ist, übergreift das Lötzinn den der Solarzelle 1 abgesehen Zusammenhalt zwischen der Solarzelle und der wandten Randbereich der öffnungen, so daß eine isolierenden Unterlage bewerkstelligen läßt. Art Niet entsteht, der eine zuverlässige Halterung der

In bevorzugter Ausführung der Erfindung sind auf 15 Solarzelle 1 an der Unterlage 3 sicherstellt und zu-

der Seite der Unterlage, auf der die Solarzellen an- gleich die elektrische Verbindung zwischen dem der

geordnet sind, Ausnehmungen zur Aufnahme der jeweiligen Öffnung 5 zugewandten Elektrodenan-

Zellen vorgesehen. Eine solche Ausbildung der Un- Schluß der Solarzelle 1 und dem zugeordneten Ende

terlage erleichtert die räumliche Zuordnung zwischen des Steges 4 schafft.

den Solarzellen und der Unterlage und stellt auf ein- 20 In Fig. 2 ist ein weiteres Austühnmgsbeispiel ge-

fache Weise sicher, daß die Elekirodenflächen der maß der Erfindung dargestellt, bei dem die Solarzel-

Zellen im Mündungsbereich der zugehörigen Boh- len 1 nicht in Ausnehmungen auf der Vorderseite der

rungen der Unterlage liegen. Unterlage 3, sondern flach auf dieser angeordnet

In weiterhin bevorzugter Ausführung ist jeder Sieg sind. Die durch das Lötzinn 6 gebildete Befestigung mit den Auskleidungen, die den durch den Steg zu 25 reicht auch in einem solchen Falle völlig aus.
verbindenden Elektroden zugeordnet sind, einstückig Mit Hilfe von Fig. 3 wird verdeutlicht, wie die ausgebildet. Auf diese Weise erhalt man di; elektri- Verdrahtung — hier eine Reihenschaltung — von sehe und mechanische Verbindung zwischen den zu- insgesamt zwölf in Kreissegmenten angeordneten Sogeordneten Auskleidungen, ohne daß weitere Lötver- larzellen erfolgt. Selbstverständlich sind in entsprebindungen erforderlich sind. Vorzugsweise kann man 30 chender Weise Parallelschaltungen ausführbar,
dies auch dadurch erreichen, daß die Stege und die Das weitere Ausführungsbeispiel nach Fig.4 Auskleidungen durch Ausätzen aus einer entspre- macht deutlich, daß die Solarzellen 1 an der Unterchenden elektrisch leitfähigen Kaschierung der Un- lage bzw. dem Zifferblatt 3 durch Lötzinn 6 gehalten terlage gewonnen sind. sind, das sich in öffnungen 5 befindet, deren Wan-

Wie bereits erwähnt, läßt die gleichzeitige elektri- 35 dung mit einer metallischen Auskleidung? versehen

sehe und mechanische Verbindung der Solarzellen ist. Die Auskleidung? ist einstückig mit dem Steg4

mit der Unterlage eine einfache, zeit- und kostenspa- ausgebildet — beispielsweise durch eine entspre-

rende Herstellungsweise zu; eine besonders vorteil- chende Kaschierung nach dem Bohren der Öffnun-

hafte Herstellung wird darin gesehen, daß nach gen 5 und anschließendem Bedrucken der nichi weg-

Zuordnen der Solarzellen zu der Unterlage von der 40 zuätzenden Teile, worauf die übrigen Teile der Ka-

Rückseite her vorbestimmte Stücke festen Lotes in schierung weggeätzt werden. Der Randbereich der

die Öffnungen gegeben und danach Wärme zugeführt öffnungen, der den Solarzellen 1 zugewandt ist, wird

wird, bis das Lot in alien öffnungen geschmolzen ist, von der Auskleidung übergriffen. Auf diese Weise

wonach der Abkühlvorgang erfolgt. Dadurch lassen können entsprechend großflächige Elektroden 9 un-

sich sämtliche Lötverbindungen gleichzeitig herste!- 45 ter metallischem Kontakt auf den Auskleidungsberan-

len, was sich insbesondere für eine Massenproduk- düngen aufliegen,

tion vorteilhaft auswirkt. Wie Fig. 5 zeigt, kann man auch erreichen, daß

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung das in die Öffnungen 5, die mit der übertragenden

dem Prinzip nach dargestellten Beispiele näher erläu- Auskleidung 7 versehen sind, eingefüllte Lötzinn sich

tert. Es zeigt 50 über die lichte Weite der öffnung 5 hinaus verteilt

F i g. 1 eine Querschnitt- und rückseitige Teilan- und damit eine entsprechend große Berührungssicht eines Ausführungsbeispieles, fläche 8 mit der Elektroden 9 bildet. Dadurch ver-

F i g. 2 einen Teilquerschnitt eines weiteren Aus- bessert sich die elektrische Verbindung und die me-

führungsbeispieles, chanische Halterung der Solarzelle 1 an der Unter-

Fig. 3 die Vorderansicht eines Ausführungsbei- 55 lage 3.

spieles, bei dem zwölf Solarzellen zu einer Solarzel- Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungs-

lenbatterie zusammengefaßt sind, beispielen ist es möglich, sämtliche Lötstellen in

Fig.4und5 Teilquerschnittsdarstellungen zur Er- einem Arbeitsgang herzustellen. Nach Auflegen der

läuterung der elektrischen und mechanichen Verbin- Solarzellen in ihre richtige Lage wird nach entspre-

dung zwischen den Solarzellen und der Unterlage. 60 chendem Umdrehen der Anordnung in die Öffnun-

Die Beispiele zeigen Solarzellen 1, die auf einer gen 5 festes Lötzinn in vorbestimmten Mengen einge-

Unterlage3, weicht als Brücke der Uhr ausgebildet führt. Die Anlage wird danach, beispielsweise in

sein kann und sich im Bereich des Ziffernblattes der einem Ofen, auf eine solche Temperatur erwärmt,

Uhr befindet bzw. diese-', bildet, angeordnet sind. An daß das in den Öffnungen befindliche Lötzinn

der den Solarzellen abgewandten Seite der Unter- 65 schmilzt und die gewünschte Verbindung zu den

lage3 befinden sich Stege leitenden Werkstoffes, die Elektroden 9 und den Auskleidungen 7 herstellt.

Teile der je nach Schaltungsart gewünschten elektri- Durch entsprechendes Abkühlen erstarrt das Lötzinn

sehen Verbindungen zwischen Solarzellenelektroden und bewirkt damit die bereits besprochene zugleich

mechanische und elektrische Verbindung. Das Auskleiden der öffnungen 5 mit einer metallischen Schicht ermöglicht es vor allem auch, verhältnismäßig dick ausgebildete Unterlagen 3 zu verwenden. Wären die metallischen Auskleidungen nicht vorhanden, so hätte man dann nämlich Schwierigkeiten, das auch im geschmolzenen Zustand eine bestimmte Oberflächenspannung aufweisende Lötzinn tief genug in die öffnungen einzubringen, um die Elektrodenflächen zu erreichen. Die metallischen Auskleidungen 7 der öffnungen 5 führen dazu, daß das Lot-

/jnn 6 im geschmolzenen Zustand in diese öffnungen eingezogen wird.

Mit der Erfindung wird das Anbringen gesonderter Kontaktstift an den Elcktrodenflächen und die Befcstigung der Solarplatlen an der Unterlage außerhalb der elektrischen Verbindungen vermieden. Vielmehr wird erreicht, daß die elektrische Verbindung und die mechanische Halterung in einem Arbeitsgang und mit Hilfe der gleichen Mittel erfolgt. Auf diese ίο Weise lassen sich die Herstellungskosten sehr niedrig halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

sehen zu verbindenden Elektroden aufgebracht ist Patentansprüche: und die an der Stelle dßr Elektroden mit Bohrungen versehen ist, in deren Bereich die Elektroden mittels

1. Uhr mit einer im Bereich des Ziffernblattes eines Lotes mit den Stegen elektrisch leitend verbunbefindlichen Salarzellenanordnung aus mehre- 5 den sind; die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein ren einzelnen Solarzellen mit in einer Ebene lie- Verfahren zur Herstellung einer solchen Uhr.
genden flächenhaft ausgebildeten Elektroden, Bei einer bekannten Uhr dieser Art werden auf die welche Zellen auf einer Seite einer elektrisch iso- anzuschließenden Kontaktflächen der Solarzellen zuüerenden Unterlage angordnet sind, auf deren nächst Stifte aufgelötet, die dann nach Durchfuhren anderer Seite eine der Verbindung der Elektro- 10 durch entsprechende Bohrungen der isolierenden den untereinander dienende gedruckte Schaltung Unterlage mit den zugeordneten Stegen leitenden in Form von Stegen leitenden Werkstoffes zwi- Werkstoffes der gedruckten Schaltung verlötet werschen zu verbindenden Elektroden aufgebracht den. Darüber hinaus weirden die Solarzellen mit Hilfe ist und die an der Stelle der Elektroden mit Boh- eines gesonderten Bindemittels an der isolierenden rungen versehen ist, in deren Bereich die Elektro- 15 Unterlage festgelegt.

den mittels eines Lotes mit den Stegen elektrisch Um in die entsprechenden Bohrungen der isolie-

leitend verbunden sind, dadurch gekenn- renden Unterlage eingeführt werden zu können, müszeichnet, rlaß die Mantelwandungen der sen die Stifte entsprechend genau plaziert und senk-Bohrungen (5) mit elektrisch leitenden Ausklei- recht abstehend an den Kontaktflächen der Solarzeldungen (7) versehen sind, die mit den zugehöri- ao len befestigt werden. Auf Grund des geringen Durchgen Stegen (4) elektrisch leitend verbunden sind messers der Stifte sind die Verbindungen zwischen und die auf die die Bohrungen umgebenden Be- diesen und den Kontaktflächen der Zellen mechanisch reiche der Fläche derjenigen Seite, auf der die wenig belastbar. Aus diesem Grunde müssen die ZeI-Solarzellen (1) angeordnet sind, übergreifen, und len mit Hilfe eines gesondert aufzubringenden Bindedaß die Solarzellen mit ihrem Elektroden (9) as mittels an der isolierenden Unterlage festgelegt werflach auf der Unterlage (3) aufliegend mittels den. Insgesamt ergibt sich eine Reihe von aufeinaneines Lotes (6), das in die Bohrungen von der derfolgenden Arbeitsschritten, die zum Teil erheb-Seite her eingebracht ist, auf der sich die Stege liehe Genauigkeit und Behutsamkeit verlangen. Die befinden, mit ditsen verbunden sind. Herstellung einer solchen Uhr wird dadurch aufwen-

2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 30 dig und insbesondere Iohnkostenintensiv.

net, daß auf der Seite der Unterlage (3), auf der Unabhängig davon ist es auf dem Gebiet der ge-

die Zellen (1) angeordnet sind, Ausnehmungen druckten Schaltungen bekannt, insbesondere dann, zur Aufnahme der Zellen vorgesehen sind. wenn hohe mechanische Beanspruchbarkeit erzielt

3. Uhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- werden soll, die Manteilwandungen der Bohrungen kennzeichnet, daß jeder Steg (4) mit den Ausklei- 35 der isolierenden Unterlage mit elektrisch leitenden düngen (7), die den durch den Steg zu verbinden- Auskleidungen zu versehen, die mit den zugehörigen den Elektroden (9) zugeordnet sind, einstückig Stegen elektrisch leitend verbunden sind und die auf ausgebildet ist. die die Bohrungen umgebenden Bereiche der Fläche

4. Uhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- derjenigen Seite, auf der die Bauelemente angeordnet net, daß die Stege (4) und die Auskleidungen (7) 40 sind, übergreifen.

durch Ausätzen aus einer entsprechenden elek- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

trisch leitfähigen Kaschierung der Unterlage (3) Uhr der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der gewonnen sind. sich die Solarzellen einfach und mit geringem Auf-

5. Verfahren zur Herstellung einer Uhr nach wand an Zeit und Material elektrisch anschließen einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 45 und an der isolierenden Unterlage festlegen lassen,
gekennzeichnet, daß nach Zuordnen der Solarzel- Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß len (1) zu der Unterlage (3) von der Rückseite die Mantelwandungen der Bohrungen mit elektrisch her vorbestimmte Stücke festen Lotes (6) in die leitenden Auskleidungen versehen sind, die mit den öffnungen (5) gegeben und danach Wärme züge- zugehörigen Stegen elektrisch leitend verbunden führt wird, bis das Lot in allen öffnungen ge- 50 sind und die auf die die Bohrungen umgebendem Beschmolzen ist, wonach der Abkühlvorgang er- reiche der Fläche derjenigen Seite, auf der die Solarf°'gt. zellen angeordnet sind, übergreifen, und daß die Solarzellen mit ihren Elektroden flach auf der Unterlage aufliegend mittels eines Lotes, das in die Boh-

55 rungen von der Seite her eingebracht ist, auf der sich die Stege befinden, mit diesen verbunden sind.