DE3735217C2 - - Google Patents

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DE3735217C2 DE3735217A DE3735217A DE3735217C2 DE 3735217 C2 DE3735217 C2 DE 3735217C2 DE 3735217 A DE3735217 A DE 3735217A DE 3735217 A DE3735217 A DE 3735217A DE 3735217 C2 DE3735217 C2 DE 3735217C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schmuckkerze, insbesondere Christbaumkerze. The invention relates to an electric jewelry candle, especially Christmas tree candle.  

In dem Gebrauchsmuster DE 85 13 982 U1 wird ein netzunabhängiges Leuchtelement für Christbäume beschrieben, in dem ein Akkumulator angebracht und auf dessen Gehäuse eine Solarzelle als fotovoltaische Zelle angeordnet ist, wobei die Solarzelle dazu dienen soll, die Lebensdauer der Akkumulatoren zu verlängern.In utility model DE 85 13 982 U1 a network-independent Light element for Christmas trees described in which an accumulator attached and on the housing a solar cell as photovoltaic cell is arranged, the solar cell to do so serve to extend the life of the batteries.

Ähnliches gilt für die Schrift DE 34 02 595 A1. Durch eine direkte Anordnung der Solarzelle am Kerzenschaft muß die Solarzelle relativ klein ausfallen. Das einfallende Licht kann auf diesem Wege nicht optimal genutzt werden. Die Lebensdauer der Akkumulatoren kann so nicht wirkungsvoll verlängert werden. In DE 85 13 982 U1 ist deshalb ein Aufladegerät vorgesehen, mittels welchem die Akkumulation bei Bedarf aufgeladen werden können.The same applies to the document DE 34 02 595 A1. Through a direct The arrangement of the solar cell on the candle shaft must be the solar cell turn out to be relatively small. The incident light can be on this Paths are not used optimally. The lifespan of Accumulators cannot be effectively extended in this way. In the 85 13 982 U1, therefore, a charger is provided by which the accumulation can be charged if necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schmuckkerze mit einer Stromquelle zu versehen, die eine bessere Ausnutzung des vorhandenen Lichts ermöglicht und darüber hinaus den optischen Eindruck eines geschmückten Baumes nicht bzw. möglichst wenig stört.The invention is based on the object To provide a decorative candle with a power source, which better exploit the existing Light enables and beyond that optical impression of a decorated tree does not bother or as little as possible.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features of patent claim 1.

Die Unteransprüche 2 bis 9 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen. The dependent claims 2 to 9 relate to advantageous embodiments.  

Ausgehend vom genannten Stand der Technik betrifft die Erfindung eine elektrische Schmuckkerze, die mit einer externen elektrischen Stromquelle leitend verbunden ist. Bei dieser Stromquelle handelt es sich um eine fotovoltaische Zelle, die in einem lichtdurchlässigen Christbaumschmuck angeordnet ist, dessen Oberfläche als Lichtsammellinse ausgebildet ist.Based on the state of the art, the Invention of an electric jewelry candle with an external electrical power source is conductively connected. At this Power source is a photovoltaic cell built in a translucent Christmas tree decoration is arranged, the Surface is designed as a light collecting lens.

Durch weitere Ausgestaltung der Sammellinse als Fresnellinse sowie des Schmucks als Kugel kann die einfallende Lichtenergie besser genutzt werden, so daß sich der Wirkungsgrad gegenüber dem Stand der Technik wirkungsvoll erhöht. Darüber hinaus wird der optische Eindruck des geschmückten Baumes nicht bzw. möglichst wenig gestört, da die Kugeln in unmittelbarer Nähe der Kerzen angebracht werden können. Liefern die fotovoltaischen Zellen zuwenig Energie für den Betrieb einer Kerze, können auch mehrere parallel oder in Serie geschaltet werden.By further designing the converging lens as a Fresnel lens and the jewelry as a ball can the incident light energy be better used, so that the efficiency compared to State of the art effectively increased. In addition, the optical impression of the decorated tree not or if possible little disturbed, because the balls in the immediate vicinity of the candles can be attached. Deliver the photovoltaic cells too little energy to operate a candle, several can can be connected in parallel or in series.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß überschüssige Energie in einem aufladbar ausgebildeten Energiespeicher, einem Akkumulator, aufgefangen wird. Es ist hierbei vorteilhaft, diesen Energiespeicher durch eine entsprechende Schaltung vor Tiefentladung und gegen Entladung über die fotovoltaische Zelle zu schützen. In a further embodiment of the invention it is provided that excess energy in a rechargeable design Energy storage, an accumulator, is collected. It is advantageous here, this energy storage by a corresponding circuit before deep discharge and against discharge over to protect the photovoltaic cell.  

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die fotovoltaische Zelle als Kegel, insbesondere als Kegelstumpf, ausgebildet ist. Als Kegel läßt sich der Winkel der fotovoltaischen Zelle besonders einfach an die in der Winterzeit gegebene Sonnenhöhe anpassen. Dadurch wird die erforderliche Fläche fotovoltaischer Zellen vorteilhaft gering gehalten.In a further embodiment of the invention, that the photovoltaic cell as a cone, in particular is designed as a truncated cone. Can be used as a cone the angle of the photovoltaic cell is particularly simple adapt to the height of the sun given in winter. This makes the required area more photovoltaic Cells advantageously kept low.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die fotovoltaische Zelle in einer lichtdurchlässigen Kugel angeordnet ist, vorzugsweise unterhalb des Äquators der Kugel. Besonders unauffällig kann die fotovoltaische Zelle, die auch aus mehreren einzelnen zusammengeschalteten Elementen bestehen kann, in Kugeln eingebaut werden, die Christbaumkugeln ähneln. Da sie so ebenfalls den Christbaum schmücken, stören sie optisch nicht. Dadurch, daß die Zellen vorzugsweise unterhalb des Äquators der Kugel angeordnet sind, wird der Lichteinfall auch durch möglicherweise vorhandenen Schnee nicht beeinträchtigt, der sich meist nur auf der oberen Kugelhälfte ablagert.In a further embodiment of the invention, that the photovoltaic cell in one translucent ball is arranged, preferably below the equator of the ball. Particularly inconspicuous can the photovoltaic cell, which also consists of several can consist of individual interconnected elements, to be built into balls, the Christmas tree balls  resemble. Since they also decorate the Christmas tree in this way, they do not interfere optically. In that the cells preferably below the equator of the sphere are arranged, the incidence of light is also through possibly existing snow is not affected, which mostly only deposits on the upper half of the ball.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zelle und/oder die lichtsammelnde Oberfläche der Lichtquelle nachführbar ausgebildet ist. Auch diese Maßnahme dient der Verringerung der erforderlichen fotovoltaischen Zellenfläche, insbesondere wenn gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, daß die Zelle mit einer Nachführschaltung eine Wirkverbindung aufweist, die die Zelle dem Tageslicht nachführt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgegeben, daß die elektrische Schmuckkerze Verbindungsleitungen zur fotovoltaischen Zelle aufweist, die einzeln steckbar ausgebildet sind. Eine Anpassung an die jeweiligen Lichtverhältnisse läßt sich besonders einfach dadurch erreichen, daß durch die steckbare Ausführung der Verbindungsleitungen auch mehrere fotovoltaischen Zellen in Serie oder parallel geschaltet werden können. Eine genaue Anpassung an den jeweiligen Gebrauchszweck ist deshalb nicht erforderlich. Die Elemente können standardisiert sein und sind durch die höheren Stückzahlen kostengünstiger herstellbar.In a further embodiment of the invention, that the cell and / or the light collecting surface of the light source is designed to be trackable. This measure also serves reducing the required photovoltaic Cell area, especially if according to another Embodiment of the invention is provided that the Cell with a tracking circuit an active connection that the cell tracks the daylight. In a further embodiment of the invention, that the electrical jewelry candle connecting lines to the photovoltaic cell, which individually are designed to be pluggable. An adaptation to that  respective lighting conditions can be particularly simply by using the pluggable Execution of the connecting lines also several series or parallel photovoltaic cells can be switched. A precise adaptation to the respective purpose is therefore not required. The elements can be standardized and are cheaper due to the higher quantities producible.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerung eine Schutzschaltung aufweist, die den Energiespeicher vor Tiefentladung oder gegen Entladung über die fotovoltaische Zelle schützt. Dadurch wird die Lebenserwartung des elektrischen Speichers vorteilhaft erhöht und die Betriebssicherheit verbessert. Auch in Zeiten, wenn der Lichteinfall nicht ausreicht, um den Speicher aufzuladen, so wird doch eine Entladung über die Zellen durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Schaltung verhindert.In a further embodiment of the invention, that the controller has a protective circuit that the energy storage before deep discharge or against Protects discharge through the photovoltaic cell. This will increase the life expectancy of the electrical Storage advantageously increases and operational reliability improved. Even at times when the incidence of light is not sufficient to charge the memory, it will a discharge across the cells by the Circuit proposed according to the invention prevented.

Die Erfindung wird in Zeichnungen beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Zeichnungen zu entnehmen sind.The invention is described in drawings, wherein further advantageous details to the drawings are removed.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine Schmuckkerze, Fig. 1 shows an axial section through a jewelery candle,

Fig. 2 zeigt die Ansicht einer Christbaumkugel und Fig. 2 shows the view of a Christmas tree ball and

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild einer elektrischen Schmuckkerze. Fig. 3 shows the block diagram of an electrical jewelry candle.

In Fig. 1, die die elektrische Schmuckkerze als axialen Schnitt darstellt, ist ein elektrischer Energiespeicher, der bevorzugt als Akkumulator ausgebildet ist, mit 2, eine Steuerung mit 3 sowie eine Birne mit 4 beziffert. Die als Niedervoltlampe ausgeführte Birne bildet das Licht einer normalen Kerze nach. Die genannten Funktionselemente werden durch ein Gehäuse umgeben, das aus einem wachsfarbenen Mantel 5 besteht, der oben durch einen Deckel 6 mit Loch und unten durch den Fuß 7 mit Teller 8 verschlossen wird. Im oberen Bereich des Mantels 5 ist innen eine Fassung 9 mit Gewinde angeformt, in die die Birne 4 nach Aufstecken einer Dichtmanschette 10 so geschraubt wird, daß die Dichtmanschette zwischen Birne und Loch des Deckels 6 den Mantel im oberen Bereich gegen Witterungseinflüsse abdichtet.In Fig. 1, which shows the electrical jewelry candle as an axial section, an electrical energy storage device, which is preferably designed as an accumulator, is numbered 2 , a controller 3 and a bulb 4 . The bulb, designed as a low-voltage lamp, emulates the light of a normal candle. The above-mentioned functional elements are surrounded by a housing which consists of a wax-colored jacket 5 which is closed at the top by a cover 6 with a hole and at the bottom by the base 7 with a plate 8 . In the upper area of the jacket 5 , a socket 9 is formed on the inside, into which the bulb 4 is screwed after a sealing sleeve 10 has been fitted so that the sealing sleeve between the bulb and the hole in the lid 6 seals the jacket in the upper area against weather influences.

Im unteren Bereich des Mantels 5 ist ein Flansch 11 und ein Außengewinde 12 angeformt. Mit Hilfe des Außengewindes 12 wird der Mantel 5 in den mit einem Innengewinde versehenen Fuß 7 geschraubt. Alle Teile sind austauschbar, so daß auch andersfarbige Mäntel beispielsweise nach Wahl des Betreibers verwendet werden können. Zwischen den Flansch 11 des Mantels und den an den Fuß angeformten Teller 8 ist eine Dichtung 13 angeordnet, die den Innenraum des Mantels 5 im unteren Bereich gegen Witterungseinflüsse abdichtet.A flange 11 and an external thread 12 are formed in the lower region of the jacket 5 . With the help of the external thread 12 , the jacket 5 is screwed into the base 7 provided with an internal thread. All parts are interchangeable, so that other colored coats can be used, for example, at the operator's choice. Between the flange 11 of the jacket and the plate 8 formed on the foot, a seal 13 is arranged, which seals the interior of the jacket 5 in the lower region against weather influences.

Die Steuerung 3 steht über nicht dargestellte Stecker in elektrisch leitender Verbindung mit unterhalb des Tellers 8 angeordneten Fotosensoren 14 und Kabeln für die Stromversorgung 15. Außerdem weist die Steuerung 3 ein oder mehrere Einstellelemente 16 auf.The controller 3 is in an electrically conductive connection, not shown, with photosensors 14 and cables for the power supply 15 arranged below the plate 8 . The controller 3 also has one or more setting elements 16 .

Die oben beschriebene Anordnung ist mittels eines Kugelgelenkes 17 beweglich mit der Befestigungsklammer 18 verbunden.The arrangement described above is movably connected to the mounting bracket 18 by means of a ball joint 17 .

Um alle Teile im Inneren des Mantels 5 leitend zu verbinden und gegebenenfalls Längenänderungen auszugleichen, ist noch axial eine Feder 19 eingefügt. In order to conductively connect all parts inside the jacket 5 and, if necessary, to compensate for changes in length, a spring 19 is also inserted axially.

Fig. 2 zeigt eine als Christbaumschmuck ausgebildete fotovoltaische Zelle 22 in Form einer Christbaumkugel 20. Die Christbaumkugel 20 wird mit Hilfe des Befestigungselementes 21 am Baum befestigt. Die fotovoltaische Zelle 22 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und von unten in die entsprechend negativ ausgebildete Form der Christbaumkugel eingefügt. Die fotovoltaische Zelle 22 steht mit der in Fig. 1 dargestellten elektrischen Schmuckkerze 1 durch die Kabel 15 in leitende Verbindung. Der Winkel der äußeren Mantelfläche der fotovoltaischen Zelle 22 ist so ausgerichtet, daß er eine optimale Energieausbeute auch bei tiefstehender Wintersonne ermöglicht. Die Oberfläche der Christbaumkugel 20 kann darüber hinaus auch eine fresnellinsenartige Oberflächentopographie aufweisen, die die auf die Oberfläche der Christbaumkugel 20 fallenden Lichtstrahlen so umlenkt, daß sie auf die Fläche der fotovoltaischen Zelle 22 fallen. Das fotovoltaische Element 22 ist unterhalb des Äquators der Christbaumkugel 20 angeordnet. Dadurch ist auch eine Nutzung der Zelle bei schneebedeckter Christbaumkugel 20 möglich. Fig. 2 is designed as a Christmas tree decorations photovoltaic cell 22 in the form of a Christmas tree ball 20. The Christmas tree ball 20 is fastened to the tree with the aid of the fastening element 21 . The photovoltaic cell 22 is frustoconical and inserted from below into the correspondingly negative shape of the Christmas tree ball. The photovoltaic cell 22 is in conductive connection with the electrical decorative candle 1 shown in FIG. 1 through the cables 15 . The angle of the outer lateral surface of the photovoltaic cell 22 is oriented so that it enables an optimal energy yield even in the low winter sun. The surface of the Christmas tree ball 20 can also have a Fresnel lens-like surface topography, which deflects the light rays falling on the surface of the Christmas tree ball 20 so that they fall on the surface of the photovoltaic cell 22 . The photovoltaic element 22 is arranged below the equator of the Christmas tree ball 20 . As a result, the cell can also be used when the Christmas tree ball 20 is covered with snow.

Fig. 3 zeigt als Blockschaltbild die einzelnen Funktionselemente der Christbaumkerze. Gleiche Teile sind wie in den obengenannten Figuren bezeichnet. Die Birne 4 wird durch den Akkumulator 2 versorgt, mit dem sie über die dazwischen geschaltete Steuerung 3 leitend verbunden ist. Die Steuerung 3 weist einen Fotosensor 14 auf, der mit Hilfe einer in der Steuerung 3 ausgeführten bekannten Schaltung die Kerze nur bei Dämmerung einschaltet. Die gegenseitige Beeinflussung der Kerzen wird weitgehend durch den Teller 8 verhindert, der die Fotosensoren 14f abschaltet. Des weiteren beinhaltet die Steuerung 3 noch einen Zeitgeber, der die Leuchtdauer bestimmt. Über das Einstellelement 16 kann die Leuchtdauer beeinflußt werden. Der Akkumulator wird während der hellen Stunden des Tages durch die fotovoltaische Zelle 22 aufgeladen, das über 15 und Steuerung 3 ebenfalls mit dem Akkumulator verbunden ist. Die Steuerung beinhaltet weitere bekannte Schaltungen zum Schutze des Akkumulators vor Tiefentladung und verhindert des weiteren eine Entladung des Akkumulators über die fotovoltaische Zelle 22, wenn dieses den Akkumulator infolge zu geringen Lichteinfalls nicht auflädt. Die durch die strichpunktierte Linie 1 umgrenzten Elemente sind Bestandteile der Kerze. Fig. 3 shows a block diagram of the individual functional elements of the Christmas tree candle. The same parts are designated as in the above figures. The bulb 4 is supplied by the accumulator 2 , to which it is conductively connected via the controller 3 connected in between. The controller 3 has a photo sensor 14 which, with the aid of a known circuit implemented in the controller 3 , only switches the candle on at dusk. The mutual influence of the candles is largely prevented by the plate 8 , which switches off the photo sensors 14 f. Furthermore, the controller 3 also contains a timer that determines the lighting duration. The lighting duration can be influenced via the setting element 16 . The accumulator is charged during the bright hours of the day by the photovoltaic cell 22 , which is also connected to the accumulator via 15 and controller 3 . The control includes other known circuits for protecting the accumulator from deep discharge and further prevents the accumulator from being discharged via the photovoltaic cell 22 if it does not charge the accumulator due to insufficient light incidence. The elements delimited by the dash-dotted line 1 are part of the candle.

Je nach Strombedarf kann die Kerze auch von mehreren Zellen, die in bekannter Weise wahlweise parallel oder seriell zusammengeschaltet sind, versorgt werden. Für den Einsatz in trockenen Räumen kann die konstruktive Gestaltung der Christbaumkerze durch Fortfall verschiedener Dichtungselemente und des Tellers 8 einfacher gestaltet werden. Alternativ ist die ferngesteuerte Einschaltung der Kerze über die Fotosensoren 14 auch mit einer Infrarotfernbedienung möglich. In diesem Fall kann die Kerze auch wieder fernbedient infrarot ausgeschaltet werden. Eine Zeitsteuerung oder ein Dämmerungsschalter ist dann nicht erforderlich.Depending on the current requirement, the candle can also be supplied by several cells, which are optionally connected in parallel or in series in a known manner. For use in dry rooms, the constructive design of the Christmas tree candle can be made easier by eliminating various sealing elements and the plate 8 . Alternatively, the candle can be switched on remotely via the photo sensors 14 with an infrared remote control. In this case the candle can also be switched off remotely by infrared. A time control or a twilight switch is then not required.

Claims (9)

1. Elektrische Schmuckkerze, insbesondere Christbaumkerze, die mit mindestens einer in einem lichtdurchlässigen Christbaumschmuck (20) angebrachten fotovoltaischen Zelle (22) leitend verbunden ist, wobei der Christbaumschmuck (20) eine Oberfläche aufweist, die als Lichtsammellinse ausgebildet ist.1. Electrical decorative candle, in particular Christmas tree candle, which is conductively connected to at least one photovoltaic cell ( 22 ) attached in a translucent Christmas tree decoration ( 20 ), the Christmas tree decoration ( 20 ) having a surface which is designed as a light collecting lens. 2. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsammellinse als Fresnellinse ausgebildet ist.2. Electrical jewelry candle according to claim 1, characterized characterized that the Light collecting lens is designed as a Fresnel lens. 3. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Christbaumschmuck (20) die Form einer Kugel aufweist.3. Electrical jewelry candle according to claim 1 or 2, characterized in that the Christmas tree decoration ( 20 ) has the shape of a ball. 4. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fotovoltaische Zelle (22) unterhalb des Äquators der Kugel angeordnet ist.4. Electrical candle according to claim 3, characterized in that the photovoltaic cell ( 22 ) is arranged below the equator of the ball. 5. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fotovoltaische Zelle (22) als Kegel, insbesondere als Kegelstumpf, ausgebildet ist. 5. Electrical jewelry candle according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the photovoltaic cell ( 22 ) is designed as a cone, in particular as a truncated cone. 6. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtsammelnde Oberfläche und/oder die fotovoltaische Zelle (22) der Lichtquelle nachführbar ausgebildet ist.6. Electrical jewelry candle according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the light-collecting surface and / or the photovoltaic cell ( 22 ) of the light source is designed to be trackable. 7. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Verbindungsleitungen zur fotovoltaischen Zelle (22) aufweist, die steckbar ausgebildet sind.7. Electrical jewelry candle according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that it has connecting lines to the photovoltaic cell ( 22 ) which are designed to be pluggable. 8. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen elektrischen Energiespeicher (2) aufweist, der aufladbar ausgebildet ist und mit der fotovoltaischen Zelle (22) verbunden ist.8. Electrical candle according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that it has an electrical energy store ( 2 ) which is designed to be rechargeable and is connected to the photovoltaic cell ( 22 ). 9. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schutzschaltung aufweist, die den Energiespeicher (2) vor Tiefentladung oder gegen Entladung über die fotovoltaische Zelle (22) schützt.9. Electrical jewelry candle according to claim 8, characterized in that it has a protective circuit which protects the energy store ( 2 ) against deep discharge or against discharge via the photovoltaic cell ( 22 ).
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