NL8203443A

NL8203443A - Draagbare, batterij-gevoede inrichting, in het bijzonder een armband- oftewel polshorloge, waarvan de batterij door het dragen in opgeladen toestand wordt gehouden, dan wel wordt opgeladen.

Info

Publication number: NL8203443A
Application number: NL8203443A
Authority: NL
Original assignee: Petrus Matheus Josephus Knapen
Priority date: 1982-09-03
Filing date: 1982-09-03
Publication date: 1984-04-02
Also published as: EP0119223A1; WO1984001041A1

Description

-1- 226H0/JF/ts :* ./:

Korte aanduiding: Draagbare, batterij-gevoede inrichting, in het bijzonder een armband- oftewel polshorloge, waarvan de batterij door het dragen in opgeladen toestand wordt gehouden, dan wel wordt opgeladen.

5

De uitvinding heeft betrekking op een draagbare, batterij-gevoede inrichting.

Een gemeenschappelijk nadeel van alle draagbare, batterij-gevoede inrichtingen is dat na verloop van tijd de batterij of batterijen dient, 10 respectievelijk dienen te worden vervangen. Naast het kostenaspect, wat betreft de aanschaf van de batterij(en) komt daarbij nog de omstandigheid, dat in de inrichtingen in kwestie die van geringe afmetingen zijn en zijn voorzien van zeer geminiaturiseerde elektronika, zoals in het bijzonder elektronische horloges, hoorapparaten, medische inrichtingen, zoals hart-15 stimulatoren en insuline-toedieners, etc., vervanging door een deskundige dient te geschieden, hetgeen omslachtig is en verdere kosten met zich mee brengt.

Ondanks het feit, dat de levensduur van de steeds kleiner wordende miniatuurbatterijen, zoals de kwikbatterij, lithiumbatterij en nikkel-cadmium-20 batterij telkens langer wordt,bestaat er behoefte aan de mogelijkheid de batterij in optimale conditie te houden,zonder de noodzaak voor de vervanging van een "·'.....'-•’r batterij naar bijvoorbeeld de horloge-verkoper of -reparateur te moeten gaan.

Een kenmerkend voorbeeld hierbij is de verdringing van het LED-horloge door het LCD-horloge, ondanks het nadeel ervan, dat dit *s-nachts niet afleesbaar 25 is. Vaak is voor het ’s-nachts aflezen van een LCD-horloge voorzien in een daartoe bestemd lichtje, waardoor de batterij voor de eigenlijke functies van het horloge snel uitgeput raakt of waardoor voorzien dient te zijn in een tweede batterij , met alle nadelen van dien.

Het voordeel van een LED-horloge is dat dit onder alle omstandigheden aflees-30 baar is, maar het nadeel is dat daardoor de batterij snel leeg raakt.

Wanneer men nu over middelen zou beschikken om de batterij in optimale conditie te houden, dan zou het LED-horloge daardoor aantrekkelijker worden en derhalve zou daar dan weer een markt voor kunnen ontstaan. Daarnaast zou dan de extra verlichting bij een LCD-horloge niet langer een 35 aanslag op de batterij betekenen of zou de extra batterij kunnen worden uitgespaard.

De uitvinding beoogt de hierboven genoemde nadelen op te heffen en in de gesignaleerde, bestaande behoefte te voorzien en verschaft daartoe 8203443 -2- 226itO/JF/ts een inrichting van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft·;· dat deze een bewegingsomzettingsorgaan omvat, dat door het dragen van de inrichting in een bepaalde beweging kan komen, alsmede een energie-omzettings-orgaan om de bewegingsenergie van het bewegingsomzettingsorgaan om te zetten 5 in elektrische energie voor het in opgeladen toestand houden, dan wel opladen van de batterij(en).

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de . tekening, zijnde een enkele figuur, waarin schematisch een aantal belangrijke uiteengenomen onderdelen van een analoog kwartshorloge zijn weergegeven.

10 Benadrukt wordt, dat in de figuur slechts één uitvoeringsvorm van de uitvinding is weergegeven, die verder nog belichaamd is in een bepaald type elektronisch polshorloge. Het dient duidelijk te zijn, dat in principe de uitvinding toepasbaar is op een groot scala van draagbare, batterij-gevoede inrichtingen. Wel is het zo, dat de uitvinding het meeste voordeel 15 zal opleveren in elektronische inrichtingen met kleine afmetingen en gemini-aturiseerde elektronika, oftewel voorzien van geïntegreerde schakelingen.

Gebruikelijke onderdelen van het analoge kwartshorloge zijn de batterij 1, het oscillatorcircuit met kwartskristal 2, de spoel van de stappenmotor 3, de rotor van de stappenmotor *1, alsmede een knopje 5 voor 20 het gelijkzetten van het horloge. Dit is maar één mogelijke uitvoeringsvorm van zo een horloge. De stappenmotor kan op vele verschillende manieren zijn uitgevoerd en het gelijkzetten van het horloge kan ook geschieden door met behulp van een indrukbaar palletje impulsen te geven aan een daarop aansprekende geïntegreerde schakeling, die door middel van de stappenmotor, 25 maar onafhankelijk van de aandrijving door het oscillatorcircuit met kwartskristal de wijzers van het horloge aandrijft.

Verder is het uurwerk volgens de onderhavige uitvinding voorzien van een rotor 6 en een stator 7. In deze uitvoeringsvorm is de rotor 6 voorzien van daarop aangebrachte permanente magneetjes 8 > die tevens de 30 functie van het in onbalans brengen van de rotor 6 kunnen hebben.De rotor 6 is gelagerd en in onbalans aangebracht in het horloge, waardoor, wanneer het horloge wordt gedragen, bijvoorbeeld aan de pols, bij beweging van de pols de rotor 6 een roterende beweging zal gaan uitvoeren. De"willekeurige"beweging van de pols wordt daardoor omgezet in een gedefinieerde, roterende 35 beweging van de rotor 6, die de permanente magneetjes meeneemt, zodat deze een cirkelvormige baan beschrijven. De genoemde cirkelvormige baan ligt in lijn met de stator of bijvoorbeeld de spoel 7,die door interactie met de permanente magneetjes 8 op de rotor 6 de bewegingsenergie van de rotor omzet in elektrische energie,in casu een elektrische stroom,die via een niet getoonde gelijkrichtér 8203443 « -3- 22640/JF/ts of diode wordt toegevoerd naar de batterij 1 ora dene in opgeladen toestand te houden, dan wel deze op te laden. De rotor 6 met permanente magneetjes 8 en de spoel 7 werken dus samen als een generator, in casu een wisselstroom -generator. De gelijkrichter zorgt voor gelijkrichting van de wisselstroom, 5 zodat de batterij 1 met een"gelijkstroom"wordt gevoed·. Voor de gelijkrich-ting van de stroom kan alternatief zijn voorzien in een daartoe bestemde half-geleiderschakeling, die ook nog deel kan uitmaken van de reeds voor andere functies aanwezige geïntegreerde schakeling. In plaats van de genoemde wis-selstrooragenerator kan bijvoorbeeld ook een Hall-generator worden toegepast.

10 Naast de in de figuur getoonde mogelijkheid voor het opwekken van elektrische energie uit de beweging van de rotor, zijn nog vele alternatieven voor handen.

In plaats van de rotor 6 selectief te voorzien van permanente magneten 8 kan de rotor 6 zelf selectief worden gemagnetiseerd. De stator 7 15 kan in plaats van een enkele spoel een aantal zelfinducties, die bij voorkeur in serie zijn geschakeld, omvatten of een anderszins selectief inductief gemaakt orgaan zijn.

Natuurlijk kan ook de rotor selectief inductief zijn en de stator selectief magnetisch, al dient in dat geval voorzien te zijn in verdere statio-20 naire middelen om de opgewekte stroom van de draaiende rotor af té nemen en naar de gelijkrichter toe te voeren.

Verder behoeft de rotor 6 niet direkt samen te werken met de stator 7, maar kan de rotor 6, die dan niet is voorzien van de permanente magneetjes 8 via een mechanische overbrenging een kleinere rotor aandrij(ft)ven,die 25 wel is voorzien van permanente magneetjes 8 of anderszins selectief is gemag- . netiseerd en op zijn beurt samenwerkt met de.stator 7.

Tevens kan de gelijkzetknop 5 worden gebruikt voor het opwinden van een niet-getoonde veer, die zich na verloop van tijd ontspant en een met de stator 7 samenwerkende rotor, die selectief is gemagnetiseerd aan-30 drijft. Dit geschiedt mede door toepassing van een Maltezer kruis. In plaats van of naast het toepass-en van het knopje 5 voor het opweinden van de veer,kan de veer ook door een niet-gemagnetiseerde rotor 6 worden opgewonden.

De rotor 6 kan verschillende vormen aannemen; van een gesloten schijf tot een schijfsegment.

35 Het is ook mogelijk in plaats van een roterende beweging gebruik te maken van een heen en weer gaande beweging. In het bijzonder kan in plaats van een selectief magnetisch gemaakte rotor gebruik gemaakt worden van een permanent magneetje, dat tevens als rechtstandig op en neer gaand gewichtje functioneert onder invloed van beweging van het horloge. Wanneer de 8203443 -4- 22640/JF/ts 9 s baan van de heen en weer gaande beweging in lijn ligt met een spoel of anderszins selectief inductief gemaakt lichaam, dan wordt daarin op analoge wijze een stroom opgewekt.

8203443

Claims

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bepaalde IQ beweging een roterende of heen en weer gaande beweging is,
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het energie-omzettingsorgaan een door het bewegingsomzettingsorgaan aangedreven . generator is. !}. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het <15 bewegingsomzettingsorgaan en het energie-omzettingsorgaan samen een generator vormen. 5. ' Inrichting volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de generator een wisselstroomgenerator is en dat de inrichting verder een tussen de generator en de batterij(en) verbonden gelijkrichter omvat. 2ö 6· Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het bewegingsomzettingsorgaan een in onbalans ingerichte rotor is.
7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de rotor selectief is verzwaard en de vorm van een schijf of een schijfsegment heeft en dat het middelpunt van de schijf of het daarmee overeenkomende punt van 25 het schijfsegment door middel van een gelagerde as in de inrichting is gemonteerd.
8. Inrichting volgens één van de conclusies 1-3 of 5-7 , met het kenmerk, dat het energie-omzettingsorgaan een selec tief gemagnetiseerde of van één of selectief van een aantal permanente mag-20 neten voorziene rotor en een selectief inductief gemaakte of* van één of selectief van een aantal zelfinducties voorziene stator omvat.
9. Inrichting volgens één van de conclusies 1-3 of 5-7, met het kenmerk, dat het energie-omzettingsorgaan een selectief gemagnetiseerde of van één of selectief van een aantal permanente magneten voorziene stator en een 25 selectief inductief gemaakte of van één of selectief van een aantal zelfinducties voorziene rotor omvat en dat de inrichting verder is voorzien van middelen voor het afnemen van de door de rotor opgewekte stroom.
10. Inrichting volgens één van de conclusies 1-2 of 4-7, met het kenmerk, 8203443 _6_ 22640/JF/ts ' f dat het bewegingsomzettingsorgaan een selectief gemagnetiseerde of van één of selectief van een aantal permanente magneten voorziene rotor is en dat het energie-omzettingsorgaan een selectief inductief gemaakte of van één of selectief van een aantal zelfinducties voorziene stator is.
11. Inrichting volgens één van de conclusies 1-2 of 4-7, met het kenmerk, dat hetenergie-omzettingsorgaan een selectief gemagnetiseerde of van één of selectief van een aantal permanente magneten voorziene stator is en dat het bewegings-omzettingsorgaan een selectief inductief gemaakte of van één of selectief van een aantal zelfinducties voorziene rotor is en 1" dat de inrichting verder is voorzien van middelen voor het afnemen van de door de rotor opgewekte stroom.
12, Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het ken merk, dat deze een elektrisch of elektronisch armband- oftewel polshorloge is.
13. Inrichting volgens één van de conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de inrichting een elektronisch hoorapparaat is.
14. Hoorapparaat volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat dit een aan een brilmontuur bevestigd hoorapparaat is.
15. Inrichting volgens één van de conclusies 1-11, met het kenmerk, 20 dat deze een hartstimulator, zakrekenmachine of dergelijke is.
16. Generator, kennelijk ingericht voor toepassing in een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies.
17. Rotor, kennelijk ingericht voor toepassing in een inrichting volgens één van de conclusies 1-15.
18. Stator, kennelijk ingericht voor toepassing in een inrichting volgens één van de conclusies 1-15. Eindhoven, augustus 1982. 8203443