DE2751797A1

DE2751797A1 - Elektrische uhr, insbesondere armbanduhr

Info

Publication number: DE2751797A1
Application number: DE19772751797
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Phys Haub; Hartmut Kronenberg
Original assignee: Quarz Zeit AG
Current assignee: Quarz Zeit AG
Priority date: 1977-11-19
Filing date: 1977-11-19
Publication date: 1979-05-23
Also published as: JPS5479679A

Description

Elektrische Uhr, insbesondere Armbanduhr
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Uhr, insbesondere eine Armbanduhr, mit einer ein Zeitsignal erzeugenden Stufe und einer Anzeigestufe sowie einem diese speisenden Kleinstakkumulator, der an eine Ladeeinrichtung angeschlossen ist.
Bekannte elektrische Uhren verschiedener Ausführungs- und Verwendungsformen enthalten im allgemeinen Trockenbatterien, häufig aber auch Kleinstakkumulatoren zum Betrieb der zeitgebenden Stufe und der Stufe zum digitalen oder analogen Anzeigen der jeweiligen Uhrzeit.
Insbesondere in Armbanduhren werden nahezu ausschlieBlich Kleinstakkumulatoren zur Stromversorgung vorgesehen. Trotz eines im allgemeinen recht geringen Stromverbrauchs der Uhrwerke haben die Batterien bzw. Kleinstakkumulatoren eine Lebensdauer von ungefähr 6 bis 15 Monaten, Je nach der verwendeten Anzeigeart - Leuchtdioden, Flüssigkristalle, mechanisch bewegte Zeiger - und den vorgesehenen Zusatzeinrichtungen, wie Wecksysteme, Zifferblattbeleuchtung etc.
Da eine solche Lebensdauer häufig als unerwünscht kurz angesehen wird, sind elektrische Uhren mit einer Ladeeinrichtung für den Kleinstakkumulator entwickelt worden. Bei einer bekannten Uhr enthält die Ladeeinrichtung als Energiequelle mehrere Solarzellen, di während des Tages oder auch bei künstlicher Beleuchtung die für den Aufladevorgang des Kleinakkumulators erforderliche Energie liefern. Die Solarzellen sind bei Großuhren auf der Gehäuseoberfläche angeordnet und bei Armbanduhren im allgemeinen auf dem Zifferblatt oder auch hinter einem Zifferblattausschnitt. Infolgedessen beeinflussen sie in ganz erheblichem Umfang die Formgebung der Uhren und deren ästhetischen Gesamteindruck, was in vielen Fällen in höchstem Maße unerwünscht ist.
Diese Nachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Uhr mit einer Ladeeinrichtung zu schaffen, bei der die Ladeeinrichtung oder Teile davon von außen nicht sichtbar sind und sie darüber hinaus so aufgebaut ist, daß sie auch bei Uhren kleiner Abmessungen ohne oder allenfalls mit geringer Beeinflussung der Formgebung der Uhr verwendbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ladeeinrichtung eine Generatormaschine enthält, deren beweglicher Teil mit einem durch die Bewegung der Uhr betätigbaren Trägheitsrotor gekuppelt ist.
Eine solche durch einen Trägheitsrotor angetriebene Generatormaschine kann vollständig innerhalb des Uhrgehäuses von außen unsichtbar angeordnet werden, wobei ihr Bauvolumen äußerst klein gehalten werden kann. Der Trägheitsrotor, der beispielsweise bei einer Zeigeruhr konzentrisch zur Zeigerachse gelagert sein kann, kann verhältnismäßig dünn ausgeführt sein, ohne daß dies nachteilige Wirkungen auf den Betrieb des Generators hätte. Die ortsfesten Teile des Generators können darüber hinaus in Zwischenräumen des Uhrwerksaufbaus angeordnet werden, so daß für diese kein zusätzlicher Platzbedarf berücksichtigt werden muß. Ein besonderer Vorteil einer solchen Ladeeinrichtung besteht darin, daß sie völlig licht- bzw. beleuchtungsunabhängig ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Generator mindestens eine ortsfeste Spule und mindestens einen mit dem Trägheitsrotor gekuppelten Dauermagneten. Bei jeder Drehung des Trägheitsrotors aufgrund einer Bewegung der Uhr wird hierbei der Dauermagnet &ber die ortsfeste Spule bewegt und induziert in dieser eine Spannung, die zur Ladung des Kleinstakkumulators herangezogen werden kann. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, den bzw. die Dauermagnete am Trägheitsrotor zu befestigen. Die Befestigung kann durch Kleben oder auch durch Festklemmen des bzw. der Dauermagnete zwischen entsprechenden am Trägheitsrotor angeformten Lappen erfolgen. Als besonders zweckmäßig hat es sich darüber hinaus erwiesen, jeden Dauermagneten langgestreckt und mehrpolig magnetisiert auszubilden. Auf diese Weise läßt sich der Wirkungsgrad der Generatormaschine nicht unwesentlich erhöhen.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform besteht der Trägheitsrotor aus einem dauermagnetischen Werkstoff, der ein- oder mehrpolig magnetisiert ist. Eine solche Ausführungsform besitzt gegenüber der zuvor beschriebenen im wesentlichen montagetechnische Vorteile, da der bzw. die Dauermagnete nicht mehr gesondert hergestellt und am Trägheitsrotor befestigt werden müssen. Von gewissem Nachteil ist, daß ein derartiger Trägheitsrotor verhältnismäßig teuer ist, da zu seiner Herstellung besondere Magnetmaterialien, beispielsweise Platin-Kobalt-Legierungen, verwendet werden müssen, die die Herstellung dünner Trägheitsrotoren erlauben.
In Sonderfällen kann darüber hinaus eine Ausführungsform vorteilhaft sein, bei der der Generator mindestens eine auf dem Trägheitsrotor sitzende Spule umfaßt, die mit mindestens einem ortsfesten Dauermagneten zusammenwirkt.
Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele enthalt, näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Aufsicht auf Ladeeinrichtung mit am Trägheitsrotor befestigtem Dauermagneten, Figur 2 eine Aufsicht auf eine Ladeeinrichtung mit einem dauermagnetischen Trägheitsrotor und Figur 3 eine Aufsicht auf eine Ladeeinrichtung mit einem mehrere Spulen tragenden Trägheitsrotor.
In einem Uhrgehäuse 1 befindet sich auf einer Platine 2 ein Kleinakkumulator 3 zur Stromversorgung der nicht näher dargestellten Stufe zur Erzeugung eines Zeitsignals und der Anzeigestufe.
Zum Laden des Kleinakkumulators 3 ist eine Ladeeinrichtung 4 vorhanden, die aus einem elektronischen Teil 5 besteht, der im wesentlichen eine Gleichrichterschaltung enthält, sowie einer Generatormaschine 6, die mit dem elektronischen Teil 5 verbunden ist.
Bei der Ausführungsform nach Figur 1 umfaßt die Generatormaschine 6 einen Trägheitsrotor 7, der in einem zentralen Punkt auf der Platine 2 gelagert ist und in seinem Randbereich einen Dauermagneten 8 trägt, der auf den Trägheitsrotor 7 aufgeklebt ist, sowie drei Spulen 9, 10 und 11. Diese liegen auf dem Bewegungskreis des Dauermagneten 8 und sind an verschiedenen frei wählbaren Stellen im Gehäuse 1 angeordnet.
Die Spulen 9, 10 und 11 sind in Reihe geschaltet, können aber auch parallel zueinander an den elektronischen Teil 5 angeschlossen sein.
Bei der Ausführungsform nach Figur 2 besteht der Trägheitsrotor 7' der Generatormaschine 6' aus einem mehrpolig magnetisierten Dauermagnetmaterial. Die Generatormaschine 6' enthält darüber hinaus ledig lich zwei Spulen 9' und 10'.
Bei der Generatormaschine 6" sind auf dem Trägheitsrotor 7" fünf Spulen 12 befestigt, die mit auf der Platine 2 angeordneten Dauermagneten 13 und 14 zusammenwirken. Die Spulen 12 sind hintereinander geschaltet und über zwei Schleifkontakte mit dem elektronischen Teil 5 verbunden, derart, daß bei einer Induktion einer Spannung in einer der Spulen aufgrund der Relativbewegung zwischen den Spulen und den Dauermagneten diese über die Schleifkontakte an den elektronischen Teil 5 abgegeben wird.
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Claims

Patentansprüche 1. Elektrische Uhr, insbesondere Armbanduhr, mit einer ein Zeitsignal erzeugenden Stufe und einer Anzeigestufe sowie einem diese speisenden Kleinakkumulator, der an eine Ladeeinrichtung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeeinrichtung (4, 4', 4") eine Generatormaschine (6, 6', 6") enthält, deren beweglicher Teil mit einem durch Bewegung der Uhr betätigbaren Trägheitsrotor (7, 7', 7") gekuppelt ist.
2. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatormaschine (6, 6') mindestens eine ortsfeste Spule (9, 10, 11; 9', 10') und mindestens einen mit dem Trägheitsrotor (7, 7') gekuppelten Dauermagneten (8) umfaßt.
3. Elektrische Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Dauermagnete (8) am Trägheitsrotor (7) befestigt sind.
4. Elektrische Uhr nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daB jeder Dauermagnet (8) langgestreckt und mehrpolig magnetisiert ausgebildet ist.
5. Elektrische Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägheitsrotor (7') aus einem dauermagnetischen Berkstoff besteht und ein- oder mehrpolig magnetisiert ist.
6. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatormaschine t6") mindestens eine auf dem Trägheitsrotor (7") sitzende Spulen (12) umfaßt, die mit mindestens einem ortsfesten Dauermagneten (13,14) zusammenwirkt.