Die Erfindung betrifft einen Kinder-Topf mit einem Boden, einer an diesen anschliessenden Wand und einem mit dem oberen Rand der letzteren zusammenhängenden Aussenmantel, dessen unterer, freier Rand unter den Boden herunterragt und die Auflage des Topfes bildet.
Wenn kleine Kinder auf den Topf gesetzt werden, dauert es oft verhältnismässig lange, bis sie urinieren oder den Darm entleeren, so dass die die Kinder betreuenden Personen die Kinder oft während-längerer Zeit überwachen müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zu- grunde, einen Kinder-Topf zu schaffen, der die Kinder zum schnellen Verrichten ihres Bedürfnisses anregt. Des weitern soll der Kinder-Topf den die Kinder betreuenden Personen anzeigen, wenn die Kinder vom Topf abgehoben werden kön- nen.
Diese Aufgabe wird durch einen Kinder-Topf der eingangs genannten Art gelöst, der erfindungsgemlss dadurch gekennzeichnet ist, dass auf der unteren Seite des Bodens ein Tempe raturfflhler angeordnet ist, dass ein akustischer Signalgeber und eine mit dem Temperatufftliier verbundene Schaltvorrichtung vorhanden sind, um den Signalgeber bei einer Erhö- hung der Temperatur einzuschalten.
Der Erfindungsgegenstand soll nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Kinder Topfund die Fig. 2 das Schaltschema der Schaltvorrichtung des Kinder-Topfes.
In der Fig. list ein auf der Auflageebene 1 stehender Kinder-Topf 2 aus Kunststoff dargestellt. Dieser weist einen Boden 2a, eine an diesen anschliessende Wand 2b und einen mit dem oberen Rand 2c der letzteren zusammenhängenden Aussenmantel 2d auf. Der obere Rand 2c ist mit zwei Erhö- hungen 2f, 2g versehen, von denen die eine als Rückenlehne und die andere als Stütze dient. Der untere, freie Rand 2e des Aussenmantels 2d bildet die auf der Auflageebene 1 aufliegende Auflage des Kinder-Topfes 2.
Der untere Rand 2e ragt unter den Boden 2a herunter, so dass zwischen dem letzteren und der Auflageebene 1 ein freier Zwischenraum von einigen Millimetern Höhe vorhanden ist.
An der unteren Seite des Bodens 2a ist ein Plättchen 3 mit einem Schlitz 3a angeklebt. Am Plättchen 3 ist mittels Schrauben 4 eine Tragplatte S befestigt. Auf dieser ist im Zwischenraum zwischen der Wand 2b und dem Aussenmantel 2d auf der sich in der Fig. 1 links befindenden Seite des Topfes eine Batterie 7 befestigt. Diese ist vorzugsweise durch ein Gehliuse 8 wasserdicht abgeschlossen. Der Boden 2a ist muldenfbrmig gekrlmmt und an der unteren Seite seines tiefsten Abschnittes ist im Bereich des Schlitzes 3a ein erster Temperaturfühler 9, nämlich ein NTC-Widerstand befestigt. Ein zweiter Tempe raturfühler 10, ebenfalls ein NTC-Widerstand, ist an der Aussenseite der Wand 2b befestigt.
Aufper sich in der Fig. 1 rechts befindenden Seite des Topfes ist im Zwischenraum zwischen der Wand 2b und dem Mantel 2d ein akustischer Signalgeber, nämlich eine Spieldose 11 mit einem wasserdichten Gehäuse 12 angeordnet. Die Spieldose 11 weist ein mechanisches Aufzugswerk 13 mit einer nicht sichtbaren Aufzugsfeder auf, die mittels einer Zugschnur 14, an deren freiem Ende ein Ring 15 befestigt ist, gespannt werden kann. Die Zugschnur 14 durchdringt eine Bohrung 12a des Gehäuses 12 sowie eine 6tfnung 2h im Aussenmantel 2d. Auf der Zugschnur 14 ist ein Dichtungsteller 16 befestigt, der die Bohrung 12a bei abgelaufenem Aufzugswerk 13 dicht abschliesst.
Das Antriebswerk 13 ist mit einer nicht dargestellten Walze verbunden, die Zlihne aufweist, die die zur Erzeugung der Töne dienenden Zungen anschlagen. Die Spieldose 11 weist des weitern ein Flügelrad 17 mit Flügeln 17a auf.
Oberhalb der Spieldose 11 ist eine Schaltvorrichtung 18 angeordnet, die eine Schaltungsplatte 19 und eine elektromagnetische Blockiervorrichtung 20 mit einer Magnetspule 21 und einem Anker-Stift 22 aufweist. Der letztere ragt normalerweise in den Bereich des Flügelrades 11. Femer ist ein schematisch angedeutetes Halteorgan 36 vorhanden, dessen Zweck noch erläutert wird. Die Schaltungsplatte 19 und die Blockiervorrichtung 20 sind zweckmässigerweise durch einen Deckel 23 wasserdicht abgeschlossen.
Ferner ist ein Tastschalter 24 mit einem Betätigungsorgan 25 vorhanden. Das letztere wird durch eine im Tastschalter 24 vorhandene Druckfeder nach unten gedrückt, so dass es etwas unter die vom Rand 2e begrenzte Ebene hinausragt und den Kinder-Topf 2 ein wenig von der Auflageebene 1 abhebt.
Die Fig. 2 zeigt das Schaltschema der Schaltvorrichtung 18. Diese ist iiber die Speiseleitung 27 mit dem Minuspol der Batterie 7 und tiber die Speiseleitung 28, in die der Tastschalter 24 eingeschaltet ist, mit dem Pluspol der Batterie 7 verbunden. Die Schaltvorrichtung 18 weist einen auf der Schaltungsplatte 19 angeordneten Spannungs-Komparator 29 mit einem Operationsverstärker 30 auf. Der erste Temperaturfühler 9 ist einerseits mit der Speiseleitung 27 und andererseits mit dem nicht-invertierenden Eingang 30a des Operationsverstarkers 30 verbunden. Der zweite Temperaturfühler 10 ist einerseits ebenfalls mit der Speiseleitung 27 und andererseits mit dem invertierenden Eingang 30b des Operationsverstärkers 30 verbunden.
Der invertierende Eingang 30b ist femer tiber einen festen Widerstand 31 und einen einstellbaren Widerstand 32 mit der Speiseleitung 28 verbunden. Der Ausgang 30c des Operationsverstärkers ist mit dem einen Anschluss der Magnetspule 21 verbunden, deren anderer Anschluss an die Speiseleitung 28 angeschlossen ist. Die Magnetspule 21 ist durch eine Diode 33 iiberbrlckt. Der Ausgang 30c des Operations verstiirkers 30 ist ferner durch einen eine positive Rückkopp- lung ergebenden Rtlckkopplungs-Widerstand 34 mit dem nicht-invertierenden Eingang 30a verbunden.
Der Rückkopp- lungs-Widerstand 34 ist im Vergleich zu den die Temperaturfühler 9, 10 bildenden NTC-Widerstimden und den beiden übrigen Widerständen 31, 32 relativ hochohmig. Die Tempe raturfiihler 9, 10 können beispielsweise einen Widerstand in der Grösse von 1000 bis 1500 11 haben und die Grösse des Rückkopplungs-Widerstandes 34 kann etwa 1 bis 5 Mli betragen. Jeder Speisespannungsanschluss 30d, 30e des Operationsverstärkers 30 ist mit einer der beiden Speiseleitungen 27 bzw. 28 verbunden.
Im folgenden soll die Arbeitsweise der Schaltvorrichtung 18 erläutert werden.
Vor dem Gebrauch wird das Aufzugswerk 13 der Spieldose 11 durch ziehen an der Zugschnur 14 aufgezogen, d.h. die Feder des Aufzugswerkes gespannt. Solange der Kinder-Topf 2 nicht belastet ist, wird das Betätigungsorgan 25 des Tastschalters 24, wie bereits erwähnt, durch eine Druckfeder nach unten gedriickt, so dass der Topf teilweise etwas von der Auflageebene 1 abgehoben wird. Der Tastschalter 24 ist dann offen und die Speiseleitung 28 unterbrochen. Demzufolge ist die Schaltvorrichtung 18 und insbesondere die Magnetspule 21 stromlos. Der Anker-Stift 22 wird dann durch sein Gewicht und eine eventuell vorhandene Feder nach unten gezogen, greift an einem der Fitigel 17a des Fitigeirades 17 an und blockiert dadurch die Spieldose 11. Die Spieldose bleibt also vorderhand ruhig.
Wenn nun eine Betreuungsperson ein Kind auf den Kinder-Topf 2 setzt, wird dieser belastet und auf die Auflageebene 1 gedriickt. Dadurch wird der Tastschalter 24 geschlossen und die Schaltvorrichtung 18 mit der Batterie 7 verbunden.
Die Widerstilnde 31, 32, 34 sind so auf die Grnsse der beiden als Temperaturfühler 9, 10 dienenden NTC-Widerstände abgestimmt, dass der Ausgang 30c des Operationsverstärkers vorderhand spannungslos ist, d.h. auf dem gleichen Potential liegt, wie die Speiseleitung 28.
Wenn nun das auf dem Topf sitzende Kind uriniert oder eine Darmentleerung ausfihrt, so erwärmen die Körperab- grange den Boden 2a des Kinder-Topfes 2 und damit auch den Temperaturfühler 9. Die Temperatur des Temperaturfühlers 10 bleibt dagegen wegen der geringen Wltrmeleitung des Kunststoffes, aus dem der Kinder-Topf 2 besteht, nahezu unverändert. Wenn nudie Temperatur des Temperaturfühlers 9 diejenige des Temperaturfühlers 10 um einen vorgegebenen Differenzwert übersteigt, wird der Operationsverstlrker 30 voll ausgesteuert.
Der Rückkopplungs-Widerstand 34 gewähr- leistet, dass der Operationsverstärker 30 sich nur in zwei Zuständen befinden kann und entweder überhaupt nicht oder voll ausgesteuert ist und dass der Wechsel zwischen den zwei Zuständen sehr schnell erfolgt. Der also als Schalter arbeitende Spannungs-Komparator 29 flirt nun der Magnetspule 21 einen Strom zu. Dieser bewirkt, dass der Anker-Stift 22 nach oben gezogen wird und das Flügelrad 17 freigibt. Das Aufzugswerk 13 setzt nun die Walze der Spieldose 11 in Gang, so dass diese eine Melodie spielt.
Da Kleinkinder im allgemeinen gerne Musik hören, werden sie bald merken, dass die Spieldose durch das Urinieren oder die Stuhlabgabe eingeschaltet wird. Die meisten Kinder werden sich daher entsprechend beeilen. Zudem bildet die von der Spieldose gespielte Melodie ein akustisches Signal, das der Betreuungsperson anzeigt, dass das Kind vom Kinder Topf 2 abgehoben werden kann.
Das Halteorgan 36wird durch eine Nockenscheibe oder ein anderes Organ des Aufzugswerkes 13 derart betätigt, dass es den Anker-Stift 22 nach dessen Anheben festhält, bis die Spieldose vollständig abgelaufen ist und die Feder des Aufzugswerkes 13 durch Herausziehen der Zugschnur 14 wieder gespannt wird. Das Halteorgan 36 gewährleistet also, dass der Anker-Stift 22 die Spieldose nicht blockiert, wenn das Kind den Topf verlässt. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Kind beim Verlassen des Topfes nicht durch einen Abbruch der Musik bestraft wird.
Die Schaltvorrichtung 18 schaltet die Spieldose 11 also jeweils dann ein, wenn die Temperatur des ersten Temperatur fühlers 9 eine Temperatur überschreitet, der gleich der Summe der Temperatur der Topf-Wand 2b und einer fest vorgegebenen Temperaturdifferenz ist. Da die Topf-Wand 2b vor der Körperentleerung immer mindestens annähernd die gleiche Temperatur aufweist wie der Topf-Boden 2a, ist der Einschaltvorgang weitgehend unabhängig von Anderungen der Umgebungstemperatur.
Selbstverständlich kann der Kinder-Topf in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise könnte die Spieldose auch mit einem elektrischen Antriebsmotor ausgeriistet werden. Femer könnte als akustischer Signalgeber anstelle einer Spieldose auch eine elektrische Klingel vorgesehen werden.
Der zweite Temperaturfühler 10 könnte statt an der Wand 2b auch in einem andern Abschnitt des Topfes 2, beispielsweise etwa am Aussenmantel 2d befestigt sein. Des weitern könnte auch eine rein mechanisch arbeitende Schaltvorrichtung vorgesehen werden. Die die Temperatufftihler 9, 10 bildenden NTC-Widerstände könnten beispielsweise durch Bimetallstreifen ersetzt werden. Der den zweiten Tempe raturfühler ersetzende Bimetallstreifen müsste dabei nicht unbedingt an der Topf-Wand 2b anliegen und könnte statt der Wand-Temperatur die Temperatur der Luft im Zwischenraum zwischen der Wand 2b und dem Aussenmantel 2d messen.
Femer könnte der zweite Temperaturfühler 10 überhaupt wegfallen und nur am Topf-Boden 2a ein Bimetallstreifen angeordnet werden. Dieser wirde dann, wenn seine Temperatur einen fest vorgegebenen Grenzwert übersteigt, tiber die mechanische Schaltvorrichtung die Spieldose starten. Die Verwendung von einem oder-zwei Bimetall-Temperaturfühlern hat gegeniiber der Verwendung von elektrischen Temperatur fiihlern den Vorteil, dass keine Batterie und keine elektrischen Schaltelemente notwendig sind. Bei Verwendung von zwei Bi metall-Temperaturftihlem ist jedoch ihre Einstellung relativ heikel.
Wird dagegen nur ein Bimetall-Temperatuffuhler vor gesehen, ist die Einstellung zwar einfach. Dagegen wird der Einschaltvorgang dann von der Umgebungstemperatur beein- flusst.
The invention relates to a children's pot with a base, a wall adjoining this and an outer jacket that is connected to the upper edge of the latter, the lower, free edge of which protrudes below the base and forms the support of the pot.
When small children are placed on the pot, it often takes a relatively long time before they urinate or defecate, so that the person caring for the children often has to monitor the children for a long time.
The present invention is now based on the object of creating a children's pot that stimulates children to do what they need quickly. Furthermore, the children's pot should indicate to those caring for the children when the children can be lifted from the pot.
This object is achieved by a children's pot of the type mentioned at the outset, which is characterized according to the invention in that a temperature sensor is arranged on the lower side of the base, that an acoustic signal generator and a switching device connected to the temperature are present around the signal generator to be switched on when the temperature rises.
The subject matter of the invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing. In the drawing, Fig. 1 shows a schematic section through a children's pot and Fig. 2 shows the circuit diagram of the switching device of the children's pot.
In Fig. List a standing on the support plane 1 children's pot 2 made of plastic is shown. This has a base 2a, an adjoining wall 2b and an outer jacket 2d connected to the upper edge 2c of the latter. The upper edge 2c is provided with two elevations 2f, 2g, one of which serves as a backrest and the other as a support. The lower, free edge 2e of the outer jacket 2d forms the support of the children's pot 2 lying on the support plane 1.
The lower edge 2e protrudes below the bottom 2a, so that there is a free space of a few millimeters in height between the latter and the support plane 1.
A plate 3 with a slot 3a is glued to the lower side of the base 2a. A support plate S is attached to the plate 3 by means of screws 4. A battery 7 is attached to this in the space between the wall 2b and the outer casing 2d on the side of the pot on the left in FIG. This is preferably sealed watertight by a Gehliuse 8. The bottom 2a is curved in the shape of a trough and a first temperature sensor 9, namely an NTC resistor, is attached to the lower side of its deepest section in the region of the slot 3a. A second Tempe temperature sensor 10, also an NTC resistor, is attached to the outside of the wall 2b.
On the side of the pot located on the right in FIG. 1, an acoustic signal generator, namely a music box 11 with a watertight housing 12, is arranged in the space between the wall 2b and the jacket 2d. The music box 11 has a mechanical winding mechanism 13 with a non-visible mainspring, which can be tensioned by means of a pull cord 14, at the free end of which a ring 15 is attached. The pull cord 14 penetrates a bore 12a in the housing 12 and an opening 2h in the outer jacket 2d. A sealing plate 16 is attached to the pull cord 14 and tightly closes the bore 12a when the winding mechanism 13 has expired.
The drive mechanism 13 is connected to a roller, not shown, which has teeth that strike the tongues used to generate the tones. The music box 11 also has an impeller 17 with blades 17a.
A switching device 18 is arranged above the music box 11, which has a circuit board 19 and an electromagnetic blocking device 20 with a magnetic coil 21 and an armature pin 22. The latter normally protrudes into the area of the impeller 11. Furthermore, there is a schematically indicated holding member 36, the purpose of which will be explained below. The circuit board 19 and the blocking device 20 are expediently closed in a watertight manner by a cover 23.
Furthermore, a push button switch 24 with an actuating member 25 is provided. The latter is pressed down by a compression spring present in the pushbutton switch 24 so that it protrudes slightly below the plane delimited by the edge 2e and lifts the children's pot 2 a little from the support plane 1.
2 shows the circuit diagram of the switching device 18. This is connected to the negative pole of the battery 7 via the feed line 27 and to the positive pole of the battery 7 via the feed line 28, in which the push button switch 24 is switched on. The switching device 18 has a voltage comparator 29 arranged on the circuit board 19 with an operational amplifier 30. The first temperature sensor 9 is connected on the one hand to the feed line 27 and on the other hand to the non-inverting input 30a of the operational amplifier 30. The second temperature sensor 10 is also connected to the feed line 27 on the one hand and to the inverting input 30b of the operational amplifier 30 on the other hand.
The inverting input 30b is also connected to the feed line 28 via a fixed resistor 31 and an adjustable resistor 32. The output 30c of the operational amplifier is connected to one connection of the magnetic coil 21, the other connection of which is connected to the feed line 28. The magnetic coil 21 is bridged by a diode 33. The output 30c of the operational amplifier 30 is furthermore connected to the non-inverting input 30a through a feedback resistor 34 which produces a positive feedback.
The feedback resistor 34 has a relatively high resistance compared to the NTC resistors forming the temperature sensors 9, 10 and the two other resistors 31, 32. The temperature sensors 9, 10 can, for example, have a resistance of 1000 to 1500 11 and the size of the feedback resistor 34 can be about 1 to 5 ml. Each supply voltage connection 30d, 30e of the operational amplifier 30 is connected to one of the two supply lines 27 and 28, respectively.
The operation of the switching device 18 will be explained below.
Before use, the winding mechanism 13 of the music box 11 is pulled up by pulling the pull cord 14, i. the spring of the winding mechanism is stretched. As long as the children's pot 2 is not loaded, the actuating member 25 of the pushbutton switch 24 is, as already mentioned, pressed down by a compression spring, so that the pot is partially lifted slightly from the support plane 1. The push button switch 24 is then open and the feed line 28 is interrupted. Accordingly, the switching device 18 and in particular the magnetic coil 21 is de-energized. The anchor pin 22 is then pulled down by its weight and any spring that may be present, engages one of the Fitigel 17a of the Fitigeirad 17 and thereby blocks the music box 11. The music box remains steady for the time being.
If a carer now places a child on the children's pot 2, this is loaded and pressed onto the support level 1. As a result, the pushbutton switch 24 is closed and the switching device 18 is connected to the battery 7.
The resistors 31, 32, 34 are matched to the size of the two NTC resistors serving as temperature sensors 9, 10 so that the output 30c of the operational amplifier is de-energized for the time being, i.e. is at the same potential as the feed line 28.
If the child sitting on the pot urinates or defecates, the body exhausts heat the bottom 2a of the children's pot 2 and thus also the temperature sensor 9. The temperature of the temperature sensor 10, on the other hand, remains off because of the low heat conduction of the plastic which the children's pot 2 exists, almost unchanged. If the temperature of the temperature sensor 9 exceeds that of the temperature sensor 10 by a predetermined differential value, the operational amplifier 30 is fully controlled.
The feedback resistor 34 ensures that the operational amplifier 30 can only be in two states and is either not at all or fully controlled and that the change between the two states takes place very quickly. The voltage comparator 29, which thus operates as a switch, now flirts a current to the magnetic coil 21. This causes the armature pin 22 to be pulled upwards and the impeller 17 to be released. The elevator mechanism 13 now sets the drum of the music box 11 in motion so that it plays a melody.
Since toddlers generally like to listen to music, they will soon notice that the music box is switched on when they urinate or pass stool. Most children will therefore hurry accordingly. In addition, the melody played by the music box forms an acoustic signal that indicates to the carer that the child can be lifted from the children's pot 2.
The holding element 36 is actuated by a cam disk or another element of the winding mechanism 13 in such a way that it holds the anchor pin 22 after it has been raised until the music box has completely expired and the spring of the winding mechanism 13 is tensioned again by pulling out the pull cord 14. The holding member 36 thus ensures that the anchor pin 22 does not block the music box when the child leaves the pot. This ensures that the child is not punished by interrupting the music when leaving the pot.
The switching device 18 turns the music box 11 on when the temperature of the first temperature sensor 9 exceeds a temperature which is equal to the sum of the temperature of the pot wall 2b and a fixed temperature difference. Since the pot wall 2b always has at least approximately the same temperature as the pot bottom 2a before the body is emptied, the switch-on process is largely independent of changes in the ambient temperature.
Of course, the children's pot can be modified in various ways. For example, the music box could also be equipped with an electric drive motor. Furthermore, an electric bell could be provided as an acoustic signal generator instead of a music box.
The second temperature sensor 10 could, instead of being attached to the wall 2b, also be fastened in another section of the pot 2, for example on the outer jacket 2d. Furthermore, a purely mechanical switching device could also be provided. The NTC resistors forming the temperature sensors 9, 10 could, for example, be replaced by bimetal strips. The bimetallic strip replacing the second temperature sensor would not necessarily have to be in contact with the pot wall 2b and instead of the wall temperature could measure the temperature of the air in the space between the wall 2b and the outer jacket 2d.
Furthermore, the second temperature sensor 10 could be omitted at all and a bimetal strip could only be arranged on the pot bottom 2a. This will start the music box via the mechanical switching device when its temperature exceeds a fixed predetermined limit value. The use of one or two bimetal temperature sensors has the advantage over the use of electrical temperature sensors that no battery and no electrical switching elements are required. When using two bimetal temperature sensors, however, their setting is relatively tricky.
If, on the other hand, only one bimetal temperature sensor is seen, the setting is simple. In contrast, the switch-on process is then influenced by the ambient temperature.