DE1944838A1 - Elektrisch betriebene akustische Signaleinrichtung - Google Patents

Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. Walter Jackisdi Λ *} 1 Q 9 R

7 Stuttgart N, Menzelstraße 40 »^ U I J 4. U

-3, Sep. 1969

Robert Walter Reioh, Ruvigliana (Schweiz)

Elektrisch betriebene akustische Signaleinrichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht eich auf eine elektrisch betriebene akustische Signaleinrichtung,'

Die bekannten, elektrisch betriebenen akustischen Signal» vorrichtungen, die mit einem Wagner¹sehen Hammer und einer GIooke arbeiten, haben einen relativ hohen Stromverbrauch, so dass ihr Eineatz nur dort wirtschaftlich ist, v/o eine Strom» quelle mit ausreichender Kapazität vorhanden ist; in elektrischen oder elektronischen Weckern mit Batterie dagegen sind solche Signalvorrichtungen nicht verwendbar, weil sie die Batterie zu hoch belasten und dadurch die Laufzelt wesentlich verkürzen würden. Ausserdem weisen sie einen hohen Kontaktverschleiss auf und iüh= ren wegen des vergleichsweise hohen Stromes zu sehr hohen In= duktionsepannungen.

Um bei elektrischen oder elektronischen Weckern diese Haoh= teile au vermeiden» wurden bereits elektrische Summer entwickelt.

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Diese weisen zwar einen wesentlich geringeren Stromverbrauch auf, sind aber auch schlecht zu hören, so dass sie im Zusammenhang mit elektrischen oder elektronischen Weckern vielfach auf Ab= lehnung stossen_c Aueserdem verschnüren bei solchen Summern die Kontakte leicht, weil die Wicklung des Elektromagneten eine hohe Selbstinduktion aufweist. ■

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer elektrisch betriebenen akustischen Signalein= richtung, die praktisch keinem Verschleiss unterworfen ist und trotz ausreichender Lautstärke mit so geringer Stromstärke arbeitet, dass sie sioh selbst zum Einbau in elektrische und elektronische Wecker und Reisewecker eignet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) eine Läutewerk mit einem auf eine Glocke einwirkenden Klöppel, welcher ein Teil eines elektrisch angetriebenen Schwingers einer Schaltungsanordnung mit wenigstens einem, mittels einer durch die Relativbewegung zwischen einem Hagnetsystern und einer Erregerspule erzeugten - Spannung gesteuerten Halbleiterverstärker ist, der aus= gangsseitig eine Antriebsspule durshfliessende, auf den ■ Schwinger antreibend wirkende Stromimpulse liefert,

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b) eine ale Netz oder Batterie ausgebildete Strom«= quelle zur Speisung der Schaltungsanordnung des Läutewerkes _g _

o) eine Auslösevorrichtung, die bei ihrer Betätigung die Schaltungeanordnung des Läutewerkes mit der Strom« quelle verbindetο

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert, und zwar zeigen:

Fig» 5. die schematische Darstellung eines AusfUhrungsbei« Spieles der elektrisch betriebenen akustischen Signal= einrichtung mit einer durch eine Weckerfalle als Tastschalter ausgebildeten Auslösevorrichtung und

Figo 2 das Schaltbild des in FIg₃ 1 dargestellten Ausführungen beispieles, wobei jedoch die Auslösevorrichtung als Weckereinstellvorrichtung eines elektronischen Weckers ausgebildet ist_f dessen Stromquelle gleichzeitig als Stromquelle zur Speisung der Signaleinrichtung dient«

Das in Figo 1 gezeigte Ausführungebeispiel der elektrisch betriebenen akustischen Signaleinrichtung gemäss der Erfindung umfasst ein Läutewerk mit einem auf eine Glocke 1 einwirkenden

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Klöppel 2, Der letztere iet ein Teil eines mechanischen Schwingers 3β der von einer noch näher zu beschreibenden Schaltunßseinrichtunß elektrisch angetrieben wirdo Der Schwinger 3 iet im gezeigten Aus« führungsbeispiel nach Art einer Uhren-Unruh auegebildet und umfasst eine Welle 4» mit der zwei sich axial gegenüberliegende Scheiben« ßegmente (oder Scheiben) 5a, 5b im Abstand voneinander drehsteif verbunden sind. Unterhalb des Scheibeneegmentee 5b (oder ewisehen den beiden Scheibensegmenten) ist der ebenfalls mit der Welle 4 drehsteif_s aber federnd verbundene Klöppel 2 angeordnet» während über dem Seheibensegment 5a eine Spiralfeder 6 vorgesehen ist, die in. der aus den Uhren-Unruhen her bekannten Weise bestrebt ist, den Schwinger 3 in seiner Nullage zu halten₀ Auf den einander züge» kehrten Selten der Soheibensegmente 5a, 5b sind Axialmagnete 7&₉ 7b (oder mehrpolige Magnetpaare) befestigt, die zusammen mit den aus ferromagnetische!!* Material bestehenden Scheibensegmenten 5a, 5b und der ebenfalls aus ferromagnetischest Material bestehenden, den magnetischen Rückschluss bewirkenden Welle 4 ein astatlechea Magnet» system bilden«, Dieses astatlsche Magnetsystem wirkt mit einer» einen Teil der Schaltungsanordnung bildenden Spulenkombination zusammen, die eine Erregerspule 8 und eine Antriebsspule 9 umfasst« Die genannte Schaltungsanordnung enthält einen Transistorverstärker in Form eines n«=p=n (oder p~n«p) Transistors 10, in dessen Eingang die Erregerspule 8 angeordnet ist, während die Antriebsspule 9

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8ADOR«3INAL

in den Ausgang des Transistors 10 geschaltet ist« Durch einen parallel zur Antriebsspule und Basis geschalteten Kondensator 11 entsteht ein Schwingkreis, wobei die Frequenz und die Amplitude der aus der RUckkopplungsschaltung stammenden Schwingungen nur von den Kreiskonatanten des mechanischen Schwingers abhängig sind« Zum Blockieren der RUckkopplungeschaltung bzw, zur Erzielung einer gewünschten Impulsfolgefrequenz dient ein aus einem Widerstand 12 und einem Kondensator 13 bestehendes RC-Glied im Eingang des Transistors 10, Mittels einer Auslösevorrichtung 14, die im ge* zeigten Ausfiihrungsbeispiel als ein vom Zeigerwerk betätigter Taat» schalter ausgebildet ist, kann die Schaltungsanordnung des Mute* Werkes an die Stromquelle 15 angeschlossen werden! diese Stroms quelle 15 ist als Batterie dargestellte Ks ist jedoch auch möglich, als Stromquelle ein Lichtnets zu benutzen, wobei zur Erzeilung der gewünschten Anschluasdaten selbstverständlich spannungsändernde Mittel (Widerstände oder Spannungsteiler oder Transformatoren) und/oder atromändernde Mittel (Gleichrichter) vorgesehen werden müosen« Der gezeigte Tastschalter 14 umfasst zwei im Abstand von= einander angeordnete Kontaktplatten 16, 17, deren jede zur lieber» brUckung eines Kontaktpaares 18 bzw« 19 dient. Die Kontaktplatten 16, 17 sitzen an einer Stange 20 aus elektrisch isolierendem Material, die an ihrem freien Ende einen Druckknopf 21 zum Ein- und Abstellen trägt_a Mittels einer Feder 22 wird der Tastschalter 14 in seiner Offenstellung gehalten» Schließet das Work durch

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ßAPÖRlÖINAt

Druck entgegen der Wirkung der Feder 22 die Kontaktpaare 18 und 19 ₍ so let die Schaltungsanordnung des Läutewerkes an die Stromquelle 15 angeschlossen und arbeitet wie folgt:

Mit einer durch die Zeitkonstante des RC-GH ed es 12, 13 bestimmten Verzögerung wird vom positiven Pol der Stromquelle 15 Über das durch die Kontaktplatte 16 überbrückte Kontaktpaar 18 eine positive Spannung an die Basis des n~p-n Transistors IO (bzw. eine negative Spannung an die Basis eines p-n-p Transistors) gelegte Dadurch wird der Transistor leitend und in dem durch die Antriebsspule 9 und den Kondensator 11 gebildeten Impulsgeber entstehen gleichsinnige» nadeiförmige Impulse, die auf das Magnet»= system 7a» 7b abstossend wirken, Sei jedem Ueberschwingen der Spulenkombination S_B 9 durch das Magnetsystem 7a» Tb entsteht eine erhöhte magnetische Kopplung der Spulen und eine Rückkopplung der Transistorschaltung» so dass der Schwinger 3 mit periodischen Äntriebslmpulsen beaufschlagt wird* Durch entsprechende Dimension nierung des Widerstandes 12 und des Kondensators 13 wird die Ims pulsfolgefrequenz so eingestellt? dass sie wenigstens annähernd der Frequenz des mechanischen Schwingers 3 entspricht! dadurch werden die Schwingungen des letzteren automatisch unterhalten» bis durch Abheben der Kontakte die Schaltungsanordnung des Läutewerkes von der Stromquelle 15 getrennt wird.

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In Fig 2 Ist die Schaltungeanordnung deo Läutewerkes in Kombination mit der Antriebsschaltung eines elektronischen Weckers, ZoBo nach dem Schweizer Patent ««,o»«,* (Patentgesuch Nr₀ 829/67)» dargestellt, wobei die Auslösevorrichtung 14 durch die Weckerein« Stellvorrichtung des elektronischen Weckers gebildet ist, und sowohl für die akustische Signaleinrichtung als auch für den elektronischen Wecker dieselbe Stromquelle 15 dient= Die Wirkungs« weiae der in der Schweizer Patentschrift Nr₀ ,«*«* -₃ (Patentgesuch Nrο 829/675 eingehend beschriebenen Schaltungsanordnung des elektronischen Weckers ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht von Interesse, Wichtig ist hier nur, dass beim Be= tätigen der Auslösevorrichtung 14, die hier der Einfachheit halber als von einer Nockenscheibe besteuerte Kontakteinrichtung darge« stellt ist, das Läutewerk in Funktion tritt_P bis es durch eine (nicht näher gezeigte) Abstellvorrichtung_P durch welche die Kontakt» paare 18 _s 19 geöffnet werden, ausser Tätigkeit gesetzt wird ^

Die erfindungegemässe akustische Signaleinrichtung, die fUr die verschiedensten Zwecke verwendet werden kann„ bietet inabesondere bei ihrer Kombination mit einem elektrischen oder elektronischen Wecker gana erhebliche Vorteile gegenüber den bisher verwendeten akustischen Signaleinrichtungen ₃ Während die für diese Zwecke bisher verwendeten Summer einen Stromverbrauch von 60 mA und die Lautes werke nach dem Prinzip des Wager''sehen Hammers' sogar einen solchen

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von 200 mA haben, benötigt die beschriebene Signaleinrichtung lediglich einen Strom von 3 mA_s Sie arbeitet ausserdem völlig kontaktlos_r also praktisch ohno jeden VerBchleieSo Bie Läute* frequenz und die Lautstärke können durch entsprechende Wahl der Spiralfeder weitgehend eingestellt werden? hierzu kann eine entsprechende Verstellvorrichtung am Läutewerk vorgesehen Bein«' Es sind keine Spezialfedern erforderlich _f. vielmehr genügen einfache Bronze- oder Stahlfedern_c Jegliches Ein= und Nachstellen von Kon« takten entfällt _c Da für die elektronische Uhr und für das Läutewerk grösßtenteils die gleichen Teile verwendet werden können, ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung!, was nicht zuletzt auch auf die Verringerung der Lagerhaltung der Einzelteile zurückzuführen ist* Infolge des geringen Platzbedarfe® des Läutewerkes kann dieses auch bequem in oinem Reisewecker unter»; gebracht werden, zumal die Möglichkeit der Verwendung einer ge» druckten Schaltung besteht_r

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Claims (2)

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Patentansprüche:

XJ Elektrisch betriebene akustische Signaleinrichtung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmales

a) ein Läutewerk mit einem auf eine Glocke (1) einwirkenden Klöppel (2), welcher ein Teil eines mechanischen, elek= trisch angetriebenen Schwingers (3) einer Schaltungsane Ordnung mit wenigstens einem, mittels einer durch die Relativbewegung zwischen einem Magnetsystem (7a, ?b) und einer Erregerspule (8) erzeugten Spannung gesteuerten Halbleiterverstärker (10) ist, der ausgangsseitig eine Antriebsspule (9) durchfliessende, auf den Schwinger (3) antreibend wirkende Stromimpulse liefert,

b) eine als Netz oder Batterie ausgebildete Stromquelle (15) zur Speisung der Schaltungsanordnung des Läutewerkes,

c) eine Auslösevorrichtung (14) _t die bei ihrer Betätigung die Schaltungsanordnung des Läutewerkes mit der Strom= quelle verbindet₀

2. Signaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Eingangskreis der Transistor^RUckkopplungsschaltung ein Kondensator (13) angeordnet ist, der periodisch über einen Wider=

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IO

stand (12) aufladbar ist, und dass die Aufladefrequenz venig=
atena annähernd der Frequenz des mechanischen Schwingers (3) entspricht.

3= Signaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet_s dass die Auslösevorrichtung (14) eine von einer Schaltvorrichtung eines zeithaltenden Gerätes automatisch betätigte Kontskteinrichtung * ist,

4= Signaleinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die bchaltvorrichtung des zeithaltenden Gerätes die Wecker=
einstellvorrichtung eines elektrischen oder elektronischen Weckers

5= Signaleinrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass die zur Speisung der feehaltungsanordnung des Läutewerkes vor= gesehene Stromquelle (15) gleichzeitig die Stromquelle des elek=
k trischen oder elektronischen Weckers ißt»

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