DE2427589A1

DE2427589A1 - Abschalteinrichtung fuer einen batteriebetriebenen wecker

Info

Publication number: DE2427589A1
Application number: DE19742427589
Authority: DE
Inventors: Erich Gerum
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1974-06-07
Publication date: 1975-12-11
Also published as: US4016562A; FR2274083B3; DE2427589B2; FR2274083A1

Description

Abschalteinrichtung für einen batteriebetriebenen Wecker (Zusatz zu Patent Patentanmeldung P 23 08 942.1)

Die Erfindung betrifft eine Abschalteinrichtung für einen batteriebetriebenen Wecker mit einem Weckkontakt und einer von diesem betätigbaren Weckeinrichtung. In der Hauptanmeldung (P 23 08 942.1) ist vorgeschlagen, eine bistabile Kippschaltung mit einem Abschalttaster vorzusehen, die auf die Betätigung des Abschalttasters anspricht und das Abschaltsignal für die Weckeinrichtung wenigstens bis sich der Weckkontakt öffnet, speichert. Eine derartige Abschalteinrichtung soll unter Einsparung von mechanisch aufwendigen Konstruktionen den Wecker so ausbilden, daß er alle 24 Stunden ein Wecksignal abgibt. Dies bedeutet, daß das vom Benutzer vorgenommene Abschalten des Wecksignals vor dem Wecksignal des nächsten Tages gelöscht werden muß.

Bei derartigen Weckern besteht eine weitere Forderung darin, daß die Weckeinrichtung auch für mehrere Tage abschaltbar sein muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abschalteinrichtung für einen batteriebetriebenen Wecker mit einem Weckkontakt und einer von diesem betätigbaren elektrischen Weckeinrichtung zu schaffen, der nach Art der Hauptanmeldung

509850/0625

-Z-

eine bistabile Kippschaltung vorgeschaltet ijt, die beim Schließen des Weckkontakts ihren einen Schaltzustand einnimmt, in dem die Weckeinrichtung betriebsbereit ist, · und durch Betätigung eines Schaltelements in den zweiten Schaltzustand gelangt, in dem die Weckeinrichtung gesperrt ist, wobei sowohl die Abschaltung des Wecksignals für einen Tag, die selbsttätig gelöscht wird, als auch die dauernde Abschaltung mittels eines einzigen Schaltelements vorgenommen wird.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schaltelement in einem Zweig der Kippschaltung eingeschaltet ist, daß ein kurzzeitiges Unterbrechen des Zweiges mittels des Schaltelements den zweiten Schaltzustand der Kippschaltung einschaltet und diesen wenigstens aufrechterhält bis der Weckkontakt öffnet, und daß bei dauerndem Unterbrechen des Zweiges mittels des Schaltelementes der zweite Schaltzustand auch nach Schließen des Weckkontakts beibehalten bleibt. Der wesentliche Vorteil hierbei liegt darin,daß die beiden Abschaltvorgänge, die unterschiedlichen Bedingungen unterliegen, mit nur einem Schaltelement einstellbar sind. Zum Abschalten der Weckeinrichtung für den Jeweiligen Tag wird das Schaltelement nur kurzzeitig betätigt und damit der dieses Schaltelement aufweisende Zweig der Kippschaltung kurzzeitig unterbrochen. Die Kippschaltung geht dabei in ihren zweiten Schaltzustand über, in dem die Weckeinrichtung gesperrt ist. In diesem Falle wird beim nächsten Schließen des Weckkontakts die Kippschaltung in ihren ersten Schaltzustand gebracht, wodurch die Weckeinrichtung wieder betriebsbereit ist. Zur dauernden Abschaltung der Weckeinrichtung für mehrere Tage wird der Zweig der Kippschaltung durch das Schaltelement ständig unterbrochen gehalten.

Vorzugsweise ist das Schaltelement ein mechanischer Schalter, der einen in dem Zweig der Kippschaltung liegenden Kontakt

- 3 509850/0625

unterbricht. Der Schalter ist bevorzugt zur kurzzeitigen Unterbrechung des Kontakts tastbar und zur dauernden Unterbrechung verdrehbar.

Als Kippschaltung eignet sich ein bistabiler Multivibrator mit zwei Transistoren, wobei der Kollektor jedes Transistors i,:it der Basis des anderen Transistors -gekoppelt ist und zwischen der Basis des einen Transistors und dem Weckkontakt ein Kondensator liegt. Das Schaltelement ist dabei dem Kollektor des anderen Transistors vorgeschaltet.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel ds.-r Erfindung und Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit eiri^r verbesserten Weckeinrichtung.

In Fig. 1 ist ein Weckkontakt 1 einerseits mit einer Anschlußklemme 2 für die Batterie und andererseits mit einer Kippschaltung verbunden. Die Kippschaltung weist zwei !transistoren T1 und T2 auf. Die Basis des Transistors T1 liegt über einen Widerstand R1 an dem Kollektor des Transistors T2. Die Basis des Transistors T2 liegt über einen Widerstand R2 &n dem Kollektor des Transistors T1. Die Emitter der Transistoren T1 , T2 liegen an der anderen Anschlußklemme. Zwischen dem Kollektor des Transistors T2 und dem Weckkontakt ist ein Widerstand R3 angeordnet. Die Basis des Transistors T2 liegt Über einen Kondensator C1 ebenfalls am Weckkontakt. In einem Zweig 3 der Kippschaltung, der von dem Kollektor des Transistors T1 zu dem Weckkontakt verläuft, 1st ein Widerstand R5 und ein Kontakt 4 eingeschaltet, der von einem Schalter 5 überbrückbar ist.

Der Kollektor des Transistors T1 stellt den Ausgang der Kippschaltung dar. An di. :em liegt über einen Widerstand R6

S098S0/G625

die Basis eines Transistors T3. /or der Basis dieses Transistors liegt weiterhin ein Widerstand R7 und eine Schwingschaltung, die aus einem Kondensator C2 und einer Spule L besteht. Der Emitter des Transistors T3 liegt an einem Abgriff der Spuxe, sein Kollektor an dem Weckkontakt.

Der Weckkontakt ist mechanisch mit dem Uhrwerk eines Weckers gekoppelt. Er schließt sich alle 24 Stunden zu der am Wecker eingestellten Weckzeit und öffnet sich etwa eine halbe Stunde später wieder.

Der Schalter 5 ist so ausgebildet, daß er vom Benut?c-r in zweierlei Weise betätigt werden kann. Beim Tasten des Schalters wird der Zweig 3 kurzzeitig unterbrochen und anschließend wieder geschlossen. Beim Verdrehen des Schalters um etwa 90° bleibt der Zweig 3 unterbrochen bis der Schalter um weitere 90° gedreht wird.

Die Funktionsweise dieser Abschalteinrichtung ist folgende: Ist der Schalter 5 geschlossen, d.h. in der in Fig. 1 dargestellten Stellung und schließt sich der Weckkontakt 1, dann wird über den Kondensator C1 der Transistor T2 leitend geschaltet. Der Transistor T1 wird über den Widerstand R1 gesperrt. Der zur Aufrechterhaltung dieses Schaltzustandes für den Transistor T2 notwendige Basisstrom fließt über den Schalter 5 und die Widerstände R5, R2 . Dabei wird Transistor T3 leitend und die jetzt in der Spule L auftretenden Schwingungen werden zur Erzeugung eines akustischen Wecksignals verarbeitet.

Soll das Wecksignal für den jeweiligen Tag abgeschaltet werden, dann wird der Schalter 5 kurz getastet. Dadurch wird der Zweig 3 kurzzeitig unterbrochen. Diese Unterbrechung hat zur. Folge, daß wegen der Abschaltung seines Basisstroms der Transistor T2 sperrt. Dadurch wird die Basis des Transistors T1 über die Widerstände R3, R1 gesättigt. Der Transistor T1 ist leitend. Der Transistor T3 ist dadurch gesperrt und bleibt

- 5 509850/0625

nach dem Schließen des Kontakts 4 gesperrt. Der Transistor T3 wird erst dann wieder leitend, wenn am nächsten Tag der Weckkontakt 1 schließt und dadurcl der Transistor T2 durchgeschaltet wird.

Soll die Weckeinrichtung für mehrere Tage abgeschaltet bleiben, dann wird der Schalter 5 dadurch geöffnet, daß er um 90° verdreht wird. Fa- Ls dies zu einem Zeitpunkt geschieht, zu dem das Wecksignal ertönt, wird dieses sofort unterbrochen. Beim nächsten Schließen des Weckkontakts wird zwar der Transistor T2 über den Kondensator C1 kurzzeitig leitend. Dieser Schaltzustand kann jedoch nicht beibehalten werden, da der Transistor T2ii>er die Widerstände R5 und R2 keinen Basisstrom erhält.

In Fig. 2 ist eine besondere Weckeinrichtung dargestellt. Bei dieser besteht das Wecksignal' aus Tonimpulsen, die selbsttätig abgeschaltet und nach einigen Minuten wieder angeschaltet werden.

Zur Erzeugung der Impulsfolge ist ein astabiler Impulsgenerator mit Transistoren T4, T5 vorgesehen, wobei die Basis des Transistors T4 über ein RC-Glied R8, C3 mit dem Kollektor des Transistors T5 gekoppelt ist, dessen Basis über einen Widerstand R9 an dem Kollektor des Transistors T4 liegt. Der Kollektor des Transistors T5 liegt über einen Widerstand R10 an dem Weckkontakt 1 und stellt den Ausgang dieses Schaltungsteils dar. An diesem liegt über einen Widerstand R11 ein Treibertransistor T6, dessen Emitter-Kollektorstrecke mit einem Widerstand R12 parallel zur Kollektorbasisstrecke des Transistors T3 geschaltet ist. Der Basis des Transistors T5 ist ein Vorspannungswiderptand R13 vorgeschaltet.

Weiterhin ist bei dem Impulsgenerator ein TransistorsT7 vorgesehen. Seine Kollektor-Basisstrecke ist mit einem Widerstand RI4 und einer Diode D parallel zu dem Widerstand k8 und dem Kondensator C3 geschaltet. Am Emitter des Transistors T7 liegt

5098 50/062 5

der Kollektor eines Transistors T8, dessen Emitter zwischen einen Spannungsteiler bildende Widerstände RI5, R16 geschaltet ist. Die Basis des Trans;..tors T8 ist über einen Widerstand R17 mit einem Kondensator C4 verbunden.

Dem Kondensator C4 ist ein Ladewiderstand R18 vorgeschaltet. Parallel zum Kondensator C4 liegt einerseits die Kollektor-Basisstrecke eines Transistors T9 und andererseits die Kollektor-Emitterstrecke eines Schalttransistors T10. Die Basis des Schalttransistors T10 ist über einen Widerstand R19 mit dem Kollektor des Transistors T2 verbunden. Über einen weiteren Kondensator C5 ist die Basis des Transistors T4 an den Kollektor des Transistors T2 angekoppelt.

Die in Fig. 1 dargestellte Kippschaltung ist auch in Fig. 2 vorgesehen. Ihre Bauelemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie in Fig. 1. Zwischen der Kippschaltung und dem Weckkontakt 1 ist zusätzlich ein Siebglied aus einem Widerstand R20 und einem Kondensator C6 vorgesehen. Dieses Siebglied soll störende Impulse von der Kippschaltung abhalten. Anstelle des Siebgliedes kann auch eine Stromkonstanthalteschaltung vorgesehen sein.

Die Funktionsweise dieser Weckeinrichtung ist folgende: Geht man davon aus, daß sowohl der Weckkontakt 1 als auch der Schalter 5 geschlossen ist, dann liegt an allen Schaltungsteilen der Weckeinrichtung die Batteriespannung. Der Transistor T2 ist leitend. Der Transistor T10 ist gesperrt.

Der Kondensator Ch und der Transistor T9 arbeiten nach Art eines Miller-Integrators. Der Kondensator Ch lädt sich beim Schließen des Weckkontaktes allmählich auf. Der hierbei entstehende Ladestrom stellt für d«n Transistor T9 einen Basisstrom dar, der diesen leitend macht. Übersteigt die Spannung am Kondensator Ch einen bestimmten Schwellwert, dann wird der Transistor T8 leitend. Er arbeitet als steuerbarer Widerstand

S09850/0625

und steuert den Transistor T7 an dessen Emitter an. Der Transistor T? wird immer dann leitend, wenn der Transistor T5 gesperrt ist. Der Transistor T4 wird bei durchgesteuertem Transistor T7 leitend, wenn der Kondensator C3 geladen ist. Dadurch wird auch Transistor T5 leitend. Dies hat zur Folge,, daß der Transistor T7 sperrt und sich der Kondensator C3 entlädt, so daß auch der Transistor T4 sperrt.

Der Treibertransistor T6 wird leitend, wenn die Transistoren t4 und T5 durchgeschaltet sind. Die Impulse, die den Treibertransistor T6 schalten, dauern einige Sekunden. Ebenso liegen die Irapulspausen im Sekundenbereich.

Im Zupe der weiteren Ladung des Kondensators C4 wird infolge des geringer werdenden Ladestromes der Transistor T9 immer weniger leitend. Wegen des hierbei erfolgenden Spannungsanstieges am Kondensator C4 steigt der über den Widerstand R17 in den Transistor T8 fließende Basisstrom, so daß der als steuerbarer Widerstand arbeitende Transistor T8 niederohmiger wird. Dies führt zu immer kürzeren Impulspausen des, insbesondere aus den Transistoren T4 und T5 bestehenden, astabilen Impulsgenerators.

Soll das Wecksignal für den jeweiligen Tag abgeschaltet werden, dann wird hierfür der Schalter 5 kurz getastet. Hierdurch wird der Basisstrom des Transistors T2 unterbrochen, so daß er sperrt. Dabei wird der Transistor T10 leitend und entlädt den Kondensator C4, so daß der Transistor T8 gesperrt wird und gesperrt bleibt, bis die Batteriespannung durch öffnen des Weckkontaktes 1 von, der Schaltung getrennt wird.

Soll das Wecksignal für mehrere Tage unterbrochen werden, dann wird Schalter 5 so betätigt, daß er ständig geöffnet bleibt. Dies wurde oben im inzelnen beschrieben.

Die besonderen Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß für die an sich unterschiedlichen Abschaltfunktionen nur ein

S09850/0625 - 8 -

Schaltelement 5 nötig ist und daß dieses auch nur einen einzigen Kontakt 4 - im Zweig 3 - unterbrechen muß„ Dies führt zu einer wesentlichen Ersparnis bein mechanischen Aufbau des Weckers, insbesondere wenn für die Weckeinrichtung eine integrierte Schaltung verwendet wird. Gleichzeitig bedeutet die Verwendung nur eines einzigen Schaltelements eine wesentliche Vereinfachung der Bedienung.

Ersichtlich läßt sich die erfindunpsgemäße Abschalteinrichtung in zahlreichen weiteren Weckerschaltungen verwenden« Es ist möglich, den Schalter direkt an die Anschlußklemme 2 für die Batterie zu legen.

503850/0625

Claims

Patentansprüche

M J Absehalteinrichtung für einen batteriebetriebenen Wecker mit einem Weckkontakt und einer von diesem betätigbaren elektrischen Weckeinrichtung, der eine bistabile Kippschaltung vorgeschaltet ist, die beim Schließen des Weckkontakts ihren einen Schaltzustand einnimmt, in dem die - Weckeinrichtung betriebsbereit ist, und durch Betätigung eines Schaltelements, in den zweiten Schaltzustand, in dem die Weckeinrichtung gesperrt ist, gelangt, nach Patent (Patentanmeldung P 23 08 942.1), dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (5) in einen Zweig (3) der Kippschaltung eingeschaltet ist, daß ein kurzzeitiges Unterbrechen des Zweiges (3) mittels des Schaltelements (5) den zweiten Schaltzustand der Kippschaltung einschaltet und diesen wenigstens aufrechterhält, bis der Weckkontakt (1) öffnet, und daß bei dauerndem Unterbrechen des Zweiges (3) mittels- des Schaltelements (5) der zweite Schaltzustand auch nach Schließen des Weckkontakts (1) aufrechterhalten bleibt.
2. Abschalteinrichtung nach.Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement ein mechanischer Schalter (5) ist, der bei Betätigung einen in dem Zweig (3) der Kippschaltung liegenden Kontakt (4) unterbricht.
3. Abschalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (5) zur kurzzeitigen Unterbrechung des Kontakts (4) tastbar und zur dauernden Unterbrechung verdrehbar ist.
4. Abschalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippschaltung ein bistabiler Multivibrator mit zwei Transistoren (T1, T2)

- 10 -

509850/0B25

ist, wobei der Kollektor jedes Transistors mit der Basis des anderen Transistors gekoppelt ist und zwischen der Basis des einen Transistors (T2) und dem Weckkontakt (1) *ein Kondensator (C1) liegt, und daß das Schaltelement (5) dem Kollektor der. anderen Transistors (T1) vorgeschaltet ist.
5. Abschalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Kollektor des einen Transistors (T2) die Basis eines Schalttransistors (T10) liegt, mittels dem die Weckeinrichtung abschaltbar ist.
6. Abschalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emitterstrecke des Schalttransistors (T10) parallel zu einem Kondensator (C4) liegt, der im Zuge seiner Aufladung die Weckeinrichtung einschaltet.

509850/0625

Leerseite