DE2551665B1 - Quarzgesteuerte analog-weckeruhr - Google Patents

Description

• Mehrere Stufen einer mit der Quarzfrequenz beaufschlagten Frequenzteilerkette dienen wahrscheinlich dazu, über eine logische UND-Schaltung die durch Tonsignale und Tonsignalpausen gebildeten Tonsignalzyklen, die Zykluspausen und die Repetitionsperiode zu erzeugen, wobei durch den Pausenschalter vermutlich die von der Wecksignalsteuerung umfaßten Frequenzteilerstufen willkürlich in den am Ende eines Tonsignalzyklus bestehenden Zustand gebracht werden können, so daß unmittelbar nach Zurückstellen des Pausenschalters eine Zykluspause zu laufen beginnt, an die sich erneut eine Repetitionsperiode anschließt Es ist aber auch schon eine Weckeruhr bekannt, bei der der Abstellschalter nur kurzzeitig betätigt werden muß,, d b als monostabiler Taster ausgebildet sein kann, ohne daß die Weckeruhr wieder zu wecken beginnt, und mit der dennoch sichergestellt ist, daß sie 24 Stunden
• nach dem letzten Weckvorgang, d. h. zu der eingestellten Weckzeit, wieder weckt (DT-OS 23 08 942). Es handelt sich dabei um eine Weckeruhr mit einem von einem Räderwerk im 24-Stunden-Takt gesteuerten und als Arbeitskontakt ausgebildeten Weckzeitschalter, welcher beim Erreichen der eingestellten Weckzeit einen Speisestromkreis für Wecksignalsteuerung und Schallquelle schließt und wie üblich nach z.B. einer halben Stunde wieder öffnet. Bei dieser Weckeruhr ist eine den als Taster ausgebildeten Abstellschalter enthaltende Kippschaltung vorgesehen, die beim Schließen des Weckzeitschalters einen ersten Zustand einnimmt und die Schallquelle freigibt, beim Schließen des Abstellschalters in den zweiten Zustand kippt, indem sie auch nach dem Öffnen des Abstellschalters verharrt, und die erst nach dem Öffnen und erneuten Schließen des Weckzeitschalters wieder in den ersten Zustand zurückkehrt. Da nun der Weckzeitschalter während des Öffnens infolge seiner mechanischen Betätigung z. B. prellen, dh. kurzzeitig auch wieder schließen kann, weist die bekannte Konstruktion den Nachteil auf, daß die Schallquelle trotz vorausgegangener Betätigung des Abstellschalters nach z. B. einer halben Stunde kurzzeitig wieder ertönt, was kaum toleriert werden kann.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Weckeruhr der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die, damit sie nach 24 Stunden stets weckbereit ist, mit einem als monostabiler Taster ausgebildeten Abstellschalter ausgerüstet werden und dennoch nicht zur Unzeit ein Wecksignal abgeben kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Weckzeitschalter als mit den beiden Eingängen einer ersten bistabilen Kippschaltung verbundener Wechselschalter ausgebildet ist, daß eine zweite, durch den Weckzeitschalter in seiner Ausschaltstellung sowie durch den Abstellschalter ansteuerbare, bistabile Kippschaltung vorgesehen ist und daß die Ausgänge der beiden Kippschaltungen im Sinne einer logischen UND-Schaltung zur Steuerung der Schallquelle miteinander verknüpft sind. Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Weckeruhr das Ausgangssignal der ersten bistabilen Kippschaltung nur geändert wird, wenn der Weckzeitschalter an die Eingänge dieser Kippschaltung definierte Potentiale anlegt, und daß die zweite Kippschaltung durch den Ausgang der ersten Kippschaltung angesteuert wird, kann die zweite Kippschaltung nach Betätigen des Abstellschalters erst wieder kippen und die Weckeruhr weckbereit machen, wenn der Weckzeitschalter seine Ausschaltstellung erreicht hat, also nicht schon beim Verlassen seiner Einschaltstellung; infolgedessen kann ein Prellen des sich öffnenden Weckzeitschalters nicht zum unerwünschten Einschalten der Schallquelle führen. Andererseits ermöglicht die Verwendung der zweiten Kippschaltung den Einbau einer nur kurz anzutippenden Taste als Abstellschalter.
• Stattet man die erfindungsgemäße Weckeruhr mit einer sogenannten Repetition aus, so läßt sich ohne wesentliche Erhöhung des schaltungstechnischen Aufwands noch ein weiterer Komfort in Form eines eine Zykluspause auslösenden Pausenschalters einbauen.
• Wenn nämlich zur Erzeugung eines durch Tonsignale der Schallquelle und Tonsignalpausen gebildeten Tonsignalzyklus, einer sich daran anschließenden Zykluspause sowie einer Repetitionsperiode (Wiederholung von Tonsignalzyklus und Zykluspause) Ausgänge mindestens dreier Stufen einer Frequenzteilerkette sowie eine Wecksignalquelle über wenigstens eine logische UND-Schaltung miteinander verknüpft werden, wobei der Ausgang dieser UND-Schaltung mit der Schallquelle verbindbar ist, so werden mit Vorteil der Ausgang der ersten Kippschaltung und über einen insbesondere als monostabilen Arbeitskontakt ausgebildeten Pausenschalter eine Potentialquelle derart mit Steuereingängen der Stufen der Frequenzteilerkette verbunden, daß die Frequenzteilerkette bei seine Ausschaltstellung einnehmendem Weckzeitschalter sich in einem inaktiven und bei ihre Einschaltstellungen einnehmenden Weckzeit- und Pausenschaltern sich in dem am Ende eines Tonsignalzyklus bestehenden Zustand befindet. Durch Antippen des Pausenschalters läßt sich also der Beginn der Zykluspause willkürlich setzen, so daß erst nach deren Ablauf ein neuer Tonsignalzyklus beginnt. Die zu weckende Person kann also nach dem Ertönen der ersten Tonsignale die Weckeruhr für längere Zeit zum Schweigen bringen, ohne daß sie Gefahr läuft, nicht geweckt zu werden, da je nach Ablauf der Zykluspause wieder Tonsignale erzeugt werden. Eine derart ausgebildete Weckeruhr eignet sich auch besonders für den Batteriebetrieb, da die Schallquelle nicht nur intermittierend, sondern auch mit einer erheblichen Zykluspause zwischen den Tonsignalzyklen betrieben werden kann. Ferner läßt sich durch eine entsprechende Anzahl der die Tonsignal- und die Tonsignalpausen-Dauer bestimmenden Stufen der Frequenzteilerkette ein Tonsignalzyklus aus relativ kurz dauernden Tonsignalen und längeren Tonsignalpausen aufbauen, so daß die Schallquelle auch während des Weckvorgangs verhältnismäßig wenig Strom verbraucht.
• Da die die Schallquelle steuernde UND-Schaltung vom Abstellschalter nicht unmittelbar, sondern über die zweite bistabile Kippschaltung angesteuert wird, läßt sich die erfindungsgemäße Weckeruhr so gestalten, daß auch der Abstellschalter als monostabiler Arbeitskontakt ausgebildet ist und zwischen einer Potentialquelle und dem Eingang der zweiten Kippschaltung liegt. Die Schallquelle der erfindungsgemäßen Weckeruhr läßt sich dann durch kurzes Antippen des Abstellschalters zum Schweigen bringen.
• Da die Weckeruhr zur Erzeugung des Zeittakts ohnehin eine Frequenzteilerkette besitzt, empfiehlt es sich schließlich, einen Teil der Zeittakt-Frequenzteilerkette zur Steuerung der Schallquelle heranzuziehen, so daß die Frequenzteilerkette zur Steuerung der Schallquelle Bestandteil der Zeittakt-Frequenzteilerkette ist.
• Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung und der ebenfalls zeichnerischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Weckeruhr näher erläutert; es zeigt F i g. 1 ein Blockschaltbild der Weckeruhr, F i g. 2 ein Blockschaltbild der Wecksignalsteuerung dieser Weckeruhr, F i g. 3 eine schematische Darstellung des Weckzeitschalters und seiner Betätigung sowie F i g. 4 ein Impulsdiagramm der Wecksignalsteuerung.
• Zunächst soll anhand der F i g. 1 der grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen Weckeruhr erläutert werden: mit 10 wurde ein Quarz-Impulsgenerator bezeichnet, welcher aus einem Quarz geeigneter Eigenfrequenz und einer diesen erregenden Oszillatorschaltung besteht Dieser Impulsgenerator gibt auf einer Leitung 12 Impulse, beispielsweise mit einer Impulsfolgefrequenz von 4 MHz ab, mit denen eine Frequenzteilerkette 14 beaufschlagt wird. Diese aus mehreren Teilerstufen bestehende Frequenzteilerkette ist hinter einer solchen Teilerstufe angezapft, die an ihrem Ausgang 16 unipolare Impulse mit einer Frequenz von 1 Hz liefert Ein weiterer Abgriff 18 zwischen zwei geeigneten Teilerstufen liefert eine Frequenz im Tonbereich - bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel eine Frequenz von 512 Hz. Diese Frequenz liegt im Bereich des größten Wahrnehmungsvermögens, so daß mit verhältnismäßig geringer Lautstärke geweckt werden kann. Mit der am Ausgang 16 der Frequenzteilerkette 14 zur Verfügung stehenden Frequenz von 1 Hz wird eine Treiberstufe 20 beaufschlagt, welche ein übliches elektromechanisches Schrittschaltwerk 22 antreibt, z. B. ein Schwingspulen-Schrittschaltwerk oder einen Schrittmotor. Dieser betätigt einen Anzeigemechanismus 24, der ein nicht dargestelltes Räderwerk sowie ebenfalls nicht dargestellte Anzeigeelemente umfaßt, bei denen es sich um Zeiger handeln kann.
• Der Ausgang 16 der Frequenzteilerkette und deren Abgriff 18 sind ferner mit einer Wecksignalsteuerung 26 verbunden, deren Ausgang 28 über einen Verstärker 30 eine Schallquelle 32 betreibt.
• Eine Batterie 34 dient der Stromversorgung aller Teile der erfindungsgemäßen Weckeruhr, jedoch ist lediglich die Verbindung von dieser Batterie zur Wecksignalsteuerung 26 dargestellt worden. Diese Verbindung läuft über einen Anschluß 1, welcher in F i g. 2 wiederzufinden ist.
• Zu bemerken ist schließlich noch, daß es sich bei der Schallquelle 32 vorzugsweise um einen üblichen Summer handelt Das in F i g. 1 nicht dargestellte Räderwerk des Anzeigemechanismus 24 soll ein 24-Stunden-Rad besitzen, zu b h. ein Rad, welches sich in 24 Stunden einmal dreht, und für das folgende soll angenommen werden, daß dieses Rad selbst gegenüber seinem Antrieb verdreht und dadurch entsprechend der gewünschten Weckzeit eingestellt werden kann. Es wäre aber auch denkbar, dasjenige Element einstellbar zu gestalten, mit dem das 24-Stunden-Rad zur Auslösung der Schallquelle zusammenwirkt Die F i g. 3 zeigt das 24-Stunden-Rad schematisch - es wurde mit 42 bezeichnet. Dieses 24-Stunden-Rad dreht sich um eine Achse 44 in dem durch einen Pfeil angedeuteten Drehsinn und es trägt einen Nocken 46 für die Betätigung einer Federzunge 48, die Bestandteil eines als Ganzes mit 40 bezeichneten Weckzeitschalters ist Diese Federzunge liegt normalerweise gegen die Oberseite des 24-Stunden-Rads 42 und einem Kontakt 40a des Weckzeitschalters an (Ausschaltstellung), sie kann jedoch durch den Nocken 46 derart angehoben werden, daß sie bei Erreichen der eingestellten Weckzeit einen Kontakt 40b berührt (Einschaltstellung> Je nach Länge des Nockens 46 schaltet der Weckzeitschalter dann nach Ablauf einer halben Stunde oder einer Stunde wieder um.
• Die Fig.2 zeigt das Blockschaltbild der Wecksignalsteuerung 26 aus Fig. 1, die insbesondere als integrierte Schaltung ausgebildet sein soll. Diese Wecksignalsteuerung besitzt acht Anschlüsse, die in den F i g. 1 und 2 mit den in Kreisen angeordneten Ziffern 1 bis 8 bezeichnet worden sind Der Einfachheit halber wurde der Anschluß 1, an den die Batterie 34 angeschlossen ist, in F i g. 2 nicht mit allen denjenigen Stellen verbunden, an die die Batterie-Spannung angelegt ist, sondern diese Stellen wurden sämtlich mit der Ziffer 1 gekennzeichnet.
• Wie sich aus Fig.l ergibt, liegt am Anschluß 2 eine Folge unipolarer Impulse mit einer Impulsfolgefrequenz von 1 Hz an, während der Anschluß 3 mit Impulsen einer Frequenz von 512 Hz beaufschlagt wird. Der Anschluß 4 ist mit dem Ausgang 28 in Fig. 1 identisch, und die Anschlüsse 5 bis 8 sind - wie in den Fig. 1 und 2 angedeutet - über Schalter an Masse gelegt, und zwar der Anschluß 5 über einen Abstellschalter 50, der Anschluß 6 über einen Pausenschalter 52 und die Anschlüsse 7 und 8 über zwei als Wechselschalter ausgebildete Schalter, nämlich einen Wochenendschalter 38 und den Weckzeitschalter 40. Die Schalter 50 und 52 sollen als monostabile Arbeitskontakte, d. h. Tasten ausgebildet sein - sie stellen also normalerweise offene Kontakte dar. An die Stelle von Masse könnte auch eine andere, für die noch zu erläuternde Funktion der Weckeruhr geeignete Potentialquelle treten.
• Die Wecksignalsteuerung 26 umfaßt gemäß F i g. 2 eine dem Anschluß 2 nachgeschaltete, als Ganzes mit 54 bezeichnete Frequenzteilerkette, die 9 bistabile Kippstufen (Flip-Flops) A bis lumfaßt Wie schon aus F i g. 1 hervorgeht, kann diese Frequenzteilerkette aber auch mit der Erzeugung des Zeittakts dienenden Frequenzteilerkette 14 integriert sein, so daß die Kippstufe I der Frequenzteilerkette 54 eigentlich die letzte Teilerstufe der Frequenzteilerkette 14 ist.
• Bei den Flip-Flops A bis I soll es sich um JK-Flip-Flops handeln; der Einfachheit halber wurden nicht alle Ein- und Ausgänge der Flip-Flops sowie deren Schaltung dargestellt da Frequenzteilerketten Stand der Technik sind und für die Erläuterung der Funktion der Schaltung nicht sämtliche Ein- und Ausgänge der Flip-Flops benötigt werden. Wie üblich, besitzt jedes Flip-Flop außer dem mit einem Pfeil gekennzeichneten Takteingang einen Ausgang Q und Steuereingänge, die in Übereinstimmung mit der üblichen Terminologie mit »Clear« und »Preset« bezeichnet wurden. Da das Flip-Flop A mit Impulsen der Impulsfolgefrequenz von 1 Hz beaufschlagt wird, beträgt die Impulsdauer am Ausgang Q des Flip-Flops A eine Sekunde, am Ausgang Q des Flip-Flops B zwei Sekunden, am Ausgang Q des Flip-Flops C vier Sekunden, am Ausgang Q des Flip-Flops D acht Sekunden, am Ausgang Q des Flip-Flops El 6 Sekunden und schließlich am Ausgang Q des Flip-Flops 1 28 Sekunden. Das entsprechende Impulsdiagramm ist in F i g. 4 dargestellt (QA bis Q,).
• Die QAusgänge der Flip-Flops C, D, E und I sind über Negatoren oder Inverter N1 bis N4 an Eingänge eines NAND-Gatters Ga geführt Der Ausgang des Gatters Ga ist mit einem weiteren Negator Ns verbunden, welcher den Ausgang der Wecksignalsteuerung bildet, d. h. der Negator N5 ist mit dem Anschluß 4 der Wecksignalsteuerung verbunden. An einen weiteren Eingang des NAND-Gatters Ga sind die am Anschluß 3 der Wecksignalsteuerung zur Verfügung stehenden Impulse der Frequenz 512 Hz geführt Die Anschlüsse 7 und 8 bilden die Eingänge einer als Ganzes mit 80 bezeichneten bistabilen Kippstufe, die aus zwei NAND-Gattern 80a und 80b aufgebaut ist.
• Diese beiden Gatter sind in der aus F i g. 2 ersichtlichen Weise so miteinander verknüpft, daß sich die Wirkung eines Flip-Flops ergibt. An die an die Anschlüsse 7 und 8 geführten Eingänge der Kippstufe 80 ist außerdem über jeweils einen Widerstand R der Anschluß 1 angeschlossen, so daß diese Eingänge der Kippstufe je nach Stellung des Wochenendschalters 38 und des Weckzeitschalters 40 entweder an der Batteriespannung oder an Masse liegen. Der Ausgang 80c der Kippstufe 80 ist schließlich an einen weiteren Eingang des NAND-Gatters Ga angeschlossen.
• Die Wecksignalsteuerung weist noch eine weitere bistabile Kippstufe K auf, bei der ebenfalls nur die Steuereingänge »Clear« und »Preset« sowie der Ausgang Q dargestellt worden sind. Der Steuereingang »Clear« ist außer mit dem Anschluß 5 über einen Widerstand R1 mit dem Anschluß 1 der Wecksignalsteuerung verbunden, der Steuereingang »Preset« ist an eine Leitung 60 angeschlossen, die einerseits zum Ausgang 80c der Kippstufe 80 und andererseits zum »Clear«-Steuereingang des Flip-Flops I sowie zum Eingang ei eines als Ganzes mit Gs bezeichneten Setzgatters führt. Der Anschluß 6 der Wecksignalsteuerung steht über einen Widerstand R2 mit dem Anschluß 1 und außerdem über eine Leitung 62 mit dem »Preset«-Steuereingang des Flip-Flops I sowie mit dem zweiten Eingang ei des Setzgatters Ges in Verbindung.
• Wie sich aus F i g. 2 ergibt, besteht das Setzgatter Gs aus einem NAND-Tor 64 und einem Negator N6, dessen Ausgang mit den »Clear«-Steuereingängen der Flip-Flops A bis Hverbunden ist.
• Der Ausgang Q der Kippstufe K ist schließlich mit einem weiteren Eingang des NAND-Gatters Ga verbunden. Wie aus der folgenden Funktionsbeschreibung noch hervorgehen wird, steuert die Kippstufe K den Ausschaltvorgang in der Wecksignalsteuerung 26 und macht diese nach dem Abstellen der Schallquelle 32 wieder weckbereit.
• Die Kippstufen bzw. Flip-Flops sollen sämtlich so ausgebildet sein, daß durch eine logische 0 an den »Preset«-Eingängen die QAusgänge auf logisch 1 bzw.
• L gesetzt werden, während eine logische 0 an den »Clear«-Steuereingängen eine logische 0 an den QAusgängen der Flip-Flops zur Folge hat.
• Im folgenden soll nun die Funktion der erfindungsgemäßen Weckeruhr beschrieben werden, soweit sie für den Betrieb der Schallquelle von Bedeutung ist.
• Einschaltvorgang Es soll angenommen werden, daß der Wochenendschalter 38 seine in F i g. 2 dargestellte Normalstellung und der Weckzeitschalter 40 aber noch seine Ausschaltstellung einnimmt, in der die Federzunge 48 gegen den Kontakt 40a anliegt. An dem mit dem Anschluß 7 in Verbindung stehenden Eingang der Kippstufe 80 liegt also wegen des verhältnismäßig hochohmigen Widerstands R der Zustand logisch 0 (Masse) an, während der mit dem Anschluß 8 verbundene Eingang auf logisch L liegt. Infolgedessen befindet sich der Ausgang 80c der Kippstufe 80 auf logisch 0. Damit liegen an den Eingängen el und e2 des Setzgatters Gs die Zustände logisch 0 bzw. (wegen des offenen Pausenschalters 52) logisch L. Der Ausgang des Setzgatters Gs befindet sich also im Zustand logisch 0, so daß an den »Clear«-Steuereingängen der Flip-Flops A bis H der Zustand logisch 0 anliegt. Gleiches gilt für den »Clear«-Steuereingang des Flip-Flops I - gemäß der vorstehend gegebenen Definition ist der Zustand L am »Preset«-Steuereingang des Flip-Flops Iwirkungslos. Sämtliche Ausgänge Q der Flip-Flops A bis Iweisen also deq Zustand logisch 0 auf.
• Da die Kippstufe K durch logisch 0 auf der Leitung 60 gesetzt wurde, weist ihr Ausgang Q den Zustand logisch Lauf. Wegen der Inverter N1 - N4 befinden sich also alle Eingänge des NAND-Gatters Ga mit Ausnahme des mit der Kippstufe 80 verbundenen Eingangs auf logisch L.
• Der Zustand logisch 0 am Ausgang 80c verhindert jedoch ein Durchgreifen des am Anschluß 3 der Wecksignalsteuerung anliegenden 512-Hz-Signals zum Anschluß 4. Die Schallquelle 32 ertönt also nicht.
• Weckvorgang Wird der Weckzeitschalter 40 durch das 24-Stunden-Rad 42 (F i g. 3) auf den Kontakt 40b umgeschaltet, so wird der mit dem Anschluß 7 verbundene Eingang der Kippstufe 80 auf logisch 1, der mit dem Anschluß 8 verbundene Eingang wegen des Widerstands R auf logisch 0 gelegt. Am Ausgang 80c der Kippstufe 80 und auf der Leitung 60 liegt jetzt also der Zustand logisch L.
• Dieser Zustand ist per Definition am »Preset«-Steuereingang der Kippstufe K unwirksam, da jedoch an beiden Eingängen el, ei des Setzgatters Gs nunmehr der Zustand logisch L anliegt, verschwindet der Zustand logisch 0 an den »Clear«-Steuereingängen der Flip-Flops A bis L Unmittelbar nach dem Umschalten des Weckzeitschalters 40 in seine Einschaltstellung (40b) kann die Frequenzteilerkette 54 also unter dem Einfluß der am Anschluß 2 anliegenden Inpulsfolgefrequenz von 1 Hz zu arbeiten beginnen. Da außerdem durch dieses Umschalten am Ausgang 80c der Zustand logisch L erzeugt wird, sperrt nun das NAND-Gatter Ca nicht mehr und das 512-Hz-Signal kann zum Anschluß 4 durchgreifen. Die Schallquelle 32 gibt also ein Tonsignal.
• Erzeugung des Tonsignalzyklus Da das Flip-Flop C alle vier Sekunden kippt, liegt an dessen Ausgang Q vier Sekunden nach Beginn des Tonsignals der Zustand logisch L an, so daß das NAND-Gatter Ga sperrt und am Anschluß 4 der Zustand logisch 0 erscheint. Die Dauer eines Tonsignals der Schallquelle 32 ist also vier Sekunden.
• Wie dem Impulsdiagramm der F i g. 4 ferner entnommen werden kann, erfüllen die Q-Ausgänge der Flip-Flops C bis E erst 28 Sekunden später wieder die UND-Bedingung des Gatters Ca, d. h. Qc= 0, QD = 0 und QE 0. Auf ein Tonsignal mit der Dauer von vier Sekunden folgt also eine 28 Sekunden lange Pause.
• Aus dem vorstehenden wird ersichtlich, daß durch geeignete Auswahl zweier oder mehr Flip-Flops zur Steuerung des NAND-Gatters Ga nicht nur eine unterschiedliche Dauer von Tonsignal und Tonsignalpause erreicht werden kann, sondern daß sich das Verhältnis der Dauer der Tonsignale zur Dauer der Tonsignalpausen nahezu beliebig bestimmen läßt. Dies ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung.
• Erzeugung der Repetitionsperiode Bestimmt durch die Zahl der Teilerstufen A bis Ider Frequenzteilerkette 54 kippt das Flip-Flop 128, d. h. 256 Sekunden nach dem Schließen des Kontakts 40b des Weckzeitschalters 40 in denjenigen Zustand, in dem am Ausgang Q dieses Flip-Flops der Zustand logisch L liegt.
• Dadurch wird der Anschluß 4 der Wecksignalsteuerung gesperrt, und zwar bis nach 256 Sekunden (28) das Flip-Flop I erneut kippt. Dann beginnt der von Tonsignalen und Tonsignalpausen gebildete Tonsignalzyklus von neuem, bis nach 28 Sekunden das Flip-Flop I wieder kippt Wird die Weckeruhr nicht betätigt, wiederholen sich Tonsignalzyklus und Zykluspause (Repetitionsperiode) so lange, bis der Nocken 46 (F i g. 3) unter der Federzunge 48 hindurchgelaufen ist und der Weckzeitschalter 40 wieder auf den Kontakt 40a umschaltet (Ausschaltstellung).
• Betätigung des Pausenschalters (Snooze-Alarm) Durch Betätigung des als Taste ausgebildeten Pausenschalters 52 läßt sich der Beginn einer Zykluspause (28 Sekunden) willkürlich setzen, denn durch Drücken dieses Pausenschalters wird wegen des Widerstands R2 die Leitung 62 kurzfristig auf logisch 0 gesetzt Da die Leitung 62 mit dem »Preset«-Steuereingang des Flip-Flops Iverbunden ist, liegt also an diesem Steuereingang ebenfalls logisch 0 an, so daß das Flip-Flop lauf alle Fälle in den Zustand gekippt wird, in dem an seinem Ausgang Q der Zustand logisch L anliegt. Wegen des Negators N4 wird dadurch das Gatter Ca und damit der Anschluß 4 der Wecksignalsteuerung 26 gesperrt. Wegen der Eigenschaften des Setzgatters Ges greift aber die logische 0 trotz des Zustands logisch L auf der Leitung 60 durch das Setzgatter hindurch, so daß an allen »Clear«-Steuereingängen der Flip-Flops A bis H logisch 0 anliegt und deren Ausgänge Q infolgedessen den Zustand logisch 0 einnehmen Da der Pausenschalter 52 nur kurzzeitig gedrückt wird, verschwindet der Zustand logisch 0 an den »Clear«-Eingängen der Flips-Flops A bis H nach dem Loslassen des Pausenschalters 52 sofort wieder, so daß die Frequenzteilerkette 54 erneut zu arbeiten beginnen kann.
• Durch Drücken des Pausenschalters 52 wird also der Zustand unmittelbar nach dem Umschalten des Weckzeitschalters 40 in dessen Einschaltstellung hergestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß der Anschluß 4 durch das Flip-Flop Igesperrt wird. Da dieses Flip-Flop nach 28 Sekunden kippt, wird nach Ablauf einer Zykluspause, deren Beginn durch Drücken des Pausenschalters 52 willkürlich gesetzt worden ist, die UND-Bedingung an den Eingängen des Gatters Ga wieder erfüllt, so daß eine neue Repetitionsperiode abläuft.
• Durch kurzzeitiges Drücken des als Taste ausgebildeten Pausenschalters 52 kann also in jedem Zustand der Wecksignalsteuerung eine Pause mit einer Dauer von 256 Sekunden herbeigeführt werden.
• Abstellen der Wecksignalsteuerung Durch kurzzeitiges Niederdrücken des ebenfalls als Taste ausgebildeten Abstellschalters 50 wird wegen des Widerstands R1 an den »Clear«-Steuereingang der Kippstufe K der Zustand logisch 0 angelegt, so daß der Ausgang Q dieser Kippstufe ebenfalls logisch 0 wird.
• Durch kurzzeitiges Niederdrücken des Abstellschalters 50 wird also der Anschluß 4 der Wecksignalsteuerung gesperrt und die Schallquelle 32 stillgelegt.
• In diesem Zustand verbleibt die Kippstufe K auch dann, wenn nach dem Loslassen des Abstellschalters 50 die Batteriespannung und damit logisch L wieder am »Clear«-Steuereingang dieser Kippstufe anliegen, da diese nur durch das Auftreten von logisch 0 am »Preset«-Steuereingang zurückgekippt werden könnte.
• Der Anschluß 4 der Wecksignalsteuerung bleibt also gesperrt.
• Die Wecksignalsteuerung wird jedoch für den Weckvorgang am nächsten Tag automatisch wieder weckbereit gemacht, da je nach Länge des Nockens 46 (F i g. 3) der Weckzeitschalter 40 eine halbe Stunde oder eine Stunde nach Erreichen der eingestellten Weckzeit auf den Kontakt 40a umgeschaltet wird und dadurch der Zustand logisch 0 am »Preset«-Steuereingang der Kippstufe K erscheint, wodurch diese Kippstufe in denjenigen Zustand zurückgekippt wird, in dem ihr Ausgang Q das Signal L aufweist.
• Die Wecksignalsteuerung ist also, wie erforderlich, nach 24 Stunden wieder weckbereit, ohne daß es hierfür irgendeiner Betätigung bedarf.
• Da es sich im Falle einer Analog-Weckeruhr bei dem Weckzeitschalter 40 um einen mechanischen Schalter handelt, der durch das 24-Stunden-Rad 42 langsam betätigt wird und beim Umschalten prellen, d. h. nach dem Abheben der Federzunge 48 vom Kontakt 40b auch wieder kurzzeitig den Kontakt 40b berühren kann, könnte ein solcher Prellvorgang nach Betätigung des Abstellschalters 50 zu kurzen Tonsignalen der Schallquelle 32 führen, wenn die Wecksignalsteuerung nicht erfindungsgemäß so ausgebildet wäre, daß Zwischenstellungen des Weckzeitschalters bzw. der Federzunge 48 dank der Kippstufe 80 unwirksam sind und die Kippstufe K nach Betätigung des Abstellschalters 50 erst wieder zurückgekippt wird, wenn die Federzunge 48 gegen den Kontakt 40a anliegt, d. h. wenn der Weckzeitschalter vollständig umgeschaltet worden ist.
• Selbstverständlich könnte die Schaltung gemäß F i g. 2 in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden, ohne daß auf die erfindungsgemäßen Eigenschaften der Wecksignalsteuerung 26 verzichtet werden müßte. So könnte beispielsweise das NAND-Gatter Ga auch durch die Ausgänge der Flip-Flops gesteuert werden, an die Stelle des NAND-Gatters Ga und des Inverters Ns könnte ein UND-Gatter treten, es könnten die Steuereingänge der Kippstufen in anderer Weise den logischen Zuständen 0 und L zugeordnet werden, und selbstverständlich lassen sich die Dauer der Tonsignale, der Tonsignalpausen und der Zykluspausen anders wählen. Merkmale der Erfindung, die besondere Vorteile zur Folge haben, sind jedoch, daß eine Kippstufe (bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel die Kippstufe K) vom Weckzeitschalter 40 und vom Abstellschalter 50 angesteuert wird und daß der Ausgang dieser Kippstufe eine logische UND-Schaltung sperren bzw. öffnen kann; ferner, daß eine Teilerstufe der Frequenzteilerkette der Wecksignalsteuerung über den als Taste ausgebildeten Pausenschalter 52 gekippt und über diese Teilerstufe die UND- bzw. NAND-Schaltung Ga gesperrt bzw. geöffnet werden kann. Schließlich lassen sich die Frequenzteilerkette der Wecksignalsteuerung, deren logische Schaltelemente und die Kippstufen Kund 80 ohne weiteres mit der den Zeittakt erzeugenden Frequenzteilerkette integrieren, so daß sich die gesamte Schaltung der quarzgesteuerten Analog-Weckeruhr als IC ausbilden läßt.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Quarzgesteuerte Analog-Weckeruhr, die eine mit der Quarzfrequenz beaufschlagte Frequenzteilerkette zur Erzeugung des Zeittakts, einen von diesem gesteuerten elektromechanischen Antrieb für ein Räderwerk einer Analoganzeige und eine Wecksignalsteuerung umfaßt, welch letztere einen vom Räderwerk gesteuerten, eine Einschalt- und eine Ausschaltstellung aufweisenden mechanischen Weckzeitschalter sowie einen Abstellschalter zur Steuerung einer Schallquelle besitzt, da d u reh g e k e n n z e i c h n e t, daß der Weckzeitschalter (40) als mit den beiden Eingängen (7, 8) einer ersten bistabilen Kippschaltung (80) verbundener Wechselschalter ausgebildet ist, daß eine zweite durch den Weckzeitschalter (40) in seiner Ausschaltstellung (40a) sowie durch den Abstellschalter (50) ansteuerbare, bistabile Kippschaltung (K) vorgesehen ist und daß die Ausgänge der beiden Kippschaltungen (80, K) im Sinne einer logischen UND-Schaltung (Ga) zur Steuerung der Schallquelle (32) miteinander verknüpft sind.
2. 2. Weckeruhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines durch Tonsignale der Schallquelle (32) und Tonsignalpausen gebildeten Tonsignalzyklus, einer sich daran anschließenden Zykluspause sowie einer Repetitionsperiode (Wiederholung von Tonsignalzyklus und Zykluspause) Ausgänge mindestens dreier Stufen (C, D, E, I) einer Frequenzteilerkette (54) sowie eine Wecksignalquelle (3 bzw. 18) über wenigstens eine logische UND-Schaltung (Ga) miteinander verknüpft sind, deren Ausgang (4) mit der Schallquelle (32) verbindbar ist, und daß der Ausgang (80c) der ersten Kippschaltung (80) und über einen insbesondere als monostabilen Arbeitskontakt ausgebildeten Pausenschalter (52) eine Potentialquelle (Masse) derart mit Steuereingängen (Clear von A -1 und Preset von 1) der Stufen der Frequenzteilerkette (54) verbunden sind, daß diese bei seiner Ausschaltstellung (40a) einnehmendem Weckzeitschalter (40) sich in einem inaktiven und bei ihren Einschaltstellungen (40b, -) einnehmende Weckzeit- und Pausenschaltern (40 bzw. 52) sich in dem am Ende eines Tonsignalzyklus bestehenden Zustand befinden.
3. 3. Weckeruhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstellschalter (50) als monostabiler Arbeitskontakt ausgebildet ist und zwischen einer Potentialquelle (Masse) und dem einen Eingang (Clear) der zweiten Kippschaltung (K)liegt
4. 4. Weckeruhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzteilerkette (54) zur Steuerung der Schallquelle (32) Bestandteil der Zeittakt-Frequenzleiterkette (14) ist.

   Die Erfindung betrifft eine quarzgesteuerte Analog-Weckeruhr, die eine mit der Quarzfrequenz beaufschlagte Frequenzteilerkette zur Erzeugung des Zeittakts, einen von diesem gesteuerten elektromechanischen Antrieb für ein Räderwerk einer Analoganzeige und eine Wecksignalsteuerung umfaßt, welch letztere einen vom Räderwerk gesteuerten, eine Einschalt- und eine Ausschaltstellung aufweisenden mechanischen Weckzeitschalter sowie einen Abstellschalter zur Steuerung einer Schallquelle besitzt. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit batteriebetriebenen Weckeruhren der vorstehenden Art.

   Weckeruhren dieser Gattung sind bekannt. Üblicherweise teilt die Zeittakt-Frequenzteilerkette die Quarzfrequenz bis auf eine unipolare Pulsfolge mit einer Impulsfolgefrequenz von 1 Hz herunter, und mit dieser Impulsfolge wird unter Zwischenschaltung einer Treiberstufe ein Schwingspulen-Schrittschaltwerk, ein Schrittmotor oder dergleichen zur Fortschaltung der insbesondere als Zeigerwerk ausgebildeten Analoganzeige beaufschlagt. Der Ausgang einer geeigneten Stufe der Frequenzteilerkette, an dem ein tonfrequentes Signal abgegriffen werden kann, dient als Wecksignalquelle für den Betrieb der als Summer oder dergleichen ausgebildeten Schallquelle. Der Weckzeitschalter wird mit Hilfe eines 24-Stunden-Rads, d. h. eines Rads des Räderwerks, welches sich in 24 Stunden einmal dreht, und eines gemäß der gewünschten Weckzeit einstellbaren, mit dem 24-Stunden-Rad zusammenwirkenden Elements betätigt, wobei er bei Erreichen der eingestellten Weckzeit geschlossen wird und dann ungefähr eine Stunde lang geschlossen bleibt; anschließend wird er durch das 24-Stunden-Radnaturgemäß verhältnismäßig langsam oder außerordentlich rasch (je nach Ausbildung eines Betätigungsnockens od. dgl.) -wieder geöffnet.

   Die üblichen Weckeruhren der vorstehend erläuterten Art besitzen einen bistabilen Abstellschalter, was den Nachteil mit sich bringt, daß nach dem Abstellen der Schallquelle im Anschluß an das Wecken die Weckeruhr nicht mehr weckbereit ist - vergißt man, den Abstellschalter wieder zurückzustellen, so weckt die Uhr 24 Stunden später nicht.

   Es ist ferner eine vollelektronische quarzgesteuerte Digital-Weckeruhr mit einem Netzanschluß bekannt (elektronische Digitaluhr der Firma General Instrument), die eine intermittierend betriebene Schallquelle aufweist - sie gibt durch Tonsignalpausen mit einer Dauer von einer Sekunde voneinander getrennte Tonsignale ab, die ebenfalls eine Sekunde dauern.

   Ferner schließt sich an einen durch Tonsignale und Tonsignalpausen gebildeten Tonsignalzyklus von einer Minute Dauer eine Zykluspause von vier Minuten an, worauf Tonsignalzyklus und Zykluspause repetiert werden. Mit Hilfe eines bistabilen Abstellschalters läßt sich der Weckvorgang unterbrechen, und außerdem kann mit einem weiteren bistabilen Pausenschalter der Beginn der Zykluspause willkürlich gesetzt werden.