DE2554792A1 - Elektromagnetischer wecker - Google Patents

Description

• Elektromagnetischer Wecker Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Wecker mit einem über eine Induktivität magnetisierbaren Joch und einem um eine Schwenkachse scriwenkbaren Anker, bei dem die Ansprechempfindlichkeit durch die Einstellung des Luftpaltes zwischen dem Joch und dem Anker justierbar ist.
• Um die Ansprechempfindlichkeit elektromagnetischer Einrichtungenalso jene an die Induktivität zu legende Mindestspannung, bei der der Anker angezogen wird, bei gegebener Induktivität möglichst niedrig zu halten, ist es erforderlich, den Luftspalt möglichst klein zu halten. Um aber darüber hinaus zu gewährleisten, daß die gewählte Nindestspannung genau eingehalten wird, sind bei den bekannten Einrichtungen dieser Art präzise und arbeitsaufwendige Justierarbeiten erforderlich. Bei elektromagnetischen Weckern kommt hinzu, daß bei kleinem Luftspalt zwischen Anker und Joch auch der Schwenkweg des Ankers klein und auch für die Justierung des Klöppels gegenüber der Schelle eine hohe Präzision erforderlich ist. Außerdem ist bei Weckern auch eine Einstellbarkeit der Lautstärke unter Berücksichtigung der jeweiligen, örtlich ganz verschiedenen Rufwechseispannung wünschenswert. Bei einem Ansprechwert von beispielsweise 10 bis 15 V, im Mittel 12,5 V, beträgt die Lautstärke bei Weckern für Fernsprechapparate 70 bis 75 dB bei etwa 50 V Rufwechselspannung. Dies erfordert einen äußerst exakten Aufbau mit einer Luftspaltgenauigkeit von etwa 0,03 mm, die bisher nur durch aufwendige Schleifarbeiten od.dgl. möglich war. Außerdem war neben einer exakten Montage des Joches ein sehr genaues Anschweissen der Polstücke am Spulenkern bzw. ein präzises Nachbiegen der Gegenpole an der Grundplatte erforderlich, was äusserst arbeitsaufwendig ist. Hinzu kommt die Schwierigkeit, daß eine hohe hnspreçhempfindlichkeit zwangsläufig mit einer geringen Lautstärke verbunden ist. Bisher wurde der Luftspalt meist durch Abschleifen der Pol schuhe so groß gewählt, daß ein Ansprechwert von 10 V gerade noch gewährleistet war, worauf die Schelle bzw. das Klöppelgewicht herstellungsseitig so eingestellt wurde, daß bei einer Rufwechselspannung von etwa 50 V die gewünschte Lautstärke 70 bis 75 dB gegeben war.
• Wenn durch diese, bei den bisher bekannten Weckern allerdings aufwendige Justierung das Ansprechen des Weckers im Rahmen der Maximalentfernungen der Fernsprechapparate von der Zentrale auch gegeben erscheint, so ist doch ersichtlich, daß je nach Höhe der ankommenden Rufwechselspannung die Lautstärke unerwünscht hohe Werte erreichen oder aber auch viel zu gering sein kann. Eine Nachjustierung am Einsatzort ist aber bei den bisher bekannten Weckern praktisch nicht möglich.
• Das Ziel der Erfindung besteht darin, daß die elektromagnetische Einrichtung trotz hoher Präzision einfach und billig herstellbar ist, ohne daß arbeitsaufwendige Justierarbeiten wie ibschleifen und Nachbiegen derselben erforderlich sind.
• Erfindungsgemäß ist der Anker schwenkbar um einen Ankerlagerbolzen, wobei die Enden desselben in achsgleichen Ausnehmungen je eines drehbaren Ex2enterlagers exzentrisch gelagert sind.
• Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß bei der Herstellung relativ hohe Toleranzen zulässig sind, weil der Luftspalt, also der Abstand zwischen Anker und Joch, jederzeit, also auch nach Fertigstellung, ohne teure Meßapparate einfach und doch äußerst exakt einstellbar ist. Außerdem ist eine einwandfreie und achsparallele Verstellung des Ankers gewährleistet.
• Vorteilhafterweise ist das eine Exzenterlager in einer sämtliche Teile tragenden Grundplatte und das andere Exzenterlager in einer mit der Grundplatte verbundenen Halterung, insbesondere einer die Induktivität, das Joch und den Anker Kberdeckenden Deckplatte gelagert.
• Zweckmäßigerweise iet das in der Grundplatte gelagerte Exzenterlager durch eine Ausnehmung der Grundplatte hach außen geführt und 80 von außen insbesondere mittels eines Schraubendreherschlitzes betätigbar, wodurch erreicht wird, daß der hnkerabetand auch der fertigen, elektromagnetischen Einrichtung von außen ohne Demontage irgendwelcher Einzelteile einstellbar ist.
• Um bei elektromagnetischen Weckern eine Anpassung an jede beliebige Rufwechselspannung zu ermöglichen, bzw. die Anschlagstärke des Klöppels eines Weckers an die Schelle einstellen zu können, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung die Schelle drehbar gelagert, wobei ein EinstellbAgel vorgesehen ist, der einerseits mit der Schelle, in deren Drehpunkt starr verbunden ist und anderseits mit einem Yerstellrad in kraftschlüssiger Verbindung steht.
• Ist das Verstellrad von außen zugänglich ausgeführt, so kann nicht nur die Anpassung des Weckers an jede am Einsatzort vorhandene Rufwechselspannung, sondern auch eine zufolge der Abnützung der Schellenkerbung durch das anschlagende Klöppelgewicht erforderliche Nachjustierung durchgeführt werden. Die Schelle kann jederzeit, also auch beim fertigen Wecker so eingestellt werden, daß das Klöppelgewicht an nur einer Seite der Schellenkerbung in wünschenswertem Ausmaß anschlägt.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
• Pig.i zeigt einen erfindungsgemäßen elektromagnetischen Wecker im Schnitt nach der Linie I-I der Fig.2, Fig.2 eine Draufsicht bei strichliert angedeuteter Schelle und teilweise abgebrochener Deckplatte, Fig.3 einen Schnitt durch die Grundplatte nach der Linie III-III der Fig.4, Fig.4 eine Draufsicht auf die Grundplatte, Fig.5 einen Schnitt nach der Linie V-V der eine Untersicht der Deckplatte zeigenden Fig.6, Fig.7 eine Vorderansicht der Deckplatte, Fig.8 die Ankerlagerung, Fig.9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig.8, Fig.iO eine Vorderansicht der Ankerlagerung, Fig.11 eine Draufsicht auf ein Exzenterlager und Fig.12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII der Fig.11 mit einem Teil des Ankerlagerbolzens.
• Das in der Zeichnung dargestellte Ausfuh; rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Wechselstromweckers weist, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, eine Grundplatte 1 auf, die Bohrungen 2,3 besitzt, mit deren Hilfe der Wecker in einem Gerät, beispielsweise einem Fernsprechapparat, befestigt werden kann. Die Grundplatte 1 trägt alle Einzelteile des Weckers, nämlich die Induktivität 4 mit dem Eisenkern 5, dessen Enden in Bohrungen je eines Halbjoches 6,7 eingesetzt sind, den um einen Ankerlagerbolzen 8 schwenkbaren Anker 9 mit einer ein Klöppelgewicht 10 tragenden Klöppelstange 11 und die Schelle 12, die mittels einer hnsatzschraube 13 an einer Deckplatte 14 drehbar befestigt ist. Im Drehpunkt der Schelle 12 ist mit dieser das eine Ende eines Einstellbügels 15 starr verbunden, der U-förmig gebogen ist, und an seinem anderen Ende mit einem Verstellrad 16 in kraftschlüssiger Verbindung steht, wobei ein im Verstellrad 16 exzentrisch angeordneter Stift 17 in einen radial zur Drehachse der Schelle 12 verlaufenden Schlitz 18 eingreift. Das Verstellrad 16 ist in der Grundplatte 1 drehbar gelagert und durch diese hindurchgeführt, so daß es von außen betätigbar ist. Wie vor allem aus Fig.3 ersichtlich ist, weist die der Hindurchführung des Verstellrades 16 dienende Bohrung 19 eine abgesetzte Schulter 20 auf, auf die Feuerzungen 21 (Fig.2) des Verstellrades 16 aufrasten und so das Verstellrad 16 in der Bohrung 19 drehbar festhalten.
• Die Grundplatte 1 weist, wie dies auch aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, Stütz- und Halteflächen bildende, aus einem Teil mit der Grundplatte 1 bestehende Ansätze 22,23,24,25 für die Lagerung der Halbjoche 6,7 und der Deckplatte 14 auf, wobei die Halbjoche 6,7 mittels federnder Krallen 26,27 und die Deckplatte 14 mittels federnder Krallen 28,29 in Richtung senkrecht zur Grundplatte 1 festgehalten sind. Das Halbjoch 6 ruht auf einer Schulter 30 des Ansatzes 22 sowie auf einer Schulter 31 des Ansatzes 24 und das Halbjoch 7 auf einer Schulter 32 des Ansatzes 23 sowie auf einer Schulter 33 des Ansatzes 25 auf. Die Halbjoche 6,7 sind Z-förmig gebogen, wobei am Verbindungssteg der beiden Schenkel die federnden Krallen 28,29 angreifen und die Halbjoche 6,7 in senkrechter Richtung zur Grundplatte 1 festhalten. Um die Halbjoche 6,7 in der Längsrichtung des Weckers zu fixieren, weisen sie Stege bzw. Rippen 34 (Fig.2) auf, die in Nuten 35,36 der die Halbjoche 6,7 auch in der Querrichtung unverschiebbar haltenden Ansätze 24,25 eingreifen.
• Die in den Figuren 5,6 und 7 gesondert dargestellte Deckplatte 14, die für die Befestigung der Schelle 12 mittels der Ansatzechraube 13 einen Gewindeansatz 37 aufweist, ist U-förmig ausgebildet und wird mit den Schenkeln 38,39 in den prismatischen Freistellungen der Schultern 40,41 geführt und drückt mit den Nasen 64, 65 und den Kerben 62,63 die Halbjoche in ihre Aufnahmelager, gegen die sie durch die federnden, in Ausnehmungen 42,43 der Deckplatte 14 eingreifenden Krallen 26,27 gehalten wird. Darüber hinaus besitzt die Deckplatte 14 senkrecht zur Grundplatte 1 gerichtete Abwinkelungen 44, 45, die in den prismatischen Freistellungen der Ansätze 24,25 geführt werden und mit ihren Kerben 62,63 über die Stege 34 auf den Halbjochen aufruhen.
• An den Ansätzen 24,25, die der Auflage der beim Anker 9 liegenden Enden der Halbjoche 6,7 dienen, sind außerdem einseitig offene Rahmen 48,49 bzw. Rippen vorgesehen, in die an den Halbjochen 6,7 anliegende Permanentmagnete 50,51 (Fig.1,2) eingesetzt sind.
• In der Deckplatte 14 befindet sich eine Bohrung 52, in die das eine der beiden, der exzentrischen Lagerung des Ankerlagerbolsens 8 dienenden Exzenterlager 53,54, die in vergrößertem Maßstab in den Figuren 8 bis 12 dargestellt sind, eingesetzt ist. Das andere Exsenterlager 54 ist in einer Bohrung 55 (Fig.4) der Grundplatte 1 gelagert.
• Jedes der Exzenterlager 53,54 besteht (Fig.
• 8 bis 12) aus einem zylindrischen in die Bohrung 52 der Deckplatte 14 bzw. die Bohrung 55 der Grundplatte 1 eingesetzten und in der Bohrung drehbaren zylindrischen Ansatz 56 mit einem radialen Schlitz 57, mit dessen Hilfe die Exzenterlager 53,54 in den Bohrungen 52,55 um die Drehachse 58 durch Einsetzen von Schraubendrehern gedreht werden können, und einem 3und 59 mit Einstellmarken zur Ersichtlichmachung des Drehwinkels. Sind die Einstellmarken in Form von Rillen ausgeführt, so können die Exzenterlager 53,54 auch ohne Schraubendrehern von Hand aus gedreht werden. Gegen die Drehachse 58 der Exzenterlager um einen kleinen Betrag a von beispielsweise 0,3 mm axial versetzt, befindet sich die Achse 60 des Ankerlagerbolzens 8, der an seinen Enden acheparallele Abflachungen 61 aufweist. Die Enden des Ankerlagerbolzens 8 sind in achsgleiche Ausnehmungen 79 der Exsenterlager gegengleich und formschlüssig eingesetzt. Mit den Abflachungen 61 wird erreicht, daß der Ankerlagerbolsen 8 bei Drehung eines Exzenterlagers achsparallel um die Drehachse 58 der Exzenterlager 53,54 herumgeschwenkt wird und die exzentrische Achse 60 stets parallel zur Drehachse 58 und senkrecht zur Grundplatte 1 liegt.
• Es ist ersichtlich, daß durch Drehung der Exzenterlager 53,54 der Abstand b bzw. c des Ankers 9 von den Stirnflächen der in Fig.9 strichliert eingezeichneten Halbjoche 6,7 verandert werden kann, wobei gewährleistet ist, daß die Bewegung des Ankerlagerbolzens 8 stets senkrecht zu der durch die Stirnflächen der Halbjoche 6,7 gebildeten Ebene erfolgt und der maximale Verstellweg b bzw.
• c doppelt so groß ist wie die durch den Abstand a gegebene Exsentrisität.
• Damit der Ankerlagerbolzen 8 senkrecht zur Grundplatte 1 und damit die Stirnflächen der Halbjoche 6,7 parallel zum Anker 9 liegen, muß die das eine Exzenterlager 53 tragende Deckplatte 14 in Längsrichtung der Grundplatte 1 fixiert sein, wofür die Abwinkelungen 44,45 der Deckplatte 14 mit Kerben 62,63 (Fig.5 und 6) versehen sind, in die die Enden der Rippen 34 der Halbjoche 6,7 eingesetzt sind. Außerdem weisen die Schenkel 38,39 der Deckplatte 14 Nasen 64,65 auf, welche die Halbjoche 6,7 (Fig.2) in ihre Aufnahme lager drücken.
• Wie die Figuren 8 bis 10 zeigen, wird der Anker 9 von einem aus Kunststoff bestehenden Ankerträger 67 getragen, in den der Anker 9 eingebettet ist und der U-förmig ausgebildet zwei Schenkel 68,69 aufweist, in denen der Ankerlagerbolzen 8 drehbar ist. An den beiden Armen 70,71 ist der Anker 9 mittels Nieten 72,73 (Fig.10) befestigt. In den unteren Schenkel 69 des Ankerträgers 67 ist die Klöppelstange 11 eingesetzt, die an ihrem anderen Ende das Klöppelgewicht 10 (Fig.1 und 2) trägt. Am unteren Exzenterlager 54 ruht der hnkerträger 67 mit einem Fuß 74 auf.
• Um eine sichere Befestigung der Zuleitungen 75,76 zur Induktivität 4 zu schaffen, weist die Grundplatte zwei Paare von kurzen zylindrischen Zapfen 77 auf, in die die Zuleitungen 75,76 eingekleinit sind (Fig.2 und 4).
• Dank der erfindungsgemäßen Konstruktion ist nicht nur eine Herstellung der diversen Einzelteile mit relativ weiten Toleranzen möglich, sondern auch ein rascher und einfacher Zusammenbau und nach Fertigstellung des Weckers eine jederzeit durchführbare Justierung gewährleistet.
• Beim Zusammenbau werden zunächst die Grundbauteile für sich zusammengesetzt, indem der Eisenkern 5 in die Induktivität 4 und die Enden des Eisenkerns 5 in die hiefür vorgesehenen Bohrungen der Halbjoche 6,7 eingesetzt werden und der Ankerträger 67 mit der Kldppelstange 11, dem Klöppelgewicht 10, dem Ankerlagerbolzen 8 und den beiden Eszenterlagern 53,54 zusammengebaut wird. Das untere Exzenterlager 54 wird nun in die Bohrung 55 der Grundplatte 1 eingesetzt, worauf die beiden Halbjoche 6,7 auf die Schultern 30,32 der Ansätze 22,23 unter Einführung der Rippen 34 der Halbjoche 6,7 in die Nuten 35,36 der Ansätze 24,25 aufgelegt werden, bis die federnden Krallen 28 oberhalb der Halbjoche 6,7 einschnappen. Nach Einsetzen der Permanentmagnete 50,51 wird die Deckplatte 14 unter Einführung des oberen Exzenterlagers 53 aufgesetzt bis die Nasen 64,65 auf den Halbjochen 6,7 aufliegen und die aus den Nuten 35,36 herausragenden Halbjoche 6,7 in die Kerben 62, 63 eingreifen und die federnden Krallen 26,27 in die Ausnehmungen 42,43 der Deckplatte 14 einschnappen. Nach Einklemmen der Zuleitungen 75,76 in die Zapfen 77 wird schließlich die Schelle 12 nach Einsetzen des Verstellrades 16 in die Grundplatte 1 unter Einführung des Stiftes 17 in den Schlitz 18 des Einstellbügels 15 aufgesetzt und mit der Ansatzschraube 13 befestigt. Damit ist der Zusammenbau beendet, wobei das Klöppelgewicht 10 durch eine Kerbe 78 der Schelle 12 hindurchragt.
• Nunmehr kann durch Drehen eines der Exzenterlager 53,54 mit großer Präzision jener Abstand des Ankers 9 von den Stirnflächen der Halbjoche 6,7 eingestellt werden, der der geforderten Ansprechempfindlichkeit entspricht, worauf durch Drehen des Verstellrades 16 der Abstand des Klöppelgewichtes 10 vom Rand der Kerbe 78 derart eingestellt werden kann, daß das Klöppelgewicht 10 bei Erregung der Induktivität 4 mit einer Wechselspannung einer vorgegebenen Größe gerade noch am Rand der Kerbe 78 anschlägt. Sowohl der Abstand des Ankers 9 von den Stirnflächen der Halbjoche 6,7 als auch die Stellung der Kerbe 78 der Schelle 12 gegenüber dem Klöppelgewicht 10 können aber jederzeit, also auch bei der Aufstellung eines Fernsprechapparates bei einem Fernsprechteilnehmer, nachjustiert und damit optimal den jeweiligen Erfordernissen hinsichtlich Ansprechempfindlichkeit und Lautstärke angepaßt werden.

Claims (9)

Patentansprüche :

1. Elektromagnetischer Wecker mit einem über eine Inuktivität magnetisierbaren Joch und einem um eine Schwenkachse schwenkbaren Anker, bei dem die Ansprechempfindlichkeit durch die Einstellung des Luftspaltes zwischen dem Joch und dem Anker justierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (9) schwenkbar um einen Ankerlagerbolzen (8) und die Enden desselben in achsgleichen Ausnehmungen je eines drehbaren Exzenterlagers (53,54) exzentrisch gelagert sind.

2. Elektromagnetischer Wecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Exzenterlager (54) in einer sämtliche Teile tragenden Grundplatte (1) und das andere Exzenterlager (5g) in einer mit der Grundplatte (1) verbundenen Halterung, insbesondere einer die Induktivität (4), das Joch (6,7) und den Anker (9) überdeckenden Deckplatte (14) gelagert ist.

3. Elektromagnetischer Wecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Grundplatte (1) gelagerte Eizenterlager (54) durch eine Ausnehmung der Grundplatte (1) nach außen geführt ist und so von außen insbesondere mittels eines Schraubendreherschlitzes (57) betätigbar ist.

4. Elektromagnetischer Wecker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerlagerbolzen (8) zumindest an seinen Enden achsparallele Abflachungen (61) aufweist und die Enden formschlüsig in gegengleiche Ausnehmungen (79) der Exzenterlager (53,54) eingesetzt sind.

5. Elektromagnetischer Wecker nach einem der Bnsprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Exzenterlager (53,54) einen mit Einsteilmarken versehenen Bund (59) aufweist.

6. Elektroiagnetischer Wecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Anschlagstärke bzw. des Anschlagweges des Klöppelgewichtes (10) eines elektromagnetischen Weckers an dessen Schelle (12) diese drehbar gelagert ist, wobei ein Einstellbügel (15) vorgesehen ist, der einerseits mit der Schelle (12) in deren Drehpunkt starr verbunden ist und anderseite mit einem Verstellrad (16) in kraftschlüssiger Verbindung steht.

7. Elektromagnetischer Wecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Einstellbügel (15) und dem Verstellrad (16) durch einen gegenüber der Drehachse des Verstellrades (16) exzentrisch angeordneten, in eine im Einstellbügel (15) oder im Verstellrad (16) angeordneten Schlitz (18) eingreifenden Stift (17) gebildet ist.

8. Elektromagnetischer Wecker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellbügel (15) U-förmig gebogen, der eine Schenkel an der Schelle (12) befestigt und der andere Schenkel mit einem radial zur Drehachse der Schelle (12) verlaufenden Schlitz (18) versehen ist, in den ein in Verstellrad (16) exzentrisch eingesetzter Stift (17) eingreift, wobei das Verstellrad (16) in der Grundplatte (1) drehbar gelagert ist.

9. Elektromagnetischer Wecker nach Ansoruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellrad (16) durch die Grundplatte (1) hindurchgefIihrt und von außen betätigbar ist.