DE8034744U1 - Vorrichtung zur Schallerzeugung für Weckeruhren - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Schallerzeugung für Weckeruhren

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Schall erzeugung für Weckeruhren unter Verwendung eines piezoelektrischen Tongenerators, der von einer niederfrequenten Wechselspannung zur Erzeugung eines Summtones beaufschlagt wird.

Ein solcher piezoelektrischer Tongenerator besteht bekanntlich aus einer Scheibe aus piezo-elektrischer Keramik und einer daran satt anliegenden als Membran wirkenden Metall scheibe, die bei Anlegen einer Spannung an die piezoelektrische Scheibe zu - Biegeschwingungen angeregt wird.

Da ein solcher Tongenerator bei relativ hohem Wirkungsgrad sehr ;. flach baut, eignet er sich in besonderem Maße zum Einbau in Uhren, % die dann als Weckeruhren Verwendung finden können. Hierbei können '§. nun die Eigenschaften des piezo-elektrisehen Tongenerators bei- * spielsweise durch Einbau in ein als Helmhoitzresonator wirkendes ■■i schmales Kunststoffgehäuse verbessert werden. In diesem Gehäuse J; ist der piezo-elektrisehe Tongenerator auf einem elastischen Ring frei schwingend gelagert. Die hierbei gegebene kreisförmige Umhüllung des Tongenerators bewirkt eine besonders gute Anpassung des hiermit geschaffenen Schallwandlers an die umgebende Luft.

Insbesondere im Hinblick auf eine noch größere Raumersparnis ist jedoch der piezoelektrische Tongenerator auch unmittelbar an eine Gehäusewand der Weckeruhr geklebt worden. Diese sich - durch besondere Raumersparnis und durch eine einfache Art ,' der Festlegung auszeichnende Anordnung ist jedoch mit einem be- '· trächtlichen Mangel behaftet, der gerade in der einfachen Befestigungsart des piezoelektrischen Tongenerators, nämlich in dem Verkleben desselben mit der Gehäusewand der ihn aufnehmenden Uhr zu sehen ist. Dieses Verkleben hindert nämlich die piezoelektrische Keramikscheibe an ihrer vollen Ausdehnung während ihrer Beaufschlagung mit dem Erregerstrom, so daß die Lautstärke des Tongenerators relativ stark gedämpft wird.

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Die Neuerung bezweckt nun, insbesondere diesem wohl wesentlichen Mangel der an sich äußerst vorteilhaften Anordnung des piezoelektrischen Tongenerators innerhalb des Uhrengehäuses abzuhelfen und damit eine äußerst wirksame und einfach zu verwirklichende Vorrichtung zur Schal!erzeugung für Weckeruhren zu schaffen.

Diesem Zweck wird nun die im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 definierte Vorrichtung zur Schall erzeugung für Weckeruhren dadurch gerecht, daß der piezo-elektrische Tongenerator durch eine Speicherkraft an eine als Resonanzkörper dienende Wandung des Uhrengehäuses angedrückt wird. Durch dieses elastische Andrücken oder Anpressen werden die Schwingungen des Tongenerators ohne jegliche Dämpfung auf die ihm als Anlage dienende, unmittelbar benachbarte Gehäusewandung der Uhr übertragen, wobei infolge des Fehlens jeglichen Verbundmaterials zwischen Tongenerator und Uhrenwandung ein freies Schwingen des Tongenerators ermöglicht wird, das sich nicht nur ungedämpft, sondern noch durch einen summerartigen Effekt verstärkt, auf das Uhrengehäuse überträgt. Die neuerungsgemäße Vorrichtung zur Schall erzeugung gewährleistet sonach eine besonders wirksame und damit tonverstärkende übertragung der Schwingung des piezo-elektrisehen Tongenerators auf das mit diesem zuwammenwirkende Gehäuse der Weckeruhr.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der neuerungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch dann gegeben, wenn die den piezo-elektrischen Tongenerator gegen die Gehäusewandung der Uhr elastisch anpressende Speicherkraft eine zugleich den elektrischen Anschluß des Generators an die Stromversorgung der Uhr bewirkende Feder ist.

Mit dieser Maßnahme wird die stets kritische Herstellung einer Lötverbindung zwischen der piezo-elektrischen Keramikscheibe und der Zuleitung zur elektrischen Stromversorgung des Tongenerators vermieden und damit einem Zerstören bzw. Verlorengehen der Polkonzentration der Keramikscheibe des piezo-elektrischen Tongenerators vorgebeugt.

Es liegt im Rahmen der Neuerung, den piezo-elektrischen Tongenerator von der ihn elektrisch und mechanisch beaufschlagenden Feder in einem spitzen Winkel zur Gehäusewandung an diese anzupressen, so daß nur ein eng umrissener Bereich des Generators mit der Gehäusewandung in Berührung kommt.

Diese Anordnung des piezo-elektrischen Tongenerators zur Uhrengehäusewandung ermöglicht es, den Tongenerator in der jeweils am besten geeigneten Position - beispielsweise an der seine Stromversorgung aufnehmenden Leiterplatte festgelegt - innerhalb des Uhrengehäuses anordnen zu können, ohne dabei eine wesentliche Schalldämpfung in Kauf nehmen zu müssen. Denn auch die spitzwinklige Anordnung des Tongenerators an eine Gehäusewandung der Weckeruhr gewährleistet eine ausreichende und in jedem Falle gut hörbare Übertragung der Schwingungen des Tongenerators auf das mit ihm auch nur zum Teil in Berührung kommende Uhrengehäuse.

Die Neuerung ist nachstehend anhand der Zeichnung in einem mehrere Ausführungsarten umfassenden Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 die neuerungsgemäße Vorrichtung zur Schal!erzeugung mit einem innerhalb des Uhrengehäuses befindlichen piezo-elektrischen Tongenerator,

Figur 2 eine Variante zu der in Figur 1 dargestellten Anordnung und

Figur 3 eine vereinfachte Ausführung der neuerungsgemäßen Vorrichtung.

In der Figur 1 ist mit 1 das Gehäuse einer Weckeruhr bezeichnet, das in üblicher Weise durch eine Rückwand verschließbar ist. An dessen Seitenwand 1.1 kommt neuerungsgemäß ein piezo-elektrischer Generator 2 mittels einer hier als Blattfeder ausgebildeten Druckfeder 3 zur Anlage kommt. Die Druckfeder 3 dient zugleich zur Stromzuführung aus dem auf einer Leiterplatte 5 montierten Uhren-IC zur piezokeramischen Scheibe 2.1 des Tongenerators, dem in an sich bekannter Weise noch eine Metallscheibe 2.2, an der die Keramikscheibe 2.1 satt anliegt, zugehört. Der so gebildete piezoelektrische Tongenerator wird nun von einer Wechselspannung, beispielsweise von einer aus dem Uhren-IC abgezweigten Rechteckspannung gespeist. Eine flexible Rückleitung 6, die mit der Metall scheibe 2.2 des Tongenerators 2 verbunden ist, bildet die Rückleitung des Generatorstromzweiges zum IC der Weckeruhr.

Es ist vorteilhaft, die Seitenwand 1.1 des Uhrengehäuses in ihrem den Tongenerator 2 aufnehmenden Anlagebereich dünnwandiger zu gestalten, sofern damit eine günstigere Resonanz des vom Tongenerators 2 erzeugten Schalles erzielt wird.

Die zugleich als elastisches Andruckmittel dienende elektrische Zuleitung zur piezo-kermamisehen Scheibe 12.1 kann gemäß Figur 2 auch als wendeiförmige Druckfreder 13 ausgebildet sein. Diese ist hier an einem mit der das Uhren-IC aufnehmenden Leiterplatte 15 verbundenen Träger 16 - sich an diesem abstützend - befestigt und drückt damit den piezo-elektrischen Tongenerator 12 elastisch gegen die Seitenwand 11.1 der Weckeruhr.

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ί Die Figur 3 zeigt eine besonders einfache, sich der Anord-E¹ ung des Uhren-IC einschließlich der es aufnehmenden Leiterplatte optimal anpassende Halterung des piezo-elektrisehen Tongenerators innerhalb des Uhren-Gehäuses. Dieser kann hier gegenüber der ;: ihm benachbarten Seitenwandung 21.1 der Weckuhr geneigt angeordnet sein, % (nicht dargestellt), so daß nur ein eng umrissen^r Bereich des piezoelektrischen Tongenerators 22 an der Gehäusewandung zur Anlage kommt, was sich jedoch auf die Stärke des abgestrahlten Schalls % nicht oder nur minimal auswirkt. Von besonderem Vorteil ist bei ·; dieser Anordnung die einfache Ausbildung des Tongenerators 22,

dessen mit der piezo-elektrisehen Keramikscheibe 22.1 verbundene Metall sehen be 22.2 einen als Blattfeder wirkenden Haltearm 23 auf- '% weist, dessen freies Ende 23.1 in einer diesem angepaßten schlitz- '■[ förmigen Ausnehmung 25.1 der dem IC 27 der Weckeruhr zugeordneten ι Leiterplatte 25 eingesteckt und mit dieser beispielsweise durch Verlöten elektrisch verbunden ist. Die mechanische Festlegung der Blattfeder 23 an der Leiterplatte 25 kann durch gesonderte A Stützen 25.1 und 25.2 gesichert sein.

Der hier mit der Metall scheibe 22.2 des piezo-elektrisehen Tongenerators 22 einstückige Haltearm 23 dient zugleich als Zuleitung des Speisestromes für den Tongenerator 22, was hier durch seine elektrische Verbindung mit den Schaltgliedern auf der dem Uhren-IC 27 zugehörigen Leiterplatte 25 erfolgt. Die Rückleitung vom Tongenerator 22 zur Leiterplatte 25 erfolgt hier durch eine flexible Leitung 26, welche die piezo-keramische Scheibe 22.i des Tongenerators mit den auf der Leiterplatte 25 vorgesehenen Schaltgliedern verbindet.

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Die zuletzt beschriebene Ausführung der neuerungsgemäßen Vorrichtung zur Schal!erzeugung ermöglicht eine besonders einfache Anordnung und Montage des Tongenerators unter Gewährleistung der jeweils am besten geeigneten Lage des Uhren-IC innerhalb des Gehäuses der Weckeruhr.

Claims (5)

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Schall erzeugung für Weckeruhren unter Verwendung eines piezoelektrischen Tongenerators, der von einer niederfrequenten Wechselspannung zur Erzeugung eines Summtones beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der piezo-elektrische Tongenerator (2, 12, 22) durch eine Speicherkraft (3, 13, 23) an eine als Resonanzkörper dienende Wandung (1.1, 11.1, 21.1) elastisch angedrückt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den piezo-elektrisehen Tongenerator (2, 12, 22) gegen die Gehäusewandung (1) der Uhr elastisch anpressende Speicherkraft (3, 13, 23) eine zugleich den elektrischen Anschluß des Generators an die Stromversorgung (5, 15, 25, 27) der Uhr bewirkende Feder (3, 13, 23) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der piezo-elektrische Tongenerator (22) von der ihn elektrisch und mechanisch beaufschlagenden Feder (23) in einem spitzen Winkel zur Gehäusewandung (21.1) an diese angepreßt wird derart, daß nur ein eng umrissener Bereich des Tongenerators mit der Gehäusewandung in Berührung kommt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den piezo-elektrisehen Tongenerator (22) beaufschlagende Feder (23) Bestandteil der mit der piezo-keramischen Scheibe (22,1) den Tongenerator bildenden Metallscheibe (22.2) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem piezoelektrischen Tongenerator (2) zusammenwirkende Wandung (1.1) dünnwandiger als das Uhrengehäuse (1) gestaltet ist.