DE1523911A1

DE1523911A1 - Weckeruhr

Info

Publication number: DE1523911A1
Application number: DE19651523911
Authority: DE
Inventors: Patrick Alan E
Original assignee: General Time Corp
Current assignee: General Time Corp
Priority date: 1964-10-02
Filing date: 1965-09-30
Publication date: 1969-06-26
Also published as: CH1348465A4; CH451025A; US3318084A; GB1087956A

Description

Dr. Expl.

27,1 ienzenauer Stf. 2

General Time Corporation, iiew iork / Hew Jfork (V.üt.v.A.)

Weckeruhr

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Uhrwerke und im besonderen auf eine Weckereinrichtung in einem mit Transistoren ausgestatteten batteriebetriebenen Uhrwerk.

Bei den meisten Uhrwerken wird ein mechanisches bcnwingungselement verwendet z.B. ein tendel oder eine haarieder 'und eine Unruh als Zeitmesser. Ein Uhrwerk bekannter Konstruktion spricht auf ein mechanisches Schwingelement an, zählt und speichert die Gesamtzahl der Schwingungsperioden. Diese Gesamtsumme wird dann als Zeit von zwei Zeigern auf einem Ziffernblatt angezeigt.

Bisher bestand die zum Aufrechterhalten der Schwingungen der Unruh erforderliche Energiequelle aus einer Spiralfeder, tfach der Entwicklung kleiner unbeweglicher elektronischer Schaltelemente wie Traneistoren konnte für den Autrieb der Unruh eine kleine Trockenzelle (allgemein als "Batterie" bezeichnet) oder eine andere

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kompakte Gleichstromquelle verwendet werden. Im vorlikgendeu ?alle wird ein miniaturisierter TransistorschaltKreis zum messen der Leistung der Zelle in zeitlich genau bestimmten Impulsen oenutzt, die die Unruh synchron mit deρ Eigenfrequenz der mechanischen Schwingung antreiben.

In einer typischen Schaltung sind die Zelle und eine Antriebsspule an den Kollektor und den Emitter des Transistors angeschlossen. Bei einem jedesmaligen Leiten des !Transistors wird durch die Antriebsspule ein Stromimpuls geleitet, kum Steuern des Transistors ist an dessen Basis- una an die üniitter elektrode eine Abtastspule angeschlossen. Sowohl die Antriebsspule als auch die Abtastspule wirken magnetisch mit der Unruh zusammen. Dies kann in der rfeise durchgeführt werden, dass die Spulen ortsfest angeordnet werden, während an der Unruh ein Permanentmagnet angebracht wird, der sich in bezug auf die Spulen bewegt, wenn die Unruh hin- und herschwingt, oder die Spulen können an der Unruh angebracht werden, wobei der elektrische Anschluss aber Schleifringe erfolgt, während der Permanentmagnet ortsfest angeordnet wird, so dass die Spulen sich in bezug auf den Permanentmagneten bewegen, wenn die Unruh hin- und herschwingt. Die bei dieser relativen Bewegung in der Abtastspule induzierte Spannung schaltet den Transistor ein, d.h. dieser wird leitend. .Der resultierende, durch die Antriebsspule geleitete Stromimpuls wirkt magnetisch auf die Unruh ein und hält deren Schwingungen aufrecht.

i)ie Erfindung sieht vor:

eine deckereinrichtung für ein mit Transistoren ausgestattetes und mit Gleichstrom betriebenes Uhrwerk der beschriebenen Art. Da als Energiequelle nur dip Trockenzelle zur Verfugung steht, so muss jede deckeinrichtung aus dieser Stromquelle mit !Energie

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versorgt werden. Dies kann jedoch nicht in der «/eise durchgeführt werden, dass an die Trockenzelle im geeigneten Zeitpunkt ein Summer oder ein wecker angeschlossen wird, da dies zu einem unzulässig hohen Stromverbrauch fahren wurde. Bei mit !Transistoren ausgestatteten und durch Batterien angetriebenen Uhrwerken wird zuerst immer angestrebt, den Stromverbrauch so niedrig wie möglicH zu halten, damit die Lebensdauer der Batterie so viel ivionate wie möglich beträgt.

Die Erfindung sieht daher ferner vor eine weckeruhr mit einer eine periodische Bewegung ausführenden mechanischen Vorrich- φ tung, ein uhrwerk, das in Abhängigkeit von der mechanischen Vorrichtung arbeitet, mit einem Antriebsstromkreic, die der mechanischen Vorrichtung zum Aufrechterhalten dieser Bewegung Impulse zuführt, mit einem Strom in Schall umwandelnden Wandler, und mit einem Zeitschalter, der vom Uhrwerk zu einer vorherbestimmten Zeit betätigt wird und den genannten wandler mit Strom versorgt, wobei ein «feckton erzeugt wird, wobei der genannte Wandler und der genannte Zeitschalter einen Teil des Antriebsstromkreises bilden, und wobei der Zeitschalter so angeordnet ist, dass bei dessen Betätigung die im genannten Antriebsstromkreis erzeugten ^ zeitveränderliehen elektrischen Signale dem genannten Wandler zugeführt werden, wobei dieser die v/ecksignale erzeugt.

wach der Erfindung wird das genannte Ziel in einer besseren weise und bei einem viel geringeren Stromverbrauch dadurch erreicht, dass in den die Unruh betreibenden Transistorkreis ein Lautsprecher eingeschaltet wird. Im geeigneten Zeitpunkt wird der Lautsprecher an zwei Anschlusspunkt des Stroiukreises angeschlossen, an denen eine mit der Zeit veränderliche i-otentialdifferenz besteht. Jas .Ergebnis besteht aus einem vom Lautsprecher

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erzeugten Ton-oder Sohallauegang, der direkt aus dem Stiromkreis abgeleitet wird, der mittels transistoren die Unruh antreibt, und der als Weokeignal ditnt.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung eind die Antriebe- und die Abtastepulen mit einander verkoppelt, eo dass die Schaltung von sieh aus einen ungedämpften Biickkopplungsoszillator darstellt. Jeder durch die Antriebespule fließende Stromimpuls besteht dann aus einem Weoheelstromsignal, dessen Frequenz wedentlich höher ist als die Frequenz der mechanischen Schwingungen der Unruh. Der erfindungsgemäße Schwingkreis zusammen mit einer Lautspreoherweokeinrichtung weist den Vorzug auf, dass der Lautsprecher anstelle einer Beine von Tickgerauscnen, die der Frequenz der mechanischen Schwingungen der Unruh entsprechen, einen Ton erzeugt, dessen Höhe von der Frequenz der elektronischen Schwingung des Antriebestromkreises bestimmt wird« Nach der Erfindung kann Überdies der vom Lautsprecher erzeugte Ion aus einem dauernden Summen mit jeder gewünschten Tonhöhe bestehen, «elcher Ton in bestimmter Weise von einer Niederfrequenz moduliert wird, die in einer bestimmten Beziehung zur Frequenz der mechanischen Schwingungen der Unruh steht.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

Fig.1 eine schematisohe Darstellung der mechanischen und elektrischen Einrichtung einer Weckeruhr nach der Erfindung, Fig·2 eine graphische Darstellung einer Beine von Wellenform«η, die die Arbeitsweise der bei der Erfindung verwendeten' elektronischen Schaltung zeigt, und die Fig.3 eine "ßohematißche Darstellung einer anderen Ausfiihrunge- ¹ form der Erfindung«·

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Die Fig.1 zeigt in schematischer Darstellung die wesentlichen Bauelemente eines von einer Trockenzelle betriebenen und mit einem (Transistor ausgestatteten Uhrwerks. Die Unruh 1G führt zusammen mit einer nicht.dargestellten Spiralfeder Drehschwingungen aus. Die unterbrochene Linie 12 soll andeuten, dass die unruh 10 ein uhrwerk 14 betreibt. Der in der Beschreibung und in den Ansprüchen gebrauchte Ausdruck "Uhrwerk" soll einen Antrieb oder eine "Hemmung" bedeuten, durch den (die) die Bewegung der Unruh 10 auf die Zahnräder des Uhrwerks übertragen wird, die z.B. ^ die Zeiger einer Uhr und/oder eine Weckschaltnockenscheibe 16 drehen. In der amerikanischen Patentschrift !ir. 2 986 683 (Lavet u.a.) ist ein Uhrwerk mit einer typischen Unruh und den übrigen Elementen zwecks Verwendung zusammen mit einem transistorisierten Antriebsstromkreis ausführlich beschrieben.

Das Uhrwerk 14 muss eine Untersetzung der Drehzahlen bewirken derart, dass der von der Unruh 10 aus, die ungefähr eine Schwingung pro Sekunde ausführt, übertragene Antrieb so untersetzt wird, dass die Nockenscheibe 16 in Je zwölf Stunden eine Umdrehung ausführt. Auf diese Weise betätigt die Nockenscheibe 16 m einen VTeckerschalter 16 einmal in je zwölf Stunden, wie bei Weckeruhren üblich. Um den Zeitpunkt des Weckens bestimmen zu können wird die Bewegung des Uhrwerke 14 auf die nockenscheibe 16 über eine Schlupfkupplung 20 übertragen, mit deren Hilfe die Nockenscheibe 16 auf eine gewünschte Zeit in bezug auf das Uhrwerk 14 eingestellt werden kann.

Die Einrichtung weist ferner eine elektronische Schaltung JO auf, die die Schwingungen der Unruh aufrecht erhält. Striche Schaltungen enthalten im allgemeinen einen Schalttransistor

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32, eine Trockenzelle oder "Batterie" 34 und eine Antriebsspule 36. Die Antriebsspule 36 und die Trockenzelle 34 sind in den Eniitter-Kollektorkreia des Transistore 32 eingeschaltet. An die Basis- und die Emitterelektrode des Transistors 32 ist eine Abtastspule 38 angeschlossen, tfenn die unruh 10 hin- und herschwingt, so bewegt sich ein an der Unruh 10 angebrachter Permanentmagnet 40 an der Abtastspule 38 vorbei und induziert in dieser eine Spannung. Diese Spannung bewirbt, dass der Transistor 32 leitend wird und einen Stromimpuls durch die Antriebsspule 36 sendet. Das Magnetfeld der Antriebsspule wirkt mit dem Permanentmagneten 40 zusammen und erteilt der Unruh 10 einen Antriebsimpuls, der in Schwung hält. Die soweit beschriebene Antriebsschaltung 30 und deren Zusammenwirken mit der Unruh 10 und dem Permanentmagneten 40 sind an sich bekannt.

Nach der Erfindung ist ein Lautsprecher 50 über den WecKschalter 18 an die Antriebsspule 36 angeschlossen und erzeugt einen tfeckerton, wenn der Schalter 18 von der nockenscheibe 16 _ zu einer vorherbestimmten Zeit betätigt wird. Infolgedessen-wird die von der Schaltung 30 an die Antriebsspule 36 angelegte Spannung auch an den Lautsprecher 50 angelegt mit der Folge, dass der Lautsprecher einen Ton oder Schall erzeugt, der als Wecksignal dient.

Werden an der soweit beschriebenen Schaltung 30 keine weiteren Veränderungen vornommen, so besteht der hörbare Ausgang des Lautsprechers aus einer Beine von Tickgeräuschen. Der Permanentmagnet 40 bewegt sich an der Abtastspule in jeder Richtung einmal vorbei oder insgesamt zweimal während jeder Schwingung der Unruh 10. Die Fig.2(A) zeigt' die «eilenform der Spannung, die

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der Permanentmagnet in der Abtastspule wahrend einer einzelnen vollen Schwingung der Unruh induziert. Bei der Vorbeibewegung in der einen Richtung indireiert der Magnet 40 in der Spule 36 eine positive Spannung 51 und eine negative Spannung 52 sowie eine weitere positive Spannung 53. Bei der Büokbewegung in der entgegengesetzten Sichtung wird eine Reihe von gleichen Spannungen 54, 55 und 56 jedoch mit entgegengesetztem Vorzeichen induziert. Diese Folge von Spannungen stellt.das dem Transistor 32 zugeführte Basie-Bmitter-Signal V^ dar. Alle positiven Teile 5I, 53 und 55 der Spannungskurve bewirken, dass der Transistor leitet. Wird die Schaltung so belassen, wie bisher beschrieben, so wird an der Antriebsspule 36 eine Ausgangespannung V₀*rzeugt, wie in der Fig. 2(B) dargestellt. Diese Ausgangespannung besteht aus drei gleichgerichteten Spannungsspitzen 57, 58 und 59, die den V-™-Teilen 51, 53 bezw. 55 der induzierten Spannung entsprechen. Jede dieser Ausgangespannungsspitzen erzeugt im Lautsprecher 50 zwei hörbare Tiokgeräusche. Bei einer Sohwingungsfreguenz der Unruh 10 von einer Vollsohwingung pro Sekunde würde der hörbare Ausgang des Lautsprechers 50 aus drei Paaren von Tickgeräuschen pro Sekunde bestehen.

Die Erfindung sieht jedoch bei der Arbeitewelse dieser Einrichtung wesentliche Verbesserungen vor. Wie aus der Fig.1 zu ersehen ist, sind die beiden Spulen 36 und 36 induktiv mit einander verkoppelt. Infolgedessen erfolgt eine Bückkopplung des Ausganges an der Spule 36 zur Eingangsspule 38 für die Basiselektrode, und die Schaltung 30 wirkt dann als ungedämpft arbeitender Transistorrückkopplungsoszillator mit einer oharakterisohen Eigenfrequenz, die von den verschiedenen SchaItungsparametern bestimmt wird.

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In die Schaltung 30 ist ferner .ein Widerstand 60 aufgenommen. Würde dieser Widerstand durch die hohe Impedanz einen offenen Stromkreises ersetzt, so würde die Schaltung 30 einen so hohen Q-Wert aufweisen, dass sie lediglich aufgrund des normalen Sperrstromes des Transistors schwingen würde mit der Folge, dass die Schaltung 30 plötzlich zu schwingen beginnen und zu allen Zeiten schwingen würde. Um den Stromverbrauch klein zu halten, ist es jedoch erwünscht, dass die Schaltung 30 nur schwingt, wenn sie zum Permanentmagneten 40 und der Unruh einen Impuls zuführen soll. Der Widerstand 60 bewirkt, dass an den Spilen 36 und 36 eine niedrige Impedanz liegt, wodurch die Schaltung nur bis zu dem Punkt belastet wird, in dem der Q-Wert zu niedrig ist, um die Schwingung allein aufgrund des Sperrstromes aufrecht zu erhalten. D.h., die Sperrenergie zu unwirksam in den. Bas ia kr eis eingeschaltet, als dass Schwingungen regenerativ entstehen könnten, weshalb der !Transistor 32 in Buhe bleibt. Solange der Widerstand 60 in den Stromkreis eingeschaltet ist, und solange in der Abtastspule 38 kein von außen her abgeleitetes Signal induziert wird, solange befindet sich die Oszillatorsohaltung 30 in Buhe.

Bewegt sich jedoch der Permanentmagnet 40 an der Abtastspule 36 vorbei, so reicht die in dieser Spule induzierte Spannung aus, um den Transistor leitend zu machen. Während der Zeit, in der der Unruh 10 ein Impulszügeführt wird, arbeitet die Schaltung 30 daher kurzzeitig als Schwingkreis und führt ihre impulsgebungsfunktion mit den Schwingungsimpulsen 61, 62 und 63 (Fig.2(G)) über die Antriebespule 36 aus anstelle der gleichgerichteten Impulse 571 58 und 59· Der 'widerstand 60 braucht nicht an der dargestellten

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mmQ _

beBonderen stelle in der Schaltung angeordnet su werden sondern auch an jedem anderen Punkt der Schaltung, in den der Widerstand den q-yfert der Schaltung herabsetzt. Z.B. kann ein Wideretand mit dem geeigneten Wert aur Mtriebespüle 33 oder sur Abtastspule 38 parallelgesohaltet werden.

üie Bohwingungiiiipulee treiben die Unruh 10 in derselben Weise an ι Jedoch ergeben sich bei diesem Antrieb gewisse Vorteile. Da die intriebeimpulse aus Sohwingungsimpuleen und nioht aus Sauer impulsen bestehen, so wird der Trooicenielle 34 eine kleinere Durchschnittsleistung entnommen. Ferner kann der Transistor so vorgespannt werden, dass der von dieser Sohaltung gesogene Kollektor -Emitter -Sperr 8 tr on in den Zeiten t. (fig.20) viel schwächer ist als der verstärkte Kollektor-lmitter-Sperrstrom, der von einer nicht schwingenden Schaltung zu den entsprechenden Zeiten t (Fig.2B) gesogen wird· Aus mehreren Gründen bewirkt daher die Sohaltung 30 eine Herabsetzung des Stromverbrauchs, die stets angestrebt wird.

Diese Verlegung des Vorspannungspunktes sweoks Vermin» derung des Sperretromeβ bewirkt, dass der Transistor nachhaltiger gesperrt gehalten wird. !Trotzdem kann die Sohaltung von kleinen Werten der in der Spule 38 induzierten Spannung in Betrieb gesetzt werden, da sofort nach Einsetzen der Schwingungen in der Schaltung 30 die Biickkopplung von der Antriebsspule 36 aus über die Äbtastspule 38 zur Basiselektrode die Auegangsamplitude auf einen Wert erhöht, der von dem Signal unabhängig ist, das von dem Magneten 40 al-lein in der Abtastspule 38 induziert wird. Hierdurch wird dem Transistor-Uhrwerk eine erwünschte Anlaufbereitschaft und ein größerer Isochronismus verliehen. lerner kann die Abtast-

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Abtaatspule 38 WirtschaftHoher und au· wenigen Windungen eines · billigeren stärkeren Drahtes hergestellt werden, bei dem die Gefahr eines Bruche· weniger besteht.

Als vorteilhaft ist ferner anzusehen, dass der Widerstand 60 ein zuverlässigeres Schaltungselement ist als ein Kondensator, der anstelle des Widerstandes in einer schwingung·losen Ausführung der Schaltung 30 vorgesehen werden würde.

Außerdem können die Merkmale der Sohaltung 30 nach _ Wunsch verändert werden durch Verwenden eines Widerstandes 60 mit anderen Werten. Sin größerer Widerstand bewirkt, dass das Uhrwerk sich bei der geringsten Bewegung in Gang setzt; jedoch ist die Stromentnahme größer besonders bei höheren !Temperaturen. Wird der Widerstand kleiner bemessen, so wird ein Teil der (fangbereitschaft aufgegeben} die Sohaltung weist jedoch dann den Vorzug βineβ geringeren Stromverbrauchs .auf, besonders bei erhöhten Temperaturen.

Selbst bei einem Ansteigen der Umgebungstemperatur auf Werte, bei denen der Widerstand 60 den Transistor 32 gesperrt hält, arbeitet die Schaltung 30 immer noch ordnungsgemäß, verbleibt jedoch während der ganzen im Zustand des Schwingens. Die Schaltung setzt jedoch ihre Arbeit selbst bei Temperaturen fort, die so hoch sind, dass bei einer Schaltung ohne den Widerstand 60 der Transistor aufgrund eines übermäßig verstärkten Sperrstromes zerstört werden wurde.

Der wichtigste Vorzug des Oszillatorkreises 30 ist darin zu sehen, dass dessen Schwingungsausgang vorbildlich ist für die Erzeugung eines dauernden Wecktons, wenn dieser Ausgang zum Betreiben des Lautsprechers¹ 50 benutzt wird, üie Erfindung

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ermöglicht daher, dass der Lautsprecher 50 anstelle einiger weniger gesonderter Gruppen von Tickgeräuschen pro Sekunde einen dauernden Summton in jeder gewünschten Hohe während der Zeitspanne erzeugt, in der der leckersehalter 18 von der Nockenscheibe 16 betätigt wird.

Der Widerstand 60 steht mit dem nontakt 18a des Weekerschaltere 18 in Verbindung. Dieser Schalter wird von einer Feder normalerweise geschlossen gehalten. Hierbei wird der Widerstand 60 normalerweise in den Stromkreis eingeschaltet gehalten und ' hält d'en Oszillatorkreis 30 in Buhe, ausgenommen werden die Schaltung 30 mit dem Dauermagneten 40 und der Unruh 10 zusammenwirkt. Ferner ist der Lautsprecher 50 abgeschaltet, der eine Verbindung mit dem anderen Kontakt 18b des Schalters 1Ö aufweist. Im Zeitpunkt des Weckens schaltet die Nockenscheibe 16 den Schalter 18 auf den Kontakt 18b um. Hierbei wird der Widerstand 60 ausgeschaltet, so dass der Kreis 30 während der Weckzeit fast beständig schwingen kann. Diese Arbeitsweise ist in der Fig. 2(D) dargestellt. Ferner wird der Lautsprecher 50 an die Antriebsspule 36 angeschaltet, so dass die an dieser Spule liegende Schwingungsausgangsspannung auch an den Lautsprecher 50 angelegt wird.

Infolgedessen erzeugt die Schaltung 30 während der Weckzeitspanne fast beständig eine Schwingungsausgangsspanming, die dem Lautsprecher 50 zugeführt wird, der als Weckzeichen einen andauernden Summton erzeugt. Die Schwingung wird nur in den Zeitpunkten t„ unterbrochen, wenn die Basiselektrode eine umgekehrte Vorspannung erhält, die der Magnet 40 in der Abtastspule 38 induziert, und im Zeitpunkt t,, wenn der Transistor durch die in dieser Spule induzierte positive Spannungsspitze gesättigt wird.

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Zu allen anderen Zeiten t^ ermöglicht die Abschaltung des Widerstandes 60 ein Schwingen des Üszillatorkreises 50. Der Lautsprecher 50 erzeugt daher einen fortdauernden Summton, dessen höhe von der öchwingungsfrequenz des Schwingkreises bestimmt wird. Die Unterbrechungen zu den Zeiten t₂ und t, bewirken eine ausgeprägte Modulation des resultierenden Weoktons. Nach Ablauf des Weckintervalls ermöglicht die fortgesetzte Drehung der Nockenscheibe 16 eine Bückkehr des Schalters 18 zum Kontakt 18a, wodurch -' der Lautsprecher abgeschaltet wird, während der Oszillatorkreis ^O seine normale Arbeitsweise wieder aufnimmt« wie beschrieben. Ist der Lautsprecher 50 &^Q cLLe Antriebsspule 36 nicht angeschlossen, so liegt die typische Schwingungsfrequenz der Schaltung 30 im Bereich von 4000 oder 5000 He und damit Im Horbe-

! reich, wird jedoch nicht als so laut empfunden wie einige andere i

im Hörbereich liegende tiefere Frequenzen. Andererseits könnte auch die Arbeitefrequenz der Schaltung 30 während der Zeit, in der der Lautsprecher 50 an den Schalter 16 nicht angeschlossen ist, in einen Bereich verlegt werden, der oberhalb dee Hörbereiches liegt. Weiterhin wird bei der im der Fig.1 dargestellten Lautsprecher angenommen, dass dieser aus einem dynamischen Lautsprecher besteht und zwischen den Anschlussklemmen eine Spule aufweist. Durch die Anschaltung dieser zusätzlichen Impedanz an die Antriebsspule 36 über den Schalter 18 wird die Eigenfrequenz der Schwingungen der Schaltung 30 weiterhin erhöht.

Angesichts dieser Faktoren ist an die Klemmen des Lautet· Sprechers ein Kondensator 70 angeschlossen, so dass dieser selbtätig zum Lautsprecher parallelgesehaltet wird, wenn der Schalter 18 betätigt wird. Der Kondensator 70 hat die Aufgabe, die* Eigen-

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Eigenfrequenz der Schaltung 30 auf einen Wert unterhalb desjenigen tfertes herabzusetzen, auf den die Frequenz durch die Induktivität des Lautsprechers 50 erhöht werden würde, und sogar unter den Wert, bei dem die Schaltung arbeitet, wenn der Lautsprecher 50 vom Schalter 18 abgeschaltet ist. Der Kondensator 70 soll die Arbeitsfrequenz der Schaltung 30 während des Weokintervalls vorzugsweise auf ungefähr 35OO Hz absenken, welche Frequenz in dem Bereich liegt, für den das menschliche Ohr im allgemeinen die größte Empfindlichkeit aufweist. Die Wirkung des Kondensators besteht daher darin, den Schwingkreis 30 während des Weckintervalls mit einer Frequenz arbeiten zu lassen, bei der für eine gegebene Ausgangsleistung der lauteste V/eckt on erzeugt wird, der möglich ist.

Soll·, während einer gegebenen 12-3tundenperiode kein becken erfolgen, so kann die deckvorrichtung auf zweierlei Weise außer Betrieb gesetzt werden. Einmal kann die Schlupfkupplung 20 so ausgebildet werden, dass sie ausgerückt werden kann und die Nockenscheibe 16 in einer den Weckvorgang nicht auslösenden Stellung zurückgelassen wird, während das Werk 14 weiterhin in Qang bleibt. Andererseits können zwei mit einander mechanisch verbundene Schalter 80a und 80b vorgesehen werden, wie in der Fig.1 dargestellt. Diese Schalter sind in deren Normalstellung dargestellt, bei der ein Wecken erfolgt. D.h., der Schalter 80b ist geschlossen, so dass der Lautsprecher 50 und der Kondensator 70 eine Verbindung mit dem Schalterkontakt 18 b aufweisen. Wird der bewegbare Kontakt des Schalters mit dem ortsfesten Kontakt 18b in Berührung gebracht, so werden der Lautsprecher 50 und der Kondensator 70 in den Stromkreis eingeschaltet, so dass der Weckton ■ erzeugt wird. Wird der Schalter 80b geöffnet, so wird die Weck*

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Weckschaltung außer Betrieb gesetzt, und der kondensator 70 und der Lautsprecher 50 werden vom Schaltkontakt 18B abgetrennt. Infolgedessen Jtönnen diese iilemente in den Stromkreis nicht eingeschaltet werden, selbst die Nockenscheibe Ία den bewegbaren kontakt des Schalters 18 auf den Kontakt 18b bewegt.

Der Schalter 80a ist zum Schalter 18 paralielgeschaitet. Soll ein tfeckton erzeugt werden, so bleibt der Schalter 8Üa geufinet, wobei der vieckschalter 18 entweder den Widerstand 60 oder den Lautsprecher 50 und den Kondensator 70 in den Scromkreis einschalten kann. Wird jedoch kein Wecken gewünscht, so wird der Schalter 80a geschlossen und schließt damit den tfe abschalter 18 kurz. Dies bedeutet, dass der Widerstand 60 in den Stromkreis eingeschaltet bleibt und verhindert, dass der Schwingkreis 30 zu schwingen beginnt ausgenommen dann, wenn in der Abtastspule 38 vom Magneten 40 eine Spannung induziert wird, k.a.JY., durch Schließen des Schalters 80 wird mit Sicherheit in weckfreies Arbeiten der Schaltung 30 erreicht, selbst wenn der Weckschalter 18 zum Kontakt 18b hin geschlossen ist. Hieraus ist zu ersehen, dass zum Ausschalten der Weckeinrichtung auf elektrische /eise nur die Anordnung mit den mechanisch verbundenen Schaltern betätigt zu werden braucht, wobei der Schalter 80a geschlossen und der Schalter 80b geöffnet wird.

In der Schaltung 30 nach der Fig.1 wird vorzugsweise ein dynamischer Lautsprecher verwendet, da diese gegen hitze und Feuchtigkeit unempfindlicher sind, und außerdem sind diese Lautsprecher billiger und arbeiten besser als andere Arten von Lautsprechern wie z.B. Kristallautsprecher. Außerdem stellt die Parallelschaltung des Kondensators 70 mit dem Lautsprecher 50 ein ausgezeichnetes

Mittel zum Bestimmen der Frequen« des vVecktons dar, wie bereits

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beschrieben.

Wenn gewünscht, kann in der Schaltung 130 nach der Fig.3 auch ein Kristallautsprecher 150 verwendet werden. Diese Schaltung gleicht der Schaltung 30 nach der Fig.1 mit der Aus'nahme, dass sie gewisse Merkmale aufweist, die nachstehend beschrieben werden. Da der Kristallautsprecher 15O elektrisch aus einem Kondensator zwischen den Anschlussklemmen besteht, so weisl; er keinen ununterbrochenen Grleichstrompfad auf, und muss daher in der Schaltung etwas anders angeordnet werden als der Lautsprecher 50· Der Kristallautsprecher kann e.B. anstelle des Widerstandes 60 eingeschaltet werden ohne dabei einen Grleichstrompfad zwischen der Basiselektrode des Transistors 32 und dem positiven Pol der Batterie 34 zu schließen mit der unerwünschten Wirkung, dass dem Transistor 32 während des Weckens eine Sperrvorspannung zugeführt wird.

Aus diesem Grunde ist der Weckschalter 118 in der Fig.3 ao angeschlossen, dass der Kontaktarm des Schalters vom normalen Kontakt 118a aus, über den der Widerstand 60 eingeschaltet wird, zum Weckkontakt 118b bewegt wird, wobei der Widerstand 60 abgeschaltet und stattdessen der Lautsprecher I50 eingeschaltet wird. Dieser Schalter besteht aus einem normalerweise offenen Schalter 180a und aus einem mit diesem mechanisch verbundenen und normalerweise geschlossenen Schalter 160b. Werden diese Schalter betätigt, so wird der Schalter 180b geöffnet und der Lautsprecher 15O abgeschaltet, selbst wenn der Weokschalter 118 von der Nockenscheibe 16 mit dem Kontakt 116b in Berührung gebracht wird. Ferner wird der Sohaittr 180a geschlossen und schließt den Weokaohalttr 118 kurt, wobei der Widerstand 60 eingeschaltet bleibt, selbst wenn der fiokeohftlter betätigt wird. /^J An der oben beschriebenen und Bureeit bevorzugten Aus-

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Ausführungsf orin der Erfindung können von Sachkundigen im Rahmen des itrfindungsgedankens Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden. Z.B. besteht bei einigen bekannten Transistor-Uhrwerken das mechanische Zeitmesselement aus einem tfotor, der sich beständig in demselben Sinne dreht anstelle einer Unruh, eines Pendels oder eines anderen schwingenden mechanischen ü'lementes, das sich abwechselnd nach zwei verschiedenen Hichtungen bewegt. Ba im besonderen die Wahl einer besonderen mechanischen Zeitmesseinrichtung für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich ist, so wurde diese in den Ansprüchen einfach als "mechanische Einrichtung zum Ausführen einer periodischen Bewegung" bezeichnet.

Patentansprüche

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Claims

Dr. ExpL

Patentansprüche

^ 1) J Weckeruhr mit einer eine periodische Bewegung ausführenden Einrichtung, mit einem in Abhängigkeit von der genannten mechanischen .Einrichtung arbeitenden Uhrwerk, mit einem Antriebsstromkreis, der der genannten mechanischen iSinrichtung Impulse zuführt um die Einrichtung in Bewegung zu halten, mit einem elektrischen Strom in Schall umwandelnden Wandler, und mit einem Zeitschalter, der vom genannten Uhrwerk zu einer vorherbestimmten Zeit betätigt wird und den genannten Wandler mit Strom versorgt, wobei ein wfeckzeichen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Wandler und der genannte Zeitschalter einen Teil des Antriebsstromkreises bilden, wobei der Zeitschalter so angeordnet ist, dass bei dessen Betätigung im genannten Antriebestromkreis seitveränderliche elektrische Signale erzeugt und dem genannten Wandler zugeführt werden, wobei dieser wiederholt mit Strom versorgt wird und ein vl&ckzeionen erzeugt.

2) Uhrwerk nach Anspruch 1, daauroh gekennzeichnet, dass der genannte Antriebsstromkreis der genannten mechanischen Einrichtung synchron mit der genannten perioschen Bewegung Impulse zuführt.

3) Uhrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Antriebsstromkreis eine Änderung der genannten. Spannung bewirkt mindestens dann, wenn der genannte Zeitschalter

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betätigt wird.

4) Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeiciinet, dass der genarafje Antriebsseromkreis einen elektronischen Tonfrequenzossillator aufweist.

5) Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte AntriebsStromkreis so ausgebildet ist, dass die genannte Spannung sich mit einer im Hörbereich liegenden Frequenz ändert.

6) Uhrwerk nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Antriebsstromkreis Regulierungsmittel aufweist, die bewirken, dass der genannte Kreis mit einer Frequenz schwingt, die niedriger als normal ist und im genannten Hörbereich liegt, wenn der genannte Zeitschalter betätigt wird.

7) Uhrwerk nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte* Antriebsstromkreis eine elektronische Schalteinrichtung und Vorbelastungsmittel aufweist, die normalerweise so geschaltet sind, dass sie bewiu&xx, dass die genannte elektro. nische Schalteinrichtung abgeschaltet bleibt, jedoch aufgrund der genannten Bewegung der' genannten mechanischen Einrichtung die genannte elektronische Schalteinrichtung einschalten in Intervallen, um die genannte mechanische liinrichtung mit Impulsen zu versorgen, aass der genannte Wandler und der genannte Zeitschalter bewirken, dass die genannte elektronische Schalteinrichtung eingeschaltet bleibt und den genannten Wandler mit dem genannten Antriebsstromkreis so verbinden, dass das vom genannten Stromkreis

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erzeugte elektrische Siignal zum Betreiben des genannten Wandlers benutzt wird, wenn der genannte Zeitschalter betätigt wird.

ö) Uhrwerk nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Vor belastungsmittel eine ausreichend niedrige (xleichstromimpedanz aufweist, die normalerweise den Q-tfert des genannten AntriebsStromkreises absenken soll, um ein Schwingen zu verhindern, wobei die genannte niedrige Impedanz, der genannte wandler und der genannte Zeitschalter die genannte niedrige Impedanz aus dem genannten Stromkreis ausschalten mit der Wirkung, dass der genannte φ Stromkreis schwingt, und den genannten Wandler einschalten, wenn der genannte Zeitschalter betätigt wird.

9) Uhrwerk nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Vorbelastungsmittel eine Antriebsspule umfassen, die an die Ausgänge der genannten elektronischen Schalteinrichtung angeschlossen ist, und eine Abtastspule, die an die Eingänge der genannten elektronischen Schalteinrichtung angeschlossen ist, sowie einen genügend kleinen Widerstand, der normalerweise mit mindestens einer der genannten Spulen so verbunden ist, dass der Q-tfert des genannten Antriebs Stromkreises abgesenjtt wird, um ein Schwingen des genannten Stromkreises zu verhindern, dass die genannte Abtastspule in Abhängigkeit von der Bewegung der genannten mechanischen .einrichtung die genannte elektronische Schalteinrichtung in Intervallen einschaltet, wobei der genannten mechanischen iinricütung Impulse zugeführt werden.

10)

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10) Uhrwerk nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Wandler aus einem Lautsprecher besteht, der zwischen den Anschlussklemmen einen unterbrochenen Strompfad aufweist, und dass der genannte Widerstand, der genannte Lautsprecher und der genannte Zeitschalter so angeordnet sind, dass der., genannte \miderstand vom genannten Stromkreis abgeschaltet und stattdessen der genannte Lautsprecher eingeschaltet wird, wobei der genannte Stromkreis aas erzeugte elektrische Schwingsignal dem genannten Lautsprecher zufuhrt, wenn der genannte Schalter betätigt wird.

11) Uhrwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Wandler aus einem Lautsprecher mit einem geschlossenen Strompfad zwischen den Anschlussklemmen besteht, und dass der genannte Widerstand, der Lautsprecher und der genannte Schalter so angeordnet sind, dass der genannte Widerstand vom genannten Stromkreis abgeschaltet und der genanxite Lautsprecher an die genannte Antriebsspule angeschaltet wird, wobei der genannte Stromkreis aas erzeugte elektrische Schwingsignal dem genannten Lautsprecher zuführt, wenn der ^enannte Schalter betätigt wira.

12) Uhrwerk nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet dasa; der genannte Lautsprecher induktiv ist, und dass an den Lautsprecher ein kondensator parallel angeschlossen ist.

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