DE1548093B2 - Batteriebetriebener Wecker mit Prüfvorrichtung für die Batterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen batteriebetriebenen Wecker mit elektrischer Alarmvorrichtung, der vorzugsweise transistorisiert ist.

Transistorisierte Uhren erwarben sich wegen ihrer Kleinheit einen erheblichen Marktanteil im Wettbewerb mit üblichen Wechselstromuhren, obwohl die letzteren für ihre Ganggenauigkeit und Wartungsfreiheit bekannt sind. Ein Grund hierfür ist darin zu sehen, daß wegen der geringen Stromentnahme an der Batterie diese in transistorisierten Uhren eine Lebensdauer von einem Jahr oder länger hat, wobei jedoch die Ganggenauigkeit einer solchen Uhr erhalten bleibt. Im Falle transistorisierter Wecker ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Stromversorgung des Summers od. dgl., da dessen Strombedarf erheblich ist, er die Lebensdauer der Batterie infolgedessen stark abkürzt und außerdem keine Voraussage über die Betriebsdauer mit einer einzigen Batterie gemacht werden kann.

Der Erfindung liegt nun. die Aufgabe zugrunde, einen batteriebetriebenen Wecker zu schaffen, der ebenso zuverlässig ist wie die bekannten Wechselstromwecker. Diese Aufgabe wird bei einem Wecker der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Prüfschaltung vorgesehen ist, zufolge der an die Batterie ein mit einem Signalelement versehener Prüfkreis angeschlossen wird, dessen elektrischer Gesamtwiderstand entweder größer oder kleiner als derjenige der Alarmvorrichtung ist. Mit einer solchen Prüfvorrichtung kann der Ladezustand der Batterie in einfacher Weise jederzeit überprüft werden, da dann schnell und sicher festgestellt werden kann, ob die Klemmenspannung bzw. die abgegebene Stromstärke noch für einen Betrieb des Weckers über ein bestimmtes Zeitintervall ausreichend ist.

Bei Weckern mit einer Abstellvorrichtung, die ein von Hand betätigbares Stellglied für die Alarmvorrichtung aufweist, läßt sich die Prüfung des Ladezustandes der Batterie automatisch in einfacher Weise dann ausführen, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Prüfschalter mit dem Stellglied gekoppelt ist, so daß bei jeder Betätigung der Abstellvorrichtung eine automatische Kontrolle erfolgt.

Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung darstellende Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung, die der Erläuterung einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele der Erfindung dient; es zeigt

F i g. 1 ein Schaltschema einer ersten Prüfvorrichtung,

Fig. la und Ib zwei aufeinanderfolgende Stellungen eines Stellgliedes,

F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schaltung für die Prüfvorrichtung,

Fig. 2a und 2b zwei aufeinanderfolgende Stellungen des Stellgliedes der Prüfvorrichtung gemäß Fig. 2,

F i g. 3 eine perspektivische Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Weckers,

F i g. 4, 4a und 4b aufeinanderfolgende Stellungen des Stellgliedes des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 3, das in Fig. 4 seine »Aus«-Stellung, in Fig. 4 a seine Mittel- oder Prüf stellung und in Fig. 4b seine »Ein«-Stellung einnimmt,

F i g. 5 eine Draufsicht auf eine Rastvorrichtung für das Stellglied und

F i g. 6 eine Seitenansicht der in F i g. 3 gezeigten Teile, wobei ein Auslösehebel seine Einschaltstellung einnimmt.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Prüfschaltung 10 ist ein Uhrwerk 11 mit Zuleitungen 12 und 13 an eine kleine Batterie 15 angeschlossen. Bei dem Uhrwerk kann es sich um eines der bekannten, transistorisierten Uhrwerke mit eingebautem Weckerschalter 16 handeln, der über eine geeignete mechanische Verbindung 17 so mit

ίο dem eigentlichen Uhrwerk verbunden ist, daß er normalerweise offen ist, jedoch dann automatisch geschlossen wird, wenn die Uhr die Zeit anzeigt, auf die ein Weckerzeiger zuvor eingestellt worden ist. Wird der Weckerschalter 16 geschlossen, so liegt ein Summer 20 öd. dgl. mit Zuleitungen 21 und 22 an der Batterie, die auch das Uhrwerk antreibt.

Damit der Summer so ein- und abgeschaltet werden kann, daß er durch Schließen des Weckerschalters 16 in Tätigkeit gesetzt und unabhängig von diesem abgeschaltet werden kann, ist ein Steuerschalter

25 mit einem festen und einem beweglichen Kontakt

26 bzw. 27 zwischen den Weckerschalter 16 und den Summer 20 geschaltet. Zur Betätigung dieses Steuerschalters ist der bewegliche Kontakt 27 über einen Schaltschaft 31 mit einem von Hand zu betätigenden Knopf 30 verbunden. Wenn der Summer nicht benötigt wird, so muß der Knopf 30 lediglich so weit herausgezogen werden, bis er in seine Abschaltstellung kommt, wodurch der Steuerschalter 25 geöffnet wird, so daß der Summer selbst bei geschlossenem Weckerschalter 16 außer Betrieb bleibt. Soll der Summer jedoch vom Uhrwerk in Gang gesetzt werden, so wird der Knopf 30 in seine Einschaltstellung eingedrückt, in der der Steuerschalter 25 geschlossen ist und der Weckerschalter 16 bei der vorgewählten Uhrzeit den Summer 20 in Gang setzen kann.

Gemäß der Erfindung ist ein Prüfkreis mit einem Prüfschalter vorgesehen, mit dessen Hilfe die Batterie kurzzeitig an die Alarmvorrichtung angeschlossen werden kann, damit durch ein kurzes Klangzeichen angezeigt wird, ob die Batterie noch nicht so weit entladen ist, daß sie den Summer nicht mehr betreiben kann. Ist nun der Prüfschalter mit dem Stellglied der Abstellvorrichtung gekoppelt, so wird der Prüfschalter kurzzeitig geschlossen, wenn das Stellglied von seiner »Aus«-Stellung in seine »Ein«-Stellung bewegt wird. Zum Prüfen der Batterie sind also keine besonderen Handgriffe erforderlich. In F i g. 1 ist ein Prüfschalter mit 40 bezeichnet, der einen ersten beweglichen Kontakt 41 und einen zweiten beweglichen Kontakt 42 aufweist, die in der Mittelstellung des Knopfes 30 beide geschlossen sind. Der erste Kontakt verbindet das geerdete Ende der Batterie mit dem Summer 20, während der zweite Kontakt 42 einen Nebenschlußwiderstand 43 mit dem geerdeten Ende der Batterie verbindet, so daß er parallel zum Summer 20 liegt und der Batterie ein Strom höherer Stromstärke entnommen wird, als im alleinigen Betrieb des Summers im Normalfall. Wenn die Batterie nun noch imstande ist, bei Parallelschaltung des Nebenschlußwiderstandes 43 den Summer zu betreiben, so kann angenommen werden, daß sie den Summer allein auch noch einige Zeit später betreiben kann, wenn der Weckerschalter 16 vom Uhrwerk 11 geschlossen wird. Wenn nun die in F i g. 1 a gezeigte Stellung vom Schaltschaft 31 durchfahren wird, so gibt der Summer ein kurzes Signal ab, das jedoch ausreicht, einer Bedienungsperson die Betriebsfähig-

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keit der Batterie anzuzeigen. Dann wird der Knopf Zink-Batterien erwiesen; diese Batterien haben in

30 weiterbewegt, bis er seine in Fig. Ib dargestellte transistorisierten Uhren normalerweise eine Lebens-

Einstellung einnimmt, in der durch den Steuerschalter dauer von mehr als einem Jahr, wohingegen der

25 eine direkte Verbindung zwischen dem Wecker- Summer od. dgl. eines batteriebetriebenen Weckers

schalter 16 und dem Summer hergestellt wird. 5 üblicher Art diese Lebensdauer in Abhängigkeit da-

Falls erwünscht, kann ein Durchlaufen der Mittel- von, wie oft die Alarmvorrichtung benutzt wird, auf

stellung des Schaltschaftes praktisch dadurch erzwun- drei bis vier Monate verkürzt. Dies bedeutet, daß

gen werden, daß für die Endstellungen des Schalt- die Batterie eines transistorisierten Weckers nor-

schaftes Rasten vorgesehen werden, beispielsweise malerweise einigemal pro Jahr ausgewechselt werden

dadurch, daß mit dem Schaltschaft ein Rastkopf 45 io muß, weil sie den Summer nicht mehr betreiben

verbunden ist, der mit einer zwei Rasten aufweisen- kann. Wird nun eine erfindungsgemäße Prüfvorrich-

den Rastfeder 46 zusammenwirkt. tung verwendet, so wird die Unfähigkeit der Batterie,

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel den Summer zu betreiben, durch das Fehlen des

wird der Batterie ein höherer Strom entnommen; es Prüfsignals rechtzeitig angezeigt, so daß der Wecker

ist jedoch auch möglich, die Batterie dadurch zu 15 nie funktionsunfähig ist.

prüfen, daß während des Prüfens an den Summer Weist der Wecker einen Summer als Alarmvoreine kleinere Spannung als im Normalbetrieb ange- richtung auf, so ist der Einschaltstromstoß beim Einlegt wird. Dies ist bei dem in F i g. 2 dargestellten schalten des Summers verhältnismäßig hoch. Damit Ausführungsbeispiel einer Prüfschaltung 50 der Fall, die Batterie nun bis zu ihrer vollständigen Entladung die ein transistorisiertes Uhrwerk 51 aufweist, das so den Summer betreiben kann und bei einer Prüfung mittels zweier Zuleitungen 52 und 53 an eine Batterie zu dem erforderlichen-Prüfsignal führt, ist es zweck-55 angeschlossen ist. Ein Weckerschalter 56 ist mit mäßig, parallel zur Batterie einen Kondensator 90 Hilfe einer mechanischen Verbindung 57 mit dem geringer Verlustleistung zu schalten, der eine Kapa-Uhrwerk gekoppelt, so daß er zu einer vorgewählten zität von einigen Mikrofarad hat. Auf diese Weise Zeit geschlossen wird und einen zwei Zuleitungen 61 »5 kann die Lebensdauer der Batterie um weitere und 62 aufweisenden Summer 60 in Betrieb setzt. Wochen oder Monate verlängert werden.
Zum völligen Ein- und Ausschalten des Summers Ein sich nebenbei ergebender Vorteil der erfindient ein Steuerschalter 65 mit Kontakten 66 und 67 dungsgemäßen Prüfvorrichtung ist darin zu sehen, und einem mit einem Knopf 70 versehenen Schalt- daß die vorsorgliche Prüfung auch zeigt, ob die Batteschaft71. In Fig. 2 nimmt der Schaltschaft seine 30 rie noch in der Lage ist, das elektrische Uhrwerk mit »Aus«-Stellung ein, in derder Steuerschalter65 zurück- der gewünschten Genauigkeit zu betreiben; nähert gezogen und der Weckerschalter 56 stillgelegt ist. sich nämlich die Batterie dem Ende ihrer Lebens-Gemäß der Erfindung ist ein Prüfkreis für die Bat- dauer, so fällt die an ihr abgreifbare Spannung ab, terie mit einem Prüf schalter vorgesehen, dessen Kon- was bei üblichen transistorisierten Uhrwerken zu takte beim Verschieben des Knopfes 70 von seiner 35 einer erheblichen Verminderung der Ganggenauigkeit ?Aus«- in seine »Ein«-Stenung kurzzeitig geschlossen führt. Die beschriebene, erfindungsgemäße Prüfvorwerden; außerdem weist der Prüfkreis einen Serien- richtung ist aber außerordentlich empfindlich gegen widerstand 83 auf, sp daß zum Betrieb des Summers einen solchen Spannungsabfall bzw. gegen einen Anüber den Serienwiderstand an diesem eine kleinere stieg des Innenwiderstandes der Batterie, so daß bei Spannung anliegt, als dies normalerweise der Fall ist. 40 Uhren mit einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung Der Prüfkreis führt von der Batterie über die Kon- die aufgeführten Nachteile vermieden werden,
takte 81 und 82 des Prüf schalters und den Serien- Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungswiderstand 83 zu der unteren Zuleitung 62 des Sum- beispielen wurden die Mittel zur Schließung der mers. In der Mittelstellung des Schaltschaftes 71 Weckerschalter zu der festgelegten Zeit nur schetna-(Fig. 2a) fällt somit am_Serienwiderstand zusätzlich 45 tisch angegeben. Eine bevorzugte Ausführungsform eine kleine Spannung ab. Wenn nun der Summer dieser Mittel zeigen die F i g. 3 bis 6. In F i g. 3 ist trotz des Serienwiderstandes ertönt, so kann ange- eine Platine 90' dargestellt, auf der ein mittels einer nommen werden, daß der Ladezustand der Batterie Stundenwelle 92 mit einem Stundenzeiger 93 gekopausreicht, den Summer einige Stunden später noch peltes Stundenrad 91 montiert ist. Das Stundenrad zu betreiben, sofern der Weckerschalter 56 geschlos- 50 wird von einem nicht dargestellten Räderwerk in sen wird und der Schaltschaft 71 mit dem Knopf 70 12 Stunden einmal gedreht. Mit Hilfe der üblichen seine in Fig. 2b gezeigte »Ein«-Stellung einnimmt. 12:1-Übersetzung, die ebenfalls nicht dargestellt ist,

Es wurde festgestellt, daß schon eine ganz geringe wird ein Minutenzeiger 94 angetrieben. Dem Stunden-Erhöhung des der Batterie entnommenen Stromes rad 91 benachbart ist ein einstellbares Weckerstellrad bzw. Erniedrigung der an ihr abgegriffenen Spannung 55 95, das über eine Weckerzeigerwelle 96 mit einem genügt, um sie in der gewünschten Weise zu prüfen. Weckerzeiger 97 verbunden ist. Der beliebigen Ein-Der Grund hierfür liegt in der geringen elektrischen stellung des Weckerstellrades 95 dient ein Wecker-Energie, die für das Uhrwerk selbst zwischen dem Stellritzel 98, das mit Hilfe eines Weckerstellknopfes Zeitpunkt der Prüfung und demjenigen Zeitpunkt 99 verdreht werden kann. Bei Erreichen der vorgebenötigt wird, in dem der Summer entsprechend der 60 wählten Zeit wird das Stundenrad 91 bei der erfin-Zeitvorwahl vom Uhrwerk in Gang gesetzt wird. In- dungsgemäßen Konstruktion senkrecht zum Weckerfolgedessen zeigt die erfindungsgemäße, vorsorgliche stellrad verschoben; zu diesem Zweck sind bei dem Prüfung* der Batterie einen gefährlichen Entlade- gezeigten Ausführungsbeispiel am Stundenrad und zustand erst dann an, wenn die Batterie nahezu voll- am Weckerstellrad Nocken 101 und 102 angebracht, ständig entladen ist, so daß sie soweit wie irgend 65 die, wenn sie aufeinander auflaufen, das Stundenrad möglich ausgenutzt wird. senkrecht zur Platine 90' verschieben.

Als besonders zweckmäßig hat sich die erfindungs- Auf die Verschiebung des Stundenrades spricht

gemäße Prüfung bei Verwendung von Kohlenstoff- ein Auslösehebel 110 an, der um ein Gelenk 111

schwenkbar ist und einen auf der Oberfläche des Stundenrades 91 gleitenden Fühler 112 aufweist. Er ist mit Hilfe einer Feder 113 im Uhrzeigersinn vorgespannt (Fig. 3). Der zeitweiligen Verriegelung des Ausiösehebels entgegen der Wirkung der Federkraft dient ein Anschlag 115, der im Schwenkbereich des Auslösehebels liegt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Weckerschalter 56 a die Form zweier Kontaktdrähte 121 und 122, die an einem isolierenden Träger 123 angebracht sind; der Kontaktdraht 122 befindet sich im Weg einer Zunge 124, die am Rand des Auslösehebels angebracht ist. Wenn nun die vorgewählte Zeit erreicht ist, so gleitet der Nocken 101 des Stundenrades 91 auf den Nocken 102 auf, so daß der Fühler 112 des Auslösehebels !senkrecht zur Platine verschoben wird und infolgedessen der Auslösehebel vom Anschlaghebel 115 freikommt und sich infolge 3er Federspannung der Feder 113 im Uhrzeigersinn dreht. Dabei preßt die Zunge 124 den Kontaktdraht 122 ao gegen den Kontaktdraht 121 und schließt so mit Hilfe des Weckerschalters 56a einen Stromkreis (Fig. 6).

Um von Hand den Auslösehebel 110 in seiner unwirksamen Stellung arretieren zu können, weist ein Schaltschaft 31a einen Konus 130 auf, der gegen as eine Abtastkante 131 an einer Seite einer öffnung im Auslösehebel anliegt. Aufeinanderfolgende Stellungen des Schaltschaftes31a zeigen die Fig.4, 4a und 4b. Die Fig.4 zeigt den Schaltschaft31a im Eingriff in den Auslösehebel, so daß dieser nicht nur verriegelt ist, sondern keinerlei Bewegung ausführen und infolgedessen auch die Alarmvorrichtung nicht auslösen kann. Der Schaltschaft wird zeitweilig in seiner »Aus«-Stellung von einer Rastfeder 135 verriegelt, die in eine Umfangsnut 136 des Schaltschaftes eingreift. Wie die F i g. 5 zeigt, ist die Rastfeder 135 mit ihren Enden verankert, so daß sie sich bei einer Axialbewegung des Schaltschaftes in ihren Mittelbereich auslenken läßt. Beim Ziehen des Schaltschaftes zum Einschalten der Betriebsbereitschaft der Alarmvorrichtung durchläuft dieser zunächst eine in Fig.4a gezeigte Mittelstellung und gelangt dann in seine »Ein«-Stellung gemäß Fig· 4b, in der der Konus 130 vom Auslösehebel abgezogen ist, so daß dieser sich drehen und den Weckerschalter 56 a zum vorgewählten Zeitpunkt schließen kann. Für die »Ein«-Stellung des Schaltschaftes ist ebenfalls eine Rast in Form einer Umfangsnut 137 vorgesehen, in die die Rastfeder 135 eingreifen kann.

Gemäß der Erfindung schließt der Schaltschaft so beim Durchlaufen seiner Mittelstellung kurzzeitig einen Entladekreis für die Batterie. Zu diesem Zweck ist ein Prüfschalter in Form eines beweglichen Kontaktes 81a, der dem Kontakt 81 in F i g. 2 entspricht, und eines zweiten, festen Kontaktes 82 a, der als kurze Blattfeder ausgebildet ist und dem Kontakt 82 in Fig. 2 entspricht, vorgesehen. Zweckmäßigerweise wird der bewegliche Kontakt 81a als mit dem Schaltschaft einstückiger Flansch ausgebildet, so daß er automatisch mit der Platine an Masse liegt. In Reihe mit dem festen Kontakt 82a liegt ein Widerstand 83 a, der mit einem einseitig an eine Batterie 55 a angeschlossenen Summer 60 a verbunden ist; der andere Pol der Batterie wurde geerdet. Von den beiden ,Kontakten des Weckerschalters 56a ist der Kontaktdraht-121 direkt mit dem Summer 60 α verbunden, wohingegen der andere Kontaktdraht 122 an Masse liegt.

Im Betrieb wird nun zunächst der Schaltschaft 31a eingedrückt, so daß sein Konus 130 den Auslösehebel 110 hinter den Anschlag 115 zurückführt. Mit Hilfe des Weckerstellknopfes 99 wird das Weckerstellrad 95 so lange gedreht, bis der Weckerzeiger 97 die gewünschte Zeit anzeigt. Dann wird der Schaltschaft 31 α von seiner »Ausstellung gemäß F i g. 4 b in Richtung seiner »Ein«-Stellung herausgezogen, so daß er seine in Fig.4a dargestellte Mittelstellung durchläuft, in der der bewegliche Kontakt 81a kurzzeitig den festen Kontakt 82 a berührt, so daß der Summer 60 a für diese kurze Zeit über den Widerstand 83 a an die Batterie gelegt wird; ist diese noch nicht zu weit entladen, so gibt der Summer das gewünschte Prüfsignal ab.

Hat sich das Stundenrad 91 so weit gedreht, daß das Zeigerwerk die vorgewählte Zeit anzeigt, so heben die Nocken 101 und 102 das Stundenrad 91 und damit das gemäß F i g. 6 linke Ende des Auslösehebels an, so daß dieser von seinem Anschlag 115 freikommt und Von der Feder 113 verschwenkt wird und hierdurch den Kontaktdraht 122 gegen den Kontaktdraht 121 drückt, so daß der Summer ertönt.

Zum Abstellen des Summers wird der Schaltschaft 31a eingedrückt, so daß der Konus 130 gegen die Abtastkante 131 anliegt und den Auslösehebel 110 im Gegenuhrzeigersinn so weit verschwenkt, daß er wieder den Anschlag 115 hintergreift und der Kontaktdraht 122 vom Kontaktdraht 121 abhebt, so daß der Summerstromkreis unterbrochen wird.

Einer der Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 1 und 2 sowie 3 bis 6 besteht darin, daß bei dem letzteren das In-Bereitschaft-Bringen bzw. Stillegen des Stromkreises für die Alarmvorrichtung durch mechanische Mittel bewirkt wird, da beim Eindrücken des Schaltschaftes 31a der Konus 130 in den Auslösehebel 110 eingreift und diesen so verriegelt, daß er auf ein Anheben des Stundenhebels nicht reagieren kann. Im Gegensatz hierzu erfolgt die Stillegung bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 durch einen Steuerschalter, der in Reihe mit dem Weckerschalter geschaltet und in der »Aus«-Stellung des Schaltschaftes offen ist.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Batteriebetriebener Wecker mit elektrischer Alarmvorrichtung,dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfschaltung (10; 50) vorgesehen ist, zufolge der an die Batterie ein mit einem Signalelement (20; 60) versehener Prüfkreis angeschlossen wird, dessen elektrischer Gesamtwiderstand entweder größer oder kleiner als derjenige der Alarmvorrichtung ist.

2. Wecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfschalter mit dem von Hand betätigbaren Stellglied (31; 71) für die Alarmvorrichtung gekoppelt ist.

3. Wecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfschalter in einer zwischen der »Ein«- und der »Aus«-Stellung befindlichen Zwischenstellung des Stellglieds geschlossen ist.

4. Wecker nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalelement die Alarmvorrichtung ist.

5. Wecker nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zwei Rasthalterungen (45, 46; 135, 136, 137) für das Stellglied in seiner »Ein«- und seiner »Aus«-Stellung.

6. Wecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladekreis einen parallel zur

Alarmvorrichtung geschalteten Widerstand (43) aufweist.

7. Wecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladekreis einen in Serie mit der Alarmvorrichtung geschalteten Widerstand (83) aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

009512/136