DE1673783B2 - ALARM DEVICE SUPPLIED FROM A DC SOURCE CORZUGS WISE FOR ELECTRIC CLOCKS - Google Patents
ALARM DEVICE SUPPLIED FROM A DC SOURCE CORZUGS WISE FOR ELECTRIC CLOCKSInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine aus einer Gleichstromquelle gespeiste Alarmvorrichtung, vorzugsweise tür elektrische Uhren.The invention relates to an alarm device fed from a direct current source, preferably a door electric clocks.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Alarmvorrichtung der genannten Art zu schallen, die eine A'armgabe mit einfachen Mitteln und mit geringem Energieverbrauch ermöglicht, so daß sie aus einer Spannnngsquelle geringer Kapazität betrieben Averden kann, etwa aus einer Trockenzelle, wie sie für tragbare Uhren verwendet wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zur Erzeugung der die Alarmeinrichtung steuernden elektrischen Impulse unabhängig vom Schlaganker in Schwingungen versetzte mechanische Kontakte vorgesehen sind.The invention is based on the object of sounding an alarm device of the type mentioned, which an a'arm gift with simple means and with little Energy consumption allows so that it operated from a voltage source of low capacity Averden can, for example, from a dry cell such as is used for portable watches. According to the invention this is achieved in that to generate the electrical pulses controlling the alarm device Mechanical contacts that are set in vibration are provided independently of the drop anchor.
Vorzugsweise ist die Schwingbewegung und damit die Kontaktgabezeit einstellbar. Von den mechanischen Kontakten kann wenigstens einer an einer schwingfähigen, vorzugsweise eine zusätzliche Masse tragenden Lamelle befestigt sein. Die schwingfähige Lamelle wird beispielsweise durch einen gegebenenfalls von einem Uhrwerk angetriebenen Nocken ausgelenkt und freigegeben. Der mit dem an dei schwingfähigen Lamelle befestigten Kontakt zusammenwirkende Gegenkontakt kann ebenfalls an «iner elastischen Lamelle befestigt sein, wobei die Bicgungspunkte beider Lamellen nahe beieinander angeordnet sind.The oscillating movement and thus the contact-making time are preferably adjustable. From the mechanical At least one contact can be made to an oscillatable mass, preferably an additional mass be attached to the supporting lamella. The vibratable lamella is, for example, possibly by a Cams driven by a clockwork are deflected and released. The one with the at dei oscillating lamella attached contact, interacting counter-contact can also be connected to an elastic lamella, the bending points both lamellas are arranged close to each other.
Die schwingfähige Lamelle ist vorzugsweise so angeordnet, daß sich die Kontaktstück nicht berühren, wenn sich die Lamelle in ihrer Ruhelage befindet. Vorzugsweise sind Masse und Federkonstantc des Schlagankers und der kontaktgebenden schwinpfähigen Lamelle so aufeinander abgestimmt, daß beide etwa gleiche Schwingungszeiten haben.The vibratable lamella is preferably like this arranged that the contact pieces do not touch, when the lamella is in its rest position. Preferably mass and spring constant are c of the anchor and the contact-making vibratory lamella so coordinated that both have approximately the same oscillation times.
Die mechanischen Koniakte der Alarmvorrichtung können mit cinrr ein mit Hilfe eines Permanentmagneten stark polarisiertes Schlagwerk enthaltenden Alarmvorrichtung in Reihe geschaltet sein. Dices Schlagwerk kann einen einen Permanentmagneten und eine F.rregerspule enthaltenden Stator und einen am Stator mit Hilfe einer Federlamelle befestigten Schlaganker sowie ein wenigstens teilweise als Resonanzboden dienendes Gehäuse umfassen.The mechanical contacts of the alarm device can be locked with the help of a permanent magnet be connected in series containing an alarm device containing a strongly polarized striking mechanism. Dices Impact mechanism can contain a permanent magnet and an exciting coil and a stator Drop anchor attached to the stator with the help of a spring lamella, as well as an at least partially used soundboard include serving housing.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert In der Zeichnung zeigtThe invention is described below with reference to the drawing explained in more detail using some exemplary embodiments In the drawing shows
I 1 g. 1 eine Rückansicht einer Tisch-Weckeruhr, wobei die Glocke in einer zum Zifferblatt parallelen Ebene geschnitten ist,I 1 g. 1 is a rear view of a table alarm clock, the bell in a parallel to the dial Level is cut,
Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung der elektrischen Schaltung bei dem Wecker nach F i g. 1,FIG. 2 shows a simplified representation of the electrical circuit in the alarm clock according to FIG. 1,
Fig. 3 eine akustische Alarmeinrichtung, die durch die Uhr nach Fig. 1 betätigbar ist, im Schnitt,3 shows an acoustic alarm device which can be actuated by the clock according to FIG. 1, in section,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung bei einer Tisch-Weckeruhr mit Rcpetier-Läutewerk,Fig. 4 is a schematic representation of a further embodiment of the invention in a Table alarm clock with rcpetier chime,
Fig. 5 eine Einzeldarstellung einer Steuervorrichtung für eine Uhr der vorher gezeigten Art und5 shows an individual illustration of a control device for a watch of the type shown above and
Fig. (ι eine Einzeldarstellung eines AlarmkonWik-)es in abgewandelter Ausführungsart.Fig. (Ι a single representation of an AlarmkonWik-) it in a modified version.
Zur Verdeutlichung des Frtindiingsgedankens sind die in der Zeichnung dargestellten Uhrwerke vereinfacht und zum Teil schematisch dargestellt. Die tiehäuse, die keine Besonderheiten darstellen, sind teilweise weggelassen worden, und es sind bestimmte Teile größer als in Wirklichkeit gezeichnet.To clarify the concept of early life are the clockworks shown in the drawing are simplified and partly shown schematically. the Animals that are not specific have been partially left out, and there are certain ones Parts larger than drawn in reality.
Die Fig. I his li der Zeichnung zeigen ein erstes Ausführungsheispiel einer Tisch-Weckeruhr. Diese Uhr ist von der Rückseite her gesehen, und es sind nur die Teile dargestellt, die die Wirkungsweise des Weckers ermöglichen.The Fig. I his li of the drawing show a first Example of a table alarm clock. This watch is seen from the back, and it is only those parts are shown that enable the alarm clock to work.
Das die Zeiger antreibende Uhrwerk besteht in bekannter Weise im wesentlichen aus einem Schwingungszähler, welcher durch einen Antriebsdrehschwinger Schritt um Schritt weiterbewegt wird. Der Antrieb erfolgt aus einer Spannungsquelle geringer Spannung. Die Erfindung ermöglicht insbesondere die Verwendung eines kleinen auswechselbaren EIemems 41 mit einem Volumen unterhalb von 100 cm3, dessen Lebensdauer 18 Monate übersteigt. Dieses Element ist billig und im Handel ohne weiteres erhältlich. The clockwork driving the pointer consists essentially of an oscillation counter in a known manner, which is moved step by step by a rotary drive oscillator. The drive comes from a low voltage power source. In particular, the invention enables the use of a small, exchangeable element 41 with a volume below 100 cm 3 , the life of which exceeds 18 months. This element is cheap and readily available commercially.
Der Antriebsdrehschwinger mit vertikaler Achse O trägt zwei quergerichtete Magneten 42 und 43, die mit zwei aneinanderliegenden Flachspulen zusammenwirken, von denen eine im Eingangskreis und die andere im Ausgangskreis eines Transistors liegt. Der Drehschwinger 42, 43 erhält verhältnismäßig starke elektromagnetische Impulse, deren Größe s;ch selbsttätig nach der aufzuwendenden Arbeit einstellt. Der Drehschwinger 42 schwingt mit großer Amplitude (180 bis 270 nach jeder Seite der statischen Gleichgewichtslage oder der Ruhelage). Die Antriebs- und Steuerimpuls«, treten nur auf, wenn die sich bewegende Masse in der Nähe der Ruhelage vorbeischwingt. Man erhält mittels einer Spirale 44 aus einer speziellen Metallegierung eine isochrone Schwingung, die trotz der beträchtlichen Spannungsänderungen des elektrischen Elements 41 und der unvermeidlichen Reibungsänderungen eine ausreichende Ganggenauigkeit ergibt.The rotary drive oscillator with vertical axis O carries two transversely directed magnets 42 and 43, which interact with two flat coils lying next to one another, one of which is in the input circuit and the other in the output circuit of a transistor. The rotary oscillator 42, 43 receives relatively strong electromagnetic pulses, the size of which s ; ch automatically adjusts according to the work to be done. The rotary oscillator 42 oscillates with a large amplitude (180 to 270 on each side of the static equilibrium position or the rest position). The drive and control impulses only occur when the moving mass swings past near the rest position. By means of a spiral 44 made of a special metal alloy, an isochronous oscillation is obtained which, in spite of the considerable changes in voltage of the electrical element 41 and the inevitable changes in friction, results in sufficient accuracy.
Der Drehschwinger 42, 43 bewirkt eine schrittweise Fortschaltung des Schaltrades 45, dessen Drehung iib;r ein Getriebe auf die Zeiger der Tischuhr übertragen wird. Außerdem wird von dem Schaltrad eine Welle 46 angetrieben, die sich mit konstanter Geschwindigkeit in 24 Stunden einmal um s;cn selbst dicht. (Der Getriebezug ist in der Zeich- 5" nung nicht dargestellt.)The rotary oscillator 42, 43 causes the indexing wheel 45 to be incremented, the rotation of which is transmitted to the hands of the table clock by means of a gear. In addition, a shaft 46 is driven by the ratchet wheel, which rotates once every s ; cn itself tight. (The gear train is not shown in the drawing.)
Die Welle 46 nimmt einen spiralförmigen Nocken 47 mit. der eine exzentrische Fläche a, b, c und einen kreisförmigen Teil c. d. c mit großem Radius aufweist, wie es in Fi g. 2 gezeigt ist. Der Nocken beaufschlagt eine biegsame lamelle 48. die mit einem gebogenen Teil 49 in Form einer Nase versehen ist. Der linke Endteil der Lamelle 48 ist fest in einem Träger 50 angeordnet, während das rechte Ende der Lamelle 48 eine Masse 51 trägt, wie es die Skizze in Fig. 1 zeigt. Γη der Nähe der Lamelle 48 ist eine sehr biegsame Lamelle 52 elektrisch isoliert angeordnet. Diese Lamelle, die nahezu parallel zur Lamelle 48 verläuft, trägt einen Edelmctallkontakt 53 (z. B. reines Silber), der in geringer Entfernung von einem 6S anderen Kontakt oder Niet 54 angeordnet ist, der von der Lam .1Ic 48 getragen wird.The shaft 46 takes a spiral-shaped cam 47 with it. which has an eccentric surface a, b, c and a circular part cd c with a large radius, as shown in FIG. 2 is shown. The cam acts on a flexible lamella 48 which is provided with a curved part 49 in the form of a nose. The left end part of the lamella 48 is fixedly arranged in a carrier 50, while the right end of the lamella 48 carries a mass 51, as the sketch in FIG. 1 shows. In the vicinity of the lamella 48, a very flexible lamella 52 is arranged in an electrically insulated manner. This sipe which almost parallel to the blade 48, carries a Edelmctallkontakt 53 (z. B. pure silver), which is arranged at a short distance from a 6 S other contact or rivet 54 which is supported by the Lam .1Ic 48.
Die Formen und die gegenseitigen Lagen der Teile 48 bis 54 sind derart bestimmt, daß bei langsamer Drehung der Welle 46 im Sinne des Pfeiles 55 die an der Oberfläche des Nockens 47 anliegende Nase die Lamelle 48 nach üben bieg; und so die Masse 51 anhebt.The shapes and the mutual positions of the parts 48 to 54 are determined such that at slower Rotation of the shaft 46 in the direction of the arrow 55 that rests on the surface of the cam 47 Nose bend the lamella 48 after practicing; and so the mass 51 is raised.
Bei einer bestimmten Lage des Nockens 47 erreicht die Nase 49 die Kante e (s. Fig. 2), und es fällt darauf die Masse 51 plötzlich derart zurück, daß die durch die Masse beschwerte Lamelle ur.t ihre Ruhelage zu schwingen beginnt. Die Schwingbewegung der Lamelle 48 wird eine gewisse Zeil lang aufrechterhalten, und es werden eine Folge kurzer elektrischer Kontaktgaben zwischen den Kontakt-Stücken 53 und 54 hervorgerufen. Untersuchungen haben gezeigt, daß die Energieverluste durch Reibung der Kontakle und die Dämpfung der Schwingung der Masse 51 äußerst gering sind, wenn die Biegungspunkte der Lamelle 48 und der Lamelle 52 nahe beieinander liegen. Unter diesen Voraussetzungen ist es möglich, durch den plötzlichen Abfall der Nase 49 eine lange Folge elel ."ischer Kontaktgaben zu erhalten, die langer als 15.Sekunden aufrechterhalten werden können. Je nach der Dicke der Lamelle 48 und der Masse des Gewichtes 51 kann der Kontaktabstand gewählt werden (Periode der schwingenden Lamelle 48), beispielsweise zwischen 0,02 und 0,2 Sekunden. Nach einer gewissen Zeit hört die Lamelle 48 auf zu schwingen. Die Ruhelage der Lamelle 52 wird derart gewählt, daß der elektrische Kontakt 53, 54 unterbrochen ist, sobald sich die Lamelle 48 in ihrer Ruhelage befindet.At a certain position of the cam 47, the nose 49 reaches the edge e (see FIG. 2), and the mass 51 suddenly falls back on it in such a way that the lamella ur weighted by the mass. t their rest position begins to oscillate. The oscillating movement of the lamella 48 is maintained for a certain length of time, and a series of brief electrical contacts between the contact pieces 53 and 54 are produced. Investigations have shown that the energy losses due to the friction of the contacts and the damping of the oscillation of the mass 51 are extremely low when the bending points of the lamella 48 and the lamella 52 are close to one another. Under these conditions, it is possible, through the sudden drop of the nose 49, to obtain a long series of elel. "Ical contacts that can be maintained for longer than 15 seconds. Depending on the thickness of the lamella 48 and the mass of the weight 51, the Contact spacing can be selected (period of the vibrating lamella 48), for example between 0.02 and 0.2 seconds. After a certain time, the lamella 48 stops oscillating is interrupted as soon as the lamella 48 is in its rest position.
Der Nocken 47, der sich langsam weiurdreht, hebt nach und nach die Nase 49 von neuem an und entfernt damit die Kontaktteile 54 und 53 weiter voneinander. Infolgedessen findet die Schwingung der Lamelle 48 nur einmal am Tage zu einer bestimmten Zeit statt, die von der vorher eingestellten Lage des spiralförmigen Nockens 47 auf de/ Welle 46 abhängt.The cam 47, which rotates slowly, gradually lifts the nose 49 anew and removes it so that the contact parts 54 and 53 further from each other. As a result, the vibration of the lamella 48 only reaches a certain one once a day Time instead, which depends on the previously set position of the spiral cam 47 on de / shaft 46.
Der schwingende Kontakt 53, 54 bewirkt die Speisung des Elektromagneten 56, dessen Anker 57 durch eine lange Stange verlängert ist, die einen Glockenhammer 58 trägt. Diese elektromechanische Einrichtung verhält sich wie dit Ankcrcinrichtung der gebräuchlichen durch Federn angetriebenen Wecker.The oscillating contact 53, 54 causes the supply of the electromagnet 56, whose armature 57 through a long rod carrying a bell hammer 58 is extended. This electromechanical device behaves like the alarm clock on conventional spring-driven alarm clocks.
Die Lage des spiralförmigen Nockens 47 in bezug auf die Steuerwelle 46 muß entsprechend der Zeit, in der man die Auslösung des Läutewerk ys erwünscht, leicht verstellt werden können. Für diese Voreinstellung genügen die in den Alarmuhren mit Synchronmotoren verwendeten Anzeigeeinrichtungen. Zum Beispiel kann man einen Steuerknopf großen Durchmessers verwenden, der aus einem in 24 Stunden eingeteilten Zifferblatt besteht und auf der Rückseite der Tischuhr sichtbar ist. Dieses Zifferblatt wird durch eine rohrförmige Achse mit dem Nocken 47 verbunden, und es ermöglicht ein fest auf der Welle 46 befestigter 7.'iger die Veränderung der Alarmzeit auf Grnric der zwischen 46 und 47 vorgesehenen Reibungsverbindung. The position of the spiral-shaped cam 47 in relation to the control shaft 46 must be able to be easily adjusted according to the time in which it is desired to trigger the chime y s. The display devices used in the alarm clocks with synchronous motors are sufficient for this presetting. For example, you can use a large-diameter control button consisting of a dial divided into 24 hours and visible on the back of the table clock. This dial is connected to the cam 47 by a tubular axle, and a 7'iger fixed firmly on the shaft 46 enables the alarm time to be changed to the level of the friction connection provided between 46 and 47.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist di< Spule 56 verhältnismäßig umfangreich, und der ferro magnetische Kreis des Elektromagneten besteht au: ausgeglühtem reinem Eisen oder aus einer Legierunj Eisen—Silizium oder Eisen—Nickel, die zugleich dtircl eine erhöhte magnetische Induktion und eine seh geringe Koerzitivkraft ausgezeichnet ist. Der Luft spalt ist durch Näherung des Kerns 56 an den Gc lenkpunkt Q' des Ankers und Entfernung des HammerIn the embodiment according to FIG. 1, the coil 56 is relatively extensive, and the ferromagnetic circuit of the electromagnet consists of annealed pure iron or an alloy of iron-silicon or iron-nickel, which at the same time results in increased magnetic induction and a very low one Coercive force is excellent. The air gap is by approaching the core 56 to the Gc pivot point Q 'of the anchor and removing the hammer
56 von diesem Gelenk auf ein Minimum reduziert worden, vie es Fig. 1 zeigt. Ein Anschlag 60 begrenzt die Schwingung des Hammers auf einige Millimeter. 56 has been reduced to a minimum by this joint, as shown in FIG. A stop 60 is limited the oscillation of the hammer to a few millimeters.
Die Größe der periodischen Anziehungskraft, die für die Alarmgabe notwendig ist, ist vermindert worden, indem man den akustischen Wirkungsgrad der durch den Hammer angeschlagenen Glocke verbessert hat. Man benutzt hierfür eine schalenförmige Glocke 59 großen Durchmessers, die in ihrem Mittelteil durch die Pfeiler 61, 62 und 62' befestigt ist. Diese Glocke, die sehr frei schwingen kann, bildet einen Schutzdeckel des Werkes (in der Zeichnung Fig. 1 ist die Glocke in einer zum Zifferblatt parallelen Ebene geschnitten dargestellt).The magnitude of the periodic attraction required to raise the alarm has been reduced, by improving the acoustic efficiency of the bell struck by the hammer Has. A bowl-shaped bell 59 of large diameter is used for this, in its central part attached by pillars 61, 62 and 62 '. This bell, which can swing very freely, forms a protective cover of the movement (in the drawing Fig. 1 the bell is in a parallel to the dial Level shown cut).
Parallel zur Spule 56 ist ein kapazitiver Nebenschluß angeordnet (KondensatorC, Fig. 2, der die zerstörenden Funken zwischen den Kontakten ebenso wie den remanenten Magnetismus des Kernes 56 vermindert).A capacitive shunt is arranged parallel to the coil 56 (capacitor C, Fig. 2, which the destructive sparks between the contacts as well as the remanent magnetism of the core 56 reduced).
Die Dämpfung der schwingenden Lamelle 48 bis 51 ist derart gewählt, daß die Alarmdauer zwischen 15 und 45 Sekunden liegt.The damping of the vibrating lamella 48 to 51 is chosen so that the alarm duration between 15 and 45 seconds.
Der Weg des Hammers 58 und die Spannung der Rückzugsfeder des Ankers sind derart gewählt, daß die Rückkehr des Hammers im Sinne des Pfeiles 63 in einer Zeit erfolgt, die etwa der halben Periode der Lamelle 48 entspricht.The path of the hammer 58 and the tension of the return spring of the armature are chosen such that the return of the hammer in the direction of arrow 63 takes place in a time which is approximately half the period the lamella 48 corresponds.
Damit wird ein akustischer Alarm mit einer ausreichenden Intensität ermöglicht mit Hilfe einer Spule 56 und eines Widerstandes von 3 bis 10 Ohm, die mit einer pulsierenden Spannung in der Größenordnung von 0,9 bis 1,5 Volt gespeist wird. Die bei jedem Alarm verbrauchte mittlere elektrische Energie beträgt höchstens 0,1 Watt, und es liegt der jährliche Verbrauch bei einem täglichen Alarm unterhalb 0,5 Wh. Diese elektrische Energie ist etwa gleich dem Verbrauch des elektrischen Uhrwerkes. Da die Kapazität der Spannungsquelle 41 (Länge ungefähr 6 cm) 5 V/h überschreitet, beträgt die theoretische Lebensdauer dieses Elements etwa fünf Jahre. Eine Lebensdauer von ungefähr 18 Monaten kann mit einem Element hoher Qualität (z. B. Quecksilberelement) mit einem Volumen von 5 cm3 erreicht werden.This enables an acoustic alarm of sufficient intensity with the aid of a coil 56 and a resistance of 3 to 10 ohms, which is fed with a pulsating voltage of the order of magnitude of 0.9 to 1.5 volts. The average electrical energy used for each alarm is 0.1 watts at most, and the annual consumption for a daily alarm is below 0.5 Wh. This electrical energy is roughly the same as the consumption of the electrical clockwork. Since the capacity of the voltage source 41 (length about 6 cm) exceeds 5 V / h, the theoretical life of this element is about five years. A lifespan of approximately 18 months can be achieved with a high quality element (e.g. mercury element) with a volume of 5 cm 3 .
Diese durch zahlreiche Versuche verwirklichten Angaben zeigen die Bedeutung der Erfindung für die praktische Verwirklichung von elektrischen Weckern der Größenordnung mechanischer Tischuhren, sogenannter Reisewecker. Eine Verminderung des Volumens der Teile nach Fig. 1 führt zwar zu einer kostspieligeren Konstruktion, aber der erhöhte Herstellungspreis wird begleitet von verschiedenen zusätzlichen Verbesserungen, die in der folgenden Beschreibung dargelegt sind.This information, realized through numerous experiments, shows the importance of the invention for practical realization of electric alarm clocks of the order of magnitude of mechanical table clocks, so-called Travel alarm clock. A reduction in the volume of the parts according to FIG. 1 leads to a more expensive construction, but the increased manufacturing price is accompanied by various additional ones Improvements set forth in the description below.
F i g. 3 zeigt eine akustische Hilfsalarmeinrichtung. die mit einem Wecker der vorbeschriebenen Art betrieben werden kann. Zu diesem Zweck kann man die Tischuhr nach Fig. 1 mit einem abgezweigten Steckkontakt 64 versehen, wie es das Schaltbild nach Fig. 2 zeigt. Die Alarmeinrichtung nach Fig. 3 kann auch das Läutewerk ersetzen, das aus den Teilen 56 bis 59 besteht. Dieses Gerät besteht vorzugsweise aus einem kleinen zylindrischen flachen Gehäuse mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 4 bis 10 cm. Eine der Stirnflächen dieses Gehäuses wird von einer gespannten Membran 65 gebildet, die der akustischen Membran einer kleinen Trommel entspricht. Im Inneren des Gehäuses befindet sich ein elektromagnetisch betätigter Harn mer mit gutem elektrischem Wirkungsgrad. Diese Elektromagnet enthält eine lange Spule 66, derei ferromagnetischer Kern 67 von hoher Permeabilitä durch einen kleinen Magneten 68 polarisiert is (Magnet aus einer Legierung auf Oxydbasis, de durch eine stark erhöhte Koerzitivkraft gekennzeich net ist). Der Elektromagnet ist mit einem beweg liehen Anker 69 versehen, der wie das Teil 57 deF i g. 3 shows an acoustic auxiliary alarm device. which can be operated with an alarm clock of the type described above. For this purpose one can the table clock according to FIG. 1 is provided with a branched plug contact 64, as shown in the circuit diagram Fig. 2 shows. The alarm device according to FIG. 3 can also replace the bell that comes from the Parts 56 to 59 consist. This device preferably consists of a small cylindrical flat Housing with a diameter of the order of 4 to 10 cm. One of the end faces of this Housing is formed by a tensioned membrane 65, which is the acoustic membrane of a small Drum corresponds. Inside the housing there is an electromagnetically actuated urine mer with good electrical efficiency. This electromagnet contains a long coil 66, derei ferromagnetic core 67 of high permeability is polarized by a small magnet 68 (Magnet made of an oxide-based alloy, characterized by a greatly increased coercive force net is). The electromagnet is provided with a movable armature 69 borrowed, which like the part 57 de
ίο vorher beschriebenen Einrichtung arbeitet. Der festi Pol teil 70 ist von dem Gehäuse der Alarmein rieh tung durch ein nichtmagnetisches Stück 71 getrennt Ein Niet mit großem Kopf 72 bildet einen Hamme und klopft gegen das Zentrum der Membran 65 wenn die Spule 66 von einem pulsierenden Stron durchflossen wird. In diesem Falle wird der Ankei durch die das Gelenk des Ankers 69 bildende bieg same Lamelle 73 gegen die akustische Membrar bewegt.ίο the device described above is working. The festi Pole part 70 is separated from the housing of the Alarmein rieh device by a non-magnetic piece 71 A large headed rivet 72 forms a hammer and taps the center of the diaphragm 65 when the coil 66 is traversed by a pulsating current. In this case the Ankei through the flexible lamella 73 forming the joint of the armature 69 against the acoustic membrane emotional.
so Die Alarmeinrichtung nach Fig. 3 ist mit einetr Tragring 72 ausgerüstet sowie mit einer langen elektrischen Leitung 75, die als Doppelleitung ausgebildet ist. Die elektrische Spannung ist sehr gering, und man kann ein biegsames elektrisches Kabel mit ge-so the alarm device according to Fig. 3 is with einetr Equipped with support ring 72 and with a long electrical line 75, which is designed as a double line is. The electrical voltage is very low and you can use a flexible electrical cable with
»5 ringem Durchmesser verwenden, das durch eine dünne Hülse aus plastischem Material mit gutem Arssehen isoliert ist. Die Alarmeinrichtung nach F i g. 3 kann über einem Bett ganz in der Nähe der zu weckenden Person angebracht werden. Die Anschlußrichturig der Spule 66 muß derart gewählt werden, daß die Gleichstromimpulse eine magnetomotorische Kraft erzeugen, die der Richtung des Magnetflusses des Magneten 68 entgegengesetzt ist, so daß die permanente Magnetisierung des Kernes 67»Use 5 ring diameter, which is through a thin sleeve made of plastic material is insulated with good workability. The alarm device after F i g. 3 can be placed over a bed very close to the person to be woken up. The connection right of the coil 66 must be chosen such that the direct current pulses are magnetomotive Generate force that is opposite to the direction of magnetic flux of magnet 68, so that the permanent magnetization of the core 67
geschwächt wird. Um jeden Irrtum auszuschließen, ist das Verbindungskabel mit einem unsymmetrischen Kontakt 76 versehen (ein Kontakt, der nur in einer Richtung in das Anschlußstück 64 eingesteckt werden kann).is weakened. In order to rule out any mistake, the connection cable is unbalanced Contact 76 is provided (a contact that can only be plugged into connector 64 in one direction can).
Das Alarmgerät nach Fig. 3 arbeitet in folgender Weise: Wenn die Nase59 (Fig. 2) plötzlich zurückfällt, werden die Kontakte 53, 54 geschlossen, und die Spule 66 wird von einem pulsierenden Strom durchflossen. Der normalerweise durch das Polstück 70 angezogene Anker 69 wird infolge des vom Strom entwickelten Gegenfeldes losgelassen, und es ergeben sich daraus wiederholte Schläge der Teile 72 auf das Zentrum der Membran 65. Versuche he'-en gezeigt, daß die Einrichtung nach Fig. 3 mit verhältnismäßig großem elektrischem und akustischem Wirkungsgrad arbeitet. Wenn man den Anfangsluftspalt passend einstellt und die Biegsamkeit der Lamelle 73 passend wählt, erhält man mit Hilfe eines sehr geringen Stromes eine Ausstrahlung eines Tones mit einer ausreichenden Intensität. Beispielsweise wird die tägliche Betätigung der Alarmeinrichtung nach Fi g. 3 mit einem elektrischen Energieverbrauch kleiner als 0,3 Wh pro Jahr ermöglicht. Unter diesen Bedingungen wird die Lebensdauer des kleinen EIementes41 (Fig. 1) durch Anschaltung der Spule 66 nicht wesentlich vermindert.The alarm device of Fig. 3 operates in the following Way: If the nose59 (Fig. 2) suddenly falls back, the contacts 53, 54 are closed, and the coil 66 is driven by a pulsating current flowed through. The armature 69 normally attracted by the pole piece 70 is, as a result of the current The developed opposing field is released, resulting in repeated blows of the parts 72 on the Center of the membrane 65. Experiments he'-en shown that the device of FIG. 3 with a relatively high electrical and acoustic efficiency is working. If the initial air gap is set appropriately and the flexibility of the lamella 73 If chosen appropriately, with the help of a very low current one receives an emission of a tone with of sufficient intensity. For example, the daily activation of the alarm device is after Fi g. 3 with an electrical energy consumption of less than 0.3 Wh per year. Under these Conditions becomes the life of the small element41 (Fig. 1) by connecting the coil 66 is not significantly reduced.
Die Tisch-Weckeruhr nach Fig. 1 kann durch einen Unterbrecher 77 vervollständigt werden. Die Dauer jedes Läutevorganges kann durch einen beweglichen Anschiagstift herabgesetzt werden, indem der Fall der Lamelle 48 und infolgedessen auch die Anfangsschwingungsamplirude der Masse 51 begrenzt wird. Schließlich kann man eine leichte Ein-The desk alarm clock according to FIG. 1 can be completed by a breaker 77. the The duration of each ringing process can be reduced by using a movable stop pin the fall of the lamella 48 and consequently also the initial oscillation amplitude of the mass 51 is limited will. Finally, one can have a slight
21532153
(ο(ο
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stellung der Intensität der akustischen Schläge des Hammers 58 vorsehen (z. B. mittels eines biegsamen Hebels 79. der mit einem weichen Überzug 80 aus Gummi oder Filz versehen ist). Natürlich können auch andere Mittel für die Einstellung des Tones "?rwendet werden.Provide setting of the intensity of the acoustic strikes of the hammer 58 (e.g. by means of a flexible Lever 79. which is provided with a soft cover 80 made of rubber or felt). Of course you can other means for adjusting the tone "can also be used.
Das Schaltbild nach F i g. 4 zeigt die Einzelteile eines Uhrwerkes, welches das oben beschriebene Läutewerk in Tätigkeit setzt. In Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Auslöseteile des Weckers dargestellt. Durch die gezeigten Änderungen sollen zusätzliche Vorteile erreicht werden.The circuit diagram according to FIG. 4 shows the individual parts of a clockwork which has that described above Bells sets in action. In Fig. 4 is a modified embodiment of the release parts of the Alarm clock shown. The changes shown are intended to achieve additional advantages.
Die Uhr kann mit einer Art von Antriebsschwinger ausgerüstet werden, der zwei magnetisierte llauplstücke 42 und 43 enthält, die auf der vertikalen Welle O befestigt sind, wie es Fig. 4 zeigt. Zwischen den Magneten 42 und 43 des Drehschwinge rs sind zwei kleine, aufeinanderliegende Flachspulen BG und BM angeordnet. Diese koaxialen Spulen können mit Hilfe eines Spezialklebers in einem Träger aus gegossenem isolierendem Material 86 gehalten werden. Sie sind mit der Stromquelle 41 und einem Transistor Tr verbunden.The timepiece can be equipped with some kind of drive oscillator comprising two magnetized lugs 42 and 43 mounted on the vertical shaft O , as shown in FIG. Two small flat coils BG and BM , one on top of the other, are arranged between the magnets 42 and 43 of the rotary rocker. These coaxial coils can be held in a carrier made of cast insulating material 86 with the aid of a special adhesive. They are connected to the current source 41 and a transistor Tr .
Die von der Lamelle 48 getragene schwingende Nase besteht aus einem kleinen Magneten 91. dessen eines Polcnde in eine Hohlspule 92 mit erhöhtem Widerstand hineinragt. Das Läutewerk 56. 57. 58. 59 mit geringem Stromverbrauch wird durch das Element G\ betätigt. Die Spule 56 ist in den Stromkreis eingeschaltet, der in Reihe den periodischen Kontakt 53. 54 sowie die Unterbrecher 93 und 94 enthält. deren Aufgabe später erklärt wird.The vibrating nose carried by the lamella 48 consists of a small magnet 91. of which one pole end protrudes into a hollow coil 92 with increased resistance. The chime 56. 57. 58. 59 with low power consumption is operated by the element G \. The coil 56 is in the circuit switched on, which contains the periodic contact 53. 54 and the breakers 93 and 94 in series. whose role will be explained later.
Der schwingende Kontakt 53. 54 speist die Spule 92, wenn die Lamelle 48 derart frei gelassen ist, daß die Schwingung des Magneten 91 selbst unterhalten und während einer beträchtlichen Zeit aufrechterhalten wird, nachdem die Alarmeinrichtung ausgelöst worden ist. Der Eigenverbrauch des Schwingers 91. 92 ist sehr gering und vernachlässigbar.The oscillating contact 53. 54 feeds the coil 92 when the lamella 48 is left free in such a way that the oscillation of the magnet 91 is self-sustaining and sustained for a considerable time after the alarm has been triggered. The internal consumption of the transducer 91. 92 is very small and negligible.
Der Elektromagnet 56 des Läutewerks wird nicht ständig gespeist, denn der Kontakt 93 wird mit Hilfe eines gezahnten Nockens 95 unterbrochen, der durch ein Getriebe mit dem Minutenrad verbunden ist und sich ziemlich langsam dreht, wobei er eine Unterhrecherlamelle anhebt.The solenoid 56 of the bell is not continuously fed, because the contact 93 is with the help interrupted a toothed cam 95, which is connected by a gear with the minute wheel and spins fairly slowly, making an undercover slat raises.
Man kann das Weckerläutewerk 58. 59 nach Belieben anhalten, indem man auf die Tischuhr einen kleinen Druck ausübt. Der Knopf 97 ist an einem auf einem Klinkenarm 98 schwenkbaren Schaft angeordnet, der auf einem sich sehr langsam im Sinne des Pfeiles 100 drehenden Schaltrad 99 gleitet. Hierdurch wird nach dem Druck auf die Tischuhr der durch das Element Cv gespeiste Stromkreis für mehrere Stunden unterbrochen und erst wieder geschlossen, »enn die Weckeinrichtung durch den Auslöser (Kontakt 53. 54. abgelenkt durch die Oberfläche des Nockens 47) außer Betrieb gesetzt worden ist.You can stop the alarm ringer 58, 59 at will by pressing on the table clock exerts a little pressure. The button 97 is arranged on a shaft pivotable on a ratchet arm 98, which slides on a ratchet wheel 99 rotating very slowly in the direction of arrow 100. Through this after the pressure on the table clock, the the element Cv-fed circuit interrupted for several hours and only closed again, When the alarm is triggered by the trigger (contact 53. 54. deflected by the surface of the Cam 47) has been put out of operation.
Die oben beschriebenen Einrichtungen arbeiten nach dem Abfall der Nase 49 von dem Nocken 47 in folgender Weise: Die Lamelle 48 beginnt zu schwingen. und ihre Wechselbewegung wird dank derSelbstiiniriebsspule 92 nicht gedämpft. Wenn der Kontakt 93 geschlossen ist und der Elektromagnet 56 von einem periodischen Strom durchflossen wird, schlägt die Weckerglocke 59 stark an. aber das Läutewerk wird selbsttätig jedesmal dann unterbrochen, wenn ein Zahn des Nockens 95 die Kontakte 93 voneinander entfernt. Der Alarmvorgang besieht somit aus einer Folge von intensiven, aber verhältnismäßig kurzen Läutesignalen (z.B. von 15 Sekunden Dauer, denen 1 bis 2 Minuten Stille folgt). Diese akustischen Ausstrahlungen folgen aufeinander bis zum Aufwachen des Benutzers, der die Möglichkeit hat, den Alarm durch Druck auf die Tischiihr zu unterbrechen. Derselbe Vorgang wiederholt sich selbsttätig am folgenden Tag, wenn der Nocken 47 sich einmal gedreht hat. Die Ingangsetzung des Weckers benötigt keinen Eingriff, denn das Uhrwerk erfordert keinen Aufzug und der Kontakt 94 wird infolge der langsamen Bewegung des Armes 99 wieder geschlossen. Parallel zu dem Elektromagneten 56 oder an Stelle dieses Elektromagneten kann man eine besondere Alarmeinrichtung 65 \orsehen (Fig. 3). Es ist selbstverständlich, daß verschiedene Einrichtungen die Verwirklichung der vorstehend beschriebenen Wirkungen ermöglichen. Beispielsweise kann man den Schwinger 91. 92 durch eine Lamelle 101 ersetzen, die mit einem durch eine Hohlspule 103 ^gI. F i g. 4) angezogenen Magneten 102 versehen ist. wobei diese Spule in den Stromkreis eingeschaltet ist. der das Element 41. die Spule B V/ und die Elektroden c. c des Transistors Tr enthält. In diesem Falle ermöglicht der schwingende Kontakt 101 oder jeder gleichwertige elektrische Kontakt entweder die Speisung des Weckeriäutewerks 56 bis 59 oder eines besonderen Alarmgerätes 65. Um den Alarm zu unterbrechen, braucht nur die Spule 103 kurzgeschlossen zu werden. Versuche haben gezeigt, daß die elektromagnetische Aufrechterhaltung einer schwingenden Lamelle 48 oder 101 nur eine geringe mechanische Leistung erfordert. Infolgedessen kann man eine Wicklung 103 verwenden, die während des Alarms nur eine äußerst geringe elektrische Leistung verbraucht. The devices described above work after the nose 49 falls from the cam 47 in the following way: The lamella 48 begins to vibrate. and its alternating movement is not dampened thanks to the self-starting coil 92. When the contact 93 is closed and a periodic current flows through the electromagnet 56, the alarm bell 59 strikes strongly. but the chime is automatically interrupted each time a tooth of the cam 95 removes the contacts 93 from one another. The alarm process consists of a sequence of intense but relatively short ringing signals (e.g. 15 seconds long, followed by 1 to 2 minutes of silence). These acoustic emissions follow one another until the user wakes up, who has the option of interrupting the alarm by pressing the table's ear. The same process is repeated automatically on the following day when the cam 47 has rotated once. The activation of the alarm clock does not require any intervention, because the clockwork does not require winding and the contact 94 is closed again as a result of the slow movement of the arm 99. A special alarm device 65 can be provided parallel to the electromagnet 56 or instead of this electromagnet (FIG. 3). It goes without saying that various means enable the effects described above to be realized. For example, you can replace the oscillator 91, 92 by a lamella 101, which is connected to a hollow coil 103 ^ gI. F i g. 4) attracted magnet 102 is provided. this coil being turned on in the circuit. of the element 41. the coil B V / and the electrodes c. c of the transistor Tr contains. In this case, the oscillating contact 101 or any equivalent electrical contact enables either the supply of the alarm bell 56 to 59 or a special alarm device 65. To interrupt the alarm, only the coil 103 needs to be short-circuited. Tests have shown that the electromagnetic maintenance of a vibrating lamella 48 or 101 requires little mechanical power. As a result, a winding 103 can be used which consumes very little electrical power during the alarm.
Die Verbesserung der beschriebenen Alarmvorrichtung ergibt sich im wesentlichen aus der Tatsache, daß die notwendige mechanische Arbeit durch einen magnetoelektrischen Motor mit gutem Wirkungsgrad bewirkt wird, der einen von den Permanentmagneten hoher magnetischer Energiedichte mit großem Querschnitt erzeugten, erhöhten und konstanten Induktionsfluß aufweist.The improvement of the alarm device described results essentially from the fact that the necessary mechanical work by a magneto-electric motor with good efficiency is effected, the one of the permanent magnets with high magnetic energy density has a large cross-section generated, increased and constant induction flux.
Der Kontakt 52.53. welcher die akustische Alarmeinrichtung auslöst, kann offensichtlich durch verschiedene bewegliche Einrichtungen betätigt werden F i g. 5 zeigt eine dieser Einrichtungen, die es erlaubt, mit einer geringen Zahl leicht herzustellende; Teile folaende Funktionen zu ermöglichen:Contact 52.53. which the acoustic alarm device triggers can obviously be actuated by various movable devices F i g. 5 shows one of these facilities that allows easy to manufacture with a small number; Parts of the following functions to enable:
1. Auslösung des Läutewerkes 145 zu einer durcl den Gebrauchtr leicht einstellbaren Zeit.1. Triggering of the bell 145 at a time that can be easily set by the use door.
2. Kurze Wiederholung des Alarms, dessen Daue leicht geändert werden kann.2. Brief repetition of the alarm, its duration can be easily changed.
3. Dauernde Unterbrechung des Alarms, wenn de Benutzer es wünscht.3. Continuous interruption of the alarm if the user so wishes.
Die Betätigungszeit des Weckers wird durch einei Zeiger vor einem festen Zifferblatt 147 angezeig! Er wird mit Hilfe eines Knopfes 148 betätigt, de für den Benutzer zugänglich ist. Dieser Knopf fest mit einer Welle verbunden, die einen quer durch gehenden Stift 149 trägt. Das Weckerrad 150 dreisten mit einer Geschwindigkeit von einer Umdrehun in 24 Stunden und trägt einen Nocken 151. der mittel der Kontaktfeder 152 gegen den Stift 149 gedrüd wird, wie es die Skizze zeigt. Zur gewünschten Ze wird die Lamelle 152 im Sinne des Pfeiies verlageThe activation time of the alarm clock is determined by a Pointer displayed in front of a fixed dial 147! It is operated by means of a button 148, de accessible to the user. This button is firmly connected to a shaft that runs straight through it walking pin 149 carries. The alarm wheel 150 brazen with a speed of one revolution in 24 hours and carries a cam 151. the means of the contact spring 152 pressed against the pin 149 as the sketch shows. At the desired time, the lamella 152 is displaced in the direction of the arrow
209 513/2"209 513/2 "
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und schließt einen auf dem Ende der einstellbaren Schraube 153 angeordneten Kontakt, jedoch wird der Stromfluß periodisch mit Hilfe eines isolierenden gezahnten Teiles 154 verhindert, der konstant von dem Räderwerk der Tischuhr angetrieben wird und mit geringer Geschwindigkeit umläuft.and closes a contact located on the end of the adjustable screw 153, however the flow of current is prevented periodically by means of an insulating toothed part 154, which is constant from the wheel train of the table clock is driven and rotates at low speed.
Man Kann auch das Läutewerk anhalten, indem man auf den isolierten Unterbrecherarm 155 einwirkt, welcher selbsttätig in seine Anfangslage zufttckgeführt werden kann wie der unterschiedliche,It is also possible to stop the bell by acting on the isolated breaker arm 155, which automatically returns to its starting position can be like the different,
1010
eine Wiedereinschaltung bewirkende Arm 98, der in der F i g. 4 dargestellt ist.reclosing arm 98, shown in FIG. 4 is shown.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Auslöseeinrichtung für das in Fig. 1 dargestellte Läutewerk. Entsprechende Teile sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Die Weckersteuerung erfolgt durch die Lamelle 181, die auch mit der Gegenlamelle 182 einen elektrischen Dauerkontakt herstellen kann. Dieser Kontakt kann z. B. eine Lampe ίο einschalten oder ein Wärmegeiät speisen.Fig. 6 shows another embodiment of the Trip device for the bell mechanism shown in FIG. 1. Corresponding parts are replaced by the same Reference numerals denoted. The alarm clock is controlled by the slat 181, which is also controlled by the counter slat 182 can establish a permanent electrical contact. This contact can e.g. B. a lamp ίο switch on or feed a heating appliance.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Legal Events
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