DE2230061A1 - ELECTRONIC-ACOUSTIC SIGNAL DEVICE FOR WATCHES - Google Patents

Description

PAT ENI ANWÄLTEPAT ENI LAWYERS DR.-PHIL. G. NICKEL- DR.-ING. J. DORNERDR. PHIL. G. NICKEL-DR.-ING. J. DORNER

8 MÖNCHEN 15 LANDWEHRSTR. 35 . POSTFACH 1O4 ? 9 ^ Π Π R8 MÖNCHEN 15 LANDWEHRSTR. 35. PO Box 1O4? 9 ^ Π Π R

TEL. (O8I1) 555719 £. Δ OU U 0 |TEL. (O8I1) 555719 £. Δ OU U 0 |

Joachim Reioh. Buvigliana (Schweiz)Joachim Reioh . Buvigliana (Switzerland)

Blektroniech-akuetieche Signaleinrichtung für UhrenBlektroniech-akuetieche signaling device for clocks

Die vorliegende Erfindung besieht sich auf eine elektronisch-akuetieche Signaleinrichtung für Uhren·The present invention relates to an electronic-acoustic signaling device for watches

In Weckern f Reiseweckern und ähnliohen Uhren wurden, bisher fast aueeohlieeelioh KontaktsuBoer oder Kontaktläute· werke mit Wagner'scheut Hammer als akustische Signaleinrich« tungen verwendet· Diese Signaleinrichtungen benötigen jedoch sehr viel Strom, so dass die Batterien der entsprechenden Uhren schon nach kurser Zeit erschöpft sind.In alarm clocks for travel alarms and similar clocks, so far almost aueeohlieeelioh contact suBoer or contact ring · works with Wagner'scheut Hammer as acoustic signaling device « utilities used · However, these signaling devices require a great deal of power, so the batteries of the appropriate Clocks are already exhausted after a short period of time.

Vereinselt sind auch elektronisch-akustische Signal« einrichtungen bekannt geworden. So wird in einer bekannten Weckeruhr (DBP 1 215 600) die Weckerglocke duroh die Wecker« auslösung in den Schwingbereich des Gangregiere gebracht; dadurch kann der Stabmagnet, der an dem durch eine übliche TraneistorrUckkopplungsschaltung betriebenen Blattfeder« schwinger des Uhrwerkes befestigt ist, an die Weckerglocke anschlagen·Electronic acoustic signals are also isolated « facilities became known. For example, in a well-known alarm clock (DBP 1 215 600) the alarm bell is set by the alarm clock « tripping brought into the swing range of the gang rule; This allows the bar magnet, which is attached to the by a usual Traneistor feedback circuit operated leaf spring « The oscillator of the clockwork is attached to the alarm bell

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Joachim ReichJoachim Reich

Bin anderes bekanntes Läutewerk (DAS 1 221 154) besteht aus einer tragen Masse und einer Rückstellkraft; es besitst eine Resonanzfrequenz, die der Frequenz des Schwingsystem gleich oder nSherungsweise ein ganceahliges Vielfaches davon ist.Another known bell (DAS 1 221 154) consists of a load-bearing mass and a restoring force; own it a resonance frequency that is equal to or approximately a whole multiple of the frequency of the oscillating system is.

Sine weitere elektrische Alarorchtung, vorzugsweise für elektrisch betriebene Weckeruhren» (DA8 1 274 515) be* sitzt ein elektromagnetisches System, welches den aus feder und Kasse gebildeten Schlaganker antreibt! dieses elektromagnetische System weist einen am Schlaganker angeordneten Permanentmagneten und ein aus Steuer- und Triebspule einer Verstärkerschaltung bestehendes, mit dem Permanentmagneten zusammenwirkendes Spulensystem auf« Sine die Bewegung des Schlagankers zeitweise freigebende Vorrichtung bewirkt einen Anstoss des Schlagankere·Another electrical alarm device, preferably for electrically operated alarm clocks »(DA8 1 274 515) be * there is an electromagnetic system that drives the anchor formed from the spring and the cash register! this electromagnetic system has one arranged on the impact armature Permanent magnets and one consisting of a control and drive coil of an amplifier circuit, with the permanent magnet cooperating coil system on «Sine the movement of the The device temporarily releasing the impact anchor causes the impact anchor to hit

lerner ist es bekannt geworden, einen Piezokristall unter Verwendung einer Oszillatorschaltung mit ferritkern zu Schwingungen anzuregen, wobei die Bewegungen des Kristalle auf eine Membrane Übertragen und in Schall umgewandelt werden.Learner it has become known to use a piezo crystal using an oscillator circuit with a ferrite core to stimulate vibrations, whereby the movements of the crystals are transmitted to a membrane and converted into sound.

Sohliesslich wird in einer anderen bekannten Konstruk» tion eine lautspreoherähnliche Anordnung verwendet, die gleichfalls einen besonderen Oszillator, einen Tongeber und einen Schallverstärker benötigt.Finally, in another well-known construct » tion uses a loudspeaker-like arrangement that also has a special oscillator, a sounder and needed a sound amplifier.

AUe bisher bekannten Signaleinrichtungen sind wegen ihres viel su komplisierten Aufbaues bzw. wagen der viel su kostspieligen Herstellung zur Verwendung in Massenartikeln, wie sie Wecker, Reisewecker usw. darstellen, völlig ungeeignet. Die Aufwendungen liegen etwa in der Qrössenordnung der Kosten für die Uhr selbst oder sogar noch darüber.AUe previously known signaling devices are because of their much su complicated structure or dare to much su costly manufacture for use in mass-produced articles such as alarm clocks, travel alarm clocks, etc., completely unsuitable. The expenses are roughly in the order of magnitude of the Cost of the watch itself or even more.

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Joachim ReichJoachim Reich

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher in der Schaffung einer elektronisch-akustischen Signal« einrichtung für Ohren» die räumlich sehr klein ist, dabei aber trotzdem eine Lautstärke besitzt» die sowohl für Reisewecker als auch fUr normale Wecker ausreichend ist; ferner soll diese Signaleinrichtung mit einem verhältnismässig geringen Kostenaufwand herstellbar sein und ihr Stromver» brauch soll auf einen Wert reduziert sein» der in der Grus» senordnung von maximal 10 mA liegt» so dass dieser Strom» verbrauch in die Energiebilanz der ganzen Uhr nicht eingeht» ÖL ho so niedrig ist» dass die Lebensdauer der Batterie nicht wesentlich verkürzt wird» und dass beim Arbeiten der Signal» einrichtung an der Batterie kein Spannungsabfall auftritt» der eine nachteilige Rückwirkung auf die Uhr zur Folge hat.The object on which the invention is based exists Therefore, in the creation of an electronic-acoustic signal "device for ears" that is very small in space but still has a volume that is sufficient for both travel alarm clocks and normal alarm clocks; further should this signaling device with a relatively be producible at low cost and their power consumption should be reduced to a value »that in the Grus» order of a maximum of 10 mA »so that this current» Consumption is not included in the energy balance of the whole watch »OIL ho is so low» that the life of the battery is not is significantly shortened »and that when the signaling device works on the battery, there is no voltage drop» which has an adverse effect on the watch.

Diese Aufgabe wird durch eine elektronisch-akustische Signaleinrichtung für Uhren gelöst» welche durch die Kombi* nation folgender Merkmale gekennzeichnet ist:This task is solved by an electronic-acoustic signaling device for watches »which by the combination * nation is characterized by the following features:

a) ein Permanentmagnet ist auf einer die Signalein« richtung in Schwingungen versetzenden Blattfeder angeordnet»a) A permanent magnet is on a leaf spring which sets the signal device in vibration arranged »

b) der Permanentmagnet steht in Wirkverbindung mitb) the permanent magnet is in operative connection with

je einer» auf einem Eisenkern angeordneten Arbeitsund HUckkopplungsspule einer elektronischen Schal» tung»one »working and feedback coil arranged on an iron core of an electronic switch» tung »

c) die Windungezahlen, die Drahtquerschnitte und die gegenseitige Anordnung der Spulen auf dem Eisen« kern sind so aufeinander abgestimmt» dass in der Arbeitsspule Oszillationen oder Sperrschwingungenc) the number of turns, the wire cross-sections and the mutual arrangement of the coils on the iron « cores are matched to one another »so that oscillations or blocking vibrations in the work coil auftreten, deren Frequenz im Bereich der Frequenzoccur whose frequency is in the range of frequency

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Joachim RelohJoachim Reloh

des Blattfederschwingers liegt oder wenigstens an= nähernd ein ganzzahliges Vielfaches derselben ist, und dass die jeweils beim Abschalten des Oszilla= tors auftretenden Spannungsspitzen mehrfacher Höhe der Antriebsspannung zur Ummagnetisierung des Eisen« kerns ausnutzbar sind und eine zusätzliche, antrei« bende Kraft auf den Permanentmagneten ausüben_o of the leaf spring oscillator is or at least approximates an integer multiple thereof, and that the voltage peaks of several magnitudes of the drive voltage that occur when the oscillator is switched off can be used to remagnetize the iron core and exert an additional driving force on the permanent magnet _O

Die erfindungsgemässe Signaleinrichtung erfordert keine höheren Herstellungskosten als ein mechanischer Summer und benötigt nur wenig Raum, so dass ihr Einbau in alle Arten von Weckern, auch Reiseweckern, möglich ist; sie kann auch mit Wechselstrom betrieben werden_o Ihre Montage erfordert keinerlei Justierarbeit, wie sie bei mechanischen Summern erforderlich ist. Schliesslich beträgt ihr Stromverbrauch nur maximal 10 mA (gegenüber mehreren hundert mA bei Kontaktsummern) trotz Erreichung einer Lautstärke, wie sie sonst nur von Summern bei einem Vielfachen des Stromverbrauches erzielbar ist«The signaling device according to the invention does not require any higher manufacturing costs than a mechanical buzzer and requires little space, so that it can be installed in all types of alarm clocks, including travel alarm clocks; it can also be operated with alternating current _o Its assembly does not require any adjustment work, as is required with mechanical buzzers. After all, their power consumption is only a maximum of 10 mA (compared to several hundred mA for contact numbers) despite reaching a volume that can otherwise only be achieved by buzzers at a multiple of the power consumption «

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnungο In der letzteren zeigen:Further details and advantages of the invention emerge from the following description in conjunction with FIG the drawing ο In the latter show:

Figo 1 ein Ausführungsbeispiel der als Summer ausge= bildeten elektronisch-akustischen Signalein= . richtung undFigo 1 shows an embodiment of the out = buzzer formed electronic-acoustic signals in =. direction and

Fig. 2 bis 8 verschiedene Schaltungsmöglichkeiten der Signaleinrichtung.Fig. 2 to 8 different circuit options of the signaling device.

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Joachim ReichJoachim Reich

Bei dem in Figo 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der elektronisch-akustischen Signaleinrichtung ist ein Permanente mp.gnet 1 auf einer Blattfeder 2 angeordnet, die an einem enge= spritzten Noppen 3 eines Kunststoff gehäuses 4 befestigt istο Der Permanentmagnet 1 steht in Wirkverbindung mit je einer Arbeitsspule 5 und einer RUekkopplungsspule 6, die auf einem Bisenkern 7 angeordnet sind«, Die Arbeitsspule 5 und die Rück«= kopplungsspule 6 gehören einer elektronischen Schaltung an» die ausserdem einen (Transistor (Ge-Trensistor) 8, einen Wider« stand 9 und einen Kondensator 10 umfasst„ Die Bauteile dieser elektronischen Schaltung sind Über einer gedruckten Schaltung 11 angebracht, die eine abnehmbare Wand des Gehäuses 4 dar= stellt ο An der gegenüberliegenden Wand besitzt das Gehäuse 4 im iiereich des Permanentmagneten 1 einen angespritzten Noppen 12» an dem die in Schwingungen versetzte Blattfeder 2 an= sch&gt und dadurch einen Summerton erzeugte Die Windungezahlen» die Drahtquerschnitte und die gegenseitige Anordnung der Spu* len 5, 6 auf dem Bisenkern 7 sind so aufeinander abgestimmt, dass in der Arbeitsspule 5 Oszillationen oder Sperrschwin» gungen auftreten» deren Frequenz im Bereich der Frequenz des Blattfederschwingers 1, 2 liegt oder wenigstens annähernd ein ganzzahliges Vielfaches derselben ist» und dass die jeweils beim Abschalten des Oszillators auftretenden Spannungsspitzen mehrfacher Höhe der Antriebsspannung zur Ummagnetisierung des Eisenkerns 7 ausnutzbar sind und eine zusätzliche» antreibende Kraft auf den Permanentmagneten 1 ausüben„In the embodiment of the electronic-acoustic signaling device shown in FIG. 1, it is permanent mp.gnet 1 arranged on a leaf spring 2, which at a close = molded knobs 3 of a plastic housing 4 is attached o The permanent magnet 1 is in operative connection with a work coil 5 and a feedback coil 6, which are on a Bisenkern 7 are arranged «, the work coil 5 and the return« = coupling coil 6 belong to an electronic circuit "which also has a (transistor (Ge-Trensistor) 8, a resistor" stand 9 and a capacitor 10 includes “The components of this electronic circuit are mounted over a printed circuit 11, which is a removable wall of the housing 4 = represents ο On the opposite wall, the housing 4 has a molded-on knob in the area of the permanent magnet 1 12 »at which the leaf spring 2, which was set in vibration, an = sch & gt and thereby generated a buzzer sound. The number of windings» the wire cross-sections and the mutual arrangement of the coils 5, 6 on the biscuit core 7 are coordinated so that that in the work coil 5 oscillations or blocking speed » Generations occur »whose frequency is in the range of the frequency of the leaf spring oscillator 1, 2 or at least approximately is an integer multiple of the same »and that the voltage peaks that occur when the oscillator is switched off multiple levels of drive voltage for magnetization reversal of the iron core 7 can be used and exert an additional "driving force on the permanent magnet 1"

In den Figuren 2 bis 8 sind verschiedene Möglichkeiten der elektronischen Schaltung dargestellt» wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind; da diese Schale tungsanordnungen dem Fachmann geläufig sind, erübrigt sich ifrj -Q rmhere Be sehreibung,.In the figures 2 to 8 different possibilities of the electronic circuit are shown »whereby the same parts are provided with the same reference numerals; Since these shell arrangements are familiar to the person skilled in the art, there is no need for a description.

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Joachim ReichJoachim Reich

Bei dem beschriebenen und dargestellten Ausführungs» beispiel ist die elektronisch-akustische Signaleinrichtung als Summer ausgebildet. Sie kann jedoch ebenso ale Glocke ausgebildet sein» wobei der Blattfederschwinger einen Klöp» pel aufweist, der an eine Glockenschale anschlägt; Vorzuges weise befindet sich die elektronische Schaltung mit dem Eisenkern im Inneren der Glockenschale, so dass die letztere eine Art Schutzgehäuse bildet«In the described and illustrated embodiment » For example, the electronic-acoustic signaling device is designed as a buzzer. However, it can also be used as a bell be designed »whereby the leaf spring oscillator has a clap» has pel that strikes a bell cup; Preference wisely, the electronic circuit with the iron core is located inside the bell shell, so that the latter forms a kind of protective housing "

Sie elektroniech-akuBtieche Signaleinrichtung kann statt eines Ge-Transistore ein anderes Halbleiterbauelement ähnlichen Aufbaues bzw. ahnlicher Wirkung enthalten.You can electronic-akuBtieche signaling device a different semiconductor component instead of a Ge transistor similar structure or similar effect.

Die Signaleinrichtung springt beim Einschalten durch das Uhrwerk sofort an» was bei mechanischen Summern und Läute» werken des hohen Stromstossee erhebliche Schwierigkeiten be* reitet, weil bei noch nicht voll aufliegendem Kontakt ein Uebergangswideretand den vollen Stromfluse behindert· Das Anspringen der Signaleinrichtung erfolgt bei jeder Batterie» spannung einwandfrei» weil eine hochtransformierte Spannung wirksam ist, während mechanische Summer oder Läutewerke nur selten einwandfrei anspringen, indem nur die jeweilige Bat» teriespennung anliegt und der Strom vom Obm'sehen Wideretand der Spule abhängt.The signaling device starts immediately when the clockwork is switched on »what about mechanical buzzers and chimes» works of the high current surge cause considerable difficulties rides, because if the contact is not yet fully on, a transition resistance hinders the full flow of current The signaling device starts up with every battery voltage »faultless» because it is a stepped-up voltage is effective, while mechanical buzzers or bells rarely go off properly by only pressing the relevant bat » The electricity supply is applied and the electricity from the Obm'sehen is resisted depends on the coil.

Schliesslioh ist die Signaleinrichtung vollkommen lage« unabhängig (selbst wenn sie als Glocke ausgebildet ist) - im Gegensatz zu mechanischen Läutewerken, die ausschliesslich in der justierten Lage arbeiten.Finally, the signaling device is perfectly located « independent (even if it is designed as a bell) - in contrast to mechanical bells that are exclusively in the adjusted position.

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Claims (1)

Joachim ReichJoachim Reich - 7 -Patentansprüche:- 7 -patent claims: 1«. Elektronisch-akustische Signaleinrichtung für uhren, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:1". Electronic-acoustic signaling device for watches, characterized by the combination of the following features: a) ein Permanentmagnet (1) ist auf einer die Signal» einrichtung in Schwingungen versetzenden Blatt« feder (2) angeordnet»a) a permanent magnet (1) is on a sheet that sets the signal »device in vibration« spring (2) arranged » b) der Permanentmagnet (1) steht in Wirkverbindune mit je einer« auf einem Eisenkern (7) angeord» neten Arbeite« und Rttckkopplungsspule (5, 6) einer elektronischen Schaltung»b) the permanent magnet (1) is in active connection each with a "work" arranged on an iron core (7) and a feedback coil (5, 6) an electronic circuit » c) die Windungszahlen» die ^rahtquerschnitte und die gegenseitige Anordnung der Spulen (5, 6) auf dem Eisenkern (7) sind so aufeinander abgestimmt, dass in der Arbeitsspule (5) Oszillationen oder Sperrschwingungen auftreten, deren Frequenz im Bereich der Frequenz des Blattfederschwingerec) the number of turns, the wire cross-sections and the mutual arrangement of the coils (5, 6) on the iron core (7) are coordinated so that that in the work coil (5) oscillations or Blocking oscillations occur, the frequency of which is in the range of the frequency of the leaf spring oscillator (1, 2) liegt oder wenigstens annähernd ein ganz« zahliges Vielfaches derselben ist» und dass die jeweils beim Abschalten des Oszillators auftretenden Spannungsspitzen mehrfacher Höhe der Antriebsspan» nung zur Ummagnetisierung des Eisenkerne (7) aus« nutzbar sind und eine zusätzliche» antreibende Kraft auf den Permanentmagneten (1) ausüben.(1, 2) lies or at least approximately is a whole “multiple multiple thereof” and that the when switching off the oscillator, voltage peaks of several magnitudes of the drive voltage » tion for reversing the magnetization of the iron core (7) from «can be used and an additional» driving force Apply force to the permanent magnet (1). 2« Elektronisch-akustische Signaleinrichtung nach An* spruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass sie als Summer ausge* bildet ist und ein einseitig offenes Gehäuse (4) umfasst, dessen Oeffnimg durch eine abnehmbare V/and (11) geschlossen ist«2 «Electronic-acoustic signaling device after An * Claim 1, characterized in that »it is designed as a buzzer * forms and comprises a housing (4) open on one side, the opening of which is closed by a removable V / and (11) « 20 9 882/102820 9 882/1028 Joachim ReichJoachim Reich 3ο Elektronisch-akustische Signaleinrichtung nach An» spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisenkern (7) mit den Spulen (5* 6) und den übrigen Bauteilen (8 his 10) über einer gedruckten Schaltung angebracht sind» welche die abnehmbare Wand (11) des aus Kunststoff bestehenden Gehäuses (4) darstellt, und dass die Blattfeder (2) an einem angespritzten Noppen (3) einer anderen Gehäusewand befestigt ist und am Gehäuse (4) anschlägt₀ 3ο Electronic-acoustic signaling device according to claim 2, characterized in that the iron core (7) with the coils (5 * 6) and the other components (8 to 10) are attached over a printed circuit which supports the removable wall (11 ) of the plastic housing (4), and that the leaf spring (2) is attached to a molded-on knob (3) on another housing wall and strikes against the housing (4) ₀ 4ο Elektronisch-akustische Signaleinrichtung nach An« spruch 1, dadurch gekennzeichnet_p dass sie als Glocke aus= gebildet isto4ο Electronic-acoustic signal device according to 'claim 1., characterized in that they are formed as _p bell = isto 5ο Elektronisch-akustische Signaleinrichtung nach An= spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die elektronische Schaltung mit dem Eisenkern und dem Blattfederschwin= ger im Inneren einer Glockenschale befindete5ο Electronic-acoustic signaling device after An = Claim 4, characterized in that the electronic Circuit with the iron core and the leaf spring rate = ger located inside a bell bowl 6ο Elektronisch-akustische Signaleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die elek= tromische Schaltung als eine mit einem Ge-Transistor bestückte Oszillator» oder Sperrechwingerschaltung ausgebildet ist ο6ο Electronic-acoustic signaling device after a of claims 1 to 5 »characterized in that the electrical circuit as one equipped with a Ge transistor Oscillator »or locking ring circuit is designed ο 7ο Elektronisch-akustische Signaleinrichtung nach An« spruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung statt eines Ge-Sransistors einen Si-Sransistor oder ein anderes Halbleiterbauelement ähnlichen Aufbaues bzw« ähnlicher Wirkung enthält_o 7. Electronic-acoustic signaling device according to claim 6, characterized in that the electronic circuit contains, instead of a Ge transistor, a Si transistor or another semiconductor component with a similar structure or similar effect _{or the like} 209882/1028209882/1028 Le e rs eLe e rs e iteite