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BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft einen Schlüsselanhänger mit einem
akustischen und/oder optischen Signale abstrahlenden batteriebetriebenen Signalgeber.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 740 910 ist ein Schlüsselanhänger
bekannt, in welchem ein akustische und/ oder optische Signale abstrahlender batteriebetriebener
Signalgeber zusammen mit der zugehörigen Batterie vorgesehen ist. Dieser Signalgeber
wird durch einen Schalter, beispielsweise einen mechanischen oder elektromagnetischen
Schalter, betätigt, der in einem überschub des Schlüssels, bei dem es sich um einen
an dem Schlüsselanhänger angebrachten Zündschlüssel eines Kraftfahrzeugs handelt,
vorgesehen ist. Dieser Schalter wird durch ein am Zündschloß vorgesehenes Betätigungsorgan
derart betätigt, daß er akustische und/oder optische Signale immer dann abgibt,
solange der Zündschlüssel in der Halt-Stellung" des Zündschlosses ist, damit sich
der Fahrer nicht durch Steckenlassen des Zündschlüssels selbst aussperrt und das
Mitführen eines Reserveschlüssels überflüssig wird. Dieser Schlüsselanhänger mit
zugehörigem Schalter ist jedoch nur für den vorgenannten speziellen Zweck geeignet,
nicht jedoch als Schlüsselanhänger für beliebige Schlüssel, und er gestattet es
nicht, beliebige Schlüssel wieder aufzufinden, wenn man sie weggelegt hat und nicht
mehr weiß, wo sie hingelegt worden sind.
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Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 504 339 ein Schlüssel
mit ein- oder angebautem akustische und/oder optische Signale abstrahlenden batteriebetriebenen
Signalgeber bekannt, bei welchem der von Hand ein- und ausschalt-
bare
Signalgeber immer dann unaufhörlich optische und/oder akustische Signale abgibt,
wenn der Schlüssel nicht in ein passendes Einstecketui gesteckt worden ist, welches
so ausgebildet worden ist, daß es den Schalter für den Signalgeber in die Aus-Stellung
bringt. Ein derart ausgerüsteter Schlüssel hat jedoch den Nachteil, daß die Batterie
sehr schnell erschöpft wird und/oder der Signalgeber, um ein schnelles Erschöpfen
der Batterie zu vermeiden, gerade dann von Hand ausgeschaltet ist, wenn er eigentlich
zum Wiederfinden des Schlüssel gebraucht wird.
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Schließlich ist aus der deutschen Patentschrift 2 643 912 eine Schaltungsanordnung
zum Auslösen von Schaltvorgängen beim Empfang von durch mehr als zweimaliges Händeklatschen
erzeugten akustischen Signalen mit einem akustisch/elektrischen Wandler, dem ein
Selektivverstärker nachgeschaltet ist, und einem Zähler, der nur beim Empfang einer
bestimmten Anzahl von Signalen innerhalb einer bestimmten Zeitspanne den Schaltvorgang
auslöst, bekannt, die besonders unempfindlich gegen unerwünschte Störgeräusche ist.
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Würde man eine solche Schaltungsanordnung, obwohl das in der vorgenannten
deutschen Patentschrift nicht beschrieben oder erwähnt ist, dazu benutzten, einen
akustische und/ oder optische Signale abstrahlenden batteriebetriebenen Signalgeber
eines Schlüsselanhängers durch mehrmaliges Händeklatschen dazu zu bringen, seine
akustischen und/oder optischen Signale abzustrahlen, dann ließe sich zwar der Stromverbrauch
des Signalgebers vermindern, da er seine Signale nicht ununterbrochen abzugeben
braucht, jedoch käme es immer noch zu einer verhältnismäßig schnellen Erschöpfung
der Batterie, weil eine solche Schaltungsanordnung einen nicht unbeträchtlichen
Ruhestrombedarf hat.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher insbesondere, einen Schlüsselanhänger
mit einem akustische und/oder optische Signale abstrahlenden batteriebetriebenen
Signalgeber zur
Verfügung zu stellen, bei dem der Stromverbrauch
auf ein solches Minimum begrenzt ist, daß die Batterie des Signalgebers über lange
Zeit hinweg nicht erneuert zu werden braucht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Signalgeber
mit seiner Batterie über einen lageabhängigen Schalter verbunden ist, welcher einen
stückigen Körper aufweist, der zumindest eine elektrisch leitende Oberfläche besitzt
und zwischen zwei Schaltkontakten, die Fangöffnungen für den stückigen Körper haben
und diesen käfigartig aufnehmen, mit Spiel angeordnet ist, so daß er je nach Lage
des Schalters an beiden Schaltkontakten anlieqt oder nur auf einem der beiden Schaltkontakte
auf liegt und sich im Abstand von dem anderen Eine solche Ausbildung des Schlüsselanhängers
ermöglicht es, den Signalgeber immer nur dann mittels des lageabhängigen Schalters
an seine Batterie anzuschalten, wenn der Schlüsselanhänger mit dem zugehörigen Schlüssel
irgendwo auf einer flachen Oberfläche liegt, dagegen den Signalgeber von seiner
Batterie abzuschalten, wenn der Schlüsselanhänger sich in einer hängenden Lage befindet,
was beispielsweise dann der Fall ist, wenn der zugehörige Schlüssel im Schlüsselloch
steckt oder an einem Schlüsselhaken aufgehängt ist. Auf diese Weise ist der Ruhestrombedarf
des erfindungsgemäßen Schlüsselanhängers im hängenden Zustand auf Null reduziert,
so daß die Batterie über lange Zeiträume hinweg ausreichende Leistung abgibt und
nicht ausgewechselt zu werden braucht.
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Eine besonders einfache und funktionssichere Ausführungsform des lageabhängigen
Schalters ergibt sich dann, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der stückige
Körper eine Kugel ist und die Fangöffnungen kreisförmige Öffnungen oder Ausnehmungen
sind, deren Durchmesser etwas kleiner als
der Durchmesser der Kugel
ist. Hierbei können die Schaltkontakte flache, insbesondere ebene, Platten sein,
die parallel zueinander in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner als der Durchmesser
der Kugel ist.
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Eine solche Ausbildung des lageabhängigen Schalters hat unter anderem
den Vorteil, daß sich die Kugel beliebig drehen kann, ohne daß es zu einem Verkanten,
Festsitzen o. dgl. der Kugel kommen kann. Außerdem sind Metallkugeln, insbesondere
Stahlkugeln verfügbar, die infolge ihrer Schwere einen guten Kontaktdruck gewährleisten
und infolge ihrer polierten Oberfläche einen ausgezeichneten Berührungskontakt garantieren.
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Die Erfindung ist jedoch trotz der besonderen Vorteile eines mit einer
Kugel als stückigen Körper versehenen lageabhängigen Schalters keineswegs auf einen
solchen lageabhängigen Schalter beschränkt, sondern es sind die verschiedensten
stückigen Körper verwendbar: So kann der lageabhängige Schalter auch so ausgebildet
sein, daß der stückige Körper ein Rotationsellipsoid ist und die Fangöffnungen elliptische
Öffnungen oder Ausnehmungen sind, deren Ellipsenachsen kleiner als die entsprechenden
Ellipsenachsen der größten Querschnittsellipse des Rotationsellipsoids sind, oder
die Öffnungen oder Ausnehmungen können kreisförmig sein, wobei deren Durchmesser
kleiner als der größte Querschnittskreis des Rotationsellipsoids sind. In diesem
Falle sind die Schaltkontakte vorzugsweise flache, insbesondere ebene,Platten, die
parallel zueinander in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner als die kleine
bzw. große Ellipsenachse der größten Querschnittsellipse ist.
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Schließlich sei noch erwähnt, daß nach einer noch anderen Ausführungsform
der Erfindung der stückige Körper ein Würfel, insbesondere ein kubischer Würfel,
sein kann, und daß hierbei die Fangöffnungen rechteckige oder quadratische Öffnungen
oder Ausnehmungen in parallelen plattenförmigen Schaltkontakten sein können.
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Es sei jedoch nochmals darauf hingewiesen, daß der lageabhängige Kugelschalter
wegen seiner besonderen herstellungs-und funktionsmäßigen Vorteile eine ganz besonders
bevorzugte Ausführungsform des in dem erfindungsgemäßen Schlüsselanhängers vorgesehenen
lageabhängigen Schalters ist.
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Die Schaltung des akustische und/oder optische Signale abstrahlenden
batteriebetriebenen Signalgebers ist bevorzugt derart, daß die Abgabe der akustischen
und/oder optischen Signale durch Empfang von akustischen Signalen, beispielsweise
durch mehrmaliges Händeklatschen,ausgelöst wird, wenn der Signalgeber mittels des
lage abhängigen Schalters an seine Batterie angeschlossen ist.
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In dieser Hinsicht zeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung dadurch aus, daß der über den lageabhängigen Schalter an die Batterie
angeschlossene Signalgeber ein elektronischer Signalgeber ist, der in Hintereinanderschaltung
einen Schallempfänger, einen Niederfrequenzverstärker mit Hochpaßfilter, einen Gleichrichter,
einen Integrator, einen Treppengenerator, eine Tonerzeugungsstufe und einen Schallsender
umfaßt. Eine solche Ausführungsform des Signalgebers ermöglicht es, wie gewünscht,
durch mehrmaliges Händeklatschen optische oder akustische Signale auszulösen, so
daß infolgedessen der Schlüsselbesitzer in dem Raum oder in den Räumen, in dem bzw.
in denen er nach seiner Vermutung den Schlüsselbund, der mit einem erfindungsgemäßen
Schlüsselanhänger versehen ist, liegenge-
lassen hat, nur mehrmals
in die Hände zu klatschen braucht, um den Schlüssel oder Schlüsselbund wiederzufinden.
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Vorzugsweise ist hierbei der Schlüsselanhänger so ausgebildet, daß
der Schallempfänger und -sender derselbe abwechselnd als Schallempfänger und -sender
betriebene elektroakustische Wandler ist, insbesondere ein piezoelektroakustischer
Wandler. Auf diese Weise wird nur ein einziger elektroakustischer Wandler benötigt.
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Schließlich kann der Treppengenerator in Aufeinanderfolge einen Schwellwertschalter,
einen Hochpaß und einen Integrator umfassen, und die Tonerzeugungsstufe kann außer
einem Tongenerator ein diesem nachgeschaltetes Tristate-Gatter umfassen.
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Zum sicheren Ausschalten des lageabhängigen Schalters im hängenden
Zustand des Schlüsselanhängers nach der Erfindung und zum sicheren Einschalten des
lageabhängigen Schalters in dem Zustand, in welchem der erfindungsgemäße Schlüsselanhänger
auf einer flachen Unterlage, wie beispielsweise einem Tisch, dem Fußboden o. dgl.
liegt, kann der Schlüsselanhänger in Weiterbildung der Erfindung so ausgebildet
sein, daß der lageabhängige Schalter zusammen mit dem Signalgeber einschließlich
Batterie in einem flachen und länglichen Gehäuse, insbesondere in einem quaderförmigen
oder elliptisch-scheibenförmigen Gehäuse, derart anqeordnet ist, daß seiner Schließstellung
das Aufliegen des Gehäuses mit einer seiner größten flachen Seiten auf einer flachen
Unterlage entspricht, und daß seiner Öffnungsstellung das Hängen des Gehäuses an
einem Bügel entspricht, der an einem der beiden Längsenden des Gehäuses vorgesehen
ist.
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Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schlüsselanhängers
zeichnet sich dadurch aus, daß der lageabhängige Schalter zusammen mit dem Signalgeber
einschließlich Batterie in einem kugelförmigen Gehäuse derart angeordnet ist, daß
der Schwerpunkt des Schlüsselanhängers merklich außerhalb des Kugelmittelpunkts
des Gehäuses liegt und der lageabhängige Schalter in der stabilen Lage des Gehäuses
auf einer flachen Unterlage eingeschaltet ist, wobei der öffnungsstelluny des lageabhängigen
Schalters ein Hängen des Gehäuses an einem Bügel entspricht, der an demjenigen halbkugelförmigen
Bereich des Gehäuses vorgesehen ist, in dem sich der Schwerpunkt des Schlüsselanhängers
befindet.
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Auch in diesem Falle wird automatisch und sicher der lageabhängige
Schalter so betätigt, daß er die Batterie des Signalgebers in der gewünschten Weise
beim Liegen des Schlüsselanhängers auf einer flachen Unterlage an den Signalgeber
anschaltet, dagegen die Batterie beim Hängen des Schlüsselanhängers vom Signalgeber
trennt.
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Die Erfindung sei nunmehr anhand einiger in den Figuren 1 bis 8 der
Zeichnung dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert;
es zeigen: Fig. 1 ein allgemeines Blockschaltbild einer grundsätzlichen Ausführungsform
eines Schlüsselanhängers nach der Erfindung; Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau einer
besonders bevorzugten Ausführungsform eines lageabhängigen Schalters, wie er in
einem Schlüsselanhänger nach der Erfindung vorgesehen sein kann, und zwar in perspektivischer
Darstellung; Fig. 3 eine Ansicht des laqeabhängigen Schalters nach Fig. 2 von oben,
die gleichzeitig auch eine Ansicht des lageabhängigen Schalters von der Seite ist;
Fig.
4 eine Aufsicht auf eine Flachseite eines mit einem Bügel versehenen flachen, länglichen
Gehäuses gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines Schlüsselanhängers nach der
Erfindung; Fig. 5 eine Seitenaufsicht auf das Gehäuse der Fig. 5, in dem Zustand,
in dem dieses auf einer flachen Unterlage, beispielsweise einem Tisch, liegt; Fig.
6 eine Aufsicht auf die dem Bügel abgewandte Stirnseite des Gehäuses nach den Fig.
4 und 5; Fig. 7 ein Blockschaltbild eines akustische Signale abstrahlenden batteriebetriebenen
Signalgebers gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schlüsselabhängers; und Fig. 8 das Schaltbild einer in nähere Einzelheiten gehenden
Ausführungsform des in Fig. 7 dargestellten Signalgebers; und Fig. 9 eine perspektivische
Ansicht eines elliptischscheibenförmigen Gehäuses.
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Es sei zunächst auf die Figur 1 Bezug genommen, wonach der darin dargestellten,
insgesamt mit 1 bezeichnete Schlüsselanhänger einen Signalgeber 2 aufweist, welcher
eine elektronische Schaltung 3 und einen elektroakustischen Wandler 4 umfaßt, über
den Schallsignale empfangen werden, wie sie beispielsweise durch mehrmaliges Händeklatschen
erzeugt werden, und über den akustische Signale in Ansprechung hierauf abgegeben
werden. Der Signalgeber 1 ist mit seiner Batterie 5 über einen lageabhängigen Schalter
6 verbunden.
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Dieser lageabhängige Schalter 6, der in einer bevorzugten Ausführungsform
in den Figuren 2 und 3 im Prinzip dargestellt ist, umfaßt einen stückigen Körper
7 in Form einer Kugel. Diese Kugel besitzt zumindest eine elektrisch
leitende
Oberfläche, vorzugsweise besteht sie ganz aus elektrisch leitfähigem Material. Die
Kugel 7 ist zwischen zwei Schaltkontakten 8 und 9 angeordnet, die ebenfalls zumindest
elektrisch leitende Oberflächen haben, vorzugsweise völlig aus elektrisch leitfähigem
Material, wie beispielsweise Metallblechen, bestehen. Diese Schaltkontakte sind
die beiden Anschlußpole des lageabhängigen Schalters, wobei der eine Schaltkontakt
8 über eine Anschlußleitung 10 mit dem einen Pol der Batterie 5 und der andere Schaltkontakt
9 über eine andere Anschlußleitung 11 mit der elektronischen Schaltung 3 verbunden
ist (siehe Figur 1).
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Die beiden plattenförmigen Schaltkontakte 8 und 9 haben Fangöffnungen
12 bzw. 13 (siehe Figur 2) für die Kugel 7 und nehmen die Kugel 7 käfigartig mit
Spiel auf. Dies wird dadurch erreicht, daß die Fangöffnungen 12 und 13 kreisförmig
sind und ihr Durchmesser etwas kleiner als der Durchmesser der Kugel 7 ist. Der
Abstand der vorzugsweise parallel zueinander, angeordneten Schaltkontakte 8 und
9 ist geringer als der Durchmesser der Kugel 7, jedoch so groß, daß sich die Kugel
7 noch bewegen kann.
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Die Wirkungsweise eines derartigen lageabhängigen Schalters 6 ist
wie folgt: Ist der lageabhängige Schalter nahe der der z-Achse ausgerichtet, d.
h. befinden sich die Schaltkontakte 8 und 9 in der horizontalen oder etwa horizontalen
Lage, dann fängt sich die Kugel in der Fangöffnung 12 oder 13, je nachdem welcher
der beiden Schaltkontakte 8, 9 unten-und welcher oben liegt, so daß also die Kugel
7 auf dem Umfangsrand von einer der beiden Fangöffnungen 12 und 13 liegt, während
sie wegen ihres Spiels einen Abstand von dem Umfangsrand der anderen der beiden
Fangöffnungen und damit von dem
Schaltkontakt, der diese letztere
Fangöffnung aufweist, besitzt. Damit ist der Stromfluß durch den lageabhängigen
Schalter unterbrochen. Wird der lageabhängige Schalter 6 aus dieser Ausrichtung
heraus verdreht, so daß die Schaltkontakte 8 und 9 mehr oder weniger senkrecht stehen,
also der lageabhängige Schalter in die x- oder y-Achse oder eine Kombination hiervon
ausgerichtet wird, dann kippt die Kugel 7 in eine solche Lage, daß sie die Schaltkontakte
8 und 9 beide berührt. Auf diese Weise ist der lageabhängige Schalter geschlossen,
so daß ein Stromfluß durch den lageabhängigen Schalter 6 erfolgt. Eine Rotation
des lageabhängigen Schalters 6 um die z-Achse ändert nichts an dem beschriebenen
Verhalten. Eine beispielsweise Stellung des lageabhängigen Schalters 6, in welcher
er geschlossen ist, also die Kugel 7 die beiden Schaltkontakte 8 und 9 elektrisch
miteinander verbindet, ist in Figur 3 dargestellt.
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Ein solcher lageabhängiger Schalter 6 öffnet den Stromkreis, in dem
sich die elektronische Schaltung 3 und die Batterie 5 befindet (siehe Figur 1) nur
dann, wenn er ganz oder überwiegend zu einer bestimmten Achse, in der Zeichnung
zur z-Achse, ausgerichtet ist, d. h. wenn die Schaltkontakte 8 und 9 horizontal
oder in einem spitzen Winkel zur Horizontalebene ausgerichtet sind. Dabei spielt
es keine Rolle, ob der lageabhängige Schalter hierbei um 1800 gedreht ist (negative
z-Achse) bzw. ob der Schaltkontakt 8 auf einem höheren Niveau als der Schaltkontakt
9 liegt, oder umgekehrt. Eine Ausrichtung des lageabhängigen Schalters nach einer
anderen Achse des eingezeichneten dreidimensionalen Koordinatensystems aus der x-Achse,
der y-Achse und der z-Achse führt zum Schließen des lageabhängigen Schalters 6,
d. h. also eine Ausrichtung, in welcher die plattenförmigen Schaltkontakte 8 und
9 senkrecht oder in einem spitzen Winkel zur Senkrechten ausgegerichtet sind.
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Es sei nun auf die Figuren 4, 5 und 6 Bezug genommen, in denen ein
Schlüsselanhänger 1 zusammen mit einer bevorzugten Ausführungsform eines Gehäuses
14 und eines daran angebrachten Bügels 15 gezeigt ist: In dem Gehäuse 14 ist der
lageabhängige Schalter 6 zusammen mit dem Signalgeber 2 einschließlich Batterie
5 untergebracht. Das Gehäuse 14 hat eine flache und längliche quaderförmige Gestalt
und umfaßt, wie die Figuren 4 bis 6 deutlich zeigen, eine untere Gehäuseschale 14a
und eine obere Gehäuseschale 14b, die durch eine in Figur 6 angedeutete Rastverbindung
16 an dem einen Längsende miteinander verbindbar und voneinander lösbar sind, während
sie am anderen Längsende in irgendeiner geeigneten Scharnier-oder Formschlußverbindung
oder einer sonstigen Verbindung miteinander verbunden sind, so daß also die obere
Gehäuseschale 14b hochgeklappt und die Batterie ausgewechselt werden kann.
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Außerdem besitzt das Gehäuse spaltförmige Öffnungen, die innen im
Gehäuse vorzugsweise mit einem schalldurchlässigen Textilmaterial abgedeckt sind
und hinter denen sich der elektroakustische Wandler 4 befindet.
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Der lageabhängige Schalter 6 ist in dem Gehäuse 14 derart angeordnet,
daß seiner Schließstellung das Aufliegen des Gehäuses 14 mit einer seiner größten
flachen Seiten 18a oder 18b auf einer flachen Unterlage 19 entspricht. Diese Stellung
des Gehäuses 14 ist in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Die flache Unterlage 19
kann beispielsweise eine Tischplatte, der Fußboden eines Zimmers o. dgl. sein.
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Der Öffnungsstellung des in Gehäuse 14 befindlichen lageabhängigen
Schalters 6 hingegen entspricht ein Hängen dieses Gehäuses 14 an dem Bügel 15, der
an dem einen der beiden Längsenden des Gehäuses 14 vorgesehen ist.
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Dieser Bügel 15 kann beispielsweise in einen Schlüsselring eingefügt
oder vorzugsweise selbst der Schlüsselring sein, an dem sich ein oder mehrere Schlüssel
befinden.
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Weist der in den Figuren 4 bis 6 gezeigte Schlüsselanhänger einen
lageabhängigen Schalter 6 der Ausführungsform auf, wie er in den Figuren 2 und 3
dargestellt ist, dann sind also die plattenförmigen Schaltkontakte 8 und 9 vorzugsweise
so angeordnet, daß ihre Plattenebene senkrecht zur Ebene der flachen Seiten 18a
und 18b sowie senkrecht zur Ebene der Längsseiten 20a und 20b bzw. parallel zu der
Ebene der dem Bügel 15 entgegengesetzten Stirnseite 21 (siehe Figur 4) verlaufen.
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Es sei nun anhand der Figuren 7 und 8 eine bevorzugte Ausführungsform
des akustischen Signalsgebers 2 näher erläutert. Die elektronische Schaltung 3 dieses
über den lageabhängigen Schalter 6 an die Batterie 5 angeschlossenen Signalgebers
umfaßt in Hintereinanderschaltung eine Niederfrequenzverstärkungs- und Filterschaltunq
22, eine Niederfrequenzsignalaufbereitungsschaltung 23, einen Treppengenerator 24
und eine Tonerzeugungsschaltung 25, wobei der Eingang der Niederfrequenzverstärker-
und Filterschaltung 22 und der Ausgang der Tonerzeugungsschaltung 25 mit dem elektroakustischen
Wandler 4, der vorlieqend ein piezoelektrischer Wandler ist, verbunden sind.
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Die Niederfrequenzverstärker- und Filterschaltungumfaßt im einzelnen
einen Hochpaß 26 und einen NiederfrequenzverstarKer 27; die dieser nachgeschaltete
Niederfrequenzsignalaufbereitungsschaltung 23 umfaßt inlIintereinanderschaltung
einen Gleichrichter 28 und einen Integrator 29; der Treppengenerator 24 umfaßt in
Hintereinanderschaltung einen Schwellwertschalter 30, einen Hochpaß 31 und einen
Integrator 32; und die Tonerzeugungsschaltung umfaßt in Hintereinanderschaltung
einen Tongenerator 33, vorliegend einen Recht-
eckwellengenerator,
sowie ein Tristate-Gatter 34 bzw. ein Dreizustands-Gatter 34.
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Es seien nun noch der Aufbau und die Funktionsweise einer in Figur
8 dargestellten Ausführungsform der elektronischen Schaltung 3 erläutert, welche
in Figur 7 im Blockschaltbild gezeigt ist.
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(a) Die Niederfrequenzverstärker- und Filterschaltung 22: Über den
in Form einer Piezoscheibe ausgeführten elektroakustischen Wandler 4 werden akustische
Signale, die beispielsweise durch mehrmaliges Händeklatschen erzeugt werden, aufgenommen
und über den Kondensator C2 einem zweistufigen Niederfrequenzvorverstärker zugeführt,
welcher Transistoren T1 und T2 in entsprechender Schaltung und Kopplung umfaßt,
wie durch die Widerstände R1 bis R6 und die Kopplungskondensatoren C2, C3 und C4
veranschaulicht ist.Bei der relativ geringen Empfindlichkeit ist eine Verstärkung
von ca. 1000 erforderlich. Kopplungskondensatoren C3, C4 und C5 dienen gleichzeitig
als Hochpaß.
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Entscheidend im vorliegenden Anwendungsfall sind weniger Grenzfrequenz,
Linearität und Störabstand, sondern mehr geringer Stromverbrauch und übersteuerungsfestigkeit.
Letzteres wegen der Forderung, daß auch bei starkem niederfrequenten Störgeräuschen
schwache höherfrequente Signale noch durchkommen und von der elektronischen Schaltung
3 als Steuersignale wahrgenommen werden sollen.
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(b) Niederfrequenzsignalaufbereitungsschaltung 23: Alle Signale, die
am Kollektor des Transistors T2 auftreten und einen bestimmten Pegel überschreiten,
veranlassen das Gatter 31/32 zum Schalten und damit zum
relativ
schnellen Entladen des diesem über die Diode D1 nachgeschalteten Kondensators C5.
Die Verbindungsstelle der Diode D1 und des Kondensators C5 ist über einen Widerstand
R7 über den lageabhängigen Schalter 6 mit dem Pluspol der Batterie 5 verbunden.
Bei fehlendem Eingangssignal wird der Kondensator C5 dann langsam wieder aufgeladen,
und zwar in einer Zeit, die im Bereich von einer Sekunde liegt. Während der Aufladezeit
unterhalb der Schaltschwelle sind neue Eingangssignale zwar wirksam (Kondensatorentladung),
aber sie bewirken kein Schalten des Gatters 31/32. Ein mehrmaliges Schalten dieses
Gatters ist also nur durch ein nicht zu schnelles rhythmisches Eingangssignal wie
es beispielsweise durch nicht zu schnell hintereinander erfolgtes Händeklatschen
erzeugt wird, erzielbar.
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(c) Der Treppengenerator 24: Jede Entladung des Kondensators C5 von
ausreichender Dauer veranlaßt das diesem nachgeschaltete Gatter 33/ 34 zum Schalten
(positives Signal am Anschluß 34). Am Anschluß 35 des Gatters 35/36, dasda Gatter
33/34 über ein Kondensator-Widerstandglied nachgeschaltet ist, welches aus einem
Kondensator C6 und einem Widerstand R8 besteht, ist dann ein positiver Nadelimpuls
wirksam (der Kondensator C6 ist relativ klein), und am Anschluß 36 ist ein negativer
Nadelimpuls wirksam.
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Letzterer führt zu einer Aufladung des Kondensators C7, der dem Gatter
35/36 über eine Diode D2 und einen Widerstand R9 nachgeschaltet und in Parallelschaltung
mit einem Widerstand R10 nach dem Pluspol der Batterie 5 (über den lageabhängigen
Schalter 6) geführt ist.
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Die Zeitkonstanten sind so bemessen, daß etwa 3 bis 4 solcher Aufladevorgänge
eine Spannung am Kondensator C7 ergeben, die zum Schalten des weiteren nachgeschalteten
Gatters 39/38 führt. Die Nadelimpulse dür-
fen aber nicht zu große
Zwischenpausen haben, da sich der Kondensator C7 sonst über den dazu parallelen
Widerstand R10 wieder entlädt. Hat das Gatter 39/38 einmal geschaltet, so entsteht
am Anschluß 38 auch bei denn fehlenden Nadelimpulsen ein relativ breiter positiver
Impuls (langsame Zeitkonstante der Kombination aus dem Kondensator C7 und dem Widerstand
R10 des Gatters 39/38 und Hysterese des Gatters 39/38).
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Zusammenfassend ist hinsichtlich des Treppengeneratos zu sagen, daß
am Anschluß 38 dann ein positiver Impuls entsteht, wenn eine gewisse Zahl von relativ
hochfrequenten Akustiksignalen, wie siez.B. durchHändeklatschen erzeugt werden können,
in einem gewissen zeitlichen Abstand, nicht zu schnell und nicht zu langsam, aufgenommen
werden.
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(d) Die Tonerzeugungsschaltung 25: Der positive Impuls am Anschluß
38 des Gatters 39/38 gibt den Oszillator, der das Gatter 111/110 und den Widerstand
R11 sowie den Kondensator C8 aufweist, und die Transistoren T3, T4 umfassende Ausgangsstufe
frei.
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Bisher, d. h. vor dem Auftreten des erwähnten positiven Impulses
war der Transistor T3 über die Diode D4 und der Transistor T4 über die Diode D3
und das Gatter 111/ 110 gesperrt. Solange der positive Impuls andauert, gelangt
also ein Rechtecksignal an den piezoelektrischen elektroakustischen Wandler 4, der
dieses Rechtecksignal in akustische Signale umwandelt und diese akustischen Signale
abstrahlt. Abschließend werden die Transistoren T3 und T4 wieder gesperrt, so daß
das Eingangssignal des elektroakustischen Wandlers 4 nicht belastet wird. Es sei
noch darauf hingewiesen, daß die Basis des Transistors T3 über eine Diode D5 mit
der Basis des Transistors T4, und ber einen Widerstand R12 mit
dem
Pluspol der Batterie 5 verbunden ist. Außerdem ist ein Kondensator C1 zwischen die
hinter dem lagerabhängigen Schalter 6 abgenommene positive Versorgungsspannung und
Masse geschaltet.
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(e) Hinweis: Alle beschriebenen Gitter haben eine "Schmitt-Trigoer"-Charakteristik,
das heißt, es gibt statt einem Umschaltpunkt der Eingangsspannung deren zwei, die
je nach logischem Zustand des Gatterausgangs wirksam sind.
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Schließlich ist in Fig. 9 ein eiliptisch-scheibenförmiyes Gehäuse
40 dargestellt, das also einen Längsquerschnitt in Form einer Ellipse 41 hat bzw.
dessen obere und untere flache Seite 42a bzw. 42b von einer Ellipse 41 begrenzt
wird und aus einer oberen Gehäuseschale 40a und einer unteren Gehäuseschale 40b
bestehen kann und einen lageabhängigen Schalter zusammen mit Signalgeber und Batterie
enthält sowie mit einem nicht dargestellten Bügel an einem seiner Längsenden versehen
sein kann.
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