Weckerschalteinrichtung fur Weckeruhren mit batteriegespeistem Läutewerk
Die Erfindung betrifft eine Weckerschalteinrichtung für Weckeruhren mit batteriegespeistem Läutewerk. Bekanntermassen wird das Läutewerk, z. B. ein elektrischer Summer oder eine elektrische Klingel, dadurch in Gang gesetzt, dass ein im Stromkreis des Läutewerkes liegender Kontaktgeber geschlossen wird.
Die das Läutewerk steuernde Weckerschalteinrichtung muss so ausgebildet sein, dass das Läutewerk einerseits von Hand abgestellt werden kann, anderseits aber auch nach einer bestimmten Weckdauer von selbst abgeschaltet wird. Bei Weckeruhren mit federgetriebenem Läutewerk ist die letztgenannte Bedingung dadurch erfüllt, dass die aufgezogene Triebfeder des Läutewerkes nach relativ kurzer Zeit abläuft. Dieses steht daher still, obgleich es erst nach etwa 45 Minuten vom Weckerauslösermechanismus gesperrt wird. Bei Verwendung eines solchen Weckerauslösemechanismus für ein batteriegespeistes Läutewerk würde dieses also etwa 45 Minuten lang eingeschaltet bleiben, und die Batterie würde rasch erschöpft. Aus diesem Grunde müssen Weckeruhren mit batteriegespeistem Läutewerk mit einer Vorrichtung versehen sein, die das Läutewerk nach einer wesentlichen kürzeren Zeitdauer selbsttätig abschaltet.
Um das zu erreichen, hat man bereits Weckeruhren mit einem vom Läutewerk, z. B. vom Weckerhammer, betätigten Schrittschaltwerk ausgerüstet, das den das Läutewerk speisenden Stromkreis nach einer bestimmten Zeitdauer, die einer bestimmten Anzahl von Schritten des Schrittschaltwerkes entspricht, abschaltet.
Es ist ferner bekannt, die Schliesskontakte des Läutewerkstromkreises mittels einer am Stundenrad des Uhrwerkes angebrachten Kurvenscheibe derart zu steuern, dass sie nur über einen bestimmten Drehwinkel des Stundenrades geschlossen werden.
Schliesslich ist eine Weckerschalteinrichtung bekannt, in deren Läutewerkstromkreis ein ,Kontaktgeber angeordnet ist, der aus einem gehäusefesten Gegenkontakt und einer einseitig eingespannten Kontaktfeder besteht, die mittels eines axialverschiebbaren Stundenrades des Uhrwerkes mit dem gehäusefesten Kontakt in Berührung gebracht wird.
Die bisher bekanntgewordenen Anordnungen haben den Nachteil, dass die Weckersteuerung auf das Uhrwerk ein zusätzliches Bremsmoment ausübt, das die Ganggenauigkeit verschlechtert. Auch ist es bei einigen Anordnungen nicht möglich, das Läutewerk durch wiederholtes Einstellen des Weckzeigers kurz hintereinander mehrmals einzuschalten. Das aber ist oft erwünscht und z. B. für das Vorführen und Ausprobieren der Uhr notwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen, und ausserdem die Anordnung so auszubilden, dass der Kontaktgeber des Läutewerkstromkreises rasch geschlossen und geöffnet wird, um den Abbrand an den Schliesskontakten zu verhindern oder mindestens zu vermindern.
Dies wird bei einer Weckerschaltvorrichtung der zuletzt erörterten Art erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Kontakte des Läutewerkstromkreises mittels einer von der Weckerauslösefeder in Bewegung gesetzten Schwungmasse geschlossen und geöffnet werden und die Schwungmasse unter der Wirkung einer Rückholfeder rückgeführt wird, wobei die Rückführbewegung von einem vom Uhrwerk angetriebenen Getriebeteil gesteuert wird, mit welchem die Schwungmasse zusammenwirkt.
Zweckmässigerweise kann als Schwungmasse ein um seine Rotationsachse drehbares Schwungrad dienen, welches dann bei Axialverschiebung des Stundenrades in Drehbewegung versetzt werden kann. Zu diesem Zweck kann das Schwungrad mit einem etwa radial verlaufenden, über den Umfang des Rades hinausragenden Stift versehen sein, der mit dem schrägabgewinkelten Ende einer sich gegen das Stundenrad abstützenden Auslösefeder zusammenwirken kann.
Das Schwungrad kann ferner mit einem achsparallel und exzentrisch angeordneten Stift versehen sein, welcher die einseitig eingespannte Kontaktfeder seitlich auszulenken vermag, so dass diese bei der Drehbewegung des Schwungrades mit dem Gegenkontakt in Berührung gebracht und der elektrische Stromkreis des Läutewerkes geschlossen werden.
Zur Steuerung der Rückbewegung des Schwungrades ist dieses vorzugsweise mit einer Rastfeder versehen, welche im Zeitpunkt der Kontaktgabe in ein ständig umlaufendes Sperrad eingreift. Das Sperrad läuft dabei mit einer derartigen Geschwindigkeit und Drehrichtung um, dass sich die Rastfeder aus dessen Verzahnung nach Zurücklegen eines bestimmten Drehwinkels heraushebt, welcher der gewünschten Signalgabezeit entspricht. Das Schwungrad durchläuft hierbei unter der Wirkung der gespannten Rückholfeder einen bestimmten Drehwinkel, bis die zunächst geschlossenen Kontakte des Läutewerkstromkreises wieder geöffnet sind.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Weckerschalteinrichtung bei geöffneten Kontakten in räumlicher Darstel lang und
Fig. 2 die gleiche Anordnung bei geschlossenen Kontakten.
In der Zeichnung sind lediglich die zum Verständnis der erfindungsgemässen Weckerschalteinrichtung wesentlichen Bauelemente dargestellt.
Die gezeichnete und nachstehend geschilderte Wekkerschaltvorrichtung geht von rein mechanischen Wekkerschaltvorrichtungen aus, die bekannt und daher nicht näher dargestellt sind. Bei diesen befindet sich unmittelbar hinter dem Zifferblatt ein mit einem Ausschnitt versehenes Weckerstellrad, und das koaxial zu diesem angeordnete Stundenrad ist mit einem Nocken versehen, der im eingestellten Zeitpunkt in den Ausschnitt des Weckerstellrades einfällt und so eine Axialbewegung des Stundenrades hervorruft.
Am Stundenrad stützt sich eine, im dargestellten Ausführungsbeispiel nur teilweise gezeichnete Auslösefeder 1 ab, die zusammen mit dem Stundenrad beim Einfallen des Nockens des Stundenrades in den Ausschnitt des Weckerstellrades in Richtung des Pfeiles A von Fig. 1 bewegt wird. Infolge der langsamen Drehung des Stundenrades, das sich ja innerhalb zwölf Stunden nur um 3600 dreht, dauert es nach dem Einfallen des Nockens des Stundenrades in den Ausschnitt des Wekkerstellrades etwa 45 Minuten, bis der Nocken aus dem Ausschnitt herausgelangt und das Stundenrad axial in die Ausgangsstellung zurückgeführt sind.
Von der bekannten Weckerstellvorrichtung unterscheidet sich die erfindungsgemässe Stellvorrichtung in folgender Weise:
Die sich am Stundenrad abstützende Weckerauslösefeder 1 weist an ihrem Ende eine Schräge 2 auf. Nahe dieser Schräge 2 ist ein um die Achse X-Y drehbares Schwungrad 3 angeordnet, das fest mit einem Radialstab 4 und einem exzentrischen, achsparallelen Stift 5 verbunden ist. In der Ausgangslage gemäss Fig. 1 liegt das freie Ende des Radialstabes 4 an der Schräge 2 an, während der achsparallele Stift 5 unter der Einwirkung einer Stabfeder 6 steht. Diese ist einseitig in einen auf der Vorderplatine des Uhrwerkes befestigten Block 7 aus Isoliermaterial eingespannt und ihr freies Ende befindet sich gegenüber einem auf der Vorderplatine isoliert befestigten, gleichzeitig als Anschlag dienenden Kontakt 8.
Dieser steht über eine Leitung 9, eine Batterie 10, ein Läutewerk 11 und eine Leitung 12 mit dem eingespannten Ende der Stabfeder 6 in elektrischer Verbindung, so dass das freie Ende der Stabfeder 6 und der Kontakt 8 einen Schalter zum Ein- und Ausschalten des Läutewerkes 11 bilden.
Am Umfang des Schwungrades 3 ist eine Rastfeder 13 befestigt, die mit einem eine sägezahnartige Zahnung 15 aufweisenden Sperrad 14 zusammenwirkt. Dieses Sperrad 14 ist in gleicher Ebene wie das Schwungrad 3 um die Achse Z-Z drehbar angeordnet und wird in nicht näher dargestellter Weise ständig in Richtung des Pfeiles D von einem Getriebeteil des Uhrwerkes angetrieben.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Bei dem im eingestellten Weckzeitpunkt erfolgenden Einfallen des Nockens des Stundenrades in die Ausnehmung des Weckerstellrades und bei der hierdurch bewirkten Axialbewegung des Stundenrades wird die sich an diesem abstützende Weckerauslösefeder 1 in Richtung des Pfeiles A von Fig. 1 bis in die in Fig. 2 dargestellte Lage bewegt. Sie erteilt hierbei mittels ihrer Schräge 2 dem Radialstab 4 und damit dem Schwung rad 3 einen stossweisen Drehimpuls in Richtung des Pfeiles B von Fig. 1.
Das sich auch nach Aufhören des eben erwähnten Drehimpulses infolge seiner Massenträgheit bis in die in Fig. 2 dargestellte Lage weiterdrehende Schwungrad 3 biegt hierbei mit seinem achsparallelen Stift 5 die Stabfeder 6 in Richtung des Pfeiles C aus, bis diese, vergleiche Fig. 2, am festen Kontakt 8 anschlägt und so den Stromkreis zum Läutewerk 11 schliesst.
Während der Drehbewegung des Schwungrades 3 ist das freie Ende der an seinem Umfang befestigten Rastfeder 13 über einige Zähne der Verzahnung 15 des Sperrades 14 hinweggeglitten, um sich in dieser am Ende der genannten Drehbewegung zu verrasten.
Die im Ausführungsbeispiel durch die Drehung des Schwungrades 3 über den achsparallelen Stift 5 gespannte Stabfeder 6 drückt nach Beendigung der Drehbewegung des Schwungrades 3 gegen den Stift 5 und sucht so das Schwungrad in dem durch den Pfeil E angedeuteten Sinne in die Ausgangsstellung zurückzudrehen. Da die Rastfeder 5 mit der Verzahnung 15 des Sperrades 14 so lange kraft- und formschlüssig verbunden ist, bis ihr freies Ende aus der Verzahnung herausgelangt, wird bis zu diesem Zeitpunkt die Rückdrehgeschwindigkeit des Schwungrades 3 durch die Drehgeschwindigkeit des Sperrades 14 bestimmt.
Anderseits wird nach der Beendigung des Kraft- und Formschlusses zwischen Rastfeder 5 und Sperrad 14 das Schwungrad 3 freigegeben, so dass dann die Stabfeder 6 nicht mehr vom Stift 5 festgehalten wird und sich rasch und praktisch ohne schädlichen Schaltfunken vom Kontakt 8 löst. Der Radialstab 4 kommt erst nach dem Trennen der Kontakte 6 und 8 voneinander in den Bereich 16 der Schräge 2 der Weckerauslösefeder 1, so dass er die Kontaktöffnung nicht beeinflusst. Die Zeitdauer des Kontaktschlusses kann durch entsprechende konstruktive Gestaltung und Zuordnung der Rastfeder 13 und des Sperrades 14 sowie durch geeignete Festlegung der Drehgeschwindigkeit des Sperrades 14 auf die gewünschte Weckdauer eingestellt werden.
Sobald sich der Nocken des Stundenrades aus dem Ausschnitt des Weckerstellrades heraushebt, so dass dann das Stundenrad und die Weckerauslösefeder 1 in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Ausgangslage zurückgelangt, drückt die Stabfeder 6 über den achsparallelen Stift 5 das Schwungrad 3 und den hierbei mit seinem freien Ende auf der Schräge 2 der Weckauslösefeder 1 nach oben gleitenden Radialstab 4 in die Ausgangslage zurück. Diese Bewegungen haben keinen Einfluss mehr auf die bereits erfolgte Trennung des durch das freie Ende der Stabfeder 6 gebildeten Kontaktes vom festen Kontakt 8.
Die erfindungsgemässe Einrichtung bringt somit den Vorteil mit sich, dass die Einschaltzeit des Läutewerkes einstellbar und vom Zeitpunkt der Rückkehr des Stundenrades und der Weckauslösefeder in die Ausgangslage unabhängig ist, und dass ein rasches, den Kontaktabbrand weitestgehend verhinderndes Ein- und Ausschalten gewährleistet ist.
Hinzu kommt, dass dem Uhrwerk lediglich zum Spannen der Weckauslösefeder Energie entnommen wird. Diese Energieentnahme erfolgt beim Herausheben des Nockens des Stundenrades aus dem Ausschnitt des W°ckerstellrades über eine Zeitdauer von etwa 15 Minuten. Das dadurch entstehende Bremsmoment und die dadurch bedingten Rückwirkungen auf die Uhr sind daher unbeachtlich klein.