DE2802713C3

DE2802713C3 - Summer

Info

Publication number: DE2802713C3
Application number: DE2802713A
Authority: DE
Inventors: Mototaka Harakawa
Original assignee: Star Micronics Co Ltd
Current assignee: Star Micronics Co Ltd
Priority date: 1977-01-21
Filing date: 1978-01-23
Publication date: 1987-02-12
Also published as: CH622374A5; DE2802713A1; DE2802713B2; US4163223A; GB1566373A; JPS53102386U

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Summer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft hierbei die Ausstattung des Summers mit einer elektronischen integrierten Oszillatorschaltung als Steuer- und Treiberschaltung für den elektromagnetischen Wandler.

Summer mit einer Vibratoreinheit, die auf die Erregung durch einen elektromagnetischen Wandler hin ein hörbares Signal abgibt, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, die sich voneinander in der Art der Erregung der Vibratoreinheit unterscheiden. Bei einer praktischen Ausführung wird eine aus magneti-SCnciii Material beziehende Membran magnetisch unmittelbar erregt. Gemäß einer Abwandlung hiervon besteht die Membran aus nichtmagnetischem Material und ist mit einem Anker bestückt, der daran befestigt ist und aus Permanentmagnet oder einem Eisenstück besteht und das Schwingen der Membran bewirkt. Gemäß einer weiteren Ausführung schlägt ein auf einem erregten Schwingglied sitzender Klopfer körperlich auf die Membran. Bei diesen Summerausführungen tritt das hörbare Signal als Ergebnis der Schwingung der Membran auf. Es ist auch eine weitere Art eines Summers bekannt, bei der ein auf einem Schwingglied sitiender Klopfer auf den Kern des elektromagnetischen Wandlers schlägt und dadurch ein Schlaggeräusch erzeugt. Die Erfindung ist auf sämtliche dieser Summerausführungen anwendbar.

Zur Erzeugung eines sich regelmäßig ändernden magnetischen Felds im elektromagnetischen Wandler weist dieser eine elektromagnetische Oszillatorschaltung wie einen Sperrschwinger auf, etwa in aus den US-PS 3887914 und 3945004 bekannten Ausführungen. Die Einzelheiten dieser Schaltungen sind für die Erfindung unerheblich.

Bei einem bekannten Summer der eingangs genannten Art (US-PS 39 74 499) sind die elektrischen Bauteile, die die elektronische Oszillatorschaltung bilden, auf einer gemeinsam mit dem elektromagnetischen Wandler in einem Gehäuse enthaltenen Karte mit einer gedruckten Schaltung seitlich am Flansch des Spulenkörpers montiert. Es sind andere Ausführungen solcher innerhalb des Gehäuses befindlicher Karten mit gedruckter Schaltung bekannt (z. B. US-PS 35 64542, 3846792,38 87914,3931549,3950744). Hierbei kann die Karte auch die Gehäuse-Grundplatte .«los Summers sein (DE-AS 2200852). Summer mit einer gedruckten Schaltung bekannter Bauweise leiden jedoch unter dem Nachteil, daß die Karte mit der gedruckten Schaltung und die von ihr getragenen elektrischen Bauteile einen erheblichen Teil des Raums innerhalb des Gehäuses einnehmen, was den Bau eines kompakten Summers verhindert, wie er in eine Uhr, insbesondere eine Taschen- oder Armbanduhr eingebaut werden kann. Außerdem stellt der Aufbau der Karte mit der gedruckten Schaltung einen zeit- und arbeitsaufwendigen Vorgang dar, ebenso wie seine Montage im Gehäuse. Es besteht indessen Bedarf nach einem billigen Summer, der in Massenproduktion hergestellt werden kann.

Es ist auch bekannt, der Tonerzeugung beispielsweise für eine Orgel dienende elektrische Bauteile auf oder in einem integrierten Schaltkreismodul auszubilden, der zusammen mit einem Lautsprecher auch in Fällen, in denen üblicherweise ein Wagnerscher Hammer verwendet wird, also beispielsweise als Ersatz für Fernsprech- oder Haustürklingeln, einsetzbar ist (Elektronik-Baubuch für Praxis und Hobby, 1976, Seiten 61 und 63). Die mechanische Zuordnung des integrierten Schaltkreismoduls zum Lautsprecher ist nicht erläutert. Bei Summern treten im Gegensatz zu Lautsprechern noch besondere anwendungsbedingte Schwierigkeiten einerseits hinsichtlich des Raumbedarfs und andererseits hinsichtlich des leichten Zusammenbaus, der durch eine allzu klein bauende Konstruktion wieder erschwert wird, auf. Die Montage eines integrierten Schaltkreismoduls, nämlich eines Frequenzteilers, auf einer isolierenden Platte mit gedruckter Schaltung ist auch im Zusammenhang mit Uhren bekannt (US-PS 3992 869), wobei der Modul Anschlußklemmen aufweist, die entlang der Oberfläche der Platte verlegt sind. Hieraus läßt sich jedoch keine Lehre für die zweckmäßige Konstruktion eines Summers ziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kleinen, sehr schnell und einfach zusammenbaubaren Summer zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst, bei der das durch die elektrischen Bauteile im Vergleich zum Spulenkörper geschaffene zusätzliche Bauvolumen kaum ins Gewicht fällt, die elektrischen Wege kurz sind

und der Zusammenbau des Summers in wenigen einfachen Schritten erfolgen kann. Das Stecken des Moduls in die seitliche Flanschverlängerung «teilt nämlich einen überaus einfachen und schnellen Montageschritt dar und die gesamte Größe des Summers geht kaum über die eines Summers mit extremem Schwinger hinaus. Die Gegenstände der Unteransprüche sind insbesondere für die Montierbarkeit Ibrderlich, da sie das schnelle Einstecken und die Schaffung der elektrischen Anschlüsse noch weiter erleichtern.

Als integrierter Schaltkreismodul ist beispielsweise ein flachgepackter bipolarer monolithischer integrierter Schaltkreis mit sechs Anschlußklemmen verwendbar, der eine Größe von 4-4-23 mm³ aufweisen kann.

Die Erfindung wird mit der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schaltplan einer elektronischen Oszillatorschaltung, die im erfindungsgemäß gestalteten Summer verwendbar ist;

F i g. 2 eine perspektivischs Ansicht eines integrierten Schaltkreismoduls, der die in F i g. 1 strichpunktiert umrahmten elektrischen Bauelemente enthält;

F i g. 3 einen Vertikalschnitt, durch einen erfindungsgemäß gestalteten Summer;

Fig.4 eine Draufsicht auf Teile des Summers, aus einer Ebene 4-4 in F i g. 3 gesehen.

F i g. 1 zeigt ein Beispiel einer elektronischen Oszillatorschaltung, die sich bevorzugt eignet Die Schaltungsanordnung gleicht im wesentlichen derjenigen eines bekannten Sperrschwingers und braucht deshalb nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Kurz dargestellt, umfaßt sie zwei Speisungsklemmen 1, 2, zwischen denen in Reihe eine Treiberwicklung Li und der Kollektor-Emitter-Pfad eines Transistors T_r geschaltet sind. Parallel zu dieser Reihenschaltung liegt eine weitere Reihenschaltung aus einem Lastwiderstand R für den Transistor und einer Steuerwicklung L\. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R und der Steuerwicklung L\ ist mit der Basis des Transistors verbunden. Die Steuerwicklung L\ und die Treiberwicklung Lz sind eine bifilare Spule auf einem gemeinsamen Magnetkern und weisen deshalb eine erhebliche gegenseitige induktive Gegenkopplung auf. Zwischen die Steuerspule L\ und die Speisungsklemme 2 ist eine in Stromflußrichtung gepolte Diode D₁ geschaltet, die Änderungen in der Umgebungstemperatur kompensiert. Die Steuerwicklung Li ist durch eine Diode Di überbrückt, die in Stromflußrichtung gepolt ist und Änderungen in der Speisespannung kompensiert. Die Treiberspule Li wird durch eine Reihenschaltung einer Diode d\ und einer Zenerdiode L% überbrückt, die die Erscheinung einer elektromotorischen Gegenkraft verhindern.

Die elektrischen Bestandteile der Oszillatorschaltung sind mit Ausnahme der Steuerspule L\ und der Treiberspule Li, also die in einem strichpunktiert umrahmten Block dargestellten Komponenten, in einem bipolaren monolithischen integrierten Schaltkreismodul ersichtlich, sind die Fahnen 11, 13 und 15, die sich auf relativ positivem Potentialen befinden, an der einen Seite 17 des Moduls 10 angeordnet, und zwar parallel mit gegenseitigem Abstand, während die Fahnen 12,14 und 16, die auf relativ negativen Potentialen liegen, an der gegenüberliegenden Seite 18 in gleicher Anordnungsweise angeordnet sind. Die positive Fahne 13 zum Anschluß an die Treiberspule Li kann auch weggelassen werden, indem ihre Funktion von der positiven Fahne 11 für die Stromquelle übernommen wird, das getrennte Vorhandensein ist jedoch wegen der Löt-Arbeitsgänge bei der Zusammensetzung des Summers zu bevorzugen. Der Modul 10 weist an seinen Seiten 19,20 jeweils eine Rippe 21 bzw. 22 auf, die als Steg im Vergleich zur Richtung der Gruppe von Fahnen 11 bis 16 quer zu diesen, jedoch auf der gleichen Höhe wie diese, abstehen.

F i g. 3 zeigt einen den integrierten Schaltkreismodul 10 nach Fig.2 enthaltenden Summer. Der Summer weist ein eine Seitenwand 23 und eine obere Abschlußwand 24 aufweisendes becherförmiges Gehäuse 25 und eine mit Hilfe von Nieten 26 am Ende der Seitenwand 23 befestigte Grundplatte 27 auf, durch die die Bodenöffnung des Gehäuses 25 verschlossen wird.

Die obere Abschlußwand 24 weist eine Mehrzahl von Öffnungen 28 auf, und ist in ihrem Inneren mit einer Schulter 29 ausgebildet, an der eine Vibratoreinheit 30 befestigt ist Die Vibratoreinheit 30 umfaßt eine Membran 31, die aus einem dünnen Blech oder Film aus Metall oder Kunstharz bestehen kann, einen an seinem freien Ende einen Permanentmagnetanker 32 und einen Klopfer 33 aufweisenden freitragenden Vibratorarm 34 und einen zwischen dem Vibratorarm 34 und der Membran 31 eingelegten Abstandsring 35. An der Schulter 29 sind eine Mehrzahl von Nieten 36 gebildet, die in der aus der US-PS 39 74 499 bekannten Weise die Vibratoreinheit 30 halten.

Auf der Grundplatte 27 ist innerhalb des Gehäuses 25 ein elektromagnetischer Wandler 40 von an sich bekannter Konstruktion montiert. Er umfaßt im einzelnen einen an seinen gegenüberliegenden Enden Flansche 41 bzw. 42 aufweisenden Spulenkörper 43, in dem ein Kern 44 aus magnetischem Material angeordnet ist, sowie eine um den Spulenkörper 43 angeordnete

*5 Spule 45, die gegebenenfalls aus mehreren Wicklungen bestehen kann. Die vertikale Achse des Kerns 44 verläuft rechtwinklig zur Membran 31 und das eine Ende des Kerns liegt in einem Abstand vom Anker 32 des Vibratorarms 34, während das andere Ende 46 des Kerns 44 fest an der Grundplatte 27 montiert ist Die Spule 45 weist beim beschriebenen Beispiel die beiden Wicklungen L₁, L₂ (Fig. 1) auf, die, wie erwähnt, aus bifilarer Wicklung bestehen und mit induktiver Gegenkopplung zueinander angeordnet sind.

Wie aus den Fig.3 und 4 ersichtlich ist, weist der obere Flansch 41 des Spulenkörpers 43 eine seitliche Verlängerung 48 mit einer darin befindlichen Öffnung 49 auf, in welcher der integrierte Schaltkreismodul 10 montiert ist. Der Modul 10 sitzt im Paßsitz in der

iv eninaiicn. vjciimu rig.i äiciu uicoci lviOuU· i« erne in Draufsicht rechteckige Packung aus einem elektrisch isolierenden Kunstharz dar. Der Modul ist mit sechs leitenden Metallklemmen etwa in Form gegabelter Stifte oder von Fahnen versehen, nämlich mit Fahnen (Anschlußklemmen) 11, 12 zum Anschluß an die Stromquelle, Fahnen 13,14 zum Anschluß an die Treiberwicklung L₂ und Fahnen (Anschlußklemmen) 15, 16 zum Anschluß an die Steuerwicklung Li. Wie ou uimung 4y una aie entlang seiner gegenuocrncgciiuci Ränder angeordneten Rippen 21, 22 greifen an den gegenüberliegenden Rändern der Öffnung 49 an. Die vom Modul 10 abstehenden sechs Fahnen 11 bis 16 verlaufen entlang der oberen Oberfläche der Verlängerung 48. Der Modul 10 kann am oberen Flansch 41 entlang seinem Umfang angeklebt sein. Die Verlängerung 48 ist mit sechs Nuten 50 gebildet, in denen mit der Stromquelle verbindende Zuführleitungen 5i, 52, mit

der Treiberwicklung verbindende Leitungen 53,54 und mit der Steuerwicklung verbindende Leitungen 55, 56 verlaufen, die zu den entsprechenden Fahnen 11 bis 16 führen und mit diesen durch Lötung verbunden sind. Die mit der Treiberspule Li zu verbindenden Fahnen 13,14 ^r> und die mit der Steuerspule L\ zu verbindenden Fahnen 15,16 sind, in einer Richtung von den Fahnen 11 bzw. 12 divergierend, leicht gekrümmt, um den Lötvorgang zu erleichtern. Die Zuführleitungen 51,52 zum Anschließen der Stromquelle verlaufen durch eine Öffnung 57 in der &igr; &ogr; Seitenwand 23 aus dem Gehäuse 25 hinaus.

Wird im Betrieb eine Spannung an die Zuführleitungen 51, 52 angelegt, so wirkt der Modul 10 mit der Treiberspule Li und der Steuerspule L\ so zusammen, daß ein durch den Kern 44 verlaufendes, regelmäßig sich änderndes Magnetfeld erzeugt wird, das den Vibratorarm 34 erregt und dadurch bewirkt, daß der darauf sitzende Klopfer 33 auf die Membran 31 schlägt und somit ein hörbares Signal erzeugt wird.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Summer mit einer Vibratoreinheit, mit einem der elektromagnetischen Erregung der Vibratoreinheit dienenden elektromagnetischen Wandler, welcher einen in Wechselwirkung mit der Vibratoreinheit angeordneten Kern, einen einen Flansch aufweisenden Spulenkörper und eine um den Spulenkörper angeordnete Spulenanordnung umfaßt, und mit seitlich am Flansch angeordneten elektrischen Bauteilen, die mit der Spulenanordnung unter Bildung einer elektronischen Oszillatorschaltung zusammenwirken, dadurchgekennzeichnet, daß der Flansch (41) eine seitliche Verlangerung (48) aufweist, in der sich eine Öffnung (49) befindet, und daß die elektrischen Bauteile auf oder in einem integrierten Schaltkreismodul (10) gebildet sind, der in die Öffnung (49) eingesetzt ist und Anschlußklemmen (11, 12) für den Anschluß der Oszillatorschaltung an eine Stromquelle (1,2) sowie weitere Anschlußklemmen (13 bis 16) für den Anschluß der Oszillatorschaltung an der Spulenanordnung (45, L], L₁) aufweist, die entlang der Oberfläche der seitlichen Verlängerung (48) des Flanschs (41) verlegt sind.

2. Summer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreismodul (10) im Paßsitz in der Öffnung (49) sitzt.

3. Summer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreismodul (10) entlang zweier gegenüberliegender Seiten an den einander gegenüberliegenden Rändern der Öffnung (49) anliegende Rippen (21,22) aufweist.

4. Summer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfangsrand der Verlängerung (48) unter gegenseitigem Abstand eine Mehrzahl von Nuten (50) gebildet sind, durch die Zuführleiter (51 bis 56) zu den Anschlußklemmen (11 bis 16) verlaufen.