专利名称：全自动信号敲铃器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动报时装置，特别是一种机械和电路相结合而构成的全自动信号敲铃器。
目前工厂、机关、学校或其它公共场所使用的报时打点装置分为两大类，一类是电子报时器，它主要采用电子石英晶体为时基，再配上计时、报时等电路来实现的，它具有体积小、报时准确的优点，但是其电路复杂，成本较高。另一类是以机械式钟表为时基，用机械方法完成报时，但是现有机械钟表是难以作到小间隔报时或不同铃响效果以区别不同内容的多种铃响报时的。而且现有的电磁敲铃器的敲铃是紧促而震耳的，往往给人一种仓促、闷涩的感觉，不太适合学校、机关等既需提示声响，又需音质及音响效果悦耳的信号铃声的单位使用。
本实用新型的目的就在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，而提供一种机械和电路组合而构成的简单实用、敲响效果好的全自动信号敲铃器。
本实用的基本工作原理见
图1，即通过一个机械钟表28带动分设定盘1的分针2转动，当分针2转动到设定时间位置处的分盘触片5时则分针2上的正极电压通过分针触点3和触片5送到连接器27的a端，当分针触点每转动到与计时触片4接触位置时则与触片4连接的驱动电路26工作而驱动电机M1转动，并同时带动时设定盘6的时针9转动而完成计时工作，当时针9转动到与连接器27连接的某个设定内圆触片7位置时报时信号送入连接器27的b端，当a端b端同时接到信号时，则为所设定的打点敲铃时间，该信号经过连接器27逻辑处理后送入报时控制电路25使电机M2启动带动报时指针13转动，当转动到预先设定的报时设定盘12的某一内圆触片20至23与指针13上的对应触点导通时启动报时电铃24进行报时。
图1是本实用新型原理控制图。
图2是本实用新型的电路原理图。
下面将结合附图对本实用新型进行描述本实用新型的实现是通过一机械钟表28带动改装后的分设定盘1的分针2转动，在分设定盘1某些需敲铃的刻度点上设计有若干个可与连接器27a端连接的分盘触片5，导电的分针2顶端镶有与电源正极连接的分针触点3，在分设定盘1的59分30秒至60分这段刻度段弧长位置有一个与时驱动电路26连接的计时触片4；在时设定盘6上有24对呈内外圆分布的内圆触片7和外圆触片8，外圆触片8均与电机M1正极连接，根据报时需要设定的某一内圆触片7与连接器27的b端连接，连接器27可根据报时需要设置多个并分别与代表不同设定时间的另外内圆触片7连接，时针9由电机M1驱动并与电源正极连接，时针9上的外触点10可与各外圆触片8逐一分别接触导通，其内触点11可与各内圆触片7逐一分别接触导通；报时设定盘12上的报时针13由电机M2驱动，报时设定盘12上有多圈按一定敲响效果排列组合设计成的若干圈齿形报时触片20、21、22、23...该触片均可分别与连接器27的C端对应的接点H、I、J、K...连接，报时设定盘12最外圈的环形触片19与电机正极连接并可与报时针13最外点的触点14接触导通，触点14与报时控制电路25正极连接，报时指针13上有沿径向不同位置分布的若干个可与报时设定盘12上的若干圈对应报时触片20、21、22、23...而接触导通的若干个触点15、16、17、18...，这些触点均与继电器J工作线圈连接的指针13连通。
报时指针13上各触点15、16、17、18...与报时设定盘12上的各圈触片20、21、22、23...接触导通过程所走的弧长时间应大于继电器J和电铃24的工作响应时间，报时设定盘12的报时指针13每转一圈的时间不能大于K3的闭合时间；时设定盘6的时针9上的触点11从一内圆触片7切换到另一内圆触片7的时间应保持在30秒；内电机M2经减速后驱动报时指针13的转速为1／20转／秒，其减速比为1800。
分设定盘1的作用是完成分的记时，分报时的设定及时 的计时工作，它是将原机械表盘改制而成的。在表盘分的是刻度上装有与分设定盘1绝缘的导电触片5，该触片用来完成分报时的设定，可根据实际分报时的需要装设，分盘触片5与连接器27的a端连接。分针2是用导电金属制成，顶端镶装一个分针触点3，分针2与电源正极连接，分针2装在分设定盘1的上面，根部置于分盘的中心，并且固定在机械钟表28的分钟轴上。当机械钟表走时时，就会带动分针2在分盘盘面1上一分一分的走时，其分针触点3就会不断与表盘上的分盘触片5接通。如果此时正好是报时的分设定值，则分针2的正极电压通过分针触点3和分盘触片5送到连接器27的a端，发出分报时信号。分针触点3和分盘触片5就是后面描述到的自动报时器电路原理图2中的开关K3的两个接点。
在分设定盘1盘面的59分30秒至正点这段时间刻度上，还装有一个与表盘绝缘的计时触片4。该触片完成计时工作，它与时盘驱动电路26连接。当分针2走到该触片时，分针触点3与其接通，正极电压送到时盘驱动电路26使驱动电路26工作而驱动电机M1转动，并带动时设定盘6上的时针9转动完成记时工作。分针触点3和计时触片4就是自动报时器电路原理图2中的开关K1的两个接点。
时设定盘6的结构是在一个圆形印刷电路板上制成如图1示的盘面。在盘面上布有24对接触片，外圆触片8均与电机M1的正极端连接，内圆触片7是时报时，设定、记时触片，根据时报时的需要，将其接到连接器27的b端。时盘园心上装有导电金属制成的时针9。在时针顶端与时盘外园触片8相对应的位置上，镶有外触点10；在时钟中部与时盘内圆触片7相对应的位置上，镶有内触点11。时针9接电源的正极。时针9根部固定在电机M1的转动轴上并由电机M1驱动。
时盘工作过程是当时针9由电机M1驱动向逆时针方向旋转时，时针9内触点11与时盘内触片7接通，将时报时信号送给连接器27，完成时报时工作。这两个触点是自动报时器电路原理图2中的开关K4的两个接点。在正点时，即分盘分针2指在12点刻度时，时针9正好指在时设定盘6C、D两点之间(见图1所示)，时针9外触点10滑落在CD之间的空隙中，不与任何触片相接触。当分盘分针2从0分0秒走到59分30秒时，时盘驱动电路26接通电机M1，电机M1驱动时针9向逆时针方向转动，时针上的外触点10从时设定盘1外圆触片7的D点走到G点，这两点接通时实现电机M1自锁，也是自动报时器电路原理图2中开关K2的两个接点，在上述过程中时针9内触点11从一片内圆触片7切换到另一片内圆触片7的时间是59分30秒至0分0秒，这样才能保证正点和1分的报时不受影响。在设计时盘6时，一定要设计好其内、外圆触片7和8位置和布局的相对尺寸，否则将影响正点附近时间的报时。
时盘驱动电路26的作用是驱动时盘指针完成时记时工作。详见图2。
时盘驱动电路由三极管T1、电阻R1－－R6、电容C1、二极管D1、电机M1、开关K1、K2组成。电路原理图见图1，时盘驱动电路26的工作原理是当分盘指针2指到59分30秒时，分针触点3与计时触片4接通，即开关K1闭合，电源电压通过C1、R1向C1充电，结果在T1基极端产生一个正脉冲使T1瞬时导通。T1导通后，接通电机M1使电机快速启动旋转，并带动时盘指针9向逆时针方向转动。设时针9转动之前的静止位置在时设定盘6的C、D之间，时针9转动后，其外触点10就从C、D之间的空隙中滑到D点与外圆触片8接通，即开关K2闭合。对电机M1实现自锁。这样当分针2继续走时时，其触点3与计时触片4脱离，即开关K1断开后，电机M1仍然正常工作，保证时盘的正常记时。
电阻R6、二极管D1的作用是形成电机M1反电势的放电回路，防止反电势损坏电路器件。
电机M1经减速装置减速后，带动时针9，其减速比为12400。时针转速为1／96转／秒。
连接器27的作用是接受分、时报时信号，并进行逻辑判断后，向报时控制电路25发出报时信号。见图2。
连接器27是由三极管T6、电阻R17开关K3、K4组成。其电路图见图2，连接器的a端接分盘触片5，即开关K3的一个接点；b端接时盘内触片7，即开关K4的一个接点；C端接报时设定盘触点20或21、22、23，即开关K6－1或K6－2、K6－3、K6－4的一个接点，同时与报时控制电路25连接。当末报时时，开关K3、K4接点断开，T6截止，连接器27不工作。当报时时，开关K3、K4闭合，T6导通，连接器27从C端向报时控制电路25发出报时信号，起到连接作用。
一个连接器只能完成一个时刻的报时，如一天内需要多个时刻报时，则就需要多个连接器才能完成报时。
报时设定盘12的结构是在一块园形印刷电路板上制成如图1示的盘面。在盘面上(除最外圈外)布有多圈按一定规律组合的齿形触片，每圈上的触片全部连通，并可接到连接器27的C端。各圈齿形触片排列情况及个数多少均不同。图1中画出了四圈触片，从外至内圈分别是20、21、22、23。它们与连接器27C端连线的接点从外到内圈分别记为H、I、J、K端。选择不同的触片，报时时电铃振鸣的敲响节奏也不同。最外圈是一个从盘面F点到E点的园环形触片19，它接电压的正极。在盘面园心还装有一个用导电金属制成的指针13。指针13与继电器J工作线圈连接，指针13根部固定在电机M2的转动轴上。在指针13沿径向还分布有与触片19、20、21、22、23、相对应的可接触导通的触点14、15、16、17、18。触点14与其它四个触点不连通，它直接与报时控制电路25正极连接。其它四个触点15、16、17、18与指针13连通。
报时设定盘12工作过程在无报时时，指针13是在设定盘12的E、F之间的空隙中，指针上的全部触点与盘面上的各圈触片均不连接，报时控制电路25不工作。当发生报时时，连接器27就会向报时控制电路25发出报时信号，报时电路工作，驱动电机M2，使指针13向顺时针方向转动，此时一方面指针触点14与环形触片19接通后，实现对电机M2的自锁，这两个触点是自动报时器电路原理图中开关K5的两个接点；一方面指针继续转动其触点15、16、17、18，与触片20、21、22、23就会按一定规律继续接通，如果选择不同的触片，则报时控制电路25将控制只有一个电磁铁和铃锤的报时电铃24发出不同的振鸣声，四组接点是自动报时器电路原理图中开关K6－1、K6－2、K6－3、K6－4的接点。当指针13从F点顺时针方向转到E点，一次报时过程完结。
设计报时设定盘12上各圈齿形触片7或8时应注意指针13上各触点与各触片接通所走弧长时间要大于继电器J和电铃24的工作响应时间，否则无法正常报时。
报时控制电路25的作用是接受连接器27的报时信号，驱动报时设定的指针13和电铃24，使电铃振鸣，完成报时工作。
报时控制电路见图2，它由电阻R7－－R16、电容C2－－C3、三极管T2－－T5、二极管D2－－D8、发光二极管LED、电机M2、继电器J、电铃F以及开关K5、K6－1、K6－2、K6－3、K6－4组成。
报时控制电路工作原理是设报时方式设定选择H端如图1示，当时间走到设定的报时时刻时，分开关K3、时开关K4均闭合。连接器的T6导通，将报时信号送到报时控制电路25，电源电压通过K4、三极管T6的集电极和发射极、二极管D4、电容C2、电阻R10、向C2充电。在T2的基极产生一个正脉冲，T2瞬时导通，并接通电机M2的供电回路。电机M2快速转动，同时带动报时方式设定盘指针13向顺时针方向旋转。结果首先使开关K5闭合，电机M2自锁。指针13继续旋转，又使开关K6－1、K6－2、K6－3、K6－4不断闭合、断开，当开关K6闭合时，电源电压通过K4、T6集极和发射极、K6、R15、T3的基极和电阻R12，使T3导通。T3导通后，接通继电器J和发光二极管LED供电回路使LED发光。继电器J吸合，同时其常开触点J1－1闭合，T5导通，电铃F振鸣。发出报时。开关K6断开时，电路不工作。LED和电铃F不发光和停止振鸣。随着指针13的转动，K6的断开闭合，报时控制电路控制电铃F发出有规律的继续振鸣，直到指针13转回到原来位置，即转一周时，完成声、光报时工作。
如果连接器27C端接电路L端，电铃报时发出的是持续的振鸣声。
注意的是电机M2通过减速装置组减速后，带动报时设定盘指针13。要求指针13转一周的时间，即报时所能达到的最长时间，不能大于K3的闭合时间。否则无法正常报时。其减速比为1800，指针13转速1／20转／秒。
电路中二极管D2、电阻R7构成电机M2反电势的放电回路。二极管D3、电阻R13构成继电器J反电势的放电回路，防止反电势损坏电路器件。
本实用新型不仅结构、原理、电路简单，而且制作加工容易，生产成本低，耗电量小，还具有任意选点，多点自动报时的功能。特别适用于采用机械钟表为时基的公共场所的报时。
权利要求1.一种全自动信号敲铃器，其特征在于(1)通过一机械钟表28带动分设定盘1的分针2转动进行分计时，在分设定盘1需报时的刻度点上设计有若干个可与连接器27a端连接的分盘触点5，导电分针2顶端镶有与电源正极连接的分针触点3，在分设定盘1的59分30秒至60秒这段刻度段弧长位置有一与时驱动电路26连接的计时触片4；(2)时设定盘6上有24对呈内外圆分布的内圆触片7和外圆触片8，外圆触片8均与电机M1正极连接，按报时需要设定的某一内圆触片7与连接器27的b端连接，连接器27按报时时刻需要可以设置多个并分别与代表不同设定时间的另外的内圆触片7连接，时针9由电机M1驱动并与电源正极连接，时针9上的外触点10可与各外圆触片8逐一分别接触导通，其内触点11可与各内圆触片7逐一分别接触导通，电机M1正极与时驱动电路26连接；(3)报时设定盘12上有多圈按一定敲响效果排列组合的几组报时触片20、21、22、23，该几组合报时触片均可分别与连接器27的C端所对应接点H、I、J、K连接，报时设定盘12最外圈的环形触片19与电机正极连接并可与报时指针13最外点的触点14接触导通，触点14与报时控制电路25正极连接，报时指针13上沿径向不同位置分布有几个可与报时设定盘12上的对应报时触片20、21、22、23、而接触导通的触点15、16、17、18，这些触点均与继电器J工作线圈连接的报时指针13连通，继电器J控制电铃24。
2.按照权利要求1所述的全自动信号敲铃器，其特征在于(1)报时指针13上各触点15、16、17、18与报时设定盘12上的各圈触片20、21、22、23接触导通过程所走弧长时间应大于继电器J和电铃24的工作响应时间，报时指针13每转一圈的时间不能大于K3的闭合时间；(2)时设定盘6的时针9的触点11从某一内圆触片7切换到另一内圆触片7的时间应小于30秒。
3.按照权利要求1或2所述的全自动信号敲铃器，其特征在于(1)时驱动电路26由三极管T1、电阻R1－－R6、电容C1、二极管D1，电机M1及开关K1、K2构成，三极管T1与电机M1正极连接；(2)连接器27由三极管T6、电阻R17、开关K3、K4构成，连接器27a端接分设定盘1上的某个分盘触片5，b端接时设定盘6的某一内圆触片7，c端接报时设定盘12即开关K6－1或K6－2至K6－4中的某一个接点并同时与报时控制电路25连接；(3)报时控制电路25由电阻R7－－R16、电容C2－－C3、三极管T2－－T5、二极管D2－－D8、电机M2及发光二极管LED和继电器J、电铃F以及开关K5、K6－1至K6－4组成。
专利摘要本实用新型提供了一种以机械钟表为时基，用机械和电路的控制方法实现自动报时的全自动信号敲铃器，它具有分设定盘，时设定盘和报时设定盘，通过机械钟表带动分针计时，通过驱动电路及电机驱动时针计时，并将报时信号送入连接器经逻辑判别后送入报时控制电路、报时针由控制电路控制由电机驱动，报时设定盘具有多组报时信号，当报时针上触点转到预先设定的某一报时触片时，则接通电路使电铃继电器动作而电铃报时，它适合于学校及机关或场所的报时打点。
文档编号G04C21/30GK2069128SQ9020604
公开日1991年1月9日 申请日期1990年5月12日 优先权日1990年5月12日
发明者孟庆波 申请人:孟庆波