DE1946341A1

DE1946341A1 - Elektrisches Schlagwerk fuer Uhren

Info

Publication number: DE1946341A1
Application number: DE19691946341
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ganter; Georg Kunz
Original assignee: Gebrueder Junghans GmbH
Current assignee: Gebrueder Junghans GmbH
Priority date: 1969-09-12
Filing date: 1969-09-12
Publication date: 1971-04-22
Also published as: CH1135170A4; US3689919A; AT313182B; CH545508A; FR2061680A1; FR2061680B3

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schlagwerk für Uhren mit einem einen Schlaghammer otifcr dergleichen betätigenden impulsweise gespeisten Elektromagneten,

Es ist ein elektrisches Schlagwerk für Zimmeruhren bekannt, bei welchen ein Schlaghammer durch einen aus einer Batterie gespeisten Elektromagneten betätigt wird» Dabei wird der Elektromagnet mit Hilfe eines mechanisch angetriebenen Schlaglaufwerkes bei jedem Schlag ein- und ausgeschaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein voll elektrisches Schlagwerk zu schaffen, das im Aufbau einfach ist und das insbesondere für elektrische Batterieuhren geeignet ist.

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Tulagramrriadressei pQtentsönior

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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung des Elektromagneten eine elektrische Impulserzeugerschaltung vorgesehen ist und daß eine von dem Elektromagneten angetriebene Vorrichtung für die Steuerung der Impulse rzeuger se haltung vorgesehen ist»

Vorzugsweise ist der Schlaghammer ein den Elektromagneten durchsetzender. Stößel. Dabei ist vorzugsweise eine den Stößel bei nicht erregtem Elektromagneten in einer Ruhelage' haltende Feder vorgesehen, wobei der Stößel so ausgebildet ist, daß er bei Erregung des Elektromagneten angehoben und bei dessen Entregung unter der Schwerkraft gegen einen Schallkörper, zum Beispiel eine Glocke, fällt.

Es kann ein die Teile des Schlagwerkes aufnehmendes Gehäuse, vorzugsweise aus Kunststoff, vorgesehen sein, das von einer Seite von einem Schallkörper übergriffen und auf der anderen Seite von einer Abdeckplatte verschlossen ist. Dabei ist vorzugsweise die Abdeckplatte mit einer gedruckten Schaltung versehen, und es trägt die Abdeckplatte die Schaltelemente der elektrischen Impulserzeugerschaltung. Die Abdeckplatte kann mit herausgeführten elektrischen Eontaktelementen versehen sein. Dadurch ist es möglich, das Schlagwerk an verschiedene

Uhrwerke.in einfacher Weise anzubauen.

Als elektrische IrapulserzeugerschaItung kann ein astabiler Multivibrator vorgesehen sein. Es ist auch möglich, als elektrische "Dnpulserzeugers cha Itung einen von dem Elektromagneten betätigten,.die Erregung des Magneten steuern-. den Kontakt vorzusehen* Vorzugsweise ist der Impulserzeugerschaltung eine Steuerstufe vorgeschaltet, wobei eine vom Uhrwerk betätigte Schaltanordnung vorgesehen ist, welche in ihrer Ruhestellung einen Kondensator an einer Spannungsquelle angeschlossen hält, im Weckzeitpunkt aber in den Eingangskreis der Steuerstufe schaltet*

Die Steuervorrichtung für die Impulserzeugerschaltung kann ein vom Schlaghammer oder von einem mit diesem verbundenen Teil angetriebenes Schrittschaltwerk und eine von diesem betätigte Kontaktanordnung umfassen· Das Schrittschaltwerk kann ein Schaltrad enthalten, das durch eine vom Sehlaghammer betätigte Schaltgabel fortgeschaltet wird, wobei das Schaltrad mit Nocken versehen ist, die einen die Impulserzeugerschäl*- tung beeinflussenden Kontakt betätigen. Mit dem vom Schaltrad betätigten Kontakt kann der Ausgang der Steuerstufe uberbrückbar sein. Zur Justierung von Uhrzeigern und Söhlagfolge kann parallel zu dem vom Schaltrad betätigten Kontakt ein

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willkürlich von Hand betätigbarer Kontakt vorgesehen sein. Es kann auch eine von außerhalb des Uhrwerks zugängliche Handhabe vorgesehen sein, mit welcher die vom Uhrwerk betätigte Schaltanordriung Willkürlieft betätigbar ist. Der willkürlich von Hand betätigbare Kontakt kann als Umschaltkontakt ausgebildet und so geschaltet sein, daß er in seiner Ruhestellung einen einerseits an Spannung liegenden Kondensator kurz schliesst und in seiner Arbeitsstellung diesen Kondensator an die Impulserzeugerschaltung legt, wobei der Kondensator so bemessen ist> daß ein einziger Impuls erzeugt wird. Der willkürlich von Hand betätigbäre Kontakt kann-aber auch als Arbeitskontakt ausgebildet sein* der in seiner Arbeitsstellung einen einerseits an Spannung■" -liegenden-, von e inem Entlade widerstand überbrückten Kondensator an die Impulserzeugerschaltung legt, wobei der Kondensator so bemessen ist, daß nur ein Impuls erzeugt wird. '-■"■.-"

Die Erfindung ist im folgenden anhand der. Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: -■■-"" ._ . . =

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Schlagwerkes in Form, einer Anbaueinheit, auf die Abdeckplatte gesehen, wobei einzelne Teile .weggebrochen sind.

Fig;. · 2 einen Schnitt nach- der Linie H-II in Fig. 1,

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Fig. 5- eine Einzeldarstellung in einem Schnitt nach der Linie,III-III in Pig. I,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Steuerkantaktes, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1

Fig. 6 eine Ansicht des Schlagwerkes nach Fig. "1,. auf die Glocke gesehen, wobei einzelne Teile der Glocke und des Gehäuses weggebrochen sind,

Fig. 7 ein Schaltschema einer elektrischen Impulserzeugerschaltung,

Fig. 8 ein Schaltschema einer weiteren elektrischen Impulserzeugerschaltung und

Fig. 9 und -

10 Darstellungen zweier.möglicher Ausführungen eines Handsehalters zur Justierung von Zeigerstellung und Schlagfolge,

In den Figuren 1 bis 6 ist mit 10 ein Gehäuse bezeichnet, das zweckmäßig aus Kunststoff gespritzt ist. Dieses Gehäuse 10 besitzt eine Vertiefung 10a, in die ein Elektromagnet 16 eingesetzt ist. Dieser Elektromagnet wird in der Vertiefung durch Halterungen 14 „und 15 gehalten. 20 ist die Wicklung des Elektromagneten 16. Der Elektromagnet besitzt eine zentrische Bohrung, in welcher ein Stößel21 verschiebbar gelagert ist. Der Teil 21 besteht aus ferromagnetischem Material, während an diesem ferromagnetischem Teil ein nichtmagnetischer Teil 17 angesetzt ist. Um ein Kleben des ferromagnetischen Stößels 21

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zu vermeiden, sindLagerbüchsen 22 aus nicht magnetischem Material vorgesehen. Zweckmäßig wird der Elektromagnet mit dem Stößel in der in FIg. 1 gezeigten Lage angeordnet, so daß der Stößel 21 unter der Wirkung der Schwerkraft gegen die Glocke 12 anschlagen kann, nachdem er durch Erregung des Magneten 16 bzw* dessen Wicklung 20 aus der in Fig. 1 gezeigten Ruhelage in die strichpunktiert gezeigte Lage angehoben worden 1st. Der Stößel wird in seiner Ruhelage durch eine Feder l8 gehalten.

Der Stössel 21, 17 ist an seinem nicht magnetischen Ende lf mit einer Scheibe 19 versehen, die mit einer Feder 23& zusammenwirkt. Diese Feder 2Jb ist Teil einer Feder 23,deren anderer Teil 23a an einem Gehäuseteil anliegt und somit als Rückstellfeder für eine Schaltgabel 26 dient, die bei 27 schwenkbar gelagert ist. Diese Schaltgabel 26 ist mit Stiften 26a versehen, die mit einem Schaltrad 28 zusammenwirken und dieses fortschalten. Bei jeder Hubbewegung des Stössels 21, 17 wird die Schaltgabel 26 hin und her bewegt, wodurch das Schaltrad 28 um eine Zahnteilung Mtergeschaltet wird. Das Schaltrad 28 kann beispielsweise aus Kunststoff gespritzt sein. Es enthält, wie aus Figur 1 ersichtlich, mehrere Nocken, die einen Schaltkontakt 29, 30 betätigen. Die Nocken haben

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entsprechend der gewünschten Schlagzahl verschiedene Längen. Um eine einwandfreie Lagerung der Schaltgabel 26 und des Schaltrades 28 zu gewährleisten, ist in dem Kunststoffgehäuse 10 eine Platine 25 vorgesehen, die bei 2k mit Hilfe von Kunststoffzapfen vernietet bzw. verschweißt ist.

Das Gehäuse ist mit Hilfe der Abdeckplatte 11 verschlossen, Diese Abdeckplatte trägt vorzugsweise die verschiedenen Schaltelemente für die elektrische Impulserzeugerschaltung und ist zweckmäßig mit' einer gedruckten Schaltung versehen. Dabei können, wie in Figur 1 ersichtlich, in der Abdeckplatte 11 Schlitze 11b vorgesehen sein, in deren Bereich die Leitersehiohten der gedruckten Schaltung hineinreichen, so daß hier die gesamte Baueinheit beispielsweise an ein Uhrwerk angebaut werden kann, wobei gleichzeitig die verschiedenen Kontakte hergestellt werden. .

Die Kontaktlamellen 29 und 30 sind mit Hilfe von Exzentern 31 bis 33 einstellbar, wodurch eine genaue Justierung des Kontaktdruckes und der Lage der Kontaktlamelie 30 in Bezug auf das Schaltrad 28 möglich ist.

Figur 7 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer

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elektrischen Impulserzeugerschaltung. Es sind hier zwei getrennte Anordnungen dargestellt, die je mit einer strichpunktierten Linie umrandet sind. Der linke Teil trägt die gedruckte Schaltung auf der Abschlußplatte des Anbauschlagwerkes, während der rechte Teil den im Uhrwerk eingebauten \ UmschaItkontakt sowie die Batterie enthält.

Der ästabile Multivibrator besteht aus den beiden Transistoren Tp und T-*, die durch das RC-Glied C₁ und R-, miteinander gekuppelt sind. Dieser Multivibrator erzeugt Impulse mit einer Frequenz von etwa 0,5 Hertz. Im Ausgangskreis des Transistors Τ-, liegt die Wicklung 20 des den Schalghammer antreibenden Elektromagneten. Dem Multivibrator ist noch eine Steuer--./. _: stufe T₁ vorgeschaltet, in deren Eingangskreis ein Kondensator Cg in Reihe mit dem Umschaltkontakt 42 des Uhrwerkes liegt. Der Umschaltkontakt wird durch einen Nocken 41 betätigt, der auf dem Minutenrohr oder der Minutenwelle 4o angeordnet ist. ψ Wie aus der Schaltung ersichtlich, wird der Kondensator in der gezeigten Stellung des Umschaltkontaktes über den Vorwiderstand R₂, und die Kontaktelemente 42ä, 42b an 'der Batterie B aufgeladen. Zur vollen Stunde wird das Kontaktelement 42b durch den Nocken 41 angehoben, wodurch die Verbindung zu dem Kontaktelement 42a unterbrochen und eine Verbindung mit dem Kontaktelernent 42c hergestellt wird. Dadurch wird der aufge-

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ladene Kondensator C₂ in den Eingangskreis des Steuertransistors T₁ geschaltet, der daraufhin leitend wird und somit den astabilen Multivibrator mit dem Minuspol der Batterie B verbindet. Der Kondensator C₂ entlädt sich über die Basis-Emittor-Strecke des Transistors T₁, so daß der Transistor T^ nach einer gewissen Zeit wieder nicht leitend wird. Der Kon» densator C₂ und gegebenenfalls ein mit ihm in Reihe geschalteter Widerstand sind so zu bemessen, daß während des leitenden Zustandes des Transistors T₁ von dem Multivibrator nur ein einziger die Wicklung 20 durchfliessende Impuls erzeugt wird.

Durch den die Spule 20 des Elektromagneten 16 erregenden Impuls wird der Stößel 21 und mit ihm der Teil 17-mit Scheibe 19 angehoben, und zwar in die in Figur 1 strichpunktiert gezeigte Lage. Dadurch wird über die Feder 2;5b die Schaltgabel 26 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wodurch das Schaltrad 28 um eine halbe Zahnteilung weiter geschaltet wird. Nach dem Abklingen des Stromlmpulsasfällt der Stössel 21 nach unten und schlägt an die Glocke 12. Gleichzeitig wird durch den Federarm 2;5a die Schaltgabel 26 im Uhrzeigersinn verschwenkt, wodurch das Schaltrad 28 wiederum um eine halbe Zahnteilung weiter geschaltet wird. Hat sich das Schaltrad beispielsweise vor Auftreten des Stromimpulses in der in Figur 1 gezeigten Lage befunden, so wird während des einen Erregungs-

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impulses das Scha!trad.um eine Zahnteilung weiter geschaltet, wobei jedoch der Kontakt 29, 30 (Figur.1), der dem Kontakt 43 in Figur 7 entspricht, nicht geschlossen wird, da in diesem Bereich ein die Kontaktlamelle 30 anhebender Nocken nicht vorhanden ist* Es wird also nur ein einziger Schlag ausgeführt.'

Befindet sich das Schaltrad in einer solchen Lage in Bezug auf die Kontaktlamelle 30, daß nach Auftreten des ersten Stromimpulses die Kontaktlamelle 30 durch einen der Nocken angehoben wird, so wird der in Figur 7 gezeigte Kontakt 43 geschlossen und damit der Transistor T₁ ausgangsseitig überbrückt, so daß auch nach. Entladung des Kondensators Cp der Multivibrator an der Spannungsquelle B, angeschlossen bleibt. Es werden daraufhin durch den Multivibrator weitere Stromimpulse erzeugt, bis die Kontaktlamelle 30 von dem jeweiligen Nocken abfällt und damit der in Figur 7 mit 43 bezeichnete Kontakt wieder geöffnet wird, wodurch die Batterie B vom Multivibrator wieder abgeschaltet wird..

Die Schaltungsanordnung nach Figur 8 entspricht zum Teil derjenigen nach Figur 7, jedoch ist hier kein Multivibrator vorgesehen, sondern es dient hier zur Impulserzeugung ein Kontakt 45, welcher von dem Elektromagneten 16 mit seiner

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Erregerwicklung 20 betätigt wird. Wird bei dieser Schaltungsanordnung der Umschaltekontakt 42 durch den Nocken 41 betätigt, so wird der vorher aufgeladene Kondensator C^, in den Eingangskreis des Transistors T₂^ geschaltet, der ausgangsseitig unmittelbar die Wicklung 20 speist. Durch die Betätigung des Elektromagneten 60 mit seiner Wicklung 20 wird der Kontakt 45 geschlossen und damit die Basis-Emittor-Strecke des Transistors T^ kurz geschlossen. Der Elektromagnet mit seiner Wicklung 20 wird daraufhin wieder entregt, es sei denn, daß durch die Bewegung des Schaltrades 28 der Kontakt 29, 30, der dem Kontakt 45" in Figur 8 entspricht, geschlossen wird, in welchem Falle der Transistor Th über den Widerstand R₁- weiterhin ausgesteuert wird.

Der Umschaltekontakt 42 wird in der Praxis zweckmäßig als Schnappschalter bekannter Art ausgeführt. Der Umschaltekontakt 42 bleibt dann nur kurzzeitig in der Umschaltstellung und wird anschließend wieder schlagartig in die gezeigte Ruhelage zurückgebracht.

Parallel zu dem Kontakt 4j ist noch ein von Hand betätigbarer Kontakt 44 vorgesehen, der eine Justierung der Schlagfolge mit der Zeigerstellung ermöglicht. Wird der Schalter 44 betätigt, so wird dadurch der Multivibrator an die Batterie angeschaltet, wodurch die Wicklung 20 unabhängig von der Zeiger-

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stellung impulsweise erregt wird. Dadurch kann das Schaltrad 28 in die Stellung für den folgenden Stundenschlag gebracht werden. Der Schalter 44 braucht dabei nur kurzzeitig betätigt zu werden, da anderenfalls möglicherweise schon die nächste Programmfolge ungewollt abläuft. Um dies sicher- \ zustellen, können die in den Figuren 9 und 10 gezeigten Ausführungen angewendet werden. In Figur 9 ist ein Umschaltekontakt 44a gezeigt, welcher in seiner Ruhelage einen einseitig an die Batterie angeschlossenen Kondensator C₁, kurz sehließt und ihn bei Betätigung in die Zuleitung zu dem Multivibrator legt, wodurch dem Multivibrator ein Stromimpuls zugeführt wird, und zwar unabhängig davon, wie lange die .Taste 44a gedruckt wird. ■■"-:■ : :

Bei der Ausführung nach Figur 10 ist ebenfalls ein Kondensator C₁- vorgesehen, der mit Hilfe des Handkontaktes 44b in die Zuleitung -zum Multivibrator gelegt werden kann. Nach dem öffnen des Schalters 44b wird der Kondensator C,- über den Widerstand R₇ wieder entladen.

Die gleiche Wirkung kann auch mit Hilfe der in den Figuren 7 und 8 gestrichelt eingezeichneten Handhabe 46 erzielt werden, mit welcher der Umsehaltekontakt 42 unabhängig von der Zeiger--■

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stellung betätigt werden kann.

Das erfindungegemäße Schlagwerk ist ein selbständiges Aggregat, welches einem eläfcrischen Uhrwerk beliebiger Bauart zugeordnet werden kann, wobei lediglich elektrische Leitungsverbindungen zwischen Uhrwerk und Anbauwerk notwendig
sind.

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Claims

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PATEJfTA NSPR Ü C HE

1_. J Elektrisches Schlagwerk für Uhren mit einem einen Schlaghammer oder dergleichen betätigenden impulsweise gespeisten Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung des Elektromagneten (l6,20) eine elektrische Impulserzeugerschaltung (Tp, T-z) vorgesehen ist und daß eine von dem Elektromagneten (.16,20) angetriebene Vorrichtung (26 bis 30) für die Steuerung der Impulserzeugerschaltung vorgesehen ist»

2. Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß der Schlaghammer ein den Elektromagneten (16,20) axial durchsetzender Stößel (21) ist.

J5» Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Stößel (21) bei nicht erregtem Elektromagneten (1.6,20) in einer Ruhelage haltende Feder (18) vorgesehen ist und daß der Stößel (21) so ausgebildet ist, daß er bei Erregung des Elektromagneten angehoben und bei dessen Entregung unter der Schwerkraft gegen den Schallkörper, zum Beispiel eine Glocke (12). fällt.

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4. Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Teile des Schlagwerkes aufnehmendes Gehäuse (lö), vorzugsweise aus Kunststoff, vorgesehen ist, das von einer Seite von einem Schallkörper, zum Beispiel einer Glocke (12), übergriffen und auf der anderen Seite von einer Abdeckplatte (11) verschlossen ist.

5. Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (11) mit einer gedruckten Schaltung versehen ist und die Sehaltelemente der elektrischen Impulserzeugerschaltung tiafet.

6. Elektrisches Schlagwerk nach den Ansprüchen .4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (11) mit herausgeführten elektrischen Kontaktelementen versehen ist.

7. Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Impulserzeugerschaltung ein astabiler Multivibrator (T₂, T^) vorgesehen ist.

8. Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Impulserzeugerschaltung ein von dem Elektromagneten (l6,20) betätigter, die Erregung des Magneten (ι6,2Ό) steuernder Kontakt (45) vorgesehen ist.

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' 9· Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 7 oder 8, ■ dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeugerschaltung ' eine S teuer stufe (T₁) vorgeschaltet ist und daß eine vom Uhrwerk betätigte Schaltanordnung (42) vorgesehen ist, welche in ihrer Ruhestellung einen Kondensator (Cg, C,) an einer Spannungsquelle (B) angeschlossen hält, im Weckzeitpunkt aber in den Eingangskreis der Steuerstufe (T₁) schaltet.

10. Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ein vom Schlaghammer (21).oder von einem mit diesem verbundenen Teil angetriebenes Schrittschaltwerk (26)28) und einer von diesem betätigten Kontaktanordnung (29, 30) umfasst.

. 11. Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittschaltwerk ein Schaltrad (28) enthält, das durch eine vom Schlaghammer (21, 17,19) betätigte Schaltgabel ..(26) fortgeschaltet wird, und daß das Schalt· rad mit Nocken versehen ist, die einen die Impulserzeugerschaltung beeinflussenden Kontakt (29,30) betätigen.

12. Elektrisches Schlagwerk nach den Ansprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem vom Schaltrad (28) betätigten Kontakt (29,30) der Ausgang der Steuerstufe (Ti) überbrückbar ist.

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13· Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Justierung von Uhrzeiger und Schlagfolge parallel zu dem vom Schaltrad (28) betätigten Kontakt (29, 30; 43) ein willkürlich von Hand betätigbarer Kontakt (44) vorgesehen ist.

14, Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß eine von außerhalb des Uhrwerks zugängliche Handhabe (46) vorgesehen ist, mit welcher die vom Uhrwerk betätigte Schaltanordnung (42) willkürlich von Hand betätigbar ist.

15· Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, daß der willkürlich von Hand beijätlgbare Kontakt als Umschaltkontakt (44a) ausgebildet ist^und so geschaltet ist, daß er in seiner Ruhestellung einen einerseits an Spannung liegenden Kondensator (C^) an die Impulserzeugaschaltung legt, wobei der Kondensator so bemessen ist, daß ein einzelner Impuls erzeugt wird,

16. Elektrisches Schlagwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der willkürlich von Hand betätigbare Kontakt als Arbeitskontakt (44b) ausgebildet ist, der in seiner Arbeitsstellung einen einerseits an Spannung liegenden, von einem

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Entladewiderstand (Ry) überbrückten Kondensator (CU) an die Impulserzeugerschaltung legt, wobei der Kondensator (Cp-) so bemessen ist, so daß nur ein Impuls erzeugt wird.

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