Biegungsschwinger für Normalfrequenz-Oszillatoren Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Biegungsschwinger für Normalfrequenz-Oszillatoren. Er ist am ehesten zu vergleichen mit den bisher für den gleichen Zweck verwendeten Stimmgabeln, doch unterscheidet er sich von allen bekannten Arten von Stimmgabeln grundsätzlich, und zwar in .der Formgebung, in der Art der Bahnkurve, auf der sich die schwingenden Massen im Raum bewegen, und in der Art der Befestigung.
Stimmgabel-Oszillatoren sind seit mehr als hun dert Jahren b--kannt und haben sich in jüngeren Zei ten insbesondere in derjenigen Form bewährt, bei der ein elektromagnetisches System die Stimmgabel antreibt und der darin wirksame Strom elektronisch gesteuert wird. Bei mobilen Normalfrequenz-Oszil- latoren dieser Art machte sich oft ein Nachteil je der Stimmgabel störend bemerkbar, der bei orts festen Stimmgabel-Osziltatoren sich nicht auswirken konnte.
Wie ein Pendel erhält auch die Stimmgabel durch die Erdanziehung eine zusätzliche Rückstell- kraft, die am grössten ist, wenn die Gabelzinken nach dem Gravitationszentrum hin gerichtet sind, wobei dann die Eigenfrequenz am höchsten ist. Ho rizontal orientierte Stimmgabeln werden durch diese Erscheinung nicht beeinflusst, während nach oben gerichtete Gabelzinken in ihrer Schwingung ver langsamt werden. Dieser Effekt kann nicht zum Verschwinden gebracht werden, solange der Schwin ger .die Form der Stimmgabel hat.
Wieviel dieser Einfluss quantitativ ausmacht, hängt ab vom Verhält nis ,der Eigenfrequenz der Stimmgabel zu der Fre quenz, mit der ein federkraftloses Pendel gleicher Abmessung schwingen würde. Bei vorgegebener Fre quenz ist folglich der Fehler @um so grösser, je kürzer man eine Stimmgabel konstruieren muss. Dieser Nachteil ist bei einem bekannten Stimm gabeloszillator nicht vorhanden, welcher zwei gegen gleich parallel zueinander angeordnete Stimmgabeln aufweist, die durch elektrische Mittel miteinander gekoppelt sind.
Der Einfluss der Gravitation lässt sich aber nur dann genügend ausschalten, wenn die elektrische Kopplung sehr eng ist, was einen gewis sen elektrotechnischen Aufwand erfordert.
Es ist ferner ein Biegungsschwinger bekannt, der im wesentlichen aus zwei zueinander parallelen Stäben besteht, die an ihren Enden durch halb kreisförmig gebogene Partien miteinander verbunden sind. Wenn die beiden Stäbe gegensinnig schwingen, bewegen sich die Schwerpunkte ihrer Massen auf einer gemeinsamen Geraden, so dass die Schwer kraft keinen Einfluss auf die Schwingungsfrequenz hat. Bei der bekannten Lösung ist aber .die Auf hängung des Biegungsschwingers nicht einwandfrei gelöst.
Es sind insgesamt vier Befestigungstellen vorgesehen, je zwei an jeder halbkreisförmig geboge nen Partie. Es lässt sich mathematisch beweisen, dass der bekannte Schwingungsbieger keine exakt stillstehenden Schwingungsknoten aufweist, .die als Befestigungsstellen herangezogen werden könnten. Aus diesem Grunde üben die Befestigungsstellen eine gewisse Rückwirkung auf die Schwingungsfre quenz der Stäbe aus, was nachteilig ist, sofern die Länge der Stäbe nicht mindestens zehnmal grösser ist als der Abstand der Stäbe voneinander.
Der bekannte Biegungsschwinger kann daher aus Dimen- sionierungsgründen nicht so klein ausgebildet wenden, wie dies für tragbare Normalfrequenz-Oszillatoren manchmal erwünscht wäre.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaf fung eines Biegungsschwingers, der die geschilderten Nachteile nicht aufweist und auch bei relativ kleinen Abmessungen eine von der Erdanziehung unabhän gige Eigenfrequenz hat.
Der Biegungsschwinger gemäss der Erfindung weist ebenfalls zwei gegeneinander schwingende, auf einer gemeinsamen Geraden geführte Massen auf und ist zudem dadurch gekennzeichnet, dass durch seine konstruktive Formgebung seine einzelnen Be festigungsstellen oder seine starr miteinander ver bundenen Befestigungsstellen im Raume mathema tisch exakt stillstehen, wenn man den Biegungs- schwinger in einer vollkommen gefederten Aufhän gung mit kleiner Amplitude schwingen lässt.
Wenn eine übliche Stimmgabel in einer voll kommenen Federanordnung aufgehängt und noch nirgends starr mit einem Träger verbunden ist, wer den sich die Schwerpunkte der beiden gegenein ander schwingenden Massen zwar ebenfalls annä hernd auf einer gemeinsamen Geraden bewegen, aber der übliche Befestigungspunkt am Stiel der Gabel bewegt sich in diesem Falle senkrecht dazu mit ,der doppelten Schwingungsfrequenz.
Im Gegensatz zur Stimmgabel hat der erfindungsgemässe Biegungs- schwinger die Eigenschaft, dass seine starr mitein ander verbundenen Befestigungsstellen auch bei dieser dynamischen Betrachtungsweise mathematisch exakt stillstehen. Die Definition muss deshalb von einer Mehrzahl von Befestigungsstellen ausgehen, weil es bei einzelnen Ausführungsformen konstruktiv vorteil haft ist, den Schwinger ian mehr als einer Stelle mit einem starren Träger zu verbinden.
Massgebend ist dann das Verhalten der Gesamtheit dieser Befesti gungsstellen, wie sie durch eine starre Verbindung derselben zustande kommt.
In der Zeichnung sind einige beispielsweise Aus führungsformen des Erfindungsgegenstandes darge stellt, und zwar zeigen: Fig. 1 und 2 zwei ähnliche Ausbildungsformen des Biegungsschwingers bei zwei verschiedenen Be festigungsarten, Fig.3 und 4 zwei andere, einander ähnliche Ausbildungsformen, ebenfalls bei zwei verschiedenen Arten der Befestigung.
Gemäss Fig. 1 sind zwei schwingfähige Massen 1 und 2 an einem die Schwingung bestimmenden Fe derkörper 3 befestigt. Dieser hat die Form zweier zueinander paralleler Biegungsstäbe, die an ihren beiden Enden starr miteinander und in ihrer Mitte je mit einer der Massen 1 und 2 verbunden sind.
Die miteinander verbundenen Enden der Biegungs- stäbe sind mittels Stegen 3a an zwei Federstücke 4 und 5 angeschlossen, die ihrerseits durch Befesti- gungsstellen 6 und 7 mit einem starren Träger 8 in Verbindung stehen.
Die Federstücke 4 und 5 haben ,die Form von flachgedrückten Ringen und sind der art ausgebildet und angeordnet, dass die Stege 3a in Richtung der Verbindungsgeraden zwischen den beiden Befestigungsstellen 6 und 7 und parallel zur Längsrichtung der Biegungsstäbe des Federkörpers 3 nachgiebig gehalten sind. Die Verbindungsgerade zwi- sehen den beiden Befestigungsstellen 6 und 7 ver läuft im rechten Winkel zur Verbindungsgeraden der Schwerpunkte der beiden Massen 1 und 2.
Jede der genannten Verbindungsgeraden ist ferner eine Symmetrieachse des Biegungsschwingers. Die Massen 1 und 2 sind die beweglichen Teile von zwei elektro- mechanischen-Wandlern, deren Spulen la und 2a schematisch angedeutet sind und einem elektrischen O.szillator angehören, mit dessen Hilfe der beschrie bene Biegungsschwinger zum Schwingen angeregt wird.
Wie bei der Stimmgabel gibt es zwei Arten von Eigenschwingungen: In der ersten Schwingungsart, die im allgemeinen die .allein erwünschte ist, schwingen die Massen 1 und 2 und die beiden Balken des Federkörpers 3 gegensinnig. Die Impulse der beiden links und rechts liegenden schwingenden Teile sind entgegengesetzt gleich, und der Schwinger -übt über die Befestigungs stellen 6 und 7 keine Wechselkräfte auf den Träger 8 aus.
Bei der zweiten Schwingungsart, .die bei einem Normalfrequenzgeber nicht benützt wird, die bei tragbaren Geräten aber wegen einer möglichen An regung durch Störungen beachtet werden muss, schwingen die beiden Massen 1 und 2 unter sich gleichsinnig, wobei über die Befestigungsstellen 6 und 7 Kräfte auf den Träger 8 übertragen werden.
Aus ,den Symmetrien des dargestellten Schwingers ist sofort ersichtlich, @dass die Schwerpunkte der bei den Teile bewegter Massen 1 und 2 auf einer ge meinsamen Geraden geführt sind, welche die Ver- bindungsgerade der Schwerpunkte ist. Damit ist die Eigenfrequenz beider Schwingungsarten unabhängig vom Betrag und der Richtung der Erdbeschleunigung, denn ,das entsprechende Pendel wäre unendlich lang und damit zu einer unendlich langsamen Schwingung entartet.
Bei einer gegensinnigen Bewegung der beiden Massen 1 und 2 ändert sich die Länge der Balken des Federkörpers 3 in erster Näherung nicht, sie tut dies nur als Funktion des Quadrates der momen tanen Auslenkung der Massen 1 und 2 ans ihren Ruhelagen.
Die Befestigung der Stege 3a kann daher in erster Näherung die Eigenfrequenz der gegen sinnigen Schwingung nicht beeinflussen. Hingegen verlangt die Bedingung der geradlinigen Führung der Schwerpunkte der schwingenden Teile, dass die beiden Stege 3a über gleich grosse mechanische Im- pedanzen mit dem Träger 8 verbunden sind, was durch die zwei in ihren Eigenschaften gleichartigen Federstücke 4 und 5 gewährleistet ist. Hängt man den Träger 8 in einer vollkommenen Federanordnung auf, so führt er keine Bewegungen aus, wenn die Massen 1 und 2 gegensinnig schwingen.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführung unterschei det sich von derjenigen nach Fig. 1 lediglich durch eine andere Art der Verbindung der beiden Stege 3a mit einem starren Träger. Anstelle der ringförmigen Federstücke 4 und 5 sind jetzt einander völlig gleiche U-förmige Federbügel 14 und 15 vorhanden, deren Enden durch Befestigungsstellen 16 bzw. 17 mit einem starren Träger 18 verbunden sind, während die Mittelpartien der beiden Federbügel 14 und 15 an die Stege 3a angeschlossen sind.
Durch diese Ausbildung wird den Stegen 3a nicht nur ermöglicht, sich in einer Richtung parallel zu den Längsachsen der Biegungsstäbe des Federkörpers 3 zu bewegen, sondern auch in Richtung parallel zur Bewegungs bahn der Schwerpunkte der Massen 1 und 2.
Dies erlaubt dem Konstrukteur eine grössere Freiheit in der Wahl der Eigenfrequenz für gleichsinnige Schwin gungen der Massen 1 und 2, so dass es möglich ist, diese Eigenfrequenz beträchtlich tiefer ;als idie Eigen- frequnz für gegensinnige Schwingungen der Massen 1 und 2 zu wählen. Im übrigen gilt bezüglich der Schwingungen der Massen 1 und 2 sowie der mit ihnen verbundenen Biegungsstäbe ;des Federkörpers 3 dasselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Eigenschaften ,des Federkörpers 3 und die jenigen der Federstücke 4 und 5 bzw. 14 und 15 nach Fig. 1 und 2 an einem einzigen Ringfeder körper 23 vereinigt sind, der topologisch einem Torus äquivalent ist.
Die schwingfähigen Massen 1 und 2 sind an zwei einander gegenüberliegen den Stellen des Ringfederkörpers 23 befestigt, wäh rend zwei andere, einander ebenfalls gegenüberlie gende Stellen des Ringfederkörpers 23 mittels Stegen 23a mit Befestigungsstellen 26 und 27 in Verbindung stehen, welche an einem starren Träger 28 abge stützt sind. Die Verbindungsgerade zwischen den Befestigungsstellen 26 und 27 verläuft im rechten Winkel zur Verbindungsgeraden der Schwerpunkte der Massen 1 und 2.
Jede ,der genannten Verbin dungsgeraden ist eine Symmetrieachse des Biegungs- schwingers.
Wie Fig. 3 zeigt, weist der Ringfederkörper 23 an vier Stellen<I>A</I> bis<I>D</I> eine stärkere Krümmung auf. Zwischen den erwähnten Stellen<I>A</I> bis<I>D</I> weist der Federkörper 23 abwechselnd konkav und konvex gekrümmte Partien auf, wobei idie Massen 1 und 2 mit den konkav gekrümmten ,Partien und die Be festigungsstellen 26 und 27 mit den konvex ge krümmten Partien in Verbindung stehen.
Der Feder körper 23 ist überdies derart geformt und dimen sioniert, dass bei einer gegensinnigen Schwingung der Massen 1 und 2 die Befestigungsstellen 26 und 27 keinerlei Kräfte auf den Träger 28 übertragen oder, was dasselbe bedeutet, dass die einzelnen Be festigungsstellen 26 und 27 sich nicht bewegen, auch wenn nie vom Träger 28 gelöst wären. Die jenigen Stellen des Ringfederkörpers 23, die mit ,den Stegen 23a in Verbindung stehen, sind somit Schwingungsknoten.
Dass eine solche Formgebung möglich ist, sieht man wie folgt ein: Wären die Partien A-B und<B>C -D</B> weicher als die Partien B-C und D-A des Ringfederkörpers 23, so würden bei einem Zusammendrücken ,der Massen 1 und 2 die gelösten Befestigungsstellen 26 und 27 sich ein ander nähern.
Wären umgekehrt die Partien B-C und D-A besonders weich, @so bewegten sich beim Zusammendrücken ider Massen 1 und 2 die gelösten Befestigungsstellen 26 und 27 !auseinander. Zwischen diesen Extremfällen liegt der hier konstruktiv ver wirklichte Fall, dass die gelösten Befestigungsstellen 26 und 27 stillstehen.
Zum Aufnehmen der Ab weichungen höherer Ordnung braucht man bei der Ausführungsform nach Fig.3 keine weiteren Fe dern, da der Ringfederkörper 23 in der Richtung der Verbindungsgeraden der Befestigungspunkte 26 und 27 genügend weich federt, um idiese Zusatz funktion übernehmen zu können. Diese zweite Fe derdurchbiegung muss stets symmetrisch zur Verbin dungsgeraden der Schwerpunkte der beiden Massen 1 und 2 erfolgen.
Die Schwerpunkte der schwingen den Massen 1 ,und 2 sind ;dann durch Iden Ring federkörper 23 auf einer gemeinsamen Geraden ge führt, welche mit der Verbindungsgeraden der Schwerpunkte identisch ist. Hängt man den Träger 28 in einer vollkommenen Federanondnung auf, so führt der. Träger 28 beim gegensinnigen Schwingen der Massen 1 und 2 keinerlei Bewegungen aus.
Das in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsbei- spiel unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 3 lediglich darin, dass anstelle der Stege 23a bedeutend längere, federnd biegsame Stützarme 29 und 30 vor handen sind, die längs einer Symmetrieachse des Ringfederkörpers 23 gegeneinander verlaufen und an zwei miteinander vereinigte Befestigungsstellen 36 und 37 angeschlossen sind.
Die Stützarme 29 und 30 sowie die Befestigungsstellen 36 und 37 sind symmetrisch in bezug auf die Verbindungsgerade der Schwerpunkte der zwei Massen 1 und 2 ange ordnet. Die Wirkungsweise des Biegungsschwingers ist gleich wie beim vorherigen Beispiel. Die Stützarme 29 und 30 ermöglichen dem Konstrukteur jedoch eine grössere Freiheit in ider Wahl der Eigenfrequenz für gleichsinnige Schwingungen der Massen 1 und 2.
Allen beschriebenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass praktisch weder die Grösse noch die Richtung des Gravitationsfeldes einen Einfluss auf die Schwingungsfrequenz bei gegensinniger Be wegung der schwingenden Massen ausüben, weil die Schwerpunkte der gegensinnig schwingenden Mas sen sich auf einer gemeinsamen Geraden bewegen. Die Schwingungsfrequenz ist somit unabhängig von ,der Orientierung des Biegungsschwingers im Raume, weshalb der Biegungsschvvinger auch für tragbare Normalfrequenzoszillatoren, z.
B. in Flugkörpern, vortrefflich geeignet ist.
Auf den Schutz der Erfindung auf dem Gebiete der Zeitmessungstechnik wird verzichtet.
Flexural oscillator for normal frequency oscillators The present invention relates to a flexural oscillator for normal frequency oscillators. It can best be compared with the tuning forks previously used for the same purpose, but it differs fundamentally from all known types of tuning forks, namely in the shape, in the type of trajectory on which the vibrating masses move in space , and in the type of attachment.
Tuning fork oscillators have been known for more than a hundred years and have proven themselves in more recent times, especially in the form in which an electromagnetic system drives the tuning fork and the current in it is electronically controlled. In the case of mobile normal frequency oscillators of this type, a disadvantage of each tuning fork often became noticeable, which could not have an effect on fixed tuning fork oscillators.
Like a pendulum, the tuning fork also receives an additional restoring force due to the gravitational pull, which is greatest when the fork prongs are directed towards the center of gravity, with the natural frequency then being highest. Horizontally oriented tuning forks are not influenced by this phenomenon, while fork tines pointing upwards are slowed down in their oscillation. This effect cannot be made to disappear as long as the vibrator has the shape of the tuning fork.
How much this influence is quantitatively depends on the ratio, the natural frequency of the tuning fork to the frequency with which a pendulum without spring force of the same size would swing. With a given frequency, the error @ is the greater the shorter a tuning fork has to be constructed. This disadvantage is not present in a known tuning fork oscillator which has two tuning forks which are arranged opposite to one another in parallel and are coupled to one another by electrical means.
The influence of gravity can only be switched off sufficiently if the electrical coupling is very close, which requires a certain amount of electrical engineering.
Furthermore, a flexural oscillator is known which consists essentially of two mutually parallel rods, which are connected to one another at their ends by semi-circular curved parts. When the two bars oscillate in opposite directions, the centers of gravity of their masses move on a common straight line, so that the force of gravity has no influence on the oscillation frequency. In the known solution, however, the suspension of the flexural oscillator is not properly resolved.
A total of four fastening points are provided, two at each semicircular curved part. It can be proven mathematically that the known vibration bender does not have any exactly stationary vibration nodes that could be used as fastening points. For this reason, the attachment points exert a certain effect on the Schwingungsfre frequency of the rods, which is disadvantageous if the length of the rods is not at least ten times greater than the distance between the rods.
For reasons of dimensioning, the known flexural oscillator can therefore not turn as small as would sometimes be desirable for portable normal frequency oscillators.
The present invention aims to create a flexural oscillator which does not have the disadvantages described and which has a natural frequency which is independent of the gravitational pull even with relatively small dimensions.
The flexural oscillator according to the invention also has two mutually oscillating masses guided on a common straight line and is also characterized in that its individual fastening points or its rigidly interconnected fastening points in the room are mathematically exactly stationary when you use the Flexural oscillator can oscillate in a completely spring-loaded suspension with a small amplitude.
If a conventional tuning fork is suspended in a fully come spring arrangement and is still not rigidly connected to a carrier anywhere, although the centers of gravity of the two mutually vibrating masses also move approximately on a common straight line, the usual attachment point on the handle of the fork moves in this case perpendicular to it with twice the oscillation frequency.
In contrast to the tuning fork, the flexural vibrator according to the invention has the property that its rigidly interconnected attachment points are mathematically exactly stationary even with this dynamic approach. The definition must therefore be based on a plurality of fastening points, because in individual embodiments it is structurally advantageous to connect the transducer to a rigid support at more than one point.
The decisive factor is then the behavior of the entirety of these fastening points, as it comes about through a rigid connection of the same.
In the drawing, some exemplary embodiments of the subject invention are Darge, namely show: Fig. 1 and 2 two similar forms of the flexural oscillator in two different types of fastening, Fig. 3 and 4 two other, similar forms of training, also in two different types the attachment.
According to Fig. 1, two vibratory masses 1 and 2 are attached to a Fe derkörper 3 determining the vibration. This has the shape of two mutually parallel flexural rods which are rigidly connected to one another at their two ends and to one of the masses 1 and 2 in their middle.
The ends of the bending rods connected to one another are connected to two spring pieces 4 and 5 by means of webs 3 a, which in turn are connected to a rigid support 8 by fastening points 6 and 7.
The spring pieces 4 and 5 have the shape of flattened rings and are designed and arranged in such a way that the webs 3a are resiliently held in the direction of the connecting straight line between the two fastening points 6 and 7 and parallel to the longitudinal direction of the bending bars of the spring body 3. The straight line connecting the two fastening points 6 and 7 runs at right angles to the straight line connecting the centers of gravity of the two masses 1 and 2.
Each of the named connecting straight lines is also an axis of symmetry of the flexural oscillator. The masses 1 and 2 are the moving parts of two electromechanical transducers whose coils la and 2a are indicated schematically and belong to an electrical oscillator, with the aid of which the flexural oscillator described is excited to oscillate.
As with the tuning fork, there are two types of natural vibrations: In the first type of vibration, which is generally desired alone, the masses 1 and 2 and the two bars of the spring body 3 vibrate in opposite directions. The impulses of the two oscillating parts on the left and right are oppositely equal, and the oscillator exerts no alternating forces on the carrier 8 via the attachment 6 and 7.
In the second type of vibration, which is not used in a standard frequency generator, but which must be taken into account with portable devices because of possible excitation by interference, the two masses 1 and 2 vibrate in the same direction, with forces being generated via the fastening points 6 and 7 the carrier 8 are transferred.
From the symmetries of the oscillator shown, it is immediately apparent that the centers of gravity of the masses 1 and 2 moving in the parts are guided on a common straight line, which is the straight line connecting the centers of gravity. The natural frequency of both types of vibration is independent of the magnitude and direction of the acceleration due to gravity, because the corresponding pendulum would be infinitely long and thus degenerate into an infinitely slow vibration.
When the two masses 1 and 2 move in opposite directions, the length of the bars of the spring body 3 does not change in a first approximation, it only does this as a function of the square of the momentary deflection of the masses 1 and 2 to their rest positions.
The fastening of the webs 3 a can therefore, in a first approximation, not influence the natural frequency of the opposite vibration. On the other hand, the condition of the straight guidance of the centers of gravity of the vibrating parts requires that the two webs 3a are connected to the support 8 via mechanical impedances of the same size, which is ensured by the two spring pieces 4 and 5, which have the same properties. If the carrier 8 is suspended in a perfect spring arrangement, it does not perform any movements when the masses 1 and 2 oscillate in opposite directions.
The embodiment shown in Fig. 2 differs from that of Fig. 1 only by a different type of connection of the two webs 3a with a rigid support. Instead of the annular spring pieces 4 and 5 there are now completely identical U-shaped spring clips 14 and 15, the ends of which are connected to a rigid support 18 by fastening points 16 and 17, respectively, while the middle parts of the two spring clips 14 and 15 are attached to the webs 3a are connected.
This design enables the webs 3a not only to move in a direction parallel to the longitudinal axes of the flexural rods of the spring body 3, but also in a direction parallel to the movement path of the centers of gravity of the masses 1 and 2.
This allows the designer greater freedom in choosing the natural frequency for oscillations of the masses 1 and 2 in the same direction, so that it is possible to choose this natural frequency considerably lower than the natural frequency for oscillations of the masses 1 and 2 in opposite directions. As for the rest, the same applies to the vibrations of the masses 1 and 2 and the flexural rods connected to them, the spring body 3 as in the first embodiment.
In Fig. 3 an embodiment is shown in which the properties of the spring body 3 and those of the spring pieces 4 and 5 or 14 and 15 according to FIGS. 1 and 2 are combined on a single annular spring body 23 which is topologically equivalent to a torus is.
The vibratory masses 1 and 2 are attached to two opposite the points of the annular spring body 23, while rend two other, mutually opposite points of the annular spring body 23 by means of webs 23a with attachment points 26 and 27, which are connected to a rigid support 28 abge are based. The straight line connecting the fastening points 26 and 27 runs at right angles to the straight line connecting the centers of gravity of the masses 1 and 2.
Each of the connecting lines mentioned is an axis of symmetry of the flexural oscillator.
As FIG. 3 shows, the annular spring body 23 has a greater curvature at four points <I> A </I> to <I> D </I>. Between the mentioned points <I> A </I> to <I> D </I>, the spring body 23 has alternately concave and convex curved parts, with the masses 1 and 2 with the concave curved parts and the fastening points 26 and 27 are connected to the convex curved parts.
The spring body 23 is also shaped and dimensioned in such a way that when the masses 1 and 2 oscillate in opposite directions, the fastening points 26 and 27 do not transfer any forces to the carrier 28 or, which means the same thing, that the individual fastening points 26 and 27 do not overlap move, even if they were never released from the carrier 28. Those points of the annular spring body 23 that are connected to the webs 23a are thus nodes of vibration.
That such a shape is possible can be seen as follows: If the parts AB and <B> C -D </B> were softer than the parts BC and DA of the annular spring body 23, when they were compressed, the masses 1 and 2 the loosened attachment points 26 and 27 approach one another.
Conversely, if parts B-C and D-A were particularly soft, when masses 1 and 2 were pressed together, loosened fastening points 26 and 27 would move apart. Between these extreme cases lies the case, which is constructively realized here, that the detached fastening points 26 and 27 are stationary.
To accommodate the higher order deviations from the embodiment of Figure 3 no further Fe countries, since the annular spring body 23 springs soft enough in the direction of the straight line connecting the attachment points 26 and 27 to be able to take over this additional function. This second spring deflection must always be symmetrical to the straight line connecting the centers of gravity of the two masses 1 and 2.
The centers of gravity of the oscillating masses 1 and 2 are; then through Iden ring spring body 23 leads ge on a common straight line, which is identical to the straight line connecting the centers of gravity. If you hang the carrier 28 in a perfect spring arrangement, the leads. When the masses 1 and 2 oscillate in opposite directions, carrier 28 does not produce any movements.
The exemplary embodiment illustrated in FIG. 4 differs from that according to FIG. 3 only in that, instead of the webs 23a, there are significantly longer, resiliently flexible support arms 29 and 30 which run against one another along an axis of symmetry of the annular spring body 23 and on two unified fastening points 36 and 37 are connected.
The support arms 29 and 30 and the attachment points 36 and 37 are symmetrical with respect to the straight line connecting the centers of gravity of the two masses 1 and 2 is arranged. The mode of action of the flexural oscillator is the same as in the previous example. The support arms 29 and 30, however, allow the designer greater freedom in choosing the natural frequency for oscillations of the masses 1 and 2 in the same direction.
All the embodiments described have in common that practically neither the size nor the direction of the gravitational field exert an influence on the oscillation frequency when the oscillating masses move in opposite directions, because the centers of gravity of the opposite oscillating masses move on a common straight line. The oscillation frequency is therefore independent of the orientation of the flexural oscillator in space, which is why the flexural oscillator is also used for portable normal frequency oscillators, e.g.
B. in missiles, is excellently suited.
The protection of the invention in the field of time measurement technology is waived.