DE1523851B1 - Time-keeping device - Google Patents

Time-keeping device

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DE1523851B1
DE1523851B1 DE19631523851 DE1523851A DE1523851B1 DE 1523851 B1 DE1523851 B1 DE 1523851B1 DE 19631523851 DE19631523851 DE 19631523851 DE 1523851 A DE1523851 A DE 1523851A DE 1523851 B1 DE1523851 B1 DE 1523851B1
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flexural
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flexural oscillator
vibration
excitation coil
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DE19631523851
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Klaus Dipl Ing Sparing
Wilhelm Tilse
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United States Time Corp
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United States Time Corp
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    • G—PHYSICS
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
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Description

I 523I 523

Die Erfindung bezieht sich auf ein zeithaltendes Gerät mit mindestens zwei an einer Basis befestigten, schwingungskompensierten und fest miteinander verbundenen Biegeschwingern, die entgegengesetzt auf einer gemeinsamen geraden Schwingungswirkungslinie schwingen.The invention relates to a time-keeping device with at least two attached to a base, Vibration-compensated and firmly connected flexural oscillators, which are opposite to vibrate along a common straight line of vibration.

Aus der USA.-Patentschrift 1 963 719 ist bereits ein mechanisches Schwingelement bekannt, das als Frequenznormal dient. Das bekannte Schwingelement ist aus federndem Material und hat die Form eines ovalen Ringes mit zwei parallelen, an ihren Enden durch je ein Bogenstück verbundenen Längsschenkeln, die an einer Basis befestigt sind und Knotenpunkte enthalten. Das Schwingelement schwingt bei Anstoß ähnlich wie eine Stimmgabel, nur mit dem Unterschied, daß infolge der Verbindung beider Enden der Längsschenkel diese entgegengesetzt zueinander auf einer zu dieser senkrechten Schwingungswirkungslinie schwingen. Dabei verändern diese Längsschenkel durch Ausbauchen und Einbauchen ihre Form und versuchen eine entsprechende Formänderung an den Übergangsstellen zu den Bogenstücken. Da dort das Schwingelement sehr steif ist, wird hierdurch eine verhältnismäßig große Energie verbraucht, was eine entsprechende Dämpfung der Schwingung ergibt.From the USA. Patent 1 963 719 a mechanical vibrating element is already known, which as Frequency standard is used. The known vibrating element is made of resilient material and has the shape of a oval ring with two parallel longitudinal legs connected at their ends by a curved piece each, which are attached to a base and contain nodes. The vibrating element vibrates Impact similar to a tuning fork, the only difference being that it is the result of the connection between the two The ends of the longitudinal legs are opposite to one another on a line of vibration action perpendicular to this swing. In doing so, these longitudinal legs change by bulging and bulging their shape and try to change the shape accordingly at the transition points to the arched pieces. Since the vibrating element is very stiff there, a relatively large amount of energy is generated consumed, which results in a corresponding damping of the vibration.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein zeithaltendes Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Dämpfung, wenn auch nicht ganz ausgeschaltet, so doch erheblich vermindert ist.The invention is now based on the object of providing a time-keeping device of the type mentioned at the beginning create in which the damping, if not completely switched off, is at least considerably reduced.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß lediglich die einen benachbarten Endstücke der Biegeschwinger durch ein einziges Verbindungsstück fest miteinander verbunden sind, an dem die Basis befestigt ist, und daß die Biegeschwinger eine solche gegenläufige Form und Verteilung der Massen in bezug auf das Verbindungsstück haben, daß ihre Schwerpunkte auf einer geraden Schwingungswirkungslinie entgegengesetzt schwingen.This object is achieved according to the invention in that only the one adjacent end pieces the flexural oscillator are firmly connected to one another by a single connecting piece to which the base is attached, and that the flexural oscillator has such an opposite shape and distribution of the Masses in relation to the connecting piece have their centers of gravity on a straight line of vibration swing in opposite directions.

Durch die besondere Ausbildung der Biegeschwinger ergibt sich bei einer minimalen Formänderung der Einzelteile eine große Schwingungsamplitude, so daß bei geringer Dämpfung ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird.The special design of the flexural oscillator results in a minimal change in shape the individual parts have a large oscillation amplitude, so that a high degree of efficiency with low damping is achieved.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind in an sich bekannter Weise zwei Biegeschwinger vorgesehen, die zu einer zur Schwingungswirkungslinie senkrechten Mittelebene symmetrisch angeordnet sind.According to one embodiment of the invention, two flexural oscillators are provided in a manner known per se, which are arranged symmetrically to a center plane perpendicular to the line of action of oscillation.

Eine gerade Schwingungswirkungslinie läßt sich in besonders einfacher und genauer Weise erzielen, wenn die Biegeschwinger sichelartig sind und sich aufeinander zu öffnen. Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind hierfür die Endstücke einwärts, d.h. von den freien Enden weg, gebogen, und es erstrecken sich bogenförmige Teilstücke ungefähr entgegengesetzt zu diesen. Vorteilhafterweise kann sich zu diesem Zweck auch der Querschnitt der Biegeschwinger über mindestens einen Längsteilbereich stetig oder sprungartig ändern, vorzugsweise sich in Richtung auf die freien Enden zu verjüngen.A straight line of vibration action can be achieved in a particularly simple and precise manner, when the flexural oscillators are sickle-like and open towards each other. According to another embodiment According to the invention, the end pieces are bent inwards, i.e. away from the free ends, for this purpose, and arcuate sections extend approximately opposite to these. Advantageously For this purpose, the cross section of the flexural oscillator can also vary over at least one longitudinal section change steadily or abruptly, preferably tapering towards the free ends.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich auf einen sehr einfachen und betriebssicheren Antrieb für die Biegeschwinger des zeithaltendes Geräts nach der Erfindung. So ist es vorteilhaft, wenn lediglich ein Biegeschwinger durch eine Antriebsvorrichtung angetrieben und der zugeordnete Biegeschwinger durch Kopplung mit dem erstgenannten Biegeschwinger schwingungserregbar ist. Es ist auch günstig, wenn eine Erregerspule einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung auf einem Biegeschwinger angeordnet ist und mit einem anderen Biegeschwinger so zusammenwirkt, daß durch die Erregung der Erregerspule beide Biegeschwinger zu gegenphasigen Schwingungen gleicher Frequenz erregbar sind. Hierbei kann auf dem anderen Biegeschwinger mindestens ein Permanentmagnet angeordnet sein, der mit der auf dem einen Biegeschwinger angeordneten Erregerspule zusammenwirkt.Further refinements of the invention relate to a very simple and operationally reliable one Drive for the flexural oscillator of the time-keeping device according to the invention. So it is beneficial when only one flexural oscillator is driven by a drive device and the associated flexural oscillator can be excited to vibrate by coupling with the first-mentioned flexural vibrator. It is also favorable when an excitation coil of an electromagnetic drive device on a flexural oscillator is arranged and interacts with another flexural oscillator so that by the excitation of the excitation coil, both flexural oscillators can be excited to oscillate in phase opposition at the same frequency. Here, at least one permanent magnet can be arranged on the other flexural oscillator, the interacts with the excitation coil arranged on the flexural oscillator.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung eine Einstellung bzw. Steuerung oder Regelung der Schwingungsamplitude eines Biegeschwingers oder eines Schwingungssystems in Abhängigkeit von der Größe der Schwingungsamplitude eines zugeordneten Biegeschwingers bzw. Schwingungssystems erfolgt.It is particularly advantageous if, according to another embodiment of the invention, an adjustment is made or control or regulation of the vibration amplitude of a flexural vibrator or a vibration system depending on the size of the oscillation amplitude of an associated flexural oscillator or vibration system takes place.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following the invention will be described with reference to an embodiment shown in the drawing explained in more detail.

Bei dem in der einzigen Figur dargestellten Aus- Λ führungsbeispiel weist die Schwingungsanordnung 93 eine hufeisenförmige Gestalt auf. An einem Mittelstück 90 sind einstückig mit diesem zwei im Ganzen mit 91 bzw. 92 bezeichnete Biegeschwinger angeordnet, und zwar im Abstand von einer Platine 15. Die einwärts gebogenen, inneren Stücke 91 α und 92 α der beiden Biegeschwinger 91 und 92 sind zusammen mit den bogenförmigen Teilstücken 91 b und 92 b dieser beiden Schwinger so ausgebildet, daß die Schwingungsimpulswirkungslinien H-H' bzw. K-K' im wesentlichen gerade sind und zusammenfallen.In the illustrated in the single figure Λ training guide for the oscillating assembly 93 has a horseshoe shape. On a middle piece 90 are integrally with this two flexural transducers designated as a whole with 91 and 92, respectively, arranged at a distance from a plate 15. The inwardly curved, inner pieces 91 α and 92 α of the two flexural transducers 91 and 92 are together with the arcuate portions 91 b and 92 b of these two oscillators so formed that the oscillation pulse effect lines HH 'and KK' are substantially straight and coincide.

Die nicht in allen Einzelheiten dargestellte Antriebsvorrichtung weist eine Erregerspule 98 auf, die mit einem Permanentmagneten 99 zusammenwirkt. Diese beiden Antriebsbauelemente sind aufeinander zu gerichteten parallelen, freien Stirnflächen der beiden Biegeschwinger 91 bzw. 92 fest angeordnet.The drive device not shown in detail has an excitation coil 98 which cooperates with a permanent magnet 99. These two drive components are on top of each other fixed to directed parallel, free end faces of the two flexural oscillators 91 and 92, respectively.

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Zeithaltendes Gerät mit mindestens zwei an einer Basis befestigten, schwingungskompensier- Λ ten und fest miteinander verbundenen Biege- ^ schwingern, die entgegengesetzt auf einer gemeinsamen geraden Schwingungswirkungslinie schwingen, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die einen benachbarten Endstücke (91 a, 92 d) der Biegeschwinger (91, 92) durch ein einziges Verbindungsstück (90) fest miteinander verbunden sind, an dem die Basis (15) befestigt ist, und daß die Biegeschwinger (91, 92) eine solche gegenläufige Form und Verteilung der Massen in bezug auf das Verbindungsstück (90) haben, daß ihre Schwerpunkte auf einer geraden Schwingungswirkungslinie (H, H'\ K, K') entgegengesetzt schwingen.1. Time-keeping device with at least two vibrations- compensated Λ th and firmly interconnected flexural oscillators, which vibrate in opposite directions on a common straight line of vibration action, characterized in that only the one adjacent end pieces (91 a, 92 d) the flexural oscillator (91, 92) are firmly connected to one another by a single connecting piece (90) to which the base (15) is attached, and that the flexural oscillator (91, 92) such an opposing shape and distribution of the masses with respect to the Connecting piece (90) have their centers of gravity oscillate in opposite directions on a straight line of oscillation action (H, H '\ K, K'). 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwei Biegeschwinger (91, 92) vorgesehen sind, die zu einer zur Schwingungswirkungslinie senkrechten Mittelebene symmetrisch angeordnet sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that two in a known manner Flexural vibrators (91, 92) are provided which are perpendicular to a line of action of vibration Center plane are arranged symmetrically. 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeschwinger (91, 92) sichelartig sind und sich aufeinander zu öffnen.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the flexural oscillator (91, 92) are sickle-like and open towards each other. 4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die End-4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the end stücke (91 a, 92 α) einwärts, d. h. von den freien Enden weg, gebogen sind und sich bogenförmige Teilstücke (91 b, 92 b) ungefähr entgegengesetzt zu diesen erstrecken.Pieces (91 a, 92 α) inwardly, that is, away from the free ends, are bent and arc-shaped sections (91 b, 92 b) extend approximately opposite to these. 5. Gerät nach einem der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt der Biegeschwinger (91, 92) über mindestens einen Längsteilbereich (91 b, 92 b) stetig oder sprungartig ändert, vorzugsweise sich in Richtung auf die freien Enden zu verjüngt.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the flexural oscillator (91, 92) changes continuously or abruptly over at least one longitudinal section (91 b, 92 b) , preferably in the direction of the free ends rejuvenates. 6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich ein Biegeschwinger (91) durch eine Antriebsvorrichtung (98) angetrieben ist und der zugeordnete Biegeschwinger (92) durch Kopplung mit dem erstgenannten Biegeschwinger schwingungserregbar ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that only a flexural oscillator (91) is driven by a drive device (98) and the associated Flexural vibrator (92) can be excited to vibrate by coupling to the first-mentioned flexural vibrator is. 7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erregerspule (98) einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung auf einem Biegeschwinger (91) angeordnet ist und mit dem anderen Biegeschwinger (92) so zusammenwirkt, daß durch die Erregung der Erregerspule (98) beide Biegeschwinger (91, 92) zu gegenphasigen Schwingungen gleicher Frequenz erregbar sind.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an excitation coil (98) of an electromagnetic drive device arranged on a flexural oscillator (91) is and cooperates with the other flexural oscillator (92) so that by the excitation the excitation coil (98) both flexural oscillators (91, 92) to oscillations in phase opposition of the same frequency are excitable. 8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem anderen Biegeschwinger (92) mindestens ein Permanentmagnet (99) angeordnet ist, der mit der auf dem einen Biegeschwinger (91) angeordneten Erregerspule (98) zusammenwirkt. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that on the other flexible oscillator (92) at least one permanent magnet (99) is arranged, which is connected to the one flexural oscillator (91) arranged excitation coil (98) cooperates. 9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellung bzw. Steuerung oder Regelung der Schwingungsamplitude eines Biegeschwingers (91) oder eines Schwingungssystems in Abhängigkeit von der Größe der Schwingungsamplitude eines zugeordneten Biegeschwingers (92) bzw. Schwingungssystems erfolgt.9. Apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that an adjustment or control or regulation of the oscillation amplitude of a flexural oscillator (91) or a vibration system depending on the magnitude of the vibration amplitude of a associated flexural oscillator (92) or oscillation system takes place. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DE19631523851 1963-03-16 1963-03-16 Time-keeping device Pending DE1523851B1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1963719A (en) * 1931-03-18 1934-06-19 Bell Telephone Labor Inc Mechanical vibrating element
DE1039945B (en) * 1953-09-17 1958-09-25 Hatot Leon Ets Circuit arrangement for contactless electrical maintenance of the oscillation of a self-controlled rate regulator of an electric clock using an electronic feedback circuit
FR1240964A (en) * 1958-11-21 1960-09-09 Movado Montres Mechanical oscillator

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