DE1523875B1 - Elektromechanischer Oszillator für elektronische Uhren - Google Patents

Elektromechanischer Oszillator für elektronische Uhren

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DE1523875B1
DE1523875B1 DE1965B0081699 DEB0081699A DE1523875B1 DE 1523875 B1 DE1523875 B1 DE 1523875B1 DE 1965B0081699 DE1965B0081699 DE 1965B0081699 DE B0081699 A DEB0081699 A DE B0081699A DE 1523875 B1 DE1523875 B1 DE 1523875B1
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Remy Chopard
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Ebauches SA
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    • G04C3/125Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a mechanical oscillator other than a pendulum or balance, e.g. by a tuning fork, e.g. electrostatically driven by piezoelectric means; driven by magneto-strictive means driven by magneto-strictive means
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/20Compensation of mechanisms for stabilising frequency

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromechanischen Oszillator für elektronische Uhren mit einer magnetostriktiven Bilamelle als Schwinger, der mit wenigstens einer Steuer- und einer Antriebsspule zusammenarbeitet.
  • Um bei elektronischen Uhren dieses Typs eine hohe Ganggenauigkeit zu erzielen, muß möglichst dafür gesorgt werden, daß die Eigenfrequenz des Schwingers von der Lage der Uhr relativ zum Schwerefeld der Erde unabhängig ist. Durch die Schwerkraft wird nämlich auf den Schwinger eine Störkomponente ausgeübt, deren Richtung in bezug auf den Schwinger von der zufälligen Orientierung der Uhr abhängt, insbesondere bei getragenen Armbanduhren häufig wechselt und lageabhängige Fehler der Ganggenauigkeit zur Folge hat.
  • In F i g. 1 ist schematisch dieser durch die Schwerkraft bedingte Effekt dargestellt: Eine in Ruhelage senkrecht orientierte und mit ihrem oberen Ende eingespannte federnde Lamelle erfährt bei einer Auslenkung X in der einen Richtung infolge der senkrecht nach unten gerichteten Schwerkraft m - g eine in Schwingungsrichtung orientierte Schwerkraftkomponente a, die hier als Störkomponente die eigentliche Rückstellkraft der Feder überlagert. Die Größe dieser Komponente a ist bei kleinen Auslenkungen praktisch der Größe diese Auslenkung X proportional. Damit hat diese Störkomponente den Charakter einer elastischen Störkraft, da bekanntlich das wesentliche Merkmal einer elastischen Kraft darin besteht, daß sie der Auslenkung des elastischen Teils proportional ist. Diese Störkomponente a ist im in F i g. 1 dargestellten Beispiel, bei dem das untere Ende der Feder schwingt, positiv, d. h., sie ist in Richtung der Rückstellkraft orientiert. Wenn man jedoch die Anordnung nach F ig. 1 um 180' dreht, so daß in bezug auf die Schwerkraft nunmehr das obere Ende der Feder schwingt, dann erkennt man sofort, daß in diesem Falle die resultierende Störkomponente a negativ, d. h. also entgegengesetzt zur Richtung der eigentlichen Rückstellkraft orientiert ist. Die an der in F i g. 1 dargestellten Lamelle angreifenden Kräfte sind also von der relativen Lage dieser Lamelle im Gravitationsfeld abhängig, und damit ist auch die Eigenfrequenz dieser Lamelle lageabhängig. Diese Lamelle ist also als frequenzhaltendes Organ bzw. als Resonator eines elektromechanischen Oszillators in Uhren ungeeignet.
  • Zur Reduzierung dieses Fehlers werden in der Fachliteratur drei theoretisch mögliche Lösungen genannt, welche einen Stimmgabelschwinger betreffen: a) Die Wahl der Schwingerform soll derart getroffen werden, daß die praktisch an den Gabelenden konzentrierten schwingenden Massen eine geradlinige Bewegung ausführen, wozu der Schwinger die allgemeine Form eines W haben maß.
  • b) Man soll eine Schwingerform derart wählen, daß der Schwinger zwei Symmetrieachsen in der Schwingungsebene aufweist, also beispielsweise die allgemeine Form eines H oder eines 0.
  • c) Man soll zwei antiparallel nebeneinander angeordnete Stimmgabeln mit parallelgeschalteten Spulen wählen.
  • Von diesen drei theoretisch möglichen Lösungen wird lediglich die dritte für praktisch realisierbar ,gehalten, während die ersten beiden Maßnahmen zumindest bei Armbanduhren für nicht durchführbar erachtet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Effekt des Lagefehlers bei einer elektronischen Uhr mit einer magnetostriktiven Bilamelle als Schwinger auf eine neue und insbesondere auch bei elektronischen Kleinuhren, vor allem Armbanduhren, ohne weiteres realisierbare Weise auszuschalten oder zumindest weitgehend zu verringern.
  • Ausgehend von einem elektromechanischen Oszillator der eingangs beschriebenen Axt ist die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß die Bilamelle die an sich bekannte Form eines »W« hat und in ebenfalls an sich bekannter Weise vormagnetisiert ist, jedoch derart, daß das Vormagnetisierungsfeld innerhalb der Bilamelle homogen von dem den einen Pol bildenden einen freien Ende zu dem den anderen Pol bildenden anderen freien Ende der Bilamelle verläuft.
  • Eine andere Ausführungsform der Erfindung zur Lösung der gleichen Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bilamelle die an sich bekannte Form eines »W« hat und in ebenfalls an sich bekannter Weise vormagnetisiert ist, jedoch derart, daß das äußere Vormagnetisierungsfeld parallel zu den geraden Schenkeln der Bilamelle gerichtet ist und die freien Enden und der Scheitelpunkt des mittleren Bogens der Bilamelle die entgegengesetzte Polarität wie die Scheitelpunkte der beiden äußeren Bogen haben.
  • Die Maßnahme, bei magnetostriktiven Schwingern eine Vormagnetisierung zur Verschiebung des Arbeitspunktes des Schwingers anzuwenden, ist an sich bereits bekannt, wird jedoch bisher nur im Hinblick auf die Erzeugung einer maximalen Auslenkung unter der Wirkung einer Magnetfeldänderung, insbesondere auf dem Ultraschallgebiet, angewendet. Daß man durch Wahl der einen oder der anderen erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vormagnetisierungsart auch noch gleichzeitig eine solche Schwingungsforrn erzielen kann, daß die Lagefehler ausgeschaltet werden, wird durch den bekannten Stand der Technik nicht nahegelegt und muß als eine überraschende Erkenntnis gewertet werden. Die Form des Schwingers gemäß der Erfindung hat zwar die bekannte, allgemeine Form,eines W oder eines Doppel-U, im Unterschied zu dem in der Fachliteratur diskutierten W-förmigen Schwinger ist es jedoch keineswegs erforderlich, daß die schwingenden Massen an den freien Enden des Schwingers konzentriert sind. Der Schwinger nach der Erfindung kann daher vorzugsweise aus einer Bilamelle bestehen, welche über ihre gesamte Länge eine konstante Dicke, also auch eine konstante Massenverteilung aufweist, ohne daß es erforderlich wäre, besondere Massenteile, die das Gewicht und den Raumbedarf erhöhen, an den freien Schwingerenden zu befestigen. Dagegen würde die Lageunabhängigkeit des bekannten W-förmigen Schwingers notwendigerweise voraussetzen, daß die Masse der eigentlichen Stimmgabel gegenüber den an den freien Enden konzentrierten Massen vernachlässigbar ist, da natürlich bei einer geradlinigen Bewegung der freien Schwingerenden die beiden Scheitelpunkte der unteren Stimmgabelbögen während der Schwingung gekrümmte Bahnen beschreiben. Diese bogenförmige Schwingbewegung der beiden Scheitelpunkte beim bekannten W-förinigen Schwinger hat einen von der Größe der Massen im Bereich dieser Scheitelpunkte abhängigen Lagefehler zur Folge, der nicht kompensiert wird, weil sich ja vielmehr die Gravitationseffekte bei der Bewegung beider Scheitelpunkte addieren.
  • Da beim magnetostriktiven Schwinger nach der Erfindung keine besonderen Massen an den freien Enden der Lamellen vorgesehen sind, haben auch die Bewegungen der beiden freien Scheitelpunkte hinsichtlich des Gravitationseffektes dasselbe Gewicht wie die Bewegungsbahnen der freien Lamellenenden. Bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird daher durch die besondere Vormagnetisierung auch nicht etwa dafür gesorgt, daß lediglich die freien Lamellenenden geradlinige Bahnen beschreiben, sondern daß sowohl die freien Enden als auch die beiden Scheitelpunkte Kreisbögen durchlaufen, und die Lageunabhängigkeit ergibt sich dadurch, daß der störende Schwerkrafteffekt an den freien Enden gerade durch den in entgegengesetzter Richtung wirkenden Effekt an den freien Scheitelpunkten aufgehoben wird. Im zweiten Ausführungsbeispiel wird dagegen durch die andere Art der Vormagnetisierung erreicht, daß nicht nur die freien Lamellenenden, sondern auch die freien Scheitelpunkte wenigstens näherungsweise gerade Bahnen beschreiben, wobei jeweils die Bahnen eines freien Lamellenendes und des benachbarten, gegenüberliegenden Scheitelpunktes gleichsinnig gerichtet sind.
  • Durch die anzuwendende Vormagnetisierung wird außerdem der Arbeitspunkt der schwingenden Lamelle auf der Magnetfeld-Deformations-Kennlinie in einen Bereich verlegt, in dem kleine Magnetfeldänderungen große Auslenkungen verursachen.
  • Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Doppel-U-Bilamelle kann entweder der Resonator einer Zeitbasis oder eines Antriebsoszillators sein oder auch der gemeinsame Resonator eines die Funktionen der Zeitbasis und des Antriebsoszillators in sich vereinigenden Systems.
  • Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen einer Zeitbasis für elektronische Uhren näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine gewöhnliche schwingende Lamelle zur Veranschaulichung der Störung durch die Graviation, F i 2 die schematische Ansicht einer Bilamelle in Doppel-U-Form nach der Erfindung mit einer ersten Art der Vormagnetisierung, F i g. 3 eine Doppel-U-Bilamelle mit einer zweiten Art der Vormagnetisierung, F i g. 4 die schematische Ansicht einer Befestigung der Lamelle, F i g. 5 und 6 zwei verschiedene Arten der Befestigung bzw. Aufhängung einer Doppel-U-Bilamelle, F i g. 7 a und 7 b schematische Ansichten der Befestigungsanordnungen nach den F i g. 5 und 6, F i g. 8, 9 und 10 drei verschiedene Anordnungen der Steuer- und Antriebsspulen auf einer Doppel-U-Bilamelle, Fig.11 eine Magnetfeld-Deformations-Kennlinie einer Doppel-U-Bilamelle und F i g. 12 ein allgemeines Block-schaltbild einer Zeitbasis gemäß der Erfindung, die einen unabhängigen Antriebsoszillator speist dessen Resonator zum direkten Antrieb des ersten Rades eines Uhrenräderwerks dient.
  • Die zur Veranschaulichung des Schwerkrafteffekts dienende F i g. 1 wurde in der Einleitung bereits erläutert.
  • In Fig. 2 ist eine erste grundsätzliche Ausführun.gsform einer Zeitbasis nach der Erfindung dargestellt. Die in Form eines Doppel-U ausgebildete und das frequenzhaltende Organ darstellende Bilamelle 1 besteht aus den beiden aufeinander befestigten EinzeHamellen la und 1 b, wobei die Lamelle 1 b schraffriert dargestellt ist. Die Bilamelle ist an ihren beiden, auf dem mittleren Bogen liegenden Knotenpunkten K mittels elastischer Lamellen 5 und 6 aufgehängt. Das Ende dieser beiden Aufhängelamellen ist in einem stationären und von der Bilamelle unabhängigen Träger 7 fest eingespannt. Durch die Auffiängung der Bilamelle an ihren Knotenpunkten wird ein Verlust an Schwingungsenergie durch übertragung der Schwingungsenergie auf den die Bilamelle tragenden Support und damit die Dämpfung der Schwingung auf ein Minimum verringert.
  • Bekanntlich läßt sich die Schwingungsbewegung jedes Punktes einer Lamelle in eine Normal- und eine Tangentialkomponente zerlegen. In den Knotenpunkten ist bekanntlich die Normalkomponente der Schwingung, die bei Biegeschwingern immer wesentlich größer als die Tangentialkomponente ist, Null. Durch die Auffiängung an den Knotenpunkten wird also verhindert, daß die starke Normalkomponente der Schwingung auf die Aufhängungsvorrichtung und den Support der Lamelle übertragen wird.
  • Um die verhältnismäßig kleine Tangentialkomponente nicht auf den Support 7 nach F i g. 2 und damit auf das Gehäuse der Uhr zu übertragen, sind elastische Aufhängelamellen 5 und 6 vorgesehen, in welchen die tangentiale Schwingungskomponente absorbiert wird. Die starre Befestigung dieser Lamellen in ihren Knotenpunkten kann durch Nietung, durch Schweißung oder auch durch Klebung erfolgen.
  • In F i g. 4 ist schematisch die Befestigung der Aufhängelamelle 5 bzw. 6 in der Bilamelle 1 dargestellt; zweckmäßigerweise wird das Ende der Aufhängelamelle 5 bzw. 6 in eine dem Querschnitt dieser Lamelle angepaßte öffnung der Bilamelle 1 geschoben und dort, wie erwähnt, starr befestigt.
  • Die Bilamelle besteht aus Einzellamellen la und 1 b mit unterschiedlichem magnetostriktiven Koeffizienten und ist vorzugsweise aus Nickel-Kobalt-Legierungen hergestellt. Beispielsweise wird die eine Lamelle aus einer handelsüblichen Legierung mit 96 % Ni und 4 ')/0 Co und die andere aus einer Ni-Fe-Legierung hergestellt, die 38 % Ni, 5 "/0 Cr, 0,010/0 C, 0,75 l)/o Ti und Fe als Rest enthält.
  • Die bevorzugten Abmessungen der Bilamelle sind: Länge 1, etwa 16 mm, Abstand der freien Enden etwa 5 mm; Dicke der Bilamelle etwa 0,15 mm. Eine derartige Lamelle erfährt bei einer Ausgangsleistung der speisenden Batterie von etwa 3 Mikrowatt und bei einer Schwingungsfrequenz von 300 Hz eine Auslenkung von etwa 0,01 mm.
  • Zur Vormagnetisierung der in F i g. 2 dargestellten Bilamelle dient ein Magnet 2, der parallel zu der durch die beiden freien Enden B, B' der Bilamelle gehenden Geraden orientiert ist und mit seinem Nordpol dem freien Ende B und mit seinem Südpol dem anderen freien Ende B' gegenüberliegt. Auf diese Weise wird eine gleichförmige, die Bilamelle vom einen zum anderen Ende in der gleichen Richtung durchsetzende Vormagnetisierung erzeugt.
  • Der eine äußere Schenkel trägt die Steuerspule BC und der andere äußere Schenkel die AntriebsspuleB,w. Die Steuerspule liegt in an sich bekannter Weise im Eingangskreis eines Verstärkers 10, während die Antriebsspule im Ausgangskreis dieses Verstärkers 10 angeordnet ist. Wenn die Antriebsspule Bm durch einen Strominipuls erregt wird, dann erfährt beispielsweise die eine Einzellamelle 1 b der BilamelIe infolge ihrer magnetostriktiven Eigenschaften eine Verlängerung. Diese Verlängerung bewirkt, daß der Scheitelpunkt A des in F i g. 2 linken U-Bogens der Bilamelle in Pfeilrichtung nach rechts ausgelenkt wird, während das linke freie Ende B der Bilamelle sich nach links verbiegt. Entsprechend erfahren das andere freie Ende B' eine Auslenkung nach rechts und der andere ScheitelpunktA' des rechten U-Bogens eine Bewegung nach links, so daß sich also die beiden PunkteA und A' einander nähern, während sich die beiden PunkteB und B' voneinander entfernen, wie durch Pfeile in Fig.2 angedeutet. Alle vier Punkte beschreiben einen Kreisbogen, jedoch ist die infolge der Schwerkraft erzeugte elastische Komponente (vgl. Fig. 1), welche, durch diese Auslenkung erzeugt wird, in den PunktenA und A' positiv und in den Punkten B und B' negativ. Wenn man die in F i g. 2 bezeichneten Längen 1, und 12 wenigstens näherungsweise gleich groß wählt, dann sind diese beiden erwähnten elastischen Störkomponenten gleich groß und entgegengesetzt gerichtet. Die durch die Schwerkraft erzeugte Gesamtstörung verschwindet also, was offensichtlich für alle Lagen des dargestellten Oszillators relativ zum Gravitationsfeld der Erde gilt, so daß dieser Oszillator keinen Lagefehler aufweist.
  • Man kann auch vorzugsweise die Länge 1., wie in F i g. 2 angedeutet, ein klein wenig, um Millimeterbruchteile, größer machen als die Länge l.; auf diese Weise wird erreicht, daß die obenerwähnten, von den Enden bzw. den Scheitelpunkten der Doppel-U-Bilamelle beschriebenen Kreisbögen gleich groß sind.
  • Die Wirkung der Vormagnetisierung soll an Hand der F ig, 11 noch näher veranschaulicht werden; in diesem Diagramm sind auf der Ordinate die relative Auslenkung 2. der Bilamelle und auf der Abszisse das auf die Bilamelle wirkende Magnetfeld H aufgetragen.
  • Die Kurve G stellt die Magnetfeld-Deformations-Kennlinie der Bilamelle dar. Wäre keine Vormagnetisierung Ho vorhanden (Ho = 0), dann erzeugte ein Spulenmagnetfeld der Größe +AH nur eine sehr kleine Auslenkung. Durch Anlegen eines Vormagnetisierungsfeldes +Ho wird der ArbeitspunktP auf den steilen Abschnitt der Kennlinie verlegt, so daß eine Magnetfeldänder +AH durch die Spule die große Auslenkung A 2. erzeugt.
  • Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 hat die Bilamelle infolge ihrer gleichförrnigen Vormagnetisierung überall praktisch den gleichen Arbeitspunkt P.
  • Der in F i g. 3 dargestellte Oszillator weist infolge seiner anderen Vormagnetisierung eine grundsätzliche andere Schwingungsfonn auf. Wiederum ist die Doppel-U-Bilamelle IL, wie im erstbeschriebenen Falle, an ihren Knotenpunkten K mittels zwei elastischen Lamellen 5 und 6 an einem Support 7 aufgehängt. Auch die Anordnungen von SteuerspuleBe und Antriebsspule Bm sind die gleichen. Diesmal liegt die Bilamelle in einem äußeren gleichförtnigen Feld, das in Richtung der geraden Schenkel der Bilamelle orientiert ist.
  • Zur Vormagnetisierung dienen daher zwei Magneten 3 und 4, welche in der Ebene der Doppel-U-Bilamelle ein wenigstens näherungsweise homogenes Magnetfeld erzeugen. Der eine Magnet 3 ist parallel zu der durch die beiden freien Enden B und B' der Bilamelle gehendenGeradenundderandereMagnet4 auf der anderen Seite der Bilamelle parallel zu einer durch die beiden Scheitelpunkte A und A' der beiden U-Bögen gehenden Geraden angeordnet; der Südpol des Magneten 3 sowie der Nordpol des Magneten 4 sind aufeinander zu und jeweils auf die Bilamelle hin gerichtet.
  • Durch dieses Feld wird innerhalb der Bilamelle eine ungleichförmige Magnetisierung derart erzielt, daß, in Richtung der Bilamelle von einem freien EndeB bis zum anderen freien EndeB' betrachtet, die Richtung der Vormagnetisierung der Lamelle an den Punkten A 2 C und A' wechselt.
  • Daher liegen nach F i g. 11 die Arbeitspunkte P der BilamellenabschnitteB-A und C-A' bei +Ho, während die Arbeitspunktell' der AbschnitteA-C und A-B' bei -Ho liegen.
  • Das Spulenmagnetfeld AH ist jedoch längs der gesamten Bilamelle gleichgerichtet und bewirkt, wie in F i g. 11 dargestellt, in allen erwähnten Bilamellenabschnitten eine gleichzeitige Feldzunahme, die jedoch für die AbschnitteB-A und C-A' mit dem Arbeitspunkt P eine Verlängerung +A # und für die AbschnitteA-C und A-B' mit dem ArbeitspunktP eine Verkürzung -A A verursachen.
  • Demzufolge erfahren bei der Spulenerregung sowohl das in F i g. 3 linke freie Ende B als auch der ScheitelpunktA der Bilamelle eine wenigstens näherungsweise geradlinige Verschiebung nach links, während das andere freie EndeB' sowie der andere ScheitelpunktA' eine geradlinige Auslenkung nach rechts erfahren. Wenn man die in F i g. 3 dargestellte Länge 11 ungefähr gleich dem 1,02fachen der Länge 1, macht, dann bewegen sich während der erwähnten Schwingung die Punkte A, B auf einer Geraden, die senkrecht zur Richtung des Vormagnetisierungsfeldes orientiert ist. Auch in diesem Falle heben sich Störkomponenten infolge der Schwerkraft gegenseitig auf, so daß auch dieser Oszillator lageunabhängig ist.
  • Wenn man die Krümmung des zentralen Halbbogens der Bilamelle, dessen Scheitelpunkt in F i g. 3 mit C bezeichnet ist, hinreichend groß macht, dann rücken die beiden Knotenpunkte auf diesem Halbbogen derart dicht zusammen, daß sie praktisch eine gemeinsame Knotenzone bilden. In den F i g. 5 und 6 sind zwei derartige Doppel-U-Bilamellen mit einem entsprechend engen zentralen Halbbogen dargestellt, bei dem die Knotenpunkte in eine gemeinsame Knotenzone K' zusammenrücken, so daß die Bilamelle mit Hilfe eines einzigen Befestigungselements 11 bzw. 21 an einer stationären Unterlage 17 bzw. 27 aufgehängt werden kann. Dieses Befestigungselement kann, wie in den F i g. 7 a und 7 b dargestellt, vorzugsweise nach Art einer Spiralrolle 31 mit einem Schlitz 32 ausgebildet sein, in welchem der zentrale Bogen der Bilamelle mit seiner Knotenzone K eingeklemmt und auf geeignete Weise befestigt ist. Dieses Befestigungselement 31 selbst ist, wie in Fig. 7b dargestellt, beispielsweise mittels einer Schraube 33 auf der Werkplatte 37 der Uhr befestigt.
  • In den F i g. 8, 9 und 10 sind - unter Fortlassung der Aufhängung sowie der für die Vorinagnetisierung erforderlichen Magnete - drei andere Spulenkonflgurationen dargestellt. Nach F i g. 8 befinden sich sowohl die Steuerspule Bc als auch die Antriebsspule Bm auf den beiden Mittelschenkeln der Doppel-U-Bilamelle.
  • In den Beispielen nach den F i g. 9 und 10 werden jeweils drei Spulen verwendet, die den einen äußeren Schenkel, die beiden zentralen Schenkel gemeinsam sowie den anderen äußeren Schenkel der Bilamelle umgeben. Einmal sind die beiden äußeren Spulen die Antriebsspulen und im anderen Falle die Steuer-Spulen.
  • In F ig. 12 ist als Beispiel das Blockschaltbild für eine Zeitbasis nach der Erfindung sowie für den Antrieb des Uhrenräderwerks mittels eines von der Zeitbasis unabhängigen Antriebsoszillators mit einer schwingenden Lamelle als Antriebsorgan für das Räderwerk dargestellt.
  • Danach schwingt die Doppel-U-Bilamelle 1 als Resonator der Zeitbasis mit der Frequenzfo. über den Verstärker der Zeitbasis wird ein zweiter Oszillator synchronisiert, der eine beliebige mit der Frequenz F = foln schwingende Lamelle 81 enthält (n = ganze Zahl). Diese zweite Lamelle, die zugleich als Frequenzuntersetzer dient, treibt z. B. über eine Klinke 86 das erste Rad 87 des Uhrenräderwerks an. Die Eigenfrequenz Fo der Antriebslamelle 81 liegt in der Nähe von foln. Beispielsweise kann man fo = 300 oder 450 Hz und n = 2 oder 3 wählen.
  • Selbstverständlich kann die Doppel-U-Bilamelle nach der Erfindung auch als Resonator des AntriebsosziRators, also direkt als Antriebsorgan entsprechend der Lamelle bzw. der Stimmgabel 81 nach F i g. 12, verwendet werden und trägt dann die das erste Rad des Räderwerks antreibende Klinke.
  • Auch kann der elektromechanische Oszillator nach der Erfindung die Funktionen der Zeitbasis und des Antriebsoszillators gleichzeitig in sich vereinigen, so daß die mit einer das Räderwerk antreibenden Antriebsklinke ausgerüstete Doppel-U-Bilamelle gleichzeitig der Resonator bzw. das frequenzhaltende Organ der Zeitbasis ist.

Claims (2)

  1. Patentanspräche: 1. Elektromechanischer Oszillator für elektronische Uhren mit einer magnetostriktiven Bilamelle als Schwinger, der mit wenigstens einer Steuer- und einer Antriebsspule zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilamelle die an sich bekannte Form eines »W« hat und in ebenfalls an sich bekannter Weise vormagnetisiert ist, jedoch derart, daß das Vormagnetisierungsfeld innerhalb der Bilamelle homogen von dem den einen Pol bildenden einen freien Ende zu dem den anderen Pol bildenden anderen freien Ende der Bilamelle verläuft (F i g. 2).
  2. 2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierung durch einen Magneten (2) erzeugbar ist, der mit seinem einen Pol über dem einen freien Ende und mit seinem anderen Pol über dem anderen freien Ende der Bilamelle liegt. 3. Elektromechanischer Oszillator für elektronische Uhren mit einer magnetostriktiven Bilamelle als Schwinger, der mit wenigstens einer Steuer- und einer Antriebsspule zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilamelle die an sich bekannte Form eines »W« hat und in ebenfalls an sich bekannter Weise vormagnetisiert ist, jedoch derart, daß das äußere Vormagnetisierungsfeld parallel zu den geraden Schenkeln der Bilamelle gerichtet ist und die freien Enden und der Scheitelpunkt des mittleren Bogens der Bilamelle die entgegengesetzte Polarität wie die Scheitelpunkte der beiden äußeren Bogen haben (F i g. 3). 4. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierung durch zwei mit entgegengesetzten Polen gegenüberliegende, in Richtung der geraden Schenkel der Bilamelle orientierte Magneten (2) erzeugbar ist, welche die Bilamelle zwischen sich einschließen. 5. Oszillator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelpunkt des mittleren Bogens der Bilamelle wenigstens näherungsweise auf der die beiden freien Enden der Bilamelle verbindenden Geraden liegt. 6. Oszillator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilamelle an ihren Knotenpunkten mittels elastischer Aufhängelamellen (5, 6) an einem festen Träger (7) befestigt ist. 7. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Bogen der Bilamelle einen so kleinen Krümmungsradius aufweist, daß die beiden Knotenpunkte in eine gemeinsame enge Knotenzone zusammenfallen, an welcher ein einziges Aufhängungsorgan (11, 27), vorzugsweise in Art einer an sich bekannten Spiralrolle (31), angreift. 8. Oszillator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine äußere- Schenkel der Bilamelle von der Steuerspule und der andere äußere Schenkel der Bilamelle von der Antriebsspule umgeben ist (F i g. 2 und 3). 9. Oszillator nach einem der Ansptüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden mittleren Schenkel der Bilamelle gemeinsam von der Steuer- und der Antriebsspule umgeben sind (F i g. 8). 10. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden äußeren Schenkel der Bilamelle sowie die beiden mittleren Schenkel gemeinsam von je einer Spule umgeben sind, wobei die mittlere Spule entweder die Steuerspule oder die Antriebsspule ist (F i g. 9 und 10).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1285703A (fr) * 1961-04-05 1962-02-23 Baehni & Cie Dispositif moteur pour pièce d'horlogerie
DE1877486U (de) * 1961-12-06 1963-08-08 Hatot Leon Ets Elektromagnetische antriebsvorrichtung fuer zeithaltende geraete.

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