DE1523881B2 - Elektronische kleinuhr mit einem tonfrequenten biegeschwinger - Google Patents

Description

Durch diese Einbuchtung wird die effektive Länge

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische 55 der Schwingarme vergrößert, so daß bei einer vorbe-

Kleinuhr mit einem als Zeitnormal und Antriebs- stimmten Schwingungsenergie die Energiedichte im

element dienenden tonfrequenten Biegeschwinger, Schwinger kleiner als bei bekannten Schwingerfor-

der zwei Schwingarme aufweist, welche auf einem men bzw. bei gegebener Außenabmessung und Dicke

wesentlichen Teil ihrer Länge entlang dem Rand des des Schwingers das die elastische Energie aufneh-

Uhrwerks verlaufen. - 60 mende Materialvolumen größer als bei ringförmigen

Außer mit Stimmgabeln als Schwinger arbeitenden oder üblichen Stimmgabelschwingern gemacht wer-

elektronischen Kleinuhren (»Elektronik«, 1962, Nr. 1, den kann.

S. 12) sind auch bereits Konstruktionen bekannt, bei Außerdem kann der Zwischenraum zwischen Uhrdenen der Biegeschwinger ringförmig ausgebildet ist werksrand und Schwinger vorteilhafterweise zur Unifranzösische Patentschrift 1 315 380), wobei die ge- 65 terbringung einer wenigstens näherungsweise in der bogenen Schwingarme entlang dem Uhrwerksrand Ebene des Schwingers zu montierenden Zeigerstellverlaufen. Diese Ausbildung des Schwingers hat zwar welle dienen. Bei den bekannten ringförmigen Schwingegenüber der Form einer Stimmgabel, welche den gern bereitet die Unterbringung der Zeigerstellwelle

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Schwierigkeiten, da sie unter Inkaufnahme einer er- quenten Biegeschwingers festgeschraubt. Die schwinghöhten Uhrwerksdicke oberhalb oder unterhalb der fähigen Teile dieses Biegeschwingers, der über eine Schwingebene am Schwinger vorbeigeführt werden stegförmige Verbindungsstelle 3 b mit dem Fuß 3 a muß. ■■■■'· verbunden ist, haben ungefähr die Form eines »ω«

Um ferner zur Erzielung einer größeren Ganggenau- 5 und werden im wesentlichen durch zwei zueinander igkeit der Uhr die Frequenz des Schwingers bei gege- symmetrische Schwingungsarme 3 c und 3d gebildet, bener äußerer Abmessung, insbesondere ohne eine die auf einem wesentlichen Teil ihreT Länge entlang . Verringerung der Querschnitte der Schwingarme und dem Rand la der Platine 1 verlaufen, der gleichdamit der Steifigkeit, zu erhöhen, empfiehlt es sich, zeitig den Rand des Uhrwerks bildet. Zwischen den den Biegeschwinger nach der Erfindung derart mit io Armen 3c und 3d einerseits und der Platine 1 aride-Durchbrechungen zu versehen, daß sein Gewicht ohne rerseits ist ein hinreichender Zwischenraum, damit wesentliche Verringerung seiner Steifigkeit vermin- die Arme frei schwingen können. An den Stellen 3 e dert und außerdem seine schwingende Masse in der und 3/ sind die Arme 3c und 3d nach innen ge-Weise verteilt wird, daß die bei vollkommener Sym- krümmt und bilden eine Einbuchtung 3 g, durch die metrie des Schwingers auf die Befestigungsstelle in 15 zwischen dem Uhrwerksrandia und dem Schwinger Richtung der Symmetrieachse wirkende resultierende ein Zwischenraum ausgespart wird und deren Boden Kraft weitgehend verringert und unter Umständen in die Verbindungsstelle 3 & zum Fuß 3 α übergeht, sogar praktisch null ist. Bei Stimmgabeln erfährt be- An den beiden freien Enden der Schwingarme 3 c kanntlich der Stimmgabelfuß eine in Richtung der und 3d ist je ein Magnetkopf angelötet, der mit 14 Symmetrieachse verlaufende longitudinale Schwin- 20 bzw. 15 bezeichnet ist. Aus der F i g. 3 ist ersichtlich, gung, die auf die Befestigungsstelle und damit auf die daß der Magnetkopf 14, der spiegelsymmetrisch zum _ ganze Uhr wirkt, welche zum Mitschwingen angeregt Magnetkopf 15 ausgebildet ist, aus einem im Que^ wird. Die Schwingung kann sehr stark werden und ist _ schnitt U-förmigen Weicheisen 4 und Polschuhen 5 a ungleichförmig gedämpft, was nicht nur einen Ener- und 5 b besteht, die an die freien Schenkel 4 α bzw. gieverlust, sondern auch eine Störung der Frequenz 25 4 b des U-Eisens 4 angelötet und deTForm der Spulen zur Folge haben kann. Da bei den gebogenen Armen angepaßt sind. Der eigentliche Schwinger 3'kann vordes Schwingers nach der Erfindung die einzelnen teilhafterweise aus einem Material mit einem kleinen Massenprodukte nicht annähernd senkrecht zur Sym- thermoelastischen Koeffizienten hergestellt werden, metrieachse liegende Bahnen durchlaufen, sondern Die Polschuhe 5 α und 5 b bestehen aus hochkoerziti- · unterschiedlich zur Symmetrieachse geneigte Kreis- 30 vem Material, z. B. aus einer Platin-Kobalt-Legiebahnen um einen in der Nähe der Befestigungsstelle rung. Das magnetische Feld im Luftspalt zwischen liegenden Punkt, kann unter Berücksichtigung der den beiden Polschuhen 5 α und 5 b ist im wesentlichen Einbuchtung des Schwingers die Massenverteilung homogen und verläuft senkrecht zur Ebene der Piaderart gewählt werden, daß die resultierende Kraft tine 1 und infolgedessen auch zur Ebene, in welcher aus den Beschleunigungen aller schwingenden Mas- 35 der Schwinger 3 angeordnet ist und in welcher seine senelemente in Richtung der Symmetrieachse wenig- beiden Arme 3c und 3d schwingen, stens näherungsweise verschwindet. Dadurch wird ein Auf jedem der Magnetköpfe 14 und 15 ist mittels Mitschwingen der Befestigungsstelle und damit der einer Schraube 6 ein gegen Reibung drehbarer Zeiganzen Uhr verhindert. ger 7 derart befestigt, daß dessen Drehachse zur

Die Merkmale nach den Unteransprüchen 4 und 5 40 Schwingungsebene senkrecht steht und daß sein

betreffen zweckmäßige Ausbildung zur Amplituden- Schwerpunkt nicht im Drehzentrum liegt, so daß

begrenzung und Eigenfrequenzeinstellung des Biege- beim Drehen dieses Zeigers der Zeigerschwerpunkt

schwingers nach der Erfindung, wobei derartige Maß- und damit auch der Schwerpunkt des Gesamtschwing»·

nahmen bei Uhren anderen Typs an sich bereits be- armes verschoben und infolgedessen auch seine Ei-

kannt sind (französische Patentschrift 81113, Zusatz 45 genfrequenz geändert wird. Auf jedem der Magnet-

zu 1 224 395; schweizerische Patentschriften 280067 köpfe 14 und 15 ist eine mit 14a bzw. 15a bezeich-

und 217 811). nete Skala angebracht^ auf welcher die Frequenz-

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an änderung in Sek./Tag ablesbar ist. Die beiden Zeizwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es ger 7 werden zweckmäßigerweise durch je einen zuzeigt 50 gespitzten Metallstreifen gebildet, der unter den Kopf

F i g. 1 eine Draufsicht auf das erste Ausführungs- der zugehörigen Schrauben 6 geklemmt ist. Damit

beispiel eines Uhrwerks nach der Erfindung, bei Schlagen und anderen Erschütterungen der

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II der Schwinger nicht beschädigt wird, ist in der Nähe

Fig. 1, jedes Magnetkopfes ein Amplitudenbegrenzer 47 auf

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der 55 der Platine 1 festgeschraubt, um den Schwingungs-

Fi g. 1, weg der Magnetköpfe senkrecht zur Platine und in

■"' F i g. 4 einen Schnitt längs eines Teils des Getriebes Richtung voneinander weg zu begrenzen.

nadr der Linie IV-IV der F i g. 1, Die F i g. 5 zeigt das Schaltschema des elektrischen

' F i g. 5 das elektrische Schaltschema der Uhr, Stromkreises. Dieser besteht aus der Abfühlspule 9,

F i g. 6 eine Drauf sieht auf das zweite Ausführungs- 60 der Erregerspule 10, dem Kondensator 11, dem Wibeispiel nach der Erfindung, wobei nur der im Uhr- derstand 12, dem Transistor 13 und der Batterie 6. werkgehäuse angeordnete Biegeschwinger dargestellt Die Basis 13 b des Transistors 13 ist einerseits über ist, und den Widerstand 12 mit dem Kollektor 13 c und an- ^; Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII der dererseits über den Kondensator 11 und die Abfühl-Fig. 6. 65 spule 9 mit dem Emitter 13α verbunden, der seiner-■'' Nach den F i g. 1 und 2 ist auf der Platine 1 mittels seits über die Erregerspule 10 und die Batterie 8 mit dreier Schrauben 2 ein im Grundriß winkelförmiger dem Kollektor 13 c verbunden ist. Als Verbindungs-Fuß 3a des als Ganzes mit 3 bezeichneten, tonfre- leitung zwischen der Erregerspule 10 und dem nega-

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tiven Pol 8 α der Batterie 8 dient dabei die Platine 1 ches mit einem Zahnrad 26 kämmt, dessen Ritzel 26a des Uhrwerkes. Natürlich hängt die Polung der Batte- mit einem Zahnrad 27 im Eingriff steht. Bei diesen rie von der Art des verwendeten Transistors ab, so wie bei allen anderen Rädern sind weder die Lager daß je nach dessen Leitfähigkeitstyp der negative für die Achsen noch die Brücken, in denen diese oder der positive Pol über die Platine 1 mit der Spule 5 Lager eingesetzt sind, eingezeichnet, damit man so und entsprechend der positive oder der negative Pol die Räder besser sehen kann. Das Zahnrad 27 treibt mit dem Kollektor 13 c und dem Widerstand 12 ver- über ein Zahnrad 28 das Sekundenrad 29, auf dessen bunden ist. Welle 30 der Sekundenzeiger 31 befestigt ist, wie man Wie man aus den Fig. 1, 2 und 3 ersehen kann, aus der Fig. 4 ersehen kann. Das mit dem Zahnrad sind die beiden Spulen 9 und 10 als flache Spulen mit io 28 fest verbundene Ritzel 28 α kämmt mit einem Zahnelliptischem Grundriß ausgebildet und auf einer Rippe rad 32, dessen Ritzel 32 a mit einem Zahnrad 33 im 16 α des aus Kunststoff bestehenden Behälters 16 un- Eingriff steht. Das mit diesem fest verbundene Ritzel lösbar aufgesetzt. In diesem Behälter, der natürlich 33 α kämmt mit dem Minutenrad 34, welches an dem ebenfalls einen elliptischen Grundriß aufweist, sind auf der Sekundenwelle 30 aufgeschobenen und dort der Kondensator 11, der Widerstand 12 und der 15 frei drehbar gelagerten Minutenrohr 35 befestigt ist Transistor 13 untergebracht, während die beiden und den Minutenzeiger 36 sowie einen Trieb 34 a Spulen 9 und 10 so dimensioniert sind, daß sie das trägt, ..der seinerseits mit dem Zwischenrad 37 im gesamte Magnetfeld im Luftspalt der beiden Magnet- Eingriff steht, dessen Trieb 37 a mit dem Stundenrad köpfe 14 und 15 durchschneiden. Die Batterie 8 liegt 38 kämmt. Dieser sitzt auf dem den Stundenzeiger 40 mit ihrem negativen Pol 8 α auf der Platine 1 auf; sie 20 tragenden Stundenrohr 39. Auf diese Art und Weise ist in einer zylindrischen Vertiefung Ib der Platine 1 wird die Bewegung des Schwingers 3 auf die ZeiggrC eingesetzt und wird in dieser Lage durch eine Halte- 31, 36 und 40 übertragen.

feder 17 festgehalten, welche an einer in der Platine 1 - Zum Einstellen der Zeiger dient die Zeigerstelleingeschraubten Schraube 18 elektrisch isoliert mon- welle 43, auf welcher außen die Krone 44 und innen tiert ist. Zwischen dieser Haltefeder 17 und dem 25 das Kronrad 45 sitzt. Diese Zeigerstellwejle 43 liegt Deckel der Batterie 8, der gleichzeitig ihren positiven wenigstens angenähert in der Ebene des Schwingers 3. Pol 8 b bildet, ist ein elektrischer Leiter 19 einge- Dieser ist in bezug auf eine durch die Zeigerstellwel-. klemmt, der diesen positiven Pol mit der Schraube 20 lenachse gehende, senkrecht zur Ebene des Schwinverbindet, die in der Metallhülse 20 α eingeschraubt gers 3 und zur Platine 1 stehende Ebene symmetrisch ist und die ihrerseits sowohl mit dem Widerstand 12 30 ausgebildet und angeordnet und weist eine Einbuchwie auch mit dem Kollektor 13c des Transistors 13 rung auf, durch die zwischen dem Uhrwerksrandia elektrisch leitend verbunden ist. In der F i g. 1 ist der und dem Schwinger 3 ein Zwischenraum ausgespart Leiter 21 sichtbar, der den Kondensator 11 mit der wird, in welchem diese Zeigerstellwelle 43 unter-Abfühlspule 9 verbindet, sowie der Leiter 22, der den gebracht ist. Sie ist dabei in ihrer Längsrichtung verEmitter 13 α des Transistors 13 mit dem Verbin- 35 schiebbar gelagert, so daß sich durch Herausziehen dungspunkt zwischen den beiden Spulen 9 und 10 der Zeigerstellwelle über den Stellhebel 46 und die verbindet. Aus dieser Schaltanordnung ergibt sich die Wippe 47 das Kronrad 45 mit dem Zeigerstellrad 41 Funktionsweise ohne weiteres: Wenn durch irgend- in Eingriff bringen läßt. Das Zeigerstellrad 41 seinereine zufällige Bewegung auch nur ein Schwingarm seits kämmt mit dem Wechselrad 42, dessen Trieb des Biegeschwingers 3 etwa bewegt wird, so wird in 40 42 α, mit dem Zwischenrad 37 im Eingriff steht,
der Abfühlspule 9 eine Spannung induziert, was zur Bei dieser Ausgestaltung des Uhrwerks kann ein mit Folge hat, daß durch die Erregerspule 10 ein Strom Füßchen versehenes Zifferblatt 46 a, wie das bei fließt, wodurch ein Magnetfeld aufgebaut und die Kleinuhren bekannt ist, an der Platine 1 befestigt beiden Magnetköpfe 14 und 15 in der Richtung der werden, das dazu entsprechende Löcher 1 c für die begonnenen Bewegung weiterbewegt werden. Sobald 45 Füßchen und Bohrungen la" für die Befestigungssie ihre durch die Elastizität des Schwingers 3 be- schrauben aufweist.

dingte Auslenkung erreicht haben, schwingen sie zu- Wie man sieht, wird dadurch, daß der Biegeschwin- _y rück. Nach wenigen Hin- und Herbewegungen ist ger auf einem wesentlichen Teil seiner Länge entlang der Einschwingvorgang abgeschlossen und die dem Rand des Uhrwerks verläuft, in der Mitte des Schwingarme 3c und 3d des Biegeschwingers 3 50 Werkes ein großer, zusammenhängender Raum freischwingen mit konstanter Amplitude und Frequenz gehalten, in welchem sich ohne Schwierigkeiten nicht so, daß sich die Magnetköpfe 14 und 15 periodisch nur die Zahnräder für den Antrieb der Zeiger, soneinander nähern und voneinander entfernen. Zum dem nötigenfalls auch noch weitere Zahnräder für Abstimmen der richtigen Frequenz bei der Fabrika- den Antrieb eines Kalenderwerkes und gegebenention kann von irgendeinem Teil jedes Schwingarmes 55 falls weitere Anzeigervorrichtungen unterbringen etwas Material abgenommen werden; so lassen sich lassen. Auch wird so ein hinreichend großer Raum z.B. die bogenförmigen Abschnitte3e und 3/ der für die Batterie geschaffen, so daß sich eine runde Arme 3 c bzw. 3 d mittels eines Fräsers ohne weiteres Batterie mit einem verhältnismäßig großen Durchetwas schmaler machen. . messer verwenden und ebenfalls ohne Schwierigkei-An einem der beiden Schwingarme, hier am Arm 60 ten zwischen den Armen des Schwingers anordnen 3 d, ist eine Antriebsklinke 24 befestigt, die auf das läßt.

Klinkenrad 23 einwirkt. Die Zähne des Klinkenrades Die Einbuchtung des Schwingers nahe demBefesti-

23 sind so dimensioniert, daß es bei jeder ganzen gungsfuß erlaubt das Anbringen einer Zeigerstell-

Schwingung des Schwingarmes um einen Zahnschritt welle klassischer Bauart, und vor allem wird das die

vorwärts gedreht wird. Durch eine an der Platine 1 65 elastische Energie des Schwingers aufnehmende Ma-

festgelegte Sperrklinke 25 wird verhindert, daß sich terialvolumen durch diese Einbuchtung gegenüber

das Klinkenrad rückwärts drehen kann. Auf der Stimmgabeln üblicher Form wesentlich erhöht.

Achse des Klinkenrades 23 sitzt ein Ritzel 23 a, wel- Das zweite Ausführungsbeispiel nach den F i g. 6

und 7, das mit Ausnahme der Form des Biegeschwingers im wesentlichen genauso aufgebaut ist wie das beschriebene erste Ausführungsbeispiel und bei dem daher nur die Ausbildung und Anordnung des Biegeschwingers gezeigt ist, weist einen mit Durchbrechungen versehenen Biegeschwinger auf.

F i g. 6 zeigt wie die F i g. 1 den tonfrequenten Biegeschwinger 3, dessen winkelförmiger Fuß 3a wiederum mittels dreier Schrauben 2 auf der Platine 1 festgeschraubt ist. Die schwingfähigen Teile dieses Biegeschwingers haben auch hier ungefähr die Form eines »ω« und sind über eine Verbindungsstelle 3 b mit dem Fuß 3 α verbunden. Sie werden durch zwei zueinander symmetrische Schwingungsarme 3 c und 3d gebildet, die auf einem wesentlichen Teil ihrer Länge entlang dem Rand 1 α der Platine 1 verlaufen, der gleichzeitig den Rand des Uhrwerks bildet. Auch hier ist nahe dem Stimmgabelfuß eine Einbuchtung des Schwingers, mit 3 g bezeichnet, vorhanden.

Zwischen den Armen 3 c und 3 d einerseits und der Platine 1 andererseits befindet sich ein Zwischenraum, damit die Arme frei schwingen können. An den beiden freien Enden der Schwingarme 3 c und 3 d ist auch hier je ein Magnetkopf durch Löten oder Schweißen befestigt, der mit 14 bzw. 15 bezeichnet ist. Aus der F i g. 7 ist ersichtlich, daß der Magnetkopf 14, der spiegelsymmetrisch zum Magnetkopf 15 ausgebildet ist, aus einem im Querschnitt U-förmigen Weicheisen 4 und Polschuhen 5 α und 5 b besteht, die an die freien Schenkel 4 a bzw. 4 b des U-Eisens 4 angelötet und der Form der Spulen angepaßt sind.

Das Material des Biegeschwingers 3 und der Teile 4, 3 a und 5 b kann das gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel sein.

In jedem der Magnetköpfe 14 und 15 ist eine zur Schwingungsebene senkrechte Bohrung 66 angeordnet. Diese Bohrung erfüllt zwei Zwecke. In ihrem oberen Teil ist mit satter Reibung ein drehbarer zylindrischer Körper 67 befestigt, welcher mittels eines Schraubenziehers gedreht werden kann und dessen Masse exzentrisch verteilt ist. Diese exzentrische Massenverteilung wird durch eine in die innere Hälfte des Körpers eingelassene Aushöhlung 68 gebildet. Die nötige Reibung zwischen dem zylindrischen Körper 67 und dem betreffenden Magnetkopf erhält man durch eine bis auf die Fläche 69 durchgehende diametrale Aufschlitzung des zylindrischen Körpers, wodurch diesem ein elastisches Verhalten verliehen und somit eine zuverlässige und einstellbare Andrückkraft an die Bohrwandung erreicht wird. Dieser Schlitz, der mit dem Schraubenzieherschlitz zusammenfällt, dient zugleich als Zeiger, der sich gegenüber einer auf jeden Magnetkopf angebrachten Skala 70 bewegt. Dieses Organ weist gegenüber ähnlichen bekannten Feineinstellungsorganen den Vorteil auf, daß es im Kopf eingebettet ist und daher keinen zusätzlichen Platz beansprucht.

Diese exzentrischen Massen gestatten eine feine Einstellung der Frequenz, indem beim Drehen der Masse deren Schwerpunkt und damit auch der Schwerpunkt des gesamten Schwingorgans verschoben und infolgedessen auch dessen Eigenfrequenz geändert werden. Auf den Skalen kann man unmittelbar die Frequenzänderungen in Sek./Tag ablesen und einstellen.

Der untere Teil der Bohrung wird in Zusammenwirkung mit einem in der Platine befestigten Stift 71 kleineren Durchmessers zur Amplitudenbegrenzung in der Schwingungsebene verwendet, damit bei Stoßen und anderen Erschütterungen der Schwinger nicht beschädigt wird.

Um die erwähnte, auf den Fuß 3 a wirkende Kraft zu eliminieren, wurde dem gesamten schwingfähigen Teil des Schwingers eine geeignete Form gegeben. Es ist leicht zu ersehen, daß die die Gesamtschwingmasse bildenden Massenelemente am beim Schwingen etwa Kreisbogen mit unterschiedlicher Neigung zur Symmetrieachse beschreiben. Um zu erreichen,

daß die vektorielle Summe aller Einzelkräfte d m -Λ

(v = Geschwindigkeit des Massenpunktes am) verschwindet, d. h.

!am

Vol.

dv
dt

= 0

wird, muß offenbar für jeden Schwingarm, den Magnetkopf einbezogen,

Jäm

Vol.

U Vy

= "0

sein (Vy ist die Geschwindigkeitskomponente in Richtung der Schwingersymmetrieachse), da sich wegen der Symmetrie alle senkrecht zur Symmetrieachse gerichteten Kraftkomponenten aufheben, wenn der Schwinger symmetrisiert worden ist. Da jedoch die äußere Form des Armes bereits wesentlich durch die hier nicht dargestellten anderen Uhrenteile, wie Batterie, Räderwerk, elektrischer Kreis, Platinenrad, sowie durch die erwünschte Schwingfrequenz und durch die erforderliche Steifigkeit des Armes vorgegeben ist, kann eine geeignete obige Forderung erfüllende Massenverteilung nicht ohne weiteres durch beliebige Wahl der äußeren Formgebung erreicht werden.

„Daher ist zur Erzielung der erwünschten Massenverteilung jeder Schwingarm mit drei weiteren Bohrungen 72, 73, 74 versehen, was den Vorteil hat, daß man die Verteilung der Schwingmasse verändern kann, ohne dadurch die Steifigkeit und die Widerstandsfähigkeit der Schwinger wesentlich herabzusetzen, wie das aus der Mechanik bekannt ist.

Gleichzeitig kann auf diese Weise durch eine Mas^ senverringerung des Schwingarms eine höhere Schwingfrequenz erreicht werden.

Wie der Schwinger ausgebildet werden muß, um die Bedingung

, dv
dm = O

Vol.

zu erfüllen, kann z. B., wenigstens näherungsweise, auf graphischem Wege ermittelt werden. Die so erreichte Aufhebung der Beschleunigungskräfte in Richtung der Symmetrieachse ist in der Regel nicht vollständig; sie kann durch eine leichte Korrektur vervollständigt werden.

Zu diesem Zweck wird der Schwinger allein oder die ganze Platine auf eine schwingungsempfindliche Unterlage gelegt, welche mit einem Meßinstrument verbunden ist. Die Symmetrierung des Schwingers wird auf bekannte Weise durch Wegfeilen von Material an geeigneten Stellen der Schwingarme vorgenommen, während die Resultierende der in axialer

Richtung virkenden Massenkräfte durch mehr oder weniger große Bohrungen in den Armen des Schwingers auf Null reguliert wird. Geeignet für durch Feilen erzielte Materialverringerungen sind die Stellen in der Nähe des Schwingungsknotens des Schwingers,

10

z. B. bei den Stellen 3 e und 3/ (F i g. 1). Durch Feilen außerhalb dieser Stellen wird der Schwingungsknoten verschoben, womit ebenfalls, wenn auch auf schwierigere Weise, die erwähnte Resultierende auf Null gebracht werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 vom Uhrgehäuse umschlossenen Raum praktisch in Patentansprüche: zwei voneinander getrennte Abschnitte teilt und dadurch die Unterbringung des Räderwerks für die Zei-

1. Elektronische Kleinuhr mit einem als Zeit- ger und gegebenenfalls für das Kalenderwerk sowie normal und Antriebselement dienenden tönfre- 5 die Unterbringung der Batterie ohne Vergrößerung quenten Biegeschwinger, der zwei Schwingarme der Abmessungen der Uhr erschwert, den Vorteil, aufweist, welche auf einem wesentlichen Teil daß der verfügbare Raum besser ausgenutzt werden ihrer Länge entlang dem Rand des Uhrwerks ver- kann, weist jedoch, wie auch der Stimmgabelschwinlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß ger, den grundsätzlichen schwingungstechnischen die in den Befestigungsfuß (3 d) übergehende Ver- io Nachteil auf, daß bei gegebener Schwingungsenergie bindungsstelle (3 b) beider Schwingarme (3 c, 3 d) die Energiedichte im Schwinger verhältnismäßig groß den Boden einer in bezug auf den Uhrwerksrand ist und daher der Verbesserung des Gütefaktors des konkav gekrümmten, symmetrischen Einbuch- Schwingers eine Grenze gesetzt ist.

tung (3 g) bildet, durch die zwischen dem Uhr- Es sind ferner W-förmige Schwinger bekannt-

werksrand (la) und dem Schwinger ein Zwi- 15 geworden (Journal Suissed'Horlogerie, 1963, Heft 3/4,

schenraum ausgespart wird (F i g. 1 und 6). S. 51 bis 64), durch welche das Problem der Kom-

2. Kleinuhr nach Anspruch 1, mit einer parallel pensation von Positionsfehlern dadurch gelöst werzur Uhrwerksebene liegenden Zeigerstellwelle, den soll, daß sich bei einem bestimmten Verhältnis dadurch gekennzeichnet, daß diese Zeigerstell- der Längen des inneren und des äußeren Schenkelwelle (43) in dem erwähnten Zwischenraum un- 20 paares eines derartigen Schwingers die schwingenden tergebracht ist und wenigstens näherungsweise in Massen geradlinig bewegen. Um das zu erreiche_n,C der Ebene des Schwingers und in dessen Symme- müssen sich die Schenkel S-förmig verbiegen, was bei trieachse liegt (Fig. 1 und 2). - gleichen Amplituden und gleichen geometrischen Ab-

3. Kleinuhr nach einem der vorangehenden An- messungen der Schenkel, verglichen mit der normalen Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Biege- 25 Stimmgabel, zu erheblichen höheren' Energiedichten schwinger (3) mit Durchbrechungen (72, 73, 74) in diesen Schenkel führt. Abgesehen von diesem versehen ist, durch welche sein Gewicht ohne we- Nachteil sind diese bekannten W-förmigen Schwinger sentliche Verringerung seiner Steifigkeit vermin- . im wesentlichen als eine theoretische Lösung zu bedert und die schwingende Masse derart verteilt trachten, da ihre Herstellung sehr unpraktisch ist.
wird, daß beim Schwingen in der Schwingebene 30 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen die vektorielle Summe aller durch die Beschleuni- Biegeschwinger des eingangs erwähnten Typs derart gung hervorgerufenen Einzelkräfte zumindest an- auszubilden, daß bei gegebener Schwingungsenergie nähernd verschwindet (F i g. 6). die Energiedichte im Schwinger möglichst gering und

■ 4. Kleinuhr nach einem der vorangehenden. An^ damit der Gütefaktor gegenüber bisher bekannten sprüche, mit einem Organ zur Amplitudenbegren- 35 Schwingern verbessert ist. Unter Energiedichte wird zung des Schwingers bei Stoßen und anderen Er- dabei die elastische Energie des Schwingers je Volumschütterungen, dadurch gekennzeichnet, daß die- einheit verstanden, wobei die elastische Energie bei ses Organ durch einen an der Platine (1) befestig- einer Auslenkung χ der Schwingarme durch
ten Zapfen (71) gebildet ist, der in eine im Schwinger vorgesehenen öffnung (66) hineinragt (Fig. 7). 40 _A ^Elast. ⁼ <Z*²/2

5. Kleinuhr nach einem der vorangehenden

Ansprüche, bei welcher jeder Ann an , seinem gegeben und α die dem Elastizitätsmodul proportio-Ende eine Masse trägt, die mit einem Organ zur nale Federkonstante ist. Ein verbesserter Gütefaktor Veränderung seiner Eigenfrequenz versehen ist, bedeutet eine höhere Stabilität der Schwingung und dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Organ 45 eine geringere Alterung des Schwingers,
ein in der genannten Masse (14, 15) mit satter Zur Lösung dieser Aufg'abe ist die Erfindung da-Reibung eingebetteter drehbarer Körper (7; 67) durch gekennzeichnet, daß die in den Befestigungsmit zu seiner Drehachse exzentrischer Massenver- fuß übergehende Verbindungsstelle beider Schwingteilung ist (F i g. 1, 6). arme den Boden einer in bezug auf den Uhrwerks-

"■■■■■■'■■ ■■·■■■ .'■'· 50 rand konkav gekrümmten, symmetrischen Einbuchtung bildet, durch die zwischen dem Uhrwerksrand und dem Schwinger ein Zwischenraum ausgespart wird.