DE1523881C - Elektronische Kleinuhr mit einem tonfrequenten Biegeschwinger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Kleinuhr mit einem als Zeitnormal und Antriebselement dienenden tonfrequenten Biegeschwinger, der zwei Schwingarme aufweist, welche auf einem wesentlichen Teil ihrer Länge entlang dem Rand des Uhrwerks verlauf en. ·

Außer mit Stimmgabeln als Schwinger arbeitenden elektronischen Kleinuhren (»Elektronik«, 1962,Nr. 1, S. 12) sind auch bereits Konstruktionen bekannt, bei denen der Biegeschwinger ringförmig ausgebildet ist (französische Patentschrift 1 315 380), wobei die gebogenen Schwingarme entlang dem Uhrwerksrand verlaufen. Diese Ausbildung des Schwingers hat zwar gegenüber der Form einer Stimmgabel, welche den _Λ

gegeben und α die dem Elastizitätsmodul proportionale Federkonstante ist. Ein verbesserter GütefaTctör bedeutet eine höhere Stabilität der Schwingung und eine geringere Alterung des Schwingers.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die in den Befestigungsfuß übergehende Verbindungsstelle beider Schwingarme den Boden einer in bezug auf den Uhrwerksrand konkav gekrümmten, symmetrischen Einbuchtung bildet, durch die zwischen dem Uhrwerksrand und dem Schwinger ein Zwischenraum ausgespart wird.

Durch diese Einbuchtung wird die effektive Länge der Schwingarme vergrößert, so daß bei einer vorbestimmten Schwingungsenergie die Energiedichte im Schwinger kleiner als bei bekannten Schwingerformen bzw. bei gegebener Außenabmessung und Dicke des Schwingers das die elastische Energie aufnehmende Materialvolumen größer als bei ringförmigen oder üblichen Stimmgabelschwingern gemacht werden kann.

Außerdem kann der Zwischenraum zwischen Uhrwerksrand und Schwinger vorteilhafterweise zur Unterbringung einer wenigstens näherungsweise in der Ebene des Schwingers zu montierenden Zeigerstellwelle dienen. Bei den bekannten ringförmigen Schwingern bereitet die Unterbringung der Zeigerstellwelle

3 4

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 3 d gebildet, bener äußerer Abmessung, insbesondere ohne eine die auf einem wesentlichen Teil ihrer Länge entlang Verringerung der Querschnitte der Schwingarme und dem Rand 1 α 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 ande-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 b 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- ao 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 Quer=·" 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 derEorm 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 & 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 3 c und 3 d 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 mk 14a bzw. 15a bezeich-

und217 811). nete Skala angebracht; auf welcher die Frequenz-

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

Fig. 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 II-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-

Fig. 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,

nach 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 Windspiel 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 13a verbunden, der seiner-¹ 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-

tiven Pol 8α der Batterie 8 dient dabei die Platine 1 des Uhrwerkes. Natürlich hängt die Polung der Batterie von der Art des verwendeten Transistors ab, so daß je nach dessen Leitfähigkeitstyp der negative oder der positive Pol über die Platine 1 mit der Spule und entsprechend der positive oder der negative Pol mit dem Kollektor 13 c und dem Widerstand 12 verbunden ist.

Wie man aus den Fig. 1, 2 und 3 ersehen kann, sind die beiden Spulen 9 und 10 als flache Spulen mit elliptischem Grundriß ausgebildet und auf einer Rippe 16 α des aus Kunststoff bestehenden Behälters 16 unlösbar aufgesetzt. In diesem Behälter, der natürlich ebenfalls einen elliptischen Grundriß aufweist, sind der Kondensator 11, der Widerstand 12 und der Transistor 13 untergebracht, während die beiden Spulen 9 und 10 so dimensioniert sind, daß sie das gesamte Magnetfeld im Luftspalt der beiden Magnetköpfe 14 und 15 durchschneiden. Die Batterie 8 liegt mit ihrem negativen Pol 8 a auf der Platine 1 auf; sie ist in einer zylindrischen Vertiefung 1 b der Platine 1 eingesetzt und wird in dieser Lage durch eine Haltefeder 17 festgehalten, welche an einer in der Platine 1 eingeschraubten Schraube 18 elektrisch isoliert montiert ist. Zwischen dieser Haltefeder 17 und dem Deckel der Batterie 8, der gleichzeitig ihren positiven Pol 8 b bildet, ist ein elektrischer Leiter 19 eingeklemmt, der diesen positiven Pol mit der Schraube 20 verbindet, die in der Metallhülse 20 α eingeschraubt ist und die ihrerseits sowohl mit dem Widerstand 12 wie auch mit dem Kollektor 13 c des Transistors 13 elektrisch leitend verbunden ist. In der F i g. 1 ist der Leiter 21 sichtbar, der den Kondensator 11 mit der Abfühlspule 9 verbindet, sowie der Leiter 22, der den Emitter 13 α des Transistors 13 mit dem Verbindungspunkt zwischen den beiden Spulen 9 und 10 verbindet. Aus dieser Schaltanordnung ergibt sich die Funktionsweise ohne weiteres: Wenn durch irgendeine zufällige Bewegung auch nur ein Schwingarm des Biegeschwingers 3 etwa bewegt wird, so wird in der Abfühlspule 9 eine Spannung induziert, was zur Folge hat, daß durch die Erregerspule 10 ein Strom fließt, wodurch ein Magnetfeld aufgebaut und die beiden Magnetköpfe 14 und 15 in der Richtung der begonnenen Bewegung weiterbewegt werden. Sobald sie ihre durch die Elastizität des Schwingers 3 bedingte Auslenkung erreicht haben, schwingen sie zurück. Nach wenigen Hin- und Herbewegungen ist der Einschwingvorgang abgeschlossen und die Schwingarme 3c und 3d des Biegeschwingers 3 schwingen mit konstanter Amplitude und Frequenz so, daß sich die Magnetköpfe 14 und 15 periodisch einander nähern und voneinander entfernen. Zum Abstimmen der richtigen Frequenz bei der Fabrikation kann von irgendeinem Teil jedes Schwingarmes etwas Material abgenommen werden; so lassen sich z.B. die bogenförmigen Abschnitte3e und 3/ der Arme 3 c bzw. 3 d mittels eines Fräsers ohne weiteres etwas schmaler machen.

An einem der beiden Schwingarme, hier am Arm 3d, ist eine Antriebsklinke 24 befestigt, die auf das Klinkenrad 23 einwirkt. Die Zähne des Klinkenrades 23 sind so dimensioniert, daß es bei jeder ganzen Schwingung des Schwingannes um einen Zahnschritt vorwärts gedreht wird. Durch eine an der Platine 1 festgelegte Sperrklinke 25 wird verhindert, daß sich das Klinkenrad rückwärts drehen kann. Auf der Achse des Klinkenrades 23 sitzt ein Ritzel 23 a, welches mit einem Zahnrad 26 kämmt, dessen Ritzel 26 a mit einem Zahnrad 27 im Eingriff steht. Bei diesen wie bei allen anderen Rädern sind weder die Lager für die Achsen noch die Brücken, in denen diese Lager eingesetzt sind, eingezeichnet, damit man so die Räder besser sehen kann. Das Zahnrad 27 treibt über ein Zahnrad 28 das Sekundenrad 29, auf dessen Welle 30 der Sekundenzeiger 31 befestigt ist, wie man aus der F i g. 4 ersehen kann. Das mit dem Zahnrad

ίο 28 fest verbundene Ritzel 28 α kämmt mit einem Zahnrad 32, dessen Ritzel 32 a mit einem Zahnrad 33 im Eingriff steht. Das mit diesem fest verbundene Ritzel 33 α kämmt mit dem Minutenrad 34, welches an dem auf der Sekundenwelle 30 aufgeschobenen und dort frei drehbar gelagerten Minutenrohr 35 befestigt ist und den Minutenzeiger 36 sowie einen Trieb 34 a trägt,.,der seinerseits mit dem Zwischenrad 37 im Eingriff steht, dessen Trieb 37 a mit dem Stundenrad 38 kämmt. Dieser sitzt auf dem den Stundenzeiger 40 tragenden Stundenrohr 39. Auf diese Art und Weise wird die Bewegung des Schwingers 3 auf die Zeiger-."' 31, 36 und 40 übertragen.

Zum Einstellen der Zeiger dient die Zeigerstellwelle 43, auf welcher außen die Krone 44 und innen das Kronrad 45 sitzt. Diese Zeigersfellwejle 43 liegt wenigstens angenähert in der Ebene des Schwingers 3. Dieser ist in bezug auf eine durch die Zeigerstellwellenachse gehende, senkrecht zur Ebene des Schwingers 3 und zur Platine 1 stehende Ebene symmetrisch ausgebildet und angeordnet und weist eine Einbuchtung auf, durch die zwischen dem Uhrwerksrandia und dem Schwinger 3 ein Zwischenraum ausgespart wird, in welchem diese Zeigerstellwelle 43 untergebracht ist. Sie ist dabei in ihrer Längsrichtung verschiebbar gelagert, so daß sich durch Herausziehen der Zeigerstellwelle über den Stellhebel 46 und die Wippe 47 das Kronrad 45 mit dem Zeigerstellrad 41 in Eingriff bringen läßt. Das Zeigerstellrad 41 seinerseits kämmt mit dem Wechselrad 42, dessen Trieb 42 α. mit dem Zwischenrad 37 im Eingriff steht.

Bei dieser Ausgestaltung des Uhrwerks kann ein mit Füßchen versehenes Zifferblatt 46 a, wie das bei Kleinuhren bekannt ist, an der Platine 1 befestigt werden, das dazu entsprechende Löcher 1 c für die Füßchen und Bohrungen Id für die Befestigungsschrauben aufweist. ' ,

Wie man sieht, wird dadurch, daß der Biegeschwin- „ ger auf einem wesentlichen Teil seiner Länge entlang dem Rand des Uhrwerks verläuft, in der Mitte des Werkes ein großer, zusammenhängender Raum freigehalten, in welchem sich ohne Schwierigkeiten nicht nur die Zahnräder für den Antrieb der Zeiger, sondern nötigenfalls auch noch weitere Zahnräder für den Antrieb eines Kalenderwerkes und gegebenenfalls weitere Anzeigervorrichtungen unterbringen lassen. Auch wird so ein hinreichend großer Raum für die Batterie geschaffen, so daß sich eine runde Batterie mit einem verhältnismäßig großen Durch-

. messer verwenden und ebenfalls ohne Schwierigkeiten zwischen den Armen des Schwingers anordnen läßt.

Die Einbuchtung des Schwingers nahe dem Befestigungsfuß erlaubt das Anbringen einer Zeigerstellwelle klassischer Bauart, und vor allem wird das die elastische Energie des Schwingers aufnehmende Materialvolumen durch diese Einbuchtung gegenüber Stimmgabeln üblicher Form wesentlich erhöht. 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 3 a 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 la 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 Sb 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 dm beim Schwingen etwa Kreisbogen mit unterschiedlicher Neigung ίο zur Symmetrieachse beschreiben. Um zu erreichen,

daß die vektorielle Summe aller Einzelkräfte dm

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

dm^-=O

Vol.

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

L ='o

dm
vol.· d t

sein (v_y 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 Wider-Standsfähigkeit 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

dm^ = 0

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)

Patentansprüche:

1. Elektronische Kleinuhr mit einem als Zeitnormal und Antriebselement dienenden' tonfrequenten Biegeschwinger, der zwei Schwingarme aufweist, welche auf einem wesentlichen Teil ihrer Länge entlang dem Rand des Uhrwerks verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Befestigungsfuß (3 ä) übergehende Verbindungsstelle (3b) beider Schwingarme (3c, 3d) den Boden einer in bezug auf den Uhrwerksrarid konkav gekrümmten, symmetrischen Einbuchtung (3 g) bildet, durch die zwischen dem Uhrwerksrand (la) und dem Schwinger ein Zwischenraum ausgespart wird (Fig. 1 und 6).

2. Kleinuhr nach Anspruch 1, mit einer parallel zur Uhrwerksebene liegenden Zeigerstellwelle, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zeigerstellwelle (43) in dem erwähnten Zwischenraum untergebracht ist und wenigstens näherungsweise in der Ebene des Schwingers und in dessen Symmetrieachse liegt (F i g. 1 und 2).

3. Kleinuhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegeschwinger (3) mit Durchbrechungen (72, 73, 74) versehen ist, durch welche sein Gewicht ohne wesentliche Verringerung seiner Steifigkeit vermindert und die schwingende Masse derart verteilt wird, daß beim Schwingen in der Schwingebene die vektorielle Summe aller durch die Beschleunigung hervorgerufenen Einzelkräfte zumindest annähernd verschwindet (F i g. 6).

4. Kleinuhr nach einem der vorangehenden An-Sprüche, mit einem Organ zur Amplitudenbegrenzung des Schwingers bei Stoßen und anderen Erschütterungen, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organ durch einen an der Platine (1) befestigten Zapfen (71) gebildet ist, der in eine im Schwinger vorgesehenen Öffnung (66) hineinragt (Fig. 7).

5. Kleinuhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher jeder Arm an ,seinem Ende eine Masse trägt, die mit einem Organ zur Veränderung seiner Eigenfrequenz versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Organ ein in der genannten Masse (14, 15) mit satter Reibung eingebetteter drehbarer Körper (7; 67) mit zu seiner Drehachse exzentrischer Massenverteilung ist (F i g. 1, 6).

vom Uhrgehäuse umschlossenen Raum praktisch in zwei voneinander getrennte Abschnitte teilt und dadurch die Unterbringung des Räderwerks für die Zeiger und gegebenenfalls für das Kalenderwerk sowie die Unterbringung der Batterie ohne Vergrößerung der Abmessungen der Uhr erschwert, den Vorteil, daß der verfügbare Raum besser ausgenutzt werden kann, weist jedoch, wie auch der Stimmgabelschwinger, den grundsätzlichen schwingungstechnischen

ίο Nachteil auf, daß bei gegebener Schwingungsenergie die Energiedichte im Schwinger verhältnismäßig groß ist und daher der Verbesserung des Gütefaktors des Schwingers eine Grenze gesetzt ist.

Es sind ferner W-förmige Schwinger bekannt-

geworden (Journal Suisse d'Horlogerie, 1963, Heft 3/4, S. 51 bis 64), durch welche das Problem der Kompensation von Positionsfehlern dadurch gelöst werden soll, daß sich bei einem bestimmten Verhältnis der Längen des inneren und des äußeren Schenkelpaares eines derartigen Schwingers die schwingenden Massen geradlinig bewege'n. Um das zu erreichen; tC müssen sich die Schenkel S-förmig verbiegen, was bei

- gleichen Amplituden und gleichen geometrischen Abmessungen der Schenkel, verglichejimit der normalen

Stimmgabel, zu erheblichen höhererf'Energiedichten in diesen Schenkel führt. Abgesehen von diesem Nachteil sind diese bekannten W-förmigen Schwinger , im wesentlichen als eine theoretische Lösung zu betrachten, da ihre Herstellung sehr unpraktisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Biegeschwinger des eingangs erwähnten Typs derart auszubilden, daß bei gegebener Schwingungsenergie die Energiedichte im Schwinger möglichst gering und damit der Gütefaktor gegenüber bisher bekannten Schwingern verbessert ist. Unter Energiedichte wird dabei die elastische Energie des Schwingers je Volumeinheit verstanden, wobei die elastische Energie bei einer Auslenkung χ der Schwingarme durch