DE1673631C - Stossfänger fur mechanische Resona toren insbesondere in elektromechanischen Uhren - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft Stoßfänger für mechanische Insbesondere bei Anwendung des erflndungs-Resonatoren zum Abstutzen derselben bei Stößen gemäßen Stoßfängers in tragbaren Uhren und andes6nkrecht zur Schwingungsrichtung, insbesondere in ren, unkontrollierten Stößen ausgesetzten Zeitmeßolektromechanisohen Uhren mit derartigen Stoß· geräten ist durch die Erfindung bezüglich der Frefilngern auf einander gegenüberliegenden Seiten der s quenzkonstanz der Resonatoren ein erheblicher und Resonatoren. unerwarteter technischer Fortschritt erzielbar, zumal

Bekannte Stoßfänger dieser Art (französisches Pa- bisher die Aufmerksamkeit der Fachwelt im wesenttent 1 424 368) weisen im allgemeinen lediglich liehen der Begrenzung der Schwingungsamplitude von gegenüber den Schwingungen der Resonatoren starre Resonatoren bei Stößen parallel zur Schwingungs-Elemente auf, an deren Anschlagsflächen sich die io richtung galten. Sobald ein Resonator auf Grund Resonatoren bei Stößen senkrecht zur Schwingungs· eines über seine Befestigungsstelle auf ihn einwirkenrichtung kurzfristig anlegen. Es hat sich gezeigt, den Stoßes in Kontakt mit dem erfindungsgemäßen daß bei der Berührung der Resonatoren mit den Stoßfänger gerät, stützt sich der Resonator auf dem Anschlagsflächen der bekannton Stoßfänger die frei beweglichen Etide des in Richtung gegen den Schwingungen in sehr kurzer Zeit stark abgebremst 15 Resonator steifen Elements ab und beschleunigt werden können. Bei Resonatoren, die senkrecht zur dieses Element in Richtung der jeweiligen Schwin-Schwingungsrichtung nicht sehr steif ausgebildet sind, gungsbewegung. Da die Masse des so bewegten EIekönnen starke Stöße sogar zu einem vollkommenen ments des Stoßfängers sehr klein ist, wird der Reso-Stillstand der Schwingungen führen, die erst nach nator durch die kurze Berührung und die geringen einer gewissen Anlaufszeit ihren normalen Wert wie- ao Besrhleunigungskräfte für das Element nur wenig der annehmen. Dies hat sich insbesondere bei Zeit- beeinflußt.

meßgeräten, die vielen unkontrollierten Stößen aus- Es sind zwar auch schon Stoßfänger zum Begren-

gesetzt sind und bei denen tonfrequente Resonatoren zen der Schwingungsamplitude vor» mechanischen beispielsweise als reine Zeitnormale oder als Zeit- Resonatoren bei Stoßen in Schwingungsrichtung normale und mechanische Antriebselemente dienen, as bekannt (französische Patentschrift 1 407 303). Bei besonders nachteilig bemerkbar gemacht. einem derartigen Stoßfänger soll ein elastisches EIe-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die _ment einen über die Befestigungsstelle des Resonagenannten Nachteile zu überwinden und einen ein- tors auf diesen einwirkenden Stoß elastisch abfangen, fachen und billigen Stoßfänger für mechanische Abgesehen davon, daß dabei die Schwingungsfre-Resonatoren zum Abstützen derselben bei Stoßen 30 quenz ganz erheblich beeinflußt werden kann, ist ein senkrecht zur Schwingungsrichtung zu schaffen, der solcher bekannter Stoßfänger jedenfalls nicht zur Loden normalen Schwingungszustand der Resonatoren sung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben nicht oder nur wenig beeinflußt. geeignet, nämlich zum Abfangen von Stoßen senk-

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem recht zur Schwingungsrichtung.
Stoßfänger der eingangs erwähnten Art erfindungs- 35 Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich gemäß die während des von Stoßen unbeeinflußten aus den Patentansprüchen in Verbindung mit AusBetriebs im Abstand vom Resonator gehaltenen EIe- führungsbeispielen, die an Hand der Zeichnungen mente in Richtung gegen den Resonator steif, jedoch näher erläutert werden. Es zeigt
mindestens an ihren dem Resonator zugewandten Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch einen erfin-

Enden in Schwingungsrichtung des Resonators frei 40 dungsgemäß ausgestalteten Stoßfänger im Zusammenbeweglich sind. wirken mit einem Resonator und

Die Elemente können jeweils aus einer elastischen F i g. 2 einen Teilquerschnitt durch eine weitere

Lamelle bestehen, die an ihrem dem Resonator ab- Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßfängers gewandten Ende eingespannt sind und zum Resona- im Zusammenwirken mit einem Resonator,
tor im wesentlichen senkrecht stehen. Erfindungs- 45 Gleiche Teile sind in beiden Figuren durch gleiche gemäß kann das jeweilige Element aber auch eine Bezugsziffern gekennzeichnet. Die Ausführungsbeiin einem Käfig gehaltene drehbare Kugel sein, die spiele können sich auf elektromechanische Uhren vorzugsweise in Schwingungsrichtung um mindestens mit tonfrequenten Resonatoren, beispielsweise Stimmdie doppelte Länge einer Amplitude des Resonators gabeln oder Torsionsschwingern, beziehen,
frei bewHich angeordnet ist. Zweckmäßigerweise 50 Ein in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellter stützt sicn diese Kugel auf einer zur Schwingungs- Resonator 1 schwingt normalerweise in einer richtung parallelen Fläche im Käfig ab. Ebene senkrecht zur Blattebene in Richtung der

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungs- Pfeile F zwischen einer Brücke 2 und einer Grundform des Erfindungsgedankens weist der Stoßfänger platte bzw. Platine 3. Auf zwei einander gegeneine Kugel auf, die am vorderen Ende des Schaftes 55 überliegenden Seiten des Resonators befinden sich einer Schraube in einem Käfig eingebördelt ist. Dieses vorzugsweise zylindrische Nuten 4 und S, deren vordere Ende des Schaftes der Schraube kann in eine Grundflächen eben und zueinander parallel sind. Nut am Resonator hineinragen, so daß der Nutgrund Im Bereich der Nut 4 ist an der Brücke 2 eine flexible sich bei einem Stoß senkrecht zur Schwingungsrich- Lamelle 6 eingespannt, deren freies Ende in die Nut 4 tung auf die Kugel abstützt. Wenn der Schaft der 60 hineinragt und bis nahe an die Grundfläche dieser Schraube gegenüber den Seitenflanken der Nut im Nut heranreicht. Eine gleiche Lamelle 7 ist in die Ruhezustand des Resonators etwa einen der doppel- Grundplatte 3 eingespannt und ragt in die Nut 5 des ten Amplitude gleichen Abstand hält, so wird damit Resonators.

der Vorteil erzielt, daß der erfindungsgemäße Stoß- Die Nuten 4 und 5 sind vo;_'igsweise an den

fänger nicht nur zum Abstützen des Resonators bei 65 freien Enden der Schwingungsarme des Resonators Stoßen senkrecht zur Schwingiingsrichtung, sondern angeordnet, beispielsweise an den freien Enden der auch zum Begrenzen der Schwingungsamplitude bei Zinken der Stimmgabel. Die freien Enden der Stimm-Stößen parallel zur Schwingungsrichtung dienen kann. gabelzinken können gleichzeitig die schwingenden

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Massen, beispielsweise Permanentmagnete oder an- kann. Der Zwischenraum 11 soll mindestens so

: dere Elemente von elektromechanischen Energie- groß sein, daß die Rollstrecke für die Kugel dem

wandlern tragen, zweifachen dor Schwingungsamplitude des Resona-

Die Lamellen 6 und 7 bilden Anschläge, die die tors 1 in der normalen Schwingungsqbene gleich-

j Amplitude von Querschwingungen des Resonators 1 s kommt. Jedenfalls soll die freie Rollstrecke der

i senkrecht zur normalen Schwingungsebene begrenzen. Kugel 8 im Kliflg 30 groß sein, daß die Kugel im Fall

! Derartige Querschwingutigen können insbesondere einer Berührung mit dem Resonator nicht durch

j bei Stößen auftreten, die sich über die Befestigungs- dessen Bewegung angetrieben gegen die Seitenwand

j stelle des Resonators auf diesen Übertragen. Sobald des Käfigs anstößt und so unnötige Kräfte auf den

i der Resonator 1 beispielsweise mit der Lamelle 6 in io Resonator ausübt.

Berührung kommt, wird das freie Ende der Lamelle Gesetzt den Fall, die Kugel 8 befinde sich in der

j durch die Reibung an der Grundfläche der Nut 4 in in F i g, 2 dargestellten Stellung, d. h. an der äußer-

I der einen Richtung der Pfeile F beschleunigt und sten rechten Seitenwand des Käfigs 9, Wenn nun auf

\ gegebenenfalls in die gestrichelt dargestellte, mit der Grund eines Stoßes senkrecht zur normalen Scliwin-

j Bezugsziffer 6' bezeichnete Stellung ausgelenkt. Eine 15 gungsebene die Grundfläche der Nut 4 am Resonator

ι entsprechende Stellung der Nut 4 ist in F i g. 1 eben- mit der Kugel 8 in Berührung kommt, so ist die Be-

[ falls gestrichelt dargestellt und mit der Bezugs- wegung in Richtung zur Kugel gleichzeitig überlagert

j ziffer Γ gekennzeichnet. Bei der Auslenkung der von der normalen Schwingungsbewegung in Rich-

I Lamelle 6 durch den Resonator werden Elastizitäts- tung der Pfeile F. Befindet sich zum Zeitpunkt der

\ kräfte und Massenkräfte von der Lamelle auf den ao Berührung der Resonator ebenfalls in einer äußersten

j Resonator 1 übertragen, Diese Kräfte sind ebenso wie rechten Ruhestellung im Zustand der Bewegungs-

I ihr Einfluß auf den Resonator verhältnismäßig gering. umkehr, so wird daraufhin die Kugel mit dem Reso-

I Bei einem Stoß in Richtung gegen die Lamelle 7 nator frei nach links rollen, ohne auf den Grund-

I würde diese sich ebenso verhalten wie die Lamelle 6 flächen der Nut 4 einerseits und des Käfigs 9 ande-

: Das Material ebenso wie die Formgebung der La- 35 rerseits zu gleiten. Auch jeder weiteren normalen

: mellen 6 und 7 sind so gewählt, daß die Lamellen in Schwingungsbewegung des Resonators 1 wird in die-

; Richtung senkrecht auf die normale Schwingungs- sem Fall die Kugel 8 durch reine Rollbewegung

; ebene sehr steif sind und nicht abknicken und daß folgen können.

: sie im Falle eines Stoßes durch den Kontakt mit dem Wenn andererseits der Resonator 1 durch einen

' Resonator dennoch abbiegen können, ohne auf der 30 zur normalen Schwingungsebene senkrechten Stoß

■: Grundfläche einer der Nuten 4 oder 5 zu gleiten. die Kugel 8 in ihrer äußersten rechten Position be-

Eine gute Lamelle ist also in ihrer Längsrichtung rührt und selbst noch eine Bewegung nach rechts

senkrecht zur normalen Schwingungsebene des Reso- ausführt, wird die Kugel entweder auf der Grund-

; nators 1 sehr steif und trotzdem in Schwingungs- fläche des Käfigs 9 oder der Nut 4 so lange gleiten,

■ richtung sehr biegsam. Diese gewünschten Eigen- 35 bis der Resonator seine äußerste rechte Ruheposition

; schäften hat in besonderem Maße beispielsweise erreicht hat. Nach der Bewegungsumkehr wird dann

; eine Lamelle, deren Querschnitt sich in Richtung zur die Kugel 8 wiederum allen weiteren normalen

Einspannstelle leicht verjüngt. Schwingungsbewegungen des Resonators durch reine

Die in F i g. 1 der Zeichnungen dargestellte Aus- Rollbewegungen folgen können,
führungsform des erfindungsgemäßen Stoßfängers hat 40 Üblicherweise dürfte sich allerdings die Kugel 8 allerdings den Nachteil, daß die Lamellen 6 und 7 beim Auftreffen auf den Resonator 1 in einer Mittelmöglicherweise unter sehr starken Stößen zerbrechen. lage befinden und diesem ohne wesentliche Reibung Dieser Nachteil ist bei der Ausführungsform nach oder Schlag folgen, da der Weg der Kugel jedenfalls F i g. 2 der Zeichnung nicht gegeben. kleiner ist als der des Resonators.

Der in Fig. 2 dargestellte Stoßfänger weist im 45 Ein gleicher Stoßfänger, wie der nach F i g. 2 in die

wesentlichen eine Kugel 8 aus gehärtetem Stahl auf, Brücke 2 eingeschraubte, ist auch an der Grund-

die von einem Käfig 9 am Ende des Schaftes einer platte 3 angebracht und ragt in die Nut 5 des Reso-

Schraube 10 umschlossen ist. Die Grundfläche des nators ein. Dieser gleiche Stoßfänger ist ebensowenig

Käfigs soll im wesentlichen eben und parallel zur wie die Grundplatte 3 in F i g. 2 dargestellt.

Grundfläche der gegenüberliegenden Nut 4 des Reso- 50 Die Abmessungen der Nut 4 sind so auf die Größe

nators 1 sein. Die Seitenwände des Käfigs 9 sind zu- der Schraube 10 abgestimmt, daß die Seitenwände

sammengesetzt aus einem zylindrischen Teil 9 a und der Nut die Schraube bei normaler Schwingungs-

einem kugelförmigen Teil 96, der seinerseits in eine bewegung nicht berühren. Gemäß einer besonderen

Öffnung 9 c übergeht. V/enn die Kugel 8 auf der Ausbildung des Erfindungsgedankens liegt aber zwiebenen Grundfläche des Käfigs 9 aufliegt, ragt sie 55 sehen der Schraube 10 und den Seitenwänden der

immer noch durch die Öffnung 9 c aus dem Käfig Nut 4 ein nur um ein Geringes größerer Zwischen-

hervor. raum als der für die freie Schwingungsbewegung

Der Stoßfänger nach F i g. 2 könnte beispiels- notwendige. Wenn somit auf Grund eines Stoßes in

weise durch Einfräsen eines zylindrischen Loches in Richtung der normalen Schwingungsbewegung der

den Schaft der Schraube 10, außerdem durch Ein- 60 Resonator 1 sich über die normale Amplitude hinaus

legen der Stahlkugel 8 in dieses Loch und durch weiterbewegt, so stößt er mit den Seitenwänden

Umbördeln der freien Wandteile am Loch herge- der Nut 4 gegen die Schraube, die in diesem Fall

stellt werden. Der kugelförmige Teil 9 ft des Käfigs 9 als Amplitudenbegrenzung wirkt. Selbstverständlich

entsteht dabei durch das Umbördeln der freien könnte an Stelle einer Kugel 8 ebenso eine zylin-Wandteile. 65 drische Rolle zur Anwendung kommen. Allerdings

Zwischen der Kugel 8 und den Seitenwänden des wäre die Herstellung eines für die Rolle geeigneten

Käfigs 9 besteht ein Zwischenraum 11, so daß die Käfigs etwas schwieriger als die Herstellung des

Kugel auf der ebenen Grundfläche des Käfigs rollen Käfigs 9.

Die vorliegende Erfindung kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf die Beschreibung weiterer Abwandlungen verzichtet. So könnte beispielsweise die Kugel 8 durch ein kompressibles Element gehalten sein, das Stöße leichter absorbiert als ein Käfig aus elastischem, hartem Material. Beispielsweise könnte die Grundfläche des Käfigs 9 mit einem Kunststoffüberzug versehen sein, oder die Schraube könnte in einem Plastikeinsatz eingeschraubt sein.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Stoßfänger für mechanische Resonatoren zum Abstützen derselben bei Stößen senkrecht zur Schwingungsrichtung, insbesondere in elektromechanischen Uhren mit derartigen Stoßfängern auf einander gegenüberliegenden Seiten der Resonatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die während des von Stößen unbeeinflußten Betriebs im Abstand vom Resonator (1) gehaltenen Elemente (6, 7; 8) in Richtung gegen den Resonator steif, jedoch mindestens an ihren dem Resonator zugewandten Enden in Schwingrichtung des Resonators frei beweglich sind. as

2. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente jeweils aus einer elastischen Lamelle (6, 7) bestehen, die an ihrem dem Resonator abgewandten Ende eingespannt sind und zum Resonator im wesentlichen senkrecht stehen.

3. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Element eine in einem Käfig (9) gehaltene, drehbare Kugel (8) ist.

4. Stoßfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel im Käfig in Schwingungsrichtung um mindestens die doppelte Länge einer Amplitude des Resonators frei beweglich angeordnet ist und sich vorzugsweise auf einer zur Schwingungsrichtung parallelen Fläche abstützt.

5. Stoßfänger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig in einem Schraubenschaft (10) angeordnet ist.

6. Stoßfänger nach einem der Ansprüche! bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er jeweils in eine Nut (4, 5) am Resonator hineinragt.

7. Stoßfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (8) dem Nutgrund zugewandt ist und daß ein fester Teil (10) des Stoßfängers im Ruhezustand des Resonators gegenüber den Seitenflanken der Nut etwa einen der doppelten Amplitude des Resonators gleichen Abstand hält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen