DE1673722C3 - Zeitmeßgerät mit einem elektromagnetisch angetriebenen Stimmgabelschwinger - Google Patents
Zeitmeßgerät mit einem elektromagnetisch angetriebenen StimmgabelschwingerInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
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- H03B5/36—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device
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- G—PHYSICS
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- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/08—Electromechanical 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
- G04C3/10—Electromechanical 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 electromagnetic means
Description
I 673 722
tungsanordnung ist nichts Knnkrcius ausgeführt und
auch den dargestellten Ausführungsbcispielen nichts
zu entnehmen. Bei den zum Stand der Technik gehörenden Zeitnießgeräten mit Stimmgabelschwingern,
die, um wenigstens in etwa einen symmetrischen Antrieb
7u erzielen, an beider. Zinken magnetische Elemente und zwei mit diesen zusammenwirkende Spulen
(deutsche Ausiegeschrift 1 124 433) oder auch nur eine so groß ausgebildete Spule, dati sie mit beiden
Elementen zusammenwirken kann (schweizerische Patentschrift 408 795), vorsehen, ist diese
Schaltungsanordnung grundsätzlich ortsfest außerhalb der schwingenden Teile der Stimmgabel untergebracht.
Dies verursacht einen bestimmten, nicht zu unterschreitenden Raumbedarf bzw. eine großflächige
Ausbildung der ortsfest angeordneten Anti itLbspulcneinrichtung. Der dadurch bedingte entsprechend
große Raumbedarf für das Zeitmeßgerät wird vielfach noch durch eine entsprechend großvolumige
und aufwendige Verdrahtung belastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zeitmeßgerät der eingangs genannten Art den
Raumbedarf möglichst herabzusetzen und die exakt
gleich großen Antriebsimpulse auf die Stimmgabelzinken für ein möglichst symmetrisches Schwingungsverhalten
der beiden Gabelzinken auszunutzen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektronische Schaltung an der die Spule
festlegenden Stimmgabelzinke befestigt und über einen flexiblen Leiter mit dem einen Pol der an der
Werkplatte befestigten Batterie verbunden ist, deren anderer Pol an diese elektronische Schaltung über
die Werkplatte und die Stimmgabel angeschlossen ist, und daß die von deren beiden Zinken getragenen
Massen des magnetischen Elements bzw. der Spule und der elektronischen Schaltung im wesentlichen
gleich groß und die Elastizität des flexiblen Leiters mit euiem Vielfachen von derjenigen der anderen
Stimmgabelzinke gewählt sind.
Wie dies insbesondere das in F i g. 1 der Zeichnung wiedergegebene Ausführungsbeispiel erkennen
läßt, läßt sich durch die erfindungsgemäße Anordnung der elektronischen Schaltung an der Antriebsspule, die ihrerseits an der einen Stimmgabdzinke
befestigt ist, der erforderliche Raumbedarf sehr gering halten. Es ist bereits bekanntgeworden (Zusatzpatentschrift
70 016 zur französischen Patentschrift 1090 564) eine \ntriebsspulc mit zugeordnetem
Sttuerschaltkreis ai*f einem Unruhrad eines Zeitmcßgerätcs
anzuordnen, das gegenüber ortsfesten Dauermagneten eine Drehpendelbewegung durchführt. Bei
dieser Anordnung tritt das für die hier in Frage stehenden Stimmgabelschwinger spezifische Problem
eines möglichst symmetrischen Schwingungsvcrhaltens zweier schwingungsfähiger Elemente, nämlich
der beiden Zinken der Stimmgabel, nicht auf.
Bei der Anordnung der elektronischen Schaltung an der Antriebsspule bzw. dem einen Zinkenende ist
lediglich noch eine elektrische Verbindungsleitung zu
dem einen Pol der ortsfest gehaltenen Batterie erforderlich, deren anderer Pol über das Werkgehäuse
und die Stimmgabel selbst zugeführt werden kann. Der Draht ist dabei derart flexibel gehalten und beispielsweise
in eiiier Schlaufe zwischen dem Anschluß an der Schaltung und dem Batteriepol geführt, daß
die Schwingbewegung der die Schaltung tragenden Stimmgabelzinke nicht nennenswert gedämpft wird.
Einen elektrischen Leiter an die Spitze einer Stimmgahelzinkc
zu führen, ist grundsätzlich bekannt (deutsche Patentschrift 921 94K). Dabei wird jedoch
der elektrische Leiter vom Fuß der S'irr.nigabcl bis
y.um Endbereich der Stimmgabelzinke an dieser entlanggeführt.
Soll die Stimmgabel den elektrischen Leiter für den einen Batteriepol bilden, so muli der
den anderen Batlericpol zuführende elektrische Lei ter, der an der entsprechenden Stimmgabelzinke entlanggeführt
ist, gegenüber dieser isoliert und befestigt
ίο :,ein, damit kein Durchscheuern der Isolation auftreten
kann. Insgesamt würde das Entlangführen eines Leiters an einer Slimnigabclzinke also aufwendig sein
und zu einer unsymmetrischen Gestaltung der beiden Siimmgabelzinken führen.
Die erfindungsgemäße Maßnahme, die von beiden Zinken getragenen Massen des magnetischen Elements
einerseits und der Spule mit der elektronischen Schaltung andererseits im wesentlichen gleich groß
zu halten, führt — bei der bereits geschilderten großen Flexibilität des Leiters iv;;d einer entsprechenden
symmetrischen Ausgestaltung d;r Stimmgabelzinken —· doz'j, daß die exakt gleichen Bewegungsimpulse·,
die durch die Antriebsanordnung auf die Stimmgabelzinkenenden aufgeprägt werden, gleiche Schwingungsamplituden
an beiden Siimmgabclzinken auslösen. Das Bestreben nach gleichen Massen an den
Stimmgabelzinkenenden ist grundsätzlich bekannt, worauf die Anordnung gleich großer Dauermagnete
an den Stimmgabclzinkencndcn nach dem Stand der Technik hinweist.
Vorzugsweise werden der flexible Leiter und die Stimmgabel aus dem gleichen, Temperatur kompensierende
Eigenschaften aufweisenden Material hergestellt. Damit soll das erfindungsgemäße Meßgerät
hoher Ganggenauigkeit möglichst temperaturunempfindlich arbeiten.
In bevorzugter Ausgestaltung ist das magnetische Element hufeisenförmig ausgebildet, in den durch die
Pole bestimmten Luftspalt ragen die Antriebsspule und eine Abfühlspule hinein.
Das magnetische Element kann als zylindrischer Becher aus magnetisch leitendem Material mit einem
koaxial darin angeordneten, permanentmagnetischen Zentralstab ausgebildet sein. Weiterhin kann
man die Antriebs- und die Abfühlspule auf einer rohrförmigen Träger wickeln, der axial in den Luftspalt
zwischen den Becher und den Zcntralstab hineinragt. Diese beiden Maßnahmen sind an sich bekannt
(deutsche Ausiegeschrift 1 124 433).
In anderer Ausgestaltung der Erfindung kann da? magnetische Element einen ersten und einen zweiter
Hufeisenmagneten aufweisen, wobei die beiden Hufeisenmagnete mit Hilfe eines nichtmagnetischci
Jochs von einer der beiden Stimmgabelzinkcn gchal ten sind und die Spulen in die beiden durch die Huf
eisenmagpete definierten Luftspaltc hineinragen.
Das magnetische Element kann zwei Stabmagncti aufweisen, die miltels nichtmagnctischcr Rahmcnulic
der parallel und auf Abstand gehalten sind, wöbe
die Stabmagnete abgewinkelte Pole aufweisen, zwi sehen denen die Luftspaltc gebildet sind.
In weite.er Ausgestaltung kann das magnetisch!
Element zwei durch in diesem angebrachte Schlitz gebildete Luftspalte zur Aufnahme der Spulen auf
weisen.
In bevorzugter Ausgestaltung sind die Schaltclc meiitc der elektronischen Schaltung an dem rohrför
migcn Träger der Spulen befestigt.
Im folgenden sind mehrere Ausführungsbeispicle wesentlichen zylindrisch geformten Becher 18 au;
des Erfindungsgegenstandes an Hand der Zeichnung ferromagnetischem Material, wie z.B. Eisen, und
beschrieben. Es stellt dar einem koaxial darin angeordneten, stabförmigen Per-
F i g. I eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh- manentmagnet 19. Der Stabmagnet 19 ist an der Ab-
rungsform mit einer außerhalb des Schwingsystems 5 schlußwand des Bechers 18 gehalten, wodurch ein
angeordneten Speisebattcric, magnetischer Stromkreis entsteht, in welchem ma-
F i g. 2 die Anordnung der Stromkreisclemente auf gnelischc Flußlinien durch den ringförmigen, zwi-
cincr Stimmgabclzinke, sehen dem äußeren Becher und dem inneren Stab lie-
F i g. 3 ein Schema des Transistorstromkreises mit gcnden Luftspalt verlaufen,
den dazugehörigen Transduktorspulcn, jo Der Becher 18 ist in Übereinstimmung mit zwei
F i g. 4 eine auseinandergezogene Ansicht der elek- einander diametrisch gegenüberliegenden Ebenen
tromagnctischcn Transduktorelemcntc und der durch längsgeschlitzt, so daß öffnungen 18 a und 18 6 ent-
cinc Stimmgabelzinke getragenen Steuer-Stromkreis- stehen, welche eine wesentliche Herabsetzung der
einheit, Tansduktordimensionen bei verhältnismäßig gerin-
F ig. 5 einen Längsschnitt durch den Transduktor 15 gen Streuungen des magnetischen Feldes ermögli-
und die Stromkreiseinheit, chcn. Außer der Verringerung des von den Bechern
Fig.6 eine Schnittansicht durch eine Ausfüh- beanspruchten Raumes wird hierdurch gleichzeitig
runpsform mit einem elektromagnetischen Transduk- das Entstehen einer Dämpfung durch Kompression
tor anderer Bauart, der im Luftspalt vorhandenen Luft verhindert. Das
F i g. 7, 8 und 9 weitere verschiedene Transduktor- 20 Ende der Gabelzinke 10 ist an der Seite des Bechers
Anordnungen. 18 angesetzt, und zwar in der Mitte desselben. Die
In den Fig. 1 bis 5 ist ein elektronisches Zeitmeß- Mittelachsen von Stab 19 und Zinke 10 stehen
gerät mit einem als Zeitnormal wirkenden Stimmga- senkrecht aufeinander.
bcl-Schwingsystem dargestellt. Das erfindtingsge- Die Spulen- und Stromkreiseinheit 17 wird von
mäße Schwingsystem könnte auch für Frequenznor- as der l'j'nke 11 getragen. Zu diesem Zwecke ist ein
male, optische Modulatoren, abgestimmte Filter und Montage- und Haltering 20 mit einem rechteckigen
andere Anwendungen benutzt werden, wo elektro- Querschnitt vorhanden. Der Ring 20 ist in aufrechter
magnetisch betriebene Vibratoren mit einem hohen Stellung derart mit dem Zinkenende verbunden, daß
(>-Faktor benötigt werden. seine Längsachse mit der Längsachse des Stabmag-
Das im Beispiel gemäß Fig. 1 bis 5 veranschau- 30 nctcn 19 zusammenfällt. Der äußere Durchmesser
lichte Schwingsystem weist eine U-förmige Stimmga- des Rings entspricht im wesentlichen demjenigen des
bei auf mit zwei Zinken 10 und 11 und einem von Bechers 18. Ein rohrförmigen Träger 21 aus einem
der Gabelbasis abstehenden Halter 12. Letzterer ist geeigneten Isolationsmaterial, wie Plastik, liegt telean
der Werkplatte des Zeitmeßgerätes gehalten. Die skoparlig im Ring 20 und ragt in den kreisförmigen
Vibrationsbewegung der Stimmgabel wird mit Hilfe 35 Luftspalt des magnetischen Elements 16.
eines mechanischen BcwcgUngsumformers in eine Ro- Der Träger 21 weist einen verhältnismäßig langen tationsbewcgung umgewandelt. Dieser Umformer bc- vorderen Abschnitt 21 α auf, dessen äußerer Durchsicht aus einer an einem von der Zinke 10 abstehen- messer etwas geringer ist als der innere Durchmesser den Stift angebrachten Klinke 13, deren steinbesetz- des Rings 20, und ferner einen kurzen hinteren Abtes Ende derart in die Zähne eines Klinkenrades 14 40 schnitt 21 b, dessen äußerer Durchmesser dem äußegreift, daß bei jedem Vorwärlsschub der Klinke das ren Ringdurchmesser entspricht. Dadurch wird eine Rad 14 um einen Zahn weitcrgeschaltet wird. Ein Schulter 21 r gebildet, die gegen das flache Ende des Drehen des Klinkenradcs 14 im rückläufigen Sinne Rings 20 anliegt. Ring 20 und Träger 21 sind durch ist durch eine Halteklinke 15 verhindert, von welcher Schrauben 22 zusammengehalten, die durch Bohrunein steinbesetztes Ende mit dem Klinkenrad 14 im 45 gen des Abschnitts 21 b verlaufen und in Gewinde-Eingriff steht, während das andere Ende durch einen bohrungen des Rings 20 sitzen. Die beiden Teile an der Werkplatte befestigten Stift gehalten ist. können auch miteinander vernietet oder duich Ver-
eines mechanischen BcwcgUngsumformers in eine Ro- Der Träger 21 weist einen verhältnismäßig langen tationsbewcgung umgewandelt. Dieser Umformer bc- vorderen Abschnitt 21 α auf, dessen äußerer Durchsicht aus einer an einem von der Zinke 10 abstehen- messer etwas geringer ist als der innere Durchmesser den Stift angebrachten Klinke 13, deren steinbesetz- des Rings 20, und ferner einen kurzen hinteren Abtes Ende derart in die Zähne eines Klinkenrades 14 40 schnitt 21 b, dessen äußerer Durchmesser dem äußegreift, daß bei jedem Vorwärlsschub der Klinke das ren Ringdurchmesser entspricht. Dadurch wird eine Rad 14 um einen Zahn weitcrgeschaltet wird. Ein Schulter 21 r gebildet, die gegen das flache Ende des Drehen des Klinkenradcs 14 im rückläufigen Sinne Rings 20 anliegt. Ring 20 und Träger 21 sind durch ist durch eine Halteklinke 15 verhindert, von welcher Schrauben 22 zusammengehalten, die durch Bohrunein steinbesetztes Ende mit dem Klinkenrad 14 im 45 gen des Abschnitts 21 b verlaufen und in Gewinde-Eingriff steht, während das andere Ende durch einen bohrungen des Rings 20 sitzen. Die beiden Teile an der Werkplatte befestigten Stift gehalten ist. können auch miteinander vernietet oder duich Ver-
Die Drehzahl des Klinkenrades 14 ist durch die leimung verbunden sein.
Betriebsfrequr/nz der Stimmgabel und das Verhältnis Der konzentrisch in den Luftspalt ragende, vordere
von dieser Frequenz zur Zähnezahl des Rades 14 be- 50 Abschnitt 21 α des Trägers ist mit einer umlaufenden
stimmt. Die Drehbewegung wird durch ein geeignetes Vertiefung für die Aufnahme einer Antriebsspule 23
Räderwerk auf die Zeiger übertragen. Die Stimmga- und einer Abfühlspule 24 ausgestattet. Die Abfühl-
bcl hat weder Drehzapfen noch Lager. Ihre zeithal- spule kann über die Antriebsspule gewickelt sein,
tende Wirkung ist deshalb unabhängig von Reibungs- oder es können die beiden Spulen nebeneinander an-
effekten. Obwohl ein mechanischer Bewegungsum- 55 geordnet sein. Ferner können die beiden Spulen auch
former dargestellt ist, könnte selbstverständlich die bifilar gewickelt sein.
Stimmgabel auch in Verbindung mit einem magneti- Im hohlen hinteren Abschnitt 21 b sind die mit
sehen Hemmwerk oder einer anderen Einrichtung für den Spulen zusammenwirkenden Stromkreiselemente
das Umwandeln der Schwingbewegung in irgendeiner untergebracht. Diese Elemente sind im Blockschema
Bewegungsart oder Energieform Anwendung finden. 60 nach F i g. 2 und im Schaltplan nach F i g. 3 veran-Für
die Aufrechterhaltung der Schwingung der schaulicht. Es handelt sich um einen NPN-Transistor
Stimmgabel mit ihrer Eigenfrequenz ist ein einziger mit dem Emitter E, dem Kollektor C und der Basis B,
Transduktor vorgesehen. Dieser setzt sich zusammen einem Kondensator 26 und einem Widerstand 27.'
aus einem am Ende der Zinke 10 befestigten, magne- Diese Elemente sind zylinderförmig und sind durch
tischen Element (allgemein mit 16 bezeichnet) und 65 Anschlußdrähte gehalten, welche ihrerseits mit im
einer Spulen- und Transistor-Slromkreiseinheit (all- ringförmigen Ende des Trägers gehaltenen Angemein
mit 17 bezeichnet). schluß-Stiften 28 verbunden sind. In der Praxis wird
Das magnetische Element 16 besteht aus einem im man es oft vorziehen, diese Stromkreiskomponenten
~ 8
und die Verbindungen als gedruckte Stromkreise Zinke getragen ist, werden die beiden Zinken in ent-
oder als Mikromodul-Stromkreisc auszuführen. gegcngcsclztcr Richtung ausgebogen.
Die Speisung des elektronischen Stromkreises er- Die gegenseitige Bewegung des magnetischen EIe-
folgt über eine Batterie 29. z. U. eine Quecksilber- mcnts 16 und der Stromkreiseinheit 17 induziert in
/eile (d.h. 1,3V). Diese Zelle soll eine konstante, 5 der Antricbsspule 23 und in der Abfühlspulc 24
über den größten Teil ihrer Lebensdauer gleichblei- einen Gegen-EMK. Weil diese Gegenspannung von
bendc Spannung abgeben. Sie ist an einer passenden der Stimmgabclschwingung abhängt, hat sie Form
Stelle innerhalb des das Schwingsystem aufnehmen- einer Wechselspannung, deren Frequenz gleich ist
den Gehäuses untergebracht und mit einem An- derjenigen der Stimmgabel. Die in der Abfühlspulc
schluß der Antriebsspule 23 und ferner mit dem KoI- io 24 induzierte Spannung ist an die Basis R desTransilcktor
C" des Transistors verbunden. stors angelegt und überwindet dort eine durch den
Es sind somit zwei Verbindungswege für den An- Widerstand 27 und den Kondensator 26 bestimmte
schluß der Zelle 29 notwendig. Da nun aber die Vorspannung, so daß der Moment bzw. die Phasen-Stimmgabel
aus einem leitenden Material besteht und position, während welcher im Verlaufe jedes
mit Hilfe des Halters direkt an der Werkplatte befe- 15 Schwingzyklus ein Antriebsimpuls freigegeben wird,
sligt ist, kann der eine Verbindungsweg auch direkt genau bestimmt ist.
über diese Teile führen. Zu diesem Zweck ist der Dit in der Antriebsspule entstehende Gegen-EMK
Kontakt 30 für den positiven Pol direkt an der Werk- ist gegenüber der zwischen dem Emitter E und dem
platte angebracht. Kollektor C liegenden Batteriespannung entgegenge-
Der Koniakt 31 für den negativen Pol der Batterie 20 setzt gerichtet. Die Biitteriespannung hat einen konmuß
dagegen mit der durch die Zinke 11 getragenen stanten Wert, wogegen die Gegen-EMK von der Zin-Anlriebsspule
23 verbunden werden. Hierbei ist es kenamplitudc abhängt. Während der leitenden Peschr
wichtig, daß die Verbindung die Schwingungs- riode ist der Transistor durch die algebraische
bewegung der Stimmgabel nicht beeinträchtigt. Aus Summe der Batteriespannung und der Gegen-EMK
diesem Grunde besteht diese Verbindung aus einem as gesteuert, so daC. die Amplitude der Stimmgabei-U-förmigcn,
schlanken Leiter 32 aus einem Federme- schwingung reguliert wird. Das Verhalten eines dertall.
Mit Vorzug ist dieses Metall eine temperatur- artigen Stromkreises ist in der schweizerischen Pakompensicrcnde
Legierung, deren Eigenschaften die- tentschrift 353 311 eingehend erläutert,
selben sind wie die Eigenschaften der Legierung, aus Man muß sich vor Augen halten, daß bei gleicher
welcher die Stimmgabel hergestellt ist. 3" Frequenz und Vihrationsamplitude die beim neuarti-
Dic Federkennlinie des nachgiebigen Leiters 32 ist gen Schwingsystem in einer einzigen Spule induzierte
derart, daß die elastische Kraft klein ist im Vergleich Spannung die gleiche ist wie die Summe der in den
zu derjenigen der Zinke 11. Dank dieser Tatsache beiden Spulen der vorbekannten Anordnung indu-
und des weiteren dank des Umstandes. daß der Tem- zierten Spannungen, sofern in beiden Systemen die
pcraturkocffizient des Leiters 32 gleich ist wie derje- 35 gleichen Spulen und Magnete zur Verwendung kamnige
der Stimmgabel, gelingt es. den ungünstigen men. Dies ist darauf zurückzuführen, daß i-n Falle
Einfluß des Leiters auf den 0-Faktor und den Wir- des neuartigen Systems die relative Bewegung zwikungsgrad
der Gabel klein m halten. Dieser Einfluß sehen Spule und Magnet doppelt so groß ist, weil
ist praktisch vernachlässigbar. An Stelle des Feder- beide in Gegenphase schwingen,
ilrahtes 32 könnte man auch einen hochflexiblen 40 Das beschriebene Schwingsystem hat gegenüber
Haardraht benützen. dem bekannten System drei grundlegende Vorteile.
Die Betriebsfrequenz der Stimmgabel ist nicht Es beansprucht weniger Platz und gestattet die Herdurch
die Gabelzinken allein, sondern durch die stellung sehr raumsparender Zeitmeßgeräte. Die Tatkombinierte Masse der Zinken und der darin mon- sache. daß es gelingt, die mechanischen Antriebsimtierten
Elemente bestimmt. Um einen möglichst ho- 45 pulse an beiden Zinken genau gleich groß zu halten,
hen Betriebswirkungsgrad zu erhalten, ist es wesent- führt zu einer optimalen Arbeitsweise des Systems,
lieh, daß die Schwerpunkte der oszillierenden Mas- Ferner gestattet die einfache Ausbildung des Systems
sen mit Bezug auf die Längsmittelachse der Gabel eine Herabsetzung der Produktionskosten bei gleichsymmetrisch liegen. Geringe Abweichungen der Fre- zeitiger Erhöhung der Bet» iebssicherheit.
quenz lassen sich mit vorbekannten Mitteln korrigie- 30 Bei der Ausführungsform nach Fig.6 ist die
ren. Stimmgabel wiederum durch einen einzigen Trans-
Bei dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Stromkreis duktnr ano»tr;=k— τ-»:--
üb«, den Widerstand 27 mi, der Basis« des T™ Slromkrratinheit 34 zusammen Im öS
angeschlossen ist.
Stromimpuls durch die Antriebssnule 21 ,-,. In Form einer
lun das magnetische Element in ,-„ λ - Magnetpolen N und S In ein« \/P -* schen den
25, 26 und 27 angeordnet. Dieses Ausführungsbeispiel
hat dieselben Vorteile wie die bereits besprochenen Ausführungsformen.
im Falle des Zcitmeßgeräles nach Fig. 6 liegt lediglich
ein Teil der Spulen 23 und 24 innerhalb des Luftspalts des Hufeisenmagnets. Zwecks Vergrößerung
des von diesen Spulen erfaßten Flusses können gemäß F i g. 7 rlic von der Zinke 11 gehaltenen Spulen
23 und 24 mit zwei Luftspalten zusammenwirken, und zwar einem Luftspalt des Hufeisenmagneten
36 und einem Luftspalt des Hufeisenmagneten 37. Die beiden Magnete sind an der Zinke 10 mit
Hilfe eines nichtmagnetischen Jochs 38 befestigt. Diese Magnete können, wie in F i g. 7 dargestellt,
eine Kreisform haben oder wie das magnetische Element in Fig.6 rechteckig ausgebildet sein. Der elektronische
Stromkreis ist in Anlehnung an das Beispiel nach F i g. 6 innerhalb des Spulenträgers untergebracht.
Die Fig.8 zeigt eine Möglichkeit, in welcher zwei
parallel mit Abstand zueinander angeordnete Stabmagnete 39 und 40 durch nichtmagnetische Rahmenglieder
41 und 42 zusammengehalten sind. Die Pole der beiden Stabmagnetc sind abgewinkelt und
definieren in dieser Weise die Luftspalte.
Schließlich illustriert die F i g. 9 eine Ausführungsform, bei welcher ein einzelnes magnetisches Element
43 mit auf beiden Seiten angebrachten Ausschnitten versehen ist. Diese Ausschnitte bilden Luft-
»o spalte, in welche die Spulen ragen. Je nach der Bewegungsbahn
der Spulen wird man die beiden Schlitze geneigt oder gebogen gestalten. Zweckmäßigerweise
wird man mit Rücksicht auf den bogenförmigen Schwingungsweg der vibrierenden Zinken
auch bei den Beispielen nach F i g. 7 und 8 die Luftspalte in ähnlicher Weise ausbilden. Die Transduktorcn
der in Fig. 7, 8 und9 gezeigten Schwingsysteme
haben im wesentlichen die gleiche Arbeitsweise wie die Transduktoren der weiter oben beschriebenen
ao Ausführungsbeispiele.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Zeitmeßgerat mit einem an dessen Werk- aufweisen, zwischen denen die Luflspalte gebildet
platte befestigten, elektromagnetisch angetriebe- 5 sind (F ig. S).
nen Stimmgabelschwinger, an dessen einer Zinke S. Schwinger nach einem der Ansprüche 1
ein mit dieser mitschwingendes, magnetisches bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das magncti-Eleinent
und an dessen anderer Zinke eine mit sehe Element (43) zwei durch in diesem angedieser
gleichfalls mitschwingende Spule befestigt brachte Schlitze gebildete Luftspalte zur Aufist,
die in einen Luftspalt des magnetischen EIe- 10 nähme der Spulen (23, 24) aufweist (Fig. 9).
mems vorragt und mit einer batteriegespeisten 9. Schwinger mindestens nach Anspruch 5, daelektronischen Schaltung verbunden ist, und mit durch gekennze: ^hnet, daß die Schaltelemente einem aus Klinke und Klinkenrad bestehenden (25, 26, 27) der elektronischen Schaltung an dem Bewegungsumformer zum Umsetzen der rohrförmigen Träger (21) befestigt sind.
Schwingbewegung des Schwingers in eine Dreh- 15
bewegung zum Antrieb des Zeigerwerkes, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-
mems vorragt und mit einer batteriegespeisten 9. Schwinger mindestens nach Anspruch 5, daelektronischen Schaltung verbunden ist, und mit durch gekennze: ^hnet, daß die Schaltelemente einem aus Klinke und Klinkenrad bestehenden (25, 26, 27) der elektronischen Schaltung an dem Bewegungsumformer zum Umsetzen der rohrförmigen Träger (21) befestigt sind.
Schwingbewegung des Schwingers in eine Dreh- 15
bewegung zum Antrieb des Zeigerwerkes, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-
nische Schaltung (17) an der die Spule (23, 24)
festlegender. Stimmgabelzinke (11) befestigt und
über einen flexiblen Leiter (32) mit dem einen 20
festlegender. Stimmgabelzinke (11) befestigt und
über einen flexiblen Leiter (32) mit dem einen 20
Pol der an der Werkplatte befestigten Batterie Die Erfindung betrifft ein Zeitmeßgerat mit einem
(29) verbunden ist, deren anderer Pol an diese an dessen Werkplatte befestigten, elektromagnetisch
elektronische Schaltung (17) über die Werkplatte angetriebenen Stimmgabelschwinger, an dessen einer
und die Stimmgabel angeschlossen ist, und daß Zinke ein mit dieser mitschwingendes, magnetisches
die von deren beiden Zinken (10, 11) getragenen 35 Element und an dessen anderer Zinks eine mit dieser
Massen des magnetischen Elements (16) bzw. der gleichfalls mitschwingende Spule befestigt ist, die in
Spule (23, 24) und der elektronischen Schaltung einem Luftspalt des magnetischen Elements vorragt
(17) im wesentlichen gleich groß und die Elastizi- und mit einer batteriegespeisten elektronischen
tat des flexiblen Leiters (32) mit einem Vielfa- Schaltung verbunden ist, und mit einem aus Klinke
chen von derjenigen der anderen Stimmgabel- 30 und Klinkenrad bestehenden Bewegungsumformer
zinke (11) gewählt sind (Fig. 1). zum Umsetzen der Schwingbewegung des Schwingers
2. Schwinger nach A.nsp uch 1, dadurch ge- in eine Drehbewegung zum Antrieb des Zeigerwerkennzeichnet,
daß der flexible Leiter und die kes.
Stimmgabel aus dem gleichen, temperaturkoni- Bekannte Zeitmeßgeräte dieser Art (USA.-Patcnt-
pensierende Eigenschaften aufweisenden Material 35 schrift 3 201932) weisen einen besonderen Vorteil
hergestellt sind. auf. Durch die Anordnung des magnetischen EIe-
3. Schwinger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch mems an der einen Zinke und die Anordnung der
gekennzeichnet, daß das magnetische Element Spule auf der anderen Zinke wirken sich die bei Er-(33)
hufeisenförmig ist und die Spulen (23, 24) in regen der Spule gegenüber dein magnetischen EIecicn
durch dessen Pole bestimmten Luftspalt hin- 40 ment auftretenden K'äfte nach dem Gesetz von Akeinragen
(Fig. 6). tion und Reaktion völlig gleichmäßig auf beide Ga-
4. Schwinger nach einem der Ansprüche 1 beizinken aus. Von anderen, in dieser Hinsicht probis
3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich be- blematischeren Zeitmeßgeräten mit einem Stimmgakannter
Weise das magnetische Element als zy- bclschwingcr (schweizerische Patentschrift 353 311)
lindrischer Becher (18) aus magnetisch leitendem 45 ist es nämlich bekannt, beiden Zinkenenden der
Material mit einem koaxial darin angeordneten, Stimmgabel jeweils ein magnetisches Element zuzupermanentmagnetischcn
Zentralstab (19) ausge- ordnen, das mit jeweils einer ortsfest gehaltenen bildet ist (F i g. 4 und 5). Spule zusammenwirkt. Da die für die Größe der auf-
5. Schwinger nach Anspruch 4, dadurch ge- tretenden Kräfte zwischen den magnetischen EIckennzcichnet,
daß in an sich bekannter Weise 50 mcnten und den zugeordneten ortsfesten Spulen verAntriebs-
und Abfühlspulc (23, 24) auf einen antwortlichen, konstruktiven Merkmale nicht vollrohrförmigen
Träger (21) gewickelt sind, welcher kommen gleich ausgebildet werden können, sind
koaxial in den Luftspalt zwischen dem Becher auch die auf die beiden Zinkenenden durch die An-
(18) und dem Zcntralstab (19) hineinragt triebssysteme ausgeübten Impulse nicht völlig gleich.
(Fig. 5). 55 Dazu kommt noch, daß einer der beiden Antriebs-
6. Schwinger nach einem der Ansprüche 1 spulen eine Abfühlspulc zugeordnet ist, die den Istbis5,
dadurch gekennzeichnet, daß das magncti- zustand der Gabelschwingung an einen die Antriebssche
Element einen ersten (36) und einen zweiten spulen steuernden, elektronischen Schaltkreis wciter-(37)
Hufeisenmagnet aufweist, daß die beiden gibt. Die für die Aussteuerung der Abfühlspule crfor-Hufeiscnmagncte
mit Hilfe eines nichtmagneti- 60 derltchc Energie wird also nur einer der Gabelzinken
sehen Jochs (38) von einer (10) der beiden entzogen.
Stimmgabelzinken (10, 11) gehalten sind und Der USA.-Patentschrift 3 201932, die das Zcit-
daß die Spulen (23, 24) in die beiden durch die meßgerät der eingangs genannten Art beschreibt, ist
Hufeisenmagnete definierten Luftspalte hineinra- lediglich das Prinzip zu entnehmen, auf der einen Gagen
(F i g. 7). 65 beizinke ein magnetisches Element und auf der ande-
7. Schwinger nach einem der Ansprüche 1 ren Gabelzinke eine mit diesem zusammenwirkende
bis6, dadurch gekennzeichnet, daß das magneti- Spule anzuordnen. Über Ausbildung und Standort
sehe Element zwei Stabmagnete (39, 40) auf- der für die Antriebsspule erforderlichen Steuerschal-
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