DE940458C

DE940458C - Halterung fuer Uhrquarze in Form von Stabschwingern

Info

Publication number: DE940458C
Application number: DEK13207A
Authority: DE
Inventors: Dieter Jaenecke; Kurt Klingsporn
Original assignee: KRISTALL VERARBEITUNG NECKARBI
Current assignee: KRISTALL VERARBEITUNG NECKARBI
Priority date: 1952-02-15
Filing date: 1952-02-15
Publication date: 1956-03-15

Description

Halterung für Uhrquarze in Form von Stabschwingern Zur Zeitmessung bei Synchronuhren bedient man sich eines Normalfrequenzgenerators mit einem von diesem gesteuerten Synchronmotor mit Zeigerwerk. Bei hinreichend genau bekannter und konstanter Frequenz können Schwingungsvorgänge als Zeitmaßstab verwendet werden. Für die Erzeugung der Normalfrequenz werden unter anderem auch Schwingquarze verwendet. Dabei ist der Steuerquarz üblicher-,veise ein Kristallstab von quadratischem Querschnitt, der in seinen Bewegungsknoten durch Einschnitte und Seidenseil gehaltert und durch ein Wechselfeld zu Längsschwingungen angeregt wird. Die Stabaahse verläuft parallel der elektrischenAchse, die beiden Ouersohnittseitenparallel zur neutralen bzw. optischen Achse des Quarzes. Durch diese Orientierung und ein wählbares Längenverhältnis soll ein kleinster Temperatureinfluß erreicht werden. Der :durch Polieren glatte Quarzstab ist dabei in seinen durch Einschnitte gewonnenen beiden Schwingungsknoten auf einen Metallbügel mit Seidenseil festgebunden und kann durch eine kastenförmige Elektrodenanordnung zu Längssch-,vingun.gen angeregt werden. Bei solchen Ausbildungen werden auch Schrauben, Glasrahmen und sonstige Mittel verwendet, d. h. eine Anzahl mechanisch unstabiler Aufbauteile, die bei der für die Erfindung gestellten Aufgabe einer neuartigen Halterung vermieden werden sollen.
Die Erfindung bezieht sich also auf eine Halterung für Uhrquarze in Form von Stabschwingern, wobei jedoch die Stabschwinger aus Quarz nicht eingeschnitten und ein Binden mit Seidenseil unterlassen werden soll. Bei den bekannten Ausführungen zeigten nämlich die verwendeten Quarze nicht erklärbare Frequenzänderungen, die früher auf die Eigenschaft des Quarzes geschoben wurden. Es wurde jedoch erkannt, daß ein Vermeiden dieser Frequenzänderungen durch eine entsprechende Halterung zu .erreichen ist, bei der es darauf ankommt, daß der Quarz ungestört in Eigenschwingungen sich auswirken kann. Weiter wurde erkannt, daß die Elektroden nach der Versilberung durch Auflöten befestigt werden müssen, wobei ein Austernpern erforderlich ist, um Spannungen und jede Nacharbeit auszuschließen. Bei -dem früheren Einschleifen des Quarzes wurde eine Frequenzänderung auf 3 X 10-4 und durch das Binden mit Seidenseil bis. zu 3 X io-5 herbeigeführt. Bei der erfindungsgemäßen Halterung soll daher Einschneiden, Einbinden und Polieren unterlassen werden, so daß der Quarz völlig frei schwingen kann, weil allein das Belassen der Randbedingungen zu einer reinen freien Schwingung führt, die die- stabilste darstellt, während jede Änderung der Randbedingung auch eine Änderung der Schwingungsform zur Folge hat, was jeweils eine erzwungene, aber keine rein freie Schwingung ergibt; auch ist der Ersatz zier bisher üblichen Seidenseile durch eine nachgiebige Bindung anzustreben.
Es ist bereits bekannt, bei solchen Halterungen Quarz auf Quarz zu lagern, und-zwar unter Verwenden von Quarz amorpher Wesensart; auch ist es bekannt, zum Binden Garnfäden zu verwenden, die .jedoch unter Umständen zu ständigen Veränderungen neigen.
Die Halterung für Uhrquarze in Form von Stabschwingern, d.--h. stabförmigen, ' kristalli"schen Quarzträgern, wobei Quarz auf Quarz gelagert ist, besteht nach der Erfindung im ' wesentlichen aus der Vereinigung von zum Teil bekannten Merkmalen, und zwar darin, daß die elektrische Achse des Quarzes, der als Träger dient, waagerecht, die neutrale Achse senkrecht und die optische Achse parallel zur Stab.achse, d. h. die Achse des Trägerquarzes, verläuft, die wiederum parallel zur Stabachse des Uhrenquarzes verläuft, die ursprüngliche, unbearbeitete Stabform zur größten Stabilität unverändert -erhalten wird und die Bindung mit sehr feinen, an sich bekannten, jedoch insbesondere sich nicht verändernden Kurnstfaserfäden unter zusätzlicher Verspannung durch Federbügel erfolgt. Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Quarzkörper vor ihrer Verwendung derartig -geätzt.-werden, daß eine natürliche rauhe Oberfläche entsteht, die eine Fadenbefestigung ohne Einschneiden gestattet, und die Randbedingungen stabilisiert werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. i die Orientierung in den Achsen x, y, z, Abb. ä eine Längsansicht der Halterungsanordnung, Abb. 3 die-Anordnung der Elektroden und Abb. 4 einen Querschnitt zu den Abb. i bis 3 vergrößert.
Bei der Darstellung der Orientierung in Abb: i -ist x die elektrische, y die neutrale und z die optische Achse. .
Der Trägerquarz i ist durch Messingbrückchen2. mit Bohrungen 7 als Abstandhalter Träger für den Schwingquarz 3. Oberhalb- desselben sind die Elektroden 4 vorgesehen und unterhalb desselben die Anregungselektroden 5 aufgelötet. Die Stromzuführung 6 befindet sich in dem Trägerquarz i.
Die Bindung des rauh gehaltenen Schwingquarzes 3 erfolgt über die Bohrungen 7 in dem Brückchen 2, und zwar zwischen Brückchen 2 und Quarzstab,3 um den Stabumfang herum; mittels feinstem, nachgiebigem Kunstfaserwerkstoff 8.. Nach Durchführung dieser Bindungsart werden Federbügel 9 eingesetzt, die eine zusätzliche Verspannung bewirken; da die Bindung zuerst durch eine Schlingenlage fo oberhalb der Brückchen 2 erfolgt, bildet dieses die Auflage für den Quarzstab, der dadurch völlig frei schwingen kann,.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: -i. Halterung für Uhrquarze in Form von Stabschwingern, d. h. stabförmigen kristallinischen Quarzträgern, wobei Quarz auf Quarz gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Achse (x) waagerecht, die neutrale Achse (y) senkrecht und die optische Achse (z) parallel zur Stabachse, das ist die Achse des Trägerquarzes, verläuft, die ursprünglich unbearbeitete Stabform (3) zur größten Stabilität unverändert erhalten wird und hierbei die Bindung mit sehr feinen, an sich bekannten, jedoch insbesondere sich nicht verändernden Kunstfaserfäden (8) unter zusätzlicher Verspannung durch Federbügel (fo), erfolgt:
2. Halterung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Quarzkörper vor seiner Verwendung derart geätzt wird, daß eine natürliche rauhe Oberfläche entsteht, die eine Fadenbefestigung ohne Einschneiden gestattet, und die Randbedingungen stabilisiert werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 490 579; schweizerische Patentschriften Nr: 243 726, 216 054; _ Zeitschrift für Hochfrequenztechnik, Bd. 35, 1930, S. i68. , -