DE2030123A1 - Transducer and process for its manufacture - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipt.-Ing. A. GriineckerPatent attorneys Dipt.-Ing. A. Griinecker

Dr.-lng. W. Stookmqif
ϊ München 22, MaxtmiHansir. 43 Dr.-lng. W. Stookmqif
ϊ Munich 22, MaxtmiHansir. 43

p 3315 - 27/Bap 3315 - 27 / Ba

!Ehe Bunker-Eamo Corporation, Oakbrook North, Oak Brook, 111. USA! Ehe Bunker-Eamo Corporation, Oakbrook North, Oak Brook, 111. USA

Schwinger und Verfahren zu seiner HerstellungTransducer and process for its manufacture

Die vorliegende Erfindung bezieht- sica, auf einen Schwinger, - insbesondere eine Stimmgabel, mit zwei durch ein Hittelstück verbundenen Zinken, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Schwingers«The present invention relates to an oscillator, in particular a tuning fork, with two prongs connected by a central piece, as well as a method for producing such an oscillator.

Bei vielen elektronischen und -elektromechanischen Systemen oder Geräten besteht ein Bedarf an einer hochstabilen Quelle elektrischer Signale mit vorgegebener Frequenz. Bisweilen ist die erforderliche frequenz verhältnismäßig niedrig. Dann wird es schwierig, mit erträglichen Kosten einen hochzuverlässigen, nur elektronischen Oszillator zu schaffen, · der über einen breiten Bereich von Umgebungstemperaturen und ITets- bzw. Speisespannungsschwankungen eine genügende Langzeit-Stabilität aufweist, um eine genaue Zeitbasis für Steuersignale ₍zu bilden, mit der beispielsweise eine von Signalfrequenzen abhängige elektromechanisch© uhr oder dergleichen gesteuert werden könnte.In many electronic and electromechanical systems or devices, there is a need for a highly stable source of electrical signals at a given frequency. Sometimes the frequency required is relatively low. Then it becomes difficult to create a highly reliable, only electronic oscillator at affordable costs that has sufficient long-term stability over a wide range of ambient temperatures and ITets or supply voltage fluctuations to form _{an exact time base for control signals (with which} for example, an electromechanical clock or the like that is dependent on signal frequencies could be controlled.

Nun ist gezeigt worden, daß temperaturkompensierte Stimm-It has now been shown that temperature-compensated voice

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gabeln ©it hinreichend holier Hesoaaasgiite (Q-Faktor) bzw» mit genügend geringen Verlustes, als iurequenz-Steuerelement im Säcldropplungskreis eines elektronischen Oszillators benutzt werden, können, so daß gum .Antrieb derartigsr elektrischer Uhren eine geeignete Daner-2eitbasis zur Verfügung steht«, Bei den im allgemeinem erforderlichen Uhren-Antriebsfrequenaen beispielsweise tob, etwa 50 bis 500 Ez sind feerkomalieBie Stimmgabeln gedoeh reeht schwer ■und voluminös* weshalb es unzweckmäßig ist, derartige Stimmgabeln zusammen mit den erforderlichen elektronischen Bauteilen, einem Hotor, einer Getriebeübersetsung-und einer Seigex'anordauag zu einem Uhrwerk zusammenzubauen, das ja. die zur Verwendung beispielsweise in Kraftfahrzeugen erforderliche loapalstheit nicht besäße_o Ist ©la© solche Uhr in einem Kraftfahrzeug angebracht mad daher den darin auftretenden störenden Schwingungskräften unterworfen₉ so wür= den bei einer ia solch, eiaer Uhr eingebauten herkömmlichen Stiiffiigabel infolge dieser StSrscHraingimgen Sctojingungsformen auftreten, die ike@ Moraalfunktion als Erequena-Steuerelement im Oszillator-Mtriebskreis erheblich beeinträchtigen»forks © it sufficiently holier Hesoaaasgiite (Q-factor) or "with sufficiently low loss, can be used as a sequence control element in the circle dropping circuit of an electronic oscillator, so that a suitable Daner-2 time base is available for the drive of such electrical clocks", With the generally required clock drive frequencies, for example tob, around 50 to 500 Ez, the tuning forks are heavy ■ and voluminous * which is why it is inexpedient to use such tuning forks together with the necessary electronic components, a Hotor, a gear transmission and a Seigex ' assembling anordauag into a clockwork, yes. for example, required for use in motor vehicles loapalstheit not possess _o Is © la © such a clock mounted in a motor vehicle therefore mad developed therein disturbing vibration forces subject ₉ so Wür = conventional with a built-ia such, eiaer pm Stiiffiigabel result of this StSrscHraingimgen Sctojingungsformen occur significantly affect the ike @ morale function as an erequena control element in the oscillator drive circuit »

Is ist bekannt₉ daß herkömmlielie ffiederfrequena-Stimmgabeln, die gelegentlich auch als "ßabel-Sctejinger¹⁸ bezeichnet werden,, im allgemeinen dadurch gebildet werden, daß man "ein Band aus dämpfungsarmea Metall zn einer F=-Form biegt und dann an der Basis des U eine Stütze ©der einen Stiel fluchtend mit der Xtängs-Brehaefese so anbringt _s daß er von der Basis des U nach außen absteht» Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Stimmgabel ans einem rechteckigen Material= block zu einer U-Form au fräsen, die am Sockel· bzw« an der Basis des U einen verhältnismäßig schweren Seil hato Jeder von der Basis abstehende Schenkel des IT wirkt als"Zinke" der Gabel und gerät, wenn diese angeschlagen oder auf andere Weise mechanisch, versetzt wird, in Set»jlngungen mit einer vorgegebenen Frequenz_o Der erforderliche Zeit- und Arbeite-It is known ₉ that conventional low-frequency tuning forks, sometimes referred to as "ßabel-Sctejinger ¹⁸ ", are generally formed by "bending" a band of low-damping metal into an F = shape and then bending it at the base of the U a support © that attaches a stem in line with the Xtängs-Brehaefese _s so that it protrudes from the base of the U outwards »Another possibility is to mill the tuning fork on a rectangular block of material into a U-shape, There is a relatively heavy rope at the base or at the base of the U. Each leg of the IT protruding from the base acts as the "prong" of the fork and, when it is attached or moved mechanically in some other way, becomes part of the set a given frequency _o The time and work required

aufwand sowie die Kosten dämpf ungsarmer Werkstoffe für die Herstellung derartiger Stimmgabeln haben sich als unüberwindliche Hindernisse für ihre Verwendung zum Steuern von Zeitbaoen erwiesen, die für billige, seriengefertigte, signalfrequensgesteuerte Uhren dienen sollen.effort and the cost of low-attenuation materials for the Manufacture of such tuning forks have proven to be insurmountable obstacles to their use for controlling Zeitbaoen proved that for cheap, mass-produced, signal frequency controlled clocks are to serve.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, die Haiiptnaehteile der bisher beschrittenen Wege für die Konstruktion und Herstellung von Stimmgabeln zu vermeiden und einfache, verbesserte Stimmgabeln zu schaffen, die sich mit sehr niedrigen Kosten durch Massenfertigung herstellen lassen, hochzuverlässig sind und eine hohe Stabilität von Steuersignal-Zeitbasen ermöglichen, mit welchen in sich abgeschlossene signalfre- ^ quenzabhängige elektromechanische Geräte steuerbar sind»It is an important object of the invention to provide the shark sewing parts the paths followed so far for the design and manufacture of tuning forks to avoid and simple, improved Create tuning forks that come with very low costs can be mass-produced, are highly reliable and have a high stability of control signal time bases enable, with which self-contained signal frequency-dependent electromechanical devices can be controlled »

Bei einem Schwinger der eingangs angegebenen Art ist' erfindungsgemäß vorgesehen, daß die größeren Flächenteile einer jeden Zinke im wesentlichen in gemeinsamen Ebenen liegen. Die mit dem Mittelstück verbundenen Zinken sind derart angeordnet und "derart schwingungsfähig, daß die Längsachse .^eder Zinke im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegt_v die ihrerseits im wesentlichen senkrecht zu Vektoren verläuft, welche bei einer Gabelschwingung allgemein den Schwingungswegen und -richtungen entsprechen.In the case of a vibrator of the type specified at the beginning, it is provided according to the invention that the larger surface parts of each prong are essentially in common planes. The problems associated with the central piece prongs are arranged and "in such a manner capable of vibration, that the longitudinal axis. ^ Eder prong substantially in a common plane _V which in turn is substantially perpendicular to vectors which generally correspond to the vibration paths and directions with a fork oscillation.

Ein wesentlicher Vorteil eines Schwingers nach der Erfindung " besteht darin, daß er in den Kückkopplungszweig eines elektromechanischen Oszillatorsystems als Haupt-irequenzsteuerelement eingebaut werden kann, wobei er als stabile Quelle kontinuierlicher elektrischer Signale mit einer vorbestimmten Signalfrequenz dient. Der erfindungsgemäße Schwinger hat verglichen mit den herkömmlichen Stimmgabeln geringes Gewicht und kleine Gesamt abmessungen, ist aber dessenungeachtet mit extrem geringer Leistung zu temperaturstabilen Schwingungen mit verhältnismäßig niedrigen Frequenzen im Bereich vonA major advantage of a transducer according to the invention " is that it is in the feedback branch of an electromechanical Oscillator system as the main frequency control element can be installed, acting as a stable source of continuous electrical signals with a predetermined Signal frequency is used. The oscillator according to the invention is light in weight compared to conventional tuning forks and small overall dimensions, but is nonetheless with extremely low power to temperature-stable vibrations with relatively low frequencies in the range of

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BAD OPJÖIMALBAD OPJÖIMAL

beispielsweise 20 bis 20.000 Hz anregbar.for example 20 to 20,000 Hz can be excited.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die eine Zinke allgemein U-förmig ausgebildet und umschließt die andere Zinke rahmenartig. Zweckmäßig liegt das Mittelstück mit seinen größeren Flächenteilen in den gemeinsamen Ebenen. Die Zinken können aus einem flachen Metallstück oder Blechstreifen geformt sein.In a preferred embodiment of the invention, the one prong is generally U-shaped and surrounds the other prong manner of a frame. The middle piece with its larger surface parts is expediently in the common planes. The prongs can be formed from a flat piece of metal or sheet metal strip.

Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, daß die Zinken aus· einem dünnen, ebenen, biegsamen und rechteckig begrenzten Flachmaterial gebildet sind, das eine in dessen Längsrichtung verlaufende U-förmige öffnung aufweist, daß ein von dieser öffnung umschlossener Flachmaterialabschnitt die eine der Zinken darstellt, daß das verbleibende Flachmaterial, welches die U-förmige öffnung umschließt, die andere Zinke mit Abschnitten beiderseits der einen Zinke bildet, und daß der mit beiden Zinken einstückige Flachmaterialteil das Mittelstück ist.According to the invention it is provided in particular that the prongs are formed from a thin, flat, flexible and rectangularly delimited flat material which has a U-shaped opening running in its longitudinal direction, that a flat material section enclosed by this opening represents one of the prongs, that the remaining flat material, which encloses the U-shaped opening, forms the other prong with sections on both sides of the one prong, and that the flat material part, which is integral with both prongs, is the middle piece.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Schwingers der angegebenen Art sieht vor, daß ein elastisch nachgiebiges Flachmaterial-Stück geformt und innerhalb seiner Umfangsbegrenzung zwecks Bildung eines Zinkenpaares sowie eines Kittelstückes ein Materialteil entfernt bzw. ausgespart wird. Dieses Entfernen bzw. Aussparen von Material kann insbesondere durch einen Stanzvorgang erfolgen, so daß sich eine Stimmgabel nach der Erfindung äußerst wirtschaftlich in der Massenfertigung dadurch herstellen läßt, daß man aus einem ebenen, dünnen, rechteckigen Materialstreifen ein geeignetes Stück einfach ausstanzt, wodurch wenigstens zwei von einem rechteckigen Fuß- oder Mittelstück abstehende Zinken gebildet werden. Vorzugsweise werden nach der Erfindung die Zinken gebildet, in',dem ein verhältnismäßig schmaler, U-förraiger Teil des Streifens entfernt bzw. ausgespartThe method according to the invention for producing a vibrator of the specified type provides that an elastically resilient piece of sheet material is formed and within it Circumference limitation for the purpose of forming a pair of tines as well a piece of gown a piece of material is removed or left out. This removal or recessing of material can be done in particular by a punching process, so that a tuning fork according to the invention can be produced extremely economically in mass production that from a flat, thin, rectangular strip of material simply punch out a suitable piece, whereby at least two protruding from a rectangular base or center piece Prongs are formed. Preferably, according to the invention, the prongs are formed in ', in which a relatively narrow, U-shaped part of the strip removed or cut out

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BADBATH

wird, wobei die Basis der so gebildeten ü-förniigen öffnung nahe einer Kante des Streifens liegt. Es ergibt sich mithin ,eine Gestalt des Schwingers, bei der an einem rechteckigen Fuß·«- oder Mittelstück ein diesem gegenüber schwingungsfähiges, rechteckiges Zungenstück angeordnet ist, das von einem Unförmigen Teil umrahmt oder umschlossen ist, wobei die äußeren Enden der beiden Schenkel des TJ-Teils an das Fuß- bzw. Mittelstück an derselben Linie anschließen wie die Zunge. Vorzugsweise ist die Breite der rechteckigen Zunge oder Mittenzinke im wesentlichen gleich den zusammengenommenen Breiten der U-Schenkel oder äußeren Zinkenteile. Werden die Zunge bzw. Mittenzinke und die IT-Teile bzw. die äußere. Zinke oder eines dieser Elemente allein mechanisch versetzt und plötzlich losgelassen, so schwingen beide Elemente in einer Schwingungsform, die derjenigen der Zinken einer Stimmgabel entspricht.is, the base of the so-formed ü-shaped opening is near an edge of the strip. So it turns out , a shape of the oscillator in which at a rectangular Foot «- or middle part a rectangular tongue piece is arranged, which is framed or enclosed by a misshapen part, the outer Ends of the two legs of the TJ part to the foot or Connect the middle section on the same line as the tongue. Preferably, the width of the rectangular tongue or central prong is essentially equal to the combined widths of the U-legs or outer prong parts. Will the tongue or middle prong and the IT parts or the outer. prong or if only one of these elements is mechanically displaced and suddenly released, both elements vibrate in one Waveform that corresponds to that of the prongs of a tuning fork.

Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich darauf, daß auf einer Stimmgabel der erfindungsgemäßen Art oder in ihrer unmittelbaren Hähe Schwingungserreger und Schwingungsaufnehmer in geeigneter Stellung angeordnet sind, um die sonst vorhandenen, nachteiligen Wirkungen von Umgebungs-Störschwingungen auf die Frequenzsteuerung wirksam auszuschalten und die störungsfreie Verwendung der Stimmgabel in einer Oszillatorschaltung zu ermöglichen.Further features of the invention relate to the fact that on a tuning fork of the type according to the invention or in its immediate High vibration exciter and vibration sensor are arranged in a suitable position in order to avoid the disadvantageous effects of environmental disturbance vibrations that otherwise exist to effectively switch off the frequency control and the trouble-free use of the tuning fork in an oscillator circuit to enable.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. Show in it:

Fig. 1 und 2 Schrägansichten herkömmlicher Stimmgabeln,1 and 2 oblique views of conventional tuning forks,

Fig. 5 eine Schrägansicht einer erfindungs gemäß en«, flachen Stimmgabel,5 shows an oblique view of an invention according to flat tuning fork,

Fig.. 4-1 und 4-B schematische Seitenansichten einer Stimmgabel nach Fig. 3 in Zuständen derFig. 4-1 and 4-B are schematic side views of a Tuning fork according to FIG. 3 in the states of

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"Elattschwingung","Elatt oscillation",

Pig. 5A, 5B UQd 5C Forderansichten bzw. eine Schrägansicht weiterer Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Stimmgabel,Pig. 5A, 5B and 5C front views and an oblique view of further embodiments of a tuning fork according to the invention,

Pig. 6 eine schematisierte Schrägansicht einschließlich Schaltungsanordnung einer kontinuierlich schwingungsfähigen Schwingeranordnung nach der Erfindung,Pig. 6 including a schematic oblique view Circuit arrangement according to a continuously oscillatable oscillator arrangement the invention,

Pig. 7 und 8 Schrägansichten einer anderen Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Schwingungszustanden, Pig. 7 and 8 perspective views of another embodiment of the invention in different states of vibration,

Pig. 9 eine Schrägansicht noch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stimmgabel und.Pig. 9 shows an oblique view of yet another embodiment of the tuning fork according to the invention and.

Pig.10 und 11 Schrägansichten von Stimmgabeln nach der Erfindung mit Einrichtungen zum Erregen bzw. Abtasten von Schwingungen.Pig. 10 and 11 oblique views of tuning forks according to the Invention with devices for exciting or sensing vibrations.

In Pig. 1 und 2 sind swei verschiedene AusfiHiPuiigsformen herkömmlicher Stimmgabeln dargestellt_o Bie in Fig» 1 gezeigte Stimmgabel ist von der Art, welche ia allgemeinen aus einem rechteckigen Block von dämpfungsaraeit Material hergestellt wird, beispielsweise aus Mi Span G₅ einer aus Chrom und Titan bestehenden Zwelstofflegierungo Nach, dem Eräsen zu der dargestellten Pont wird diese Stimmgabel einer Wärmebehandlung unterzogen. Man erkennt₉ daß die Zinken 4 und 4' der Stimmgabel im wesentlichen parallel zueinander- iron einem Fuß bzwo Sockel S abstellen, "wobei der gekrümmte Teil des zwischen den Zinken 4-, 4* befindlichen Hittelstückes 6 meist" als "Hals" der Stimmgabel bezeichnet wird«. Die andere herkömmliche Aus=· führangsform von Stimmgabeln gemäß 5¹Xg₀ 2 wird im allgemeinen .erzeugt_s indem ein Band von dämpfungs-araem Material, insbesondere Hefeall zu einer U-Form gebogen uird, wodurch die Zinken 4a, 4a° gebildet trsraen, die aa ihren unteren Enden durchIn Pig. 1 and 2 SWEi different AusfiHiPuiigsformen conventional tuning forks are shown _o Bie in Figure "tuning fork shown 1 is of the type which is manufactured ia general of a rectangular block of dämpfungsaraeit material, for example of Mi clamping G ₅ a group consisting of chromium and titanium Zwelstofflegierungo After This tuning fork is subjected to a heat treatment to match the pont shown. It can be seen ₉ that the prongs 4 and 4 'of the tuning fork are essentially parallel to each other - iron a foot or base S, "whereby the curved part of the central piece 6 located between the prongs 4, 4 * is mostly" as the "neck" of the tuning fork referred to as". The other conventional Off = · führangsform of tuning forks according Xg 5 ¹ ₀ 2 is .erzeugt _s generally by a band of damping araem material, in particular Hefeall Uird bent into a U-shape, thereby forming trsraen the prongs 4a, 4a °, the aa through their lower ends

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BADBATH

einen Halsteil bzw. ein Mittelstück 6a miteinander verbunden sind. Arn Unterteil des Kittelstückes■6a ist außen ein zylindrischer Fuß bzw. Stiel 8a angebracht.a neck part or a middle piece 6a are connected to one another. The lower part of the smock piece 6a is on the outside a cylindrical foot or stem 8a attached.

Ehe im folgenden näher auf die Erfindung eingegangen wird, sei zuerst die Funktion von Stimmgabeln im allgemeinen betrachtet. Bei mieder Art von Stimmgabel ist es naturgemäß höchst wünschenswert, eine hohe Resonanzgüte bzw. einen wirksamen Q-Faliror der Schwingung zu erzielen* womit ausgedrückt ist, daß die im Stimmgabelsystem während einer gegebenen Schwingungsperiode gespeicherte Energie hoch ist verglichen mit der während dieser Periode ausgestrahlten | oder abgegebenen Energie. Die Resonanzgüte einer Stimmgabel ist von verschiedenen Einflußgrößen abhängig, die alle auf der Mechanik und den Bewegungsvorgängen von Hals, Sockel bsw. Fuß und Halterung der Stimmgabel beruhen. Kormalerweise bewegen sich die Zinken einer schwingenden Stimmgabel in ordern Augenblick in bezug aufeinander in entgegengesetzten Richtungen, so daß gemäß dem Energieerhaltungssatz die auf den Fuß bzw. Sockel übertragenen Schwingungskräfte minimal bleiben.Before the invention is discussed in more detail below, Let us first consider the function of tuning forks in general. With a lower type of tuning fork, it is natural highly desirable to achieve a high resonance quality or an effective Q-Faliror of the oscillation * with which expressed is that the energy stored in the tuning fork system during a given period of oscillation is high compared to the | broadcast during this period or released energy. The quality of resonance of a tuning fork is dependent on various influencing factors, all of which the mechanics and the movement processes of the neck, base, etc. Base and bracket of the tuning fork are based. Usually the prongs of a vibrating tuning fork move in opposite directions in relation to each other Directions, so that according to the law of conservation of energy, the vibrational forces transmitted to the foot or base are minimal stay.

Kan erkennt aus Fig. 1 und 2, daß bei einer Bewegung der Zinken 4 und 4a in Pfeilrichtung 5a die anderen Zinken 4" und 4a¹ in der entgegengesetzten Pfeilrichtung 5b schwingen. % Bewegen sich umgekehrt die Zinken 4 und 4a in Richtung der Pfeile 7a, so bewegen sich entsprechend die Zinken 4' und 4a¹ in Richtung der Pfeile 7b. Dieser Bewegungs-bzw. Schwingungsverlauf wird als"Gabelschwingung" bezeichnet. Diese Schwingungsforis ist dadurch bedingt, daß die beiden Zinken einer jeden Gabel miteinander an ihren unteren Enden mechanisch gekoppelt sind,und zwar durch die Metallmoleidile in bzw. bei dem Kittelstück 6.bzw. 6a der Stimmgabel. Der Kopplungsgrad zwischen den beiden Zinken bestimmt das Ausmaß,Kan seen from Fig. 1 and 2 that 5b vibrate during movement of the tines 4 and 4a in the direction of arrow 5a, the other prongs 4 "a and 4 ¹ in the opposite direction of the arrow.% Move conversely, the tines 4 and 4a in the direction of arrows 7a The tines 4 'and 4a ¹ move accordingly in the direction of the arrows 7b. This course of movement or oscillation is referred to as "fork oscillation." This oscillation shape is due to the fact that the two prongs of each fork are mechanically connected to each other at their lower ends are coupled, namely by the metal molidiles in or at the smock 6. or 6a of the tuning fork. The degree of coupling between the two prongs determines the extent

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in welchem die Zinken synchron^ schwingen. Je stärker bzw. fester die mechanische Kopplung ist, desto besser ist das Synchronschwingen der beiden Zinken. Falls zwischen-letzteren eine Ungleichmäßigkeit der Eigenresonanzfrequenz besteht, so daß die eine Zinke - für sich genommen - in bezug auf den Riß bzw. Sockel mit einer etwas anderen Frequenz schwingt als die andere Zinke allein, und falls der Kopplungsfaktor zwischen den beiden Zinken nahe Eins ist,. liegt die Resonanzfrequenz der Stimmgabel bei dem Mittelwert der Eigenresonanzfrequenzen der beiden Zinken.in which the tines swing synchronously ^. The stronger or The tighter the mechanical coupling, the better the synchronous oscillation of the two prongs. If between-the latter there is an irregularity in the natural resonance frequency, so that one prong - taken by itself - in with respect to the crack or base with a slightly different frequency swings as the other prong alone, and if that The coupling factor between the two prongs is close to one. the resonance frequency of the tuning fork is at the mean value the natural resonance frequencies of the two prongs.

In Fallen, in denen die beiden Zinken nicht auf genau die gleiche Frequenz abgestimmt sind, tritt an den Molekülen in und nahe dem Halsbereich die sogenannte Ungleichmäßig— keits- bzw» Störenergie auf, welche sich schwingend auf den Fuß bzw. Sockel überträgt. Hat der Werkstoff, aus dem die Stimmgabel besteht, eine verhältnismäßig hohe innere Dämpfung bzw. hohe molekulare Reibungsverluste, so wird diese Ungleichmäßigkeits-bzw. Störenergie, Vielehe ein Schwingen der Metallmoleküle mit Resonanzfrequenz der Stimmgabel bewirkt, in Wärme umgesetzt. Dadurch wird die Eesonanzgüte der Stimmgabel verringert. Außerdem wird die von der Störenergie verrichtete Arbeit, die an den Fuß bzw. Sockel einer Stimmgabel übertragen wird, hauptsächlich an und bei den Stellen wirksam, wo die Stimmgabel an einer Halterung angebracht oder befestigt ist, beispielsweise zwischen (nicht dargestellten) Holz- oder Kunststoffblöcken o. dgl. Aus diesem Grunde ist es bei Stimmgabeln grundsätzlich zweckmäßig, eine feste Kopplung zwischen den Zinken vorzusehen, um einen möglichfit guten Gleichlauf zwischen den Zinken und die Herabsetzung der Abgebe von Störenergie zn erzielen, indem die Eigenresonanz.frequensen der Zinken möglichst angenähert bzw. ausgeglichen werden.In cases in which the two prongs are not tuned to exactly the same frequency, the so-called non-uniformity or interference energy occurs on the molecules in and near the neck area, which is vibrantly transmitted to the foot or base. If the material from which the tuning fork is made has a relatively high internal damping or high molecular friction losses, then this unevenness or Interfering energy, polygamy, causes the metal molecules to vibrate at the resonance frequency of the tuning fork, converted into heat. This reduces the resonance quality of the tuning fork. In addition, the work done by the interference energy, which is transmitted to the base or base of a tuning fork, is mainly effective at and around the points where the tuning fork is attached to a bracket, for example between blocks of wood or plastic (not shown) For this reason, it is generally advisable to provide a fixed coupling between the prongs in tuning forks in order to achieve a possible good synchronization between the prongs and the reduction of the output of interference energy by approximating or approximating the eigenresonanz.frequensen of the prongs as much as possible be balanced.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß bei den herkömmlichen Stimmgabeln die relative Kopplung zwischen den Zinken 4-, 4·¹ vonFrom Fig. 1 it can be seen that in the conventional tuning forks the relative coupling between the prongs is 4, 4 x ¹ of

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BAD ORIQINAI.BATH ORIQINAI.

Materialeigenschaften des Mittelstücks 6 "bzw. 6a abhängt, die man als elastisches Ansprechvermögen (stress/strain communicating ability) bezeichnen könnte. Weil diese Kräfte den verhältnismäßig massiven Fuß oder Sockel 8 durchlaufen müssen, wo eine große Massenträgheit vorhanden ist, ist hierbei das elastische Ansprechvermögen verhältnismäßig gering.Material properties of the middle piece 6 "or 6a depends, which could be described as elastic response (stress / strain communicating ability). Because these forces pass through the relatively massive foot or base 8 where there is a large inertia, the elastic response is proportionate small amount.

Man erkennt ferner aus Fig. 2, daß die dort dargestellte herkömmliche Stimmgabel zwischen den Zinken 4-a, 4a¹ eine verhältnismäßig feste Kopplung aufweist, da das gesamte Mittelstück 6a praktisch einen Teil der Zinken selbst bildet. Dadurch wird eine starke mechanische bzw. elastische Kopplung zwischen den unteren Enden der Zinken bewirkt und es tritt nur eine verhältnismäßig kleine Massenträgheit auf. Weil aber die Biegung der Zinken im gesamten Halsbereich 6a stattfindet, wird eine beträchtliche Longitudinalkomponente der Trägheitskraft an den Stiel bzw. Fuß 8a und irgendwelche damit verbundene Halterungen übertragen. Diese longitudinalkraft hat die Stimmgabelfrequenz, d.h. die Sehwingungsfrequenz der angeschlagenen Stimmgabel, weil deren Massenmittelpunkt nicht mit dem Mittelpunkt der Gabelschwingung übereinstimmt bzw. zusammenfällt. Infolgedessen wird wiederum eine Störenergie durch die Stimmgabel erzeugt und auf den Fuß bzw.-Stiel 8a sowie irgendwelche zugeordneten Halterungen übertragen, die aus einem Werkstoff mit hoher innerer Dämpfung bzw. beträchtlichen molekularen Reibungsverlusten bestehen können. Dadurch wird ein rasches Abklingen der Schwingungen bewirkt, aber auch eine Herabsetzung der Resonanzgüte der Stimmgabel und eine Zunahme des Abstandes oder der Ungleichmäßigkeit zwischen den Eigenresonanzfrequenzen der Zinken.It can also be seen from Fig. 2 that the conventional tuning fork shown there has ^{a relatively firm coupling between the prongs 4-a, 4a 1} , since the entire center piece 6a practically forms part of the prongs themselves. This causes a strong mechanical or elastic coupling between the lower ends of the prongs and only a relatively small inertia occurs. However, because the bending of the prongs takes place throughout the neck region 6a, a considerable longitudinal component of the inertial force is transmitted to the stem or foot 8a and any attachments connected thereto. This longitudinal force has the tuning fork frequency, ie the visual oscillation frequency of the struck tuning fork, because its center of mass does not coincide or coincide with the center of the fork oscillation. As a result, an interfering energy is in turn generated by the tuning fork and transmitted to the foot or stem 8a and any associated mounts, which can consist of a material with high internal damping or considerable molecular friction losses. This causes the vibrations to die out quickly, but also a reduction in the quality of the resonance of the tuning fork and an increase in the distance or the unevenness between the natural resonance frequencies of the prongs.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform eines erfindungs gemäß en Schwingers dargestellt, der als flache bzw. ebene Stimmgabel 10 ausgebildet ist. Diese kann durch Stanzen, chemischesIn Fig. 3 is an embodiment of a fiction according to en The oscillator is shown, which is designed as a flat or planar tuning fork 10. This can be done by stamping, chemical

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Fräsen» Ätzen oder durch Elektrobearbeitung erzeugt v/erden, indem ein verhältnismäßig dünner Materialstreifen von dem Werkstoffstück entfernt bzw. ausgespart wird. Dadurch wird eine erste Zinke 14 gebildet, die von einer zweiten ZinkeMilling »Etching or generated by electrical machining, by removing or leaving out a relatively thin strip of material from the piece of material. This will a first prong 14 formed by a second prong

12 umrahmt bzw. umschlossen ist, die aus zwei im Abstand angeordneten Seitenstücken 12a, 12b und einem Verbindungssteg 16 besteht. Beide Zinken stehen von einem allgemein rechteckigen Fuß- bzw. Mittelstück 22 ab, zu dem sie um eine (gedachte) Verbindungslinie 13 schwingen können.12 is framed or enclosed, which consists of two spaced apart side pieces 12a, 12b and a connecting web 16. Both prongs are common to one another rectangular foot or middle piece 22, to which they can swing around an (imaginary) connecting line 13.

Man erkennt ferner aus Fig. 3» daß der aus dem Materialstück entfernte bzw. ausgesparte Materialstreifen ü-förmig ist, wobei die Basis des allgemein mit 15 bezeichneten U-Schlitzes nahe der Oberkante des Materialstückes liegt. Letzteres ist mithin insgesamt so gestaltet, daß ein rechteckiges Fußbzw. Mittelstück 22 vorhanden ist, von dem eine dazu schwingungsfähige rechteckige Zunge 14- absteht, welche von einem U-förmigen Teil 12 umschlossen bzw. umrahmt ist, wobei die äußeren Enden der zwei Schenkel des U-Teils 12 an der LinieIt can also be seen from FIG. 3 that the one from the piece of material removed or recessed material strips are U-shaped, where the base of the U-slot indicated generally at 15 is near the top of the piece of material. The latter is therefore designed overall so that a rectangular Fußbzw. Center piece 22 is present, from which a rectangular tongue 14- which can oscillate for this purpose and which from a U-shaped part 12 is enclosed or framed, the outer ends of the two legs of the U-part 12 on the line

13 in das Mittelstück 22 zurückmünden.13 open back into the middle piece 22.

Wie man aus Fig. 3 sieht, ist es zweckmäßig und gemäß der Erfindung vorgesehen, die Breite der mittleren Zinke 14 gleich den zusammengenommenen Breiten der beiden Schenkel 12a, 12b der äußeren TJ-Zinke zu machen. Man erkennt, daß die beiden Schenkel 12a, 12b an denjenigen Enden wirksam durch einen Steg 16 verbunden sind, welche der Basis des U am nächsten liegen.. Dadurch wird gewährleistet, daß die beiden Seitenstücke 12a, 12b sich völlig synchron bewegen.As can be seen from FIG. 3, it is expedient and provided according to the invention, the width of the central tine 14 equal to the combined widths of the two legs 12a, 12b of the outer TJ tine. You can see that the two legs 12a, 12b are effectively connected at those ends by a web 16 which forms the base of the U are closest .. This ensures that the two side pieces 12a, 12b move completely synchronously.

Es leuchtet aber auch unmittelbar ein, daß das Vorhandensein des Steges 16, welcher die beiden Schenkel 12a, 12b. verbindet, zwangsläufig bedingt, daß die Außenzinke 12 langer sein muß als die Mittelzinke 14 und daß sie daher eine niedrigere Eigenresonanzfrequenz besitzt als diese mittlere Zinke 14.But it is also immediately obvious that the presence of the web 16, which the two legs 12a, 12b. connects, inevitably requires that the outer prong 12 must be longer than the central prong 14 and that it therefore has a lower one Has a natural resonance frequency than this middle prong 14.

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Dies führt zu einer Ungleichmäßigkeit bzw. Frequensveraetzung der Zinken, was nach der Erfindung auf "verschiedenen Wegen
ausgeglichen .w-urien kann. Beispielsweise karm ein Gewicht
oder eine Zusatzuiasse 18 nahe dem freien Ende der fiittelzinke 14 angebracht; sein, um deren Eigenresonanzfrequenz
auf jene der Au£.:-nzinke 12 herabzusetzen. Eine andere KÖglichkeit.besteht darin, eine öffnung bzw. Aussparung 20 nahe der Wurzel der lüttelzinke 14 vorzusehen, so daß die elastische Nachgiebigkeit der Kopplung mit dem Kittelstück 22 erhöht und somit ihre Resonanzfrequenz auf jene der Außenzinke 12 herabgesetzt wird.This leads to an irregularity or Frequensveraerung the prongs, which according to the invention in "different ways
balanced .w-urien can. For example, a weight can be removed
or an additional outlet 18 attached near the free end of the middle prong 14; be to their natural resonance frequency
to those of the outside: - prong 12 to be reduced. Another possibility is to provide an opening or recess 20 near the root of the shaker tine 14 so that the elastic resilience of the coupling with the collar piece 22 is increased and its resonance frequency is reduced to that of the outer tine 12.

Ebenso wie bei herkömmlichen Stimmgabeln ist es auch bei den erfindungsgeraäßen flachen Stimmgabeln zweckmäßig, sie aus
einem Material mit niedriger innerer Dämpfung, das heißt aus einem Metall mit geringen Molekülarverlusten wie dem erwähnten Ni Span C herzustellen. Soll eine Stimmgabel erzeugt
werden, deren ^Resonanzfrequenz über einen großen Bereich von Umgebungstemperaturen im wesentlichen konstant bleibt, so
kann die Stimmgabel gemäß Fig. 3 oder gemäß den weiter unten erläuterten Gestaltungen auch aus geschichteten Bimetallblechen hergestellt werden. Vorzugsweise wird der Werkstoff für die eine Schicht aus einer Gruppe von Legierungen mit hohem
Nickelgehalt ausgewählt, die einen positiven Temperaturkoeffizient der Elastizität haben, während für die andere
Schicht ein Werkstoff mit einem negativen Teaperaturkoeffizienten der Elastizität gewählt wird. Obgleich also gegenläufige Temperaturkoeffizienten dieser Werkstoffe'zweckmäßig
sind, brauchen diese Koeffizienten nicht den gleichen Betrag zu haben, weil Unterschiede durch eine entsprechende Bemessung der Dicke einer jeden Schicht ausgeglichen werden können. Beispielsweise kann für die eine Hateriallage eine Legierung des Typs Carpenter 37-FM und für die andere Iiateriallage ein Flußstahl des Typs ASTME 1095 benutzt werden. Die Legierung 57-El hat einen Temperaturkoeffizienten von etwa +30.10"Vgrd, väli-As with conventional tuning forks, it is also useful for the flat tuning forks according to the invention to turn them off
a material with low internal damping, i.e. from a metal with low molecular losses such as the aforementioned Ni Span C. A tuning fork is supposed to be produced
whose ^ resonance frequency remains essentially constant over a wide range of ambient temperatures, so
For example, the tuning fork according to FIG. 3 or according to the designs explained below can also be made from layered bimetallic sheets. The material for the one layer is preferably from a group of alloys with a high
Nickel content selected that have a positive temperature coefficient of elasticity, while for the other
Layer a material with a negative temperature coefficient of elasticity is selected. Although opposing temperature coefficients of these materials are expedient
these coefficients do not need to have the same amount because differences can be compensated for by appropriately dimensioning the thickness of each layer. For example, an alloy of the Carpenter 37-FM type can be used for one material layer and a mild steel of the ASTME 1095 type for the other layer. The alloy 57-El has a temperature coefficient of about +30.10 "Vgrd, vali-

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rend der Stahl 1095 einen Temperaturkoeffizienten von.etwa -300.10 /grd "besitzt· Die Materiallage aus dem Stahl 1095 wurde in diesem Falle nur auf 10% der Gesamtdicke des Blechschwingers bemessen, so daß sich ein sehr guter Ausgleich oder ein ganz geringer Rest-Temperaturkoeffizient der Elastizität ergibt» The steel 1095 has a temperature coefficient of about -300.10 / grd " the elasticity gives »

Bei erfindungsgemäßen Stimmgabeln ist iron besonderer Bedeutung, daß die infolge eines Frequenzunterschiedes zwischen den Sinken an das Mittelstück übertragene Energie dahingehend-gespeichert 'wird· Die freie Resonans des Mittelstückes In tuning forks according to the invention, iron is of particular importance, that the energy transmitted to the middle section as a result of a frequency difference between the descents is "stored". The free resonance of the middle section

22, das heißt seine Eigenresonanzfrequens bei einer Zungenfc schwingung (unter der Yorauss et siting, daß die Zinken 12 und 14 fehlen) steht nach der Erfindung mit der Hesonanzfrequens der Stimmgabel als Ganzes derart In Beziehung, daß eine unabhängige elastische ÜTachgiebiigkeit vorhandes. ist, .welche weit größer ist als die einer herkömmlichen Stimmgabel gemäß Fig.1 und sugleich viel niedriger als die elastische Nachgiebigkeit der von dem Mittelstüek 22 amgehenden Sinken 12, 14» "Vorzugsweise ist die Eesonanzfre^ueng des afi irgendeiner Halterung "befestigtes, Mittelstficis©® [email protected]? als das 2 _s 5-iaeh.e ^©p BesoMsßsfrespeES der -Stiiisgiife©! selbst« Mira daJiep irgend« welck® öiigIeieliaaBigl£©it@=' fa&Wo Storenes'gi© an das Mittel-stück "^fcertragen₉ so spelcfe©^ <äi@ses die Saergie während der Halbperdoden eier eiafll©Bend@3a Sctoiagmigskraft ·22, that is, its natural resonance frequency in the case of a tongue oscillation (under which Yorauss et siting that the prongs 12 and 14 are missing) is, according to the invention, related to the resonance frequency of the tuning fork as a whole in such a way that an independent elastic flexibility exists. which is much larger than that of a conventional tuning fork according to FIG. 1 and is much lower than the elastic resilience of the sink 12, 14 "preferably the resonance frequency of any bracket" is attached to the central part © ® [email protected]? than the 2 _s 5-iaeh.e ^ © p BesoMsßsfrespeES der -Stiiisgiife ©! even «Mira daJiep som« welck® öiigIeieliaaBigl £ © it @ = ' fa & Wo Storenes'gi © to the middle piece "^ fcerten ₉ so spelcfe © ^ <äi @ ses the saergy during the half-periods eggs eiafll © Bend @ 3a Sctoiagmigskraft ·

Wegen der niedrigen moleloilareia leibtmgsi/erluete im dämpfungs-. armen Mittelstücksaaterial und seiner geriagen elastischen Nachgiebigkeit $ irerglicfeea mit den Gabelzinken, wird die dem Mitteistückwert einer Halbperiode zufließende Energie während der nächsten. Halbperiode an die Gabel praktisch vollständig zurückgegeben. Im Gegensets dazu wird in Fällen, in denen die fiesoaanzfrequenss des MIttelstüeks baw. Sockels .niedriger als diejenige der Gabel ist₉ die infolge der irequenzversetzung bzw. Störung gespeicherte Energie der Gabel jeweils zu Zeit-Because of the low moleloilareia leibtmgsi / erluete in the attenuation. poor center piece material and its slight elastic resilience with the fork prongs, the energy flowing into the center piece value of one half-period becomes during the next. Half-period returned to the fork practically in full. In contrast, in cases in which the fiesoaanzfrequenss of the middle piece baw. Base. Lower than that of the fork is ₉ the energy of the fork stored as a result of the frequency shift or disturbance in each case at time

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punkten zurückgeliefert, zu denen sie die Bewegung der Gabel zinken nicht unterstützt, sondern ihr entgegenwirkt.points returned to which they move the fork tines does not support it, but counteracts it.

In den Fig. 4A und 4B ist eine gewünschte Sehwingungsform ei ner erfindungsgemäßen Schwinggabel dargestellt, deren allgemeine Anordnung aus Fig. 3 ersichtlich ist. Wie bei den herkömmlichen Stimmgabeln wird diese Sehwingungsform als "Gabel schwingung" bezeichnet. Man erkennt, daß die Zinken 12, 14 sich während ihrer Schwingung in federn Augenblick in entgegengesetzten Richtungen zueinander bewegen. ,4A and 4B show a desired form of visual vibration egg ner tuning fork according to the invention, the general arrangement of which can be seen from FIG. As with the conventional ones Tuning forks, this form of visual oscillation is called "fork oscillation". It can be seen that the prongs 12, 14 during their oscillation in spring moment in opposite Moving directions to each other. ,

Abgewandelte Ausführungsformen der Zinkengestalt sind in den Fig. 5A, 5B und 50 gezeigt. Ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt wäre, sind daraus einige Wege ersichtlich, auf de nen man erreichen kann, daß die Resonanzfrequenzen zweier Zinken von verschiedener Länge gleichgemacht werden können. Bei einer gegebenen Stimmgabel wird also angestrebt, für jede Zinke die gleiche Eigenresonanzfrequenz zu erzielen.Modified embodiments of the prong shape are shown in FIGS Figures 5A, 5B and 50 are shown. Without the invention hereupon would be limited, it shows some ways in which one can achieve that the resonance frequencies of two Prongs of different lengths can be made the same. So for a given tuning fork, the aim is for each one Prong to achieve the same natural resonance frequency.

Beispielsweise ist in Fig. 5A die Mittelzinke 14 in ihrer Breite derart verjüngt, daß sie an ihrer Wurzel 14a schmäler ist als an ihrem freien Ende 14b, wodurch ihre Resonanzfrequenz herabgesetzt ist, weil die elastische Nachgiebigkeit an der Verbindungsstelle mit dem Mittelstück 22 vergrößert ist. Durch geeignete Bemessung des Ausmaßes der Verjüngung kann die Eigenresonanzfrequenz der Mittelzinke 14 gleich jener der Außenzinke 12 gemacht werden.For example, in Fig. 5A, the center prong 14 is in its Width tapers so that it is narrower at its root 14a is than at its free end 14b, whereby its resonance frequency is reduced because of the elastic resilience is enlarged at the junction with the center piece 22. By appropriately dimensioning the extent of the taper the natural resonance frequency of the central prong 14 can be made equal to that of the outer prong 12.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 5B sind die Schenkel der Außenzinke 12 derart verjüngt, daß sie an den oberen Enden 12' schmäler sind als an den unteren Enden 12", d. h. es ist an den oberen Enden 12' eine geringere Masse vorhanden, wodurch die Resonanzfrequenz der Außenzinke 12 bis zu jener der Mittelzinke 14 angehoben wird.In the arrangement according to FIG. 5B, the legs are the outer prongs 12 is tapered so that they are narrower at the upper ends 12 'than at the lower ends 12 ", i.e., it is on the upper ends 12 'have a lower mass, whereby the resonance frequency of the outer prong 12 to that of the central prong 14 is raised.

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Eine weitere Gestaltung ist in Fig. 5G gezeigt» Auch hierbei wird die Eigenresonanzfrequenz der Außenzinke 12 heraufgesetzt, und zwar indem das Endstück 16 der Zinke 12 zurückgebogen ist, wodurch die wirksame Gesamtlänge der Zinke verringert und ihre Eigenresonanzfrequenz bis zu Jener der Mittelzinke 14 angehoben wird» Bei einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungaform kann der die beiden Schenkel der Außenzinke 12 verbindende Steg 16 ganz oder teilweise weggelassen werden. Hierbei muß allerdings die Resonanzfrequenz beider Schenkel der Außenzinke 12 im wesentlichen gleich sein.Another design is shown in FIG. 5G. Here too the natural resonance frequency of the outer prong 12 is increased by the end piece 16 of the prong 12 being bent back which reduces the total effective length of the prong and its natural resonance frequency up to that of the central prong 14 is raised »In another (not shown) The embodiment can form the two legs of the External prongs 12 connecting web 16 can be wholly or partially omitted. Here, however, the resonance frequency both legs of the outer prong 12 be essentially the same.

Man erkennt, daß die verschiedenen in Fig. 5A₅ f?B und 5G gezeigten Mittel zum Ausgleich der Eigenresonanzfrequenz von innerer und äußerer Zinke dazu führen, daß die beiden Zinken in gewissem Umfang ungleiche Trägheits- bzw. bchwingungsradien aufweisen. Dieser Effekt stört aber kaum» Ausgeführte Stimmgabeln mit Resonanzfrequenzen im Bereich von 200 bis 400 Hz hatten bei den dargestellten Gestaltungen Besonanzgüten im Bereich von 2400 bis 3500, d.h. es wurde ein ausgezeichneter Ausgleich zwischen den Zinken erzielt, mithin nur sehr wenig Störenergie auf das Mittelstück 22 übertragen.It is recognized that the various f in Fig. 5A _5? B and lead means 5G shown to compensate for the natural resonant frequency of the inner and outer prong to the fact that the two prongs have unequal bchwingungsradien or inertia to some extent. However, this effect hardly interferes. »Tuning forks with resonance frequencies in the range from 200 to 400 Hz had resonance qualities in the range from 2400 to 3500 in the designs shown, i.e. an excellent balance between the prongs was achieved, so only very little interfering energy on the center piece 22 transfer.

Im allgemeinen kann die Grundfrequenz der erfindungsgemäß aufgebauten Stimmgabeln dadurch festgelegt bzw. eingehalten werden, daß sowohl die Wandstärke des benutzten Materials als auch seine elastische Nachgiebigkeit geeignet ausgewählt wird und daß man die Länge der inneren und äußeren Zinken entsprechend einstellt. Während die in den Fig. 3, 5A, 5B und 5C dargestellten Ausführungsformen sich insbesondere für Niederfrequenz-Stimmgabeln eigenen, z.B. im Bereich von 400 Hz und darunter, hat sich gezeigt, daß ähnliche Gestaltungen benutzt werden können, um Mittelfrequenz-Stimmgabeln herzustellen, z.B. für den Bereich von 400 Ms 20*000 Ha·In general, the fundamental frequency can be that constructed according to the invention Tuning forks are set or complied with that both the wall thickness of the material used as also its resilience is appropriately selected and that one can adjust the length of the inner and outer tines adjusts accordingly. While the in Figs. 3, 5A, 5B and 5C illustrated embodiments are particularly suitable for Low frequency tuning forks, e.g., in the range of 400 Hz and below, have been shown to use similar designs can be used to manufacture medium-frequency tuning forks, e.g. for the range of 400 Ms 20 * 000 Ha

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Weil die Zinken an ihren unteren Enden und in deren Nähe flach bzw. eben verlaufen, d.h. auch bei größten Amplitu-■... den nur geringe Krümmung aufweisen, ist eine erfindungsgemäße Stimmgabel hervorragend geeignet zur Befestigung von piezoelektrischen Schwingern, die sowohl zum Erregen als auch zum Abtasten der Schwingung solcher Stimmgabeln benutzt werden können« Wie weiter unten im einzelnen erläutert wird, eignen sich die ebenen Flachen der erfindungsgemäßen Stimmgabeln aber auch zum Zusammenwirken mit elektromagnetischen Wandlern für die Schwingungserregung und -abtastung.Because the prongs are at and near their lower ends run flat or even, i.e. even with the greatest amplitude ■ ... which have only slight curvature, a tuning fork according to the invention is excellently suited for attachment of piezoelectric vibrators, which are used both to excite and to sense the vibration of such tuning forks can be used «As detailed below is explained, the flat surfaces of the tuning forks according to the invention are also suitable for interacting with electromagnetic transducers for vibration excitation and sensing.

Im folgenden werden verschiedene Möglichkeiten beschrieben, gemäß denen eine nach der Erfindung hergestellte Stimmgabel als Frequenz-Steuerelement im Bückkopplungsweg eines elektromechanischen Oszillators verwendet werden kann, um eine Steuersignal-Zeitbasis zu schaffen, mit der eine *elektromechanische Uhr gesteuert werden kann, deren Zeitgenauigkeit von der Frequenz des Steuersignals abhängt. In the following, various possibilities are described, according to which a tuning fork made according to the invention as a frequency control element in the Bückkopplungsweg an electromechanical Oscillator can be used to create a control signal time base with which an * electromechanical Clock can be controlled, the time accuracy of which depends on the frequency of the control signal.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist eine metallische Stimmgabel 24- an ihrem Fuß- bzw. Mittelstück 46 mit piezoelektrischen Wandlern 26 und 28 versehen. Letztere können an der Stimmgabel mit verschiedenen, an sich, bekannten Mitteln befestigt sein. Ein Anbringungsverfahren besteht in. * der Verwendung eines Epoxidharzes, das aushärtet, also starr wird und im gesamten Bereich der Betriebstemperaturen· der Stimmgabel nicht erweicht.Beim Ansetzen des Gemisches für das Epoxidharz können etwa 10 Gew.-% feines Sackelpulver zu-, gesetzt werden. Dieser Ansatz aus Epoxidharz und feinem Nickelpulver wird dann auf die metallisierte Oberfläche des piezoelektrischen Elementes und/oder auf das Mittel-Stück der Gabel an den vorgesehenen Stellen aufgetragen. Anschließend wird das piezoelektrische Element in der richtigen Lage angeordnet und in dieser während der AushärtensIn the embodiment shown in Fig. 6 is a metallic Tuning fork 24 on its foot or middle piece 46 with piezoelectric transducers 26 and 28 provided. The latter can on the tuning fork with various, per se, known Means to be attached. An attachment procedure consists of. * the use of an epoxy resin that hardens, i.e. rigid is and in the entire range of operating temperatures · the Tuning fork not softened.When preparing the mixture for the epoxy resin, about 10% by weight of fine sackcloth powder can be added, be set. This approach of epoxy resin and fine nickel powder is then applied to the metallized surface of the piezoelectric element and / or applied to the middle piece of the fork at the intended locations. The piezoelectric element is then placed in the correct position and in this position during curing

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unter Druck gehalten. Der Druck gewährleistet dabei, daß die Nickelteilchen einen elektrischen Kontakt zwischen dem Metall der Stimmgabel und der metallischen Oberfläche des piezoelektrischen Elements herstellen. Eine andere Möglichkeit der Befestigung piezoelektrischer Elemente an der Stimmgabel besteht in der Verwendung von Lötverfahren, .00-fern die Löttemperatur die Gurietemperatur des Piezoelektrischen Materials nicht erreicht.kept under pressure. The pressure ensures that the nickel particles make electrical contact between the metal of the tuning fork and the metallic surface of the produce piezoelectric element. Another way of attaching piezoelectric elements to the Tuning fork consists in the use of soldering processes, where the soldering temperature is the Gurie temperature of the piezoelectric Materials not reached.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist der piezoelektrische Wandler 28 nahe dem unteren Ende der Außenzinke 24' der Stimmgabel 24 angeordnet. Er dient zum Abtasten oder Aufnehmen der Zinkenschwingungen und erzeugt ein Ausgangssignal an einem Anschluß 28' mit Stimmgabelfrequenz. Das Schwingungsaufnähmesignal wird dann über einen Widerstand 36 dem Eingang eines Verstärkers 34- zugeführt, dessen Ausgang über eine Leitung 34' mit einem zweiten piezoelektrischen Wandler 26 verbunden ist, der an dem unteren Ende der Mittelzinke 25 angeordnet ist und dazu dient, diese zu Schwingungen zu erregen. Der Verstärker 34 wird von einer Spannungsquelle B gespeist, die hier beispielshalber als Batterie dargestellt ist. Die elektrische Polung der beiden biezoelektrischen Wandler 26, 28 und die Phasenbeziehung oder Polarität der von dem Verstärker 34- erzeugten Signalverstärkung sind so gewählt, daß die Stimmgabel 24 kontinuierlich mit Gabelfrequenz schwingt, wobei die Außenzinke 24' sich stets in entgegengesetzter Richtung zur Innengabel 25 bewegt. Dies bedeutet, daß gemäß dem Grundprinzip der Gabelschwingung (vergl. Fig. 4A und 4B) bei einer Bewegung der Außenzinke 24' in Pfeilrichtung 27 die Mittelzinke 25 gerade in Pfeilrichtung 27' bewegt wird. Der Ausgang des Verstärkers 34 ist seinerseits mit dem Eingang eines Verstärkers 35 verbunden, der ebenfalls von der Spannungsquelle B gespeist wird und eine elektrische Uhr 39 ansteuert. Um eine kontinuierliche Gabelschwingung bei oder in der Nähe von 400 Hz zu erzeugen, ist es zweckmäßig, dieAs is apparent from Fig. 6, the piezoelectric transducer is 28 near the lower end of the outer prong 24 ′ of the tuning fork 24. It is used to scan or record the tine vibrations and produces an output signal at a terminal 28 'at tuning fork frequency. The vibration recording signal is then fed via a resistor 36 to the input of an amplifier 34-, the output of which is via a line 34 ' is connected to a second piezoelectric transducer 26 which is arranged at the lower end of the central prong 25 and serves to excite them to vibrate. The amplifier 34 is fed by a voltage source B, the is shown here as a battery by way of example. The electrical polarity of the two piezoelectric converters 26, 28 and the phase relationship or polarity of the signal gain generated by amplifier 34- are chosen so that the tuning fork 24 oscillates continuously at the fork frequency, the outer prong 24 'always moving in opposite directions Moved towards the inner fork 25. This means that according to the basic principle of fork oscillation (see Figs. 4A and 4B) when the outer prong 24 ′ moves in the direction of arrow 27 the central prong 25 is being moved in the direction of the arrow 27 '. The output of amplifier 34 is in turn connected to the input an amplifier 35, which is also fed by the voltage source B, and an electric clock 39 drives. In order to generate a continuous fork oscillation at or near 400 Hz, it is useful to use the

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Gabel 24· aus einem Metallstreifen der Legierung Ni Span C herzustellen, dessen Dicke 0,25 mm beträgt, wobei die Stimm-.gabel an ihrem Mittelstück etwa 12,7 mm breit ist und die Länge oder Höhe des Streifens etwa 31»75 mm beträgt. Die Breite der Mittelzinke 25 kann etwa 6,35 mm betragen, und der U-förmige Schlitz ist recht schmal, z.B. etwa 1,27 mm breit. .Fork 24 made of a metal strip of the alloy Ni Span C produce, the thickness of which is 0.25 mm, the tuning. Fork is about 12.7 mm wide at its center and the The length or height of the strip is approximately 31 »75 mm. the The width of the central prong 25 can be about 6.35 mm and the U-shaped slot is quite narrow, e.g. about 1.27 mm wide. .

In vielen Fällen kann die Stimmgabel 24- St or schwingung en unter der Einwirkung von Kräften ausgesetzt sein, wie sie beispielsweise auftreten, wenn die Stimmgabel als Steuersignal-Zeitbasis in der Uhr eines Kraftfahrzeuges verwendet wird. In der Praxis bewirken diese Störschwingungskräfte, | daß die gesamte Stimmgabel 24· eine "Zungenschwingung" ausführt, wobei die Außenzinke 24·' und die Mittelzinke 25 sich jeweils gleichzeitig in derselben Eichtung bewegen. Bei dieser Schwingungsform bewegen sich die Zinken 24-', 25 während eines Zeitabschnittes einer Schwingungsperiode in Pfeilrichtung 27, und nach dem Umkehrpunkt bewegen sich beide Zungen in Pfeilrichtung 27'. Der Effekt ist ähnlich dem einer einfachen Zunge, wie sie ebenfalls in Pig. 6 mit der Bezugszahl 30 dargestellt ist, wobei eine Schwingung um das PuB- oder Mittelstück 4-6' stattfindet, das an einer (nicht dargestellten) Halterung befestigt ist. Eine derartige Zungen- schwingung der Stimmgabel 24- erzeugt in dem vom Schwingungs- . aufnehmer 28 abgegebenen Signal einen Spannungsanteil, der gegenüber dem bei normaler Gabelschwingung erzeugten Signal phasenverschoben ist. Wenn der Zungenschwingungsanteil eine bestimmte Größe erreicht, kann dadurch bewirkt werden, daß die gesamte, aus der Stimmgabel 24- und dem "Verstärker 34-bestehende elektromechanische Schwingeranordnung zu schwingen aufhört.In many cases the tuning fork can vibrate 24 times be exposed to forces such as occur when the tuning fork is used as a control signal time base is used in the clock of a motor vehicle. In practice, these disturbance vibration forces cause | that the entire tuning fork 24 · performs a "tongue oscillation", with the outer prong 24 · 'and the central prong 25 move in the same direction at the same time. In this form of oscillation, the prongs 24- ', 25 move during a time segment of an oscillation period in the direction of arrow 27, and after the reversal point both move Tongues in the direction of arrow 27 '. The effect is similar to the one simple tongue, as it is also in Pig. 6 is shown with the reference number 30, with an oscillation around the PuB- or middle section 4-6 'takes place, which at a (not shown) Bracket is attached. Such a tongue vibration of the tuning fork 24 generates in the vibration. transducer 28 emitted signal a voltage component compared to the signal generated with normal fork oscillation is out of phase. If the tongue vibration component is a A certain size can be achieved by the fact that the entire, consisting of the tuning fork 24 and the "amplifier 34" electromechanical oscillator arrangement ceases to oscillate.

Um die nachteilige Einwirkung derartiger Störschwingungen zu beseitigen, ist gemäß der Erfindung eine Zunge 30 vorgesehenTo avoid the adverse effect of such parasitic vibrations eliminate, a tongue 30 is provided according to the invention

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(Pig. 6) an der ein piezoelektrischer Schwingungsaufnehmer 32 befestigt ist, welcher ein Zungenschwingungssignal von entgegengesetzter Polarität bzw. Phasenlage zu dem Zungenschwingungs-Signalanteil erzeugt, der im Ausgangssignal des an der Stimmgabel 24 angebrachten piezoelektrischen Wandlers 28 hervorbringt. Kach der Erfindung ist die Zunge 30 im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Stimmgabel 24 angeordnet, und ihre Zungenresonanzfrequenz ist gleich derjenigen Frequenz, mit welcher die Stimmgabel 24 in einer Zungenschwingung schwingt bzw. schwingen würde. Das von dem piezoelektrischen Wandler 32 abgegebene Signal, dessen Polarität derjenigen des vom Wandler 28 erzeugten Signals entgegengesetzt ist, wird über einen Widerstand 38 im Eingang des Verstärkers 34 zugeführt, so daß der Zungenschwingungsanteil des von dem Schwingungsaufnehmer 28 erzeugten elektrischen Signals unterdrückt wird.(Pig. 6) to which a piezoelectric vibration sensor 32 is attached, which generates a reed vibration signal of opposite polarity or phase position to the reed vibration signal component which is produced in the output signal of the piezoelectric transducer 28 attached to the tuning fork 24. According to the invention, the tongue 30 is arranged essentially in the same plane as the tuning fork 24, and its tongue resonance frequency is equal to that frequency at which the tuning fork 24 vibrates or would vibrate in a tongue oscillation. The signal emitted by the piezoelectric transducer 32, the polarity of which is opposite to that of the signal generated by the transducer 28, is fed via a resistor 38 in the input of the amplifier 34, so that the tongue vibration component of the electrical signal generated by the vibration sensor 28 is suppressed.

Das Ausmaß der mit der Anordnung gemäß Pig. 6 erzielbaren Störschwingungs-tJnterdrückung kann festgelegt werden durch Einstellung des Widerstandsverhältnisses zwischen den Widerständen 36 und 38, oder durch geeignete Bemessung der Flächen der Schwingungsaufnehmer 28 und 32 oder auch durch geeignete Einstellung der Empfindlichkeit eines oder beider dieser Wandler. Eine weitere Möglichkeit besteht darin,' den Schwingungsaufnehmer 32 auf der Zunge 30 an anderer, etwas versetzter Stelle anzubringen. Obgleich in Fig. 6 angedeutet ist, daß die Wandler 28 bzw. 32 entgegengesetzte Polarität haben (P^: + bzw. 1?2'' -) ist anzumerken, daß die Wandler auf der Stimmgabel 24 und der Zunge 30 auch so angebracht werden können, da3 sie Zungenschwingungssignale gleicher Polarität bzw. Phasenlage erzeugen. Bei einer solchen Anordnung kann dann mit an sich bekannten Mitteln beispielsweise die Polarität des von dem Wandler 32 abgegebenen Signals vor dem Zumischen oder Überlagern zu dem vom Wandler 28 erzeugten Signal umgekehrt werden.The extent to which the Pig. 6 achievable interference vibration suppression can be determined by setting the resistance ratio between the resistors 36 and 38, or by suitable dimensioning of the surfaces of the vibration sensors 28 and 32 or by suitable setting of the sensitivity of one or both of these transducers. Another possibility is to mount the vibration sensor 32 on the tongue 30 at a different, somewhat offset location. Although it is indicated in FIG. 6 that the transducers 28 and 32 have opposite polarity (P ^: + or 1? 2 " -), it should be noted that the transducers are also attached to the tuning fork 24 and the tongue 30 in this way that they generate reed oscillation signals of the same polarity or phase position. In such an arrangement, for example, the polarity of the signal emitted by the transducer 32 can be reversed with means known per se before being mixed or superimposed on the signal generated by the transducer 28.

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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Pig. 7 und 8 dargestellt, wobei ein Schwingun£saufnehner zum Abtasten der Zungenschwingungen und zun Erzeugen eines ZuncenschwincuiifjS-Unterdi'üclcungSGiEnals nicht auf einer gesonderten Zunge, sondern auf der Stimmgabel 40 selbst angebracht ist. Diece hat gemäß dem Grundgedanken der Erfindung eine Mittelzunce 42 und eine Außenzunge 44 mit Seitenteilen bzw. Schenkeln. Am unteren Ende der Zungen 42, 44 sowie am oberen Ende des verbindenden Mittelstückes 46 sind drei bietroelektrische Wandler in einer Linie fluchtend angeordnet. Ein Schwingungserreger 48 (C: *) ist nahe der rechten Gabelkante unterhalb des rechten Schenkels der Außenzinke 44 angebracht . Zwei Schwingungsaufnehmer 50 bzw. 52 (B:+ bzw.A:-) sind unterhalb der Mittelzinke 42 bzw. des linken Schenkels der Außenzunge 44 befestigt. Strichpunktiert ist in Fig. 7 angedeutet, daß die Zinken 42, 44 eine Gabelschwingung ausführen«, d.h. die Mittelzinke 42 bewegt sich entgegengesetzt zur Außenzinke 44. ~Bei der gezeichneten Stellung bewegt sich die Außenzunge 44 so, daß der Schwingungsaufnehmer 52 unter Zugspannung gerät, während die Mittelzinke 42 sich in entgegengesetzter Richtung bewegt und der Schwingungsaufnehmer 50 eine Druckspannung erhält. Da mithin die Schwingungsaufnehmer 50, 52 entgegengesetzte Polaritäten bzw. Phasenlagen besitzen, haben die durch eine Gabelschwingung erzeugten Signale gleiche Polarität und gleiche Phasenlage. Infolgedessen können die Wandler 50, 52 durch eine Leitung 53 parallelgeschaltet und an den Eingang eines Verstärkers 53' angeschlossen werden. Der Ausgang des Verstärkers 53' ist dann über eine Leitung 53" mit dem Schwingungserreger 48 verbunden. An einem Anschluß 54 kann ein Ausgangssignal abgenommen werden, das beispielsweise als Schwingungs-Zeitbasis zum Ansteuern einer Uhr dienen kann. Bei der gezeichneten Anordnung fungieren mithin beide Schwingungsaufnehmer 50, 52 zusammen als normaler Schwingungsaufnehmer für Gabelschwingungen. Da die beiden Wandler 50, 52 zuein-Another embodiment of the invention is in Pig. 7th and 8, with a vibration sensor for scanning the tongue vibrations and to generate a tongue swinging difference not mounted on a separate tongue, but on the tuning fork 40 itself is. According to the basic idea of the invention, Diece has one Middle tongue 42 and an outer tongue 44 with side parts or Thighs. At the lower end of the tongues 42, 44 and at the top End of the connecting center piece 46 are three bio-electric The transducers are aligned in a line. A vibration exciter 48 (C: *) is near the right fork edge attached below the right leg of the outer prong 44. Two vibration sensors 50 or 52 (B: + or A :-) are attached below the central prong 42 or the left leg of the outer tongue 44. It is dash-dotted in FIG. 7 indicated that the tines 42, 44 carry out a fork oscillation «, i.e. the central prong 42 moves in the opposite direction to the outer prong 44. Moved in the position shown the outer tongue 44 so that the vibration sensor 52 gets under tension while the central prong 42 moves in the opposite direction and the vibration transducer 50 receives a compressive stress. As a result, the vibration sensors 50, 52 have opposite polarities or have phase positions, the signals generated by a fork oscillation have the same polarity and the same phase position. As a result, the transducers 50, 52 by a Line 53 connected in parallel and to the input of an amplifier 53 'can be connected. The output of the amplifier 53 'is then connected to the vibration exciter via a line 53 " 48 connected. At a connection 54, an output signal be removed, which can be used, for example, as an oscillation time base for controlling a clock. In the case of the drawn In the arrangement, both vibration sensors 50, 52 together function as normal vibration sensors for fork vibrations. Since the two converters 50, 52 to one another

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BAD ORiGINAtBAD ORiGINAt

ander parallelgeschaltet sind, ist ihre Impedanz bzw. ihr Blindwiderstand halb so groß wie die Impedanz oder der Blindwiderstand eines einzigen Wandlers gleicher Größe. Die zugeordneten Schaltkreise stellen daher ©ine weniger starke Belastung für die Schwingungsaufnehmer 50, 52 dar, so daß eine höhere Verstärkung bzw. ein größa?er Gewinn erzielbar ist.other are connected in parallel, is their impedance or you Reactance half the size of the impedance or the Reactance of a single converter of the same size. The associated circuits are therefore less ine heavy load for the vibration transducers 50, 52, so that a higher gain or a greater gain can be achieved is.

Fig.8 zeigt bei derselben Stimmgabel 40 die Zungenschwingungsform, und man erkennt aus den strichpunktierten Linien, daß die Außenzinke 44 und die Innenzinke 42 sich dabei gleichzeitig in derselben Richtung bewegen. Wenn also der Wandler 52 ein Signal negativer Polarität erzeugt, gibt der Wandler 50 bei der Zungenschwingung ein Signal positiver Polarität ab. Bei der Biegung der Stimmgabel 40 in die strichpunktiert gezeichnete Stellung erfahren also beide Schwingungsaufnehmer 50, 52 eine Zugspannung, liefern aber Spannungen entgegengesetzter Polarität bzw. Phasenlage. Da sie an der Stimmgabel 40 an Stellen gleicher Biegungsbeanspruchung angeordnet sind und im wesentlichen gleiche Abmessungen haben, besitzen die erzeugten Spannungen gleiche Amplituden, so daß durch die Zungenschwingung erzeugte Signale vollständig kompensiert bzw. unterdrückt werden. Störeinflüsse durch irgendwelche Zungenschwingungen werden daher vollständig beseitigt, wenn die Stimmgabel 40 ihre normale Gabelschwingung gemäß Fig. 7 ausführt.8 shows the tongue oscillation form in the same tuning fork 40, and it can be seen from the dash-dotted lines that the outer prong 44 and the inner prong 42 are in the process move in the same direction at the same time. Thus, when the transducer 52 generates a negative polarity signal, there are the transducer 50 emits a signal of positive polarity during the tongue oscillation. When the tuning fork bends 40 in the position shown in dash-dotted lines experience both vibration sensors 50, 52 a tensile stress, but deliver Voltages of opposite polarity or phase position. Since they are at the same bending stress on the tuning fork 40 at points are arranged and have essentially the same dimensions, the generated voltages have the same amplitudes, so that signals generated by the tongue oscillation are completely compensated or suppressed. Interference any tongue vibrations are therefore completely eliminated when the tuning fork 40 resumes its normal fork vibration 7 executes.

•Ein bemerkenswerter Vorteil der Ausführung gemäß Fig. 7 und ist, daß sowohl der Schwingungsaufnehmer 50 als auch der Schwingungsaufnehmer 52 vom Schwingungserreger 48 genügend .weit entfernt ist, um die mechanisch-elastische Kopplung zwischen letzterem und den Schwingungsaufnehmern 50, 52 auf ein Minimum herabzusetzen. Unter mechanisch-elastischer Kopplung zwischen diesen Wandlern wird dabei,diejenige Kopplung verstanden, die auf nicht mit der Zinkenbewegung zusammen-• A notable advantage of the embodiment according to FIG. 7 and is that both the vibration sensor 50 and the Vibration sensor 52 from the vibration exciter 48 is sufficient . is far away from the mechanical-elastic coupling between the latter and the vibration sensors 50, 52 lower it to a minimum. The mechanical-elastic coupling between these transducers is the coupling understood, which do not coincide with the tine movement

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SADSAD

hängende Dehnungen und Zusammenziehungen des Gabelmaterials zurückzuführen ist. Das Auftreten einer zu großen mechanischelastischen Kopplung zwischen dem Schwingungserreger und den" Schwingungsaufnehmern könnte dazu führen» daß die den Wandlern zugeordnete elektronische Schaltung durch einen Bückkopplungsweg umgangen wird, so daß die Schaltung mit einer von der Stimmgabelfrequenz unabhängigen Störfrequenz schwingt.hanging expansions and contractions of the fork material is due. The occurrence of an excessive mechanical elastic coupling between the vibration exciter and the " Vibration sensors could lead to the electronic circuit assigned to the transducers being bypassed by a feedback path, so that the circuit with a of the tuning fork frequency independent interference frequency oscillates.

ils ist anzumerken, daß die Anordnung der Kristallwandler oder Schwinger am Fuß- bzw. Mittelstück der Stimmgabel Je nach deren geometrischer Ausbildung so veränderbar ist, daß die mechanisch-elastische Kopplung zwischen den Wandlern auf ein Minimum herabgesetzt wird. Infolgedessen' müssen die Wandler f nicht unbedingt wie dargestellt fluchtend angeordnet sein, vielmehr ist auch eine gestaffelte oder versetzte Anordnung möglich, und unter umständen können die Wandler auch auf gegenüberliegenden Seiten der Gabel angeordnet sein, so daß sich der Stimmgabelwerkstoff dazwischen befindet. Beispielsweise können beide Schwingungsaufnehmer 50, 52 auf der dem Schwingungserreger 48 gegenüberliegenden Rückseite der Stimmgabel 40 angeordnet sein, oder es könnte auch nur einer dieser beiden Wandler sich auf der ßückseite befinden und die Polarisierung der Wandler so gewählt sein, daß die oben angegebene Funktionsweise sichergestellt ist.It should be noted that the arrangement of the crystal transducers or Oscillator on the foot or middle piece of the tuning fork Depending on its geometric design, it can be changed so that the mechanical-elastic coupling between the transducers is on Minimum is reduced. As a result, the converters f not necessarily be arranged in alignment as shown, rather a staggered or staggered arrangement is also possible possible, and under certain circumstances, the transducers can also be arranged on opposite sides of the fork, so that the tuning fork material is in between. For example, both vibration sensors 50, 52 can be located on the rear side of the tuning fork opposite the vibration exciter 48 40, or only one of these two transducers could be located on the rear side and the polarization of the transducers could be chosen so that the above-mentioned Functionality is ensured.

Noch eine andere Anordnung gemäß der Erfindung zur wirksamen Unterdrückung von Störschwingungen.ist in Fig. 9 gezeigt. Bei der dort dargestellten Stimmgabel 60 sind wiederum Schwingungserreger und. -aufnehmer vorgesehen, um eine Gabel schwingung zu bewirken und gleichzeitig Zungenschwingungseffekte zu unterdrücken. Die Stimmgabel 60 hat eine Außenzinke 62 mit Schenkeln .62' und 62", die von einem Fuß- bzw. Mittelstück 64 ausgehen. Um die Eigenresonanzfrequenz der äußeren Zinke 62 auf den gleichen Wert wie die Eigenresonanzfrequenz der Mittelzinke 66 zu bringen, sind die Schenkel 62' und 62" an ihren Yet another arrangement according to the invention for effectively suppressing spurious vibrations is shown in FIG . In the tuning fork 60 shown there are again vibration exciters and. -absorber provided in order to cause a fork oscillation and at the same time suppress tongue oscillation effects. The tuning fork 60 has an outer prong 62 with legs 62 'and 62 "which extend from a foot or middle piece 64. In order to bring the natural resonance frequency of the outer prong 62 to the same value as the natural resonance frequency of the middle prong 66, the legs are 62 'and 62 "on theirs

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Oberteilen 65 bzw« 63' abgesetzt» das heißt in der Breite verringert. Dank diesen schmalen Enden 63, 63' der Außenzinken-Schenkel 62', 62". ist die Masse der Außenzinke 62 an diesen Stellen herabgesetzt, wodurch ihre Eigenresonanzfrequenz entsprechend erhöht wird. Wahlweise oder zusätzlich können öffnungen bzw. Aussparungen 65» 65' dicht oberhalb des Mittelstückes 64 angeordnet sein* Man erkennt, daß diese Aussparungen 65, 65' an der Mittelsinke 66 weniger Material übriglassen als an den Schenkeln 62', 62" der Außenzinke 62. Dadurch wird die elastische Nachgiebigkeit der Kopplung des Mittelstücks 64 mit der inneren Zinke 66 erhöht, wodurch die Eigenresonanzfrequenz der Mittelzinke 66 P stärker herabgesetzt wird als diejenige der Außenzinke 62. Weil aber beide Resonanzfrequenzen abgesenkt werden, ist mit dieser Ausgestaltung bei gegebenen Stimmgabelabmessungen die Erzeugung sehr niedriger Stimmgabelfrequenzen möglich. Upper parts 65 or " 63 'offset" that means reduced in width. Thanks to these narrow ends 63, 63 'of the outer prong legs 62', 62 "., The mass of the outer prong 62 is reduced at these points, whereby its natural resonance frequency is increased accordingly of the middle piece 64 * It can be seen that these recesses 65, 65 'on the middle tine 66 leave less material than on the legs 62', 62 "of the outer tine 62. This increases the elastic resilience of the coupling of the middle piece 64 with the inner tine 66 increased, whereby the natural resonance frequency of the central prong 66 P is reduced more than that of the outer prong 62. However, because both resonance frequencies are reduced, the generation of very low tuning fork frequencies is possible with this configuration for given tuning fork dimensions.

Als Beispiel für die Bemessung einer 400-Hz-Stimmgabel der in Pig. 9 dargestellten Art aus einem Ni-Span-C-Streifen seien die folgenden Werte genannt. Die Dicke kann 0,25 mm, die Breite 11,68 mm und die Höhe 32,39 mm betragen. Die Breite des U-förmigen Schlitzes kann bei ungefähr 1,5 mm liegen, und die länglichen Aussparungen 65, 65' können eine ^ Länge von 9,19 mm und eine Breite von 4,22mm haben, wobei die unteren und oberen Enden dieser Aussparungen von Halb kreisen mit einem Radius von 2,11 mm begrenzt sind. Die Mittelachse einer jeden länglichen Aussparung 65, 65' fällt mit der betreffenden. Längsachse des U-Schlitzes zusammen. Die Schenkel 62", 62" der Außenzinke 62 sind 2,54 mm breit, wobei die abgesetzten Oberteile 63, 63* eine Breite von 0,76 mm besitzen. Die Höhe der Schenkel 62', 62" oberhalb des unteren Endes des Mittelstückes 64 beträgt 25,53 mm, und die abge-' setzten Oberteile 63, 63' ragen 6,86 mm über die oberen Enden der breiteren Schenkel 62', 62" hinaus. Der Abstand des * Das untere Ende der Aussparungen 65,65' hat von der Unterkante des Mittelstückes 64 einen Abstand von 12,78 mm. As an example of the dimensioning of a 400 Hz tuning fork, the one in Pig. 9 from a Ni-Span-C-Streif en the following values are mentioned. The thickness can be 0.25 mm, the width 11.68 mm and the height 32.39 mm. The width of the U-shaped slot can be approximately 1.5 mm and the elongated recesses 65, 65 'can be 9.19 mm long and 4.22 mm wide, the lower and upper ends of these recesses are limited by semicircles with a radius of 2.11 mm. The central axis of each elongated recess 65, 65 'coincides with the relevant one. Longitudinal axis of the U-slot together. The legs 62 ″, 62 ″ of the outer prong 62 are 2.54 mm wide, with the offset upper parts 63, 63 * having a width of 0.76 mm. The height of the legs 62 ', 62 "above the lower end of the middle piece 64 is 25.53 mm, and the offset upper parts 63, 63' protrude 6.86 mm above the upper ends of the wider legs 62 ', 62" out. The distance of the * The lower end of the recesses 65,65 'has a distance of 12.78 mm from the lower edge of the middle piece 64.

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BADBATH

oberen Endes der Mittelzinke 66 von der Unterkante des Mittelctückes 64 betragt 3O₅86 mm.The upper end of the central prong 66 from the lower edge of the central piece 64 is 3O ₅ 86 mm.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 9 sind zwei Schwingungsaufnehmer 70, 72 vorgesehen, die den Schwingungsaufnehmern 50, 52 nach Fig. 7 und 8 entsprechen, und die Stimmgabel 60 hat auch einen Schwingungserreger 74·· Anders als bei der Ausführung nach Fig. 7 und 8 ist Jedoch der Schwingungserreger 74 nicht unmittelbar bzw. mit seiner gesamten Fläche am Mittelstück 64 der Stimmgabel 60 anliegend befestigt, sondern mit diesem Mittelstück über zwei Kopplungsstücke 76, 78 gekoppelt, und zwar entlang einer Linie parallel zur Längsachse der Außenzinke 62. Diese Anordnung gewährleistet eine minimale seitliche mechanisch-elastische Kopplung zu den Schwingungsaufnehmern 70, 72.In the embodiment according to FIG. 9, two vibration sensors 70, 72 are provided which represent the vibration sensors 50, 52 of FIGS. 7 and 8 correspond, and the tuning fork 60 also has a vibration exciter 74 ·· Unlike in the embodiment according to FIGS. 7 and 8, however, the vibration exciter is 74 not attached directly or with its entire surface adjacent to the center piece 64 of the tuning fork 60, but coupled to this center piece via two coupling pieces 76, 78, namely along a parallel line to the longitudinal axis of the outer prong 62. This arrangement ensures a minimum of lateral mechanical-elastic Coupling to the vibration sensors 70, 72.

Es wurde bereits erwähnt, daß die flache bzw. ebene Gestaltung der erfindungsgemäßen Stimmgabeln deren Schwingungserregung und -aufnahme sowohl durch elektromagnetische als auch durch piezoelektrische Wandler bequem ermöglicht. Die Vorteile einer solchen Anordnung ergeben sich aus Fig. 10 und 11. Die in Fig. 10 gezeigte Stimmgabel 82 hat eine Innenzinke 84- und eine Außenzinke 86. Letzterer ist ein magnetischer Schwingungsaufnehmer 88 zugeordnet, um dessen magnetisierten Kern eine Drahtwicklung angeordnet ist, so daß die Bewegung der Außenzinke 86 erfaßt wird. Der Schwingungsaufnehmer 88 ist in Reihe mit einem anderen, gleichartigen magnetischen Schwingungsaufnehmer 90 geschaltet, welcher der Mittelzinke 84 zugeordnet und entgegengesetzt gepolt ist. Diese Reihenschaltung der entgegengesetzt gepolten Magnetwändler liegt zwischen Masse und dem Eingang eines Verstärkers 92. Der Ausgang des Verstärkers 92 ist über einen Umschalter 94- mit einem magnetischen Schwingungserreger 96 verbindbar, dessen Magnetfeld die Mittelzunge zu Schwingungen erregt. Die Polung oder Phasenlage desIt has already been mentioned that the flat or planar design of the tuning forks according to the invention, their vibration excitation and absorption both by electromagnetic as also conveniently made possible by piezoelectric transducers. The advantages of such an arrangement emerge from FIG. 10 and 11. The tuning fork 82 shown in Fig. 10 has an inner prong 84 and an outer prong 86. The latter is a assigned magnetic vibration pick-up 88, around the magnetized core of which a wire winding is arranged, so that the movement of the outer prong 86 is detected. The vibration sensor 88 is connected in series with another, similar magnetic vibration sensor 90, which is assigned to the central prong 84 and polarized in opposite directions. This series connection of oppositely polarized magnet converters lies between ground and the input of an amplifier 92. The output of the amplifier 92 can be connected via a switch 94- to a magnetic vibration exciter 96, the magnetic field of which is the central tongue excited to vibrate. The polarity or phase position of the

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Verstärkers 92 und der Vindungssinn des Schwingungserregers 96 sind so gewählt, daß bei der'normalen Gabelschwingung unter Bewegung der Außenzinke 86 zum Wandler 88 hin und un- ·. ter Wegbewegung der Mittelzunge 84 vom Schwingungsaufnehmer 90 dem Verstärker 92 ein Eingangssignal zugeführt wird, das nach Verstärkung und Zuführung zum Schwingungserreger 96 an diesem ein Magnetfeld erzeugt, welches die Mittelzinke 84 abstößt. Man erkennt, daß durch eine Zungenschwingung in den Wicklungen der Schwingungsaufnehmer 88,; 90 gleichartige Signale derselben Polarität induziert werden. Da diese Wandler gegenpolig in Reihe geschaltet sind, kompensieren sich die Zungenschwingungssignale, so daß der Eingang des Verstärkers 92 nur Signalanteile erhält, welche der Gabelschwingung entsprechen. Der Schwingungserreger 96 kann denselben Aufbau haben wie die Schwingungsaufnehmer 88 und 90.Amplifier 92 and the Vindungssinn of the vibration exciter 96 are chosen so that the normal fork oscillation while moving the outer prong 86 towards the transducer 88 and un- ·. ter movement of the central tongue 84 away from the vibration sensor 90 the amplifier 92 is supplied with an input signal which after amplification and supply to the vibration exciter 96, a magnetic field is generated thereon, which the central prong 84 repels. It can be seen that a tongue oscillation in the Windings of the vibration transducers 88; 90 signals of the same type of the same polarity. Since these converters are connected in series with opposite poles, the reed oscillation signals compensate each other, so that the input of the amplifier 92 only receives signal components which correspond to the fork oscillation. The vibration exciter 96 can have the same structure like the vibration sensors 88 and 90.

Aus Fig. 10 ersieht man ferner, daß der Umschalter 94 in der gestrichelt gezeichneten Stellung 98 den Ausgang des Verstärkers 92 mit piezoelektrischen Wandlern verbindet, die zum Erregen der GabelSchwingung dienen und im gezeichneten Ausführungsbeispiel aus drei Schwingern 100, 100a und 100b bestehen. Bei der dargestellten Ausführungsform fehlt jegliche mechanischelastische Kopplung zwischen den Schwingungserregern und den Schwingungsaufnehmern. Wie bereits erwähnt, kann der Ausgang ■ des Verstärkers 92 zum Eingang eines Speise^yerstärkers 108 geführt sein, welcher eine wechselstromgesteuerte Uhr 110 ansteuert. From Fig. 10 it can also be seen that the switch 94 in the position 98 shown in dashed lines represents the output of the amplifier 92 connects to piezoelectric transducers that are used to excite serve the fork oscillation and in the illustrated embodiment consist of three oscillators 100, 100a and 100b. In the embodiment shown, there is no mechanical elastic coupling between the vibration exciter and the Vibration sensors. As already mentioned, the output can be ■ of the amplifier 92 to the input of a feed amplifier 108 be performed, which controls an AC-controlled clock 110.

Eine weitere Anordnung gemäß der Erfindung ist in Fig. 11 dargestellt. Dabei ist der Stimmgabel 82/ ein einzelner magnetischer Wandler 112 zugeordnet, welcher wahlweise der Mittel-.zinke 84* oder der Außenzinke 86' gegenüberstehen kann. Im gezeichneten Beispiel ist der magnetische Schwingungserreger 112 der Mittelzinke 84' zugeordnet, und die Zinkenschwingungen der Stimmgabel 82' werden durch piezoelektrischeAnother arrangement according to the invention is shown in FIG. The tuning fork 82 / is assigned a single magnetic transducer 112, which can optionally be the central prong 84 * or the outer prong 86 'can face. in the In the illustrated example, the magnetic vibration exciter 112 is assigned to the central prong 84 ', and the prong vibrations the tuning fork 82 'are made by piezoelectric

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Schwingungsaufnehmer 114', 116 in derselben Weise abgetastet, wie das oben anhand von Pig. 7 erläutert wurde. Die Schwingungsaufnehmer 114, 116 haben zum Zweck der Unterdrückung * von Zungenschwingungssignalen entgegengesetzte Polarität (B:+ bzw. Ai-). Sie sind elektrisch parallelgeschaltet und mit einem Verstärker 118 verbunden, der seinerseits an den magnetischen Schwingungserregern 112 angeschlossen ist. Erzeugt letzterer ein Magnetfeld, welches die Mittelzunge 84' abstößt, so geben die Wandler 114, 116 ein Signal solcher Polarität ab, daß nach Verstärkung durch den Verstärker 118 der Schwingungserreger 112 zu einer noch stärkeren Abstoßung der Mittelzinke 84* erregt wird. Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung fehlt jegliche mechanisch-elastische Kopplung zwischen dem Schwingungserreger und den Schwingungsaufnehmern. Der Ausgang des Verstärkers 118 kann wiederum zu einem Speiseverstärker 120 führen, der eine wechselstromgespeiste Uhr 122 ansteuert.Vibration sensor 114 ', 116 scanned in the same way, like the one above using Pig. 7 was explained. The vibration sensor 114, 116 have for the purpose of oppression * opposite polarity of reed vibration signals (B: + or Ai-). They are electrically connected in parallel and connected to an amplifier 118, which in turn is connected to the magnetic vibration exciter 112. Generated If the latter generates a magnetic field which repels the central tongue 84 ', the transducers 114, 116 emit a signal of this type Polarity depends on the fact that after amplification by the amplifier 118, the vibration exciter 112 leads to an even stronger repulsion the central prong 84 * is excited. In this embodiment of the invention, too, there is no mechanical-elastic coupling between the vibration exciter and the vibration sensors. The output of the amplifier 118 can, in turn, lead to a feed amplifier 120, which is supplied with an alternating current Clock 122 controls.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.All from the claims, the description and the drawing emerging features and advantages of the invention including structural details, spatial arrangements and process steps can both stand alone be essential to the invention in any combination.

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Claims (9)

PatentansprücheClaims 1. Schwinger, insbesondere Stimmgabel, mit zwei durch ein •—s 1. Oscillator, especially tuning fork, with two through one • - s Mittelstück verbundenen Zinken, dadurch gekennzeichnet , daß die größeren Flächenteile (I2,i2a,12b,14) einer jeden Zinke (12,14-) im wesentlichen in gemeinsamen Ebenen liegen (Fig. 3)·Prongs connected in the middle, characterized in that the larger surface parts (I2, i2a, 12b, 14) of each prong (12,14-) essentially in common Lay planes (Fig. 3) 2. Schwinger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die eine Zinke (12) allgemein U-förmig ausgebildet ist und die andere Zinke (14) rahmenartig umschließt. 2. Vibrator according to claim 1, characterized in that the one prong (12) is generally U-shaped is formed and the other prong (14) encloses like a frame. 3. Schwinger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelstück (22) mit seinen größten Flächenteilen in den gemeinsamen Ebenen liegt.3. transducer according to claim 1 or 2, characterized in that that the middle piece (22) lies with its largest surface parts in the common planes. 4. Schwinger nach eindem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (12,14·) aus einem flachen Metallstück oder Blechstreifen geformt sind.4. transducer according to one of claims 1 to 3 »thereby characterized in that the prongs (12,14 ·) are formed from a flat piece of metal or sheet metal strip. 5. Schwinger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (12,14) aus einem dünnen, ebenen, biegsamen und rechteckig begrenzten Flachmaterial gebildet sind, das eine in dessen Längsrichtung verlaufende U-förmige öffnung aufweist, daß ein von dieser öffnung umschlossener Flachmaterialabschnitt die eine der Zinken (14) darstellt, daß das verbleibende Flachmaterial, welches die TT-förmige öffnung umschließt, die andere Zinke (12) mit Abschnitten (12a,12b) beiderseits der einen Zinke (14) bildet, und daß der mit beiden Zinken einstückige Flachmaterialteil das Kittelstück (22) ist.5. transducer according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the prongs (12,14) consist of a thin, flat, flexible and rectangular limited flat material are formed, the one in its Has a longitudinally extending U-shaped opening that a flat material section enclosed by this opening one of the prongs (14) shows that the remaining flat material, which surrounds the TT-shaped opening, is the other Prong (12) with sections (12a, 12b) on both sides of one prong (14) and that the prong is integral with both prongs Flat material part is the smock piece (22). 009886/0234009886/0234 BADBATH 6. Schwinger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 Ms 5, d a d U r c h gekennzeichnet , daß die Zinken (12,14) gegenüber dem Kittelstück (22) derart Gchwingunr.Efähig six-d, daß die Längsachse jeder Zinke im wesentlichen in eix.er gemeinsamen Ebene liegt, die ihrerseits in wesentlichen senkrecht zu Vektoren verläuft, welche bei einer Gabelschwingung allgemein den Schwingungεwegen und -richtungen entsprechen (Fig. 4A, 4B).6. transducer according to at least one of claims 1 Ms 5, d a d U r c h indicated that the Prongs (12,14) opposite the collar piece (22) in this way Gwingunr.E capable six-d that the longitudinal axis of each prong in the essentially lies in a common level, which in turn is substantially perpendicular to vectors, which in the case of fork oscillation generally the oscillation paths and -directions correspond (Fig. 4A, 4B). 7. Schwinger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zinken (14) an einem nahe dem Ilittelstück (22) befindlichen Teil eine Öffnung (20) aufweist, welche die elastische Hach- | giebigkeit der Kopplung zwischen der Zinke (14) und dem Hittelstück (22) erhöht, so daß die Eigenresonanzfrequenz dieser Zinke verglichen mit einer Ausbildung ohne solche Öffnung herabgesetzt ist (Fig. 3)» .7. transducer according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that one of the Prongs (14) located on a near the middle piece (22) Part has an opening (20) which the elastic Hach | the yield of the coupling between the prong (14) and the middle section (22) so that the natural resonance frequency of this prong compared to a design without such an opening is reduced (Fig. 3) ». 8. Schwinger nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der einen Zinke (1&) und/oder Teile beider Abschnitte der anderen Zinke (12),an Stellen nahe dem Mittelstück (22) abgenommen bzw. ausgespart sind, um die elastische Nachgiebigkeit der Kopplung zwischen den beiden Zinken (12,14) und dem. Mittelεtück zu erhöhen, so daß die Eigenresonanzfrequenz beider Zinken gegenüber dem Wert herabgesetztist, " welcher sonst vorhanden wäre.8. transducer according to at least one of claims 5 to 7 » characterized in that part of a prong (1 &) and / or parts of both sections of the other prong (12), in places near the center piece (22) are removed or recessed to the elastic resilience the coupling between the two prongs (12,14) and the. Central piece to increase so that the natural resonance frequency both prongs are reduced compared to the value "which would otherwise be present. 9. Schwinger nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Eigenresonanzfrequenz der einen Zinke der resultierenden Eigenresonanzfrequenz der anderen Zinke im wesentlichen gleich ist, z.B. indem die Aussparung an der einen Zinke größer ausgebildet ist als die Aussparung an der anderen Zinke.9. transducer according to claim 8, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t that the natural resonance frequency of the one Prong of the resulting natural resonance frequency of the other Tine is essentially the same, e.g. in that the recess on one tine is larger than the recess on the other prong. 009886/0234009886/0234 BADBATH 10. Schwinger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9» "'■ dadurch gekennzeichnet, daß an einer der Zinken (14) ein Körper (18) aus einem Werkstoff mit genügender Masse angebracht ist, um die Eigonresonanzfrequenz dieser Zinke (14) merklich herabzusetzen.10. transducer according to at least one of claims 1 to 9 »" '■ characterized in that a body (18) made of a material with sufficient mass is attached to one of the prongs (14) to generate the internal resonance frequency this prong (14) noticeably reduce. 11. Schwinger wenigstens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallstück bzw. der Blechstreifen aus geschichtetem Bimetall-Material mit einem verhältnismäßig niedrigen Rest-Temperaturkoeffizienten der Elastizität von z.B. 30 * 10" /grd besteht.11. oscillator at least according to claim 4, characterized characterized in that the metal piece or the sheet metal strip made of layered bimetal material with a relatively low residual temperature coefficient of elasticity of e.g. 30 * 10 "/ degree. 12. Schwinger nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Mittelstück (46) zum Erregen einer der Zinken (25) ein Wandler (2G,D.) angebracht ist und neben diesem auf dem Mittelstück (46) ein weiterer Wandler (28,P,.) zum Aufnehmen der von der anderen Zinke (24·) beim Schwingen abgegebenen Signale angeordnet ist (Fig. 6). '12. Vibrator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the middle piece (46) to excite one of the prongs (25) a transducer (2G, D.) is attached and next to this on the middle piece (46) another transducer (28, P,.) for receiving the from the other Prong (24 x) when vibrating signals emitted is arranged (Fig. 6). ' 13. Schwinger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß neben dem Schwingungsaufnehmer (52,A) auf dem Mittelstück (46) ein zusätzlicher Hilfswandler (50,B) angeordnet ist, der mit dem Schwingungsaufnehmer (52) zur wirksamen Unterdrückung von letzterem und dem Hilfswandler (50) empfangender Störsignale elektrisch phasenverschoben verbunden ist (Fig. 7 und 8).13. Vibrator according to claim 12, characterized in that in addition to the vibration sensor (52, A) an additional auxiliary converter (50, B) on the middle piece (46) is arranged, which is connected to the vibration sensor (52) for effective suppression of the latter and the auxiliary transducer (50) receiving interfering signals is electrically connected out of phase (Figs. 7 and 8). 14. Schwinger wenigstens nach Anspruch 13,dadurch gekennzeichnet , daß der am Mittelstück (64) angebrachte Schwingungserreger (74,C) damit an zwei getrennten, zueinander versetzten Stellen (76,78) verbunden ist, die in einer Linie parallel zur Längsachse der Zinken (62,66) liegen 9). 14. Vibrator at least according to claim 13, characterized in that the vibration exciter (74, C) attached to the middle piece (64) is connected to it at two separate, mutually offset points (76,78) which are in a line parallel to the longitudinal axis of the prongs (62,66) lie 9). 009886/0234009886/0234 BADBATH 2P,2P, 15. Schwinger nach Anspruch 13 oder 14, dad u r c h15. Oscillator according to claim 13 or 14, dad u r c h g e. k e η η ζ e i chnet , daß der zusätzliche Hilfswandler (70,B) noch einen anderen Hilfs-Schwingungsaufnehmer (80,D) aufweist, der mit dem Schwingungsaufnehmer (72,A) zur wirksamen Unterdrückung von durch Dehnungskopplung zwischen dem Schwingungserreger (74,C) und dem Schwingungsaufnehmer (72,A) erzeugten Signalen elektrisch phasenverschoben verbunden ist.g e. k e η η ζ e i chnet that the additional auxiliary converter (70, B) still another auxiliary vibration sensor (80, D), which with the vibration sensor (72, A) for the effective suppression of strain coupling signals generated between the vibration exciter (74, C) and the vibration sensor (72, A) are electrically phase-shifted connected is. 16. Schwinger nach einem der Ansprüche 13 bis 15» d ad ure h gekennzeichnet, daß die Anordnung in der Gabelschwingungsform schwingungsfähig ist, daß "die Zinken (24',25) I im wesentlichen gleiche Eigenresonanzfrequenzen haben und daß in der Ebene der Schwingeranordnung (24) eine Zunge (30) vorgesehen ist, die einen Hilfs-Schwingungsaufnehmer (32,Po) trägt und mit dem Schwingungsaufnehmer (28,PV) des Schwingers (24-) elektrisch phasenverschoben verbunden ist, so daß von letzterem und von der Zunge (30) herrührende Zungenschwingungssignale von beiden Aufnehmern empfangen und wirksam unterdrückt werden (Pig. 6).16. Oscillator according to one of claims 13 to 15 »d ad ure h characterized in that the arrangement is in the fork waveform is capable of oscillation that "the prongs (24 ', 25) I have essentially the same natural resonance frequencies and that a tongue (30) is provided in the plane of the oscillator arrangement (24) which has an auxiliary vibration sensor (32, Po) carries and is connected to the vibration sensor (28, PV) of the oscillator (24-) electrically out of phase, so that of the latter and tongue vibration signals originating from the tongue (30) are received by both sensors and effectively suppressed (Pig. 6). 17· Schwinger nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufprägen kontinuierlicher Schwingungen auf die Zinken (24·,25) einelektrischer Signalverstärker (34) mit einem Eingang und einem " Ausgang vorhanden ist und daß der Schwingungserreger (26,D.) an letzteren sowie der Schwingungsaufnehmer (28,P.«) an den Eingang angeschlossen ist (I¹Ig. 6).17 · Oscillator according to at least one of claims 12 to 16, characterized in that an electrical signal amplifier (34) with an input and an output is provided for impressing continuous vibrations on the prongs (24 ·, 25) and that the vibration exciter (26, D.) is connected to the latter and the vibration sensor (28, P. «) Is connected to the input (I ¹ Ig. 6). 18. Schwinger nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der zum Schwingungs-Erregen bzw. -Aufnehmen dienenden Wandler (26,28;48,52;70,72,74;100,10Qa,100b) einen piezoelektrischen Kristall bzw. Schwinger aufweist, der am Mittelstück (46;,64) nahe den Teilen angebracht ist, von denen die Zinken (24',25i 42,44}62,66;84,86) ausgehen.18. transducer according to at least one of claims 12 to 17 »characterized in that at least one of the transducers (26,28; 48,52; 70,72,74; 100,10Qa, 100b) serving to excite or absorb vibrations has a piezoelectric crystal or oscillator which is attached to the middle piece (46; 64) is attached near the parts of which the prongs (24 ', 25i 42.44} 62.66; 84.86). 009886/02 3 4 '009886/02 3 4 ' SADSAD 1.9. Schwinger nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der zum Schwingungs-Erregen bsw. -Aufnehmen dienenden Wandler einen neben den Zinken (84,86) angeordneten elektromagnetischen Feldererzeuger (8S;9Os96;112) aufweist (Pig. 10 und 11).1.9. Oscillator according to at least one of claims 12 to 18, characterized in that at least one of the bsw for vibration excitation. -Recording serving Converter an electromagnetic arranged next to the prongs (84, 86) Field generator (8S; 9Os96; 112) (Pig. 10 and 11). 20. Schwinger nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 19· dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtasten und Erzeugen elektrischer Signale, die den Zungenschwingungen entsprechen, mit der Stimmgabel ein dritter Y/andler (32,P₂) gekoppelt ist, welcher an den Eingang des Verstärkers (3*0 derart angeschlossen ist, daß in dem durch den20. Vibrator according to at least one of claims 17 to 19 · characterized in that a third Y / andler (32, P ₂ ) is coupled to the tuning fork for scanning and generating electrical signals corresponding to the tongue vibrations, which is connected to the input of the Amplifier (3 * 0 is connected in such a way that in the ^ Schwingungsaufnehmer (28,P^,) erzeugten elektrischen Signal^ Vibration sensors (28, P ^,) generated electrical signal gegebenenfalls auftretende Zungenschwingungs-Veränderungen unterdrückt werden.possibly occurring tongue vibration changes be suppressed. 21. Verfahren zum Herstellen eines Schwingers nach wenigstens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisch nachgiebiges Flachmaterial-Stück geformt und innerhalb seiner Umfangsbegrenzung zwecks Bildung eines Zinkenpaares sowie eines Mittelstückes ein Materialteil entfernt bzw« ausgespart wird«21. A method for producing a vibrator according to at least one of the claims, characterized in that that a resilient piece of sheet material is formed and within its perimeter To create a pair of tines and a middle piece, a piece of material is removed or "cut out" 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekenn zeichnet, daß bei der Formung ein dünner, länglicher22. The method according to claim 21, characterized in that when forming a thin, elongated W Streifen aus elastischem Material hergestellt und beim Entfernen bsw. Aussparen von Material ein U-förmiges Band aus dem Streifen herausgearbeitet wird, wodurch das Mittelstück samt den beiden Zinken gebildet wird, deren eine die andere umgibt. W strips made of elastic material and when removed bsw. A U-shaped band is cut out of the strip, whereby the middle piece is formed together with the two prongs, one of which surrounds the other. 009886/0234009886/0234 BAD OFIlGiNALBATHROOM OFIlGiNAL 23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, d a du r c h
gekennze ichnet, daß beim Entfernen bzv/. Aussparen von Material eine Hittenzinke gebildet wird, die von Teilen einer äußeren Zinke iimgoben ist, welche teilweise23. The method according to claim 21 or 22, since you rch
gekennze ichnet that when you remove bzv /. Recess of material a Hittenzine is formed, which is iimgoben from parts of an outer prong, which partially von den Streifenkanten begrenzt und daß die Breite der Hittenzinke im wesentlichen gleich den zusammengenommenen Breiten der äußeren Zinkenteile ist.limited by the strip edges and that the width of the Hittenzinke substantially equal to the combined widths of the outer tine parts. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem ein Teil aus einer der Zinken ausgespart wird, um deren Eigenresonanzfrequenz herabzusetzen.24. The method according to any one of claims 21 to 23, characterized in that also a Part of one of the prongs is cut out to reduce its natural resonance frequency to belittle. 25. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 24-, d adurch gekennze i chn et, daß das Entfernen bzw· Aussparen von Material durch einen Stanzvorgang erfolgt.25. The method according to at least one of claims 21 to 24, marked by i chn et that removing or · recessing of material is carried out by a punching process. 009886/0234009886/0234 BADBATH