DE2033630C3 - Electromechanical oscillator with an oscillating element and a rotor set in rotation by this by means of a magnet system - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Oszillator mit einem auf elektrischem Wege zu mechanischen Schwingungen anregbaren oszillierendenThe invention relates to an electromechanical oscillator with an electrical to mechanical oscillator Vibrations excitable oscillating

Element, das ein Magnetsystem mit zwei einander gegenüberliegenden und zwischen sich einen Luftspalt bildenden Magnetpolen entgegengesetzter Polarität trägt, und mit einem Rotor mit einer gewellten magnetischen Spur, der so angeordnet ist, daß dieseElement that is a magnet system with two each other opposing magnetic poles of opposite polarity that form an air gap between them carries, and having a rotor with a corrugated magnetic track, which is arranged so that this

in dem Luftspalt zwischen den beiden Magnetpolen zu liegen kommt, und der durch die Schwingungen des oszillierenden Elementes infolge Zusammenwirkens des Magnetsystems mit der gewellten magnetischen Spur in Drehung versetzt wird, sowie mitcomes to lie in the air gap between the two magnetic poles, and the vibrations of the oscillating element as a result of the interaction of the magnetic system with the corrugated magnetic Track is set in rotation, as well as with

mindestens einem magnetisch mit dem oszillierenden Element zusammenwirkenden und dessen Schwingungsamplitude beeinflussenden Korrekturelement /.UT isochronen Kompensation oder zur Frequenzregulierung, das neben dem Magnetsystem angeordnet at least one correction element /.UT isochronous compensation or for frequency regulation which interacts magnetically with the oscillating element and influences its oscillation amplitude and which is arranged next to the magnet system

Die USA.-Patentschrift 3 216 188 beschreibt einen elektromechanischen Oszillator dieser Art, bei dem das mit einem ringförmigen Magneten zusammen-U.S. Patent 3,216,188 describes one electromechanical oscillator of this type, in which the

wirkende Korrekturelement zur Frequenzregulierung dient. Es besteht aus einer einstellbaren Nocke, die im Bereich des Magneten neben dem Rotor angeordnet ist und mit ihrer Drehachse senkrecht zur Rotorachse und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Magneten verläuft. Auf Grund dieser Anordnung beeinflußt das Korrekturelement nicht nur die Frequenz des oszillierenden Elementes, sondern auch die magnetische Kopplung zwischen dem oszillierenden Element und dar gewellten magnetischen Spur des Rotors. Diese magnetische Kopplung wird also gestört, was sich ungünstig auf die Energieübertragung und das Laufverhalten des Rotors auswirkt.Acting correction element is used to regulate the frequency. It consists of an adjustable cam that arranged in the area of the magnet next to the rotor is and with its axis of rotation perpendicular to the rotor axis and is perpendicular to the direction of movement of the magnet. Affected due to this arrangement the correction element not only the frequency of the oscillating element, but also the magnetic coupling between the oscillating element and the corrugated magnetic track of the Rotor. This magnetic coupling is thus disturbed, which has an adverse effect on the energy transfer and the running behavior of the rotor.

Gleiches gilt für den in der österreichischen Patentschrift 183 020 beschriebenen elektromechanischen Oszillator, bei dem der Magnet des oszillierenden Elementes mit einem Hemmrad zusammenwirkt und in einem Luftspalt zwischen den Schenkeln eines zur isochronen Kompensation vorgesehenen Korrekturelementes schwingt. Die Schenkel des Korrekturelementes sind dabei gegen eint Seitenfläche des Hemmrades gerichtet und stören auf t^):ese Weise die magnetische Kopplung zwischen dem Hemmrad und dem Magneten.The same applies to the electromechanical oscillator described in Austrian patent specification 183 020, in which the magnet of the oscillating element interacts with a ratchet wheel and oscillates in an air gap between the legs of a correction element provided for isochronous compensation. The legs of the correction element are directed against one side surface of the Hemmrades or disrupt ^t): ese, the magnetic coupling between the escapement wheel and the magnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das der Frequenzregulierung dienende und/oder auch das der isochronen Kompensation dienende Korrekturelement günstig an das Magnetsystem anzukoppeln.The invention is based on the object that the frequency regulation and / or that of the Isochronous compensation serving correction element to be coupled favorably to the magnet system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Pole auf zwei Einzelmagneten liegen, die jeweils freie, entfernt von dem Luftspalt liegende Pole haben, und daß das oder jedes Korrekturelement einem dieser freien Pole gegenüber angeordnet ist und mit diesem zusammenwirkt.According to the invention, this object is achieved in that the two poles are positioned on two individual magnets each having free poles remote from the air gap, and that the or each correction element is arranged opposite one of these free poles and interacts with this.

Bei dieser Anordnung beeinflußt das Korrekturelement lediglich den zugehörigen Einzelmagneten, ohne die Kopplung zwischen dem Magnetsystem und dem Rotor zu stören. Der Magnetfluß zwischen dem Korrekturelement und dem Einzelmagneten liegt in Reihe mit dem Magnetfluß in dem den Rotor aufnehmenden Luftspalt. Dadurch ergibt sich eine geschlossenere Verteilung des Magnetfeldes unter Verminderung der Streufelder. Folglich wird der Streuanteil der Vorrichtung reduziert, so daß der gesamte Oszillator kompakter und ökonomischer aufgebaut werden kann.With this arrangement, the correction element only affects the associated individual magnet, without disturbing the coupling between the magnet system and the rotor. The magnetic flux between the Correction element and the individual magnet is in series with the magnetic flux in the one receiving the rotor Air gap. This results in a more closed distribution of the magnetic field with a reduction the stray fields. As a result, the amount of leakage of the device is reduced, so that the entire Oscillator can be built more compact and economical.

Da der Magnetfluß im Luftspalt nicht mehr gestört wird, kann man die Spaltbreite sehr klein wählen, so daß eine enge Kopplung mit minimalen Flußverlusten ermöglich* wird.Since the magnetic flux in the air gap is no longer disturbed, the gap width can be chosen to be very small, see above that a tight coupling with minimal flux losses is made possible *.

Auch kann man unter Erzielung besonders günstiger Ergebnisse einen gezogenen Draht zum Herstellen der Magneten veiwenden, der nach dem Ziehen nicht mehr erwärmt und verformt werden muß. Dadurch wird es möglich, bei gleicher Materialwahl und sonst gleichen Bedingungen Permanentmagneten herzustellen, die gegenüber bisher verwendeten Magneten aus Blech oder heißgebogenem Draht einen verdoppelten Energieinhalt von beispielsweise zwei oder mehr Millionen Gauß X Oersted besitzen.A drawn wire can also be used to produce particularly favorable results Use the magnet, but not after pulling more needs to be heated and deformed. This makes it possible with the same choice of material and otherwise permanent magnets under the same conditions, compared to previously used magnets made of sheet metal or hot-bent wire, doubled Have energy content of, for example, two or more million Gauss X Oersteds.

Vorzugsweise ist das Korrektuielement zur isochronen Kompensation in an sich bekannter Weise so ausgebildet, daß die maximale magnetische Kopplung zwischen ihm und dem freien Pol des zugehörigen Magneten an zwei beiderseits der Ruheiage im Schwingungsweg des Magneten liegenden Punkten auftritt. Bei der bekannten Anordnung (österreichische Patentschrift 183 020) liegen die Punkte maximaler magnetischer Kopplung zwangsläufig an den Extremstellen der Amplitude, da nämlich der Magnet d"5s oszillierenden Elementes in dem Luftspalt zwischen den Schenkeln des Korrekturelementes schwingt. Bei abnehmender Amplitude, hervorgerufen durch ein Absinken der Versorgungsspannung, vermindert sich also auch die Kompensationswirkung des Korrekturelementes. Erfindungsgemäß hingegen besteht die Möglichkeit, die Punkte maximalerThe correction element is preferably isochronous to the Compensation designed in a manner known per se so that the maximum magnetic coupling between him and the free pole of the associated magnet on two sides of the rest position in the Oscillation path of the magnet lying points occurs. With the known arrangement (Austrian Patent specification 183 020) are the points of maximum magnetic coupling inevitably on the Extreme points of the amplitude, namely the magnet d "5s oscillating element in the air gap oscillates between the legs of the correction element. With decreasing amplitude, caused if the supply voltage drops, the compensation effect is also reduced of the correction element. According to the invention, however, there is the possibility of maximizing the points

xo magnetischer Kopplung jeweils zwischen der neutra-' len Lage und einer solchen Extremstellung des mit dem oszillierenden Element schwingenden Magneten anzuordnen, die letzterer erreicht, wenn die Versorgungsspannung einen vorgegebenen Wert überschreitet. In diesem Falle, d. h. bei erhöhter Vorsorgungsspannung, wirkt während eines Schwingungsvorganges, ausgehend von der neutralen Lage, die Kraft des Korrekturelementes anfänglich in Gegenrichtung zur Rückstellkraft des oszillierenden Elementes, fälltxo magnetic coupling between the neutral ' len location and such an extreme position of the magnet oscillating with the oscillating element to arrange, the latter achieved when the supply voltage exceeds a predetermined value. In this case, i. H. with increased supply voltage, acts during an oscillation process, starting from the neutral position, the force of the correction element initially in the opposite direction to Restoring force of the oscillating element falls

ao dann auf Null ab und addbrt sich schließlich zur Rückstellkraft des oszillierenden Elementes. Sinkt hingegen die Versorgungsspannun_b ab, beispielsweise durch fortschreitendes Entleeren einer Batterie, so ergibt sich zwischenzeitlich ein Zustand, bei dem die Pur.kte maximaler magnetischer Kopplung mit den Extremlagen des schwingenden Magneten übereinstimmen. Bei weiterem Abfall der Versorgungsspannung wirkt schließlich die Kraft des Korrekturelementes immer entgegengesetz* zur Rückstellkraft des oszillierenden Elementes. Auf diese Weise wird es möglich, eine exakt isochrone Steuerung des Rotors über sehr viel längeren Zeiträumen aufrechtzuerhalten, als es bisher der Fail war.ao then drops to zero and finally adds to the restoring force of the oscillating element. On the other hand decreases the supply voltages from _b, such as by progressive emptying of a battery, so there is time between a state in which the maximum magnetic coupling Pur.kte correspond to the extreme positions of the oscillating magnet. If the supply voltage continues to drop, the force of the correction element always acts in the opposite direction * to the restoring force of the oscillating element. In this way it is possible to maintain an exactly isochronous control of the rotor over much longer periods of time than was previously the case.

Die Kompensationswirkung des Korrekturelementes hängt wesentlich von seiner Massenverteilung über der Länge des Schwingungsweges sowie von dem Luftspalt zwischen dem freien Pol des zugehörigen Einzelmagneten und dem Korrekturclement ab. Auch spielt die Form der Polfläche des Einzelmagneten eine Rolle. Die Unteransprüche 3 bis 7 richten sich auf vorteilhafte Möglichkeiten zur Beeinflussung dieser Faktoren in Anpassung an den jeweils gewünschten isochronen 'Kompensationseffekt. Vorteilhafterweise ist das Korrekturelement dem einen Magneten und das magnetische Element für die Frequenzregulierung dem anderen Magneten zugeordnet. Die Erfindung bietet also die Möglichkeit, ein und denselben Oszillator sowohl mit einer Frequenzkompensation als auch mit einer isochronenThe compensation effect of the correction element depends essentially on its mass distribution over the length of the oscillation path as well as from the air gap between the free pole of the associated Single magnets and the correction clement. The shape of the pole face of the individual magnet also plays a role a role. The subclaims 3 to 7 are based on advantageous possibilities for influencing these factors in adaptation to the isochronous compensation effect desired in each case. The correction element is advantageously the one magnet and the magnetic element for the frequency regulation is assigned to the other magnet. The invention thus offers the possibility one and the same oscillator with both frequency compensation as well as with an isochronous

Kompensation auszurüsten. Dabei kann jeder freieEquip compensation. Everyone can do this freely

Pol der beiden Einzelmagneten seiner Form nach anPole of the two individual magnets according to its shape

den gewünschten KompensationsefTekt angepaßt sein.the desired compensation effect must be adapted.

Dadurch, daß getrennte magnetische Elemente zurBy having separate magnetic elements for

isochronen Kompensation und zur Frequenzregulierung mit den freien Polen der Einzelmagneten zusammenwirken, wird die magnetische Reluktanz des Rückführweges des magnetischen Flusses reduziert, welcher den magnetischen Kreis des Oszillators vervollständigt. Auf diese Weise erhöht sich das durchisochronous compensation and interact with the free poles of the individual magnets for frequency regulation, the magnetic reluctance of the return path of the magnetic flux is reduced, which completes the magnetic circuit of the oscillator. That way that increases through

die Magneten auf den Rotor übertragene Drehmoment. Soll umgekehrt ein vorgegebenes Drehmoment erzeugt werden, so kann die dazu benötigte Menge an Permanent-Magnct-Matcrial gegenüber bekannten Vorrichtungen erheblich reduziert werden.torque transmitted to the rotor by the magnets. Conversely, a specified torque should be used are generated, the amount of permanent magnet material required for this can be compared known devices can be significantly reduced.

Daraus ergibt sich eine wesentliche Miaterialersparnis. Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsformen mit Hilfe der Zeichnungen naher erläutert.This results in a substantial saving in materials. The invention is illustrated in the following on the basis of embodiments with the aid of the drawings explained.

f.f.

F i g. 1 zeigt eine schernatische Ansicht der wescnt- eine einzelne oszillierende Zunge oder um eine ZinkeF i g. Fig. 1 shows a schematic view of what is essentially a single oscillating tongue or around a tine

liehen Teile einer ersten Ausführungsform des elek- einer Stimmgabel handeln, wobei die andere Zinkeborrowed parts of a first embodiment of the elec- a tuning fork act, with the other prong

tromechanischen Oszillators; nicht gezeigt ist. Ein Tragelement 12 in Form einertromechanical oscillator; is not shown. A support element 12 in the form of a

Fig. 2 zeigt ein Diagramm von Kurven, die die U-förmigen Stütze, die aus einem unmagnetischenFig. 2 shows a diagram of curves which the U-shaped support resulting from a non-magnetic

rnit dem Oszillator gemäß F i g. 1 erzielten Versuchs- 5 Material wie Messing oder einem unmagnetischenwith the oscillator according to FIG. 1 achieved test 5 material such as brass or a non-magnetic

ergebnisse wiedergeben; und nicht metallischen Material wie synthetischendisplay results; and non-metallic material like synthetic

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der wesentlichen Kunststoff bestehen kann, ist an dem linde desFig. 3 shows a side view of the essential plastic may exist, is on the linden of the

Teile einer anderen Ausführungsform des elektro- oszillierenden Elementes 11 befestigt. Die beidenParts of another embodiment of the electro-oscillating element 11 attached. The two

mechanischen Oszillator!) mit magnetischen Elemen- Arme der Stütze tragen zwei Magnete 13 und 14,mechanical oscillator!) with magnetic elements - arms of the support carry two magnets 13 and 14,

ten zur Erzielung einer isochronen Kompensation und io wobei die innerhalb der Arme liegenden F.nden derten to achieve isochronous compensation and io with the fins lying within the arms of the

einer Frequenzregulierung; Magnete so geformt sind, daß rechteckige Polend-a frequency regulation; Magnets are shaped so that rectangular pole ends

Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Teiles des flächen 15 und 16 gebildet werden, die entgegen-Fig. 4 is a side view of a portion of the surfaces 15 and 16 are formed which oppose-

Oszillators gemäß Fi g. 3, wobei das frequenzregulie- gesetzte Polarität haben und der an einem Rotor 17Oscillator according to Fi g. 3, with the polarity set at frequency regulation and the one on a rotor 17

rende Element weggelassen ist; vorgesehenen Magnetspur gegenüberstehen. Dieelement is omitted; the intended magnetic track. the

Fig. 5 zeigt eine Ansicht eines als flache Platte 15 rechteckige Form der Polendflächcn ist nicht erfin-Fig. 5 shows a view of a flat plate 15 rectangular shape of the Polendflächencn is not inven-

amgebildeten Korrekturelementes zur isochronen dungswesentlich, und, falls gewünscht, können aucham formed correction element for isochronous training essential, and, if desired, can also

Kompensation bei dem Oszillator gemäß Fig. 3; kreisförmige Polendflächen verwendet werden. DerCompensation in the oscillator according to FIG. 3; circular pole end faces can be used. Of the

F i g. 6 zeigt ein oszillierendes Element mit einem Rotor ist auf einer Spindel 18 befestigt, die zumF i g. 6 shows an oscillating element with a rotor mounted on a spindle 18 which is used for

elektrischen Stromkreis, der zur Aufrechterhaltung Antrieb des Mechanismus einer Zeitmeßvorrichtung,electrical circuit used to maintain driving the mechanism of a timing device,

der mechanischen Schwingung des oszillierenden, ao z. B. einer Uhr, dienen kann. Ein Rotor dieser Art,the mechanical vibration of the oscillating, ao z. B. a clock, can serve. A rotor like this,

Elementes verwendet werden kann; wie er in Fig. 1 gezeigt ist, ist an sich bekannt undElement can be used; as shown in Fig. 1 is known per se and

F i g. 7 zeigt ein Kurvendiagramm, das veranschau- wurde ursprünglich vor vielen Jahren als magnetilicht, wie sich eine Veränderung des kleinsten Durch- sches Hemmrad in einem Antrieb mit magnetischer messers des kegelstumpfförmigen Endes der frequenz- Hemmung benutzt, wobei die Spindel 18 durch Anregulierenden Schraube gemäß Fig. 3 auf die Iso- as triebsmittel wie z. B. einer Feder oder einem Elektrochronie auswirkt; motor angetrieben wurde, und die Geschwindigkeit,F i g. 7 shows a curve diagram that was originally illustrated many years ago as magnetilicht, how a change in the smallest diameter of the escapement wheel in a drive with magnetic knife of the frustoconical end of the frequency inhibition used, the spindle 18 by stimulating Screw according to FIG. 3 on the Iso as propulsion means such. B. a spring or an electrochromic affects; motor was driven, and the speed,

F i g. 8 zeigt eine Kurve, die die mit dem Oszillator mit der sich das Hemmrad unter der Kraft diesesF i g. 8 shows a curve that corresponds to the oscillator with which the ratchet wheel moves under the force of this

gemäß F i g. 3 erzielbare Frequenzregulierung wieder- Antriebes drehen konnte, durch die Sc'hwingungs-according to FIG. 3 achievable frequency regulation could rotate again drive, through the oscillation

gibt; frequenz des das Hemmrad steuernden oszillierendengives; frequency of the oscillating which controls the escape wheel

F i g. 9 zeigt ein Diagramm von Kurven, die die 3° Elementes bestimmt war. Im vorliegenden Fall damit dem Oszillator gemäß Fig. 3 mit und ohne die gegen wird der Rotor zum Anlreb der Spindel 18 frequenzregulierende Schraube erzielten Ergebnisse verwendet, ohne daß eine zusätzliche Kraftquelle wiedergeben; wie z. B. ein Elektromotor oder eine Feder erforder-F i g. 9 shows a diagram of curves which the 3 ° element was determined to be. In the present case with it the oscillator according to FIG. 3 with and without the counter, the rotor is used to start the spindle 18 frequency-regulating screw used results obtained without the need for an additional power source reproduce; such as B. an electric motor or a spring is required

Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren lieh ist.Fig. 10 shows a side view of another borrowed.

Ausführungsform eines elektromechanischen Oszil- 35 Ein magnetisches Element 19 als KorrekturelementEmbodiment of an electromechanical oscilloscope 35 A magnetic element 19 as a correction element

lators; zur isochronen Kompensation besteht aus einerlators; for isochronous compensation consists of one

Fig. 11 zeigt eine Frontansicht des in Fig. 10 kleinen Platte aus magnetischem Material von hoherFig. 11 shows a front view of the small magnetic material plate in Fig. 10 of high

verwendeten Korrekturelementes zur isochronen Permeabilität und kleiner Remanenz; es ist vorteil-used correction element for isochronous permeability and small remanence; it is advantageous

Kompensation; haft, wenn die Position der Platte relativ zum freienCompensation; sticky when the position of the plate is relative to the free

Fig. 12a, 12b und 12c zeigen verschiedene Pha- 40 Pol 20 des Magneten 14 einstellbar ist. Diese Einsen der Schwingungsperiode des oszillierenden EIe- Stellung kann in Längsrichtung des Elementes 19 mentes relativ zum Korrekturelement bei dem oder in Richtung auf den Pol 20 bzw. von diesem Oszillator gemäß F i g. 10; weg erfolgen. In dem Element 19 ist ein Schlitz 2112a, 12b and 12c show different phases 40 pole 20 of the magnet 14 is adjustable. These ones the period of oscillation of the oscillating EIe position can be in the longitudinal direction of the element 19 mentes relative to the correction element at or in the direction of the pole 20 or from this Oscillator according to FIG. 10; be done away. In the element 19 is a slot 21

Fig. 13a, 13b und 13c zeigen ein Korrektur- ausgebildet.13a, 13b and 13c show a correction design.

element zur isochronen Kompensiition mit etwas 45 Beim Betrieb wird die natürliche Frequenz deselement for isochronous compensation with something 45. During operation, the natural frequency of the

anderer Forf^ als das in den Fig. 11 und 12 gezeigte Schwingungssystems bestimmt durch u*s gemeinsameForm other than the oscillation system shown in FIGS. 11 and 12 determined by u * s common

Element sowie ebenfalls drei verschiedene Phasen der Gewicht des oszillierenden Elementes 11, der StützeElement and also three different phases of the weight of the oscillating element 11, the support

Schwingungsperiode; 12 und der Magnete 13 und 14 und die Steifigkeit desPeriod of oscillation; 12 and the magnets 13 and 14 and the rigidity of the

Fig. 14 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform eines oszillierenden Elementes, die dessen natürliche Rück-Fig. 14 shows a further embodiment of an oscillating element, which its natural return

Korrektureletnentes zur isochronen Kompensation; 50 stellkraft bestimmt. Die Schwingungsfrequenz wirdCorrection elements for isochronous compensation; 50 force determined. The oscillation frequency becomes

F i g. 15 zeigt ein Diagramm von Kurven, welche jedoch außerdem beeinflußt durch die magnetische die mit dem Oszillator gemäß Fig. 10 erzielten Re- Wechselwirkung zwischen dem Pol 20 des Magneten sultate wiedergeben, und zwar ohne isochrone Korn- 14 und der Platte 19. Wenn das oszillierende EIepensation, mit Uberkampensatioii durch ungenaue ment 11 schwingt, wird der Rotor 17 in der einen Justierung des Korrekturelementes, und mit iso- 55 oder anderen Richtung gedreht auf Grund der chroner Kompensation durch exakte Justierung des magnetischen Wechselwirkung zwischen den Magnet-Korrekturelementes; polen 15 und 16 und der gewellten Magnetspur aufF i g. 15 shows a diagram of curves which, however, are also influenced by the magnetic the Re interaction between pole 20 of the magnet achieved with the oscillator according to FIG. 10 reproduce results, without isochronous grain 14 and the plate 19. If the oscillating EIepensation, with Uberkampensatioii through inaccurate element 11 oscillates, the rotor 17 is in the one Adjustment of the correction element, and rotated with iso-55 or other direction due to the chronic compensation through exact adjustment of the magnetic interaction between the magnetic correction element; poles 15 and 16 and the corrugated magnetic track

Fig. 16 zeigt eine schematische Darstellung einer dem Rotor, die definiert wird durch die in die denFig. 16 shows a schematic representation of a the rotor, which is defined by the in the

weiteren Ausführungsform eines elektromechani- Rotor 17 bildende Scheibe eingestanzten Schlitze 22further embodiment of an electromechanical rotor 17 forming disk punched slots 22

sehen Oszillators; ⁶° und öffnungen 23, die eine gewellte magnetischesee oscillator; ⁶ ° and openings 23, which have a corrugated magnetic

Fig. 17 ist eine scliematische Seitenansicht mit Spur begrenzen, deren Mittellinie durch die geeiner anderen Ausführangsform der isochronen Korn- strichelte Linie 24 gegeben ist. Wenn das von den pensation bei dem Oszillator gemäß F i g. 16; Teilen 11 bis 14 gebildete Schwingsystem sich aus17 is a schematic side view with a trace delimiting the centerline of which passes through the one Another embodiment of the isochronous grain dashed line 24 is given. If that of the compensation in the oscillator according to FIG. 16; Divide 11 to 14 formed oscillation system from

Fig. 18 ist eine Stirnansicht der in Fig. 17 ge- seiner mittleren Ruhelage heraus bewegt, wird eine18 is a front view of the moved out of its middle rest position in FIG. 17, becomes a

zeigten Anoidnung. 65 sich progressiv vergrößernde Rückstellkraft von demshowed anoid. 65 progressively increasing restoring force of the

• Bei dem Oszillator gemäß F i g. 1 wird ein oszillie- oszillierenden Element 11 ausgeübt, weiche das rendes Element 11 in bekannter V/eise durch elektri- Schwingungssystem in seine mittlere Ruhelage zusehe Mittel in Schwingung gehalten. Es kann sich um rückzutreiben «ucht. Die Anziehung zwischen dem• In the oscillator according to FIG. 1 an oscillating oscillating element 11 is exerted, soft the Seeing element 11 in a known manner by electrical oscillation system in its middle rest position Means kept vibrating. It can be driven backwards. The attraction between the

Magnetpol 20 und dem benachbarten Schenkel der nahe an einer der (nicht dargestellten) Messing-Platte 19 zieht jedoch das Schwingungssystem aus der seitcnplatten angeordnet war, die den Oszillator und mittleren Ruhelage heraus in eine Stellung, in der das (nicht dargestellte) Getriebe der an die Spindel eine maximale Überlappung zwischen dem Pol 20 18 gekuppelten Zeititneßvorrichtung tragen. Bei dieiiuid dem genannten Schenkel der Platte 19 statt- 5 sen beiden Versuchen wurde kein Rotor verwendet findet. Während dieses Teiles der !Bewegung wirkt die und keine isochrone Kompensation vorgesehen. Bei magnetische Anziehungskraft gegen die Rückstell- dem ersten Versuch,, der durch die Kurve 26 dargekiraft. Wenn die Stellung der maximalen Überlappung stellt ist, war der Magnetpol 1,3 mm von der Mesr.tivischen dem Pol 20 und dem 5ichenkel der Platte singplatte entfernt und bei dem zweiten Versuch V9 erreicht wird, verläuft die magnetische An- io (Kurve 27) berührt« der Magnetpol nahezu die j'.iehungskraft vollständig parallel zur Achse des Messingplatte, so daß wahrscheinlich kleine Wirbel-Magneten und hat deshalb keinen Einfluß mehr auf striime in der Messingplatte induziert wurden, die den seitlich gerichteten Zug, der deshalb auf Null eine über den gesamten Spannungsbereich konstante abnimmt. Damit fällt auch die der Rückstellkraft Verminderung der Stimmgabelfrequenz zur Folge entgegenwirkende magnetische Kraft auf Null ab. 15 hatten. Bei diesen Versuchen war die Stimmgabel Wenn sich das Schwingungssystein über die Stellung nicht durch den Rotor belastet, und die Tatsache, maximaler Überlappung hinaus bewegt, entsteht ein daß der Zeitverlust mit zunehmender Spannung zusßitlich gerichteter Zug in dei entgegengesetzten nahm, beruht auf der Vergrößerung der Schwin-Ptichtung, so daß sich die magnetische Zugkraft zu gungsamplitude der Stimmgabel.
der Rückstellkraft addiert. Das isochrone Kompen- ao Bei der strichpunktierten Kurve 28 wurde der sationselement 19 bewirkt somit eine Abnahme der Rotor 17 (Fig. 1) eingeführt, jedoch ohne isochrone Schwingungsfrequenz bis zur Stellung maximaler Kompensation. In diesem Fall wurde die Spannung Überlappung und eine Vergrößerung der Frequenz, nicht unter 1,0 VoU gesenkt, da der Oszillator bei wenn die Stellung maximaler Überlappung über- dieser niedrigen Spannung nicht einwandfrei arbeisrhritten wird. Mit anderen Worten, das Element 25 tete, wenn er durch den Rotor belastet war. Man wirkt im Sinne einer Konstanthaltung der Schwin- erkennt, daß der Zeitverlust nunmehr bei der niedgunjj'.frequenz. Die Platte 19 wirkt somit tatsächlich rigen Spannung am größten war und bei zunehmenals isochrones Korrekturelement. Das Ausmaß der der Spannung abnahm. Es ergab sich jedoch eine Kompensation kann geändert weiden durch Bewegen beträchtliche Variation des Zeitverlustes über den der Platte 19 näher an den Magnetpol 20 oder von 30 gesamten Spannungsbereich. Wenn der Zeitverlust diesem weg oder durch Bewegung der Platte in der über den Spannungsbereich konstant ist, kann er Längsrichtung, d. h. nach oben oder unten in entsprechend berücksichtigt werden. In diesem Fall Fig. 1. wäre die Kurve eine horizontale Gerade.Magnetic pole 20 and the adjacent leg of the close to one of the (not shown) brass plate 19, however, attracts the oscillation system from the side plates, which was the oscillator and middle rest position out in a position in which the (not shown) gear of the the spindle carry a maximum overlap between the pole 20-18 coupled timing device. No rotor was used in the two tests that took place in the aforementioned leg of the plate 19. During this part of the movement, the and no isochronous compensation is provided. If there is a magnetic attraction against the restoring force, the first attempt, which is shown by curve 26. When the position of the maximum overlap is reached, the magnetic pole was 1.3 mm away from the measuring point of the pole 20 and the 5ichkel of the plate and V9 is reached on the second attempt, the magnetic anio runs (curve 27) If the magnetic pole touches almost the force of attraction completely parallel to the axis of the brass plate, so that probably small vortex magnets and therefore no longer has any influence on striime in the brass plate, which induces the laterally directed pull, which therefore leads to zero over the entire voltage range decreases constantly. As a result, the magnetic force that counteracts the restoring force, which reduces the tuning fork frequency, also drops to zero. 15 had. In these experiments the tuning fork was when the oscillation system is not loaded by the rotor beyond the position, and the fact that the maximum overlap moves beyond the fact that the loss of time with increasing tension also increased pull in the opposite direction, is due to the increase in the amount of oscillation -Ptichtung, so that the magnetic tensile force increases the amplitude of the tuning fork.
added to the restoring force. The isochronous compensation In the dash-dotted curve 28, the sation element 19 was thus introduced, causing a decrease in the rotor 17 (FIG. 1), but without an isochronous oscillation frequency up to the position of maximum compensation. In this case the voltage overlap and an increase in frequency were not lowered below 1.0 VoU, since the oscillator will not work properly if the position of maximum overlap is above this low voltage. In other words, the element 25 killed when it was loaded by the rotor. One acts in the sense of keeping the Schwin constant, recognizing that the loss of time is now at the lower frequency. The plate 19 thus actually acts as an isochronous corrective element when the tension is greatest and when it is increasing. The level of tension decreased. The result, however, compensation can be altered by moving considerable variation in the loss of time over that of the plate 19 closer to the magnetic pole 20 or from the entire voltage range. If the loss of time is constant over the voltage range because of this or due to the movement of the plate, it can be taken into account accordingly in the longitudinal direction, ie upwards or downwards. In this case, FIG. 1, the curve would be a horizontal straight line.

Wenn das oszillierende Element eine Stimmgabel Für den nächsten Versuch, der durch die strichist, können auf dem zweiten Schenkel eine der 35 punktierte Kurve 29 wiedergegeben ist, wurde das Stütze 12 entsprechende Stütze sowie dem Magneten kompensierende Korrekturelement 19 (Fig. 1) ein-113 und 14 entsprechende Magneten angeordnet wer- geführt, da^. die in F i g. 5 gezeigte Form hat. Es ftatte den, die mit der gewellten Magnetspur an einem auf eine Breite von 1 mm, einen Schlitz von 0,33 mm dem Rotor diametral gegenüberiiberäiegendcn Punkt Breite, eine Dicke von 0,36 mm und war in einem zusammenwirken, wobei in diesem Fall die Magnet- 40 Abstand von 0,2 mm von dem Magnetpol 20 angespur eine gerade Anzahl von Weilungen aufweisen ordnet. Hierdurch ergab sich die Verbesserung, daß muß. Snatt dessen kann auf dem zweiten Schenkel die Kurve 29 mehr einer horizontalen Geraden ander Stimmgabel auch ein Ausgleichsgewicht ange- genähert war. Für den nächsten Versuch, der durch bracht werden, welches gewährleistet, daß die natür- die voll ausgezogene Kurve 30 wiedergegeben ist, liehe Eigenschwingungsfrequenz im wesentlichen die 45 hatte das Korrekturelement wiederum die in Fig. 5 gleiche ist wie die des Schenkels 111. gezeigte Form, jedoch betrug seine Dicke 0,5 mm.If the oscillating element is a tuning fork For the next attempt, which is through the stroke, If one of the 35 dotted curve 29 is reproduced on the second leg, that was Support 12 corresponding support and the magnet compensating correction element 19 (Fig. 1) a-113 and 14 corresponding magnets are arranged so that ^. the in F i g. 5 has the shape shown. It was the one with the corrugated magnetic track at a width of 1 mm, a slot of 0.33 mm diametrically opposite the rotor point width, a thickness of 0.36 mm and was in one interact, in which case the magnet 40 spacing 0.2 mm from the magnet pole 20 is engaged have an even number of times. This gave the improvement that got to. In addition, the curve 29 on the second leg can be more of a horizontal straight line Tuning fork also approximated a counterweight. For the next attempt through be brought, which ensures that the natural - the fully drawn curve 30 is reproduced, The natural oscillation frequency was essentially 45, the correction element again had that in FIG. 5 is the same as that of the leg 111th shown shape, but its thickness was 0.5 mm.

Ein zweites Korrekturelement 19 zur isochronen Dies ergab einen vergrößerten Zeitverlust, und die Kompensation kann neben dem Pol 25 am freien Steigung der Kurve: war immer noch größer als geEnde des Magneten 13 angeordnet werden, um das wünscht. Es hatte den Anschein, daß der Oszillator Ausmaß der Kompensation zu vergrößern. 50 überkompensiert war.A second correction element 19 for isochronous This resulted in an increased loss of time, and the Compensation can be next to pole 25 on the free slope of the curve: was still greater than the end of the magnet 13 can be arranged to the desires. It appeared that the oscillator Increase the extent of compensation. 50 was overcompensated.

F i g. 2 zeigt in Form von Kurven das Ergebnis Um diesen Punkt zu prüfen, wurde die Dicke des von Versuchen, die mit dem elektromechanischen 0,36 mm dicken Korrekturelementes auf die Hälfte, Oszillator gemäß F i g. 1 durchgeführt wurden. Diese d. h. auf 0,18 mm reduziert. Für diesen Versuch wur-Kurven sind sämtlich über der Veirsorgungsspannung den die Teile wie in Fig. 1 dargestellt angeordnet, des Sdiiwingungsverstärkers aufgetragen, die von 0,8 55 wobei das Korrekturelement 19 die volle Fläche des bis 1,6 Volt läuft. Die obere Gruppe von Kurven hat Magnetpols 20 überdeckte. Dies ergab die in Kurve einen Ordinaten-Maßstab, der von —70 bis 31 wiedergegebenen Resultate. Es wurde dann ein — 40 Sekunden pro Tag läuft, wobei dieses der Zeit- neues Element aus dem 0,36 mm dicken Material verlust ist, der durch die Abweichung der Schwin- hergestellt, jedoch mit einem engeren Schlitz von nur gungsfrequenz des oszillierenden Elementes (einer 60 0,25 mm Breite, und das Element wurde in einem Stimmgabel) von der exakten Eigenfrequenz ist. Die Absiiand von 0,18 mm von dem Magnetpol 20 angeuntere Gruppe von Kurven ist mit einem Ordinaten- ordnet. Es ergab sich das durch die Kurve 32 darge-Maßstab von — 30 bis — 10 Sekunden pro Tag auf- stellte Resultat. Das Element 19 wurde dann gegengetragen, über dem Magnetpol 20 angehoben, so daß das EIe-F i g. 2 shows the result in the form of curves. To check this point, the thickness of the of attempts that cut by half with the electromechanical 0.36 mm thick correction element, Oscillator according to FIG. 1 were carried out. This d. H. reduced to 0.18 mm. WUR curves for this experiment are all arranged above the supply voltage the parts as shown in Fig. 1, of the vibration amplifier applied, the 0.8 55 with the correction element 19 the full area of the runs to 1.6 volts. The upper group of curves has 20 covered magnetic poles. This resulted in the in curve an ordinate scale, the results shown from -70 to 31. It then became a - runs 40 seconds per day, this being the time- new element made of the 0.36 mm thick material loss is that produced by the deviation of the Schwin-, but with a narrower slit of only frequency of the oscillating element (a 60 0.25 mm width, and the element was in one Tuning fork) is of the exact natural frequency. The distance of 0.18 mm from the magnetic pole 20 lower Group of curves is ordered with an ordinate. It resulted from the curve 32 Darge scale result generated from - 30 to - 10 seconds per day. The element 19 was then counter-carried, raised above the magnetic pole 20 so that the egg

Es wird zunächst die obere Gruppe von Kurven 65 ment nur die halbe Fläche des Magnetpols überlappte,First the upper group of curves 65 ment only overlapped half the area of the magnetic pole,

betrachtet. Es wurden zwei Versuche durchgeführt, wie dies durch die winzige Skizze neben Kurve 33considered. Two attempts were made, as shown by the tiny sketch next to curve 33

um den Effekt herauszufinden, der sich dadurch angedeutet ist. Es ergab sich das durch die Kurve 33to find out the effect that is implied by it. This resulted from curve 33

ergibt, daß der Pol des Magneten 25 verhältnismäßig dargestellte Resultat.shows that the pole of the magnet 25 is relatively shown result.

Eine Betrachtung von Kurve 32 zeigt, daß das Verhalten des Oszillators außerordentlich gut ist. Es verschlechtert sich etwas, wenn die Spannung unter 1,1 Volt sinkt. Zwischen 1,1 und 1,6 Volt dagegen bleibt der Zeitverlust im wesentlichen konstant bei etwa 15 Sekunden pro Tag, wobei die Änderung des Zeitverlustes bei einer Spannungsänderung zwischen 1,1 und 1,6 Volt nur in der Größenordnung von 2 Sekunden pro Tag liegt.A consideration of curve 32 shows that the behavior of the oscillator is extremely good. It worsens somewhat when the voltage drops below 1.1 volts. Between 1.1 and 1.6 volts on the other hand the time loss remains essentially constant at around 15 seconds per day, with the change in Loss of time with a voltage change between 1.1 and 1.6 volts is only of the order of magnitude 2 seconds per day.

Falls gewünscht, kann ein ähnliches Korrekturelement wie das Element 19 auch neben dem Magneten 13 angeordnet werden. Die beiden Elemente können, falls gewünscht, auch eine verschiedene Form oder Größe haben.If desired, a correction element similar to element 19 can also be used in addition to the magnet 13 can be arranged. The two elements can also be different, if desired Have shape or size.

Die isochrone Kompensation ergibt eine Korrektur der Frequenzänderungen, die sonst bei einem monatelangen Betrieb des Oszillators auftreten wurden. Bei der Massenherstellung von kleinen Stimmgabeln ist es unvermeidlich, daß kleine Unterschiede zwischen den Eigenfrequenzen der verschiedenen Stimmgabeln bestehen. Wenn eine Stimmgabel arbeitet, müssen Wandler oder Transduktoren, die unten (im Zusammenhang mit F i g. 6) noch beschrieben werden, für den Antrieb verwendet werden zusammen mit einem Energie liefernden Stromkreis. der häufig aus einem Verstärker mit einem einzigen Transistor besteht. Die Transduktoren belasten die Stimmgabeln bis zu einem bestimmten Grad. Falls ein rotierender Abtrieb erforderlich ist, muß der Rotor durch die Stimmgabel angetrieben werden, und dies erzeugt eine weitere Belastung. Alle diese Faktoren beeinflussen die Arbeitsfrequenz der Stimmgabel. Dieser Frequenzfehler ist eine konstante Abweichung. Wenn, wie gewöhnlich, der Rotor des elektromechanischen Oszillators über ein Getriebe eine Uhr oder sonstige Zeitmeßvorrichtung antreibt, ist es wesentlich, daß die Stimmgabel bei ihrer vorgegebenen Eigenfrequenz arbeitet. Es sind deshalb Mittel zur Frequenzregulierung vorgesehen, durch die der ursprüngliche Frequenzfehler korrigiert werden kann. Eine Einrichtung zur Regulierung der Frequenz ist in den Fig. 3 bis 9 dargestellt und wird im folgenden beschrieben.The isochronous compensation gives a correction the frequency changes that would otherwise occur when the oscillator was operated for months. In the mass production of small tuning forks, it is inevitable that small differences exist between the natural frequencies of the different tuning forks. When a tuning fork works, converters or transducers must be described below (in connection with FIG. 6) are used for the drive together with an energy-supplying circuit. which often consists of an amplifier with a single transistor. The transducers stress the Tuning forks to a certain extent. If a rotating output is required, the must The rotor is driven by the tuning fork, and this creates a further load. All these Factors affect the working frequency of the tuning fork. This frequency error is a constant deviation. If, as usual, the rotor of the electromechanical oscillator via a gear drives a clock or other timing device, it is essential that the tuning fork at its predetermined Natural frequency works. There are therefore means for frequency regulation provided by which the original frequency error can be corrected for. A facility to regulate the Frequency is shown in Figures 3 through 9 and is described below.

Fig 3 ist eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten elektromechanischen Oszillators und zeigt das mechanisch oszillierende Element 11 und die Magneten 13 und 14 mit Polen 15 und 16. Der Rotor 17 wird von der (nicht dargestellten) Spindel 18 getragen, wobei die Schwingungsrichtung des Elementes 11 in Fig. 3 senkrecht zur Zeichenebene und in Richtung des Doppelpfeiles 34 von F i g. 4 liegt. Die Richtung der gewellten Magnetspur ist in F i g. 4 durch die gestrichelte Linie 24 angedeutet.FIG. 3 is a side view of that shown in FIG. 1 electromechanical oscillator and shows the mechanically oscillating element 11 and the magnets 13 and 14 with poles 15 and 16. The rotor 17 is carried by the spindle 18 (not shown), wherein the direction of oscillation of the element 11 in Fig. 3 perpendicular to the plane of the drawing and in Direction of double arrow 34 from FIG. 4 lies. The direction of the corrugated magnetic track is in FIG. 4th indicated by the dashed line 24.

Das Korrekturelement 19 für die isochrone Kompensation kann dasselbe sein, wie das bei dem Oszillator gemäß F i g. 1 verwendete und in F i g. 5 dargestellte Element. Das Element 19 ist, wie bereits beschrieben, mit einem Schlitz 21 versehen.The isochronous compensation correction element 19 may be the same as that of the Oscillator according to FIG. 1 used and shown in FIG. 5 shown element. The element 19 is as already described, provided with a slot 21.

In einer mit Gewindebohrung versehenen Stütze 35 ist ein frequenzregulierendes Element in Form einer Schraube 36 gelagert, die einen gerieften oder gerändelten Endteil 37 von größerem Durchmesser aufweist. Die Regulierschraube 36 besteht aus magnetischem Material, wie z. B. Flußstahl oder Weicheisen, und hat ein kegelstumpfförmiges Ende 38. Nicht dargestellte Mittel können vorgesehen sein, um die Regulierschraube 36 nach ihrer Einstellung relativ zum freien Pol 25 des Magneten 13 festzulegen. Es kann sich hierbei um Mittel zum Festklemmen durch Reibung oder zum Festlegen durch eine Sperrmauer handeln.In a threaded hole provided support 35 is a frequency regulating element in the form of a Mounted screw 36, which has a grooved or knurled end portion 37 of larger diameter. The regulating screw 36 is made of magnetic material, such as. B. mild steel or soft iron, and has a frusto-conical end 38. Not shown Means can be provided to move the regulating screw 36 relative to its adjustment to set the free pole 25 of the magnet 13. This can involve means of clamping through Act by friction or to set by a barrier wall.

Wenn die Regulierschraube 36 auf den Magneten 13 zu- oder von diesem weggeschraubt wird, wird die magnetische Anziehung zwischen der Schraube und dem Magneten !3 geändert, da die Länge des Magnctflußwcges geändert wird. Wenn die Schraube niihcr an den Magneten herangebracht wird, nimmt ίο die auf den Magneten wirkende Anziehung zu, so daß die von dem Stimmgabelschenkel erzeugte natürliche Rückstellkraft geändert wird und die natürliche Eigenfrequenz des Stimmgabelschcnkels vergrößert wird.When the regulating screw 36 is screwed onto or away from the magnet 13, is the magnetic attraction between the screw and the magnet! 3 changed as the length of the Magnctflusswcges is changed. When the screw is brought closer to the magnet, it takes ίο the attraction acting on the magnet, so that the natural one generated by the tuning fork leg Restoring force is changed and the natural natural frequency of the tuning fork leg is increased will.

Bei der Diskussion der Wirkungsweise des Korrekturelementes 19 zur isochronen Kompensation im Zusammenhang mit F i g. 1 wurde gezeigt, daß die Wirkung darin besteht, daß während jeder Schwingungsperiode eine zusätzliche Kratt zu der Rückstellkraft des oszillierenden Elementes abwechselnd addiert bzw. von ihr abgezogen wird. Deshalb hat zwar das Element 19 eine sehr starke Wirkung bei der Kompensation von Fehlern des Synchronlaufes, die sich aus Änderungen der Betriebsbedingungen, as z. B. Änderungen der Batteriespannung, ergeben können, jedoch ist seine Auswirkung auf die mittlere Rückstellkraft des oszillierenden Elementes sehr klein, so daß es auch die Arbeitsfrequenz selbst nur wenig beeinflußt. Auf der anderen Seite besteht die W.rkung eines richtig ausgebildeten frequenzregulierenden Elementes darin, daß während der gesamten Schwingungsperiode zu der Rückstellkraft des oszillierenden Elementes eine Zusatzkraft addiert wird, die der Auslenkung proportional ist. Hierdurch wird direkt die Frequenz geändert, jedoch ohne merkliche Auswirkung auf den Isochronismus. Wenn die beiden Elemente in der dargestellten Weise und mit korrekt gewählten Dimensionen angeordnet sind, so bewirkt das Element 19 die isochrone Kompensation und das Element 36 die Frequenzregulierung.When discussing the mode of operation of the correction element 19 for isochronous compensation in Connection with F i g. 1 it has been shown that the effect is that during each oscillation period an additional Kratt to the restoring force of the oscillating element alternately added or subtracted from it. Therefore, although the element 19 has a very strong effect the compensation of errors in synchronous operation resulting from changes in the operating conditions, as z. B. changes in battery voltage, but its effect is on the mean Restoring force of the oscillating element is very small, so that it is only the working frequency itself little affected. On the other hand, there is the effect of a properly trained frequency regulator Element is that during the entire period of oscillation to the restoring force of the oscillating Element an additional force is added, which is proportional to the deflection. This will directly changed the frequency, but without any noticeable effect on the isochronism. When the two Elements are arranged in the manner shown and with correctly selected dimensions, so causes the element 19 the isochronous compensation and the element 36 the frequency regulation.

F1 g. 6 zeigt einen üblichen Versorgungsstromkreis und einen Transduktor, wodurch ein oszillierendes Element auf elektrischem Wege in mechanischer Schwingung gehalten wird. Das in Fig. 6 gezeigte oszillierende Element ist eine einzige Zunge 39, die von einer Halterung 40 getragen wird. Obwohl in fast allen Zeichnungen Stimmgabeln gezeigt sind, kann die Erfindung in gleicher Weise bei elektromechanischen Oszillatoren, die mit einzelnen Zungen arbeiten, angewendet werden. Eine Signalspule 41 enthäli einen ferromagnetischen Kern 42 und eine Wicklung deren eines Ende durch eine Leitung 43 mit derr Eingang eines Verstärkers 44 verbunden ist. Eine An tricbsspule45 ist mit einem ferromagnetischen Kerr 46 versehen, und das eine Ende der Wicklung is' durch eine Leitung 47 mit dem Ausgang des Ver starkers 44 verbunden. Die beiden verbleibender I nden der Wicklungen der Signal- und der Antriebs spule sind dpch eine Leitung 48 mit einem gerne* samen Massepunkt 49 verbunden. Em Magnet 5( arbeitet mit der gewellten Magnetspur eines (nich dargestellten) Rotors, ähnlich dem Rotor 17, zusam men. um den Rotor anzutreibenF1 g. 6 shows a typical supply circuit and a transducer, whereby an oscillating element electrically in mechanical Vibration is held. The one shown in FIG The oscillating element is a single tongue 39 carried by a bracket 40. Although in almost Tuning forks are shown in all drawings, the invention can be applied in the same way to electromechanical ones Oscillators that work with single reeds are used. A signal coil 41 contains a ferromagnetic core 42 and a winding one end thereof through a line 43 with the r Input of an amplifier 44 is connected. An at tricbsspule45 is with a ferromagnetic Kerr 46 is provided, and one end of the winding is' through a line 47 to the output of the Ver strong 44 connected. The two remaining I nden of the windings of the signal and the drive coil are dpch a line 48 with a like * common ground point 49 connected. Em magnet 5 (works with the corrugated magnetic track of a (nich shown) rotor, similar to the rotor 17, together men. to drive the rotor

Wie bereits erwähn·., besteht eine der bei elcktro mechanischen Oszillatoren der hier betrachteten An auftretenden Schwierigkeiten darin, daß die Schwingungsamphtude bei Änderungen der Batteriespannung sich ändert. Die Hauptfunktion des KorrekturAs already mentioned, there is one of the at elcktro mechanical oscillators of the type considered here occurring difficulties in that the Schwingungsamphtude changes when the battery voltage changes. The main function of the correction

U 12U 12

elementes zur isochronen Kompensation besteht jedes Intervall 10 Sekunden pro Tag. Die voll ausgedarin, die durch Spannungsänderungen bedingten zogene Kurve 58 zeigt die Spannungsabhängigkeit das Frequenzänderungen herabzusetzen, während die Zeit- (bzw. Frequenz-)Fehlers ohne Regulierschraube. Hauptfunktion des frequenzregulierenden Elementes Die strichpunktierte Linie 59 zeigt die Spannungsdarin besteht, eine Möglichkeit zu schaffen, um die s abhängigkeit des Fehlers bei einer Regulierschraube, die Geschwindigkeit der Uhr oder Zeitmcßvorrich- mit der ein Regulierbereich von 12 Sekunden pro tung bestimmende Frequenz zu regulieren. Jedoch Tag möglich ist, wobei der Spalt zwischen der Reguzeigen die sechs Kurven 51, 52, 53, 54, 55 und 56 in lierschraube und dem Magneten auf 2 mm angestellt F i g. 7 die unterschiedliche Auswirkung der Fre- ist. Die gestrichelte Linie 60 zeigt die S{>3nnungsquenzregulierschraube auf die Isochronie, wenn der io abhängigkeit des Zeit- bzw. IFrequenzfehlers bei einer Durchmesser des kegelstumpfförmigen Endes der Regulierschraube mit einem Regulierbercich von Schraube von 0,2 mm in Schritten von 0,2 bis 1.2 mm 225 Sekunden pro Tag, wobei der Spalt zwischen vergrößert wird. Als Abszisse der Kurven sind Span- dem Ende der Regulierschraube und dem benachnungswerte von 1,0 bis 1,6 Volt aufgetragen. Der bartcn Ende des Magneten auf 0,1 mm eingestellt Ordinaten-Maßstab beträgt 10 Sekunden pro Tag von 15 ist. Auch bei einem so schmalen Spalt und einem so Teilstrich zu Teilstrich. Man erkennt, daß die all- großen Regulierbereich ist die Isochronie kaum begemeine Form der Kurven 51 und 54 von den ande- cinträchtigt.element for isochronous compensation, each interval consists of 10 seconds per day. The fully embellished the drawn curve 58 caused by voltage changes shows the voltage dependency das Reduce frequency changes while the time (or frequency) error without adjusting screw. Main function of the frequency regulating element The dash-dotted line 59 shows the voltage therein there is a possibility to determine the dependency of the error in a regulating screw, the speed of the watch or timepiece with a regulation range of 12 seconds per to regulate the determining frequency. However, day is possible, with the gap between the regu showing the six curves 51, 52, 53, 54, 55 and 56 in the left screw and the magnet adjusted to 2 mm F i g. 7 The different impact of Fre- is. The dashed line 60 shows the sequence control screw on the isochrony, if the io dependence of the time or IFfrequency error in a Diameter of the frustoconical end of the regulating screw with a regulating range of Screw of 0.2 mm in steps of 0.2 to 1.2 mm 225 seconds per day, with the gap between is enlarged. The abscissa of the curves is the clamping end of the regulating screw and the adjacent value applied from 1.0 to 1.6 volts. The bare end of the magnet is set to 0.1 mm Ordinate scale is 10 seconds per day by 15 is. Even with such a narrow gap and one like that Graduation to graduation. One recognizes that the all-large area of regulation is scarcely concerned with isochrony Shape of curves 51 and 54 affected by the others.

ren Kurven ein wenig abweicht. Dies beruht auf der Um die Form der Kurven leichter vergleichen zudifferent curves deviates a little. This is due to the fact that in order to compare the shape of the curves more easily

beson leren Kombination von Effekten, die man bei können, ist die Kurve 60 unmittelbar neben derA special combination of effects that can be used is curve 60 immediately next to the

den betreffenden Abmessungen erhält. 30 Kurve 58 angeordnet und nicht 225 Sekunden prothe dimensions in question. 30 curve 58 arranged and not 225 seconds per

Wenn der Regulator zurückgeschraubt wurde, so Tag höher in dem Diagramm.If the regulator has been screwed back, the day is higher in the diagram.

daß der Spalt zwischen dem Ende der Justierschraube Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ändert und dem benachbarten Ende des Magneten 2 mm sich während jedeer Schwingungsperiode des oszilliebetrug, lagen alle Kurven zwischen den gestrichelten renden Elementes die von dem Magneten 14 auf das Linien 61 und 62. Wenn man die Kurve 55, die einem as isochrone Kompensationsekment 19 ausgeübte Kraft Enddurchmesser von 0,8 mm der frequenzregulieren- zwischen Maximum- und Minimumwerten. Die Geden Schraube entspricht, mit den Kurven 61 und 62 schwindigkeit, mit der sich die magnetische Anvergleicht, so erkennt mnn, daß die Kurve 55 zwi- Ziehung ändert sowie die Maximum- und Minimumschen 1,6 und 1,2 Volt im wesentlichen dieselbe werte selbst, d.h. die Charakteristik der isochronen Form hat wie die Kurven 61 und 62, wobei jedoch 30 Kompensation, können geändert werden durch Ändedurch Einschrauben der Regulierschraube in Rieh- rung der Form des Elementes für die isochrone tung auf den benachbarten Magneten die Frequenz Kompensation. Korrekturelemente hierfür vom verbeträchtlich erhöht worden ist. Dies ist unter den schiedener Form sind in Fig. 10 bis 15 gezeigt und verschiedenen getesteten Anordnungen das beste werden im folgenden hinsichtlich ihrer Verwendung Beispiel, um zu zeigen, daß es durch korrekte Aus- 35 bei dem elektromechanischen Oszillator gemäß wahl der Parameter der beteiligten Komponenten Fig. 1 und 3 beschrieben.that the gap between the end of the adjusting screw In the embodiment according to F i g. 1 changes and the adjacent end of the magnet was 2 mm apart during each period of oscillation of the oscillator, were all curves between the dashed generating element from the magnet 14 to the Lines 61 and 62. If one looks at curve 55, the force exerted on an isochronous compensation segment 19 Final diameter of 0.8 mm of the frequency regulating between maximum and minimum values. The memorials Screw corresponds, with curves 61 and 62, to the speed with which the magnetic approximation is compared, so mnn recognizes that the curve 55 changes between drawing as well as the maximum and minimum 1.6 and 1.2 volts are essentially the same values themselves, i.e. the characteristic of isochronous Has shape like curves 61 and 62, but with 30 compensation, can be changed by changing Screw in the regulating screw in line with the shape of the element for the isochronous The frequency compensation is applied to the neighboring magnets. Correction elements for this from the considerable has been increased. This is among the various forms are shown in Figs. 10-15 and The best of the various arrangements tested will hereinafter be considered in terms of their use Example to show that it can be achieved by correct operation in the electromechanical oscillator according to FIG selection of the parameters of the components involved Fig. 1 and 3 described.

möglich ist, eine Anordnung zu finden, bei der die Fig. 10 zeigt die Stirnansicht des in Fig. 1 und 3it is possible to find an arrangement in which FIG. 10 shows the end view of that in FIGS. 1 and 3

Frequenz praktisch ohne Beeinflussung des Isochro- gezeigten elektromechanischen Oszillators mit demFrequency practically without influencing the isochro- electromechanical oscillator shown with the

nismus reguliert werden kann. oszillierenden Element 11, dem U-förmigen Stütz-nism can be regulated. oscillating element 11, the U-shaped support

Es ist selbstverständlich, daß bei einer Änderung 40 element 12, den Magneten 13 und 14 mit PolendenIt goes without saying that if there is a change 40 element 12, the magnets 13 and 14 with pole ends

der Abmessungen oder sonstigen Eigenschaften der 15 und 16 und dem Rotor 17. D'e gezeigte Ausfüh-the dimensions or other properties of 15 and 16 and the rotor 17. The embodiment shown

arbeitenden Teile eine entsprecheende Änderung der rungsform weicht von denen der Fig. 1 und 3working parts a corresponding change in the approximate shape differs from those of FIGS. 1 and 3

Abmessungen oder Formen der Elemente für die iso- insofern ab, als ein Korrekturelement 63 von an-Dimensions or shapes of the elements for the iso-

chrone Kompensation und/oder die Frequenzregulie- derer Form an Stelle des Elementes 19 vorgesehenChronic compensation and / or the frequency regulator form is provided instead of the element 19

rung erforderlich wäre, um gleich wirksame Ergeb- 45 ist.tion would be required to produce equally effective results.

nisse zu erzielen. Es ist ferner auf Grund der allge- Das Element 63 für die isochrone Kompensationto achieve nits. It is also due to the general The element 63 for the isochronous compensation

mein bekannten Eigenschaften von magnetischen ist neben dem freien Pol (d. h. neben dem ^.icht mitMy well-known properties of magnetic is next to the free pole (i.e. next to the ^. not with

Kreisen und Materialien ohne weiteres einzusehen, dem Rotor 17 zusammenwirkenden Pol) des Magne-Circles and materials readily seen, the rotor 17 cooperating pole) of the magnet

daß das frequenzregulierende Element statt in Rich- ten 14 angeordnet. Der Frequenzregulator vonthat the frequency regulating element is arranged instead of in direction 14. The frequency regulator of

tung parallel zur Achse des benachbarten Magnete» 50 Fig. 3, der in F i g. 10 strichpunktiert dargestellt unddirection parallel to the axis of the adjacent magnet »50 Fig. 3, the in F i g. 10 shown in phantom and

auch quer zu dieser Achse oder in anderer Richtung mit 36 bezeichnet ist, kann, falls gewünscht, vorge-is also designated transversely to this axis or in another direction with 36, can, if desired, pre-

bewegt werden kann, vorausgesetz, daß seine Form sehen sein. Wahlweise kann auch statt dessen eincan be moved, presupposes that its form can be seen. Alternatively, a

und Größe geeignet gewählt werden. zweites Korrekturelement 63 für die Isochronie ver-and size can be chosen appropriately. second correction element 63 for the isochrony

F i g. 8 zeigt eine über dem Enddurchmesser der wendet werden.F i g. 8 shows one over the final diameter of the turn.

Schraube als Abszisse aufgetragene Kurve, die den 55 F i g. 11 zeigt die Form des Korrektureiementes für maximal möglichen Betrag der Zeit- oder Frequenz- die isochrone Kompensation, die sich in der Blickregulierung angibt. Aus der Kurve 57 erkennt man, richtung gemäß dem Pfeil 64 von Fig. 10 darbietet, daß bei dem kleinsten Enddurchmesser der Schraube Es hat eine im allgemeinen langgestreckte Form mit von 0,2 mm der erzielbare Regelbereich nur etwa Ecken 65, 66, die zweckmäßigerweise recktwinklig 80 Sekunden pro Tag beträgt, während bei dem 60 sind, und mit kreisbogenförmigen Ausschnitten bei größten Enddurchmesser der Schraube von 1,2 mm 67 und 68. Die Schwingungsrichrung des Schwinein Regeibereich von 235 Sekunden pro Tag oder gungssystems ist durch den Pfeil 69 angedeutet, annähernd 4 Minuten erhalten werden kann. Durch die allgemeine Form des Kompensationsele-Üblicherweise werden jedoch nur etwa 40 Sekunden mentes sind zwei Zonen 70, 71 gegeben, von denen pro Tag benötigt. 65 jede eine verhältnismäßig große Fläche bietet, wobeiBolt curve plotted as the abscissa, which shows the 55 F i g. 11 shows the form of the correction element for maximum possible amount of time or frequency isochronous compensation, which is in gaze regulation indicates. From the curve 57 it can be seen that the direction according to the arrow 64 of FIG. that at the smallest final diameter of the screw it has a generally elongated shape with of 0.2 mm the achievable control range is only about corners 65, 66, which are expediently rectangular 80 seconds per day, while 60 are, and with circular arc-shaped cutouts largest final diameter of the screw of 1.2 mm 67 and 68. The Schwinein's direction of oscillation The range of 235 seconds per day or system is indicated by the arrow 69, approximately 4 minutes can be obtained. Due to the general form of the Kompensationsele-Usually however, only about 40 seconds mentes are given two zones 70, 71 of which needed per day. 65 each offers a relatively large area, with

Fig. 9 zeigt eine weitere Gruppe von drei Kurven, die Mittelpunkte dieser Zonen durch einen AbstandFigure 9 shows another set of three curves, the midpoints of these zones by a distance

die über der Spannung aufgetragen sind, die von getrennt sind, der einer bestimmten Amplitude oderwhich are plotted against the voltage that are separated from that of a certain amplitude or

1,0 bis 1,6 Volt läuft. Im Ordinaten-Maßstab beträgt mittleren Amplitude (z.B. der Amplitude bei1.0 to 1.6 volts running. On the ordinate scale, the mean amplitude (e.g. the amplitude at

1,3 Volt) der Scbwingungsbewegung des Magneten 14 entspricht, so daß in diesen beiden Stellungen eine maximale magnetische Kopplung mit dem freien Pol des Magneten auftritt. Dies ist mehr im einzelnen in den Fi g. 12 a, 12 b und 12 c dargestellt,1.3 volts) of the oscillation of the magnet 14 corresponds, so that in these two positions a maximum magnetic coupling with the free Pole of the magnet occurs. This is more detailed in the Fi g. 12 a, 12 b and 12 c shown,

In Fig. 12b sind die Mittelpunkte der Bereiche maximaler magnetischer Kopplung bei 72 und 73 angedeutet, und wenn der Magnet 14 mit der betreffenden mittleren Amplitude schwingt, sind seine beiden Umkehrstellungen bei 74 und 75 gegeben, Bei der einen Stellung 74 trifft die Achse des Magneten 14 im wesentlichen mit dem Punkt 72 zusammen, während in der anderen Stellung 73 die Achse des Magneten im wesentlichen mit dem Punkt 73 zusammentrifft. !Infolgedessen hat in beiden Fällen die magnetische Kopplung ihre maximale Stärke.In Fig. 12b are the centers of the areas maximum magnetic coupling indicated at 72 and 73, and if the magnet 14 with the relevant oscillates medium amplitude, its two inversions are given at 74 and 75, In one position 74, the axis of magnet 14 essentially coincides with point 72, while in the other position 73 the axis of the magnet essentially coincides with point 73. As a result, the magnetic coupling has its maximum strength in both cases.

In Fig. 12a ist ein Zustand dargestellt, bei dem der Magnet mit einer größeren Amplitude als der mittleren Amplitude schwingt, so daß er sich in der einen Richtung bis zur Stellung 76 und in der anderen Richtung bis zur Stellung 77 bewegt. Es ist offensichtlich, daß, sobald die Achse des Magneten sich über den Punkt 72 oder den Punkt 73 (Fig. 12b) hinausbewegt, das Korrekturelement 63 eine bremsende oder zurückhaltende Kraft auf den Magneten ausübt, so daß sich eine Zunahme der Rückstellkraft ergibt, sobald die Amplitude über den Mittelwert hinausgeht. Fig. 12c zeigt den Magneten 14 in seiner Mittelstellung, d. h. mit der Schwingungsamplitude Null, und man erkennt, daß bei einer kleinen Auslenkbewegung aus der Mittelstellung heraus die magnetische Wechselwirkung zwischen dem Pol des Magneten und dem Kompensationselement 73 einen Zug auf den Magneten nach außen zur Folge haben muß in Richtung auf die eine oder andere der in Fig. 12b gezeigten Stellungen, in denen die Achse des Magneten mit dem Punkt 72 oder 73 zusammentrifft.In Fig. 12a, a state is shown in which the magnet oscillates with an amplitude greater than the mean amplitude, so that it is in the moved in one direction to position 76 and in the other direction to position 77. It is obvious, that as soon as the axis of the magnet is above point 72 or point 73 (Fig. 12b) moved out, the correction element 63 a braking or restraining force on the magnet exerts, so that there is an increase in the restoring force as soon as the amplitude is above the mean value goes out. Fig. 12c shows the magnet 14 in its central position, i.e. H. with the oscillation amplitude zero, and it can be seen that with a small deflection out of the middle position the magnetic interaction between the Pole of the magnet and the compensation element 73 a pull on the magnet to the outside Must have consequence in the direction of one or the other of the positions shown in Fig. 12b, in which the axis of the magnet meets point 72 or 73.

Fig. 12b zeigt die Schwingungsamplitude, die bei einem Oszillator mit einem Isochronieelement gemäß Fig. 11 bei einer Antriebs-EMK von 1,2 Volt erzielt wurde, während Fig. 12a die abweichende Amplitude einer EMK von 1,5 Volt zeigt.Fig. 12b shows the oscillation amplitude at an oscillator with an isochronous element according to FIG. 11 at a drive EMF of 1.2 volts while Fig. 12a shows the different amplitude of an EMF of 1.5 volts.

Die Fig. 13a, 13b und 13c entsprechen den Fig. 12a, 12b und 12c, zeigen jedoch die Bewegungen des Magneten 14 mit einem anders geformten Element für die isochrone Kompensation, welches mit 78 bezeichnet ist. In diesem Fall hat das Kompcnsatioinselement äußere rechtwinklige Ecken 65 und 66 wie das Element 63 (Fig. 11), an Stelle der kreibogenförmig ausgeschnittenen Teile 67 und 68 ist die Form jedoch definiert durch zwei geradlinige Teile 79, 80, die in einem Winkel von 30° zu der Längsmittellinie des Elementes 78 verlaufen.13a, 13b and 13c correspond to the Figures 12a, 12b and 12c, however, show the movements of the magnet 14 with a differently shaped element for the isochronous compensation, which is denoted by 78. In this case the component has outer right-angled corners 65 and 66 like the element 63 (FIG. 11), instead of the parts 67 and 67 cut out in the shape of a circular arc 68, however, the shape is defined by two rectilinear parts 79, 80 which are at an angle of 30 ° to the longitudinal center line of the element 78.

F i g. 14 zeigt eine weitere Form des Korrekturelementes, da« mit 81 bezeichnet ist, wobei die geradlinigen Teile79 und 80 gemäß Fig. 13 ebenfalls vorhanden sind, jedoch die geraden Seiten und Ecken 65 und 66 der Elemente gemäß Fig. 12 und 13 ersetzt sind durch kreisbogenförmige Kanten 82 und 83.F i g. 14 shows a further form of the correction element, since it is denoted by 81, the rectilinear Parts 79 and 80 according to Fig. 13 are also present, but the straight sides and corners 65 and 66 of the elements according to FIGS. 12 and 13 have been replaced by circular arc-shaped edges 82 and 83.

Die genaue Form des Korrekturelementes kann geändert werden entsprechend dem besonderen Typ des elektromechanischen Oszillators, mit dem das Element verwendet werden soll. Die Form spielt eine wichtige Rolle bei der Wirksamkeit, mit der das Element die Sichwingungsfrequenz steuert.The exact shape of the correction element can be changed according to the particular type the electromechanical oscillator with which the element is to be used. The form plays one important role in the effectiveness with which the element controls the frequency of oscillation.

Fig. IS zeigt eine Gruppe von Kurven, die den Effekt der isochronen Kompensation mit einem Korrekturelemeriit gemäß Ftg. Il und 12 bei einem elektromechanischen Oszillator der in Fig. 10 _ge. zeigten Art veranschaulichen. Die drei Kurven sind über einem Abszissenmaßstab aufgetragen, der die an den die Schwingung aufrechterhaltenden Verstärker angelegte Spannung wiedergibt, wobei die Spannung von 1,0 bis 1,6 Volt läuft. Die Einheit des Ordinaten-Maßstabes von Teilstrich zu Teilstrich ist 10 Sekunden pro Tag.Fig. IS is a set of curves showing the effect of the isochronous compensation with a Korrekturelemeriit according Ftg. Il and 12 of _Ge at an electromechanical oscillator in Fig. 10. showed kind of illustrate. The three curves are plotted against an abscissa scale that represents the voltage applied to the vibration sustaining amplifier, the voltage ranging from 1.0 to 1.6 volts. The unit of the ordinate scale from division to division is 10 seconds per day.

ίο Die Kurve 84 wurde ohne Isochronismuskompensation aufgenommen und zeigt einen Zeitfehler bis zu 180 Sekunden pro Tag bei einer Spannungsänderung von 1,5 auf 1,0 Volt. Die Kurve 85 wurde mit einem Korrekturelement aufgenommen, welches absichtlich viel zu nahe an dem Magneten angeordnet war (Abstand nur 0,08 mm), so daß der Oszillator stark überkompensiert war. Dies ergab eine Spannungsabhängigkeit des Fehlers in der entgegengesetzten Richtung mit einer noch steileren Kurve,ίο The curve 84 was without isochronism compensation recorded and shows a time error of up to 180 seconds per day in the event of a voltage change from 1.5 to 1.0 volts. The curve 85 was recorded with a correction element, which on purpose was placed much too close to the magnet (distance only 0.08 mm), so that the oscillator was heavily overcompensated. This gave a voltage dependence of the error in the opposite Direction with an even steeper curve,

wobei die Änderung der Abweichung in der Größenordnung von 160 Sekunden pro Tag bei einer Spannungsänderung von 0,3 Volt lag. Die Kurve 86 wurde aufgenommen mit einem Korrektuirelement, das sorgfäliig optimal justiert war (Abstand vom Magnetenwhere the change in deviation is of the order of 160 seconds per day with a change in voltage of 0.3 volts. The curve 86 was recorded with a correction element that carefully was optimally adjusted (distance from magnet

0 2 mm), und man erkennt sofort, daß diese Kurve dem idealen Verlauf sehr stark angenähert0 2 mm), and you can see immediately that this curve approximates the ideal course very closely

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 überlappt die Polfläche des Magneten 14 die beiden Seiten desIn the embodiment according to FIG. 1, overlaps the pole face of the magnet 14 the two sides of the

jo Schlitzes 21 in der mittleren Ruhestellung. Wenn der Magnet während seiner Schwingungsperiode sich durch die mittlere Ruhestellung bewegt, wird er von dem einen Schenkel des Korrekturelementes 19 angezogen, und wenn die Achse des Magneten derjo slot 21 in the middle rest position. If the If the magnet moves through the middle rest position during its oscillation period, it is attracted to one leg of the correction element 19, and when the axis of the magnet of the

Mittellinie dieses Schenkels gegenübersteht, fällt der seitlich gerichtete Zug auf Null ab und baut sich in der entgegengesetzten Richtung auf, wenn der Magnet sich über den Schenkel hinaus bewegt. Die maximale Zugkraft hängt ab von der Form der zu-Facing the center line of this leg, the sideways pull drops to zero and builds up in in the opposite direction when the magnet moves past the leg. the maximum tensile force depends on the shape of the

sammenwirkenden magnetischen Teile. Für eine gegebene Größe und Kraft des Magneten hängen die maximale seitlich gerichtete Zugkraft und die Änderun« der Zugkraft bei der Bewegung des Magneten während seiner Schwingungsperiode von den Formen der zusammenwirkenden magnetischen Teile ab Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 10 bis 14 ergibt sich anfänglich ein wesentlich kleinerer zeitlich gerichteter Zug, da die Überlappungsfläche zwischen der Magnetpolfläche und dem Korrekturelement 63,interacting magnetic parts. For a given size and strength of the magnet, the maximum laterally directed tensile force and the change in tensile force when the magnet is moved during its period of oscillation from the shapes of the interacting magnetic parts the embodiments according to FIGS. 10 to 14 initially result in a significantly shorter time directed pull, since the overlap area between the magnetic pole area and the correction element 63,

so 78 bzw. 81 sich bei der Bewegung des Magneten verhältnismäßig langsam ändert und die Geschwindigkeit der Änderung der magnetischen Kopplung die seitlich gerichtete Zugkraft bestimmt. Wenn sich andererseits der Magnet über die Stellung der maximalen Überlappung hinaus bewegt, die beispielsweise in Fig. 12b dargestellt ist, ist die Geschwindigkeit der Änderung wesentlich größer, so daß die bremsende Zugkraft auf den Magneten schneller zunimmt. Infolgedessen ergeben die Ausführungsformen gemäßso 78 and 81 are proportionate to the movement of the magnet slowly changes and the rate of change of the magnetic coupling the laterally directed tensile force determined. If, on the other hand, the magnet is above the position of the maximum Overlap moved, for example shown in Fig. 12b, is the speed the change is much larger, so that the braking tensile force on the magnet increases faster. As a result, the embodiments according to FIG

F i g. 1 einerseits und gemäß F i g. 10 bis 14 andererseits sehr verschiedene Kennlinien· der isochronen Kompensation. Auch zwischen den Ausfühmngsformen gemäß F i g. 11, 13 und 14 sind Unterschiede, wenn auch von geringerer Größenordnung, vorhanden. Die Erfindung macht es möglich, eine wesentlich schärfere Kennlinie der isochronen Kompensation zu erhalten als jede der beiden bisher beschriebenen Ausführungsformen. Ausführungsformen mitF i g. 1 on the one hand and in accordance with F i g. 10 to 14, on the other hand, very different characteristics of the isochronous compensation. Also between the embodiments according to FIG. 11, 13 and 14 there are differences, albeit of a lesser magnitude. The invention makes it possible to obtain a significantly sharper characteristic of the isochronous compensation than either of the two previously described embodiments. Embodiments with

(Q(Q

derartigen schärferen Kennlinien sind in Fig. 16 bis 18 dargestellt und werden im folgenden beschrieben.such sharper characteristics are shown in FIGS 18 and are described below.

Das in Fig. 16 dargestellte Schwingungssystem entspricht im wesentlichen dem in F i g. 1 gezeigten System mit dem oszillierenden Element 11, dem Stützelement 12, den beiden Magneten 13 und 14 mit ihren Polendflächen 15 und 16 uad dem von der Spindel 18 getragenen Rotor 17. The oscillation system shown in FIG. 16 corresponds essentially to that in FIG. 1 with the oscillating element 11, the support element 12, the two magnets 13 and 14 with their pole end faces 15 and 16 and the rotor 17 carried by the spindle 18.

Ein magnetisches Element 90 für die isochrone Kompensation ist neben dem freien Ende ?,0 des Magneten 14 angeordnet. Der Magnet 14 !besteht vorteilhafterweise aus einem magnetischen Stahl, wie z. B. einem solchen, bei dem es sich um einen stark kobaltlegierten Magnetstahl mit einem Vanadiumanteil handelt. Diese Stahlsorte kann auch geschmiedet und/oder im Gesenk geformt werden, und von dieser Eigenschaft wird Gebrauch gemacht, um das Ende 87 des Magneten 14 so zu stauchen, daß die Polendflächen 88, die teilweise in vollen Linien und teilweise gestrichelt angedeutet ist, eine im wesentlichen rechteckige langgestreckte und schmale Fläche bietet. Bei einer praktischen Ausführungsform kann der Magnet 14 einen Durchmesser von 1 mm haben. Die rechteckige Polfläche 16 wird gebildet durch Abschneiden von Teilen am Ende des Magneten in einem spitzen Winkel zur Herstellung dieser Polfläche, während das Ende 87 durch Schmieden oder Pressen auf eine Breite von 0,4 mm gebracht v/ird, so daß dieses Ende gespreizt wird und eine Polfläche 88 rfit einer Höhe vun etwa 2 mm bildet. Die Polfläche 88 liegt senkrecht zur Achse des Magneten 14.A magnetic element 90 for the isochronous compensation is arranged next to the free end ?, 0 of the magnet 14. The magnet 14! Is advantageously made of a magnetic steel, such as. B. one in which it is a strong cobalt alloy magnetic steel with a vanadium content. This type of steel can also be forged and / or die-formed, and use is made of this property in order to upset the end 87 of the magnet 14 so that the pole end faces 88, which are indicated partly in full lines and partly in dashed lines, are in the essential rectangular elongated and narrow surface offers. In a practical embodiment, the magnet 14 can have a diameter of 1 mm. The rectangular pole face 16 is formed by cutting off parts of the end of the magnet at an acute angle to produce this pole face, while the end 87 is forged or pressed to a width of 0.4 mm so that this end is spread apart and a pole face 88 rfit with a height of about 2 mm. The pole face 88 is perpendicular to the axis of the magnet 14.

Das Element 93 zur isochronen Kompensation besteht vorteilhafterweise aus einem Streifen von Eisen-Nickel-Legierung mit hoher Permeabilität. Für einen Oszillator mit einem Magneten 14 mit den oben genannten Abmessungen kann der Streifen vorteilhafterweise eine Breite von 2 mm und eine Dicke von 0,4 mm haben. Der Streifen wird U-förmig gebogen, so daß er Arme 89 und 90 bildet, deren Endflächen 91 und 92 rechtwinklig zur Längsachse der Arme bearbeitet werden, so daß die beiden Endflächen 91 und 92 parallel zur Polfläche :87 des Magneten verlaufen. Das Element 93 wird symmetrisch bezüglich der Achse des Magneten 14 angeordnet, so daß in der Ruhestellung die Polfläche 87 der Mitte der Lücke 94 zwischen den Armen 89 und 90 gegenübersteht. Die Lücke 94 wird entsprechend der gewünschten Schwingungsamplitude der schwingenden Teile bemessen, die von der Stimmgabelzinke 11 getragen werden und in der durch den Doppelpfeil 95 angegebenen Richtung schwingen. Bei einem Oszillator mit den oben genannten Abmessungen kann die Lücke 94 etwa 0,4 bis 0,8 mm betragen. Der Spalt zwischen der Polfläche 88 und der die Endflächen 91 und 92 enthaltenden Ebene, gemessen in Richtung der Achse des Magneten 14, kann in der Größenordnung von 0,25 mm liegen. Das Element 93 wird jedoch parallel zur Achse des Magneten 14 verschiebbar angeordnet, so daß der genannte Spalt justiert werden kann, um das Ausmaß der isochronen Kompensation zu verändern und damit die optimalen Betriebsbedingungen auszuwählen. The element 93 for isochronous compensation consists advantageously of a strip of iron-nickel alloy with high permeability. For an oscillator with a magnet 14 with the dimensions mentioned above, the strip can advantageously have a width of 2 mm and a thickness of 0.4 mm. The strip is bent into a U-shape so that it forms arms 89 and 90, the end faces 91 and 92 of which are machined at right angles to the longitudinal axis of the arms, so that the two end faces 91 and 92 run parallel to the pole face: 87 of the magnet. The element 93 is arranged symmetrically with respect to the axis of the magnet 14, so that in the rest position the pole face 87 faces the center of the gap 94 between the arms 89 and 90. The gap 94 is dimensioned according to the desired oscillation amplitude of the oscillating parts, which are carried by the tuning fork prong 11 and oscillate in the direction indicated by the double arrow 95. In the case of an oscillator with the dimensions mentioned above, the gap 94 can be approximately 0.4 to 0.8 mm. The gap between the pole face 88 and the plane containing the end faces 91 and 92, measured in the direction of the axis of the magnet 14, can be on the order of 0.25 mm. The element 93 is, however, arranged displaceably parallel to the axis of the magnet 14, so that said gap can be adjusted in order to change the extent of the isochronous compensation and thus to select the optimal operating conditions.

Wenn in Betrieb die Schwingung sinmal begonnen hat, und die Polfläche 88 in der einen oder anderen Richtung den Schwingungsmtttelpunkt durchlaufen hat, wird sie durch den Arm 89 oder 90, auf den sie sich jeweils zubewegt, angezogen; diese Anziehung ist der natürlichen Rückstellkraft der Gabelzinke 11 entgegengerichtet. Die momentane Rückstellkraft, die von der Zinke 11 ausgeübt wird, nimmt mit zunehmender Entfernung der Polfläche 88 vom Schwingungsmittelpunkt zu, während die von der Polfläche 88 ausgeübte Anziehungskraft mit zunehmender Annäherung an die Polfläche 91 oder 92 zunimmt. Sobald jedoch die Polfläche 88 die Fläche 91 oder 92 When the oscillation has started once in operation, and the pole face 88 has passed through the center of oscillation in one direction or the other, it is attracted by the arm 89 or 90 towards which it is moving in each case; this attraction is directed against the natural restoring force of the fork prong 11. The instantaneous restoring force that is exerted by the prong 11 increases with increasing distance of the pole face 88 from the center of oscillation, while the attractive force exerted by the pole face 88 increases with increasing approach to the pole face 91 or 92. However, as soon as the pole face 88, the face 91 or 92

ίο zu überlappen beginnt, nimmt die seitlich gerichtete magnetische Anziehungskraft schnell ab, während die von der Gabelzinke 11 erzeugte Rückstellkraft weiterhin zunimmt. Wenn ein Punkt erreicht ist, bei dem der Pol 87 der Fläche 91 oder 92 genau gegenübersteht, ist die seitlich gerichtete magnetische Anziehungskraft auf Null gefallen, und sta.t dessen wirkt auf den Magneten 14 ein axial gerichteter Zug, der auf die Wirkungsweise des Oszillators keinen Einfluß hat. Eine weitere Bewegung des Schwingungssystems in der gleichen Richtung erzeugt nun einen entgegengerichteten Effekt. Eine seitlich gerichtete magnetische Zugkraft wird ausgeübt, die die Polfiäche 88 zurück in die Stellung zieht, in der sie sich gegenüber der Fläche 91 oder 92 befindet, während die von der Zinke 11 ausgeübte Rückstellkraft weiterhin zunimmt. Infolgedessen wird die seitlich gerichtete Magnetkraft nunmehr der Rückstellkraft hinzuaddiert. Diese Bedingungen treffen zu, gleichgültig, ob sich die schwingenden Teile in der einen oder anderen Richtung bewegen. Wegen der langen, schmalen Polflächen und der Lücke zwischen den Polflächen 91 und 92 ergibt sich bei dieser Anordnung eine sehr große maximale Zugkraft und eine sehr steile Änderung der Zugkraft. Das Ausmaß der Kompensation kann leicht verändert werden durch Bewegen des Elementes 93 in Axialrichtung des Magneten 14, da eine Überkompensation genauso unerwünscht ist, wie eine Unterkompensation.ίο begins to overlap, take the side-facing magnetic attraction force quickly, while the restoring force generated by the fork prong 11 continues increases. When a point is reached at which the pole 87 is exactly opposite the surface 91 or 92, the laterally directed magnetic force of attraction has fallen to zero, and it is still effective on the magnet 14 an axially directed train which has no effect on the operation of the oscillator Has. Another movement of the oscillation system in the same direction now creates an opposite one Effect. A laterally directed magnetic tensile force is exerted, which forces the pole face 88 pulls back to the position in which it is located opposite the surface 91 or 92, while that of the Tine 11 exerted restoring force continues to increase. As a result, it becomes the side-facing Magnetic force is now added to the restoring force. These conditions apply regardless of whether the vibrating parts move in one direction or the other. Because of the long, narrow pole faces and the gap between the pole faces 91 and 92 results in this arrangement a very large maximum pull and a very steep change in pull. The extent of the Compensation can easily be changed by moving the element 93 in the axial direction of the Magnet 14, since overcompensation is just as undesirable as undercompensation.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 16 liegen die Arme 89 und 90 parallel zur Achse des Magneten 14. Der gleiche Effekt kann jedoch auch erreicht werden durch Drehen des Elementes 93 um einen rechten Winkel und durch Anordnen des Elementes unterhalb oder oberhalb des Endes des Magneten 14, wobei das Ende 87 verlängert wird. Dies ist in den Fig. 17 und 18 dargestellt, dip lediglich die veränderte Form des mit 14 a bezeichneten Magneten und das Kos-rekturelement 96 zeigen, das ebenfalls, wie dargestellt. U-förmig gebogen ist. Der flache TeilIn the embodiment according to FIG. 16, the arms 89 and 90 are parallel to the axis of the magnet 14. However, the same effect can also be achieved by rotating the element 93 by one right angle and by placing the element below or above the end of the magnet 14, with the end 87 being elongated. This is shown in FIGS. 17 and 18, only the modified one The shape of the magnet designated 14 a and the corrective element 96 show, which is also, as shown. Is bent in a U-shape. The flat part

am Ende des Magneten 14 a ist länger, wie bei 97 angedeutet, und die Lücke 98 zwischen den beiden Armen 99 und 100 des Magneten 96 kann dieselbe Breite haben wie die Lücke 94. Die Justierung erfolgt durch Bewegen des Elementes 96 nach oben oderat the end of the magnet 14 a is longer, as indicated at 97, and the gap 98 between the two Arms 99 and 100 of the magnet 96 can have the same width as the gap 94. The adjustment is made by moving the element 96 upwards or

unten, um den Spalt 101 zwischen dem Element und dem Ende 97 des Magneten zu verändern.down to change the gap 101 between the element and the end 97 of the magnet.

Der freie Pol des Magneten 13 kann für die Frequenzregulierung verwendet werden, beispielsweise mit der an Hand von F i g. 3 erläuterten Einrichtung. The free pole of the magnet 13 can be used for frequency regulation, for example with the one shown in FIG. 3 explained device.

Die Kenndaten der verschiedenen Typen von elektromechanischen Oszillatoren können in weitem Umfang variieren auf Grund von Unterschieden in der Rückstellkraft des oszillierenden Elementes, aufThe characteristics of the various types of electromechanical oscillators can vary widely vary due to differences in the restoring force of the oscillating element

^5 Grund verschiedener Typen und Gewichte der Magneten, verschiedener Gewichte der verschiedenen Typen von Transduktoren und anderer Faktoren. Aus der vorstehenden Beschreibung erkennt man,^ 5 reason for different types and weights of magnets, different weights of different types of transducers and other factors. From the above description it can be seen that

509 613/320509 613/320

daß es durch die Erfindung möglich ist, Mittel zurthat it is possible through the invention to provide means for

ispchronen Kompensation zu schaffen, deren Be-to create ispchronic compensation, the

^eigenschaften^ denen des betreffenden Oszillator- isochrone Komp^ properties ^ those of the oscillator in question - isochronous comp

tvps sehr eng angepaßt ist. Es ist auch möglich, rung, falls gewünscht, auchtvps is very closely matched. It is also possible, if desired, too

Mittel für die Frequenzregulierung vorzusehen, die 5 sein.Means for frequency regulation to be provided, the 5.

ebenfalls an die Oszillatortyps eng |f P isochrone Kompensa ion htalso to the oscillator type eng | f P isochronous compensation

itig vorgesehenitig provided

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: J. Elektromechanischen Oszillator mit einem auf elektrischem Wege zu mechanischen Schwingungen anregbaren oszillierenden Element, das ein Magnetsystem mit zwei einander gegenüberliegenden und zwischen sich einen Luftspalt bildenden Magnetpolen entgegengesetzter Polarität trägt, und mit einem Rotor mit einer gewellten magnetischen Spur, der so angeordnet ist, daß diese in dem Luftspalt zwischen den beiden Magnetpolen zu liegen kommt, und der durch die Schwingungen des oszillierenden Elementes infolge Zusammenwirkens des Magnetsystems mit der gewellten magnetischen Spur in Drehung versetzt wird, sowie mit mindestens einem magnetisch mit dem oszillierenden Element zusammenwirkenden u"d dessen Schwingungsamplitude beeinflusseridtiT Korrekturelement zur isochronen Kompensation oder zur Frequenzregulierung, das neben dem Magnetsystem angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pole (15, 16) auf zwei Eir.zeimagneten (13, 14) liegen, die jeweils freie, entfernt von dem Lufttpalt liegende Pole (20 bzw. 87, 25) haben, und daß das oder jedes Korrekturelement (19 bzw. 90, 36) einem dieser freien Pole gegenüber angeordnet ist und mit diesem zusammenwirkt.J. Electromechanical oscillator with an electrical path to mechanical vibrations excitable oscillating element, which is a magnet system with two opposing and magnetic poles of opposite polarity forming an air gap between them carries, and having a rotor with a corrugated magnetic track, which is arranged so that this comes to lie in the air gap between the two magnetic poles, and through the Vibrations of the oscillating element as a result of the interaction of the magnet system the corrugated magnetic track is set in rotation, as well as with at least one magnetic cooperating with the oscillating element u "d its oscillation amplitude influenceridtiT corrective element for isochronous Compensation or for frequency regulation, which is arranged next to the magnet system, characterized in that the two Poles (15, 16) lie on two Eir.zeimagneten (13, 14), each free, away from the air gap have horizontal poles (20 or 87, 25), and that the or each correction element (19 or 90, 36) is arranged opposite one of these free poles and interacts with it. 2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrek*"irelement (19, 93, 96) zur isochronen Kompensation in an sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß die maximale magnetische Koppelung zwischen ihm und dem freien Pol des zugehörigen Magneten (14) an zwei beiderseits der Ruhelage im Schwingungstveg des Magneten liegenden Punkten auftritt.2. Oscillator according to claim 1, characterized in that the Korrek * "irelement (19, 93, 96) is designed for isochronous compensation in a manner known per se so that the maximum magnetic coupling between it and the free pole of the associated magnet (14) occurs at two points on both sides of the rest position in the oscillation path of the magnet. 3. Oszillator nach Anspruch 2 in an sich bekannter Weise, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement zur isochronen Kompensation die Form einer flachen, länglichen Platte (19) aufweist, die zur Bildung von zwei Schenkeln getchlitzt und gegenüber dem zugeordneten freien Pol (20) so angeordnet ist, daß sie in einer Ebene parallel zum Schwingungsweg des oszillierenden Elementes liegt und die Schenkel der Platte im wesentlichen senkrecht zum Schwingungsweg und tymmelrisch zur Ruhelage des freien Pols liegen (Fig. 1).3. Oscillator according to claim 2 in a known manner, characterized in that the Correction element for isochronous compensation in the form of a flat, elongated plate (19) has slotted to form two legs and opposite the associated free Pole (20) is arranged so that it is in a plane parallel to the path of oscillation of the oscillating Element lies and the legs of the plate are substantially perpendicular to the vibration path and are symmetrical to the rest position of the free pole (Fig. 1). 4. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Platte (19) von dem zugeordneten freien Pol (20) weg und zu diesem hin und/oder in Richtung der Schenkel einstellbar ist4. Oscillator according to claim 3, characterized in that the position of the plate (19) of away from the assigned free pole (20) and towards this and / or in the direction of the legs is adjustable 5 Oszillator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement zur isochronen Kompensation eine längliche Platte (63, 78) i.st. die in einer Ebene parallel zum Schwingungsweg (69) liegt und in ihrer Längsabmessung im wesentlichen parallel zum Schwingungsweg orientiert ist, und daß die Platte (63, 78) einen schmalen Mittelabschnitt und zwei breitere Abschnitte aufweist, die auf beiden Seiten des Mittelabsi-hnitUs unter Abstand angeordnet sind (Fig Il bzw. 13).5 oscillator according to claim 2, characterized in that that the correction element for isochronous compensation is an elongated plate (63, 78) i.st. which lies in a plane parallel to the oscillation path (69) and in its longitudinal dimension is oriented substantially parallel to the vibration path, and that the plate (63, 78) a has narrow central section and two wider sections that run on either side of the Mittelabsi-hnitUs are arranged at a distance (Fig. II and 13, respectively). 6. Oszillnlor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Pol (87) eines der Magneten (14) eine lange schmale, im wesentlichen rechteckige Polfläche hat, daß die PoI-6. oscillator according to claim 2, characterized in that the free pole (87) is one of the Magnet (14) has a long, narrow, essentially rectangular pole face that the PoI- fläche (88) in einer Ebene parallel zum Schwinliiungsweg und senkrecht zu der Achse des Magneten sowie mit ihrer Jüngeren Abmessung im wesentlichen senkrecht zum Schwingungsweg (27) liegt, und daß das Korrekturelement (93) zur isochronen Kompensation zwei der Polfläche ähnliche rechteckige Flächen (91, 92) hat, die beidseitig von der initiieren Ruhelage des Magneten unter Abstand angeordnet sind (Fig. 16).surface (88) in a plane parallel to the Schwinliiungsweg and perpendicular to the axis of the magnet and with its younger dimension essentially perpendicular to the oscillation path (27) and that the correction element (93) for isochronous compensation is two similar to the pole face rectangular surfaces (91, 92) that initiate on both sides of the rest position of the magnet are arranged at a distance (Fig. 16). 7. Oszillator nach Anspruch 2 in an sich bekannter Weise, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Pol eines der Magneten (14 ä) eine längliche, schmale im wesentlichen rechteckige Polfläche (97) bildet, die in einer Ebene parallel zu der Achse des Magneten und senkrecht zu dem Schwingungsweg liegt, daß die Polfläche mit ihrer längeren Abmessung parallel zu J-r Achse des Magneten liegt, und daß das Korrekturelement (96) zwei der Polfläche ähnliche reckteckige Flächen hat, die auf beiden Seiten der mittleren Ruhelage der Polfläche unter Abstand angeordnet sind (Fig. 17 und 18).7. Oscillator according to claim 2 in a known manner, characterized in that the free pole of one of the magnets (14 ä) forms an elongated, narrow substantially rectangular pole face (97) which is in a plane parallel to the axis of the magnet and perpendicular to the oscillation path, that the pole face with its longer dimension is parallel to the axis of the magnet, and that the correction element (96) has two rectangular faces similar to the pole face, which are spaced apart on both sides of the central rest position of the pole face ( Figures 17 and 18). 8. Oszillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein magnetisches Element (36) für die Frequenzregulierung neben dem freien Pol (25) wenigstens eines der Magneten (13), das für die Änderung der Rückstellkraft des oszillierenden Elementes während dessen gesamten Schwingungszyklus vorgesehen und in einer Richtung parallel zu der Achse des ihm zugeordneten Magneten einstellbar ist (Fig. 3 und 10).8. Oscillator according to one of the preceding claims, characterized by a magnetic Element (36) for frequency regulation in addition to the free pole (25) at least one of the Magnet (13) for changing the restoring force of the oscillating element during its entire cycle of oscillation provided and in a direction parallel to the axis of the it is adjustable magnet associated with it (Fig. 3 and 10). 9. Oszillator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Element (36) für die Frequenzregulierung eine Schraube mit einem kegelstumpfförmigen Ende (38) ist, das dem Magneten (13) zugewenciet ist (Fig. 3).9. oscillator according to claim 8, characterized in that the magnetic element (36) for frequency regulation is a screw with a frustoconical end (38) which the magnet (13) is zugewenciet (Fig. 3). 10. Oszillator nach Anspnjch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement (19) dem einen Magneten (14) und das magnetische Element (36) für die Frequenzregulierung dem anderen Magneten (13) zugeordnet ist (F i g. 3).10. Oscillator according to Anspnjch 9, characterized in that that the correction element (19) the one magnet (14) and the magnetic element (36) is assigned to the other magnet (13) for frequency regulation (FIG. 3).