Uhr

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Uhr, insbesondere eine Armbanduhr, mit einer Taktgeberanordnung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Uhr.

Aus dem Stand der Technik sind Quarzuhren bekannt, in denen ein Schwingquarz als Taktgeber benutzt wird.

Bei Schwingquarzen handelt es sich üblicher Weise um Schwingquarze in der Form einer Stimmgabel mit jeweils zwei Gabelzinken. Die Gabelzinken eines solchen Quarz- Gabelschwingers weisen jeweils eine Dicke von wenigen Zehntelmillimetern auf. In seltenen Fällen werden keine Quarz-Gabelschwinger verwendet, sondern Quarzplättchen mit einer Dicke von ebenfalls wenigen Zehntelmillimetern oder sogar von unter einem Zehntelmillimeter.

Bei den Quarz-Gabelschwingern ist das stimmgabelförmige Quarzteil in der Regel in einer Vakuumglocke aus Glas eingebettet, in hochwertigeren Fällen in eine Vakuumhülse aus Metall. Der Grund für das Vakuum, welches um den Schwingquarz aufgebaut wird, ist vor allem, dass eine umgebende Luft oder ein Gas den Schwingvorgang des Quarzes stören, bzw. bremsen würde. Je höher der Luft- oder Gasdruck um den Schwingquarz ist, umso höher ist die Dämpfung durch die Luft und umso langsamer die Schwingung. Ohne das Vakuum würde dies auch einen Mangel an Präzision bedeuten, wenn man z.B. mit einer Quarzuhr in die Berge fährt und sich durch einen veränderten Luftdruck die Frequenz des Quarzschwingers und somit die Schnelligkeit der Uhr ändert.

Ein weiterer wichtiger Aspekt für die bekannten Schwingquarze ist die sogenannte „Alterung“. Die Quarzschwinger sind in der Regel aus synthetischem, „linksdrehendem“ Quarz gefertigt, der ein reines Silizium-Oxid ist. Eine Durchwanderung des Quarzes mit Fremdatomen führt zu einer Veränderung des Schwingverhaltens und damit zu einer Veränderung der Referenzfrequenz, was wiederum zu einer Abnahme der Präzision der Uhr führt. Vor allem sind ausdampfende Substanzen des Klebers, mit denen die Elektroden auf die Quarzschwinger oft aufgeklebt sind, verantwortlich für eine langfristige Alterung der Schwingquarze.

Es wird im Folgenden eine Uhr, insbesondere eine Armbanduhr, beschrieben, die eine Taktgeberanordnung und vorzugsweise ein Uhrgehäuse umfasst, in dem die Taktgeberanordnung angeordnet ist. Die Taktgeberanordnung umfasst einen Taktgeber, der einen piezoelektrischen Schwingkristall und Elektroden umfasst und sich vorzugsweise nicht in einem Vakuum befindet und/oder dem Umgebungsdruck ausgesetzt ist.

Vorzugsweise weist der piezoelektrische Schwingkristall eine Länge, eine Breite und eine Höhe jeweils von mindestens 1 mm, bevorzugt von mindestens 1 ,5 mm, ferner bevorzugt von mindestens 3 mm, besonders bevorzugt von mindestens 5 mm, auf. Somit hat der piezoelektrische Schwingkristall eine solide Masse, die diesem ermöglicht, stabil zu schwingen. Insbesondere wird die Stabilität der Schwingung des piezoelektrischen Schwingkristalls sichergestellt, ohne dass dieser unter Vakuum stehen muss. Daher kann auf eine Vakuumhülse oder Vakuumglocke für die Aufnahme des piezoelektrischen Schwingkristalls verzichtet werden. Außerdem weist die vorgeschlagene Dimensionierung des Schwingkristalls den Vorteil auf, dass der Schwingkristall keiner oder nur einer zu vernachlässigenden Alterung unterliegt. Somit erfüllt der piezoelektrische Schwingkristall die technischen Anforderungen eines präzise funktionierenden Frequenzschwingers und kann somit als Taktgeber der Taktgeberanordnung einer Uhr dienen. Weiterhin kann der piezoelektrische Schwingkristall aufgrund seiner gut sichtbaren Form und Masse sowie des Entfalls einer Vakuumhülse oder Vakuumglocke als dekoratives Element der Uhr verwendet werden. Für den Taktgeber der Taktgeberanordnung können aus diesen Gründen unterschiedliche piezoelektrische Schwingkristallen verwendet werden. Somit kann die Uhr individualisiert werden, was der Uhr ein hochwertiges Flair verleiht. Außerdem kann der piezoelektrische Schwingkristall mit Hinblick auf seine Materialeigenschaften sowie piezoelektrischen oder optischen Eigenschaften für die jeweilige Anwendung ausgewählt werden. Insbesondere kann ein natürlicher oder synthetischer Quarzkristall, eine Quarzvariante, wie z.B. ein natürlicher Amethyst-Kristall oder Zitrin-Kristall, ein natürlicher Turmalin-Schwingkristall oder ein natürlicher Schweizer Bergkristall für den Taktgeber der Taktgeberanordnung der Uhr benutzt werden.

Die Länge, die Breite und die Höhe des piezoelektrischen Schwingkristalls erstrecken sich in Richtung einer ersten Achse, einer zweiten Achse und einer dritten Achse eines dreidimensionalen Koordinatensystems, wobei die erste Achse, die zweite Achse und die dritte Achse senkrecht zueinanderstehen. Das Koordinatensystem ist vorzugsweise an einer Ecke des piezoelektrischen Schwingkristalls angeordnet. Die Länge, Breite und Höhe beziehen sich im Rahmen der Erfindung auf den tatsächlichen schwingenden Teil des piezoelektrischen Schwingkristalls. Das heißt, dass die Länge, Breite und Höhe des piezoelektrischen Schwingkristalls den Maßen des piezoelektrischen Schwingkristalls entsprechen, die relevant für dessen Schwingung sind. Beispielsweise sind im Falle eines piezoelektrischen Schwingkristalls in der Form einer Stimmgabel die Gabelzinken der tatsächlich schwingende Teil des Schwingkristalls. Das heißt insbesondere, dass die Länge, Breite und Höhe eines solchen piezoelektrischen Schwingkristalls der Länge, Breite und Höhe jeder der Gabelzinken entsprechen.

Als Länge, Breite oder Höhe eines piezoelektrischen Schwingkristalls werden im Rahmen der Erfindung insbesondere das jeweilige Maß einer einzigen Kante des Schwingkristalls und nicht die Summe der Maße von zwei Kanten des Schwingkristalls, die sich in derselben Richtung erstrecken, verstanden, wenn der Schwingkristall derart geformt ist, dass zwischen den Kanten ein Freiraum gebildet ist. Insbesondere ist im Rahmen der Erfindung als Länge, Breite oder Höhe eines Schwingkristalls das entsprechende tatsächliche Maß einer Kante des Schwingkristalls und nicht das „scheinbare Maß“ des Schwingkristalls als ganzer Körper zu verstehen, wenn der Schwingkristall derart geformt ist, dass es einen Freiraum zwischen zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Schwingkristalls gibt. Zum Beispiel entspricht im Falle eines piezoelektrischen Schwingkristalls in der Form einer Stimmgabel eine Breite des piezoelektrischen Schwingkristalls weder der Summe aus den Breiten der beiden Gabelzinken noch der scheinbaren Breite des Schwingkristalls, gemessen von einer Ecke der einen Gabelzinke bis zur entsprechenden Ecke der anderen Gabelzinke, wenn die Breite des Freiraums zwischen den beiden Gabelzinken bei der Messung mitberücksichtigt wird.

An den Elektroden kann eine elektrische Spannung angelegt werden so dass der piezoelektrische Schwingkristall zum Schwingen gebracht wird. Dazu sind die Elektroden in vorteilhafter Weise an Flächen des piezoelektrischen Schwingkristalls angeordnet. Nach einer Variante kann es von Vorteil sein, wenn die Elektroden an den Flächen des piezoelektrischen Schwingkristalls angebracht sind, insbesondere auf den Flächen des piezoelektrischen Schwingkristalls stoffschlüssig aufgebracht, vorzugsweise verklebt, sind. „Angebracht“ bedeutet im Rahmen der Erfindung insbesondere, dass die Elektroden mit den Flächen des piezoelektrischen Schwingkristalls verbunden sind.

Nach einer alternativen vorteilhaften Variante kann der Taktgeber eine Elektrodenhalterung umfassen, an der die Elektroden angebracht sind. Die Elektrodenhalterung zusammen mit den daran angebrachten Elektroden bilden eine Elektrodenanordnung. Dabei ist die Elektrodenanordnung als separates Bauelement vom piezoelektrischen Schwingkristall zu verstehen. Die Elektroden sind an Flächen der Elektrodenhalterung ausgebildet. Insbesondere können die Elektroden separate stromleitende Elemente sein, die mit Flächen der Elektrodenhalterung verbunden sind. Alternativ können stromleitende Schichten auf Flächen der Elektrodenhalterung aufgebracht sein.

Die Elektrodenhalterung ist in vorteilhafter weise derart ausgebildet, dass bei einer maximalen Schwingungsamplitude des piezoelektrischen Schwingkristalls, d.h. bei einer maximalen mechanischen Verformung des Schwingkristalls, die Flächen der Elektrodenhalterung, an denen die Elektroden ausgebildet sind, in Kontakt mit dem piezoelektrischen Schwingkristall bzw. den Flächen des Schwingkristalls, an denen die elektrische Spannung angelegt werden muss, stehen oder in einem Abstand vom Schwingkristall bzw. von den besagten Flächen des Schwingkristalls angeordnet sind. Im letzteren Fall ist die Elektrodenhalterung vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass der Abstand klein genug ist, dass beim Anlegen einer Spannung an den Elektroden eine piezoelektrische Schwingung des Schwingkristalls angeregt bzw. aufrechterhalten werden kann. Die Elektrodenhalterung ist insbesondere derart ausgebildet, dass diese eine Verformung des piezoelektrischen Schwingkristalls aufgrund der Volumenerhaltung des Schwingkristalls in mindestens einer zur elektrischen Achse senkrechten Achse ermöglicht, oder auch in Richtung parallel zur elektrischen Achse. Die elektrische Achse wird insbesondere durch die Flächen des piezoelektrischen Schwingkristalls definiert, an denen eine Spannung zum Anregen einer piezoelektrischen Schwingung des Schwingkristalls angelegt wird. Die Elektroden sind in vorteilhafter weise derart dimensioniert, dass sich die Flächen des piezoelektrischen Schwingkristalls, an denen eine elektrische Spannung angelegt werden muss, und die Elektroden in Richtung einer Achse, in der sich der piezoelektrische Schwingkristall aufgrund der piezoelektrischen Schwingung ausdehnt, insbesondere vollständig, überlappen. Die Bereiche der Elektrodenhalterung, die die Flächen mit den daran angeordneten Elektroden umfassen, können in vorteilhafter Weise federnd ausgebildet sein. Das Vorsehen einer separaten Elektrodenanordnung, die die Elektroden umfasst, weist den Vorteil vor, dass eine piezoelektrisch angeregte Schwingung des Schwingkristalls durch die Elektroden nicht gedämpft wird, da diese nicht am Schwingkristall angebracht sind.

Die Elektrodenhalterung kann vorzugsweise auch als Halterung zum Halten des piezoelektrischen Schwingkristalls dienen. Dazu weist die Elektrodenhalterung vorzugsweise einen Aufnahmebereich/Haltebereich zum Aufnehmen/Halten des piezoelektrischen Schwingkristalls auf.

Unter Berücksichtigung dessen sei zusammenfassend angemerkt, dass im Rahmen der Erfindung die Formulierung „angeordnet an Flächen des piezoelektrischen Schwingkristalls“ im Zusammenhang mit den Elektroden insbesondere sowohl eine Verbindung der Elektroden mit Flächen des piezoelektrischen Schwingkristalls (integrierte Ausbildung der Elektroden im piezoelektrischen Schwingkristall) als auch eine vom piezoelektrischen Schwingkristall separate Ausbildung der Elektroden umfasst.

Im Falle eines regulären Quaders, ist der piezoelektrische Schwingkristall eingerichtet, als ganzer Körper zu schwingen. Mit anderen Worten dient dann das ganze Volumen des piezoelektrischen Schwingkristalls als schwingender Körper. Verläuft die Schwingungsrichtung aber derart, dass die gegenüberliegende Facette an einer Stelle nicht parallel, sondern in einem Winkel verläuft, dann schwingt der Kristall an dieser bestimmten Stelle nicht mit.

Vorzugsweise kann der piezoelektrische Schwingkristall quaderförmig ausgebildet sein. Unter dem Begriff „quaderförmig“ werden im Rahmen der Erfindung vorteilhafterweise auch kleine Abweichungen von der Quaderform verstanden werden. In dieser Hinsicht wird im Rahmen der Erfindung ein Körper, der grundsätzlich die Form eines Quaders hat, aber abgerundete oder abgekantete Kanten aufweist, auch als Quader bezeichnet. Insbesondere ist im Rahmen der Erfindung ein quaderförmiger Körper mit abgerundeten oder abgekanteten Kanten als Quader zu bezeichnen, wenn eine Höhe des abgerundeten oder abgekanteten Bereichs maximal 20%, bevorzugt maximal 10%, der gesamten Höhe des Körpers entspricht.

Im Rahmen der Erfindung kann die Länge, Breite oder Höhe des piezoelektrischen Schwingkristalls auch als Dicke bezeichnet werden, wenn der piezoelektrische Schwingkristall eingerichtet ist, in einer Schwingungsrichtung zu schwingen, die der Richtung der Länge, Breite oder Höhe entspricht.

Vorzugsweise weist die Uhr einen durchsichtigen Bereich auf. Der piezoelektrische Schwingkristall ist dabei derart ausgebildet und in der Uhr derart angeordnet, dass der piezoelektrische Schwingkristall durch den durchsichtigen Bereich der Uhr sichtbar ist, so dass der piezoelektrische Schwingkristall als Schmuckstein der Uhr dient. Gemäß einer alternativen Formulierung ist vorzugsweise der piezoelektrische Schwingkristall als Schmuckstein ausgebildet und in der Uhr derart angeordnet, dass dieser durch den durchsichtigen Bereich der Uhr sichtbar ist. Somit kann der piezoelektrische Schwingkristall als Taktgeber der Uhr und gleichzeitig als Schmuckjuwel zu dekorativen Zwecken in der Uhr dienen.

Im Rahmen der Erfindung bedeutet der Begriff „Schmuckstein“ vorteilhafterweise einen Stein, insbesondere einen Halbedelstein oder Edelstein, der facettiert ist (d.h. nicht Rohstein). Der Schmuckstein kann in vorteilhafter Weise ein Oberteil und/oder ein Unterteil umfassen. Im Rahmen der Erfindung wird als Oberteil insbesondere der Bereich des Schmucksteins verstanden, welcher eine Tafelfacette und/oder Oberteilfacetten des Schmucksteins umfasst. Entsprechend wird im Rahmen der Erfindung als Unterteil insbesondere der Bereich des Schmucksteins verstanden, welcher Unterteilfacetten und/oder einen verjüngten Bereich des Steins umfasst. Das Oberteil ist in vorteilhafter Weise vom Unterteil durch einen Trennrand getrennt.

Der durchsichtige Bereich der Uhr kann vorzugsweise einen Bereich eines Zifferblattes der Uhr und/oder einen Bereich des Uhrgehäuses (z.B. den Gehäuseboden) und/oder ein Uhrglas der Uhr, welches insbesondere als Deckglas am Uhrgehäuse angeordnet ist, umfassen. Wenn beispielsweise der Gehäuseboden ein Sichtfenster enthält, oder das Zifferblatt weggelassen wird, oder das Zifferblatt teilweise durchsichtig ausgebildet ist, kann ein Betrachter der Uhr auf den Schwingkristall durch das Uhrglas und den durchsichtigen Bereich des Zifferblattes blicken, bzw. durch das Sichtfenster auf der Rückseite der Uhr. Der Durchsichtige Bereich kann als Ausnehmung im Zifferblattes ausgebildet sein, wobei der piezoelektrische Schwingkristall an der Stelle der Ausnehmung des Zifferblattes angeordnet ist, so dass das Zifferblatt den Schwingkristall nicht verdeckt. Der durchsichtige Bereich kann aber auch den gesamten Bereich des Zifferblattes umfassen, besonders wenn auf das Zifferblatt komplett verzichtet wird, wie dies üblicherweise bei den sogenannten Skelettuhren der Fall ist. Alternativ kann der durchsichtige Bereich als transparenter Bereich, bzw. Sichtfenster ausgebildet sein, insbesondere als Sichtfenster im Gehäuseboden. Im Falle eines zumindest teilweise durchsichtigen Uhrengehäuses kann der Betrachter der Uhr auf den Schwingkristall direkt durch den durchsichtigen Bereich des Uhrgehäuses blicken.

Vorteilhafterweise kann der piezoelektrische Schwingkristall ein Unterteil mit Unterteilfacetten aufweisen. Ein Unterteilwinkel ist dabei derart gewählt, dass eine doppelte Totalreflexion von Licht im Unterteil stattfindet. Dies sorgt dafür, dass Licht, welches von oben in den Schwingkristall eintritt, diesen auch nach oben wieder verlässt. Somit kann ein erhöhtes Funkeln des Schwingkristalls erzielt werden. Es ist zu verstehen, dass der piezoelektrische Schwingkristall bei dieser Ausgestaltung der Erfindung als Schmuckstein ausgebildet ist. Der Unterteilwinkel ist im Rahmen der Erfindung als der Winkel zu verstehen, den eine Unterteilfacette relativ zu einer Ebene, die parallel zu einer Tafelfacette des Schwingkristalls ist, aufweist. Dabei ist die Unterteilfacette geneigt zur Tafelfacette bzw. zu einer parallelen Ebene zur Tafelfacette des Schwingkristalls. Das heißt, dass eine Unterteilfacette, die senkrecht zur Tafelfacette bzw. zur genannten parallelen Ebene des Schwingkristalls parallelen Ebene steht, nicht relevant für das Bestimmen des Unterteilwinkels des Schwingkristalls ist. Mit anderen Worten kann ein Winkel, der 90 Grad beträgt, nicht als Unterteilwinkel des Schwingkristalls verstanden werden. Insbesondere ist ein Unterteilwinkel derjenige Winkel, den Unterteilfacetten des Schwingkristalls, die aufeinandertreffen (oder deren Ebenen sich schneiden), relativ zur Tafelfacette bzw. zur genannten parallelen Ebene aufweisen. Die zur Tafelfacette parallele Ebene kann auch als Tafelfacettenebene bezeichnet werden. Alternativ kann der piezoelektrische Schwingkristall vorteilhafterweise an seiner Unterseite eine Vielzahl von Facetten aufweisen, die eine Vielzahl von Vorsprüngen bilden. Die Vorsprünge sind derart angeordnet, dass die Vorsprünge ein geriffeltes Profil bilden. Die Facetten eines jeweiligen Vorsprungs stehen in einem Winkel zueinander, der derart gewählt ist, dass eine doppelte Totalreflexion von Licht im jeweiligen Vorsprung stattfindet. Dadurch kann Licht, welches von oben in den Schwingkristall eintritt und den Vorsprung erreicht, im Vorsprung totalreflektiert werden und den Schwingkristall wieder nach oben verlassen. Das heißt, dass der piezoelektrische Schwingkristall in der Uhr nicht nur als Taktgeber, sondern auch als Schmuckstein der Uhr dient. Gleichzeitig kann der Schwingkristall aufgrund der Vielzahl der Vorsprünge in seiner Höhe kompakter als ein Schwingkristall mit einem Unterteil ausgebildet sein. Dies ist von Vorteil, wenn die Uhr, in der der piezoelektrische Schwingkristall angeordnet ist, als Armbanduhr ausgebildet ist, die im Vergleich zu anderen Uhren einen kompakteren Aufbau erfordert. Somit können in der Armbanduhr auch Schwingkristalle aus Materialien benutzt werden, die einen hohen kritischen Winkel aufweisen, wie beispielsweise Turmalin. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Schwingkristall eine große Oberfläche bzw. eine große Tafelfacette zum Sammeln von Licht aufweisen soll. Anderenfalls müsste bei einem Schwingkristall, der ein Unterteil aufweist und aus einem Material mit einem hohen kritischen Winkel ausgebildet ist, das Unterteil des Schwingkristalls und somit auch der ganze Schwingkristall zwangsweise eine große Höhe aufweisen. Bei einer Verwendung eines Schwingkristalls aus einem Material mit einem hohen kritischen Winkel in einer Armbanduhr ist der kritische Winkel stets zu berücksichtigen, da sonst der Schwingkristall zu hoch wäre und den räumlichen Rahmen der Uhr sprengen würde. Wenn aber die Unterseite des piezoelektrischen Schwingkristalls in dem oben beschriebenen geriffelten Muster anfertigt ist, kann der kritische Winkel eingehalten werden, auch ohne die Dicke des Schwingkristalls auf das dafür eigentlich notwendige Maß zu bringen. Somit erhält man das gleiche Maß an zurückgeworfenem Licht wie bei einem Schwingkristall mit einem Unterteil und kann den Schwingkristall dennoch „flach“ halten.

Der kritische Winkel wird im Rahmen der Erfindung auch Grenzwinkel der Totalreflexion genannt und bezeichnet den kleinsten Einfallswinkel eines Lichtstrahls auf eine Grenzfläche (gemessen vom Lot auf die Grenzfläche), ab dem der Lichtstrahl an der Grenzfläche totalreflektiert wird.

Die Unterseite des piezoelektrischen Schwingkristalls, die im Rahmen der Erfindung auch als unterer Bereich bezeichnet werden kann, ist insbesondere als der Bereich des Schwingkristalls zu verstehen, der im montierten Zustand des Schwingkristalls in der Uhr dem Uhrgehäuse zugewandt und einem Uhrglas der Uhr abgewandt ist. Entsprechend ist eine Oberseite des Schwingkristalls als der Bereich des Schwingkristalls zu verstehen, der im montierten Zustand des Schwingkristalls in der Uhr dem Uhrgehäuse abgewandt und dem Uhrglas zugewandt ist. Mit Uhrglas kann sowohl das Uhrglas über den Zeigern der Uhr verstanden werden, als auch ein Sichtfenster an der Rückseite der Uhr, also im Gehäuseboden.

Ausbildung des piezoelektrischen Schwingkristalls (Taktgeber) als natürlicher Turmalin- Schwingkristall

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der piezoelektrische Schwingkristall des Taktgebers ein natürlicher Turmalin-Schwingkristall, der eine L-Achse, drei TA-Achsen und drei TS-Achsen aufweist. Somit kann eine Uhr mit der Genauigkeit einer üblichen Quarzuhr, die einen synthetischen Quarz-Schwingkristall aufweist, bereitgestellt werden, die aber gleichzeitig als hochwertig empfunden wird. Außerdem weist Turmalin interessante optische und piezoelektrische Eigenschaften auf, die eine Vielzahl von Ausgestaltungen des piezoelektrischen Schwingkristalls und somit der Uhr ermöglichen.

Es sei angemerkt, dass die L-Achse, die TA-Achsen und die TS-Achsen Achsen sind, die sich grundsätzlich auf einen Turmalin-Rohkristall beziehen, aus dem der Turmalin-Schwingkristall ausgeschnitten wird. Mit anderen Worten beschreiben diese Achsen den Turmalin-Rohkristall. Allerdings liegen diese Achsen auch im Turmalin-Schwingkristall vor. Somit sind im Rahmen der Erfindung Formulierungen der Art „L-Achse/TA-Achse/TS-Achse des Turmalin- Rohkristalls“ äquivalent zu Formulierungen der Art „L-Achse/TA-Achse/TS-Achse des Turmalin-Schwingkristalls“. Als piezoelektrische, polare Achsen, verlaufen die TA-Achsen und die TS-Achsen im Turmalin ähnlich wie die Y-Achsen und die X-Achsen im Quarzkristall.

Es sei ferner angemerkt, dass die drei TA-Achsen insbesondere hinsichtlich der piezoelektrischen Eigenschaften des Turmalin-Rohkristalls äquivalent zueinander sind. Entsprechend sind die drei TS-Achsen insbesondere hinsichtlich der piezoelektrischen Eigenschaften des Turmalin-Rohkristalls äquivalent zueinander.

Ausbildung des piezoelektrischen Schwingkristalls (Taktgeber) als natürlicher Turmalin- Schwingkristall aus einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler Struktur

Vorzugsweise kann der Turmalin-Schwingkristall aus einem Turmalin-Rohkristall ausgebildet sein, der eine trigonale Struktur (bezogen auf die Querschnittsform des Rohkristalls) aufweist. Das heißt, dass der Turmalin-Schwingkristall, der bei dieser Ausgestaltung der Erfindung als der piezoelektrische Schwingkristall verwendet wird, aus einem Turmalin-Rohkristall gebildet ist, der trigonal, also in Dreiecksform, kristallisiert hat. Die Formulierung, dass der Turmalin- Rohkristall eine trigonale Struktur aufweist, bedeutet, dass der Turmalin-Rohkristall einen trigonalen (dreieckförmigen) Querschnitt hat. Insbesondere kann der Turmalin-Rohkristall gebogene, insbesondere konvex gebogene, Dreiecksseiten aufweisen. Die oben erwähnte L-Achse entspricht der kristallographischen Longitudinalachse des Turmalins, die auch optische Achse genannt wird. Diese Achse ist auch als Z-Achse oder oft auch als C-Achse bekannt. Die Longitudinalachse ist die Achse, die die Wachstumsrichtung oder die Richtung der Kristallisation des Turmalins darstellt. Als TA-Achse (TA: Triangle - Angle) wird im Rahmen der Erfindung jene Achse des Turmalin-Rohkristalls bezeichnet, die senkrecht zur kristallographischen Longitudinalachse steht und durch einen Winkel läuft, welcher durch zwei von den drei Facetten des Turmalin-Rohkristalls aufgespannt ist. Weiterhin wird im Rahmen der Erfindung als TS-Achse (TS: Turmalin-Seite) jene Achse des Turmalin- Rohkristalls bezeichnet, die senkrecht zur kristallographischen Longitudinalachse steht und im Wesentlichen parallel zu der Grundausrichtung einer der drei Facetten des Turmalin- Rohkristalls verläuft. Der Turmalin-Rohkristall kann durch ein Strukturdreieck beschrieben werden, dessen Seiten den Facetten des Turmalin-Rohkristalls zugeordnet sind bzw. folgen. So steht die kristallographische Longitudinalachse senkrecht zur Ebene des Strukturdreiecks. Jede TA-Achse steht senkrecht zur kristallographischen Longitudinalachse und läuft mittig durch einen Winkel, welcher von zwei der drei Seiten des Strukturdreiecks aufgespannt ist. Jede TS-Achse steht senkrecht zur kristallographischen Longitudinalachse und verläuft parallel zu einer der drei Seiten des Strukturdreiecks. Mit anderen Worten ist jede TA-Achse eine Achse, welche als Winkelhalbierende durch eine Spitze des Strukturdreiecks verläuft, wobei jede TS-Achse eine Achse ist, welche parallel zu einer Dreiecksseite des Strukturdreiecks verläuft. Die L-Achse, die drei TS-Achsen und die drei TA-Achsen sind piezoelektrisch-polare Achsen.

Es sei ferner angemerkt, dass die Schwingfrequenz eines Turmalin-Schwingkristalls in einer Schwingungsrichtung normalerweise nach der Formel „F = K x 1.000.000/D“ berechnet wird, wobei „F“ die Schwingfrequenz in Hz, „K“ ein Parameter in mm/s und „D“ die Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in der jeweiligen Schwingungsrichtung in mm ist.

Der als natürlicher Turmalin-Schwingkristall ausgebildete piezoelektrische Schwingkristall weist bevorzugt eine Tafelfacette auf.

Die Tafelfacette kann bevorzugt senkrecht zu einer TA-Achse oder einer TS-Achse stehen, wenn der Turmalin-Schwingkristall einen Lichtdurchfluss in Richtung der L-Achse blockiert.

Der Turmalin-Schwingkristall in Richtung der TA-Achse und der TS-Achse, also 90 Grad zur L- Achse, als Polarisationsfilter wirkt. Licht, welches senkrecht zur L-Achse auf den Turmalin- Schwingkristall fällt, wird beim Durchströmen durch einen solchen Turmalin-Schwingkristall polarisiert. Eine Blickrichtung des Betrachters auf die Tafelfacette (senkrecht zur Tafelfacette) verläuft dabei senkrecht zur L-Achse. In Richtung der L-Achse blockieren die meisten Turmalin-Arten (z.B. die brasilianischen Elbaite) den Lichtdurchfluss fast komplett bzw. komplett. Das heißt, dass der Lichtdurchfluss in Richtung der L-Achse in vielen Fällen auf 0% bis 5% reduziert ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die L-Achse bei diesem Turmalin-Schwingkristall als „optisch geschlossene“ oder „verdunkelnde“ Achse bezeichnet werden. Somit ist es bei diesem Turmalin- Schwingkristall vorteilhaft, wenn die Tafelfacette des piezoelektrischen Schwingkristalls nicht senkrecht zur L-Achse steht. Dies bedeutet, dass es bei den erwähnten Turmalinarten von Vorteil ist, wenn die Tafelfacette derart ausgebildet ist, dass eine Blickrichtung des Betrachters auf die Tafelfacette (senkrecht zur Tafelfacette) nicht parallel zur L-Achse ist.

Wenn allerdings der Turmalin-Schwingkristall einen Lichtdurchfluss in Richtung der L-Achse ermöglicht, kann die Tafelfacette bevorzugt senkrecht zu der L-Achse, einer TA-Achse oder einer TS-Achse stehen.

Als „senkrecht zu einer Achse“ kann im Rahmen der Erfindung insbesondere auch eine Anordnung eines Elementes bezeichnet werden, bei der das Element mit einer Abweichung von plus oder minus 5 Grad, in besonderen Fällen bis zu 10 Grad, von der jeweiligen Senkrechten zur Achse angeordnet ist.

Ausbildung des piezoelektrischen Schwingkristalls (Taktgeber) als natürlicher Turmalin- Schwingkristall aus einem Turmalin-Rohkristall mit hexagonaler Struktur

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der piezoelektrische Schwingkristall ein natürlicher Turmalin-Schwingkristall sein, der aus einem Turmalin- Rohkristall gebildet ist, der eine hexagonale Struktur (bezogen auf die Querschnittsform des Rohkristalls) aufweist. Das Vorkommen einer hexagonalen Struktur (bezogen auf die Querschnittsform) ist sehr viel seltener als die trigonale Struktur. Weniger als 10% aller natürlichen Turmaline weisen eine hexagonale Struktur auf. Die hexagonale Struktur bedeutet, dass bei dieser Ausgestaltung der Erfindung für den piezoelektrischen Schwingkristall ein natürlicher Turmalin-Schwingkristall verwendet wird, der hexagonal kristallisiert hat. Die Formulierung, dass der Turmalin-Rohkristall eine hexagonale Struktur aufweist, bedeutet, dass der Turmalin-Rohkristall einen hexagonalen Querschnitt hat.

Ferner ermöglicht unter Umständen der Turmalin-Schwingkristall einen Lichtdurchfluss in Richtung der L-Achse. Mit anderen Worten ist dabei ein Lichtdurchfluss in der L-Achse gar nicht blockiert. Bei gewissen (vor allem afrikanischen) Turmalinarten, bzw. bei gewissen Fundorten oder Turmalin-Minen, kommen solche Rohkristalle vor. Es zeigt sich, dass die hexagonale Struktur von Turmalinen sehr häufig bei jenen Turmalinarten zu finden ist, bei denen der Lichtfluss entlang der L-Achse nicht blockiert ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die L-Achse bei einem solchen Turmalin-Schwingkristall als „optisch offene“ Achse bezeichnet werden. Dies bedeutet, dass man durch z.B. eine Turmalinscheibe, die vom Turmalin-Rohkristall senkrecht zur L-Achse abgeschnitten ist, wie durch farbiges Glas hindurchsehen kann, und nicht in der Sicht blockiert ist, wie dies bei T urmalin-Schwingkristallen z.B. aus Brasilien und dann meist mit trigonaler Struktur normaler Weise der Fall ist. Beispielsweise ist der Turmalin-Schwingkristall, der optisch offen und gleichzeitig hexagonal ist, ein afrikanischer, insbesondere pink-farbiger, Turmalin, insbesondere aus Nigeria.

Turmalin-Schwingkristalle, die aus einem Turmalin-Rohkristall mit hexagonaler Struktur gebildet sind, und eine „optisch offene“ L-Achse aufweisen, haben sich überraschenderweise als piezoelektrisch hoch-aktiv erwiesen. Insbesondere ist die Schwingung solcher Turmalin- Schwingkristalle oft stärker als diejenige der Turmalin-Schwingkristalle, die aus einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler Struktur ausgebildet sind. Ihre piezoelektrische Aktivität kann insbesondere bis zu 30% höher sein als diejenige von Turmalin-Schwingkristallen gefertigt aus Turmalin-Rohkristallen mit trigonaler Struktur. Die hexagonale Form ist insbesondere bei größeren, quaderförmigen Schwingkristallen gewichtssparender beim Schleifen als die trigonal strukturierten Turmalin-Rohkristalle. Ferner kann das Bearbeiten von Turmalin-Rohkristallen mit offener optischer Achse und mit hexagonaler Form vereinfacht werden, da während des Formgebungsvorgangs, insbesondere des Schleifvorgangs, nicht auf optische Gefahren durch eine geschlossene oder verdunkelnde L-Achse geachtet werden muss.

Die L-Achse eines natürlichen Turmalin-Schwingkristalls aus einem Turmalin-Rohkristall mit hexagonaler Struktur bezeichnet wie im Falle eines natürlichen Turmalin-Schwingkristalls aus einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler Struktur die kristallographische Longitudinalachse des Turmalins, die die Wachstumsrichtung oder die Richtung der Kristallisation des Turmalins darstellt. Ein Turmalin-Rohkristall mit hexagonaler Struktur kann mittels eines Struktur- Hexagons beschrieben werden. Auf das Struktur-Hexagon bezogen, geht jede TA-Achse durch zwei parallele Seiten des Struktur-Hexagons, wobei jede TS-Achse durch zwei gegenüberliegende Ecken des Struktur-Hexagons geht.

Bevorzugt weist der Turmalin-Schwingkristall eine Tafelfacette auf, die senkrecht zu der L- Achse, einer TA-Achse oder einer TS-Achse steht.

Alternativ zur Ermöglichung eines Lichtdurchflusses in Richtung der L-Achse kann wie bei einem Turmalin-Schwingkristall aus einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler Struktur auch hier der Turmalin-Schwingkristall einen Lichtdurchfluss in Richtung der L-Achse blockieren. Dabei weist der Turmalin-Schwingkristall eine Tafelfacette auf, die senkrecht zu einer TA- Achse oder einer TS-Achse steht. Ausbildung des piezoelektrischen Schwingkristalls (Taktgeber) als natürlicher Turmalin-

Schwingkristall aus einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler oder hexagonaler Struktur und Schwingungsrichtung entlang der L-Achse

Bevorzugt können die Elektroden an Flächen des Turmalin-Schwingkristalls angeordnet sein, die senkrecht zur L-Achse stehen. Hierbei verläuft die Schwingungsrichtung einer piezoelektrisch angeregten Schwingung des Turmalin-Schwingkristalls entlang der L-Achse.

Unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Beziehung zwischen der Schwingfrequenz und der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in der Schwingungsrichtung weist die Anordnung der Elektroden an Flächen des Turmalin-Schwingkristalls, die senkrecht zur L-Achse stehen, den Vorteil auf, dass bei einer Schwingungsrichtung des Turmalin-Schwingkristalls entlang der L-Achse der Wert des Parameters „K“ für denselben Turmalin-Schwingkristall nicht oder nur wenig abhängig von der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in der L-Achse ist. Das heißt mit anderen Worten, dass der Wert des Parameters „K“ sich relativ konstant verhält, wenn man ein und denselben Turmalin-Schwingkristall schmäler in der L-Achse schleift. Somit kann das Bereitstellen des als Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten piezoelektrischen Schwingkristalls vereinfacht werden, da eine Abweichung der Dicke des Turmalin- Schwingkristalls entlang der L-Achse von einer gezielten Dicke keinen oder nur einen kleinen Einfluss auf den Parameter „K“ hat, und somit die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls relativ genau direkt proportional zum Abstand der beiden parallelen schwingenden Flächen ist, an welchen die Elektroden angeordnet sind. Bei Turmalin- Schwingkristallen mit Schwingungsrichtung entlang der L-Achse beträgt der Parameter „K“ normalerweise (je nach individuellem Turmalin) zwischen 3,85 und 3,50.

Es sei ferner angemerkt, dass der Parameter „K“ in der Richtung der L-Achse auch relativ unabhängig von der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls entlang einer TA-Achse und von der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls entlang einer TS-Achse ist. Das heißt, dass, wenn der Turmalin-Schwingkristall eine bestimmte Dicke, eine bestimmte Schwingfrequenz und einen bestimmten „K“-Wert in Richtung der L-Achse aufweist und die Dicke des Turmalin- Schwingkristalls in Richtung einer TA-Achse oder einer TS-Achse reduziert wird, die Schwingfrequenz und der Wert des Parameters „K“ sich in Richtung der L-Achse nicht wesentlich ändern. Mit Reduzierung der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung einer TA-Achse und/oder einer TS-Achse können die Schwingfrequenz und der Wert des Parameters „K“ in der Richtung der L-Achse um bis zu 1% bis 2% verändert werden, je nach Stärke der Dickenreduzierung.

Wenn der Taktgeber einen als natürlicher Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten piezoelektrischen Schwingkristall und Elektroden umfasst, die an Flächen des Turmalin- Schwingkristalls angeordnet sind, die senkrecht zur L-Achse stehen, weist der Turmalin- Schwingkristall vorzugsweise Unterteilfacetten auf, die zu einer TS-Achse oder einer TA-Achse hin geneigt sind, und jeweils zwei Kanten aufweisen, die parallel zur L-Achse verlaufen. Mit anderen Worten sind die schrägen Unterteilfacetten, welche das einfallende Licht zurückwerfen, nicht zur L-Achse, sondern entweder zu einer TA-Achse oder einer TS-Achse hin geneigt und verlaufen gleichzeitig mit zwei Kanten parallel zur L-Achse. Wenn die Unterteilfacetten in Richtung auf die TS-Achse geneigt sind, ist in vorteilhafter Weise die TS- Achse gleichlaufend mit der Blickrichtung des Betrachters, wobei die Blickrichtung des Betrachters gleichlaufend mit der TA-Achse ist, wenn die Unterteilfacetten in Richtung auf die TA-Achse hin geneigt sind. Somit kann vermieden werden, dass Licht, welches auf den Turmalin-Schwingkristall fällt, von den Unterteilfacetten verschluckt wird, was immer dann der Fall ist, wenn die L-Achse optisch nicht offen ist.

Vorzugsweise beträgt dabei ein Unterteilwinkel zwischen 40 Grad und 50 Grad, und bevorzugt mindestens 42 Grad. Der Unterteilwinkel von 42 Grad entspricht dem kritischen Winkel von Turmalin. Somit kann eine Totalreflexion von Licht im Turmalin-Schwingkristall stattfinden.

Die Formulierung, dass die Unterteilfacetten zu einer TA-Achse oder einer TS-Achse hin geneigt sind, bedeutet, dass die Unterteilfacetten in Richtung auf die TA-Achse oder die TS- Achse geneigt sind. Das heißt insbesondere, dass die Linien, die durch den Schnitt der Unterteilfacetten mit einer Ebene, die durch die TA-Achse und die TS-Achse definiert ist, sich auf der TA-Achse oder der TS-Achse treffen. Insbesondere weisen die Unterteilfacetten dabei eine gemeinsame Kante auf, die parallel zur L-Achse ist.

Wenn der Taktgeber einen als natürlicher Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten piezoelektrischen Schwingkristall und Elektroden umfasst, die an Flächen des Turmalin- Schwingkristalls angeordnet sind, die senkrecht zur L-Achse stehen, kann alternativ der piezoelektrische Schwingkristall vorteilhafterweise an seiner Unterseite eine Vielzahl von Facetten aufweisen, die eine Vielzahl von Vorsprüngen bilden. Die Vorsprünge sind derart angeordnet, dass die Vorsprünge ein geriffeltes Profil bilden. Die Facetten eines jeweiligen Vorsprungs stehen in einem Winkel zu einer Ebene, die parallel zu einer Tafelfacette des Schwingkristalls ist, der zwischen 40 Grad und 50 Grad liegt. Zusätzlich beträgt der Winkel bevorzugt mindestens 42 Grad. Bei einem Winkel von 42 Grad findet eine doppelte Totalreflexion von Licht im jeweiligen Vorsprung statt.

Dabei erstreckt sich in vorteilhafter Weise jeder Vorsprung in Richtung der L-Achse des Turmalin-Schwingkristalls. Mit anderen Worten sind die Vorsprünge parallel zur L-Achse des Turmalins angeordnet. In vorteilhafter Weise steht eine Tafelfacette des Turmalin-Schwingkristalls senkrecht zu einer TA-Achse. Hierbei sind die Vorsprünge senkrecht zu einer TS-Achse angeordnet.

Alternativ kann die Tafelfacette des Turmalin-Schwingkristalls senkrecht zur TS-Achse stehen. Hierbei sind die Vorsprünge senkrecht zu einer TA-Achse angeordnet.

Insbesondere im Falle eines Turmalin-Schwingkristalls aus einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler Struktur und aus jener Kategorie, welche das Licht in Richtung parallel zur L-Achse hin blockieren, weist die zuvor beschriebene Ausgestaltung des Turmalin-Schwingkristalls den Vorteil auf, dass der Turmalin-Schwingkristall als Schmuckstein der Uhr benutzt werden kann. Wenn die Tafelfacette senkrecht zur L-Achse wäre, würde die Tafelfacette undurchsichtig werden und die an der Unterseite befindlichen Vorsprüngen würden dunkel erscheinen. Wenn die Facetten zur L-Achse hin geneigt wären, würde die Dunkelheit der L-Achse in den Schwingkristall spiegeln.

Ausbildung des piezoelektrischen Schwingkristalls (Taktgeber) als natürlicher Turmalin- Schwingkristall aus einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler oder hexagonaler Struktur und Schwingungsrichtung entlang einer TA-Achse

Bevorzugt können die Elektroden an Flächen des Turmalin-Schwingkristalls angeordnet sein, die senkrecht zu einer TA-Achse stehen und parallel zur L-Achse verlaufen. Dabei verläuft die Schwingungsrichtung einer piezoelektrisch angeregten Schwingung des Turmalin- Schwingkristalls entlang einer TA-Achse. Die Elektroden sind hierbei in vorteilhafter Weise ferner parallel zur TS-Achse. Im Falle eines Turmalin-Schwingkristalls aus einem Turmalin- Rohkristall mit trigonaler Struktur verlaufen die Elektroden parallel zu einer Winkelhalbierenden des Strukturdreiecks und parallel zur L-Achse.

Die Ausrichtung nach der TA-Achse ist eine sehr praktische und einfach zu bearbeitende Ausrichtung. Bei der TA-Achsenausrichtung hat man beim trigonal kristallisierten Turmalin- Rohkristall immer zwei eindeutige Kriterien, nach den man sofort erkennen kann wie man den Turmalin anschleifen muss, um die richtige Facette zu erhalten. Zum einen kann man die Facette einfach in der Mitte einer gerundeten Dreiecksfacette aufsetzen. Zum anderen hat man die dieser Dreiecksfacette gegenüberstehende Kante, die auf der Ebene des Strukturdreiecks eine Spitze des Strukturdreiecks darstellt. Man kann daher sofort und ohne langes Forschen, die Facetten am Turmalin-Rohkristall genau anlegen, was für eine saubere Frequenz sehr wichtig ist.

Ferner weist der Turmalin-Schwingkristall eine stärkere piezoelektrische Aktivität entlang der TA-Achse als entlang der L-Achse auf. Es sei angemerkt, dass der Parameter „K“ in Richtung der TA-Achse in der oben genannten Formel zum Berechnen der Schwingfrequenz abhängig von der Dicke des Turmalin- Schwingkristalls in Richtung der TA-Achse ist. Insbesondere nimmt überraschenderweise der Wert des Parameters „K“ nicht zu, oder nur sehr geringfügig, wenn die Dicke des Turmalin- Schwingkristalls in Richtung der TA-Achse reduziert wird.

Um dieses Verhalten der Turmalin-Schwingkristalle auch arithmetisch darzustellen, werden in der folgenden Tabelle beispielhafte Werte des Parameters „K“ eines typischen brasilianischen Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der TA-Achse in Abhängigkeit von der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der TA-Achse sowie die zugehörigen Werte der Schwingfrequenz angegeben. Wie der Tabelle entnommen werden kann, nimmt der Wert des Parameters „K“ dieses Turmalin-Schwingkristalls ab, wenn die Dicke des Turmalin- Schwingkristalls in Richtung der TA-Achse reduziert wird. Dabei ist aber die Abnahme des Wertes des Parameters „K“ mit der Reduzierung der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der TA-Achse geringfügig. Dies kann auch für andere Turmalin-Schwingkristalle aus einem T urmalin-Rohkristall mit trigonaler oder hexagonaler Struktur und Schwingungsrichtung entlang einer TA-Achse gelten.

Es sei des Weiteren angemerkt, dass der Wert des Parameters „K“ in Richtung der TA-Achse kleiner als derjenige in Richtung der L-Achse ist.

Ausbildung des piezoelektrischen Schwingkristalls als natürlicher Turmalin-Schwingkristall aus einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler oder hexagonaler Struktur und Schwingungsrichtung entlang einer TS-Achse Bevorzugt können die Elektroden an Flächen des Turmalin-Schwingkristalls angeordnet sein, die senkrecht zu einer TS-Achse stehen und parallel zur L-Achse verlaufen. Dabei verläuft die Schwingungsrichtung einer piezoelektrisch angeregten Schwingung des Turmalin- Schwingkristalls entlang einer TS-Achse. Ferner sind hierbei die Elektroden in vorteilhafter Weise parallel zur TA-Achse.

Eine Schwingungsrichtung entlang einer TS-Achse ist vorteilhaft, da der Turmalin- Schwingkristall in Richtung der TS-Achse die größte piezoelektrische Aktivität aufweist und den geringsten Schleifverlust verursacht. Ferner ist der Wert des Parameters „K“ der TS- Achsenausrichtung der kleinste im Vergleich zu demjenigen in Richtung der L-Achse odereiner TA-Achse.

Eine hohe piezoelektrische Aktivität eines Schwingkristalls in Richtung einer TS-Achse bedeutet, dass der Schwingkristall in dieser Achsenausrichtung stärker schwingt. Dies ist langfristig von fundamentaler Bedeutung. Denn wenn der Schwingkri stall leichter und stärker schwingt, wird weniger Strom benötigt, um ihn „anzuschwingen“. Eine Oszillatorschaltung, die eingerichtet ist, den Schwingkristall zum Schwingen zu bringen, muss für diesen Zweck weniger Aufwand betreiben. Eine Stromersparnis bedeutet, dass weniger Aufwand mit „Energy-Harvesting“ betrieben werden muss, falls die Uhr batterielos betrieben werden sollte, oder dass die Batterien eine wesentlich längere Lebensdauer haben werden, wenn die Uhr mit Batterien laufen sollte.

Mit Bezug auf den Aspekt des Schleifverlustes kann ein Turmalin-Rohkristall mit einer zu erzielenden Schwingungsrichtung des Turmalin-Schwingkristalls entlang einer TS-Achse insbesondere mit einem Verhältnis von Rohgewicht zu geschliffenem Gewicht von etwa 2:1 geschliffen werden. Hingegen kann bei allen anderen Ausrichtungen der Schwingung des Turmalin-Schwingkristalls das Verhältnis von Rohgewicht zu geschliffenem Gewicht mindestens 5:1 oder noch ungünstiger sein. Somit bringt eine Schwingungsrichtung des Turmalin-Schwingkristalls entlang einer TS-Achse einen großen finanziellen Vorteil mit sich.

Der niedrige Wert des Parameters „K“ ist vor allem deswegen so entscheidend, weil dieser Wert bei hohen Frequenzen, wie z.B. die Frequenz 888888 Hz, bis auf 2,0 heruntergeht. Dadurch kann bei einer Dicke von etwa 2 mm oder sogar noch etwas weniger ein Turmalin- Schwingkristall mit einer Schwingfrequenz von 888888 Hz oder 1MHz geschliffen werden. Somit können sogenannte „Turmalin-Nadeln“ (Turmalin-Needles) verwendet werden. „Turmalin-Nadeln“ sind sehr schlanke Turmalinstäbchen, die in ihrer Dicke unter 3,5 mm, meist unter 3,0 mm liegen. Solche T urmalinstäbchen kosten am Markt nur 5% pro Gramm, verglichen mit dem Preis von normalen Turmalin-Rohkristallen. Wird der äußerst günstige Preis für die Rohware von „Turmalin-Nadeln“ in Kombination mit dem geringen Gewichtsverlust beim Schleifen gerechnet, so kostet ein Turmalin-Schwingkristall aus „Turmalin-Nadeln“ weniger als 1% von dem, was ein Turmalin-Schwingkristall aus normalen Turmalin-Rohkristallen, z.B. geschliffen nach der L-Achse, kosten würde.

Es sei angemerkt, dass der Parameter „K“ in Richtung der TS-Achse in der oben genannten Formel zum Bestimmen der Schwingfrequenz in Abhängigkeit von der Dicke des Turmalin- Schwingkristalls in Richtung der TS-Achse abhängig von der Dicke des Turmalin- Schwingkristalls in Richtung der TS-Achse ist.

Um dieses Verhalten der Turmalin-Schwingkristalle auch arithmetisch darzustellen, werden in der folgenden Tabelle beispielhafte Werte des Parameters „K“ eines typischen brasilianischen Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der TS-Achse in Abhängigkeit von der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der TS-Achse sowie die zugehörigen Werte der Schwingfrequenz angegeben.

Für die TS-Achse ist der Wert des Parameters „K“ noch geringer als für die TA-Achse und er fällt bei dünneren Turmalin-Scheiben rasant ab. Bei einem T urmalin-Schwingkristall mit einer Schwingungsrichtung entlang der TS-Achse kann der Turmalin-Schwingkristall vorzugsweise Unterteilfacetten aufweisen, die zu einer TA-Achse hin geneigt sind. Dabei beträgt vorzugsweise ein Unterteilwinkel zwischen 40 Grad und 50 Grad, und bevorzugt mindestens 42 Grad.

Zum Anbringen von Unterteilfacetten an der Unterseite des Turmalin-Schwingkristalls kann bei einem Turmalin-Schwingkristall aus einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler Struktur die trigonale Form des Turmalin-Rohkristalls optimal benutzt werden.

Abhängigkeit des Parameters „K“ in Richtung einer TA-Achse und einer TS-Achse von der Dicke in der Richtung der beiden anderen Achsen Ein weiteres überraschendes Phänomen ist, dass der Wert des Parameters „K“ in Richtung der TA-Achse und der Wert des Parameters „K“ in Richtung der TS-Achse nicht nur von der Dicke des jeweiligen Turmalin-Schwingkristalls in der jeweiligen Ausrichtung abhängt, sondern auch von der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der anderen jeweiligen beiden Achsen. Das heißt mit anderen Worten, dass der Wert des Parameters „K“ in Richtung der TA- Achse nicht nur von der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der TA-Achse, wie oben beschrieben, abhängt, sondern auch von der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der L-Achse und einer TS-Achse. Entsprechend hängt der Wert des Parameters „K“ in Richtung der TS-Achse nicht nur von der Dicke des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der TS-Achse, wie oben beschrieben, sondern auch von der Dicke des Turmalin- Schwingkristalls in Richtung der L-Achse und einer TA-Achse ab.

Im Folgenden wird ein arithmetisches Beispiel beschrieben, um dieses Verhalten eines T urmalin-Schwingkristalls darzustellen.

Angenommen der Schwingkristall hat eine Dicke von 3,05 mm in Richtung der TS-Achse, einen Wert für den Parameter „K“ von 2,55 in Richtung der TS-Achse und damit eine Schwingfrequenz von 835 KHz in Richtung der TS-Achse. Die Dicke des Schwingkristalls in Richtung der L-Achse beträgt beispielsweise 5 mm. Wenn nun die Dicke in Richtung der L- Achse von 5 mm auf 4 mm reduziert wird, während die Dicken des Schwingkristalls in Richtung der TA-Achse und in Richtung der TS-Achse unberührt gelassen werden, verändert sich die Schwingfrequenz des Schwingkristalls in Richtung der TS-Achse etwa von 835 KHz auf 855 KHz (oder auf einen anderen ähnlichen Wert, je nach individuellem Turmalin). Das heißt, dass bei gleicher Dicke in Richtung der TS-Achse von 3,05 mm der Turmalin-Schwingkristall eine höhere Schwingfrequenz von 855 KHz und einen Wert für den Parameter „K“ von 2,61 aufweist.

Mit Reduzierung der Dicke in Richtung der L-Achse können die Schwingfrequenz und der Wert des Parameters „K“ in Richtung der TA-Achse und in Richtung der TS-Achse um bis zu 10% verändert werden.

Das Herausfinden der Abhängigkeit des Parameters „K“ in Richtung einer TA-Achse und einer TS-Achse und somit auch der Schwingfrequenz in der entsprechenden Ausrichtung von der Dicke in der Richtung der beiden anderen Achsen ist sehr vorteilhaft, da somit das Ausbilden eines T urmalin-Schwingkristalls mit einer vorbestimmten Schwingfrequenz entlang einer dieser Achsen aus einem Turmalin-Rohkristall durch Veränderung der Dicke des Turmalin- Rohkristalls in den anderen beiden Achsen erfolgen kann.

Dies kann insbesondere von Vorteil sein, wenn ein Turmalin-Schwingkristall mit einer Schwingungsrichtung entlang der TA-Achse bereitgestellt werden soll. Um die TS-Facetten bei einem solchen Schwingkristall genau schleifen zu können, müssen am besten erst die Facetten der TA-Orientierung geschliffen werden. Dann können die TS- Facetten senkrecht zu den TA-Facetten angelegt werden. Um aber eine Feinabstimmung der Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls zu erreichen, insbesondere wenn die Elektroden am Turmalin-Schwingkristall anzubringen sind, ist es von großem Vorteil, wenn man den letzten Rest des Schleifens durchführen kann, während die Elektroden schon angebracht sind (selbst wenn dies nur temporär der Fall ist) und die Schwingfrequenz während dem Schleifen gemessen werden kann.

Allerdings können die TA-Facetten nicht geschliffen werden, während die Elektroden schon auf den TA-Facetten angebracht sind. In einem solchen Fall würden die Elektroden wieder weggeschliffen werden.

Um dieses Problem zu lösen, können zunächst die TA-Facetten z.B. bis auf 4% oder 5% Genauigkeit vorgeschliffen werden und die Elektroden an den TA-Facetten angeordnet, insbesondere angebracht, werden. Die Frequenzabstimmung kann dadurch vorgenommen werden, dass die restlichen Facetten, vor allem die TS-Facetten, geschliffen werden.

Dies bedeutet z.B., dass, wenn die Schwingfrequenz von 888888 Hz in Richtung der TA-Achse erreicht werden soll, der Turmalin-Rohkristall zunächst derart geschliffen wird, dass dieser in Richtung der TA-Achse eine Schwingfrequenz von ungefähr 880000 Hz aufweist. Dann werden die Elektroden an den TA-Facetten angeordnet, insbesondere angebracht, um den Schwingkristall während des weiteren Schleifens zu vermessen. Daraufhin werden die TS- Facetten beschliffen, welche senkrecht zu den TA-Facetten stehen und parallel zur L-Achse verlaufen. Während die TS-Facetten beschliffen werden, wird ständig eine piezoelektrisch angeregte Schwingung in der TA-Ausrichtung gemessen. Sobald die Schwingfrequenz von 888888 Hz erreicht wird, wird der Schleifvorgang gestoppt. Bei einem Anbringen der Elektroden am Schwingkristall, ist die beschriebene Methode des Anbringens der Elektroden umso wichtiger, als das Anbringen der Elektroden an sich, nochmal die Frequenz ändert. Normalerweise nimmt die Frequenz beim Anbringen der Elektroden ab. Um eine ganz genaue Frequenz als Ergebnis beim Schleifen eines Turmalins zu erhalten, müssen also ohnehin vor dem finalen letzten Polierschliff die Elektroden angeordnet, insbesondere angebracht, worden sein.

Anderenfalls müsste bei jeder Zwischenprüfung, ob die gewünschte Schwingfrequenz erreicht wurde, der Kristall von der Schleifhalterung abgenommen werden, insbesondere abgekittet werden, da zum Schleifen eines Turmalin-Rohkristalls der Turmalin-Rohkristall normalerweise mit Kitt auf dem Schleif-Pin aufgekittet wird. Dann müsste der Kristall gereinigt, mit dem Oszilloskop vermessen, wieder aufgekittet und die Schleifzange eingespannt werden. Ferner müsste die alte Facette auf der Schleifscheibe wieder einjustiert werden, bevor der Schleifvorgang fortgefahren werden könnte. Dies wäre ein Zeitverlust von ca. einer Stunde pro Zwischencheck. Um eine gewünschte Schwingfrequenz zu erschleifen, die auf 1 Hz genau stimmt, sind mindestens zwanzig Zwischenprüfungen nötig, da der Turmalin nicht über seine Geometrie berechenbar ist. Jeder Turmalin-Rohkristall hat eine gewisse Variation seiner K- Werte. Daher kann nicht mit der Dicke des Schleifplättchens als Referenz für die Schwingfrequenz operiert werden.

Ausbildung des piezoelektrischen Schwingkristalls als natürlicher Turmalin-Schwingkristall aus einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler oder hexagonalen Struktur und Schwingungsrichtung, die in einem Winkel zwischen 40 Grad und 50 Grad zur L-Achse steht

Alle Schwingkristalle, unabhängig vom Material, haben das Problem, dass sich ihre Schwingfrequenz verändert, sobald sich ihre Temperatur verändert. Dies ist unumgänglich, da sich die Schallgeschwindigkeit mit der Temperatur des schallenden Mediums verändert. Für gewöhnlich ist die Schallgeschwindigkeit in kalten Turmalin-Schwingkristallen höher als in warmen Turmalin-Schwingkristallen. Deswegen verringert sich die Frequenz von Turmalin- Schwingkristallen, wenn die Temperatur steigt.

Die Genauigkeit einer Uhr, dessen Takt aus einem piezoelektrischen Schwingkristall abgeleitet wird, hängt also davon ab, wie hoch die Schwingfrequenzschwankung bei einer Temperaturveränderung ist.

Das Korrigieren einer temperaturbedingten Schwingfrequenzänderung ist mittels eines Korrekturmechanismus möglich. Allerdings kann der Korrekturvorgang je nach Material des piezoelektrischen Schwingkristalls aufwendig und mit einem hohen Stromaufwand verbunden sein.

Zur Konstanthaltung der Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls unabhängig von einer Temperaturveränderung ohne die Notwendigkeit eines Korrekturmechanismus wird eine Ausgestaltung des Turmalin-Schwingkristalls vorgeschlagen, bei dem die Elektroden an bestimmten Flächen des Turmalin-Schwingkristalls angeordnet sind. Diese bestimmten Flächen weisen jeweils eine Kante, die in einem Winkel von 40 Grad bis 50 Grad, bevorzugt 45 Grad, zur L-Achse steht, und jeweils eine weitere Kante, parallel zu einer TA-Achse oder einer TS-Achse, auf. Mit anderen Worten sind die Elektroden dergestalt angeordnet, dass die dafür vorgesehenen Flächen mit einer Kante in einem Winkel von 40 Grad bis 50 Grad, bevorzugt 45 Grad, zur L-Achse geneigt sind, und mit der anderen Kante parallel zu einer TS- Achse oder einer TA-Achse verlaufen. Das heißt, dass die Schwingungsrichtung der piezoelektrisch angeregten Schwingung des Turmalin-Schwingkristalls von den drei zueinanderstehenden Achsen des Turmalin- Schwingkristalls, d.h. der L-Achse, der TA-Achse und der TS-Achse, abweicht und sich einer Polarität bedient, die zwischen der L-Achse und der TA-Achse, bzw. zwischen der L-Achse und der TS-Achse liegt.

Bevorzugt kann der Turmalin-Schwingkristall eine Tafelfacette aufweisen. Die Tafelfacette weist dabei vorzugsweise eine Kante, die in einem Winkel von 40 Grad bis 50 Grad, bevorzugt 45 Grad, zur L-Achse steht, und eine weitere Kante, die parallel zu einer TA-Achse oder einer TS-Achse ist, auf.

Bevorzugt kann der Turmalin-Schwingkristall Unterteilfacetten aufweisen, die zu einem Normalenvektor einer Tafelfacette des piezoelektrischen Schwingkristalls hin geneigt sind. Dabei kann insbesondere ein Unterteilwinkel zwischen 40 Grad und 50 Grad, und bevorzugt mindestens 42 Grad, betragen. Alternativ kann der piezoelektrische Schwingkristall vorzugsweise an seiner Unterseite eine Vielzahl von Facetten aufweisen, die zu einem Normalenvektor einer Tafelfacette des piezoelektrischen Schwingkristalls hin geneigt sind und eine Vielzahl von Vorsprüngen bilden. Hierbei sind die Vorsprünge derart angeordnet, dass die Vorsprünge ein geriffeltes Profil bilden. Die Facetten eines jeweiligen Vorsprungs stehen vorteilhafterweise in einem Winkel zu einer Ebene, die parallel zu einer Tafelfacette des Turmalin-Schwingkristalls ist, wobei der Winkel zwischen 40 Grad und 50 Grad, und bevorzugt mindestens 42 Grad, beträgt.

Im Rahmen der Erfindung wurde überraschender Weise herausgefunden, dass diese Orientierung, die keiner der drei polaren Achsen des Turmalin-Schwingkristalls folgt, eine piezoelektrische Aktivität von 40% bis 50% derjenigen der TS-Achse hat, und meist doppelt so stark ist wie diejenige der L-Achse.

Insbesondere ist die Präzision einer Uhr mit einem Turmalin-Schwingkristall, der eine derartige Schwingungsrichtung aufweist, in der Regel 3-mal so hoch, in besonderen Fällen bis zu 10- mal so hoch, wie die Präzision einer Uhr mit einem Turmalin-Schwingkristall, der eine Schwingungsrichtung entlang seiner L-Achse, einer TA-Achse oder einer TS-Achse aufweist.

Abhängigkeit des Parameters „K“ in einer Richtung, die in einem Wnkel zwischen 40 Grad und 50 Grad, insbesondere von 45 Grad, zur L-Achse steht, vom Maß des Turmalin- Schwingkristalls in der Richtung der L-Achse, einer TA-Achse und einer TS-Achse

In der folgenden Tabelle werden beispielhafte Werte des Parameters „K“ eines Turmalin- Schwingkristalls in einer Richtung, die in einem Winkel von 45 Grad zur L-Achse steht, vom Maß des Turmalin-Schwingkristalls in der Richtung der L-Achse, einer TA-Achse und einer TS- Achse sowie die zugehörigen Werte der Schwingfrequenz angegeben.

Wie man aus der Tabelle sieht, verändert sich der Wert des Parameters „K“ des Turmalin- Schwingkristalls in einer Richtung, die in einem Winkel von 45 Grad zur L-Achse steht, am stärksten durch eine Reduzierung des Maßes des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der TS-Achse. Bei einer Reduktion von 3,5 mm auf 2,8 mm steigt die Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls in der Richtung, die in einem Winkel von 45 Grad zur L-Achse steht, um 10%.

Hingegen verändert sich die Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls in der Richtung, die in einem Winkel von 45 Grad zur L-Achse steht, bei einer Reduktion des Maßes in Richtung der TA-Achse kaum. Bei einer Verkürzung des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der TA- Achse von 3,3 mm auf 2,9 mm steigt die Schwingfrequenz des T urmalin-Schwingkristalls in der Richtung, die in einem Winkel von 45 Grad zur L-Achse steht, nur um 0,5 %.

Bei einer Verkürzung des Turmalin-Schwingkristalls in Richtung der L-Achse von 6,4 mm auf 5,85 mm erhöht sich die Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls in der Richtung, die in einem Winkel von 45 Grad zur L-Achse steht, um 2%. Ausbildung des piezoelektrischen Schwingkristalls als natürlicher Turmalin-Schwingkristall aus einem Turmalin-Rohkristall mit einer alternativen Struktur zur trigonalen oder hexagonalen Struktur

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der piezoelektrische Schwingkristall ein natürlicher Turmalin-Schwingkristall sein, der aus einem Turmalin- Rohkristall ausgebildet ist, welcher eine Struktur zwischen einer trigonalen Struktur und einer hexagonalen Struktur oder eine sonstige Struktur aufweist. Dies bedeutet, dass der Turmalin- Rohkristall einen Querschnitt zwischen einem Dreieck und einem Hexagon oder einen sonstigen Querschnitt aufweist.

Ausbildung des piezoelektrischen Schwingkristalls (Taktgeber) als Rubelit

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Turmalin ein Rubelit (Rubelitkristall) verwendet. Der Rubelit ist eine spezielle Art von Turmalin. Insbesondere ist ein Rubelit eine Varietät des Minerals „Elbait“ aus der Gruppe der Turmaline.

Ein erster Vorteil des Rubelits ist, dass dieser eine schöne leuchtende und kräftige rote Farbe besitzt, die manchmal wie eine Rubin-Farbe wirkt. Ein Rubelit eignet sich also gut für einen Taktgeber, der auch als Schmuckstein für die Uhr dient. Ein zweiter Vorteil ist, dass ein Rubelit keine „geschlossene“ optische Achse besitzt. Somit muss beim Schleifen des Rubelits nicht auf mögliche optische Besonderheiten geachtet werden. Dies führt zu einer Vereinfachung des Bearbeitens eines Rubelit-Rohkristalls zum Bereitstellen eines Rubelit-Schwingkristalls.

Ausgestaltungen des piezoelektrischen Schwingkristalls (Taktgeber) mit Hinblick auf seine Schwingfreguenz

Unabhängig von der Schwingrichtung und dem Material, aus dem der piezoelektrische Schwingkristall ausgebildet ist, kann der piezoelektrische Schwingkristall vorzugsweise in der Schwingungsrichtung einer piezoelektrisch angeregten Schwingung eine Schwingungsfrequenz aufweisen, die einen Wert beträgt, der nur die Zahl 8 oder nur die Zahl 8 und die Zahl 0 aufweist. Mit anderen Worten heißt dies, dass die Schwingungsfrequenz nur die Zahl 8 im Hz-Bereich oder KHz-Bereich aufweist. Vorzugsweise beträgt die Schwingfrequenz 8888 Hz, 88888 Hz, 888888 Hz, 8888888 Hz, 8 kHz, 88 KHz, 888 KHz oder 8888 KHz.

Dies hat den Vorteil, dass die Schwingfrequenz auf einfache Weise auf eine Frequenz von 8 Hz runtergebracht werden kann, die die ideale Frequenz für die Vermeidung eines Sprungs oder zumindest eines sichtbaren Sprungs eines Sekundenzeigers einer mechanischen Uhranzeigevorrichtung der Uhr ist. Ferner kann eine solche Schwingfrequenz als Standard-Frequenz für eine Uhr mit einem als Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten piezoelektrischen Schwingkristall benutzt werden. Somit kann auch eine standardisierte Elektronik für alle Anwendungen bereitgestellt werden. Wenn man anderenfalls für jede unterschiedliche Anwendung des Turmalin-Schwingkristalls in der Uhr eine unterschiedliche Schwingfrequenz verwenden würde, müsste die Elektronik der Uhr für jene neue Anwendung entweder ganz neu konzipiert werden, oder zumindest ein programmierbarer Chip verwenden werden, der auf jede einzelne Schwingfrequenz je nach Anwendung des Turmalin-Schwingkristalls programmiert wird. Aus der vorherigen Beschreibung wird verstanden, dass sich die hier vorgeschlagene Schwingfrequenz, die einen Wert beträgt, der nur die Zahl 8 oder nur die Zahlen 8 und 0 aufweist, als die ideale Schwingfrequenz für mehrere Anwendungen des Turmalin-Schwingkristalls erweist. So kann eine solche Schwingfrequenz für den Turmalin-Schwingkristall benutzt werden, wenn der Turmalin-Schwingkristall nicht nur als Taktgeber, sondern auch als Schmuckstein der Uhr dient, insbesondere in einer Armbanduhr, oder wenn eine Uhr mit einem Schwingkristall mit einer hohen Schwingfrequenz gewünscht ist, die besonders präzise läuft.

Zum Erreichen einer Schwingfrequenz mit einem Wert, der nur die Zahl 8 im Hz-Bereich oder im KHz-Bereich aufweist, wird in vorteilhafter weise ein Rohschwingkristall auf die gewünschte Schwingfrequenz geschliffen. Dazu eignet sich ein Turmalin-Rohkristall, der auf eine Schwingfrequenz von 888888 Hz oder 888 KHz geschliffen wird, am besten. Die Gründe dafür sind wie folgt:

Man kann die Schwingfrequenz von 888888 Hz in einem ersten Schritt drei Mal mit einem Frequenzteiler halbieren. Somit muss in einem zweiten Schritt nur noch die durch die dreifache Teilung entstandene Frequenz (Zwischenfrequenz) von 111111 Hz mit einem Impulszähler heruntergezählt werden, um auf die Frequenz von 1 Hz zu kommen. Die Kombination einer Frequenzteilung und einem Herunterzählen, um die Frequenz von 1 Hz zu erreichen, spart Strom, da die Zählaktivität durch den Impulszähler aufgrund der Frequenzteilung auf ein Achtel reduziert ist. Bei einer Schwingfrequenz von 888 KHz, also 888000 Hz, kann man die Frequenz durch 6-maliges, sukzessives Halbieren, sogar bis auf die Frequenz von 13.875 Hz bringen, um sie dann mittels eines Impulszählers auf eine Frequenz von 1 Hz oder eine Frequenz zwischen 1 Hz und 10 Hz herunterzuzählen.

Im Allgemeinen ist die Vorgehensweise einer Halbierung, insbesondere einer mehrfachen Halbierung, der Schwingfrequenz in einem ersten Schritt zum Erreichen einer Zwischenfrequenz und einer Herunterzählung der Zwischenfrequenz auf eine gewünschte Frequenz besonders vorteilhaft bei piezoelektrischen Schwingkristallen mit einer hohen Schwingfrequenz, wie z.B. 8,88 MHz oder 10 MHz, um Strom gegenüber einem einfachen Herunterzählen der Schwingfrequenz. Im Rahmen der Erfindung kann die gewünschte Frequenz auch als Nutzfrequenz bezeichnet werden.

Möchte man den Sekundensprung oder zumindest einen sichtbaren Sekundensprung des Sekundenzeigers einer mechanischen Uhranzeigevorrichtung der Uhr vermeiden, dann kann man die Schwingfrequenz 888888 Hz mittels eines Impulszählers auf 8 Hz herunterbringen. Die Frequenz von 8Hz ist die ideale Nutzsignal-Frequenz für einen unsichtbar springenden Sekundenzeiger. Außerdem kann man die Frequenz von 8 Hz durch drei Halbierungen auf 1 Hz bringen. Dies erleichtert, je nach Art des Zahnradwerks, die Übersetzung im Zahnradwerk der Uhr.

Eine Schwingfrequenz von 888888 Hz oder 888 KHz ergibt einen Turmalin-Schwingkristall, der, wenn in einer TS-Achse geschliffen, ein Plättchen mit einer Dicke von ca. 2 mm darstellt. Die genaue Dicke variiert, je nach Turmalin-Art und nach der Größe des Plättchens. Diese Dicke lässt sich gut bearbeiten. Für Turmalin-Schwingkristalle, die insbesondere nicht optisch genutzt werden, ist diese Dicke ideal. Der Turmalin ist hier auch solide genug um eine langfristige Alterung zu vermeiden.

Die Frequenz von 888888 Hz und 888 KHz, wenn in Richtung der L-Achse geschliffen, ergibt eine Größe für den Turmalin-Schwingkristall, welche ideal für eine Armbanduhr ist. Die Dicke in Richtung der L-Achse ist dann etwa 4,3 mm, die eine ideale Größe für einen sichtbaren Turmalin-Schwingkristall ist.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann der piezoelektrische Schwingkristall ein Turmalin-Schwingkristall sein, wobei die Schwingfrequenz 888888 Hz oder 888 kHz beträgt, die Länge, die Breite und die Höhe des piezoelektrischen Schwingkristalls jeweils 8,88 mm betragen und der piezoelektrische Schwingkristall 8,88 Karat wiegt. Das heißt mit anderen Worten, dass, wenn ein Turmalin-Rohkristall auf eine Schwingfrequenz von 888888 Hz oder 888 Hz geschliffen wird, der T urmalin-Schwingkristall in jeder Hinsicht nur eine einzige Zahl aufweist, und zwar die Zahl 8, oder nur die Zahl 8 und die Zahl 0. Dieser T urmalin- Schwingkristall hat nämlich 8,88 mm Länge, 8,88 mm Breite, 8,88 mm Höhe, er wiegt 8,88 Karat und schwingt mit einer Schwingfrequenz von 888888 Hz oder 888 KHz. Diese Kombination ist mit keiner anderen Schwingfrequenz zu erreichen. Es gäbe z.B. keinen Turmalin-Schwingkristall, der 6,66 mm lang, 6,66 breit, 6,66 mm hoch ist und gleichzeitig 6,66 Karat wiegt. Oder es gäbe keinen Turmalin-Schwingkristall, dessen Länge, Breite und Höhe jeweils 9,99 mm betragen und welcher 9,99 Karat wiegt. Wenn man also ein ganz besonderes Juwel schleifen möchte (z.B. für eine wertvolle Schreibtisch-Uhr), dann ist eine Schwingfrequenz von 888888 Hz oder 888 KHz die einzige, welche gleichzeitig Maße und Gewicht des Turmalin-Schwingkristalls ermöglichen, die nur die Zahl 8 aufweisen. Vorzugsweise weist der piezoelektrische Schwingkristall in der Schwingungsrichtung einer piezoelektrisch angeregten Schwingung eine Schwingfrequenz auf, die durch mehrfaches Halbieren auf eine gewünschte Frequenz, insbesondere von 1 Hz oder 8 Hz bringbar ist. Mit anderen Worten ist die Schwingfrequenz vorzugsweise ein Vielfaches von zwei. Die Uhr weist dazu in vorteilhafter Weise einen Frequenzteiler auf, der eingerichtet ist, die Schwingfrequenz des Taktgebers auf die gewünschte Frequenz, insbesondere von 1 Hz oder 8 Hz, zu bringen. Somit kann die gewünschte Frequenz auf einfache Weise erzielt werden. Bei einer gewünschten Frequenz von 1 Hz kann ein Sekundenzeiger einer mechanischen Uhranzeigevorrichtung der Uhr im Sekundentakt bewegt werden. Bei einer gewünschten Frequenz von 8 Hz macht der Sekundenzeiger der Uhr nicht bei jeder Sekunde einen kleinen Sprung, sondern gleitet ruhig über das Zifferblatt, wie schon beschrieben. Dies verbessert den optischen Haupteindruck der Uhr, da der Sekundensprung des Sekundenzeigers eliminiert oder für den Betrachter der Uhr zumindest nicht sichtbar ist.

Wenn beispielsweise die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls 32768 Hz beträgt und die gewünschte Frequenz gleich 1 Hz ist, muss die Schwingfrequenz durch den Frequenzteiler 15-mal halbiert werden. Wenn die gewünschte Frequenz gleich 8 Hz ist, muss die Schwingfrequenz durch den Frequenzteiler 12-mal halbiert werden.

Vorzugsweise umfasst die Uhr ferner eine Oszillatorschaltung, die eingerichtet ist, den piezoelektrischen Schwingkristall zum Schwingen zu erregen. Dabei ist eine Erregerfrequenz vorzugsweise kleiner als die Eigenfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls. Somit kann vermieden werden, dass die Schwingung abstürzt, wenn die Eigenfrequenz sich (z.B. durch einen Temperaturwechsel) etwas verschiebt. Die Oszillatorschaltung ist vorteilhafterweise Teil der Taktgeberanordnung.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Oszillatorschaltung vorzugsweise einen Trimmkondensator, besonders bevorzugt eine Kapazitätsdiode, zum Einstellen der Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls durch Einstellen einer Kapazität des Trimmkondensators, besonders bevorzugt der Kapazitätsdiode, mittels eines elektrischen Signals.

Dabei ist vorzugsweise eine Steuereinheit eingerichtet, das elektrische Signal in Abhängigkeit von einer Temperatur des Taktgebers und/oder einer Temperatur der Uhr in der Umgebung des Taktgebers einzustellen. Dazu kann vorzugsweise eine Tabelle mit temperaturabhängigen Werten für das elektrische Signal (vorbestimmte Werte für das elektrische Signal, die Temperaturen zugeordnet sind) und/oder eine Funktion eines Wertes des elektrischen Signals in Abhängigkeit von der Temperatur in einer Speichereinheit gespeichert sein. Es sei insbesondere angemerkt, dass diese Ausgestaltung der Oszillatorschaltung zur Temperaturkompensation auch in Verbindung mit piezoelektrischen Schwingkristallen, die nicht eine Länge, eine Breite und eine Höhe jeweils von mindestens 1 mm, bevorzugt von mindestens 1 ,5 mm, aufweisen.

Der benötigte Strom, um die Oszillatorschaltung des piezoelektrischen Schwingkristalls anzutreiben, kann in vorteilhafter Weise aus einem Akku bereitgestellt werden, welcher vorzugsweise durch eine Energy-Harvesting-Vorrichtung aufgeladen werden kann. Die Energy-Harvesting-Vorrichtung kann vorzugsweise eine oder mehrere Solarzellen umfassen.

Wenn die Uhr als Armbanduhr ausgebildet ist, kann die Energy-Harvesting-Vorrichtung vorzugsweise mindestens ein Thermoelement (bevorzugt ein Peltier-Element) und/oder mindestens eine Solarzelle umfassen. Die Energy-Harvesting-Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise in der Uhr angebracht. So kann z.B. das Zifferblatt als Solarzelle ausgearbeitet sein, oder eine Solarzelle unter einem semi-transparenten Zifferblatt angeordnet sein. Das Thermoelement kann z.B. am Uhrgehäuseboden angebracht sein, wo es aus der Differenz der Hauttemperatur zur Temperatur der Umgebung der Uhr (und damit zur Temperatur der restlichen Uhr) Strom gewinnt. Die Solarzelle(n) und Thermoelemente können aber auch im Armband der Uhr eingebaut sein. So gibt es z.B. Textilien, die als Thermoelement funktionieren. Ein solches Textil-Armband könnte z.B. den Strom für den Akku liefern.

Ausgestaltung der Uhr als mechanische Uhr, d.h. als Uhr mit einem mechanischen Uhrwerk

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Uhr umfasst die Uhr ferner ein Zahnradwerk. Dabei umfasst die Taktgeberanordnung ferner eine elektromechanische Vorrichtung. Die elektromechanische Vorrichtung ist mittels eines Nutzsignals basierend auf der Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls bewegbar, wodurch die elektromechanische Vorrichtung direkt oder mittelbar getaktet in das Zahnradwerk eingreift. Insbesondere greift die elektromechanische Vorrichtung direkt oder mittelbar in hemmender Weise in das Zahnradwerk ein, um das Zahnradwerk abwechselnd zum Stillstand zu bringen und wieder freizugeben. Somit wird die Uhr in ihrer Ganggeschwindigkeit nicht durch eine schwingende Unruh getaktet, sondern über eine frequenzgesteuerte Vorrichtung (die elektromechanische Vorrichtung), wobei die Antriebsenergie für das Zahnradwerk durch eine mechanische Antriebsvorrichtung bereitgestellt wird. Mit anderen Worten wird die ungenaue, mechanische Unruh durch die zuvor beschriebene Taktgeberanordnung ersetzt.

Somit werden die Vorteile einer mechanischen Uhr mit Handaufzug oder Selbstaufzug und einer Quarzuhr in einer Uhr realisiert, indem sie ein Automatikwerk oder ein mechanisches Werk mit Handaufzug durch die elektronische Frequenz eines Taktgebers steuert. Dabei kann der Taktgeber sich auf einen piezoelektrischen Schwingkristall stützen. Es kann sich aber auch um ein Schwingsystem handeln, bei welchem die frequenzbestimmende Einheit kein einfacher Schwingkristall ist, sondern ein anderer Mechanismus, wie z.B. ein Lichtwellenleiter oder ein Oszillator auf einer beliebigen anderen Basis. Da bei der vorgeschlagenen Uhr keine Unruh vorgesehen ist, werden hier sämtliche mechanischen Einflüsse, die den Takt der Unruh und damit die Genauigkeit des Zeitflusses der Uhr beeinflussen, ausgeschaltet. Die Referenzfrequenz, die zum Takten der Uhr benutzt wird und der Schwingfrequenz des Taktgebers entspricht, wird nicht durch eine Bewegung des Trägers der Uhr beeinflusst. Somit wird eine mechanische Uhr hinsichtlich des Antreibens des Zahnradwerks ermöglicht, die viel präziser als eine übliche mechanische Uhr mit Unruh ist.

Da die elektromechanische Vorrichtung mittels des Nutzsignals bewegbar ist und das Nutzsignal basierend auf der Schwingfrequenz des Taktgebers erzeugbar ist, ist zu verstehen, dass die elektromechanische Vorrichtung frequenzsteuerbar bzw. frequenzgesteuert ist.

Nach einer Variante greift die elektromechanische Vorrichtung mittelbar in das Zahnradwerk ein. „Mittelbar“ bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere, dass sich zumindest ein weiteres Bauelement zwischen der elektromechanischen Vorrichtung und dem Zahnradwerk befindet. Das heißt, dass bei dieser Ausgestaltung der Uhr die elektromechanische Vorrichtung mittels des oben genannten Nutzsignals bewegbar ist, wodurch die elektromechanische Vorrichtung mittelbar in das Zahnradwerk zur Hemmung eingreift.

Bevorzugt umfasst die Uhr hierzu eine Hemmung. Dabei steht die Hemmung im Eingriff mit dem Zahnradwerk. Die elektromechanische Vorrichtung treibt dabei die Hemmung an. Das heißt, dass bei dieser Ausgestaltung der Uhr die elektromechanische Vorrichtung mittels des Nutzsignals bewegbar ist, wodurch die elektromechanische Vorrichtung über die Hemmung in das Zahnradwerk eingreift. Dabei entspricht mit anderen Worten die Hemmung dem oben genannten zumindest einen weiteren Bauelement, welches sich zwischen der elektromechanischen Vorrichtung und dem Zahnradwerk befindet.

Vorzugsweise umfasst die Hemmung ein Hemmungsrad und ein Hemmstück. Das Hemmstück dient zur Hemmung des Hemmungsrades. Hierbei ist die elektromechanische Vorrichtung zum Antrieb des Hemmstücks angeordnet, wobei das Hemmungsrad im Eingriff mit dem Zahnradwerk steht.

Insbesondere ist die Hemmung als Ankerhemmung ausgebildet, wobei das Hemmstück als Anker ausgebildet ist. Das Hemmungsrad kann hierbei auch als Ankerrad bezeichnet werden.

Nach einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die elektromechanische Vorrichtung direkt/unmittelbar in das Zahnradwerk eingreifen. „Direkt“ oder „unmittelbar“ bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere, dass sich kein anderes Bauelement zwischen der elektromechanischen Vorrichtung und dem Zahnradwerk befindet. Das heißt, dass bei dieser Ausgestaltung der Uhr die elektromechanische Vorrichtung mittels des oben genannten Nutzsignals bewegbar ist, wodurch die elektromechanische Vorrichtung getaktet direkt in das Zahnradwerk eingreift.

Unabhängig davon, ob die elektromechanische Vorrichtung direkt oder indirekt in das Zahnradwerk eingreift, kann die elektromechanische Vorrichtung gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung als Aktor ausgebildet sein. Als Aktor ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine antriebstechnische Vorrichtung oder Baueinheit bezeichnet, die ein elektrisches Signal in eine mechanische Bewegung umsetzt.

Besonders bevorzugt kann der Aktor einen Magnetanker und eine Magnetspule aufweisen. Hierbei ist die Magnetspule eingerichtet, den Magnetanker mittels des Nutzsignals zu bewegen.

Alternativ kann die elektromechanische Vorrichtung vorzugsweise als Schrittmotor ausgebildet sein. Bei dieser Ausgestaltung der elektromechanischen Vorrichtung ist es besonders vorteilhaft, wenn die elektromechanische Vorrichtung direkt getaktet in das Zahnradwerk eingreift.

Zum Erzeugen des oben genannten Nutzsignals kann die Taktgeberanordnung in vorteilhafter Weise eine elektronische Nutzsignalerzeugungsvorrichtung umfassen, die (nur) einen Impulszähler umfasst. Der Impulszähler ist in vorteilhafter Weise auf die vorbestimmte Schwingfrequenz des Taktgebers programmiert. Der Impulszähler ist vorzugsweise zum Zählen eines Taktsignals des Taktgebers oder eines auf einem Taktsignal des Taktgebers basierenden Signals ausgebildet. Die Nutzsignalerzeugungsvorrichtung ist eingerichtet, das Nutzsignal zu erzeugen, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des Taktgebers oder des auf dem Taktsignal des Taktgebers basierenden gezählten Signals gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist.

Vorzugsweise umfasst die Uhr eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, den vorbestimmten Zählwert in Abhängigkeit von einer Temperatur des Taktgebers und/oder einer Temperatur der Uhr in der Umgebung des Taktgebers zu korrigieren. Dazu kann vorzugsweise eine Tabelle mit temperaturabhängigen vorbestimmten Zählwerten (vorbestimmte Zählwerte, die Temperaturen zugeordnet sind) und/oder eine Funktion des vorbestimmten Zählwertes in Abhängigkeit von der Temperatur in einer Speichereinheit gespeichert sein.

Zum Bereitstellen des piezoelektrischen Schwingkristalls kann zunächst ein Rohschwingkristall beliebig geschliffen und seine Schwingfrequenz vermessen werden. Der Impulszähler wird dann auf genau diese Schwingfrequenz programmiert, d.h., dass ein vorbestimmter Zählwert des Impulszählers basierend auf der vermessenen Schwingfrequenz eingestellt wird. Es ist allerdings auch möglich, dass der Rohschwingkristall auf eine vorbestimmte Schwingfrequenz geschliffen wird. Auch in diesem Fall wird der Impulszähler basierend auf der vorbestimmten Schwingfrequenz programmiert.

Ferner kann zum Erzeugen des oben genannten Nutzsignals die elektronische Nutzsignalerzeugungsvorrichtung in vorteilhafter weise (nur) einen Frequenzteiler umfassen. Der Frequenzteiler ist eingerichtet, die vorbestimmte Schwingfrequenz des Taktgebers zu teilen bzw. halbieren. Dabei entspricht die vorbestimmte Schwingfrequenz insbesondere einem Vielfachen von zwei, insbesondere einer Zweierpotenz, wie etwa 524288 Hz oder 1048576 Hz. Die vorbestimmte Schwingfrequenz kann dabei mittels des Frequenzteilers in vorteilhafter Weise auf 1 Hz oder eine andere Frequenz wie z.B. 8 Hz heruntergebrochen werden. Die heruntergebrochene Schwingfrequenz entspricht dem Nutzsignal, mittels des die elektromechanische Vorrichtung bewegbar ist. Es sei angemerkt, dass bei einem Nutzsignal von z.B. 8 Hz der Sprung des Sekundenzeigers, welcher dann 8 Mal pro Sekunde stattfindet, vom Betrachter nicht mehr als „Sprung“ wahrgenommen wird.

Der Begriff „nur“ in Verwendung mit den Begriffen des Impulszählers oder des Frequenzteilers bedeutet im Rahmen der Erfindung insbesondere, dass nur eine von beiden Arten von elektronischen Komponenten, d.h. entweder nur ein Impulszähler oder nur ein Frequenzteiler, bei der Nutzsignalerzeugungsvorrichtung vorgesehen ist, um das Nutzsignal basierend auf der vorbestimmten Schwingfrequenz des Taktgebers zu erzeugen.

Zum Erzeugen des Nutzsignals ist allerdings auch eine Kombination eines Frequenzteilers mit einem Impulszähler möglich. Das heißt mit anderen Worten, dass die elektronische Nutzsignalerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen des Nutzsignals sowohl einen Frequenzteiler als auch einen Impulszähler umfassen kann. Dabei ist der Frequenzteiler vorteilhafterweise signaltechnisch vor dem Impulszähler angeordnet. In vorteilhafter weise ist die vorbestimmte Schwingfrequenz des Taktgebers in einem ersten Schritt zum Erreichen einer Zwischenfrequenz durch den Frequenzteiler halbierbar, insbesondere mehrfach halbierbar. In einem zweiten Schritt ist die Zwischenfrequenz auf eine gewünschte Frequenz bzw. eine Nutzfrequenz bringbar. Die Vorgehensweise einer Halbierung, insbesondere einer mehrfachen Halbierung, der vorbestimmten Schwingfrequenz in einem ersten Schritt zum Erreichen einer Zwischenfrequenz und einer Herunterzählung der Zwischenfrequenz auf eine gewünschte Frequenz in einem zweiten Schritt ist besonders vorteilhaft bei einer Uhr, die einen Taktgeber mit einer hohen Schwingfrequenz, wie z.B. 8,88 MHz oder 10 MHz, aufweist. Somit kann Strom gegenüber einem einfachen Herunterzählen der Schwingfrequenz gespart werden. Ferner kann die Taktgeberanordnung bevorzugt eine Ausgabevorrichtung umfassen. Die Ausgabevorrichtung ist im Falle einer elektronischen Nutzsignalerzeugungsvorrichtung, die nur einen Impulszähler umfasst, vorteilhafterweise eingerichtet, ein Nutzsignal auszugeben, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des Taktgebers gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist. Im Falle einer elektronischen Nutzsignalerzeugungsvorrichtung, die nur einen Frequenzteiler umfasst, ist die Ausgabevorrichtung vorteilhafterweise eingerichtet, ein Nutzsignal basierend auf einem Ausgangssignal des Frequenzteilers auszugeben. Im Falle einer elektronischen Nutzsignalerzeugungsvorrichtung, die einen Impulszähler sowie einen Frequenzteiler umfasst, ist die Ausgabevorrichtung vorteilhafterweise eingerichtet, ein Nutzsignal auszugeben, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des Taktgebers gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist. Hierbei wird der vorbestimmte Zählwert vorteilhafterweise basierend auf der durch den Frequenzteiler erreichten Zwischenfrequenz eingestellt.

Die Uhr kann vorzugsweise eine Automatikuhr sein. Unter einer Automatikuhr wird eine mechanische Armbanduhr verstanden, bei der eine Feder, die Energie speichert und diese in eine Drehbewegung der Zeiger der Uhr umgewandelt wird. Insbesondere wird bei Armbewegungen des Trägers durch einen Rotor mittels Zahnradübersetzung in kleinen Schritten die Feder selbständig aufgezogen (gespannt). Man spricht auch von einer Uhr mit automatischem Aufzug oder Uhr mit Selbstaufzug. Alternativ kann die Uhr eine mechanische Uhr mit Handaufzug sein.

Die elektromechanische Vorrichtung ist dabei vorzugsweise eingerichtet, sich derart zu bewegen, dass bei abgelaufener Spannung der Antriebsfeder die elektromechanische Vorrichtung das Zahnradwerk antreibt. Dadurch fließt kinetische Energie aus der elektromechanischen Vorrichtung ins Zahnradwerk, und die elektromechanische Vorrichtung treibt das Zahnradwerk an. Dieser Reserve-Antrieb mittels der elektromechanischen Vorrichtung erfolgt getaktet, entsprechend dem Nutzsignal. Somit kann eine lange Gangreserve der Uhr ermöglicht werden.

Wenn die Uhr als Uhr mit Selbstaufzug ausgebildet ist, ist bei der Uhr vorteilhafterweise eine Vorrichtung zum Entkoppeln der Antriebsfeder vom Zahnradwerk und dem Hemmungsrad vorgesehen. Dadurch kann verhindert werden, dass die Antriebsfeder von der elektromechanischen Vorrichtung aufgezogen wird, wenn die elektromechanische Vorrichtung das Zahnradwerk antreibt.

Bei einer Uhr, die eine Hemmung umfasst, ist die elektromechanische Vorrichtung vorzugsweise eingerichtet, sich derart zu bewegen, dass bei abgelaufener Spannung der Antriebsfeder die elektromechanische Vorrichtung die Hemmung derart bewegt, dass die Hemmung das Zahnradwerk antreibt. Um dies bei einer Uhr mit einer als Ankerhemmung ausgebildeten Hemmung zu realisieren, bedarf es eines gut austarierten Anstellwinkels und Ausgestaltung der beiden Zinken des Ankers (Hemmstück) der Hemmung und des Anstellwinkels und der Form der Zähne des Hemmungsrades.

Wenn die elektromechanische Vorrichtung als Schrittmotor ausgebildet ist, ist der Schrittmotor vorzugsweise eingerichtet, sich derart zu bewegen, dass bei abgelaufener Spannung der Antriebsfeder der Schrittmotor das Zahnradwerk antreibt.

Der Einsatz der oben beschriebenen Taktgeberanordnung in einer Automatikuhr anstelle einer Unruh oder einer Unruh und einer Hemmung führt zu einer Automatikuhr, die viel präziser als eine normale Automatikuhr mit Unruh und Hemmung ist. Des Weiteren kann der Strombedarf, der durch eine Stromquelle, wie z.B. einen Akku, eine Solarzelle, einen Thermogenerator oder Kombinationen davon, zur Verfügung gestellt werden muss, durch den automatischen Aufzug der Automatikuhr zum Teil reduziert werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Uhr, insbesondere einer Armbanduhr. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer Taktgeberanordnung, die einen Taktgeber umfasst, der einen piezoelektrischen Schwingkristall und Elektroden umfasst, und vorzugsweise das Einbringen der Taktgeberanordnung in ein Uhrgehäuse.

Vorzugsweise weist der piezoelektrische Schwingkristall eine Länge, eine Breite und eine Höhe jeweils von mindestens 1 mm, bevorzugt von mindestens 1 ,5 mm, ferner bevorzugt von mindestens 3 mm, besonders bevorzugt von mindestens 5 mm, auf.

Es sei angemerkt, dass sich die mit Bezug auf die Uhr oben genannten Merkmale auch auf das Verfahren zum Herstellen einer Uhr beziehen. Das heißt, dass diese Merkmale auch mit dem Verfahren zum Herstellen einer Uhr kombiniert werden können.

Der piezoelektrische Schwingkristall weist in vorteilhafter Weise eine vorbestimmte Schwingfrequenz auf.

Ferner kann das Verfahren folgende Schritte umfassen: Bereitstellen eines Impulszählers, der eingerichtet ist, ein Taktsignal des Taktgebers zu zählen; Bereitstellen einer Ausgabevorrichtung; Speichern eines vorbestimmten Zählwertes, der aus der vorbestimmten Schwingfrequenz ableitbar ist, in einen Speicher des Impulszählers oder der Ausgabevorrichtung; Einrichten der Ausgabevorrichtung, um ein Nutzsignal auszugeben, wenn ein Zählwert des durch den Impulszähler gezählten Taktsignals des Taktgebers gleich mit dem vorbestimmten Zählwert ist; und Einbauen des Taktgebers, des Impulszählers und der Ausgabevorrichtung in die Uhr. Vorzugsweise umfasst der Schritt des Bereitstellens der Taktgeberanordnung die Schritte des Bereitstellens eines beliebigen piezoelektrischen Schwingkristalls, des Erzeugens einer Schwingung des piezoelektrischen Schwingkristalls und des Vermessens des schwingenden piezoelektrischen Schwingkristalls mittels eines Frequenzzählers zum Bestimmen seiner Schwingfrequenz. Die gemessene Schwingfrequenz entspricht dabei der vorbestimmten Schwingfrequenz. Somit kann ein beliebiger piezoelektrischer Schwingkristall verwendet werden bzw. ein Rohschwingkristall zum Herstellen eines piezoelektrischen Schwingkristalls beliebig bearbeitet werden, wobei seine vermessene Schwingfrequenz als die vorbestimmte Schwingfrequenz benutzt wird, aus der der vorbestimmte Zählwert abgeleitet wird.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt des Bereitstellens der T aktgeberanordnung die Schritte des Auswählens einer Schwingfrequenz als die vorbestimmte Schwingfrequenz und des Formgebens, insbesondere des Schleifens oder eines anderen formgebenden Verfahrens wie des Ätzens, oder einer Feinkorrektur durch Materialabtragung mittels eines Lasers, eines piezoelektrischen Schwingkristalls aus einem Rohschwingkristall derart, dass der Schwingkristall die vorbestimmte Schwingfrequenz aufweist. Mit anderen Worten wird in vorteilhafter Weise ein piezoelektrischer Schwingkristall geformt, damit dieser in seiner Endform eine bewusst ausgewählte und nicht eine beliebige Schwingfrequenz aufweist.

Somit kann die Uhr mit einer Taktgeberanordnung ausgestattet sein, für deren Taktgeber ein piezoelektrischer Schwingkristall mit einer gemäß dem Wunsch des Besitzers der Uhr, insbesondere des Trägers der Uhr im Falle einer Armbanduhr, individualisierte Schwingfrequenz verwendet worden ist. Zum Beispiel kann das Geburtsdatum des Trägers der Armbanduhr als die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers gewählt werden.

Es wird ferner ein Verfahren zum Bereitstellen eines Turmalin-Schwingkristalls mit einer vorbestimmten Schwingfrequenz einer piezoelektrisch angeregten Schwingung in einer Schwingungsrichtung entlang der L-Achse, TA-Achse, TS-Achse oder entlang einer Richtung, die eine Neigung von 40 Grad bis 50 Grad, insbesondere eine 45 Grad Neigung, zur L-Achse aufweist, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Schleifens eines Turmalin- Rohkristalls in der Schwingungsrichtung des Turmalin-Schwingkristalls, des Anordnens, insbesondere des Anbringens, von Elektroden am Turmalin-Rohkristall, die senkrecht zur Schwingungsrichtung stehen, des Vermessens des Turmalin-Rohkristalls in der Schwingungsrichtung und des Schleifens, insbesondere während die Elektroden angeordnet, insbesondere angebracht sind, des Turmalin-Rohkristalls in Richtung einer Achse aus der Gruppe der L-Achse, TA-Achse, TS-Achse oder einer Richtung, die zwischen 40 Grad und 50 Grad, insbesondere 45 Grad, gegen die L-Achse geneigt ist, die nicht der Schwingungsrichtung entspricht, insbesondere während dem Vermessen, bis die vorbestimmte Schwingfrequenz erreicht wird.

Als Schwingungsrichtung wird im Rahmen der Erfindung insbesondere die Richtung des Stromflusses durch den piezoelektrischen Schwingkristall oder mit anderen Worten die Richtung der Anregung einer Schwingung des piezoelektrischen Schwingkristalls durch den Strom. Wenn beispielsweise die Elektroden an Flächen eines Turmalin-Schwingkristalls angeordnet sind, die senkrecht zur L-Achse des Turmalin-Schwingkristalls stehen, ist die Stromrichtung parallel zur L-Achse. Somit ist in diesem Fall die Schwingungsrichtung entlang zur L-Achse.

Es sei angemerkt, dass die in der vorhergehenden Beschreibung enthaltenen Überschriften insbesondere zur besseren Lesbarkeit des Textes dienen und nicht einschränkend für die jeweiligen darauffolgenden Beschreibungsteile sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren von Ausführungsbeispielen, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Bauteile jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Fig. 1 eine schematische vereinfachte Draufsicht einer Uhr gemäß einem ersten

Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Turmalin-Rohkristalls mit trigonaler Struktur,

Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines T urmalin-Schwingkristalls gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht eines Turmalin-Rohkristalls, aus dem der Turmalin-Schwingkristall aus Figur 3 ausgebildet ist,

Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausschnitts aus dem Turmalin- Rohkristall aus Figur 4, aus dem sich nach einer Formgebung der Turmalin- Schwingkristall aus Figur 3 ergibt,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht des Turmalin-Schwingkristalls aus Figur 3 von rechts,

Fig. 7 eine schematische vereinfachte Draufsicht der Uhr gemäß dem ersten

Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 8 eine schematische vereinfachte perspektivische Ansicht eines Turmalin-

Schwingkristalls gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 9 eine schematische vereinfachte Vordersicht des Turmalin-Schwingkristalls aus Figur 8,

Fig. 10 eine schematische vereinfachte Draufsicht des Turmalin-Schwingkristalls aus Figur

8,

Fig. 11 eine schematische perspektivische Ansicht eines T urmalin-Schwingkristalls gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 12 eine schematische perspektivische Ansicht eines Turmalin-Rohkristalls, aus dem der Turmalin-Schwingkristall aus Figur 11 gebildet ist,

Fig. 13 eine schematische vereinfachte Vordersicht des Turmalin-Rohkristalls aus Figur

12,

Fig. 14 eine schematische perspektivische Ansicht eines T urmalin-Schwingkristalls gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 15 eine schematische perspektivische Ansicht eines Turmalin-Rohkristalls, aus dem der Turmalin-Schwingkristall aus Figur 14 gebildet ist,

Fig. 16 eine schematische perspektivische Ansicht eines T urmalin-Schwingkristalls gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 17 eine schematische perspektivische Ansicht eines Turmalin-Rohkristalls, aus dem der Turmalin-Schwingkristall aus Figur 16 gebildet ist,

Fig. 18 eine schematische perspektivische Ansicht eines T urmalin-Schwingkristalls gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 19 eine schematische perspektivische Ansicht eines Turmalin-Rohkristalls, aus dem der Turmalin-Schwingkristall aus Figur 18 gebildet ist,

Fig. 20 eine schematische vereinfachte Draufsicht einer Uhr gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 21 eine schematische vereinfachte Ansicht von Komponenten der Uhr gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 22 eine schematische vereinfachte Draufsicht einer Uhr gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 23 eine schematische vereinfachte Ansicht von Komponenten der Uhr gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 24 eine schematische vereinfachte Ansicht eines Taktgebers mit einem piezoelektrischen Schwingkristall und einer Elektrodenanordnung,

Fig. 25 eine schematische vereinfachte Ansicht einer Taktgeberanordnung einer Uhr gemäß der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 26 eine schematische vereinfachte Ansicht einer weiteren Taktgeberanordnung einer Uhr gemäß der vorliegenden Erfindung.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 7 eine erfindungsgemäße Uhr 100 mit einer Taktgeberanordnung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist die Uhr 100 als Armbanduhr ausgebildet und weist somit zwei Anschlüsse 14 für ein Armband auf. Es ist allerdings auch möglich, dass die Uhr 100 eine Wanduhr, eine Standuhr oder eine Uhr von einem anderen Typ ist.

Die Uhr 100 umfasst ein Uhrgehäuse 11 und ein daran angeordnetes Uhrglas 15 auf. Die Uhr

100 weist ferner ein Zifferblatt 12 sowie drei Zeiger 13 für die Anzeige der Stunden, Minuten und Sekunden auf. Die Zeiger 13 sind Teile einer mechanischen Uhranzeigevorrichtung 102.

Die Taktgeberanordnung 10 umfasst einen Taktgeber 1 , der einen piezoelektrischen Schwingkristall 2 umfasst, und sorgt dafür, dass ein Nutzsignal basierend auf einer Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls 2 erzeugt wird. Das Nutzsignal kann von einer Antriebsvorrichtung 101 zum Bewegen der Zeiger 13 empfangen werden. Das Nutzsignal kann im Rahmen der Erfindung auch als Nutztaktsignal bezeichnet werden. Wie das Nutzsignal erzeugt werden kann, wird später näher erläutert.

Um den piezoelektrischen Schwingkristall 2 zum Schwingen zu bringen, umfasst die Taktgeberanordnung 10 weiterhin eine Oszillatorschaltung 115.

Die Antriebsvorrichtung 101 umfasst ein Antriebselement, welches mit der mechanischen Uhranzeigevorrichtung 102 direkt verbunden sein kann. Alternativ kann die Antriebsvorrichtung

101 zusätzlich zum Antriebselement eine als Zahnradwerk ausgebildete Übersetzungseinrichtung umfassen, die das Antriebselement mit der mechanischen Uhranzeigevorrichtung 102 verbindet und eine Bewegung des Antriebselements in eine Bewegung der mechanischen Uhranzeigevorrichtung 102 übersetzt. Insbesondere kann das Antriebselement als elektrischer Schrittmotor, insbesondere als ein Lavet-Schrittmotor, oder als eine andere Art eines elektromechanischen Antriebs ausgebildet sein. Aus Figur 1 ergibt sich weiterhin, dass die Taktgeberanordnung 10, die Antriebsvorrichtung 101 und die mechanische Uhranzeigevorrichtung 102 im Uhrgehäuse 11 unter dem Zifferblatt 12 angeordnet sind.

In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Taktgeber 1 einen als Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten piezoelektrischen Schwingkristall 2 (Figur 3), der aus einem Turmalin-Rohkristall 20 gemäß Figur 4 hergestellt ist.

Zunächst wird anhand von Figur 2 die allgemeine Struktur des Turmalin-Rohkristalls 20 sowie seine piezoelektrischen Eigenschaften erläutert.

Aus Figur 2 ergibt sich insbesondere, dass der Turmalin-Rohkristall 20 eine trigonale Struktur hat. Mit anderen Worten hat der Turmalin-Rohkristall 20 trigonal kristallisiert, also in Dreiecksform. Der Turmalin-Rohkristall 20 weist eine L-Achse 501 , eine TA-Achse 502 (TA: Triangle - Angle) und eine TS-Achse 503 (TS: Turmalin-Seite) auf. Die L-Achse 501 entspricht einer ersten kristallographischen Achse, die TA-Achse 502 einer zweiten kristallographischen Achse und die TS-Achse 503 einer dritten kristallographischen Achse 503.

Die L-Achse 501 entspricht insbesondere der kristallographischen Longitudinalachse des Turmalin-Rohkristalls 20. Die TA-Achse 502 steht senkrecht zur L-Achse 501 und läuft durch einen Winkel, welcher sich zwischen einer ersten Facette 21 und einer zweiten Facette 22 des T urmalin-Rohkristalls 20 bildet. Die TS-Achse 503 des T urmalin-Rohkristalls 20 steht senkrecht zur L-Achse 501 und verläuft im Wesentlich parallel zur Grundausrichtung der leicht gebogenen dritten Facette 23 des Turmalin-Rohkristalls 20.

Der Turmalin-Rohkristall 20 kann durch ein Strukturdreieck 24 beschrieben bzw. der Querschnitt des Turmalin-Rohkristalls 20 senkrecht zur L-Achse 501 kann durch ein Strukturdreieck 24 angenähert werden, dessen Seiten den Facetten 21 , 22, 23 des Turmalin- Rohkristalls 20 zugeordnet sind bzw. folgen. So steht die L-Achse 501 senkrecht zur Ebene des Strukturdreiecks 24, wobei die TA-Achse 502 senkrecht zur L-Achse 501 steht und durch einen Winkel läuft, welcher sich zwischen zwei von den drei Seiten des Strukturdreiecks 24 ergibt. Die TS-Achse 503 steht senkrecht zur L-Achse 501 und verläuft parallel zu einer der drei Seiten des Strukturdreiecks 24.

Die L-Achse 501 , die TA-Achse 502 und die TS-Achse 503 sind polare Achsen, so dass der Turmalin-Rohkristall 20 eine piezoelektrische Aktivität entlang jeder dieser Achsen aufweist. Zur Darstellung dieses Effektes sind in Figur 2 ein erstes Turmalin-Plättchen 25, ein zweites Turmalin-Plättchen 27 und ein drittes Turmalin-Plättchen 29 gezeigt, die aus dem Turmalin- Rohkristall 20 ausgeschnitten sind. Insbesondere ist das erste Turmalin-Plättchen 25 senkrecht zur L-Achse 501 , das zweite T urmalin-Plättchen 27 senkrecht zur TA-Achse 502 und das dritte Turmalin-Plättchen 503 senkrecht zur TS-Achse 503 ausgeschnitten. Somit ist der Normalenvektor 26 einer Hauptfläche des ersten Turmalin-Plättchens 25 parallel zur ersten L- Achse 501 , der Normalenvektor 28 einer Hauptfläche des zweiten Turmalin-Plättchens 27 parallel zur TA-Achse 502 und der Normalenvektor 30 einer Hauptfläche des dritten Turmalin- Plättchens 25 parallel zur TS-Achse 503.

Wenn an der jeweiligen Hauptfläche und ihrer gegenüberliegenden Hauptfläche der Turmalin- Plättchen 25, 27, 29 eine elektrische Spannung angelegt wird, wird das erste Turmalin- Plättchen 25 in Richtung der L-Achse 501 , das zweite Turmalin-Plättchen 27 in Richtung der TA-Achse 502 und das dritte Turmalin-Plättchen 29 in Richtung der TS-Achse 503 schwingen. Alternativ kann aus dem Turmalin-Rohkristall 20 ein Turmalin-Plättchen in einem Winkel von 45 Grad zur L-Achse 501 ausgeschnitten werden.

Eine piezoelektrische Aktivität des Turmalin-Rohkristalls 20 ist am niedrigsten in Richtung der L-Achse und am höchsten in Richtung der TS-Achse. Eine piezoelektrische Aktivität des Turmalin-Rohkristalls 20 in Richtung der TA-Achse liegt zwischen derjenigen des Turmalin- Schwingkristalls 20 in Richtung der L-Achse und der TS-Achse.

Aus Figur 3, die eine perspektivische Ansicht des Turmalin-Schwingkristalls, der in diesem Ausführungsbeispiel als der Taktgeber 1 der Uhr 100 fungiert, darstellt, wird ersichtlich, dass Elektroden 8 an Flächen 4 des Turmalin-Schwingkristalls angeordnet sind, die senkrecht zur L-Achse 501 stehen. D.h., dass eine Schwingungsrichtung einer piezoelektrisch angeregten Schwingung des Turmalin-Schwingkristalls entlang der L-Achse 501 verläuft.

In vorteilhafter Weise weist der Turmalin-Schwingkristall eine Länge 111 , eine Breite 112 und eine Höhe 113 auf, die jeweils mindestens 1 mm, bevorzugt mindestens 1 ,5 mm, betragen. Aufgrund seiner Maße kann der Turmalin-Schwingkristall beim Anlegen einer elektrischen Spannung an den Elektroden 8 stabil schwingen, ohne dass der T urmalin-Schwingkristall unter Vakuum stehen muss. Die Maße des T urmalin-Schwingkristalls sorgen ferner dafür, dass keine oder nur eine minimale Alterung des Turmalin-Schwingkristalls stattfindet. Somit bleibt die Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls im Laufe der Zeit unverändert oder wird nur minimal beeinflusst, so dass die Genauigkeit der Uhr 100 grundsätzlich auch unverändert bleibt.

Es ergibt sich ferner aus Figur 3, dass der Turmalin-Schwingkristall als facettierter Stein ausgebildet ist. Insbesondere weist der Turmalin-Schwingkristall ein Oberteil 50 und ein Unterteil 60 auf. Im Oberteil 50 sind Oberteilfacetten 51 und eine Tafelfacette 52 ausgebildet, wobei im Unterteil 60 Unterteilfacetten 61 ausgebildet sind. Die Tafelfacette 52 steht dabei senkrecht zur TA-Achse 502. Die Unterteilfacetten 61 sind zur TA-Achse 502 hin geneigt und weisen jeweils zwei Kanten 610 auf, die parallel zur L-Achse 501 verlaufen. Zum Herstellen des Turmalin-Schwingkristalls wird aus dem Turmalin-Rohkristall 20, der in Figur 4 gezeigt ist, zunächst ein quaderförmiges Teil ausgeschnitten. Der quaderförmige Ausschnitt 200, der in Figur 5 zu sehen ist, wird vorzugsweise derart geschliffen, dass das Oberteil 50 und das Unterteil 60 des Turmalin-Schwingkristalls gemäß Figur 3 entstehen.

Damit der Turmalin-Schwingkristall seine optischen Eigenschaften entfalten kann und als Schmuckstein 1 der Uhr 100 dient, weist die Uhr 100 gemäß Figur 7 einen durchsichtigen Bereich 114 auf, durch den der Turmalin-Schwingkristall sichtbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der durchsichtige Bereich 114 das Uhrglas 15 und eine Ausnehmung 120 im Zifferblatt 12. Insbesondere ist der Turmalin-Schwingkristall unter der Ausnehmung 120 derart angeordnet, dass dieser durch das Uhrglas 15 und die Ausnehmung 120 des Zifferblattes 12 sichtbar ist. Insbesondere ist der Turmalin-Schwingkristall derart positioniert, dass das Oberteil 50 bzw. die Tafelfacette 52 dem Uhrglas 15 zugewandt sind. An der Stelle der Ausnehmung 120 kann im Zifferblatt 12 gemäß einer Weiterbildung der Uhr 100 ein Sichtfenster vorgesehen sein.

Es ist allerdings auch möglich, dass bei der Uhr 100 auf ein Zifferblatt verzichtet wird. Dabei kann der durchsichtige Bereich 114 das Uhrglas 15 umfassen. Hierbei ist ferner bevorzugt das Oberteil 50 bzw. die Tafelfacette 52 dem Uhrglas 15 zugewandt. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Uhr 100 kann der durchsichtige Bereich 114 einen Bereich des Uhrgehäuses 11, insbesondere einen Uhrgehäuseboden, umfassen, der durchsichtig ausgebildet ist.

Somit kann ein Betrachter der Uhr direkt auf die Tafelfacette 51 blicken. Insbesondere verläuft eine Blickrichtung des Betrachters auf die Tafelfacette 52 (senkrecht zur Tafelfacette 52) senkrecht zur L-Achse 501 und parallel zur TA-Achse 502 des Turmalin-Schwingkristalls.

Um ein erhöhtes Funkeln des Turmalin-Schwingkristalls zu erreichen, beträgt gemäß Figur 6 ein Unterteilwinkel 611 des Turmalin-Schwingkristalls 42 Grad. Somit ist der Unterteilwinkel 611 derart gewählt, dass eine doppelte Totalreflexion von Licht im Unterteil 60 des Turmalin- Schwingkristalls stattfindet.

In Figur 6 ist zur Erläuterung dieses Aspekts die Lichtführung im Turmalin-Schwingkristall durch Pfeil 700 dargestellt. Licht, welches von oben durch das Oberteil 50 bzw. die Tafelfacette 52 in den Turmalin-Schwingkristall eintritt, wird an den inneren Seiten der Unterteilfacetten 61 totalreflektiert und verlässt den Turmalin-Schwingkristall wieder nach oben durch das Oberteil 50 bzw. die Tafelfacette 52.

Die Figuren 8, 9 und 10 beziehen sich auf einen Taktgeber 1 einer Uhr 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Figur 8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Taktgebers 1, Figur 9 eine Seitenansicht des Taktgebers 1 und Figur 10 eine Draufsicht des Taktgebers 1.

Der Taktgeber 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst wie auch der Taktgeber 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen als Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten piezoelektrischen Schwingkristall 2 mit daran angeordneten Elektroden 8 ausgebildet. Die Elektroden 8 sind an Flächen 4 des Turmalin-Schwingkristalls angeordnet, die senkrecht zur L-Achse 501 stehen. Die Tafelfacette 52 des Turmalin-Schwingkristalls steht senkrecht zur TA- Achse 502.

Allerdings unterscheidet sich der Turmalin-Schwingkristall gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel vom Turmalin-Schwingkristall gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der T urmalin-Schwingkristall gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel an seiner Unterseite eine Vielzahl von Facetten 62 aufweist, die eine Vielzahl von Vorsprüngen 63 bilden. Insbesondere bilden zwei Facetten 62, die zueinander hin geneigt sind, einen Vorsprung 63.

Wie den Figuren 8 bis 10 zu entnehmen ist, sind die Vorsprünge 63 derart angeordnet, dass diese ein geriffeltes Profil bilden, welches sich in Richtung der TS-Achse 503 erstreckt. Dabei sind die Vorsprünge 63 parallel zur L-Achse 501 angeordnet. Insbesondere erstreckt sich jeder Vorsprung 63 in Richtung der L-Achse 501.

Weiterhin steht gemäß Figur 9 jede Facette 62 der Vorsprünge 63 in einem Winkel 612 zu einer zu Tafelfacette 52 parallelen Ebene, der eine Totalreflexion von Licht an den Facetten 62 ermöglicht. Der Winkel 612 beträgt insbesondere 42 Grad oder größer. Mit anderen Worten ist jede Facette 62 in einem Winkel 612 von 42Grad oder größer, zur TA-Achse 502 hin geneigt, wodurch im Turmalin-Schwingkristall eine doppelte Totalreflexion von Licht stattfindet.

In Figur 9 ist zur Erläuterung dieses Aspekts die Lichtführung im Turmalin-Schwingkristall durch Pfeil 701 dargestellt. Licht, welches von oben durch das Oberteil 50 bzw. die Tafelfacette 52 in den Turmalin-Schwingkristall eintritt, wird an den inneren Seiten der Facetten 62 des Vorsprungs 63 totalreflektiert und verlässt den Turmalin-Schwingkristall wieder nach oben durch das Oberteil 50 bzw. die Tafelfacette 52.

Die Figuren 11 , 12 und 13 beziehen sich auf einen Taktgeber 1 einer Uhr 100 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Der Taktgeber 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel umfasst wie auch der Taktgeber 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen als Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten piezoelektrischen Schwingkristall 2 mit daran angeordneten Elektroden 8. Allerdings sind beim Turmalin-Schwingkristall gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die Elektroden 8 an Flächen 4 angeordnet, die nicht senkrecht zur L-Achse 501 wie beim Turmalin- Schwingkristall gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel stehen, sondern die parallel zur L- Achse 501 verlaufen und senkrecht zur TS-Achse 503 stehen. Somit verläuft die Schwingungsrichtung einer piezoelektrisch angeregten Schwingung des Turmalin- Schwingkristalls gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel entlang der TS-Achse 503.

Die Tafelfacette 52 des Turmalin-Schwingkristalls steht hierbei senkrecht zur TA-Achse 502. Die Unterteilfacetten 61 sind in einem Winkel gleich dem Unterteilwinkel 611 zur TA-Achse 502 hin geneigt. Dabei erstrecken sich die Kanten 610 der Unterteilfacetten 61 parallel zur L-Achse 501.

Zum Formen des Turmalin-Schwingkristalls gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann ein in Figur 13 gezeigter Turmalin-Rohkristall 20 geschliffen werden. Der Turmalin-Rohkristall 20 weist in vorteilhafter Weise die Form einer Turmalin-Nadel auf. Zum Anbringen der Unterteilfacetten 61 am Turmalin-Rohkristall 20 kann die trigonale Struktur des Turmalin- Rohkristalls 20 optimal benutzt werden.

Die Figuren 14 und 15 beziehen sich auf einen Taktgeber 1 einer Uhr 100 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Der Taktgeber 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel umfasst wie auch der Taktgeber 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen als Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten piezoelektrischen Schwingkristall 2 mit daran angeordneten Elektroden 8.

Allerdings unterscheidet sich der Turmalin-Schwingkristall gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel vom Turmalin-Schwingkristall gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass Turmalin-Schwingkristall gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Elektroden 8 an Flächen 4 des Turmalin-Schwingkristalls angeordnet sind, die senkrecht zur TA-Achse 502 stehen und parallel zur L-Achse 501 verlaufen. Dabei ist eine Schwingungsrichtung einer piezoelektrisch angeregten Schwingung des Turmalin- Schwingkristalls entlang der TA-Achse 502.

Ein weiterer Unterschied zwischen dem Turmalin-Schwingkristall gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel und dem Turmalin-Schwingkristall gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass der Turmalin-Schwingkristall gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kein facettiertes Unterteil aufweist, welches in der Lage wäre, einfallendes Licht zu reflektieren. Somit dient der Turmalin-Schwingkristall nicht als Schmuckstein der Uhr 100. In diesem Fall kann der Taktgeber 1 auch vom Zifferblatt 12 komplett verdeckt sein.

Die Figuren 16 und 17 beziehen sich auf einen Taktgeber 1 einer Uhr 100 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Der Taktgeber 1 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel umfasst wie auch der Taktgeber 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen als Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten piezoelektrischen Schwingkristall mit daran angeordneten Elektroden 8.

Beim Turmalin-Schwingkristall gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel sind die Elektroden 8 an Flächen 4 des Turmalin-Schwingkristalls angeordnet, die in einem Winkel 400 zur L-Achse 501 stehen. Insbesondere beträgt der Winkel 400 zwischen 40 Grad und 50 Grad, bevorzugt 45 Grad.

Dabei weisen die Flächen 4 jeweils zwei Kanten 401 , die im genannten Winkel 400 zur L-Achse 501 stehen, und jeweils zwei weitere Kanten 402, die parallel zur TA-Achse 502 sind, aufweisen.

Das heißt, dass die Schwingungsrichtung der piezoelektrisch angeregten Schwingung des Turmalin-Schwingkristalls von den drei zueinanderstehenden Achsen des Turmalin- Schwingkristalls, d.h. der L-Achse 501 , der TA-Achse 502 und der TS-Achse 503, abweicht und sich einer Polarität bedient, die zwischen der L-Achse 501 und der TA-Achse 502 liegt.

Der Turmalin-Schwingkristall der vorherigen Ausführungsbeispiele kann insbesondere aus einem Rubelit hergestellt sein.

Die Figuren 18 und 19 beziehen sich auf einen Taktgeber 1 einer Uhr 100 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Der Taktgeber 1 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel umfasst wie auch der Taktgeber 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen als Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten piezoelektrischen Schwingkristall 2 mit daran angeordneten Elektroden 8.

Allerdings sind die Elektroden 8 beim Turmalin-Schwingkristall gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel an Flächen 4 angerordnet, die senkrecht zur TS-Achse 503 stehen und parallel zur TA-Achse 502 verlaufen, wobei die Tafelfacette 52 senkrecht zur L-Achse 501 steht.

Aus Figur 19 ergibt sich ferner, dass der Turmalin-Rohkristall 20, aus dem der Turmalin- Schwingkristall gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel gebildet wird, eine hexagonale Struktur im Gegensatz zur trigonalen Struktur des Turmalin-Rohkristalls 20, aus dem der Turmalin-Schwingkristall gemäß dem ersten Ausgangsbeispiel gebildet wird, aufweist.

Wie auch der Turmalin-Rohkristall 20 aus Figuren 2 und 4, weist der Turmalin-Rohkristall 20 mit hexagonaler Struktur eine L-Achse 501, drei TA-Achsen 502 und drei TS-Achsen 503. Da die TA-Achsen 502 und die TS-Achsen jeweils zueinander äquivalent sind, sind in Figur 19 nur eine TA-Achse 502 und eine TS-Achse 503 des Turmalin-Rohkristalls 20 dargestellt. Zu Vergleichszwecken zwischen einem Turmalin-Rohkristall mit trigonaler Struktur und dem Turmalin-Rohkristall 20 mit hexagonaler Struktur ist in Figur 19 auch das Strukturdreieck 24 eingezeichnet, mittels des der Turmalin-Rohkristall 20 mit trigonaler Struktur beschrieben werden kann. Der Turmalin-Rohkristall 20 mit hexagonaler Struktur kann mittels eines Struktur- Hexagons beschrieben werden, das in diesem Fall mit dem hexagonalen Querschnitt des Turmalin-Rohkristalls 20 übereinstimmt.

Der Turmalin-Rohkristall 20 von Figur 19 und somit auch der Turmalin-Schwingkristall von Figur 18 hat die Eigenschaft, dass dieser einen Lichtdurchfluss in Richtung der L-Achse 501 ermöglicht, wie dies bei einigen Turmalinarten, z.B. den pinken Turmalinen aus Nigeria der Fall ist. Dies hat den Vorteil, dass Licht, welches durch die Tafelfacette 52 des Turmalin- Schwingkristalls hindurchgeht, von diesem nicht verschluckt wird. Zudem weist der Turmalin- Schwingkristall von Figur 18 eine Schwingungsrichtung einer piezoelektrisch angeregten Schwingung entlang der TS-Achse 503, in derer Richtung der Turmalin-Schwingkristall eine stärkere piezoelektrische Aktivität als in Richtung der L-Achse 501 oder TA-Achse 502 aufweist.

Zum Bereitstellen der Taktgeberanordnung 10 gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kann zunächst ein beliebiger Turmalin-Schwingkristall bereitgestellt werden. „Beliebig“ bedeutet, dass ein Turmalin-Rohkristall geschliffen wird, ohne dabei darauf zu achten, was für eine Schwingfrequenz der zu entstehende Turmalin-Schwingkristall aufweisen wird. Nachdem der Turmalin-Schwingkristall gefertigt wird, kann eine Schwingung des Turmalin-Schwingkristalls erzeugt und der Turmalin-Schwingkristall mittels eines Frequenzzählers zum Bestimmen seiner Schwingfrequenz vermessen werden.

Alternativ kann zunächst eine Schwingfrequenz für den Turmalin-Schwingkristall ausgewählt werden, die der den Turmalin-Schwingkristall umfassende Taktgeber 1 der Taktgeberanordnung 10 aufweisen soll. Danach wird ein Turmalin-Rohkristall derart geformt, dass der Turmalin-Schwingkristall die ausgewählte Schwingfrequenz aufweist. Mit anderen Worten kann der Turmalin-Schwingkristall geformt werden, damit dieser in seiner Endform eine bewusst ausgewählte und nicht eine beliebige Schwingfrequenz aufweist. Dabei kann die Taktgeberanordnung 10 in vorteilhafter Weise eine Nutzsignalerzeugungsvorrichtung, die einen Impulszähler aufweist, und eine Ausgabevorrichtung umfassen. Der Impulszähler ist eingerichtet, ein Taktsignal des als Turmalin-Schwingkristall ausgebildeten Taktgebers 1 zu zählen. Die Ausgabevorrichtung ist eingerichtet, ein Nutzsignal auszugeben, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des Taktgebers 1 gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist. Mit anderen Worten ist die Nutzsignalerzeugungsvorrichtung eingerichtet, ein Nutzsignal zu erzeugen, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des Taktgebers 1 gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist, wobei die Ausgabevorrichtung eingerichtet ist, das Nutzsignal auszugeben. Der vorbestimmte Zählwert ist aus der bestimmten Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls ableitbar und kann insbesondere in einem Speicher des Impulszählers oder der Ausgabevorrichtung gespeichert sein.

Der einen Turmalin-Schwingkristall umfassende Taktgeber 1 gemäß den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann in vorteilhafter Weise in seiner Schwingungsrichtung eine ausgewählte Schwingfrequenz aufweisen, die einen Wert beträgt, der nur die Zahl 8 oder nur die Zahl 8 und die Zahl 0 aufweist. Insbesondere kann die Schwingfrequenz 8888 Hz, 88888 Hz, 888888 Hz, 8888888 Hz, 8 kHz, 88 KHz, 888 KHz oder 8888 KHz betragen. Vorzugsweise kann die Schwingfrequenz 888888 Hz oder 888 kHz betragen, wobei die Länge 111 , die Breite 112 und die Höhe 113 des Turmalin-Schwingkristalls jeweils 8,88 mm betragen und der Turmalin-Schwingkristall 8,88 Karat wiegt.

Auch hier kann die Taktgeberanordnung 10 einen Impulszähler und eine Ausgabevorrichtung umfassen, wodurch gemäß der oben beschriebenen Funktionsweise ein Nutzsignal erzeugt werden kann. Wenn beispielsweise der Turmalin-Schwingkristall eine Schwingfrequenz von 888888 Hz aufweist, kann diese mittels eines Impulszählers auf 8 Hz runtergebracht werden, wenn der vorbestimmte Zählwert gleich 111111 ist.

Es ist auch möglich, dass der T urmalin-Schwingkristall in der seiner Schwingungsrichtung eine ausgewählte Schwingfrequenz aufweist, die durch mehrfaches Halbieren auf eine gewünschte Frequenz, insbesondere von 1 Hz oder 8 Hz, bringbar ist. Dazu kann die Taktgeberanordnung 10 statt des Impulszählers einen Frequenzteiler aufweisen, der eingerichtet ist, die Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls auf die gewünschte Frequenz, insbesondere von 1 Hz oder 8 Hz, zu bringen. Das Nutzsignal der gewünschten Frequenz kann dann durch den Frequenzteiler selbst oder eine separate Ausgabevorrichtung ausgegeben werden.

Es sei angemerkt, dass die Taktgeberanordnung 10 sowohl einen Impulszähler als auch einen Frequenzteiler umfassen kann. Man kann beispielsweise im Falle einer hohen Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls, z.B. in der Höhe von 888888 Hz, die Schwingfrequenz in einem ersten Schritt dreimal mittels eines Frequenzteilers halbieren. In einem zweiten Schritt kann die am Ausgang des Frequenzteilers vorliegende Zwischenfrequenz von 111111 Hz mittels eines Impulszählers auf 1 Hz gebracht werden. Dazu muss der vorbestimmte Zählwert des Impulszählers auf 111111 eingestellt werden.

Die Figuren 20 und 21 betreffen eine Uhr 100 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Uhr 100 ist insbesondere als eine mechanische Uhr mit Selbstaufzug ausgebildet und umfasst eine Taktgeberanordnung 10 mit einem einen piezoelektrischen Schwingkristall 2 umfassenden Taktgeber 1 , eine Hemmung 105, ein Zahnradwerk 104 und eine mechanische Uhranzeigevorrichtung 102, die drei Zeiger 13 umfasst. Alternativ kann die Uhr 100 als eine mechanische Uhr mit Handaufzug ausgebildet sein.

Die Taktgeberanordnung 10 der Uhr 10 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel kann in vorteilhafter Weise die Komponenten der Taktgeberanordnung 10 der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele umfassen. Insbesondere kann hier der Taktgeber 1 in vorteilhafter weise wie die Taktgeber 1 der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet sein.

Allerdings umfasst die Taktgeberanordnung 10 der Uhr 100 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel des Weiteren eine elektromechanische Vorrichtung 106. Figur 21 ist insbesondere zu entnehmen, dass die elektromechanische Vorrichtung 106 insbesondere als Aktor ausgebildet ist, der einen Magnetanker (Magnetkern) 107 und eine Magnetspule 108 umfasst. Hierbei wirkt die Magnetspule 108 mit dem Magnetanker 107 zusammen. Insbesondere ist die Magnetspule 108 eingerichtet, den Magnetanker 107 zu bewegen, wenn diese bestromt wird.

Die elektromechanische Vorrichtung 106 ist mittels eines Nutzsignals basierend auf der Schwingfrequenz des Taktgebers 1 bewegbar. Dadurch greift die elektromechanische Vorrichtung 106, insbesondere der Magnetanker 107, getaktet in das Zahnradwerk 104 ein.

Wie aus Figur 20 ferner ersichtlich ist, ist die Hemmung 105 zwischen der Taktgeberanordnung 10, insbesondere der elektromechanischen Vorrichtung 106, und dem Zahnradwerk 104 angeordnet. Somit greift die elektromechanische Vorrichtung 106, insbesondere der Magnetanker 107, mittelbar über die Hemmung 105 in das Zahnradwerk 104 ein. Die Hemmung 105 ist mittels der elektromechanischen Vorrichtung 106 antreibbar.

Insbesondere greift die elektromechanische Vorrichtung 106 indirekt in hemmender Weise in das Zahnradwerk 104 ein, um das Zahnradwerk 104 abwechselnd zum Stillstand zu bringen und wieder freizugeben. Figur 21 ist weiterhin zu entnehmen, dass die Hemmung 105 ein Hemmungsrad 109 und ein Hemmstück 110 umfasst und insbesondere als Ankerhemmung ausgebildet ist. Dabei steht das Hemmungsrad 109 im Eingriff mit dem Zahnradwerk 104, wobei der Magnetanker 107 durch seine Bewegung in Eingriff mit dem Hemmstück 110 bringbar ist. Insbesondere ist das Hemmstück 110 mittels des Magnetankers 107 antreibbar.

Insbesondere baut die Magnetspule 108 im Rhythmus des Nutzsignals ein Magnetfeld auf und ab, wodurch der Magnetanker 107 auch im Rhythmus des Nutzsignals hin und her bewegt wird. Der sich bewegende Magnetanker 107 greift dann in das Hemmstück 110 ein und ersetzt damit eine übliche Unruh einer mechanischen Uhr.

Somit kann die Uhr 100 präziser getaktet werden.

Die Figuren 22 und 23 betreffen eine Uhr 100 gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Uhr 100 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Uhr 100 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel dadurch, dass bei der Uhr 100 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel keine Hemmung vorgesehen ist.

Bei dieser Ausgestaltung der Uhr 100 ist die elektromechanische Vorrichtung 106 ausgebildet und eingerichtet, direkt getaktet in das Zahnradwerk 104 einzugreifen. Daher spielt die Taktgeberanordnung 10 der Uhr 100 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel die Rolle der Kombination aus einer üblichen Unruh und einer üblichen Hemmung.

Insbesondere greift die elektromechanische Vorrichtung direkt in hemmender Weise in das Zahnradwerk 104 ein, um das Zahnradwerk 104 abwechselnd zum Stillstand zu bringen und wieder freizugeben.

Die elektromechanische Vorrichtung 106 ist auch bei der Uhr 100 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel als Aktor ausgebildet, der einen Magnetanker 107 und eine Magnetspule 108 umfasst.

Somit greift dabei der Magnetanker 107 direkt getaktet in das Zahnradwerk 104 ein.

Es ist allerdings auch möglich, dass die elektromechanische Vorrichtung 106 als Schrittmotor ausgebildet ist, der direkt getaktet in das Zahnradwerk 104 eingreift.

Dabei ist der elektrische Schrittmotor eingerichtet, direkt in das Zahnradwerk 105 einzugreifen. Bei einer solcher Ausgestaltung sind eine Aufzugsfeder der Uhr und der elektrische Schrittmotor derart in vorteilhafter weise ausgebildet, dass die Aufzugsfeder nicht die Kraft hat, den elektrischen Schrittmotor weiter zu drehen, ohne dass dieser mit Strom versorgt wird. Somit würde der elektrische Schrittmotor eine übliche Unruh und eine übliche Hemmung ersetzen. Des Weiteren kann der elektrische Schrittmotor vorteilhafterweise als Antriebselement zum Antreiben der mechanischen Uhranzeigevorrichtung 102 bzw. zum Bewegen der Zeiger 13 fungieren, wenn die Aufzugfeder (Antriebsfeder) der Uhr 100 entladen ist.

Bis auf die beschriebenen Besonderheiten der Uhr 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel entspricht deren Funktionsweise grundsätzlich derjenigen der Uhr 100 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel. Hierbei kontrolliert die elektromechanische Vorrichtung 106 allerdings keine Hemmung, sondern direkt das Zahnradwerk 104, welches somit getaktet wird.

In den vorherigen Ausführungsbeispielen sind die Elektroden 8 in den entsprechenden Zeichnungen als an den Flächen 4 des jeweiligen piezoelektrischen Schwingkristalls 2 angebrachte Elektroden 8 dargestellt. Das heißt, dass die Elektroden 8 mit den Flächen 4 des piezoelektrischen Schwingkristalls 2 verbunden sind. Insbesondere können dabei die Elektroden 8 auf den Flächen 4 des piezoelektrischen Schwingkristalls 2 stoffschlüssig aufgebracht, vorzugsweise verklebt, sein.

Allerdings ist es auch möglich, dass die Elektroden 8 nicht mit dem piezoelektrischen Schwingkristall 2 verbunden sind, sondern als separate Elemente ausgebildet sind.

Fig. 24 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Elektrodenanordnung 9, durch die vom piezoelektrischen Schwingkristall 2 unabhängig ausgebildete Elektroden 8 bereitgestellt werden.

Die Elektrodenanordnung 9, die als separates Bauteil vom piezoelektrischen Schwingkristall 2 ausgebildet ist, umfasst eine Elektrodenhalterung 7, an der die Elektroden 8 angebracht sind.

Die Elektroden 8 sind an Flächen der Elektrodenhalterung 7 ausgebildet. Insbesondere können die Elektroden 8 separate stromleitende Elemente sein, die mit den Flächen 70 der Elektrodenhalterung 7 verbunden sind. Alternativ können die Elektroden 8 als stromleitende Schichten auf den Flächen 70 der Elektrodenhalterung 7 aufgebracht sein.

An den Elektroden 8 kann eine elektrische Spannung angelegt werden so dass der piezoelektrische Schwingkristall zum Schwingen gebracht wird.

Die Elektrodenhalterung 7 ist in vorteilhafter Weise derart ausgebildet, dass bei einer maximalen Schwingungsamplitude des piezoelektrischen Schwingkristalls 2, d.h. bei einer maximalen mechanischen Verformung des Schwingkristalls 2, die Flächen 70 der Elektrodenhalterung 7, an denen die Elektroden 8 ausgebildet sind, in Kontakt mit dem piezoelektrischen Schwingkristall 2 bzw. den Flächen 4 des Schwingkristalls 2, an denen die elektrische Spannung angelegt werden muss, stehen oder in einem Abstand vom Schwingkristall 2 bzw. von den besagten Flächen 4 des Schwingkristalls 2 angeordnet sind.

Im letzteren Fall berühren also die Elektroden 8 den piezoelektrischen Schwingkristall 2 nicht. Hierbei ist die Elektrodenhalterung 7 vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass der Abstand klein genug ist, dass beim Anlegen einer Spannung an den Elektroden 8 eine piezoelektrische Schwingung des Schwingkristalls 2 angeregt bzw. aufrechterhalten werden kann. Ein Spalt zwischen jeder Fläche 70 der Elektrodenhalterung 7 und der entsprechenden Fläche 4 des piezoelektrischen Schwingkristalls 2 kann vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,3 mm betragen. Dabei wird die elektrische Ladung nur durch ein Ladungsfeld auf den piezoelektrischen Schwingkristall 2 übertragen, nicht durch direkten Kontakt mit dem Schwingkristall 2. Somit kann sich der piezoelektrische Schwingkristall 2 ausdehnen und wieder einziehen.

Die Elektrodenanordnung 9 dient vorzugsweise auch als Halterung zum Halten des piezoelektrischen Schwingkristalls 2. Dazu weist die Elektrodenhalterung 9 vorzugsweise einen Aufnahmebereich (Haltebereich) 90 zum Aufnehmen bzw. Halten des piezoelektrischen Schwingkristalls 2 auf.

Mittels der Elektrodenanordnung 9 kann sich der piezoelektrische Schwingkristall mit Hinblick auf eine durch die Elektroden 8 anderenfalls verursachte Dämpfung dämpfungsfrei schwingen.

In Figur 25 ist eine Taktgeberanordnung 10 in einer Uhr 100 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.

Die Taktgeberanordnung 10 umfasst eine Nutzsignalerzeugungsvorrichtung 116, die einen Impulszähler 119 mit einem Komparator 121 umfasst. Der Impulszähler 119 ist zum Zählen eines Taktsignals des Taktgebers 1 ausgebildet.

Die Nutzsignalerzeugungsvorrichtung 116 ist eingerichtet, ein Nutzsignal basierend auf der Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls 2 zu erzeugen. Insbesondere ist die Nutzsignalerzeugungsvorrichtung 116 eingerichtet, das Nutzsignal zu erzeugen, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des Taktgebers gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist.

Optional kann die Nutzsignalerzeugungsvorrichtung 116 auch einen Frequenzteiler 117 umfassen. Der Impulszähler 119 ist dabei zum Zählen eines auf einem Taktsignal des Taktgebers basierenden Signals, in diesem Fall des Ausgangssignals des Frequenzteilers 117, ausgebildet. Die Nutzsignalerzeugungsvorrichtung 116 ist dabei eingerichtet, das Nutzsignal zu erzeugen, wenn ein Zählwert des gezählten Ausgangssignals des Frequenzteilers gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist. Die Taktgeberanordnung 10 umfasst ferner eine Ausgabevorrichtung 118, die eingerichtet ist, das durch die Nutzsignalerzeugungsvorrichtung 116 erzeugte Nutzsignal auszugeben.

Vorzugsweise umfasst die Taktgeberanordnung 10 eine Steuereinheit 122, die eingerichtet ist, den vorbestimmten Zählwert in Abhängigkeit von einer Temperatur des Taktgebers 1 und/oder einer Temperatur der Uhr 100 in der Umgebung des Taktgebers 1 zu korrigieren.

Dazu kann vorzugsweise eine Tabelle mit temperaturabhängigen vorbestimmten Zählwerten (vorbestimmte Zählwerte, die Temperaturen zugeordnet sind) und/oder eine Funktion des vorbestimmten Zählwertes in Abhängigkeit von der Temperatur des Taktgebers 1 und/oder der Temperatur der Uhr 100 in der Umgebung des Taktgebers 1 in einer Speichereinheit 123 hinterlegt sein. Die Steuereinheit 122 und die Speichereinheit 123 können vorzugsweise Teile eines Mikrocontrollers 130 sein.

Zum Erfassen der aktuellen Temperatur des Taktgebers 1 und/oder einer Temperatur der Uhr 100 in der Umgebung des Taktgebers 1 ist bei der Uhr 100 vorzugsweise ein Temperatursensor 131 vorgesehen. Der Temperatursensor 131 kann auch im Mikrocontroller 130 integriert sein.

Die Steuereinheit 122 liest vorzugsweise periodisch den Temperatursensor 131 aus und berechnet mittels der hinterlegten Funktion den zugehörigen vorbestimmten Zählwert oder holt diesen aus der hinterlegten Tabelle. Diesen zugehörigen vorbestimmten Zählwert schreibt er vorzugsweise in einen Speicher des Komparators 121. Dies hat zur Folge, dass die Nutzsignalerzeugungsvorrichtung 116 das Nutzsignal erzeugt, wenn der Zählwert des durch den Impulszähler 119 gezählten Taktsignals des Taktgebers 1 oder des Ausgangssignals des Frequenzteilers 117, wenn ein Frequenzteiler 117 wie oben beschrieben vorgesehen ist, gleich mit dem erwähnten zugehörigen vorbestimmten Zählwert, d.h. mit dem der aktuellen Temperatur zugeordneten vorbestimmten Zählwert (korrigierter Zählwert) ist.

Somit kann eine temperaturabhängige Schwingfrequenzabweichung des piezoelektrischen Schwingkristalls 2 kompensiert werden.

Da sich die Temperatur im Inneren der Uhr 100 in der Regel nur langsam ändert, kann dieser Kompensationsvorgang nicht sehr oft vorgenommen werden, sondern etwa im Abstand von einigen Minuten. Er erfordert also nur einen minimalen Rechen- und damit Energieaufwand.

In Figur 26 ist eine Taktgeberanordnung 10 in einer Uhr 100 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.

Diese Taktgeberanordnung 10 unterscheidet sich von der Taktgeberanordnung 10 von Figur 25 dadurch, dass die vorliegende Taktgeberanordnung 10 keinen Impulszähler aufweist. Ferner ist in Figur 26 die Oszillatorschaltung 115 zum Erregen einer piezoelektrischen Schwingung des piezoelektrischen Schwingkristalls 2 des Taktgebers 1 dargestellt.

Die Oszillatorschaltung 115 umfasst eine Kapazitätsdiode 132. Diese wird in vorteilhafter Weise in Sperrrichtung betrieben (d. h. es fließt praktisch kein Strom). Durch Einstellen der Kapazität, insbesondere der Sperrschichtkapazität, der Kapazitätsdiode 132 kann die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls 2 eingestellt werden. Die Sperrschichtkapazität hängt in definierter Weise von der angelegten Sperrspannung ab. Somit stellt eine solche Diode einen Kondensator variabler Kapazität (Trimmkondensator) dar.

In der Speichereinheit 123 ist eine Funktion oder Tabelle hinterlegt, die angibt, welche Sperrspannung als Funktion der Temperatur des Taktgebers 1 oder in der Umgebung des Taktgebers 1 an die Kapazitätsdiode 132 angelegt werden muss, damit ihre Sperrschichtkapazität den richtigen Wert für die Temperaturkompensation hat. Insbesondere kann die Tabelle temperaturabhängige Werte für die Sperrspannung (vorbestimmte Werte für die Sperrspannung, die Temperaturen zugeordnet sind) aufweisen. Die Funktion ist insbesondere eine Funktion des Wertes der Sperrspannung in Abhängigkeit von der Temperatur.

Die Steuereinheit 122 liest den Temperatursensor aus und ermittelt den zugehörigen Spannungswert, der insbesondere über einen Analogausgang des Mikrocontrollers 130, an die Kapazitätsdiode angelegt wird.

Somit kann eine temperaturabhängige Schwingfrequenzabweichung des piezoelektrischen Schwingkristalls 2 kompensiert werden.

Es sei angemerkt, dass der Taktgeber 1 der Taktgeberanordnung 10 von Figuren 25 und 26 wie einer der zuvor beschriebenen Taktgeber 1 ausgebildet werden kann. Entsprechend kann die Taktgeberanordnung 10 von Figuren 25 und 26 in den zuvor beschriebenen Uhren 100 vorgesehen sein. Das heißt insbesondere, dass die mit Bezug auf die Figuren 25 und 26 beschriebene Temperaturkompensation in den zuvor beschriebenen Uhren 100 implementiert werden kann.

Es sei allerdings auch angemerkt, dass die Taktgeberanordnung 10 von Figuren 25 und 26 zur Temperaturkompensation auch in Verbindung mit piezoelektrischen Schwingkristallen, die nicht eine Länge, eine Breite und eine Höhe jeweils von mindestens 1 mm, bevorzugt von mindestens 1 ,5 mm, aufweisen. Neben der vorstehenden schriftlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren ergänzender Offenbarung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den Fig. 1 bis 26 Bezug genommen.

Bezugszeichenliste

1 Taktgeber

2 piezoelektrischer Schwingkristall

4 Fläche

7 Elektrodenhalterung

8 Elektrode

9 Elektrodenanordnung

10 Taktgeberanordnung

11 Uhrgehäuse

12 Zifferblatt

13 Zeiger

14 Anschluss

15 Uhrglas

20 Turmalin-Rohkristall

21 erste Facette

22 zweite Facette

23 dritte Facette

24 Strukturdreieck

25 erstes Turmalin-Plättchen

26 Normalenvektor

27 zweites Turmalin-Plättchen

28 Normalenvektor

29 drittes Turmalin-Plättchen

30 Normalenvektor

50 Oberteil

51 Oberteilfacetten

52 Tafelfacette

60 Unterteil

61 Unterteilfacetten

62 Facetten

63 Vorsprung

90 Aufnahmebereich

100 Uhr

101 Antriebsvorrichtung

102 mechanische Uhranzeigevorrichtung Zahnradwerk

105 Hemmung

106 elektromechanische Vorrichtung

107 Magnetanker

108 Magnetspule

109 Hemmungsrad

110 Hemmstück

111 Länge

112 Breite

113 Höhe

114 durchsichtiger Bereich

115 Oszillatorschaltung

116 Nutzsignalerzeugungsvorrichtung

117 Frequenzteiler

118 Ausgabevorrichtung

119 Impulszähler

120 Ausnehmung

121 Komparator

122 Steuereinheit

123 Speichereinheit

130 Mikrocontroller

131 Temperatursensor

132 Kapazitätsdiode

200 Ausschnitt

400 Winkel

401 Kante

402 Kante

501 L-Achse

502 TA-Achse

503 TS-Achse

610 Kante

611 Unterteilwinkel

612 Winkel

700 Pfeil

701 Pfeil