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Titel
Uhr,
[* 1] mechan. Vorrichtung zum
Messen der Zeit, speziell, da
Wasser-,
Sand- und
Sonnenuhren (s. d.) ihre Bedeutung im wesentlichen
verloren haben, ein
Räderwerk, welches durch ein fallendes
Gewicht oder durch eine sich entspannende
Feder getrieben wird.
Dieses
Räderwerk, bestehend aus einer Anzahl ineinander greifender
Zahnräder, zählt gewissermaßen die kleinen, aber
sehr regelmäßigen
Bewegungen, welche ein andrer Teil der
Uhr, der
Regulator,
[* 2] vollbringt, und registriert sie durch den Zeiger
auf dem Zifferblatt.
Regulator und
Räderwerk sind durch die
Hemmung miteinander verbunden. Ersterer ist ein
Pendel
[* 3] oder ein
Schwungrad mit Spiralfeder,
und je nach der
Kombination dieser Teile unterscheidet man nun Gewicht
uhren, die meist auch Pendeluhren
sind, und Feder
uhren mit
Pendel (Stutz
uhren) oder
Unruhe (Taschen
uhren).
In dem
Räderwerk befindet sich ein
Rad, welches sich
genau in einer
Stunde umdreht (das Minutenrad) und den Minutenzeiger trägt, während ein besonderes kleines
Räderwerk (Zeiger-
oder Vorlegewerk) mit zwölfmal langsamerer
Bewegung den Stundenzeiger treibt.
Bei den Gewicht
uhren wirkt das fallende
Gewicht, solange es überhaupt fällt, mit stets gleichbleibender
Kraft,
[* 4] die spiralförmig aufgewundene
Feder aber, welche, indem sie sich entspannt, das
Räderwerk treibt, wirkt weniger gleichmäßig,
und es bedarf zur Erzielung eines gleichförmigen
Ganges der
Uhr einer vollkommen konstruierten
Hemmung. Man benutzt zu diesem
Zweck aber auch die
Kette, welche das die
Feder enthaltende Federhaus mit der
Schnecke, einem abgestutzten
Kegel, verbindet und, wenn die
Uhr aufgezogen ist, ganz um die
Schnecke, vom dickern nach dem dünnern Ende derselben gewunden
ist. Indem nun die
Feder das Federhaus dreht, wickelt dieses die
Kette von der
Schnecke ab, und die
Kompensation
der Ungleichheiten in der Zugkraft der
Feder erfolgt, weil die
Kette zuerst an dem kleinsten und dann an immer größerm
Halbmesser
der
Schnecke thätig ist. Diese in den ältern Taschen
uhren
(Spindeluhren) übliche Einrichtung findet sich jetzt nur noch
in Präzisionswerken.
Da die Schwingungsdauer eines Pendels nur dann konstant ist, wenn seine Länge unverändert bleibt, diese aber durch die Temperaturschwankungen sich verändert, so benutzt man für genaue Uhren [* 5] Kompensationspendel, bei denen durch die verschieden große Ausdehnung [* 6] zweier Metalle der Mittelpunkt der Pendellinse in gleicher Entfernung vom Aufhängepunkt erhalten wird. Sind in [* 1] Fig. 1 e e e drei Eisenstäbe, z z zwei Zinkstäbe, so ist bei der eigentümlichen Aufhängungsweise der Pendellinse die Aufgabe gelöst, wenn die Summe der Längen eines äußern und des mittlern Eisenstabes sich zu der eines Zinkstabes verhält wie die Ausdehnungskoeffizienten von Zink und Eisen. [* 7] Die Unruhe, ein kleines Schwungrädchen mit Spiralfeder, welches um eine Gleichgewichtslage schwingt, macht Schwingungen von konstanter Dauer, solange Durchmesser, Schwingungsbogen und Spiralenlänge unverändert bleiben, ist also auch von Temperaturschwankungen abhängig und bedarf bei Chronometern wie das Pendel einer Kompensation. Die Hemmung (échappement) hat dem Pendel oder der Unruhe fort und fort mittels kleiner Impulse dasjenige an Kraft zu ersetzen, was sie durch Reibung [* 8] und Luftwiderstand bei jeder Schwingung [* 9] einbüßen. Bei der viel angewandten Ankerhemmung von Graham [* 1] (Fig. 2) ist A ein sogen. Steigrad, welches durch Zahnräderübersetzung von der Gewichtstrommel aus bewegt wird, während der Anker [* 10] B an den Schwingungen des Pendels teilnimmt u. so abwechselnd links u. rechts in die Zähne [* 11] des Steigrades eingreift.
In der dargestellten Lage wird im nächsten Moment der jetzt gesperrte Zahn k frei und erteilt, an der schrägen Fläche g i entlang gleitend, dem Pendel einen kleinen Impuls. Nachdem sich hierauf das Steigrad um die halbe Entfernung zweier Zähne bewegt hat, stößt rechts ein Zahn gegen den Arm m des Ankers, und das Rad bleibt so lange gesperrt, bis das Pendel zurückkehrt. Auch hier erteilt die Zahnspitze demselben einen Impuls, indem sie an der Hebefläche m p entlang gleitet.
Die
Hemmung heißt ruhende
Hemmung, weil das
Steigrad, während es gesperrt ist, vollständig unbeweglich bleibt, was bei den
ältern Ankerhemmungen nicht der
Fall war. Dem Anschein nach wesentlich, in Wirklichkeit aber nur wenig verschieden von dieser
Hemmung ist die Cylinderhemmung der Taschen
uhren, bei welcher statt vieler
Zähne nur ein einziger zwischen den beiden
Armen
des
Ankers sich befindet, der nun durch die hohle
Achse der
Unruhe gebildet werden kann. Bei der Ankerhemmung
neuerer Taschenuhren
[* 1]
(Fig. 3) ist
A der sogen.
Anker, B die Unruhachse mit der darauf sitzenden
Scheibe g und C das vom Uhrwerk
in der
Richtung des
Pfeils getriebene
Steigrad; i ist der sogen. Hebestein, welcher an der
Scheibe g befestigt
[* 1] ^[Abb.: Fig. 1. Kompensationspendel.
Fig. 2. Ankerhemmung von Graham.
Fig. 3. Ankerhemmung in den neuern Taschenuhren.] ¶
mehr
ist und den doppelten Zweck hat, den Anker in den extremen Stellungen II und III zu halten, in denen das Steigrad gesperrt wird, und anderseits in dem Moment, in welchem ein Zahn des letztern an einer der beiden Hebeflächen m n oder p q entlang gleitet, durch die Hörner t und r, zwischen denen er dann liegt, den Impuls zur Erhaltung der Unruhbewegung zu empfangen. Der letztere Moment ist in der [* 12] Figur, Stellung I, gezeichnet. Der Zahn k gleitet an der Hebefläche p q entlang und bewirkt dadurch eine Bewegung des obern Teils des Ankers nach links; dadurch drückt das Horn r auf den Hebestein und unterstützt die Drehung, in welcher sich die Unruhe augenblicklich befindet, bis die Stellung II eingetreten ist; in dieser sperrt der Zahn z, gegen welchen sich der Zahn v legt, das Steigrad so lange, bis die Unruhe umkehrt und den Hebestein gegen r trifft, wodurch der Anker den Zahn v freigibt, welcher nun auf die Hebefläche m n wirkt und einen Impuls nach der andern Richtung erteilt.
Hierauf tritt die Stellung III ein, und das Spiel wiederholt sich. Die Unruhe ist in der [* 12] Figur weggelassen, ebenso der sogen. Sicherheitsmesser, welcher verhindert, daß bei Erschütterung fehlerhaftes Arbeiten stattfindet. Bei diesen Hemmungen liegt noch ein gewisser Nachteil in dem Umstand, daß der Anker während des größten Teils der Pendelschwingung an den Zähnen des Steigrades gleitet und dabei eine von der Größe der Triebkraft abhängige Reibung erfährt, welche leicht verzögernd auf den Gang [* 13] der Uhr einwirken kann.
Aus diesem Grund hat man freie Hemmungen konstruiert, bei welchen Pendel oder Unruhe, mit Ausnahme des vom Triebwerk aus erteilten Stoßes, während der Schwingung möglichst frei von Druck und Reibung bleiben. Noch vollkommener wirken die Hemmungen mit konstanter Kraft, bei denen der Impuls dem Regulator nicht direkt durch die Triebkraft, sondern vermittelt durch eine Feder oder ein Gewicht erteilt wird, welche nach jeder Pendelschwingung regelmäßig durch die treibende Hauptkraft wieder aufgezogen werden.
Dieses letztere Mittel ist in Anwendung namentlich bei den Chronometern (»Zeitmessern«),
welche auf Schiffen zur Bestimmung der geographischen Länge benutzt werden (deshalb Seeuhr, Längenuhr), indem man die von ihnen angegebene Zeit mit der an Ort und Stelle sich aus Beobachtung der Sonne [* 14] oder der Sterne ergebenden Zeit vergleicht. Je 4 Minuten Zeitunterschied entsprechen bekanntlich einem Grad Längenunterschied. Der Gedanke stammt bereits aus dem Jahr 1530, wo ihn Gemma Frisius kurz nach Erfindung der Taschenuhr aussprach. Huygens verfertigte eine solche Uhr mit gutem Erfolg bereits 1665, eine vollkommnere Lösung der Aufgabe wurde 1728 durch Harrison erreicht, alles bisher Geleistete übertraf aber Bréguet.
Die Chronometer haben sehr kräftige Kompensationsunruhen, häufig mit Spiralfedern von bedeutender Länge aus stark gehämmertem Gold, [* 15] um das Rosten zu verhindern. Alle Räder müssen aufs vorzüglichste gelagert und äquilibriert sein. Ein Chronometer muß auch vorsichtig gebraucht werden, frei von heftigen Erschütterungen bleiben und weder in zu trockner noch zu feuchter Atmosphäre sich befinden. Ein mathematisch sicheres Resultat ist aber selbst bei der ausgesuchtesten Behandlung nicht zu erwarten.
Das Aufziehen der Taschenuhren mit besonderm Uhrschlüssel wird bei den Remontoiruhren vermieden, bei denen der äußere Griff der Uhr, wenn man ihn dreht, auf ein kleines Zahnradsystem wirkt, welches das Aufziehen besorgt. Eine autodynamische oder selbst aufziehende Taschenuhr von Löhr ist mit einem Aufziehmechanismus versehen, der nach Art der Schrittmesser mit schwingendem Hämmerchen arbeitet. Bei geringen Erschütterungen, wie sie die Uhr beim Gehen, Reiten, Fahren etc. erleidet, gerät ein Gewichtshebel in Schwingungen, und diese werden auf ein Räderwerk übertragen, welches zum Aufziehen der Uhrfeder dient.
Lößls autodynamische Gewichtsuhr befindet sich in einem allseitig geschlossenen Gehäuse und geht, einmal aufgezogen, ohne weiteres Zuthun von außen. Das Gehwerk wird durch ein hängendes Gewicht betrieben, und man benutzt den stets schwankenden Barometer- oder Thermometerstand, um das Gewicht stets in gleicher Höhe zu erhalten. Die Gleichmäßigkeit des Ganges ist durch ein genau adjustiertes Kompensationspendel gesichert. Eine sehr viel längere Gangbarkeit, als die gewöhnlichen Pendeluhren besitzen, erhielt Harder durch Anwendung eines rotierenden Torsionspendels.
Dieses Pendel besteht aus einer wagerechten Scheibe, die in ihrem Mittelpunkt an einer dünnen, schmalen, sehr geschmeidigen, senkrecht an einem festen Punkt herabhängenden Stahlfeder befestigt ist und, ohne ihre Lage zu ändern, wie die Unruhe einer Taschenuhr abwechselnd vor- und rückwärts schwingt. Da diese Scheibe bei ihrer immer gleichbleibenden Lage keine Luft verdrängt und nicht gehoben wird, so kann sie mit demselben Kraftaufwand unter sonst ähnlichen Verhältnissen sehr viel länger im Gang erhalten werden als ein Pendel; ja, es gelingt, diese Uhr in der Weise zu konstruieren, daß sie im Jahr nur einmal aufgezogen zu werden braucht (daher Jahresuhr). Besondere Versuche haben ergeben, daß die Schwingungen des Torsionspendels ebenso isochron sind wie die eines gewöhnlichen Pendels, so daß der regelmäßige Gang einer mit Torsionspendel versehenen Uhr in dieser Hinsicht sichergestellt ist.
Die Schlagwerke der Uhren werden durch eine besondere Triebkraft, Gewicht oder Feder, betrieben und in gewissen Momenten durch das Gehwerk ausgelöst. Bei der eintretenden Bewegung wirkt meist ein Windflügel, welcher schnell um seine Achse rotiert, als Regulator, und der Hammer [* 16] wird so lange ausgehoben und fallen gelassen, bis die Bewegung wieder durch das Gehwerk gesperrt wird. Bei den Repetieruhren wird das Schlagwerk nicht durch das Gehwerk, sondern durch eine äußere Kraft, z. B. den Zug an einer Schnur oder den Druck an einem Knopf, ausgelöst.
Für Uhren, welche eine selbst in den kleinsten Zeitteilen gleichförmige Bewegung haben müssen, namentlich bei solchen zum Bewegen astronomischer Fernröhre, die dem Lauf der Sterne folgen sollen, wendet man ein Zentrifugalpendel an, welches auch konstante Umdrehungszeiten besitzt. Eine Hemmung ist bei diesen Uhren gar nicht nötig, da direkt eine schnell gehende Achse als Pendelachse benutzt werden kann. Wächterkontrolluhren zwingen den Wächter, zu regelmäßigen Zeiten seine Rundgänge zu machen, indem sie jede Abweichung von der Vorschrift sofort verraten.
Bei der Uhr von Bürk macht der Wächter mit verschiedenen, an den einzelnen Stationen in besondern Kästchen eingeschlossenen Schlüsseln auf einem in der Uhr sich bewegenden Papierstreifen Eindrücke, aus deren Ort in der Längenrichtung des Streifens auf den Moment der Einwirkung, aus deren Ort in der Breite [* 17] aber auf die Station geschlossen werden kann, an welcher sie erfolgt, sofern jeder Schlüssel nur im stande ist, an einer bestimmten Stelle in der Breitendimension zu wirken. Versäumt der Wächter eine Station, so fehlt ein derselben entsprechender Punkt auf dem Streifen. ¶
mehr
Die Zeit der Erfindung der ist nicht genau bekannt. Die Alten hatten nur Sonnen-, Sand- und Wasseruhren (s. d.). Der Grundgedanke der mechanischen Gewichtsuhr wurde schon von Aristoteles ausgesprochen, und im frühen Mittelalter finden sich mechanische Uhren in Deutschland. [* 19] Im 12. Jahrh. benutzte man in Klöstern Schlaguhren mit Räderwerk, und auch Dante erwähnt solche. Da Sultan Saladin dem Kaiser Friedrich II. eine Räderuhr zum Geschenk machte, so hat man die Sarazenen für die Erfinder dieser Uhren gehalten, die erst durch die Kreuzzüge nach Europa [* 20] gekommen seien.
Der Bau der Turmuhren läßt sich bis ins 14. Jahrh. verfolgen. Die Benutzung des Pendels regte Galilei an, und unter seiner Leitung arbeitete Balcetri an einer Pendeluhr, allgemein wurde die Pendeluhr aber erst bekannt, als Huygens, der eine solche 1656 konstruierte, sein »Horologium oscillatorium« (1673) hatte erscheinen lassen. Als Erfinder der Taschenuhren gilt Peter Henlein (Hele) in Nürnberg [* 21] (um 1500); die ersten hatten cylindrische Form, die eiförmigen (Nürnberger Eier) kamen um 1550 auf. Barlow erfand 1676 die Repetieruhren.
Die Verfertigung der Uhren wird jetzt fast durchweg fabrikmäßig betrieben, und zwar nimmt die Schweiz [* 22] hinsichtlich der Produktion und Beschaffenheit ihrer Taschenuhren den ersten Rang ein. Genf [* 23] (seit 1587), Locle und Chaux de Fonds sind die Hauptsitze dieser Industrie. Hier, in Biel, Solothurn [* 24] und St.-Imier bestehen Uhrmacherschulen. Die englischen Uhren besitzen zwar einen großen Ruf; doch sind ihnen wirklich gute Schweizer Uhren gleichzustellen, ja hinsichtlich der Konstruktion vorzuziehen. In Deutschland werden Taschenuhren seit 1845 in Glashütte in Sachsen [* 25] (mit Uhrmacherschule) und in Silberberg (Schlesien), [* 26] hier auch Wächter-, Kontroll- und Turmuhren gefertigt.
Die vorzüglichsten Pendeluhren mit zahlreichen Arten von Gehäusen, mit Weckern, Schlagwerken, Spielwerken, Figuren, Kuckuck etc. liefert der Schwarzwald seit der zweiten Hälfte des 17. Jahrh., besonders seit 1780. Für diese Uhren, die auch in Freiburg [* 27] (Schlesien) dargestellt werden, besteht eine Uhrmacherschule in Furtwangen. Hauptsitze der Schwarzwälder Uhrenindustrie sind im frühern Seekreis: Hüfingen, Neustadt, [* 28] Villingen und im frühern Oberrheinkreis: Freiburg, Hornberg, Triberg und Waldkirch.
Frankreich hat bedeutende Taschenuhrenfabrikation in Besançon. [* 29] Stutzuhren werden besonders in Paris, [* 30] Wien, [* 31] Prag, [* 32] Graz, [* 33] Augsburg, [* 34] Berlin [* 35] und Lähn in Schlesien gefertigt. Die Vereinigten Staaten [* 36] haben seit 1854 Pendel- und Taschenuhrenindustrie besonders in Waltham (Massachusetts) und Elgin (Illinois); mit vortrefflichen Arbeitsmaschinen liefert man Uhren, welche bei gleichem Preis den schweizerischen mindestens gleichkommen und diesen selbst in Europa erfolgreich Konkurrenz machen.
Vgl. Jürgensen, Die höhere Uhrmacherkunst (2. Aufl., Kopenh. 1842);
Rösling u. Stoß, Der Turmuhrenbau (Ulm [* 37] 1843);
Martens, Beschreibung der Hemmungen der höhern Uhrmacherkunst (Furtwang. 1858);
Saunier-Großmann, Lehrbuch der Uhrmacherei (Glash. 1879, 3 Bde.);
Derselbe, Das Regulieren der Uhr (das. 1880);
Derselbe, Taschenwörterbuch für Uhrmacher (das. 1880);
Felsz, Der Uhrmacher als Kaufmann (Berl. 1884);
Rüffert, Katechismus der Uhrmacherkunst (3. Aufl., Leipz. 1885);
Sievert, Leitfaden für Uhrmacherlehrlinge (4. Aufl., Berl. 1886);
Horrmann, Repassage einer viersteinigen Cylinderuhr (2. Aufl., Leipz. 1886);
Gelcich-Barfuß, Geschichte der Uhrmacherkunst (4. Aufl., Weimar [* 38] 1886);
Schilling-Baumann, Über Uhren, deren Geschichte und Behandlung (Zürich [* 39] 1875);
Rambol, Enseignement théorique de l'horlogerie (Genf 1889 ff.);
»Die Marfelssche Uhrensammlung« (Frankf. a. M. 1889, 18 Tafeln);
vier Fachzeitschriften (in Leipzig, [* 40] Berlin, Romanshorn und Wien).
Elektrische und pneumatische Uhren.
(Hierzu Tafel »Elektrische Uhren«.) [* 41] Elektrische Uhren wurden zuerst von Steinheil 1839, von Wheatstone u. Bain 1840 konstruiert. Man unterscheidet jetzt drei Systeme: sympathische Uhren (elektrische Zeigerwerke), bei welchen die Angaben einer gewöhnlichen Normaluhr durch elektromagnetische Vorrichtungen auf eine größere Anzahl von Zifferblättern übertragen werden;
elektromagnetische Stundensteller, welche mit Hilfe des elektrischen Stroms in bestimmten Zeiträumen die Richtigstellung einer Anzahl von Uhren mit selbständigen Gangwerken nach den Angaben der Normaluhr bewirken, und elektrische Pendeluhren, welche ohne ein Laufwerk nur durch den elektrischen Strom in Thätigkeit gesetzt und erhalten werden.
Bei den sympathischen Uhren sendet die Normaluhr mittels einer in das Getriebe [* 42] eingelegten einfachen Kontaktvorrichtung in jeder Minute in die Leitung einen Strom, welcher die Fortbewegung des Minutenzeigers der sympathischen Uhr um ein Feld veranlaßt. Die sympathische Uhr von Siemens u. Halske [* 18] (Fig. 1) besteht aus dem Elektromagnet MM, der auf der Platte g und mit dieser auf der Platte PP festgeschraubt ist. Den Polen pp ganz nahe gegenüber steht fast vertikal der um h drehbare Anker aa; die Abreißfeder f zieht ihn in die Ruhelage, wenn er von den Polen pp nicht angezogen ist, bis zu dem Aufhaltestift i zurück. An seinem verlängerten Ende befindet sich ein stählerner Stößer c sowie etwas tiefer eine kleine stählerne Schneide b. R ist ein Zahnrad mit 60 eigentümlich gekrümmten Zähnen, für dessen Achse die Platte e das Lager [* 43] bildet.
Auf derselben Platte e ist ein kleiner stählerner und leicht federnder Sperrhaken d festgeschraubt. So oft ein galvanischer Strom durch die Leitung LL..., also durch den Elektromagnet MM, hindurchgeht, wird der Anker aa angezogen und durch den Stößer c ein Zahn des Rades R fortgestoßen. Die Schneide b fällt dabei sofort in eine Zahnlücke ein und verhütet, daß durch den Stoß des Stößers mehr als Ein Zahn fortgestoßen werde, während zugleich der federnde Haken d über den schiefen Rücken des zu seiner Rechten liegenden Zahns hinweggleitet und in die nächste Zahnlücke einfällt, um beim Rückgang des Stößers c bei Unterbrechung des Stroms zu verhindern, daß das Rad R selbst wieder mit zurückgeschleift werde. Es folgt hieraus, daß sich bei jedem Durchgang des Stroms durch die Leitung LL das Rad R um eine Zahnbreite bewegt und daher bei 60maliger Wiederherstellung und Unterbrechung des Stroms eine volle Umdrehung erleidet.
Die Achse des Rades R trägt den Minutenzeiger, und eine einfache Räderübersetzung führt zur Bewegung des Stundenzeigers. Um nun die einmalige Umdrehung des Rades R in einer Stunde zu erreichen, muß die Batterie in jeder Minute einmal geschlossen und wieder geöffnet werden. Dies geschieht durch die Normaluhr, die zu diesem Behuf ein Rad enthält welches in jeder Minute eine Umdrehung macht. [* 18] Fig. 2 zeigt dieses Rad bei w. Der auf demselben festgelötete Zapfen [* 44] z erreicht in jeder Minute einmal seine tiefste Stellung, in welcher er die an der Klemme a befestigte Metallfeder f ¶
Im Meyers Konversations-Lexikon, 1888
Uhr.
[* 1] Hemmungen, bei welchen durch Einschaltung eines Hilfsmechanismus die Schwingungen der Unruhe während des größern Teils der Schwingungsdauer unabhängig von der Antriebsvorrichtung stattfinden, nennt man freie Hemmungen. Ihrer Anlage nach unterliegen sie am wenigsten Störungen, gewähren daher den genauesten und sichersten Gang und gehören deshalb zu den wichtigsten Teilen der Chronometer. Doch gab es bis jetzt vollkommen freie Hemmungen nicht, weil sowohl durch den Antrieb der Unruheachse als durch die Auslösung des Gangrades noch meßbare Widerstände zu überwinden waren. Um eine vollkommene Freiheit der Unruheschwingungen zu erzielen, gab Ingenieur Riefler in München [* 45] die gewöhnliche Art der Kraftübertragung auf, indem er die Kraft des Räderwerkes durch die Spiralfeder auf die Unruhe übertrug.
Wenn nämlich die letztere aus der Ruhelage gekommen ist, hat die Spirale eine gewisse Spannung, welche mit der Größe des Schwingungsbogens zunimmt. Wird diese Spannung im richtigen Moment durch das Räderwerk vermehrt, so findet eine Kraftzufuhr statt, was dadurch ermöglicht wird, daß das eine Ende der Spirale nicht fest mit den Platinen, sondern beweglich angebracht wird. Daraus ergibt sich als Aufgabe des Räderwerkes: den Befestigungspunkt der Spirale (das sogen. Spiralklötzchen) bei jeder Unruheschwingung im geeigneten Moment hin und her zu bewegen. Diese Aufgabe hat das nachstehend beschriebene Echappement von Riefler ebenso einfach wie vollkommen gelöst.
Unterhalb der Unruheachse a [* 46] (Fig. 1 u. 2, S. 946) befindet sich in deren Verlängerung [* 47] die Drehachse eines sternförmigen Hebels B mit drei Armen. In dem einen Arm ist bei K das eine Ende der Spirale P ¶
mehr
mit dem Klötzchen befestigt; die beiden andern Arme tragen, über ihre Ebene emporstehend, die Hebe- und zugleich Ruhesteine S und S', welche cylindrisch und am obern Ende bis zur Mitte der Cylinderachse abgeflacht sind [* 48] (Fig. 2). An der Cylinderfläche findet die Hebung, [* 49] an der ebenen Fläche die Ruhe statt. An der Achse e f des Räderwerkes befindet sich ein Heberad H und darüber mit kleinem Zwischenraum ein Ruherad R. Die Zähne h des erstern bewirken die Hebung, die Zähne r des letztern bewirken mit ihren radialen Flächen die Ruhen.
Das Spiel des Echappements vollzieht sich nun wie folgt: Wird die Unruhe U in der Richtung des Pfeiles aus ihrer Ruhelage gebracht, so bewegt die Spirale den Stern B in gleichem Sinn, bis der Stein S' sich an die Hebefläche h des Rades H anlegt. In diesem Moment verläßt die Ruhefläche des Steines S den Zahn r² des Ruherades R, die Räder drehen sich in der Pfeilrichtung und der Zahn h bewirkt die Hebung, d. h. er drängt den Stein S' zurück, bewegt dadurch den Stern B entgegengesetzt der Pfeilrichtung und erhöht auf diese Art die Federspannung der Spirale. Die Unruhe schwingt sodann vollends aus, und bei ihrer Rückkehr findet im Moment, wo sie die Ruhelage in entgegengesetzter Richtung des Pfeiles überschreitet, die zweite Auslösung statt, der Stein S' verläßt den inzwischen vorgerückten Zahn r, und der Zahn h³ bewirkt die Hebung des Steines S. Dieses Spiel wiederholt sich bei jeder Hin- und Herschwingung der Unruhe.
Außer den Rädern H und R befindet sich noch ein drittes Rad E an derselben Welle zur Bewegung eines Windfanges W. Das Spiel der Hemmung vollzieht sich dadurch ohne alle Stöße, und die Ruhezähne legen sich äußerst sanft an die Hebeflächen an. Der Auslösungswiderstand kann durch entsprechende Drehung der Steine S und S' in ihrer Fassung beliebig geändert, sogar gleich Null gemacht werden ohne Gefahr einer unzeitigen Auslösung, da die Spirale stets mit der ganzen, ihr jeweils innewohnenden Spannkraft die Ruhesteine an das Heberad andrückt.
Statt der Räder H und R kann auch ein einziges Rad mit Hebe- und Ruhezähnen in verschiedenen Ebenen [* 48] (Fig. 3) angewendet werden. Für manche Zwecke (Reiseuhren Uhr dgl.) genügt ein Rad, dessen Zähne in einer Ebene liegen, und ein cylindrischer Stein. Die Zähne erhalten dann die in [* 48] Fig. 4 dargestellte Form, oder man kann auch die Cylinder auf etwa ein Fünftel ihres Durchmessers abflachen [* 48] (Fig. 5), um die Möglichkeit zu haben, den Auslösungswiderstand in einfachster Weise zu regulieren.
[* 48] Fig. 6 und 7 stellen das Echappement in der Anwendung für ein Sekundenpendel dar. Die Drehachse a a des Ankers A ist durch die auf Achat- oder Sardonixsteinen P P gelagerte Messerschneide des Stahlprismas M M gebildet; ii ist die Aufhängefeder des Pendels, o ein Keil, durch welchen die Höhenlage der Pendelaufhängung etwas geändert werden kann. Durch die Schrauben [* 50] v, v, v wird der Eingriff des Ankers reguliert. Die wirksame Länge der Aufhängefeder des Pendels ist durch Klemmbacken k variabel gemacht, um diejenige Länge aufzufinden, bei welcher die Pendelschwingungen isochronisch sind.
Die Wirkungsweise des Echappements ist folgende: Wird das Pendel aus der Ruhelage in der Richtung des Pfeiles [* 48] Fig. 6 gebracht, so bewegt sich der Anker in derselben Richtung, bis die Palette S' sich an die Hebefläche h des Rades H anlegt;
in diesem Moment verläßt die Palette S den Zahn r des Ruherades R, die Räder drehen sich in der Pfeilrichtung, und der Zahn h bewirkt die Hebung, d. h. er drängt die Palette S' zurück, bewegt dadurch den Anker entgegengesetzt der Pfeilrichtung und erhöht auf diese Art die Spannung der Aufhängefeder des Pendels, wodurch demselben die nötige Kraft zugeführt wird, seine Schwingungen fortzusetzen.
Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder Pendelschwingung abwechselungsweise auf der einen und auf der andern Seite des Ankers.
Wird statt der Federaufhängung die Fadenaufhängung für das Pendel gewählt, die ja noch immer nicht ganz verlassen worden ist, so erfolgt die Auslösung durch den seitlichen Zug, welchen das Pendel ausübt, wenn es aus seiner Ruhelage in der dem Pfeil entgegengesetzten Richtung gekommen ist. Die Kraftzufuhr findet hierbei dadurch statt, daß der Auf-
[* 48] ^[Abb.: Fig. 1-5. Rieflers Chronometerhemmung.]
[* 48] ^[Abb.: Fig. 6 und 7. Rieflers Pendelaufhängung.] ¶
mehr
hängepunkt des Pendels, welcher höher liegt als die Drehachse des Ankers, nach erfolgter Auslösung durch das Heberad in entgegengesetzter Richtung der Pendelschwingung bewegt wird. - Zur Litteratur: Schirek, Die Uhr in kulturgeschichtlicher und kunstgewerblicher Beziehung (Brünn [* 52] 1890).