Titel: | Ueber eine verbesserte Einrichtung der sogenannten todten Hemmung an Uhren. Von Hrn. B. L. Vulliamy, Uhrmacher des Königes. |
Fundstelle: | Band 11, Jahrgang 1823, Nr. VII., S. 33 |
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VII.
Ueber eine verbesserte Einrichtung der
sogenannten todten Hemmung an Uhren. Von Hrn. B. L. Vulliamy, Uhrmacher des
Königes.
Aus dem Quarterly Journal of Science, Literature et the
Arts, im Repertory of Arts, Manufactures et
Agriculture. N. 251. April 1823, S. 291.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Vulliamy's verbesserte Einrichtung der todten Hemmung an
Uhren.
Da die, urspruͤnglich von G. Graham, F. R. S.,
erfundene, todte Hemmung (dead excapement) die praktisch
beßte, bekannte Hemmung an einer Uhr ist, so verdient jede Verbesserung in der
Methode ihrer Verfertigung, wodurch die Paris mehr, als bisher gewoͤhnlich
war, mit der Theorie in Einklang gebracht wird, unsere Aufmerksamkeit.
Der Grundsaz, auf welchem die todte Hemmung beruht, ist bekannt; die Bewegung des
Pendels wird durch die Einwirkung des Rades auf die schiefen Flaͤchen der
Fluͤgel unterhalten, welche einen Theil des Schwingungs-Bogens des
Pendels einnehmen, der dem Winkel der Fluͤgel gleich ist; waͤhrend der
uͤbrigen Zeit der Schwingung liegt der Zahn auf den kreisfoͤrmigen
Theilen oder auf der Ruhe der Fluͤgel, welche Theile, Theile von zwei Kreisen
sind, die concentrisch mit der Achse der Pendelstange oder mit dem Mittellpunkte der
Bewegung der Fluͤgel sind, und folglich, wenn die Hemmung gehoͤrig
ausgefuͤhrt ist, keinen Ruͤkfall in derselben gestatten
koͤnnen. Man hat verschiedene Einrichtungen und Formen der Fluͤgel und
ihrer Gestelle zu verschiedenen Zeiten angenommen, und geglaubt, daß jede derselben
ihre eigenen Vorzuͤge besize: sie wurden aber alle mit der Feile gearbeitet. Folgende todte
Hemmung, die ich hier beschreibe, und die ich anwende, ist, mit Ausnahme der
schiefen Flaͤche der Fluͤgel und des Gestelles, durchaus auf der
Drehbank verfertigt, und wenn die Theile derselben mit einem Stellschieber (slide-rest) gehoͤrig gedreht sind, so
muͤssen sie, außer anderen Vorzuͤgen, einen Grad von Vollkommenheit
erhalten, den die mit der bloßen Feile gearbeiteten Fluͤgel nie erlangen
koͤnnen. Fig. 26, wovon Fig. 27 ein Durchschnitt
ist, stellt eine kreisfoͤrmige Messingplatte mit einer vierkantigen, in
dieselbe eingedrehten Furche vor. Fig. 28 ist ein
staͤhlerner Ring, von welchem Fig. 29 den Durchschnitt
zeigt. Er ist genau so hoch und breit gedreht, daß er vollkommen in die Furche AB paßt; die Fluͤgel sind Theile desselben. Fig. 30 zeigt
das Fluͤgel-Gestell aus dem messingenen kreisfoͤrmigen
Stuͤke Fig.
26, L und M
In Fig.
25. ist weder L und M, sondern in Fig. 27. A. d.
Ueb.). Fig.
27, 30, 33 sind zwei Stuͤke, welche mittelst Schrauben an dem Gestelle
befestigt sind, um die Fluͤgel unbeweglich in den Furchen zu erhalten. Fig. 31 und
32
stellen jede ein Paar Fluͤgel dar, welche Theile des staͤhlernen
Ringes, und wovon der eine eine kurze, der andere eine lange schiefe Flaͤche
hat; 26, 27, 28 und 29 sind die schiefen Flaͤchen der beiden Paare
Fluͤgel. Fig. 33. zeigt die Fluͤgel in ihrem Gestelle und befestigt durch
die Stuͤke L und M.
Am besten ist es, die Stuͤke L und M aus dem Ende eines Stuͤkes zu bilden, das von
dem Stuͤke Fig. 26. uͤbrig bleibt, nachdem das Gestell der Fluͤgel
daraus verfertigt worden ist, und es auf die gehoͤrige Dike zu bringen, indem
das Ende des Stuͤkes nothwendig ein Theil desselben Kreises, wie jener des
Armes, ist.
Bei der gewoͤhnlichen Methode, die Fluͤgel zu verfertigen, werden die
Fluͤgel bloß dadurch, wie man sagt, nach dem Rade geoͤffnet und
geschlossen, daß man, in ersterer Hinsicht schiefe Flaͤchen an denselben
zufeilt, und, in lezterer, die Arme beugt. Um diesem Uebel auszuweichen, hat man zu
verbundenen Fluͤgel-Gestellen seine Zuflucht genommen; allein, wenn
diese nicht vorher gezeichnet, und mit mehr als gewoͤhnlicher Sorgfalt
ausgearbeitet werden, so sind sie in der Anlage, eben so fehlerhaft, wie in der
Ausfuͤhrung. Bei den nach obiger Ar eingerichteten Fluͤgeln ist das Gestell einfach,
nicht verbunden oder zusammengesezt, und es ist keine Vorrichtung da, um die
Fluͤgel nach dem Rade zu oͤffnen und zu schließen, was, obschon nicht
auf die vollkommenste Weise, auch dadurch geschehen kann, daß man die Stuͤke
L und M (Fig. 33.) wodurch die
Fluͤgel in dem Gestelle festgehalten werden, loker macht, und die
Fluͤgel in der Furche vorwaͤrts und ruͤkwaͤrts treibt.
Diese Methode ist indessen, obschon ungleich besser als die alte, nichts weniger als
leicht; es hat seine Schwierigkeiten in der Praxis, die Fluͤgel auch nur um
eine Kleinigkeit zu ruͤken, und wenn man sie auf diese Weise oͤffnet
oder schließt, so wird es noͤthig, das Fluͤgel-Gestelle, und
alles was daran befestigt ist, aus der Uhr auszuheben; eine Unbequemlichkeit, welche
durch die sogleich zu beschreibende Methode vollkommen beseitiget wird.
Nach dieser neuen Methode kann man ein verbundenes oder zusammengeseztes Gestell, das
auf eben dem Grundsaze beruht, und dieselbe Genauigkeit gewaͤhrt, anwenden,
und das Oeffnen und Schließen der Fluͤgel kann durch eine Schraube regulirt
werden, deren Quantitaͤt der Bewegung unendlich klein genommen, und mit der
hoͤchsten Genauigkeit bestimmt werden kann. Zu diesem Zweke ist ein zweites,
dem Stuͤke Fig. 26. vollkommen aͤhnliches Stuͤk nothwendig. Sieh Fig. 34, wovon
Fig. 35
ein Durchschnitt ist.
Wenn das Fluͤgel-Gestell verbunden oder doppelt werden soll, muß die
Einsenkung EF, die in Fig. 27 im Durchschnitte
dargestellt ist, in Fig. 28 gegen die Kehrseite der Furche AB
gekehrt seyn, und eine aͤhnliche Einsenkung EF
muß in dem Stuͤke Fig. 34 nach derselben
Seite mit der Furche zugewendet seyn. Siehe Fig. 35. Es ist durchaus
noͤthig, daß diese beiden Einsenkungen von derselben Groͤße sind, und
in der Tiefe die halbe Dike des Stuͤkes selbst besizen. Da nun die beiden
kreisfoͤrmigen Stuͤke, Fig. 26 und 34 von
gleicher Dike sind, und jede Einsenkung die Haͤlfte der Dike des
Stuͤkes betraͤgt, gegen welches dieselbe gedreht ist, so ist es
offenbar, daß, wenn die Oberflaͤchen der beiden Einsenkungen an einander
gebracht werden, die Dike derselben der Dike des noch uͤbrigen Theiles eines
jeden Stuͤkes gleich ist: und dieß ist unerlaͤßlich, wenn ein
zusammengeseztes Gestell nach dieser Art mit Genauigkeit ausgefuͤhrt werden
soll. Die beßte
praktische Weise, die Einsenkungen vollkommen gleich zu machen, ist vielleicht
diese, ein Stuͤk Messing als Patrone abzudrehen, und in die Stuͤke
Fig. 26
und 34
einzulassen, wodurch dann die Einsenkungen in jeder Hinsicht nothwendig gleich
ausfallen muͤssen. Ein solches Stuͤk ist im Durchschnitte W
Fig. 45
dargestellt. Jedes der Stuͤke 26 und 34 gibt genau die Haͤlfte des
Fluͤgel-Gestelles, und diese beiden Haͤlften sind in Fig. 36 und
37, und
beide zusammen in Fig. 38 dargestellt. Um die langen Arme, welche die Fluͤgel
fuͤhren, zu verstaͤrken, ist an jeder Haͤlfte des Gestelles ein
Theil des urspruͤnglichen Stuͤkes concentrisch mit der Einsenkung
belassen, wodurch eine Verbindung zwischen den oberen Flaͤchen der langen und
der kurzen Arme entsteht, und, um den langen Arm zu verstaͤrken, wird sie
etwas unter den Arm hinaus verlaͤngert. Auf diese Weise wird die
Staͤrke des Gestelles sehr vermehrt, und das Aufeinanderpassen der beiden
Arme haͤngt nicht einzig und allein von dem genauen Aufeinanderpassen der
Loͤcher ab, die durch den Mittelpunct derselben laufen, von dem
Stahlcylinder, oder von der Stange, die durch den gemeinschaftlichen Mittelpunct
beider laͤuft. Dieß zeigt sich deutlicher an Fig. 36, als an Figur 37,
indem die ganze Oberflaͤche von Fig. 37 an der in der
Fig. dargestellten Seite in einer Flaͤche gelegen ist, waͤhrend in
Fig. 36
(an der, in der Figur dargestellten Seite) die beiden Arme und der sie verbindende
Theil in einer Flaͤche, und die Einsenkung, die hier durch den vollendeten
Kreis dargestellt ist, in einer anderen Flaͤche, um die halbe Dike des
Stuͤkes unter der oberen Flaͤche liegt. Die Art und Weise, wie die
Fluͤgel an der Achse der Stange, die die beiden Arme unter einander
verbindet, befestiget, und geoͤffnet und geschlossen werden, ist in Fig. 40 von
Vorne, und in Fig.
39. im Profile dargestellt. AA in Fig. 39 ist
ein Theil der Stange, an welcher das Halsstuͤk C
mit einem langen Stiefel unbeweglich befestigt ist. D
ist das Fluͤgel-Gestell, und G ein
Halsstuͤk an der Vorderseite des Gestelles. Diese Theile sind durch die
Schrauben X und Y,
Fig. 40
zusammengehalten, die in das Halsstuͤk C, Fig. 39
eingelassen sind, und genau die Loͤcher ausfuͤllen, durch welche sie
in das Halsstuͤk G laufen. Auf diese Weise werden
die beiden Arme, die das Fluͤgel-Gestell bilden, zusammengehalten, und
zwischen dem
Halsstuͤke C und dem Halsbande D vollkommen befestigt, und folglich an der Stange AA festgehalten. Man muß wohl bemerken, daß die
Schrauben X und Y nie so
fest angezogen werden duͤrfen, daß die regulirende Stellschraube H keine Kraft mehr erhaͤlt, die Reibung der Arme
der Fluͤgel zwischen dem Halsstuͤke C und
dem Halsbande G zu uͤberwinden: denn in diesem
Falle waͤre der ganze Zwek des verbundenen Fluͤgel-Gestelles
vereitelt. Damit die Arme sich oͤffnen und schließen koͤnnen, sind
zwei kreisfoͤrmige Ausschnitte an derselben Stelle in jeder Haͤlfte
des Fluͤgel-Gestelles concentrisch mit dem Mittellpunkte (siehe Fig. 36, 37 und 38)
angebracht, durch welche die beiden Schrauben X und Y, Fig. 46, laufen, und die
Groͤße der Bewegung der Arme haͤngt von der Laͤnge der
kreisfoͤrmigen Ausschnitte ab. Die beiden Zapfen F und F, Fig. 40, durch welche die
Stellschraube H laͤuft, sind mit den oberen Armen
der Fluͤgel durch Spizen verbunden, welche durch dieselben laufen, und
mittelst Halsstuͤken und Schrauben an ihren Stellen festgehalten werden.
Siehe Fig.
39. Man muß Acht geben, die Zapfen F nicht so fest
einzuschrauben, daß sie sich nicht um ihren Mittelpunct drehen koͤnnen, denn
sonst wird die Stell-Schraube H in ihrer Bewegung
gehindert. Da die Schraube H zwei verschiedene
Zuͤge hat, einen groͤberen und einen feineren, und also eine sehr
feine Bewegung besizt, so bewirkt sie, wenn sie nach einer Richtung gedreht wird,
die Oeffnung der Fluͤgel, und schließt dieselben, wenn man sie nach einer
anderen Richtung dreht.
Die großen Vortheile, die diese Einrichtung gewaͤhrt, sind folgende: 1tens daß
die Unterlage oder Ruhe der Fluͤgel sehr genaue Kreisstuͤke sind,
deren Mittelpunct der Mittelpunct der Bewegung der Achse der Pendelstange ist, und
daß die Fluͤgel sich in diesen Kreisen bewegen, und folglich kein
Ruͤkfall an der Hemmung Statt haben kann. 2tens, daß die Fluͤgel
gleich dik seyn muͤssen, und folglich an beiden der Fall derselbe ist. 3tens,
daß man die Fluͤgel vollkommen Haͤrten kann, ohne daß man, wo sie
gehoͤrig behandelt werden, Gefahr laͤuft, ihre Gestalt dadurch zu
aͤndern; und sollte auch ein Fluͤgel durch irgend einen Zufall
waͤhrend des Haͤrtens verdorben werden, und irgend einen Sprung oder
einen Fehler bekommen, so kann man aus dem urspruͤnglichen Ringe leicht einen anderen
vollkommenen aͤhnlichen verfertigen. Wenn die Fluͤgel aus demselben
Stuͤke Stahl zugleich mit den Armen des Gestelles gemacht werden, so ist es
schwer, bei dem Haͤrten die Form derselben in ihrer ganzen Reinheit zu
erhalten, und vorzuͤglich den wirkenden Theil des Fluͤgels vollkommen
zu haͤrten. Um diesem Nachtheile abzuhelfen, hat man den Fluͤgel
zuweilen aus einem besonderen Stuͤke mit einem kurzen Arme verfertigt, mit
welchem man denselben mittelst zweier Schrauben an dem Arme des Gestelles
befestigte; allein dieß heißt bloß ein Uebel mit dem anderen vertauschen; denn,
abgesehen von anderen Nachtheilen, die es uͤberfluͤßig waͤre,
hier aufzufuͤhren, ist es, bei dieser Methode die Fluͤgel zu
befestigen, noch sehr ungewiß, ob die Lager, auf welchen die Fluͤgel ruhen,
mit dem Mittelpunkte der Achse der Stange concentrisch sind, oder nicht. Die
mindeste Abweichung an dem Arme des Fluͤgels von seiner
urspruͤnglichen Richtung, die durch das Haͤrten, oder wodurch immer,
entsteht, bewirkt eine Verruͤkung des Mittelpunktes des Kreises, welcher die
Lager oder Ruhepuncte der Fluͤgel bildet, aus dem Mittelpuncte der Achse der
Stange, wodurch nothwendig ein Ruͤkfall in der Hemmung entsteht. 4tens
endlich, daß die hier empfohlene Weise, die Fluͤgel zu verfertigen, eine
große Leichtigkeit in der Bildung der schiefen Flaͤchen gewaͤhrt, um
die naͤmlich einander vollkommen gleich zu machen, oder, noͤthigen
Falles, auch abzuaͤndern, und folglich wird der Winkel, in welchem das Pendel
von einem Fluͤgel gefuͤhrt wird, gleich seyn dem Winkel, in welchem es
von dem anderen Fluͤgel bewegt wird.
Fig. 39 und
40
stellt, wie wir oben gesagt haben, das verbundene Fluͤgel-Gestell im
Profil und von der Vorderseite dar, und zwar vollkommen, mit allen seinen Theilen,
an der Stange angebracht, und die Fluͤgel in ihrer gehoͤrigen Lage. In
Fig. 50
befindet sich noch das Hemmungs-Rad, und die Fluͤgel sind in jener
Lage dargestellt, in welcher sie sich zeigen, wenn das Rad den Fluͤgel an das
Ende der Fuͤhrung gebracht hat. Die Winkel der Fuͤhrung der
Fluͤgel (von welchen wir alsogleich umstaͤndlicher sprechen werden,)
zu 2°, jeden derselben, gerechnet, gibt dem
Pendel auf jeder Seite eine Fuͤhrung von 1° gegen jede Seite der Senkrechten OP,
und zwar durch Einwirkung der Hemmung, und dem Rade einen Abfall, sobald das Pendel sich auch nur um die
kleinste Kleinigkeit mehr als um 1° auf
jeder Seite der Linie entfernt, die es im Zustande der Ruhe spannt. Sezt man nun den
Schwingungs-Bogen des Pendels = 5°,
d.h., 2°30' auf jeder Seite der
Senkrechten, und den Fuͤhrungswinkel der Fluͤgel – 2°, so ruht der Zahn des
Hemmungs-Nades 3° auf den Lagern
oder Ruhepuncten der Fluͤgel, d.h. 1°30' auf jedem derselben, waͤhrend das Pendel einen Bogen
von 50 schwingt. Aus Obigem erhellt nun die hohe Wichtigkeit des Umstandes, daß die
Lager oder Ruhepuncte der Fluͤgel concentrisch mit dem Mittelpuncte der
Bewegung der Achse der Stange sind, hinlaͤnglich genug. Die Linie OP, Fig. 40, welche durch den
Mittelpunct der Achse der Stange und der Achse des Rades laͤuft, ist die
Linie, welche das Pendel spannt, waͤhrend dasselbe in Ruhe ist, und die
Linien AR und AT, welche
zusammen den Winkel RAT, der als Winkel von 2°
angenommen wird, bilden, sind die Linien, welche das Pendel spannt, wenn es durch
die Wirkung des Rades auf jenen Fluͤgel an das Ende der Fuͤhrung
gelangt ist. In Fig. 40 spannt das Pendel die Linie AT.
Auf folgende Weise werden die schiefen Flaͤchen der Fluͤgel auf den
verlangten Winkel gebracht. Fig. 41 stellt eine
Messing-Platte von 3 bis 4 Zoll im Durchmesser (an der Groͤße ist
nicht viel gelegen) und ungefaͤhr zwei Zoll Dike vor, in welche eine
aͤhnliche Furche, wie AP, Fig. 26, gedreht ist. Man
zeichnet die Winkel BAC und DAE den angenommenen Fuͤhrungs-Winkeln gleich; also in
diesem Falle gleich Winkeln von 2 Graden. Um nun die Linie der Neigung der schiefen
Flaͤche der Fluͤgel zu finden, ziehe man aus den Puncten G und II, wo die Linien AB und AD den
aͤußeren Kreis der Furche durchschneiden, die Linien GI und HK, welche man als Sehnen gleicher
Bogen betrachten kann, und die die Linien AC und AE bei den Puncten L, und
M in dem inneren Kreise der Furche durchschneiden,
so werden die Linien GL, und HM, in Hinsicht der beiden Kreise der Furche, als die
Neigungs-Linie der schiefen Flaͤche der Fluͤgel betrachtet
werden koͤnnen. Wenn nun der Theil des messingenen Stuͤkes, der von
der Sehne XY gespannt wird, sorgfaͤltig
abgenommen wird, und die Oberflaͤche vollkommen flach und senkrecht auf die Flaͤche
ist, in welche die Furche gedreht wurde, so folgt, daß ein Stuͤk des
staͤhlernen Ringes, Fig. 23, dessen eines
Ende mit der Feile so nahe als moͤglich auf den verlangten Winkel zugefeilt
wurde, in die Furche eingesezt, und in derselben auf das Genaueste zugeschliffen und
vollendet werden kann. Auf diese Weise kann die Oberflaͤche des
Fluͤgels vollkommen genau zugerichtet werden. Der zweite Fluͤgel
erhaͤlt seine Vollendung auf dieselbe Weise.
Es ist vielleicht nicht uͤberfluͤssig zu bemerken, daß, zur besseren
Erhaltung der Form, waͤhrend der Operation die Haupt-Staͤrke
der Drehemeisel nicht mit der zu schleifenden Oberflaͤche in
Beruͤhrung kommen darf.