Titel: | Beschreibung einer neuen abgesonderten Hebel-Hemmung, von Hrn. Jak. Scott, Taschenuhrmacher zu Dublin; als Verbesserung seines Patentes vom 11. Mai 1820. Mitgetheilt von dem Erfinder. |
Fundstelle: | Band 17, Jahrgang 1825, Nr. LVIII., S. 276 |
Download: | XML |
LVIII.
Beschreibung einer neuen abgesonderten
Hebel-Hemmung, von Hrn. Jak. Scott, Taschenuhrmacher zu Dublin; als Verbesserung seines Patentes
vom 11. Mai 1820. Mitgetheilt von dem Erfinder.
Aus dem Repertory of Arts, Manufactures etc.Vergl. 39. B. dess. Mai. 1825. S. 343.
Mit Abbildungen auf Tab.
VII.
Scott's, Beschreibung einer neuen abgesonderten
Hebel-Hemmung.
Die Hemmung besteht aus einem Kronenrade, den Schaufeln oder
Fluͤgeln, dem Hebel und aus der Walze. Die Zaͤhne, welche dreiekig
sind, stehen senkrecht auf der Flaͤche des Rades: die wirkende Seite eines
jeden Zahnes bildet eine schiefe Flaͤche, und die beiden anderen Seiten und
ihre Spize sind einwaͤrts gegen den Mittelpunct des Rades gerichtet. Die
Schaufeln oder Fluͤgel werden aus einem Abschnitte eines vollkommenen
staͤhlernen Kreises gebildet, der an einem Ende des Hebels befindlich und mit
der Achse desselben vollkommen concentrisch ist. Der staͤhlerne Abschnitt,
welcher die Schaufeln bildet, ist an seiner oberen Oberflaͤche von solcher
Breite, daß diese kaum etwas weniger betraͤgt, als die Haͤlfte des
Raumes zwischen zwei Zaͤhnen des Rades, damit der wirkende Zahn bei seinem
Falle von jeder Schaufel Raum genug gewinnt. Der Hebel ist eine kleine
staͤhlerne Stange, die sich um eine Achse dreht: an einem Ende dieser Stange
stehen die Schaufeln in Verbindung mit dem Rade, und sind an eine emporstehende
Schulter angelehnt, die mit der inneren krummen zusammenfaͤllt, damit die
untere Oberflaͤche des Hebels nicht mit den Zaͤhnen des Rades in
Beruͤhrung kommt. Das andere Ende des Hebels ist eingeschnitten oder
gabelfoͤrmig, zur Aufnahme des Walzenstiftes, und noͤthigen Falles,
mittelst einer Schraube, schwerer gemacht, damit das Gewicht der Schaufeln an dem anderen
Ende dadurch im Gleichgewichte erhalten wird. Die Walze ist so, wie sie jezt bei den
abgesonderten Hebel-Hemmungen gewoͤhnlich gebraucht wird: sie besteht
aus einem staͤhlernen Kreise, der dicht auf die Achse der Unruhe paßt, und
nahe an seinem Umfange mit einem aufrechten Stifte versehen ist, der in das
Gabel-Ende des Hebels eingreift, von demselben den Stoß empfaͤngt, und
die Unruhe in Bewegung sezt. An demselben Stuͤke mit diesem Kreise ist ein
kleinerer, der auf der Oberflaͤche desselben steht, und so hoch ist, als der
Stift, der an jenem Theile seines Umfanges, welcher dem Stifte am naͤchsten
und mit einer Aushoͤhlung versehen ist, damit das gabelfoͤrmige Ende
des Hebels voruͤber kann, wenn er im Treiben ist: dieser kleine Kreis dient
als inneres Lager fuͤr die Hemmung. Diese Walze kann sehr wesentlich dadurch
verbessert werden, daß man den Triebstift sich um seinen eigenen Mittelpunct drehen
laͤßt, statt daß derselbe, wie bisher, befestigt ist: durch diese
Abaͤnderung wird die Reibung bedeutend vermindert. Das Rad, der Hebel und die
Walze, Alles steht in gerader Linie, und die Schaufeln kreuzen die Flaͤche
des Rades, und wirken von innen auf die aufrechten Zaͤhne, durch welche
Einrichtung, so wie durch die Bildung dieser Zaͤhne, folgende Vortheile
entspringen: erstens wird, aus der Lage der Schaufeln auf dem Hebel, und nach
derselben hinsichtlich auf das Rad und die Walze (welche leztere sich auf derselben
Achse mit der Unruhe befindet), diese leztere von einem gleichen Hebel der ersten
Ordnung getrieben, und folglich mit gleicher Kraft auf beiden Seiten der Wirkung.
Bei anderen Hebel-Hemmungen wird die Unruhe von Hebeln verschiedener
Ordnungen (der ersten und der dritten) getrieben: folglich von ungleicher Kraft,
insofern naͤmlich als der Hebel, aus der Lage der Schaufeln, von dem Rade auf
verschiedenen Seiten des Stuͤzpunktes oder, der Achse getrieben wird.
Zweitens, gewaͤhrt die Wirkung der Schaufeln dieser neuen Hemmung an der
inneren Seite des Rades zwei entschiedene Vortheile. Der eine besteht darin, daß das
Rad, da die Zaͤhne desselben nach innen gegen den Mittelpunct sich neigen, eben so
kraͤftig auf die Schaufeln wirkt, als ein kleineres Rad; und man weiß, daß,
je kleiner ein Hemmrad seyn kann, desto groͤßere Kraft dadurch erhalten wird.
Der zweite Vortheil entsteht aus der Gestalt der Zaͤhne des Rades; denn, so
wie die Spize der Schaufel auf die schiefe Flaͤche des Zahnes eintritt, wenn
das Rad losgelassen wird, entsteht alsogleich eine forttreibende Wirkung
laͤngs der Seite des Zahnes an der Spize der Schaufel, ehe noch die Spize des
Zahnes auf der vorderen Flaͤche der Schaufel irgend eine Wirkung
aͤußert. Auf diese Weise bewegt sich die Spize der Schaufel laͤngs der
schiefen Flaͤche des Zahnes, und die Spize des Zahnes geht hierauf quer
uͤber die schiefe Flaͤche oder vordere Flaͤche der Schaufel.
Wenn dann die Wirkung der schiefen Flaͤche des Zahnes noch zu jener der
schiefen Flaͤche der Schaufel hinzu kommt, so wird der Ueberschuß der Kraft,
die man hier uͤber die, gegenwaͤrtig gebraͤuchlichen,
aͤußeren Hebel-Hemmungen mehr erhaͤlt, bei welchen nur eine
schiefe Flaͤche vorhanden ist, (die naͤmlich, an der aͤußeren
Flaͤche der Schaufel), offenbar werden. Man koͤnnte vielleicht denken,
daß, wegen der hier noch hinzukommenden schiefen Flaͤche des Zahnes eine
staͤrkere Reibung erzeugt wird; wenn man aber die Sache genau
uͤberlegt, so wird sich zeigen, daß die Wirkung dieser schiefen
Flaͤche wirklich eine vorzuͤgliche Schoͤnheit dieser Hemmung
bildet. Bei jeder von außen umherlaufenden Schaufel wird der Zahn des Rades durch
einen ploͤzlichen und abgebrochenen Uebergang von dem Ruhepuncte auf den
Kreis der Schaufel in einer Art von Sprung uͤber die Spize der lezteren
geworfen, ehe er auf die Oberflaͤche der Schaufel wirken kann. Bei der
gegenwaͤrtigen Hemmung wird die Spize der Schaufel laͤngs der schiefen
vorderen Flaͤche des Zahnes in einer sanften, gleichfoͤrmigen,
ununterbrochenen Bewegung mit einem stets sich vermindern den Widerstande auf der
wirkenden Oberflaͤche des Zahnes fortgefuͤhrt, bis die Spize des
lezteren ohne die mindeste Stoͤrung auf die vordere Flaͤche der
Schaufel gelangt. Diese allmaͤhliche Uebertragung des Zahnes, die man durch
aͤußere Schaufeln nicht hervorzubringen vermag, entschaͤdigt durch ihre
Staͤtigkeit mehr dann irgend etwas fuͤr irgend eine vermuthete
Reibung, die durch die schiefe Flaͤche der Zaͤhne und der Schaufel
entstehen soll. Diese Reibung hat aber auch wirklich nicht Statt; denn da der Zahn,
wenn er auf dem Kreise der Schaufel sich sperrt, um nichts weiter, als um seine Dike
eingreift, und da diese Tiefe um nichts groͤßer ist, als jene, welche jeder
Zahn einer anderen Schaufel-Hemmung ergreift, so ist es gaͤnzlich
unmoͤglich, daß eine groͤßere Reibung entstehen kann; und da die Spize
der Schaufel die schiefe Flaͤche des Zahnes hinablaͤuft, so muß die
Reibung im Gegentheile geringer seyn. Was die Anwendung des Oehles bei dieser
Hemmung betrifft, so hat dieselbe Schwierigkeit bei allen Hemmungen Statt, welche
sich drehen; hier aber weniger, als bei irgend einer anderen, indem der aufrechte
Zahn des Rades, welcher die Kante der Schaufel vollkommen kreuzt, bei jedem Schlage
allen Schmuz wegfuͤhrt, der sich mit dem Oehle anhaͤufen
koͤnnte, und auf diese Weise alles Einnisten irgend eines Stoffes hindert,
wodurch entweder die Reibung oder das Abschleifen der Theile vermehrt werden
koͤnnte. Hierzu kommt noch, daß diese Hemmung weniger Fall hat, als irgend
eine andere im Kreise umlaufende Schaufel-Hemmung, indem derselbe nicht mehr
als die Dike der Spize des Zahnes betraͤgt. Daher wird diese Hemmung bei
gleicher Federkraft eine bedeutend schwerere Unruhe fuͤhren koͤnnen,
als jede andere Hebel-Hemmung, und eine eben so schwere, als eine
abgesonderte Sperrfeder-Hemmung, vor welcher sie den bedeutenden Vorzug
besizt, daß sie, obschon eben so abgesondert, fuͤr jede Schwingung der Unruhe
einen Stoß besizt (was bei der anderen nicht der Fall ist), und folglich auch eine
groͤßere Gleichfoͤrmigkeit in ihrer Wirkung hat; waͤhrend sie
zugleich, bei der Einfachheit ihrer Theorie und ihres Baues, wohlfeiler verfertigt
und ausgebessert werden kann, und weniger in Gefahr ist durch jene
Zufaͤlligkeiten in Unordnung zu gerathen, oder stehen zu bleiben, welche auf
die Chronometer, vorzuͤglich auf die Taschen-Chronometer und Sakuhren uͤberhaupt,
so nachtheilig wirken.(Vergl. Repertory 1821. B. 39.
August.)
Ich las zeither in Capitaͤn Parry's
Narrative of the Voyage for the discovery of a Northwest
passage, daß mehrere Chronometer auf dieser Reise in ihrem Gange bedeutend
abwichen, und einige gar stehen blieben, vorzuͤglich, wenn sie
ploͤzlich der Luft ausgesezt wurden. Die Angaben der Verfertiger desselben:
daß das Oehl einfror etc., erklaͤren den verschiedenen Gang nicht
hinreichend, außer in zwei Faͤllen, wo die Hauptfedern sprangen. Es scheint
nicht so leicht, die Ursache dieser verschiedenen Abweichungen hinlaͤnglich
zu erklaͤren, außer man beruͤksichtigt das Klima und dessen Wirkung
auf die Metalle, und den Bau der Uhren selbst. Capitaͤn Parry sagt, daß, wenn ein Mann in freier Luft seine Hand auf ein
Stuͤk Eisen legte, die Haut ihm an derselben kleben blieb, als ob das Eisen
roth gluͤhend gewesen waͤre. Man hat daher guten Grund anzunehmen, daß
die Abweichungen im Gange der Uhren und das Stehenbleiben derselben von der
Einwirkung dieser tiefen Kaͤlte auf die sehr feine Sperrfeder der Hemmung
herruͤhrte. Wer mit der Sperrfeder-Hemmung bekannt ist, weiß, daß,
wenn die Laͤnge der Sperr-Feder durch die Kaͤlte, oder aus was
immer fuͤr einem anderen Grunde verkuͤrzt wird, die Lage der
Zaͤhne des Hemm-Rades gegen die Walze veraͤndert wird, und
folglich auch der Fall der Hemmung veraͤndert werden muß. Dadurch muß aber
auch unvermeidlich eine Veraͤnderung im Gange der Uhr entstehen. Die
Zusammenziehung der Feder ihrer ganzen Laͤnge nach muß gleichfalls die
sogenannte zarte oder Auslaß-Feder kuͤrzer in die
Auslaß-Schaufel eingreifen lassen, und diese endlich ganz auslassen, wo dann
die Uhr nothwendig stehen bleiben muß.
Die Zeichnung und eine kurze Erwaͤgung der Theorie und des Baues dieser neuen
Hemmung wird darthun, daß die aͤußersten Wechsel der Temperatur keine solchen
Wirkungen auf dieselbe hervorbringen koͤnnen.
Erklaͤrung der Figuren.
Fig. 15. Tab.
VII. ist eine Seiten-Ansicht der Schaufeln und des Hebels.
Fig. 16. A, ist das Rad mit aufrechten Zaͤhnen in der Form
eines Dreiekes, dessen Spizen gegen den Mittelpunct gerichtet sind: die wirkende
Seite eines jeden Zahnes bildet eine schiefe Flaͤche mit den beiden anderen
Seiten. B, ein Hebel, der sich bei demselben Buchstaben
um seine Achse dreht. An dem, dem Rade, A,
zunaͤchst gelegenen Ende sind die Schaufeln, C,
in Verbindung mit dem Rade. Das andere Ende des Hebels ist gabelfoͤrmig zur
Aufnahme des Stiftes der Walze, der bei D, in denselben
eingreift. D, ist eine Walze, welche dicht auf die Achse
der Unruhe aufpaßt, und aus einem staͤhlernen Kreise besteht, in welchem sich
ein aufrechter Stift befindet, der in das gabelfoͤrmige Ende des Hebels
eingreift, und von demselben den Stoß empfaͤngt, welcher die Unruhe bewegt.
Aus demselben Stuͤke mit diesem Kreise ist ein kleinerer, der auf der
Oberflaͤche desselben steht, gleiche Hoͤhe mit dem Stifte hat, und
eine Hoͤhlung an jenem Theile seines Umfanges besizt, welcher dem Stifte am
naͤchsten steht, um das gabelfoͤrmige Ende des Hebels vorbei gehen zu
lassen, wenn dieser im Treiben ist. Der kleinere Kreis dient als inneres Lager
fuͤr die Hemmung. Das Rad, der Hebel, die Walze, alles steht in derselben
geraden Linie in Hinsicht auf einander, und die Schaufeln oder Fluͤgel
kreuzen die Flaͤche des Rades, und wirken innenwendig auf die senkrechten
Zaͤhne desselben. Der Stift der Walze greift in die Gabel des Hebels bei der
Ruͤkschwingung der Unruhe, laͤßt das Rad aus, und sezt es in Freiheit,
um die Schaufeln zu treiben, und durch diese den Hebel und die Walze. Dieselbe Figur
zeigt den Zahn des Rades, wie er eben auf eine der schiefen Flaͤchen der
Schaufeln bei a, wirkte, und den Hebel in einer
Richtung, soweit es die Lagerung des Stiftes, c,
erlaubt, forttrieb, und einen anderen Zahn (der in dem inneren Kreise der Schaufeln,
waͤhrend die Walze, D, sich frei dreht, gelagert
ist) vorbereitet, auf die andere schiefe Flaͤche der Schaufeln bei b, zu wirken, so daß der Hebel gegen die entgegengesezte Seite
fortgestoßen wird.
Fig. 17.
zeigt die Wirkung der schiefen Flaͤche des Zahnes (nachdem er ausgelassen
wurde) auf die Spize der Schaufel, b.
Fig. 18.
zeigt die Wirkung der Spize des Zahnes auf die schiefe Flaͤche der Schaufel,
b.
Fig. 19.
zeigt den ersten Zahn, wie er aufgehoͤrt hat, auf die Schaufel, b, zu wirken, wie der naͤchstfolgende in Wirkung
tritt, und auf dem aͤußeren Kreise der Schaufel, a, ruht, bereit auf dieselbe zu wirken.
Fig. 20.
stellt die Wirkung der schiefen Flaͤche des Zahnes (nachdem er ausgelassen
wurde) auf die Spize der Schaufel, a, dar.
Fig. 21.
zeigt die Wirkung der Spize des Zahnes auf die schiefe Flaͤche der Schaufel,
a, welche die Wirkung auf beiden Seiten der Hemmung
vollendet.