Titel: | Ueber eine verbesserte Franklin-Uhr. Von Hrn. E. Henderson. |
Fundstelle: | Band 43, Jahrgang 1832, Nr. XXII., S. 111 |
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XXII.
Ueber eine verbesserte Franklin-Uhr. Von
Hrn. E.
Henderson.
Aus dem Mechanics' Magazine. N. 432. S.
114.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Henderson, uͤber eine verbesserte
Franklin-Uhr.
Der unsterbliche Dr. Franklin
kam auf die Idee, daß seine Uhr mittelst zweier Zeiger sowohl die Stunden, als
Minuten und Sekunden andeuten soll, und brachte die ganze Bewegung derselben durch
drei Raͤder und zwei Triebstoͤke hervor. Fig. 12
Fig.
12 zeigt sowohl die Uhr des Drs. Franklin, als meine Erfindungen, und bezieht sich
daher auf beide Beschreibungen; ich habe nur zu bemerken, daß die Stunden
weiter von dem Mittelpunkte entfernt sind, als dieß bei der
urspruͤnglichen Franklin-Uhr der Fall ist. A. d. O. zeigt das Zifferblatt dieser Uhr mit Hinweglassung des aͤußeren
Kreises mit 60 Eintheilungen. Die Stunden sind auf dieses Zifferblatt in
spiralfoͤrmigen Raͤumen, nach zwei Durchmessern eines Kreises, welcher
vier Mal 60 Minuten enthaͤlt, gravirt. Der Zeiger S dreht sich innerhalb 4 Stunden um das Zifferblatt, und zeigt
waͤhrend jeder Stunde, die er bis zur naͤchstfolgenden durchlief, die
Stunde, Minute etc. an; so zeigt derselbe, wie man ihn in Fig. 12 sieht, entweder
16 1/2 Minute nach XII, IV oder VIII an. Diese Uhr wurde nicht mittelst eines
Schluͤssels, sondern mittelst einer Schnur, die uͤber eine Rolle lief,
aufgezogen; gerade so wie dieß bei den gewoͤhnlichen 24stuͤndigen
Uhren geschieht. Die Erfahrung zeigte, daß Uhren, die nach diesem Principe
eingerichtet waren, die Zeit aͤußerst gut maßen; sie haben jedoch den
Nachtheil, daß sie sehr oft aufgezogen werden muͤssen, und daß in Hinsicht
auf die Stunde, die der Zeiger anzeigt, eine bedeutende Ungewißheit herrscht.
Hr. Ferguson suchte diese Nachtheile durch folgende
Einrichtung zu beseitigen. Er befestigte an der Achse des ersten oder großen Rades
eine flache kreisfoͤrmige Platte, welche sich innerhalb 12 Stunden jedes Mal
mit derselben umdreht. Auf der vorderen Flaͤche dieser Platte waren die
zwoͤlf Stunden eingravirt; auch war die Einrichtung getroffen, daß man jede
Stunde, so wie sie an die Reihe kam, durch eine Oeffnung sah, die in dem
Zifferblatte ein klein wenig unter dem Mittelpunkte angebracht war. Dieses erste Rad
griff in die Zaͤhne eines Triebstokes, der das Kron- oder Steigrad
trieb, und an dessen Achse ein Kreis befestigt war, welcher in 3 Minuten eine
Umdrehung machte, und daher in 180 gleiche Theile oder Sekunden getheilt war. So wie nun jede Sekunde
rund herum kam, sah man dieselbe durch eine andere, gleichfalls etwas uͤber
dem Mittelpunkte angebrachte, Oeffnung des Zifferblattes. Solche Uhren gehen eine
Woche lang, ohne daß sie aufgezogen zu werden brauchen, und zeigen dabei die
verflossene Zeit sehr genau an; ihr Erfinder, Hr. Ferguson, gesteht jedoch selbst, daß sie zwei Nachtheile besizen, die die
Franklin'schen Uhren nicht haben. Wenn
naͤmlich der Minutenzeiger gestellt werden soll, so muß auch die
Stundenplatte mittelst eines Stiftes recht gerichtet werden. Die Kleinheit der
Zaͤhne des Kron- oder Steigrades bewirkt ferner, daß die Pendelkugel
bei ihren Schwingungen nur kleine Bogen beschreibt, so daß folglich das Moment der
Kugel gering ist, und die Schwingungszeiten durch irgend eine allenfalsige
Ungleichheit des Impulses, welchen das Pendelrad auf die Fluͤgel oder
Spindellappen (pallets) ausuͤbt, mehr
beeintraͤchtigt werden. Ueberdieß ladet das Gewicht der flachen Platte, auf
welche die Sekunden gravirt sind, einen großen Theil der Reibung auf den Zapfen der
Achse des Pendelrades, was so viel als moͤglich vermieden werden soll.
Hieraus wird man sehen, daß, waͤhrend die urspruͤngliche Franklin'sche Uhr das Unangenehme hat, daß man
uͤber die wahre Zeit zwischen vier Stunden in Ungewißheit bleiben kann, jene
des Hrn. Ferguson eine große Schwierigkeit darbietet,
wenn sie gestellt werden soll. Da Hrn. Fergusons Uhr
einen Zeiger und zwei bewegliche Kreise hat, so muß dieselbe so betrachtet werden,
als haͤtte sie in der That drei Zeiger, welche insgesammt nur das
erfuͤllen, was Franklins zwei Zeiger leisten. Es
scheint mir daher, daß die urspruͤngliche Einrichtung mit zwei Zeigern den
Vorzug verdient, wenn man eine solche Einrichtung trifft, daß dabei die Zeit richtig
und ohne moͤgliche Verwechselung angegeben wird. Dieß scheint mir nun durch
meine gegenwaͤrtige Erfindung, mit welcher ich mich seit einiger Zeit
beschaͤftigte, gelungen zu seyn.
In Fig. 13
sieht man den Durchschnitt eines Zeigers, der, wenn er an einer Franklin'schen Uhr mit drei Raͤdern und zwei
Triebstoͤken angebracht wird, zu jeder Zeit (wenn die Uhr in Gang erhalten
wird), die Stunde, die Minute und die Sekunde richtig angibt. AA ist der Zeiger, welcher zu groͤßerer
Genauigkeit zwei Mal so groß als in Fig. 12 dargestellt ist.
B ist eine messingene Scheide oder Roͤhre, an
welcher, wie an anderen Uhren der Zeiger AA
befestigt ist. Diese Roͤhre ist auf die Welle des ersten oder großen Rades
(welche nicht vierekig, sondern rund ist, damit die Roͤhre, wenn es
noͤthig ist, gestellt werden kann) gesezt, und wird durch Bewegung derselben
alle vier Stunden rings um das ganze Zifferblatt gefuͤhrt. Unter dem Zeiger
AA
befinden sich drei
kurze, hervorragende, mit 1, 2, 3 bezeichnete Pfosten, durch welche eine fein
polirte staͤhlerne Stange G geht, welche an dem
Pfosten 1 angeschraubt ist. In den Pfosten 3 ist eine runde Oeffnung gebohrt, die so
weit ist, daß sich die lange messingene Roͤhre D
mit Leichtigkeit in derselben vor- und ruͤkwaͤrts bewegen kann.
Um diese messingene Roͤhre ist eine duͤnne und sehr biegsame
staͤhlerne Feder gewunden, welche gegen den Pfosten 3 und das vierekige
Stuͤk druͤkt, welches an dem anderen Ende der Roͤhre
unmittelbar unter S angebracht ist. In dieses vierekige
Stuͤk ist eine schmale Fuge geschnitten, die zur Aufnahme einer kleinen
scharfkantigen Reibungsrolle dient, die in der Zeichnung, durch die dunkle Linie,
welche durch dasselbe laͤuft, angedeutet ist. Diese Rolle dreht sich in der
Spirallinie auf dem Zifferblatte Fig. 12, die 1/16 Zoll in
dasselbe geschnitten ist: die Art und Weise, wie sich die Rolle in dieser
Spirallinie bewegt, soll spaͤter beschrieben werden. Links von der
staͤhlernen Stange G befindet sich eine kleine
kegelfoͤrmige Roͤhre C, die sich auf einem
vierekigen Theile des Endes der Stange, welche ihn verhindert sich rund umzudrehen,
vorwaͤrts und ruͤkwaͤrts bewegt. Hinter derselben ist eine
Spiralfeder angebracht, welche gleichfalls an dem Pfosten 1, der die Roͤhre
C an ihrer Stelle erhaͤlt, befestigt ist.
Nehmen wir nun an, daß der, auf diese Weise verfertigte, Zeiger auf das Zifferblatt,
und die kleine, dasselbe durchlaufende, Rolle in die aͤußere Spirallinie
gesezt worden, so wird die Umdrehung des Zeigers um das Zifferblatt die
Reibungsrolle bei jeder Umdrehung dem Mittelpunkte naͤher und naͤher
bringen, waͤhrend das kleine, kreisfoͤrmige, messingene, mit S bezeichnete Stuͤk (welches die Sonne vorstellen
soll), indem es mit jenem Stuͤke, welches die Reibungsrolle enthaͤlt,
in Verbindung steht, sich immer zwischen den Spirallinien bewegt, und dadurch gegen
die wahre Stunde vorwaͤrts schreitet. In Fig. 12 ist z.B. die
ausgedruͤkte Zeit in dem kleinen Kreise 16 1/2 waͤhrend der kleine
Ring S in der Spirallinie gegen 1 vorwaͤrts
geschritten ist, so daß mithin die hier angedeutete Zeit 16 1/2 Minute nach 12 Uhr
ist; u.s.f. Der Kreis S schreitet immer gegen die Stunde
vorwaͤrts, und die Spize, an welcher er sich bewegt, gegen die Minuten. Die
Fuge, welche man in Fig. 12 unter S sieht, ist es, welche dem
Stuͤke S gestattet, der Richtung der
Reibungsrolle zu folgen.
Sezen wir, daß der Zeiger so viele Umdrehungen um das Zifferblatt gemacht hat, daß
S auf die Stunde XI zu stehen kommt, so wird dann
die Reibungsrolle unter derselben bis in die innere Spirallinie gelangt seyn. Damit
nun das Stuͤk S und die Reibungsrolle wieder in
die aͤußere Reibungsrolle kommt, ist folgende Vorrichtung angebracht. Man
denke sich, daß die Reibungsrolle in der inneren Spirallinie genau der Uten
Stunde gegenuͤber stehe, so wird dann die allmaͤhliche Umdrehung der
Rolle in der spiralfoͤrmigen Rinne das Ende der Roͤhre D vorwaͤrts gegen die kegelfoͤrmige
Roͤhre C gebracht haben, so daß dieselbe eben
beginnen wird mit C in Beruͤhrung zu kommen, wenn
S die 11te Stunde anzeigt. Und waͤhrend nun
der Zeiger die Ute Stunde erreicht hat, wird die Roͤhre C leise gegen die an ihr befestigte Spiralfeder
gedruͤkt werden, so daß dadurch eine breitere Oberflaͤche von C dem Stifte E dargeboten
wird. Sobald C mit diesem Stifte in Beruͤhrung
kommt, wird dasselbe den Zeiger so weit von dem Zifferblatts in die Hoͤhe
heben, daß die Reibungsrolle aus der Rinne in diesem lezteren ausgehoben wird, indem
diese Luͤftung genau mit der Tiefe der Spirallinie auf dem Zifferblatte, d.h.
mit 7 1/16 Zoll, im Verhaͤltnisse steht. An der oberen Flaͤche des
Zeigers E
Fig. 13
befindet sich eine lange Feder, die bis auf den Boden der Fuge herabreicht, und die
waͤhrend des Laufes der Reibungsrolle durch die spiralfoͤrmige Rinne
fortwaͤhrend einen leichten und gleichmaͤßigen Druk auf dieselbe
ausuͤbt. Der Zeiger hat zwischen B und dem
Pfosten 1 ein Gelenk, welches im Durchschnitte durch den Buchstaben n bezeichnet ist. Die Spiralfeder, welche um die lange
Rohre D gewunden ist, wird, wenn der Zeiger
geluͤftet, und die Rolle aus der spiralfoͤrmigen Rinne gehoben wird,
ihre Wirkung ausuͤben, und bewirken, daß das Stuͤk S und die Rolle wieder in die erste Spirallinie gelangt;
und wenn dieß erfolgt ist, so wird die kegelfoͤrmige Roͤhre C in Gemeinschaft mit den uͤbrigen Theilen, genau
wieder in jenes Verhaͤltniß treten, welches man Fig. 13 im Durchschnitte
dargestellt findet.
Das Federwerk dieses Zeigers muß aus dem duͤnnsten Materiale verfertigt
werden: eine Feder, welche zwei oder drei Mal so stark als die Unruhe einer
Taschenuhr ist, wird fuͤr einen Zeiger von der Groͤße, die man in der
Abbildung sieht, stark genug seyn. Ein Stuͤk einer duͤnnen Feder einer
Taschenuhr wird fuͤr die Feder F hinreichen.
Gewoͤhnlich sind die Sekunden an den Franklin'schen
Uhren in einem Kreise an dem Bogen der Platte angegeben; da es aber unbequem ist,
wenn der Sekundenkreis abgesondert ist, so habe ich eine eigene Einrichtung
getroffen. Ich habe naͤmlich durch die Stellung des Raͤderwerkes den
Sekundenzeiger in dem Mittelpunkte des Zifferblattes, und den Sekundenkreis an
dessen Umfang, in 60 gleiche Theile getheilt, angebracht, wie man dieß in Fig. 12 sieht.
Auf welche Weise dieß geschieht, wird, wie ich hoffe aus folgender Beschreibung, und
mit Beihuͤlfe von Fig. 14, deutlich
hervorgehen. AA
Fig. 14 sind
die Boden oder die Rahmen, zwischen welchen das Raͤderwerk enthalten ist, und welche wie
bei gewoͤhnlichen Uhren durch die Pfeiler BB zusammengehalten werden. Das Rad 128 ist das große oder Schnekenrad mit
seiner Rolle p, uͤber die eine Leine, an der die
Gewichte aufgehangen sind, laͤuft. Die Zaͤhne des Rades 128 greifen in
die Zaͤhne des Triebstokes 8, an dessen Achse das Rad 120 angebracht ist,
welches sich in 15 Minuten umdreht. Die Zaͤhne des Rades 120 greifen in die
Zahne des Triebstokes 8 des Kron- oder Steig-Rades, wobei die
Spindellappen qq in die Zaͤhne desselben
eingreifen. Durch die Achse des großen oder Schnekenrades ist ein Loch gebohrt,
durch welches die Achse des Kronrades hindurch nach Außen in die Mitte des
Zifferblattes geht, und dort den Sekundenzeiger SS
traͤgt. An dem Boden ist ein kleines kreisfoͤrmiges, messingenes
Stuͤk C angeschraubt, und in dieses Stuͤk
ist ein Loch gebohrt, in welchem sich der Zapfen des Kroͤn- oder
Steig-Rades dreht. Dieses Stuͤk ist dazu bestimmt, die Reibung zu
vermindern, die entsteht, wenn die Achse dieses Rades mit der inneren Seite der
ausgebohrten Roͤhre des großen Rades in Beruͤhrung kommt. An dem Ende
dieser Roͤhre wird der oben beschriebene Zeiger (Fig. 13) an einer runden,
nicht vierekigen Achse angebracht, damit derselbe auf jede erforderliche Stunde
gestellt werden kann. Die Achse des Kronrades geht also durch ein, in der Achse des
großen Rades befindliches, Loch, und traͤgt auf der vorderen Seite und in der
Mitte des Zifferblattes den Sekundenzeiger, welcher an dem aͤußeren
eingetheilten Kreise die Sekunden angibt. Unter diesem Sekundenzeiger befindet sich
der Zeiger, den man in Fig. 13 (und auch in Fig. 14) im
Durchschnitte sieht, und der, wie gesagt wurde, auf 16 1/2 Minute nach 12 Uhr
deutet.
Mittelst der hier beschriebenen Einrichtungen wird nun Jedermann im Stande seyn, die
Stunde, Minute und Sekunde genau zu unterscheiden. Sollte man die Sekundenangabe
nicht fuͤr noͤthig halten, so kann man die gewoͤhnliche Franklin'sche Uhr so einrichten, daß keine Verwechselung
der Stunde moͤglich ist, wenn man den oben (Fig. 13) beschriebenen
Zeiger an derselben anbringt. Der einzige Nachtheil, welchen meine Erfindung hat,
ruͤhrt von den Reibungsrollen in der Spiralrinne her; da jedoch diese Reibung
genau mit der umwundenen Feder, die dieselbe in Thaͤtigkeit erhaͤlt,
im Verhaͤltnisse steht, und da die Bewegung um die Spirallinien so langsam
geschieht, so kann die Reibung, welche dabei entsteht, nur sehr gering seyn.
Das Unruhspindel-Werk (verge-work) ist ganz
wie an anderen Uhren. Ich hielt es nicht fuͤr noͤthig die Methode zu
beschreiben, nach
welcher das Rad in den Boden eingesezt wird, da man diese bei einem Blike auf die
Zeichnung deutlich ersehen wird.