[* 4] 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,
[* 5] vollbringt, und registriert sie durch den Zeiger
auf dem Zifferblatt.
Regulator und
Räderwerk sind durch die
Hemmung miteinander verbunden. Ersterer ist ein
Pendel
[* 6] oder ein
Schwungrad mit Spiralfeder,
und je nach der
Kombination dieser Teile unterscheidet man nun Gewichtuhren, die meist auch Pendeluhren
sind, und Federuhren mit
Pendel (Stutzuhren) oder
Unruhe (Taschenuhren).
In demRäderwerk 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 Gewichtuhren wirkt das fallende
Gewicht, solange es überhaupt fällt, mit stets gleichbleibender
Kraft,
[* 7] 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 Taschenuhren
(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
[* 8]
Kompensationspendel, bei denen durch
die verschieden große
Ausdehnung
[* 9] zweier
Metalle der
Mittelpunkt der Pendellinse in gleicher
Entfernung vom Aufhängepunkt erhalten
wird. Sind in
[* 4]
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.
[* 10] 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
[* 11] und Luftwiderstand bei jeder
Schwingung
[* 12] einbüßen. Bei der viel angewandten Ankerhemmung von
Graham
[* 4]
(Fig. 2) ist A ein sogen.
Steigrad, welches durch Zahnräderübersetzung
von der Gewichtstrommel aus bewegt wird, während der
Anker
[* 13]
B an denSchwingungen des
Pendels teilnimmt
u. so abwechselnd links
u. rechts in die
Zähne
[* 14] 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 Taschenuhren, 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
[* 4]
(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