Titel: Scott's, Beschreibung einer neuen abgesonderten Hebel-Hemmung.
Autor: Scott, Jak.
Fundstelle: 1825, Band 17, Nr. LVIII. (S. 276–282)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj017/ar017058

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.80) Mai. 1825. S. 343.

Mit Abbildungen auf Tab. VII.

Die Hemmung besteht aus einem Kronenrade, den Schaufeln oder Flügeln, dem Hebel und aus der Walze. Die Zähne, welche dreiekig sind, stehen senkrecht auf der Fläche des Rades: die wirkende Seite eines jeden Zahnes bildet eine schiefe Fläche, und die beiden anderen Seiten und ihre Spize sind einwärts gegen den Mittelpunct des Rades gerichtet. Die Schaufeln oder Flügel werden aus einem Abschnitte eines vollkommenen stählernen Kreises gebildet, der an einem Ende des Hebels befindlich und mit der Achse desselben vollkommen concentrisch ist. Der stählerne Abschnitt, welcher die Schaufeln bildet, ist an seiner oberen Oberfläche von solcher Breite, daß diese kaum etwas weniger beträgt, als die Hälfte des Raumes zwischen zwei Zähnen des Rades, damit der wirkende Zahn bei seinem Falle von jeder Schaufel Raum genug gewinnt. Der Hebel ist eine kleine stählerne 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 zusammenfällt, damit die untere Oberfläche des Hebels nicht mit den Zähnen des Rades in Berührung kommt. Das andere Ende des Hebels ist eingeschnitten oder gabelförmig, zur Aufnahme des Walzenstiftes, und nöthigen Falles, mittelst einer Schraube, schwerer gemacht, damit das Gewicht |277| der Schaufeln an dem anderen Ende dadurch im Gleichgewichte erhalten wird. Die Walze ist so, wie sie jezt bei den abgesonderten Hebel-Hemmungen gewöhnlich gebraucht wird: sie besteht aus einem stählernen 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 empfängt, und die Unruhe in Bewegung sezt. An demselben Stüke mit diesem Kreise ist ein kleinerer, der auf der Oberfläche desselben steht, und so hoch ist, als der Stift, der an jenem Theile seines Umfanges, welcher dem Stifte am nächsten und mit einer Aushöhlung versehen ist, damit das gabelförmige Ende des Hebels vorüber kann, wenn er im Treiben ist: dieser kleine Kreis dient als inneres Lager für die Hemmung. Diese Walze kann sehr wesentlich dadurch verbessert werden, daß man den Triebstift sich um seinen eigenen Mittelpunct drehen läßt, statt daß derselbe, wie bisher, befestigt ist: durch diese Abänderung wird die Reibung bedeutend vermindert. Das Rad, der Hebel und die Walze, Alles steht in gerader Linie, und die Schaufeln kreuzen die Fläche des Rades, und wirken von innen auf die aufrechten Zähne, durch welche Einrichtung, so wie durch die Bildung dieser Zähne, 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 nämlich als der Hebel, aus der Lage der Schaufeln, von dem Rade auf verschiedenen Seiten des Stüzpunktes oder, der Achse getrieben wird. Zweitens, gewährt 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 Zähne desselben nach innen gegen den |278| Mittelpunct sich neigen, eben so kräftig auf die Schaufeln wirkt, als ein kleineres Rad; und man weiß, daß, je kleiner ein Hemmrad seyn kann, desto größere Kraft dadurch erhalten wird. Der zweite Vortheil entsteht aus der Gestalt der Zähne des Rades; denn, so wie die Spize der Schaufel auf die schiefe Fläche des Zahnes eintritt, wenn das Rad losgelassen wird, entsteht alsogleich eine forttreibende Wirkung längs der Seite des Zahnes an der Spize der Schaufel, ehe noch die Spize des Zahnes auf der vorderen Fläche der Schaufel irgend eine Wirkung äußert. Auf diese Weise bewegt sich die Spize der Schaufel längs der schiefen Fläche des Zahnes, und die Spize des Zahnes geht hierauf quer über die schiefe Fläche oder vordere Fläche der Schaufel. Wenn dann die Wirkung der schiefen Fläche des Zahnes noch zu jener der schiefen Fläche der Schaufel hinzu kommt, so wird der Ueberschuß der Kraft, die man hier über die, gegenwärtig gebräuchlichen, äußeren Hebel-Hemmungen mehr erhält, bei welchen nur eine schiefe Fläche vorhanden ist, (die nämlich, an der äußeren Fläche der Schaufel), offenbar werden. Man könnte vielleicht denken, daß, wegen der hier noch hinzukommenden schiefen Fläche des Zahnes eine stärkere Reibung erzeugt wird; wenn man aber die Sache genau überlegt, so wird sich zeigen, daß die Wirkung dieser schiefen Fläche wirklich eine vorzügliche Schönheit dieser Hemmung bildet. Bei jeder von außen umherlaufenden Schaufel wird der Zahn des Rades durch einen plözlichen und abgebrochenen Uebergang von dem Ruhepuncte auf den Kreis der Schaufel in einer Art von Sprung über die Spize der lezteren geworfen, ehe er auf die Oberfläche der Schaufel wirken kann. Bei der gegenwärtigen Hemmung wird die Spize der Schaufel längs der schiefen vorderen Fläche des Zahnes in einer sanften, gleichförmigen, ununterbrochenen Bewegung mit einem stets sich vermindern den Widerstande auf der wirkenden Oberfläche des Zahnes fortgeführt, bis die Spize des lezteren ohne die mindeste Störung auf die vordere Fläche der Schaufel gelangt. Diese allmähliche Uebertragung des Zahnes, die man durch äußere Schaufeln nicht |279| hervorzubringen vermag, entschädigt durch ihre Stätigkeit mehr dann irgend etwas für irgend eine vermuthete Reibung, die durch die schiefe Fläche der Zähne 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 größer ist, als jene, welche jeder Zahn einer anderen Schaufel-Hemmung ergreift, so ist es gänzlich unmöglich, daß eine größere Reibung entstehen kann; und da die Spize der Schaufel die schiefe Fläche des Zahnes hinabläuft, 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 wegführt, der sich mit dem Oehle anhäufen könnte, und auf diese Weise alles Einnisten irgend eines Stoffes hindert, wodurch entweder die Reibung oder das Abschleifen der Theile vermehrt werden könnte. 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 beträgt. Daher wird diese Hemmung bei gleicher Federkraft eine bedeutend schwerere Unruhe führen können, 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, für jede Schwingung der Unruhe einen Stoß besizt (was bei der anderen nicht der Fall ist), und folglich auch eine größere Gleichförmigkeit in ihrer Wirkung hat; während sie zugleich, bei der Einfachheit ihrer Theorie und ihres Baues, wohlfeiler verfertigt und ausgebessert werden kann, und weniger in Gefahr ist durch jene Zufälligkeiten in Unordnung zu gerathen, oder stehen zu bleiben, welche auf die Chronometer, vorzüglich auf die Taschen-Chronometer |280| und Sakuhren überhaupt, so nachtheilig wirken.(Vergl. Repertory 1821. B. 39. August.)

Ich las zeither in Capitän 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, vorzüglich, wenn sie plözlich der Luft ausgesezt wurden. Die Angaben der Verfertiger desselben: daß das Oehl einfror etc., erklären den verschiedenen Gang nicht hinreichend, außer in zwei Fällen, wo die Hauptfedern sprangen. Es scheint nicht so leicht, die Ursache dieser verschiedenen Abweichungen hinlänglich zu erklären, außer man berüksichtigt das Klima und dessen Wirkung auf die Metalle, und den Bau der Uhren selbst. Capitän Parry sagt, daß, wenn ein Mann in freier Luft seine Hand auf ein Stük Eisen legte, die Haut ihm an derselben kleben blieb, als ob das Eisen roth glühend gewesen wäre. Man hat daher guten Grund anzunehmen, daß die Abweichungen im Gange der Uhren und das Stehenbleiben derselben von der Einwirkung dieser tiefen Kälte auf die sehr feine Sperrfeder der Hemmung herrührte. Wer mit der Sperrfeder-Hemmung bekannt ist, weiß, daß, wenn die Länge der Sperr-Feder durch die Kälte, oder aus was immer für einem anderen Grunde verkürzt wird, die Lage der Zähne des Hemm-Rades gegen die Walze verändert wird, und folglich auch der Fall der Hemmung verändert werden muß. Dadurch muß aber auch unvermeidlich eine Veränderung im Gange der Uhr entstehen. Die Zusammenziehung der Feder ihrer ganzen Länge nach muß gleichfalls die sogenannte zarte oder Auslaß-Feder kürzer in die Auslaß-Schaufel eingreifen lassen, und diese endlich ganz auslassen, wo dann die Uhr nothwendig stehen bleiben muß.

Die Zeichnung und eine kurze Erwägung der Theorie und des Baues dieser neuen Hemmung wird darthun, daß die äußersten Wechsel der Temperatur keine solchen Wirkungen auf dieselbe hervorbringen können.

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Erklärung der Figuren.

Fig. 15. Tab. VII. ist eine Seiten-Ansicht der Schaufeln und des Hebels.

Fig. 16. A, ist das Rad mit aufrechten Zähnen in der Form eines Dreiekes, dessen Spizen gegen den Mittelpunct gerichtet sind: die wirkende Seite eines jeden Zahnes bildet eine schiefe Fläche mit den beiden anderen Seiten. B, ein Hebel, der sich bei demselben Buchstaben um seine Achse dreht. An dem, dem Rade, A, zunächst gelegenen Ende sind die Schaufeln, C, in Verbindung mit dem Rade. Das andere Ende des Hebels ist gabelförmig 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 stählernen Kreise besteht, in welchem sich ein aufrechter Stift befindet, der in das gabelförmige Ende des Hebels eingreift, und von demselben den Stoß empfängt, welcher die Unruhe bewegt. Aus demselben Stüke mit diesem Kreise ist ein kleinerer, der auf der Oberfläche desselben steht, gleiche Höhe mit dem Stifte hat, und eine Höhlung an jenem Theile seines Umfanges besizt, welcher dem Stifte am nächsten steht, um das gabelförmige Ende des Hebels vorbei gehen zu lassen, wenn dieser im Treiben ist. Der kleinere Kreis dient als inneres Lager für die Hemmung. Das Rad, der Hebel, die Walze, alles steht in derselben geraden Linie in Hinsicht auf einander, und die Schaufeln oder Flügel kreuzen die Fläche des Rades, und wirken innenwendig auf die senkrechten Zähne desselben. Der Stift der Walze greift in die Gabel des Hebels bei der Rükschwingung der Unruhe, läßt 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 Flächen 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, während die Walze, D, sich frei dreht, gelagert ist) vorbereitet, auf die andere schiefe Fläche der Schaufeln |282| bei b, zu wirken, so daß der Hebel gegen die entgegengesezte Seite fortgestoßen wird.

Fig. 17. zeigt die Wirkung der schiefen Fläche des Zahnes (nachdem er ausgelassen wurde) auf die Spize der Schaufel, b.

Fig. 18. zeigt die Wirkung der Spize des Zahnes auf die schiefe Fläche der Schaufel, b.

Fig. 19. zeigt den ersten Zahn, wie er aufgehört hat, auf die Schaufel, b, zu wirken, wie der nächstfolgende in Wirkung tritt, und auf dem äußeren Kreise der Schaufel, a, ruht, bereit auf dieselbe zu wirken.

Fig. 20. stellt die Wirkung der schiefen Fläche 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 Fläche der Schaufel, a, welche die Wirkung auf beiden Seiten der Hemmung vollendet.

Vergl. 39. B. dess.

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