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Direkter mechanischer Impuls auf das Pendel

Zu dieser Klasse gehören alle Uhren, in denen die Schwingung des Pendels durch direkte mechanische (im Unterschied zu elektromagnetischen) Impulse aufrecht erhalten wird; ausgeschlossen davon ist natürlich der mechanische Impuls durch eine Hemmung, wie üblich in mechanischen Uhren. Etwas populärer ausgedrückt könnten wir sagen, dass diese Uhren von Zeit zu Zeit einen kleinen „Stups“ erhalten.

Britische Uhrmacher sind die Könige in dieser Technologie mit vielen Beispielen von hoher Qualität (z.B. Synchronome/Shortt, ECS/STC, Gent/Pulsynetic, Gillett und Johnston, Telephone Rentals/Princeps). Uhren, die auf dem Kontinent nach dem gleichen Prinzip hergestellt wurden, sind weniger bekannt.

Bevor wir aber einige von ihnen genauer untersuchen, sollten wir erwähnen, dass der Impuls auf drei verschiedene Arten gegeben werden kann:

• durch die Schwerkraft (mit elektromagnetischem Wiederanheben eines Schwerkraft-Armes). Dieses ist die beste Lösung, da sie eine konstante Energiezufuhr ermöglicht. (Synchronome, etc.),

• durch eine Feder, die durch einen Elektromagneten vorgespannt und über ein Sperrad entspannt wird (Froment dürfte wohl beides genutzt haben, Schwerkraft und Feder, aber das geht aus der bekannten Literatur nicht klar hervor),

• durch einen Hebel, der direkt durch einen Elektromagneten bewegt wird.

In der ersten Gruppe ist die Hauptvertreterin natürlich die Synchronome von F. Hope-Jones (Abb. 13), eine bestechend einfache Uhr, die hervorragende chronometrische Ergebnisse durch minimale mechanische Beeinflussung des Pendels  (nur ein einziges Rad) ergibt.

Abb. 13: Klassische Synchronome aus den 40er Jahren des 20. Jh. Mit nur kleinen Veränderungen seit Beginn des Jahrhunderts hergestellt. Deutlich sichtbar ist das einzige Rad, das durch einen dünnen Arm mit einer Steinpalette weitergeschaltet wird. Dieser Arm ist an der Pendelstange befestigt. Sichtbar sind auch der Schwerkraft-Arm und die  abgeschrägte Antriebsstange am Pendel, auf die der Schwerkraft-Arm fällt, bevor er  durch den Elektromagneten wieder hochgeschlagen wird. Ein nicht polarisiertes Nebenuhrwerk in der Gehäusetür dient als Hauptzifferblatt. 

Animation einer Synchronome

In dieser Uhr trägt das Pendel einen dünnen Arm mit einer Steinpalette, die das Rad mit seinen 15 Zähnen Zahn um Zahn weiterzieht. Einmal pro Umdrehung (alle 30 s) löst das Rad den Schwerkraft-Arm aus, der auf die abgeschrägte Antriebstange am Pendel fällt. Durch das Fallen des Arms auf die Schräge der Stange erhält das Pendel zum geeigneten Zeitpunkt die notwendige Energie. Am Ende seiner Abwärtsbewegung berührt der Schwerkraft-Arm den elektrischen Kontakt auf dem Anker des Elektromagneten, der Anker wird angezogen und schlägt den Schwerkraft-Arm in seine obere Position zurück. Eine oder mehrere Nebenuhren, die alle 30 s einen Impuls erhalten (incl. dem Hauptzifferblatt in der Gehäusetür der Synchronome selbst), können im gleichen Schaltkreis hintereinander geschaltet werden.

Die Shortt Uhr stammt von der Synchronome ab und war die höchstentwickelte Präzisionsuhr vor Entstehung der Quarz-Oszillatoren. Sie besteht aus zwei Uhren, einer Hauptuhr unter Vakuum mit einem fast freien Pendel, und einer synchronisierten "Slave"-Uhr (eigentlich eine modifizierte Synchronome), die alle notwendigen beweglichen Teile enthält und alle Störeinflüsse absorbiert, sodass sie die Ganggenauigkeit der Hauptuhr nicht mehr negativ beeinflussen können.

In der zweiten Kategorie möchten wir gerne die von dem Deutschen W. Zeh hergestellte Uhr  (Pega) erwähnen, ein Versuch im Jahre 1928 eine Präzisionsuhr für die Allgemeinheit zu konzipieren mit der Möglichkeit, eine oder zwei Nebenuhren  zuhause zu betreiben, jedoch unter Verwendung eines kurzen Pendels (Abb. 14). Ein aus einer flachen Feder bestehender Arm wurde durch einen Elektromagneten gespannt, der auch das Minutenrad treibt. Die Feder wird jede Minute entspannt, um durch eine Nadel einen Impuls an das Pendel zu geben. Die Nadel lehnt sich an einen am Pendel befestigten Arm an, der einen Stein trägt. Kritik an diesem System wurde laut, mit der Begründung, die Ausdehnung der Nadel würde die erwartete Genauigkeit der Uhr reduzieren.

Abb. 14: Rückseitige Ansicht des Uhrwerks, hergestellt ca. 1928 von W. Zeh, Freiburg im Breisgau, hier auf einem Bergeon Support für die Aufnahme platziert. Man kann den aus einer Federklinge bestehenden Hebel sehen sowie die Nadel, die auf den am Pendel befestigten Arm drückt. Der Elektromagnet ist innen im Werk und somit nicht sichtbar. Er transportiert ein Sperrad in genau dem Moment vorwärts, in dem er die Feder spannt.

In der dritten Kategorie können wir mindestens zwei große Namen vorstellen: Professor Aron (besser bekannt durch sein späteres Aufzugsystem, genutzt durch die Firma Heliowatt), und Campiche aus Genf, dessen Uhren unter Sammlern sehr geschätzt sind. In Aron’s Patent von 1884 überträgt ein Elektromagnet, der einen Arm bewegt, einen Impuls über die Gabel auf den Pendelstab. Die Gabel bewegt gleichzeitig das Minutenrad über eine Klinke. Das Werk ist wieder einmal "nur" ein Impulszähler (Abb. 15).

Abb. 15: Aron Werk von 1884, signiert von G. Becker, Freiburg in Schlesien. Der Elektromagnet ist links und wirkt auf das Pendel durch einen Arm, wenn der Kontakt schliesst. Der Arm ist mit dem Pendel verbunden und trägt eine Klinke, die in das Sperrad einhakt. Interessanterweise hat das Zifferblatt ein untergeordnetes Minuten-Zifferblatt, das in Anzahl von Schwingungen (80) eingeteilt ist und nicht in Sekunden.

In Campiche’s Uhr – eine weitere Einzelraduhr – gibt ein Elektromagnet einmal pro Minute durch einen elastischen Hebel einen kleinen Stoss auf die Pendelstange. Eine am Pendel befestigte Klinke greift in ein “Zählrad“ mit 30 Zähnen ein, das einen Sekundenzeiger trägt und eine Umdrehung pro Minute ausführt. Das Rad trägt ausserdem einen Stift, der einmal pro Umdrehung des Rades den Stromkreis zwischen zwei Kontaktfedern schliesst. Dadurch erhalten sowohl der Elektromagnet als auch der Stromkreis der Nebenuhren einen Stromimpuls. Eine der Nebenuhren dient als Haupt-Zifferblatt an der Gehäusetür. (Abb. 16).

Fig. 16: Campiche.

Der Vorteil aller dieser Uhren ist ihre große Einfachheit, und Einfachheit bedeutet Minimierung von Störeinflüssen, sie verbessert im Prinzip die Genauigkeit und reduziert die Wartung.

Für weitere Informationen wende Dich bitte an : Michel Viredaz

Letzte Revision: 14. November 2002

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