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F. Schaltrad und Impulsgebung

Der folgende wichtige Schritt war der Gebrauch eines Schaltrades, daß durch das Pendel angetrieben ist, um das Pendel einen Antrieb in örtlich festgelegten Zeitspannen zu geben. Das gleiche Schaltrad wie bereits erfunden von Hipp ungefähr 50 Jahre vorher und durch De Jong in 1865 verwendet.

Campiche
In 1893 master clock Campiche paßten die Gebrüder Henri Alfred und Moïse Alexandre Campiche von Genf in ihr Patent Nr.8830 eine kleine Klinke zum Pendel, die ein Schaltrad dreht und so das Pendel in festgelegten Zeitspannen antreibt.

In 1899 verbesserten sie ihr System (Patent no.10393), indem sie den Antrieb weniger abhängig vom Zustand der Batterie machten.
                                 Animation
Eine Schaufel, angebracht zur Achse des Schaltrads, gleitet zwischen zwei Kontaktfedern in eine Minute Zeitspannen. Der Elektromagnet wird bekräftigt und seinen Anker anziehen. Auf diese Weise wird die potentielle Energie, die in einer Blattfeder gespeichert ist, zum Pendel abgegeben.

William Edgar Palmer (1864-1951)
William 1902 Edgar Palmer aus Tonbridge, Kent, plante ein ähnliches System (Patent Nr.10541) zu dem der Campiche Brüder.

In halbe Minute Zeitspannen  Palmerlöst ein Stift, der am Schaltrad befestigt ist, eine Verriegelung, die den
Schwerkraftarm hält, aus.

Das Pendel bekommt jetzt einen Antrieb mittels eines Antriebstiftes, der am Schwerkraftarm befestigt ist.
Am Ende seines Falls, wird der Schwerkraftarm noch eine Kontaktfeder freigeben, die dann Verbindung mit dem Schwerkraftarm macht. Der Elektromagnet stellt jetzt den Schwerkraftarm mittels seines Ankers zurück.
                          Animation

Auf diese Weise kommt die Energie für das Kontaktbilden vom Schwerkraftarm und wird nicht vom Pendel genommen.

Das Antriebsystem Palmers ist zu den gleichen Einwänden geöffnet wie viele andere Uhren. Schlag und Erschütterung des Pendels resultieren, es sei wenn die Freisetzung von dem Schwerkraftarm genau am rechten Moment erhalten wird. In Zuständen mit variablen Bogen wird dieses gefunden praktisch unmöglich zu sein.

Frank Hope-Jones
In 1905 meldete Hope-Jones sein Patent Nr.6066 an, in dem er ein Schaltrad benutzte, daß einen Schwerkraftarm zum Antrieb das Pendel auslöst. In diesem Patent ist das Antriebsystem, noch ähnlich am durch den Campiche Gebrüder verwendete system.

Drei Jahre später in 1908, plante er ein weit besseres System (Patent Nr.1945) in dem das Verfahren des Antriebs ganz verbessert wurde.

Eine Schaufel, die am Schaltrad befestigt ist, lößt den Schwerkraftarm in halbe Minute Zeitspannen aus und eine Rolle, die zum Schwerkraftarm gepaßt ist, fällt unten an einer Konsole des Pendels und gibt das Pendel seinen Antrieb. Wenn der Schwerkraftarm eine Kontaktschraube des Ankers berührt, wird der Elektromagnet bekräftigt und wirft dieser Anker den Schwerkraftarm auf seine Verriegelung zurück.                 Animation Synchronome master clock

Die einzige Arbeit, die das Pendel machen muß, ist das Schaltrad drehen und den Schwerkraftarm freigeben. Die Energie dazu ist unwesentlich.

Die bedeutendste Verbesserung zum Antrieb ist, daß dieser sehr leise gegeben wird und passiert, wenn das Pendel durch die Nulllage schwingt, wenn seine kinetische Energie an seinem Maximum ist und die Störung zur Freiheit des Pendels zu einem Minimum gehalten wird.
Die Form der Antriebkonsole erhält, daß der Antrieb immer am rechten Moment kommt, wenn das Pendel seine Nulllage durchläuft. Wenn der Schwerkraftarm zu früh freigegeben wird, fährt die Rolle des Schwerkraftarmes gerade auf die horizontale Fläche der Antriebkonsole und stört die Freiheit des Pendels nicht.

Wir kennen dieses System jetzt als der"Synchronome Schalter".

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elektrische Uhren

Die Entwicklungsgeschichte der Elektrischen Uhren


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Elektrizität und Uhrmacherei
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   B. Die ersten Erfindern
   C. Unabhängigkeit der Kondition der Batterie
   D. Funktionssicherheit der Kontaktgebung
   E. Synchronisierung
   F. Schaltrad und Impulsgebung
   G. Das erste freie Pendel
   H. Das freie Pendel von Shortt
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Hope-Jones benutzte einen Pendelstab, der vom Invar gebildet war. Invar ist eine Nickel-Stahl Legierung mit einem extrem niedrigen Ausdehnungskoeffizient, in 1904 erfunden von Charles-Edouard-Edouard Guillaume (1861-1938), ein französischer Physiker. Mit diesem Invarpendelstab waren die Uhren von Hope-Jones aus 1908 fähig zum Übertreffen alle aber die genauesten astronomischen Uhren zu dieser Zeit.