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D. Funktionssicherheit der Kontaktgebung

Die Schwierigkeiten mit den Kontaktsystemen wurden gründlich untersucht und die Fehlerursachen waren bekannt. Gold- und Silberkontakte wurden benutzt um Störungen zu vermeiden, aber bei dem geringen Druck, der vom Pendel ausgeübt wurde, konnte schon ein Staubkorn einen Funktionsausfall verursachen.

Charles Wheatstone ersann eine Lösung für dieses Problem!

Charles Wheatstone
Ähnlich wie Steinheil schon vorgeschlagen hat, die Uhr von Wheatstonebenutzte Wheatstone 1870 eine schwere gewichtgetriebene Hauptuhr mit einem leichten Pendel, das eine Spule trägt und sich über zwei Dauermagneten bewegte. Die schnell schwingende Spule verursachte elektromagnetischen Ströme (Foucault- Ströme), welche bei jeder Schwingung ihre Stromrichtung veränderten. Die verursachten Ströme wurden benutzt, um eine Nebenuhr zu antreiben, ohne dass irgendwelche Kontakte nötig waren.

Wheatstone beschrieb schon 1840 seinen Vorschlag, diese elektro-magnetischen Ströme zu nutzen, aber es dauerte bis 1870, bis diese Uhr wirklich gebaut wurde. Jedoch, die induzierten Foucault-Ströme behinderten unbarmherzig die Freiheit des Pendels derartig, dass es notwendig war, seine Uhr jede Stunde zu synchronisieren.

Sein System wurde für einen kurzen Test an die Londoner Universität und die Royal-Society gegeben, aber dieser wurde bald abgebrochen. Seine Uhr wird jetzt im Wissenschaftlichen Museum von London ausgestellt.

Die hier gezeichnete Rückfallhemmung ist nicht korrekt. In Wirklichkeit wurde eine kompliziertere Hemmung benutzt.

Martin Fischer
Martin Fischer aus Zürich wandte dieses Prinzip erfolgreich an.
I
n seinem Patent Nr.19701 benutzt er eine Qualitätsuhr, die jede Minute ein gewichtgetriebenes Räderwerk freigibt, das bei seiner Drehung einen Generatoranker zwischen den Polen eines leistungsfähigen Dauermagneten pendeln lässt. Die induzierten Foucault-Ströme werden benutzt um die Nebenuhren anzutreiben.
                                                                      
Animation

Seine Uhren wurden weithin bekannt als Magneta Uhren, später als Inducta Uhren.

Désiré and Gustave (1847-1915) van de Plancke
In 1885 planten die Gebrüder Désiré und Gustave van de Plancke aus Courtrai, Belgien, ein System (Belgisches Patent Nr.67750), in dem das Kontaktbilden nicht durch das Räderwerk oder dessen antreibende Kraft beeinflusst wird.

Der horizontale Arm eines zweiarmigen Hebels ruht auf einem sich abwärts bewegenden Zahn eines federgetriebenen Uhrwerks, bis er von diesem Zahn auf einen Kontaktstift fällt.                                                               Animation

Der Elektromagnet wird jetzt bekräftigt und zieht einen hammerförmigen Anker an, um damit gegen einen Stift zu schlagen, der an einem beschwerten Schwungrad befestigt ist. Das Schwungrad wird gezwungen, eine ganze Umdrehung zu machen und dabei Energie in die Zugfeder zu speichern.

Gleichzeitig trifft ein kleiner, am Schwungrad angebrachter Finger den anderen Arm des zweiarmigen Hebels, der dadurch nach oben geworfen wird. Der Kontakt wird durch den Schwung unterbrochen und der Hebel fällt zurück auf den folgenden Zahn des Räderwerks.

Frank Hope-Jones (1867-1950) and George Bennett Bowell (1875-1942)
10 Jahre später, 1895, passten Hope-Jones und Bowell das System der Gebrüder Van de Plancke für ihre Version einer Uhr mit automatischem Aufzug an, wobei sie einen Schwerkraftarm als treibende Kraft nutzten. Hope-Jones

In ihrem Patent Nr.1587 treibt ein Hebel das Räderwerk an und bewegt sich dabei abwärts, bis er den vertikalen Arm einer Kontaktschraube berührt. Der Elektromagnet wird bekräftigt und sein Anker wirft den Hebel zurück nach oben. Die Unterbrechung des Kontakts wird durch den Schwung des Hebels verursacht.




                      Animation Bowell



 



Dieses System beendete endlich die Schwierigkeiten einen zuverlässigen Kontakt zu erreichen, ohne die Eigenschaften der Zeitmessung der Uhr zu behindern.

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E. Synchronisierung

Elektrische Uhren

Die Entwicklungsgeschichte der elektrischen Uhren


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Einleitung
Elektrizität und Magnetismus
Elektrizität und Uhrmacherei
   A. Elektrostatische Uhren
   B. Die ersten Erfinder
   C. Unabhängigkeit vom Zustand 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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