Arten von Hemmungen

DIE ZYLINDERHEMMUNG

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Zylinderhemmung (2.5 Hz)

Tatsächliche Betriebsgeschwindigkeit

1. Geschichte

Die Zylinderhemmung wurde 1725 von Georges Graham erfunden, der sich von der „Schweinetrog“-Hemmung seines Meisters Thomas Tompion inspirieren ließ und deren Leistung verbesserte. Ab 1750 setzte sich die Zylinderhemmung als die beliebteste Hemmung durch. Sie ersetzte die Spindelhemmungen und bot eine bessere Regulierungsqualität.

Trotz ihrer Qualitäten ist die Leistung der Zylinderhemmung mittelmäßig, und sie wurde 150 Jahre lang ständig weiterentwickelt. So erzielte Abraham-Louis Breguet die besten Ergebnisse, indem er ein Ankerrad (Hemmungsrad) aus gehärtetem Stahl mit den Lippen des Zylinders aus Rubin kombinierte. Ab der Mitte des 19^. Jahrhunderts verschwand die Zylinderhemmung allmählich zugunsten der Schweizer Ankerhemmung, die sie endgültig ersetzte.

2. Beschreibung

Abbildung 1

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Es handelt sich um eine Ruhehemmung mit Reibung. Die zahlreichen durch ihre Funktionsweise verursachten Reibungen führen zu einem schlechten Wirkungsgrad (große Energieverluste), dennoch ermöglicht sie bei präziser Fertigung und guter Verarbeitung gute chronometrische Ergebnisse. Die Amplitude der Schwingungen der Unruh kann 150° erreichen, was eine bessere Regulierung als bei einer Spindelhemmung ermöglicht und den Verzicht auf die Schnecke problemlos erlaubt.

Die Hemmung besteht aus zwei Elementen: dem Ankerrad (Hemmungsrad) und dem Zylinder. Der Zylinder ist fester Bestandteil derUnruhwelle, deren zentralen Teil er bildet. Der Zylinder ist durch einen Einschnitt ausgehöhlt, dessen beide senkrechte Kanten, Lippen genannt, nacheinander dieImpulseeines Zahns des Ankerrads (Hemmungsrads) empfangen.

Der Impuls wird direkt vom Ankerrad (Hemmungsrad) auf den Zylinder übertragen, wobei die Außenseite der Zähne die Impulsebene bildet. Die Zähne des Ankerrads (Hemmungsrads) befinden sich auf einer höheren Ebene als die Radscheibe. Das Ankerrad (Hemmungsrad) hat meistens 15 Zähne, nur in sehr seltenen Ausnahmefällen 13.

3. Funktionsweise

Die Funktionsweise der Zylinderhemmung lässt sich in fünf Phasen unterteilen, die sich bei jederSchwingungunveränderlich nach demselben Zyklus abspielen, derRegulierorgan. Diese fünf Phasen sind:

1. Die äußere Ruhe
2. Der äußere Impuls
3. Der innere Fall und die innere Ruhe
4. Der innere Impuls
5. Der äußere Fall und die äußere Ruhe

Im Folgenden wird die Wirkung jedes einzelnen Bauteils während jeder der fünf Phasen im Detail beschrieben:

1. Die äußere Ruhe

Während dieser Phase liegt die Zahnspitze auf und reibt an der Außenseite des Zylinders, während die Unruh ihren zusätzlichen Bogen ausführt (Abbildung 2).

Abbildung 2

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2. Der äußere Impuls

Die Zahnspitze kommt mit der Impulsfläche der Einschnittslippe des Zylinders in Kontakt. Dies ist der Beginn des äußeren Impulses (Abbildung 3).

Abbildung 3

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Die Spitze der Einschnittslippe kommt mit der Impulsfläche des Zahns in Kontakt (Abbildung 4).

Abbildung 4

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3. Der innere Fall und die innere Ruhe

Sobald der äußere Impuls beendet ist, verlässt der Zahn die Impulsebene der Einschnittlippe (Abbildung 5) und fällt gegen die Innenwand des Zylinders in Ruheposition (Abbildung 6). Die Unruh vollführt dann ihren zusätzlichen Bogen.

Abbildung 5

Abbildung 6

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4. Der innere Impuls

Die Zahnspitze kommt mit der Impulsebene der Auslasslippe des Zylinders in Kontakt. Dies ist der Beginn des inneren Impulses (Abbildung 7).

Abbildung 7

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Die Spitze der Auslasslippe kommt mit der Impulsebene des Zahns in Kontakt (Abbildung 8).

Abbildung 8

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5. Der äußere Fall und die äußere Ruhe

Der Zahn verlässt die Impulsebene der Auslasslippe (Abbildung 9) und fällt auf die Außenwand des Zylinders in Ruhestellung (Abbildung 10).

Abbildung 9

Abbildung 10

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Hinweis:

Für eine vollständige Übersicht über die Funktionsweise der Zylinderhemmung siehe die beiden Animationen am Anfang dieser Seite.

4. Vor- und Nachteile

Vorteile

Die Amplitude, die mit einer Zylinderhemmung erzielt wird (etwa 150°), ist höher als die der Hemmungen mit Ankerrad und ermöglicht eine bessere Ganggenauigkeit.

Obwohl er mittelmäßig ist, ist der Wirkungsgrad der Zylinderhemmung besser als der der Hemmungen mit Ankerrad.

Nachteile

Die Zähne stehen in ständigem Kontakt mit dem Zylinder, wodurch zahlreiche Reibungen entstehen, die den Wirkungsgrad beeinträchtigen und eine vorbildliche Sauberkeit sowie eine vorbildliche Schmierung und damit häufige Wartungen erfordern.

Die Zylinderhemmung erfordert eine hohe Präzision bei der Herstellung dieser Bauteile, eine gute Wahl der Materialien sowie sorgfältig bearbeitete Oberflächen.