Präzisionspendeluhren

[retroman]

Dies ist eine PPU, Sekundenpendel Uhr! Gute 35 cm hoch, ca. 19 Kg schwer, Federkraft-Antrieb. Werk vergoldet. Sie ist ein Nachbau der H1 von John Harrison (1693-1776) gelernter Zimmermann, von Dent.

Diese Uhr hat mit einer PPU so viel zu tun wie der Papst mit Kinderkriegen. Und mit der H1 hat sie auch sehr wenig gemeinsam.
Es kann ja sein, dass die Uhr sehr genau geht, aber das ist dann eher Zufall als bauartbedingt.

[o.v.e]

Der Thread ist eh ziemlich versemmelt. Nicht dass ich dazu einladen will, jedwede Stand- oder Tischuhr hier vorzustellen - aber spannend finde ich die Dinger. Ob nun PPU oder nicht.

[Heinrich]

Wenn das System unendlich steif wäre hättest Du sicher recht. Wie viel von der Reflexion der Bewegungsrichtung an den Enden nun in der Realität durch kinetische Energie und wie viel durch elastische Verformung bewirkt wird kann ich Dir nicht sagen. Mein Gefühl sagt mir aber, dass der elastische Anteil weit überwiegt. Ich hatte vorhin ein Buch zur Spindelhemmung rausgeholt. Eigentlich wegen dem Begriff Pendel, mir war noch eingefallen, dort wird das "Ding???" nämlich als Waag, z.B. Löffelwaag, oder als Schwingbalken bezeichnet, gar nicht als Pendel. Auch in diesem Buch von Walter Spiegl wird nur auf den elastischen Anteil eingegangen, besonders darauf, das der zuerst nur von den kleinen Federn an den Paletten unterstützt wurde, später dann, er benennt als den Zeitpunkt "ab der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts", von einer Feder, die direkt an der Spindelwelle angreift.

Irgendwo muss die Energie ja gespeichert werden, sonst würde die Bewegung nicht umkehren können, mit einem plastischen Stoss würde sie einfach sehr schnell stehen bleiben. Nur die Bewegung ist halt kein Sinus, sondern mehr eine Rechteckfunktion, bei der nur die Flanken nicht unendlich steil sind. Das kann nicht das Kriterium sein, ob es ein Pendel ist oder nicht. Allein schon deswegen nicht, weil die von der H1 inspirierte, gezeigte Uhr vom Seeschiffer ein Federhaus als Antrieb hat und kein Gewicht, also gar nichts mit potentieller Energie.

Kann sein, dass wir etwas aneinander vorbei reden. Ich bin mit dir d’accord, dass bei der Waaghemmung oder dem ‚Foliot‘ die Energie in der Theorie allein durch einen elastischen Stoß von den Zähnen des Hemmungsrads auf die Lappen an der Achse des Foliot übertragen. Das Foliot wedelt dann wechselweise mit jeweils konstanter Drehgeschwindigkeit hin- und her. Die in dem Foliot gespeicherte kinetische Energie bleibt damit theoretisch konstant. Das wäre dann die von dir erwähnte Rechteckfunktion. Da gibt es eine schöne wissenschaftliche Abhandlung zu, siehe Link unten.

Bei der Uhr in dem Video erkennt man aber an dem Pulsieren des Sekundenzeigers, dass die kinetische Energie nicht schlagartig durch einen elastischen Stoß vom Hemmungsrad auf die beiden gekoppelte Drehpendel übertragen wird, sondern der Stoß quasi von der Aufzugsfeder abgefangen wird. Die Geschwindigkeit der Drehpendel ändert daher offensichtlich nicht schlagartig das Vorzeichen, sondern nimmt einen uns unbekannten periodischen Verlauf. Die in den Drehpendeln gespeicherte kinetische Energie wird daher nicht konstant sein, sondern periodisch schwanken. Es findet also schon ein Austausch zwischen kinetische Energie der Pendelbewegung und potentieller Energie in der Aufzugsfeder statt. Allerdings muss ich zugeben, dass mir jetzt auch ein wenig Zweifel kommen, ob das schon reicht, um von einem Feder-Masse-Schwinger zu sprechen.

Dagegen spricht auch, dass die Waaghemmung nur dann mit einer festen Frequenz wedelt, wenn das Antriebsmoment des Hemmungrades konstant ist. Bei Uhren mit Gewichtsantrieb ist das ja kein großes Problem. Aber bei Uhren mit Federkraftantrieb funktioniert das ganze nur, wenn das Antriebsmoment über die gesamte Gangdauer mittels eines genau kalibriertes Kette-Schnecke-System konstant gehalten wird. Damit wäre die am Hemmungsrad wirksame Federrate aber Null. Da kann also gar nix schwingen.

Unter diesen Annahmen kann man Rainer Nienaber wohl recht geben: Die Uhr von Seeschiffer vorgestellte Uhr wird schon bauartbedingt nicht besonders präzise gehen. Aber dafür ist die Uhr bauartbedingt umso interessanter.

Hier ein Link zur Wikipedia Seite über die Waaghemmung in deutscher Sprache: http://de.wikipedia.org/wiki/Foliot

Hier ein Link zur Wikipedia Seite über die Waaghemmung in englischer Sprache, die sogar noch etwas ausführlicher ist: http://en.wikipedia.org/wiki/Verge_escapement

Und hier der Link zu einer Seite des Georgia Institute of Technology. Unter der Rubrik ‘Journal Papers’ kann man hier unter No. 158 ein PDF-Dokument mit einer sehr interessanten wissenschaftlichen Abhandlung über die Dynamik des Verge & Foliot Escapement herunterladen: http://soliton.ae.gatech.edu/people/whaddad/

Heinrich

[Ralf]

... sondern mehr eine Rechteckfunktion, bei der nur die Flanken nicht unendlich steil sind. ...

... erkennt man aber an dem Pulsieren des Sekundenzeigers dass die kinetische Energie nicht schlagartig durch einen elastischen Stoß vom Hemmungsrad auf die beiden gekoppelte Drehpendel übertragen wird, sondern der Stoß quasi von der Aufzugsfeder abgefangen wird. Die Geschwindigkeit der Drehpendel ändert daher offensichtlich nicht schlagartig das Vorzeichen, sondern nimmt einen uns unbekannten periodischen Verlauf. ...

So habe ich es ja auch geschrieben. Eine "echte" Rechteckfunktion würde unendlich hohe Kräfte zur Folge haben. Dass die Flanken etwas verschliffen sind, sein müssen ist klar. Nur ist die Aufzugsfeder nicht die einzige Feder im System. Jedes Teil von dem Schwingbalken bis zur Feder hat ein gewisse Elastizität und ein gewissen Masse. Es sind viele in Reihe geschaltet "Federelemente". Wir sind eigentlich nur in einem Punkt unterschiedlich. Du beschreibst es, als ob 100% der Federwirkung aus der Aufzugsfeder kommen. Ich vertrete die Ansicht, dass es die Gesamtelastizität aller Komponenten der Übersetzung bis einschliesslich der Antriebsfeder ist.

Was man am Sekundenzeiger sieht ist, dass es sich um eine

... Nennt sich rückführende Hemmung, im Gegensatz zur heute üblichen freien Hemmung ...

ist.

Der Sekundenzeiger ist nun relativ nah an der Hemmung. Mit jedem Teil in dem Kraftfluss Richtung Antriebsfeder wird die Bewegung um die Verformung des jeweiligen Teils weniger. Wie viel da am Federhaus überhaupt noch ankommt kann ich nur grob schätzen, aber es wird IMHO verdammt wenig bis fast nichts sein. Heb mal bei einer Pendeluhr das Gewicht an. Dann spürst du, wie viel Elastizität in so einem Räderwerk steckt. Darüber hinaus wird das ganze System ja nicht statisch gedrückt, dann würde jedes Teil einen Verformung umgekehrt proportional zu seiner Federkonstante machen. Sondern dynamisch, es wirkt also auch die Massenträgheit aller Teile der Bewegung entgegen. Deswegen werden sich die Teile nah der Hemmung mehr verbiegen als die weiter Weg.

Das ist der Versuch mit dem Holzklotz und den zwei Bindfäden. Man hängt eine schweren Holzklotz an einem Bindfaden auf. An den Holzklotz wiederum unten ein identischen Bindfaden. Zieht man schön langsam an dem unteren Bindfaden, quasi statisch, dann reisst der obere Bindfaden, weil er Zug und Gewicht des Holzklotzes tragen muss. Zieht man schnell und heftig am unteren Bindfaden, dann reisst es unten ab, weil die zum Beschleunigen der Masse notwendige Kraft im oberen Bindfaden nicht vorhanden ist.

Nicht nur die Flanken der Funktion werden vom idealen Rechteck abweichen. In der Umkehrung wird sicher Energie verloren gehen, die Geschwindigkeit wird danach ein wenig kleiner sein als vorher. Den Verlust muss die Antriebsfeder ausgleichen, genau dafür ist sie ja da. Sie wird also das System bis zum nächsten Umkehrschwung wieder soweit beschleunigen, das der Verlust ausgeglichen wird. Der Verlauf zwischen den Flanken wird also ein bisschen ein Sägezahn sein.

Übertrieben dargestellt sieht die Geschwindigkeit über Zeit irgendwie - so ähnlich - aus, quick 'n dirty gezeichnet:

Umkehrschwung | Gerade | Umkehrschwung | Gerade | Umkehrschwung | Gerade | ...
Weg über Zeit mehr wie eine Drecksfunktion mit verrundeten Spitzen aussehen als Sinusartig. Keine harmonische Schwingung.

In dem PDF auf Seite 1693, Figure 6 unten sieht man die Energie im System. Der Umkehrschwung ist die schlagartige Abnahme der Energie, danach die lineare Zunahme durch die konstante Beschleunigung durch die Aufzugsfeder. Ankerhemmung als freie Hemmung ist andersrum: eine fast konstante, aber niedrige Abnahme und kürzere, dafür steilere Anstiege durch den Impuls.

Ich stecke gerade beruflich in einem Systemreview mit dem TÜV zwecks Entwicklung eins SIL 2 tauglichen Geräts, ging bis 9:00 abends und morgen die nächste Runde. Deswegen habe ich nicht die Zeit, das ganze PDF durchzuarbeiten.

P.S.

Dagegen spricht auch, dass die Waaghemmung nur dann mit einer festen Frequenz wedelt, wenn das Antriebsmoment des Hemmungrades konstant ist. Bei Uhren mit Gewichtsantrieb ist das ja kein großes Problem. Aber bei Uhren mit Federkraftantrieb funktioniert das ganze nur, wenn das Antriebsmoment über die gesamte Gangdauer mittels eines genau kalibriertes Kette-Schnecke-System konstant gehalten wird. ...

Genau das gilt ja für die Grasshopper Hemmung auch. Die Uhren von Harrison mit Grasshopper Hemmung hatten deswegen einen Remontoire!

[Seeschiffer]

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[url=http://www.pic-upload.de/view-22601893/DSCI0003.jpg.html][img]http://www7.pic-upload.de/thumb/19.03.14/zfatq1guod4w.jpg[/img][/url]

[url=http://www.pic-upload.de/view-22601861/DSCI0005.jpg.html][img]http://www7.pic-upload.de/thumb/19.03.14/frv7eivg7pt1.jpg[/img][/url]

[unnnamed]

Sieht alles evolvent verzahnt aus. Was sind das für hässliche Schrauben? Richtig poliert ist da auch nichts.
Die Sperrfedern sind wohl eine Drahtbiegeübung, Messing-Messing Eingriffe, ausgelaufene Lager, die
Ölsenkungen wie reingeschwabbelt, etc.

Das soll eine "Dent" sein? Sind die zwischenzeitlich auf Chinesenniveau abgesunken? Oder ist das irgendein
unreifer Prototyp gewesen? Wogegen die Werkenummer spricht.

Sieht komisch aus.

[Heinrich]

Denn, ich habe die Uhr von Inverness auf dringendes Anraten des Lords, laufend, im Auto, nach D gebracht. Die Fahrt (es gab noch keinen Tunnel) überstand sie mit erstaunlicher Ganggenauigkeit. Monate später blieb sie stehen, ich bekam sie nicht wieder zum laufen. 2 Uhrmacher gaben sie mir nach je ca. 4 Wochen völlig frustriert zurück. Sie stand dann jahrelang als Schaustück auf meinem Schreibtisch. Ein genialer Turmuhrmacher in der Nähe von Parchim hat sie nach eigener Aussage nach 2 Flaschen Wodka im volltrunkenem Zustand zum laufen gebracht. Der jetzige Gang ist sehr bescheiden, bei um die 2 min. in der Woche. Egal was ich an Einstellung probiere, es passiert immer das Gegenteil, von dem was ich will. Ich muß die Uhr nach England bringen um vernünftige Ergebnisse zu bekommen.

Danke für die zusätzlichen Fotos von der Rückseite. Das bestätigt meine Annahme, dass es sich um das gleiche Modell handelt, das hier in der Auktion bei Christie's war: http://www.christies.com/lotfinder/cloc ... tails.aspx

Auf dem Foto von Christie's kann man sehen, wie die beiden Paletten ursprünglich mal ausgesehen haben. Der geniale Turmuhrmacher hat sie anscheinend im Vollrausch zu lange an einen großen Schleifstein gehalten. Mich wundert, dass die Uhr so überhaupt noch läuft.

Reparieren lassen kannst du sie mit großer Wahrscheinlichkeit bei Sinclair Harding in England. Die haben das Modell in etwas aufwendigerer Bauweise heute noch im Angebot: http://www.clockmakers.com/clocks/john- ... locks.html

Eventuell kannst du sie dazu einfach hier in Deutschland in einer Wempe Filiale abgeben. Wempe hat die Vertretung für Sinclair Harding in Deutschland: http://www.clockmakers.com/retailers.html#germany

Vielen Dank an Ralf für die umfassende Erläuterung. Ich glaube, wir sind da inzwischen weitestgehend einer Meinung.

Viele Grüße aus dem Rheinland
Heinrich

[Don Tomaso]

Und so sieht das aus:

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[img]http://www7.pic-upload.de/thumb/19.03.14/zfatq1guod4w.jpg[/img]

[img]http://www7.pic-upload.de/thumb/19.03.14/frv7eivg7pt1.jpg[/img]

Keine URL, keine Quote, einfach ein Link auf das Bild (.jpg).

Jetzt noch Bilder in vernünftiger Größe (800x600) und kein Link auf die "thumbs", dann wird das was. Lektüre-Tip: Bilder-Einstellen-FAQ.



PS: Die "Vorschau" zeigt dir, was du gemacht hast, bevor du dein Posting abschickst.

[Barfly]

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[img]http://www7.pic-upload.de/19.03.14/zfatq1guod4w.jpg[/img]

[img]http://www7.pic-upload.de/19.03.14/frv7eivg7pt1.jpg[/img]

*** Edit Modi: Die Regeln beim Einstellen von Bildern gelten unverändert, auch die für Bildgrössen und Dateigrössen. Das Thomas die automatische Überprüfung der Bildergrösse deaktiviert hat ändert daran nichts. Falls sich die massiven Verstösse häufen sollten, dann wird die automatische Überprüfung wieder aktiviert, und die lässt dann kein einziges Pixel über der Grenze mehr zu. ***

[Seeschiffer]

[Don Tomaso]

...

Na also, geht doch.
So richtig toll finde ich die Uhr aber nicht. Geschmacksache.

[Seeschiffer]

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[img]http://www7.pic-upload.de/19.03.14/zfatq1guod4w.jpg[/img]

[img]http://www7.pic-upload.de/19.03.14/frv7eivg7pt1.jpg[/img]

*** Edit Modi: Die Regeln beim Einstellen von Bildern gelten unverändert, auch die für Bildgrössen und Dateigrössen. Das Thomas die automatische Überprüfung der Bildergrösse deaktiviert hat ändert daran nichts. Falls sich die massiven Verstösse häufen sollten, dann wird die automatische Überprüfung wieder aktiviert, und die lässt dann kein einziges Pixel über der Grenze mehr zu. ***

Herr Barfly, also rot geht gar nicht, das ist schlimmer als Großschreibung und warum z.B. URL nicht geht, erschließt sich mir nicht. Richtig ist, ich bin blutiger Laie, ich bin das erste mal in einem Forum. Eine Software sollte aber so gebaut werden, das auch normale Menschen darin verkehren können ohne Informatikstudium. Ich kann 300 Tsd. Tonnen Stahl von A nach B schieben, das können Sie nicht, aber wenn ich Ihnen das erkläre würden sie es auch hinbekommen. Die Erklärung für die Einstellung von Bildern in dieses Forum ist für Laien wie mich nicht nachvollziehbar. Warum machen Sie nicht ein Küchenzettell Mit !. und 2. usw,

JMK

Ps. Hallo, der Hacker der mich jetzt das 3 mal mit Datenverlust gehackt hat. Ich besitze eine Rolex DD seit über 35 Jahren. Ich werde in meinem Leben keine Rolex mehr kaufen, nicht, weil die nicht gut ist, die läuft ganz wunderbar, aber eine Firma die auf unseriöse weise an Daten kommt, werde ich durch einen erneuten Kauf nicht unterstützen. Also lassen Sie es sein. Es gibt Menschen die Ihre IP Adresse herausbekommen.

[Seeschiffer]

Hallo,

Herr Heinrich und Herr Ralf,

es ist das Erstemal, abgesehen von den FAQ Beiträgen des Hern Ralf, dass ich in diesem Faden wirklich etwas gelernt habe. Dafür möchte mich ausdrücklich bedanken. Mit den Beiträgen der Herren stimme ich im Ergebniss überein. Die Uhr bzw. das Ding ist eine Grasshopperuhr nicht mehr und nicht weniger. Sie ist ein Ergebnis ungewöhnlicher Gehirnakrobatik.
Ansonsten bin ich dann mal weg, wegen der Hackerei in Verbindung mit der Bildeinstellung.

JMK

[Thomas H. Ernst]

Herr Barfly, also rot geht gar nicht, das ist schlimmer als Großschreibung und warum z.B. URL nicht geht, erschließt sich mir nicht.

Weil URL halt nun mal absolut nichts mit Bildern zu tun hat, dafür ist IMG da. Er zeigt's Dir ja, was willst Du denn noch mehr?

Eine Software sollte aber so gebaut werden, das auch normale Menschen darin verkehren können ohne Informatikstudium.

Für das hier braucht man kein Informatikstudium, einfach nur lesen und ausprobieren. Die Software hat eine Vorschaufunktion.

Ps. Hallo, der Hacker der mich jetzt das 3 mal mit Datenverlust gehackt hat. Ich besitze eine Rolex DD seit über 35 Jahren. Ich werde in meinem Leben keine Rolex mehr kaufen, nicht, weil die nicht gut ist, die läuft ganz wunderbar, aber eine Firma die auf unseriöse weise an Daten kommt, werde ich durch einen erneuten Kauf nicht unterstützen. Also lassen Sie es sein. Es gibt Menschen die Ihre IP Adresse herausbekommen.

Du willst sagen dass Rolex Dich gehackt hat?

[Ralf]

...Warum machen Sie nicht ein Küchenzettell Mit !. und 2. usw, ...

Ok, dann also als Erklärung als 1. 2. 3. ...

1. Seeschiffer, Du hast einen Link zu einer werbefinanzierten Seite eingestellt. Dadurch gerät unser Server auf die Liste der Werbe-Spammer, deswegen erlauben wir das nicht.
2. Links erkennt man daran, dass vorne und hinten in eckigen Klammern URL steht. Bei Bildern steht nur IMG dort, kein URL
3. Wenn ein Moderator so einen Link mit URL findet, dann deaktiviert er ihn.
4. Man sieht dann die Link Adresse in dem Code Rahmen
5. Don Tomaso hat dann ganz einfach und kurz erklärt, wie es richtig geht. Mehr muss man gar nicht wissen.
6. Barfly hat dann Bilder von Dir eingestellt. Nur leider die Variante, die gegen eine andere Regel im Forum verstösst: Bilder dürfen maximal 250kB gross sein und eine Kantenlänge von 1200 Pixel haben.
7. Daraufhin habe ich als Moderator diese Bilder deaktiviert und Barfly im speziellen und alle im Allgemeinen an die Regel erinnert.
8. Dass dieser Hinweis nicht von Barfly kommt, sondern von einem Moderator erkennt man daran, dass er rot ist und mit Edit Modi: beginnt. D.h. der Moderator hat den Beitrag von Barfly editiert. Nur Eingriffe von Moderatoren sind so rot.
9. In Deinem Beitrag vom Fr 21. März 2014, 17:17 war alles in Ordnung, genau richtig gemacht.
10. Dafür gab es ein Lob und Daumen hoch von Don Tomaso. Der hat sich gefreut, weil seine Erklärung wohl geholfen hat.

Also, wo ist das Problem?