Pendeluhrwerk mit Gewicht gesucht

[mrpresident]

Hallo,
ob ich in diesem Forum respektive Rubrik richtigg bin, weiß ich noch nicht.

Ich suche für mein 3D-Projekt ein altes Pendeluhrwerk (und NUR das Uhrwerk) mit Gewichten. Im Grunde kein Problem, aber mein Uhrwerk inkl. Pendel und Gewichten muss relativ klein sein, ähnlich einem modernen Uhrwerk mit Batterie. Das Gehäuse kommt später.

Im Zuge von Größenwahn hab ich mir überlegt, so ein Uhrwerk nachzubauen. Ohne Grundwissen und weitere Infos sicher ein extrem "uhriges" Unterfangen. Ich könnte auch einer Uhr dessen Uhrwerk entnehmen. Wichtig ist: es muss klein sein, aber vollständig und funktionsfähig.

Solche Pendeluhren finde ich klasse, wir haben eine im WZ stehen. Das Klacken des Pendels wenn es oben in das Zahnrad greift während unten das Gewicht zieht, schön.

Ideen, Vorschläge, Quellen? Vielen Dank im Voraus.

Gruß Kai, Wunstorf bei Hannover

[MCG]

Willkommen Kai!

Nun ja, was heisst denn Klein! Was möchtest du denn konkret bauen?
Gibt es ein Bild davon was du dir so etwa vorstellst?

[unnnamed]

Hallo,

wie der Vorredner, von welchen Dimensionen sprichst du?

Anmerkung: Selbst bauen, davon rate ich (erstmal) ab ohne jegliche Vorkenntnisse.
Anmerkung 2: Das Pendel greift nicht in ein Zahnrad "da oben" und verursacht kein Klacken.

[jeannie]

Eine Waagbalkenuhr hat sehr wohl ein "Zahnrad" oben und klackt, wenn sie aus Holz ist.

Zahnrad oben hier, aber keine Waagbalken:
.

Das "Klacken" ist entsprechend der Grösse halt leiser.

[unnnamed]

Nö. Sieht man auch auf deinem Foto, dass es nicht das Pendel ist.

Also:

- Was greift in das Gangrad ein? Tipp s.o.: Es ist nicht das Pendel.
- Was erzeugt das Ticken (hier als "Klack" bezeichnet)? Tipp: Nicht das Eingreifende Bauteil (welches nicht das Pendel ist).

[Ralf]

Was erzeugt das Klack? Genauer gesagt: Was erzeugt das Geräusch bei einer mechanischen (Groß-)Uhr? Darüber habe ich eine Studienarbeit gemacht. Lang her, aber an der Physik hat sich nichts geändert. Damals war der Grund für die Studienarbeit der Wunsch vieler Kunden nach leisen Uhren, speziell im Schlafzimmer und vollelektronische Digitaluhren waren noch sehr, sehr teuer.

Antwort ist EXTREM komplex. So komplex, dass ich die Antwort in mehrere Beiträge aufteile. So komplex, dass ein Streit darüber sinnlos ist, weil es kaum ein Bauteil an der Uhr gibt, das NICHT zum Geräusch beiträgt (nur mehr oder weniger).

Vorab mein Teil zur Frage des Threadstarters: ich würde auf Flohmärkten nach einer geeigneten Spenderuhr suchen, Gehäuse, Zifferblatt können ja ruhig beschädigt sein, dann gibt es die für wenig Geld.

[Ralf]

Geräusch bei (Groß-)Uhren, Teil 1: Das Geräusch an sich.
Was ist ein Geräusch? Die Wahrnehmung einer Schwingung von Luft im hörbaren Frequenzbereich. Entsteht, weil sich irgendwas anders bewegt. Man unterscheidet dabei zwischen Ton und Geräusch.

Ton ist lang genug, dass das Gehirn die Frequenz analysieren kann. Wenn die Bewegung der Luft zu schnell wieder aufhört, dann klappt das nicht, was man dann hört, ist eher Geräusch. Das Klack, das Tick ist eher kurz, so kurz, dass es schon schwierig ist, Tick von Tack zu unterscheiden. Wir sind gar nicht schlecht darin, auf so ein kurzes Geräusch zu reagieren. War ein evolutionärer Vorteil, wenn man schon sehr schnell auf das Knacken des Zweiges richtig reagieren konnte, wenn der Säbelzahntiger ran kam. Deswegen der störende Effekt im Schlafzimmer, deswegen die Studienarbeit.

[Ralf]

Geräusch bei (Groß-)Uhren, Teil 2: Der Impuls
Eigentlich steht die Uhr die meiste Zeit. Nur ab und zu beschleunigt sie sehr kurz, um sofort wieder radikal abgebremst zu werden. Ursache der Bewegung ist die Kraft, die das Gewicht dank Gravitation ausübt (alternativ die Feder im Federhaus, egal). Abgebremst wird die Bewegung durch die Hemmung. Das ist eigentlich keine richtige Bremse, sondern das gesamte Räderwerk fährt sozusagen gegen eine feste Wand. Diese beiden Bewegungen sind wie gesagt Beschleunigung, positive wie negative, und Kraft ist Masse mal Beschleunigung. Deswegen entstehen impulsartig Kräfte im Uhrwerk, überall dort, wo bewegte Teile sind. Durch die Lager übertragen die sich auch auf die stehenden Teile.

Ausgerechnet das Pendel ist dabei fast komplett außen vor (oder die Unruhe, egal). Weil zwischen Räderwerk und Pendel ein federndes Element sitzt. Mit Absicht, damit die harmonische Schwingung möglichst wenig von der Bewegung des Räderwerks gestört wird. Nur gerade so viel, dass die Reibungsverluste des Pendels ausgeglichen werden, und die Energie, die die Hemmung zum Bremsen braucht. Wobei auch die Energie ursprünglich vom Gewicht kommt.

Der Impuls regt jetzt alles in der Uhr zum Schwingen an. Jedes mit seiner Eigenresonanz. So ähnlich, wie der Hammer im Klavier, der auf die Saite schlägt. Nur ist im Klavier alles darauf angelegt, möglichst lang zu schwingen. In der Uhr nicht, im Gegenteil, da sollte alles stabil sein, wegen der Genauigkeit. Alles klingt im kleine Bruchteil einer Sekunde ab.

[Ralf]

Geräusch bei (Groß-)Uhren, Teil 3: Die Hemmung und der Rest vom Uhrwerk
Der größte Teil des Impulses entsteht in der Bremse selber. Also der Hemmung. Egal ob Anker ins Ankerrad oder Spindel ins Kronrad, die Bewegung wird radikal gestoppt. Bremsweg geht gegen Null. Nur, die Teile sind eher klein, die können gar nicht viel Luft in Bewegung setzen. Die kann man auch im ausgebauten Zustand noch so sehr gegeneinander hauen, da hört man fast nichts. Ungefähr so, wenn man im Klavier ein Hämmerchen solo gegen eine Seite haut. Erst die Übertragung der Saite auf den Rahmen und von dort weiter mach den Ton.

Bei Großuhrwerken kommt das meiste vom Tick und Tack von den Platinen. So wie beim Lautsprecher die Schwingung zwar von der Schwingspule kommt, die Lautstärke aber von der Membran. Für "Lautstärke" braucht es Fläche.

[Ralf]

Geräusch bei (Groß-)Uhren, Teil 4: Das Gehäuse
Rechts neben mir steht eine Pendeluhr, haben meine Großeltern zur Hochzeit von der Verwandtschaft bekommen. Nichts Nobles, Standuhr, Sekundenpendel mit Holzstab, Stundenschlag auf Stabwerk, ein paar Kratzer vom Bombenangriff auf Mannheim im 2. Weltkrieg. Läuft. Läuft gut. Tickt heftig.

Man kann zwei Schrauben lösen und das Werk dann rausziehen. Z.B. auf ein Bockleiter stellen und dort laufen lassen. Ergebnis: tickt viel leiser. Ursache: das Gehäuse ist relativ einfach gemacht, speziell die Rückwand ist dünn. Letzteres sogar mit Absicht, weil die Rückwand ist Resonanzboden für das Stabwerk. Wenn ich im Hochsommer bei offenen Türen schlafe, selbst noch im Schlafzimmer gewöhnungsbedürftig laut, das Ticken. Gäste sind schon aufgestanden und haben sie angehalten. That's life.

War auch damals Ergebnis der Studienarbeit: Das Gehäuse hat maßgebenden Einfluss auf das Geräusch, das die Uhr abgibt. Es kann dämpfen, aber wie bei Musikinstrumenten (Konzertflügel, Streichinstrumente, ...) auch verstärken.

[Ralf]

Off Off Topic: Waagbalkenuhr. Die hat weder mit der Frage des Threadstarters, noch mit dem Thema Ursache des Geräusches was zu tun.

Bei der Waagbalkenuhr sitzt kein federndes Element zwischen Hemmung und Foliot (dem Balken). Die Spindel sitz senkrecht. der Foliot waagrecht oben drauf. Bei harmonischen Schwingungen entsteht die Frequenz aus dem Wechsel der Energie zwischen Bewegungsenergie des Pendels und Lageenergie des Pendels. (Oder zwischen Bewegungsenergie der Unruhe und Energie der Unruhfeder.) Beim Waagbalken wird die Energie am Ende jeder Bewegung einfach teils vernichtet, etwas geht auch zurück Richtung Gewicht, weil das Kronrad inkl. Räderwerk da kurzzeitig etwas rückwärts läuft. Die Bewegung des Waagbalkens wird nur durch dessen Trägheit gebremst. Das ist keine harmonische Schwingung, sondere eine "Sägezahnfunktion". Entsprechend ist die Genauigkeit echt übel. Während man auch einfache Pendeluhren mit etwas Geduld auf eine Gangabweichung von einigen Sekunden pro Tag regulieren kann reden wir bei Waagbalkenuhren von einigen Minuten pro Tag. IMHO eher ein historisch interessanten kinetischen Schauobjekt als eine echte Uhr.

Uffh, habe fertig.

[unnnamed]

[mrpresident]

Hallo Jungs und vielen Dank für die zahlreichen Beiträge.
Aber wie Bernd schon sagte, mein Thema war das Uhrwerk selbst und NUR das Uhrwerk, es geht NICHT um das Gehäuse (das werde ich drumherum konstruieren. Leider kann ich hier keine Fotos einstellen um zu zeigen was ich meine.
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Wie gesagt, das Uhrwerk was ich meine, hat einen Haufen Zahnräder, in welches das bewegende Pendel greift und durch ein Gewicht "gesteuert" wird.
Das Uhrwerk selbst sollte nicht größer als eine Schachtel Zigaretten sein, Pendel und Gewicht entsprechend angepasst.
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Bei der (Stand)Uhr die hier steht, greift über die Bewegung des Pendels ein Bauteil (keine Ahnung wie das genau heißt) mit den beiden Zacken links und rechts in das vorstehende Zahnrad, welches wiederum über die Kette vom Gewicht weiterbewegt wird und somit die Zeiger steuert.


Gruß Kai aus W bei H in DE

[Ralf]

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Das Uhrwerk selbst sollte nicht größer als eine Schachtel Zigaretten sein, Pendel und Gewicht entsprechend angepasst.

Das wird schwierig, selbst wenn man was findet, dann hat das nur ein kurzes Pendel, das dann deswegen ziemlich nervös und schnell pendelt.

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Bei der (Stand)Uhr die hier steht, greift über die Bewegung des Pendels ein Bauteil (keine Ahnung wie das genau heißt) mit den beiden Zacken links und rechts in das vorstehende Zahnrad, welches wiederum über die Kette vom Gewicht weiterbewegt wird und somit die Zeiger steuert.
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Vermutlich Anker und Ankerrad, das ist dann zusammen die o.g. Hemmung. Wäre IMHO sinnvoll, wenn du dich so weit schlau machst, damit du die Sache mit

• Zugwinkel
• Ruhe
• Verlorenem Weg
• Fall
• Hebung
• Abfallfehler

soweit verstanden hast, damit du dann mit dem Werk auch umgehen kannst.

[mrpresident]

Ich hab keine Ahnung, ob es in der von mir gewünschten Größe und Ausführung überhaupt ein Uhrwerk gibt.
Natürlich würde größer auch gehen, aber der Aufwand für mich ein passendes Gehäuse zu entwickeln, wäre enrom (was mich aber nicht abhalten würde).
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Soweit mir bekannt, müssen Pendel, dessen Weg und Gewicht in Einklang gebracht werden, damit alles reibungslos funktioniert.
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Das Ding oben, was hier mit Anker beschrieben wird, sieht aus wie ein flaches U mit Spitzen an den Enden, die dann, ausgelöst durch das Pendel, in besagtes Zahnrad greift, welches wiederum von der Kette respektive Gewicht angetrieben wird.
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Tja, mir stellt sich nur die Frage, ob sich der ganze Aufwand lohnt. Mir geht es hierbei im Wesentlichen ums Konstruieren, weniger mich mit den Begrifflichkeiten eines Uhrwerks vertraut zu machen. Selbstbau scheidet wohl aus.
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Wer zuverlässige verkaufende Quellen weiß, ob gebraucht oder neu, darf sich gerne melden.

Gruß Kai