• Czas na wysokości

    Tradycja, pasja, historia...

  • Naprawa zegarów wieżowych

    Gruntowne renowacje mechanizmów

  • Renowacje tarcz zegarów wieżowych

    Renowacje tarcz zegarowych

  • Naprawa zegarów wieżowych

    Ratujmy zegary

  • Zegary wieżowe

    Czas mierzymy wysoko

Tradycja zegarmistrzostwa wieżowego / Renowacje zegarów wieżowych

Wychwyt:

To jedna z ważniejszych części mechanizmu.

Ma on za zadanie na przemian uwalniać i blokować obroty kół z przekładni chodu, aby równomiernie przekształcać energię potencjalną zawartą w napędzie w energię kinetyczną.

Gdyby w mechanizmie zegara zabrakło tego urządzenia koła przekładni chodu obracały by się z olbrzymią szybkością (w zależności od siły przekazanej z napędu) siłą napędową w zegarach wieżowych są obciążniki (wagi). Tak więc koła przekładni chodu obracały by się, aż do chwili opadu obciążników na podłoże.

Ogólny podział wychwytów przedstawia się następująco:

Cofające:

Do wychwytów cofających zaliczyć możemy między innymi:

w czasomierzach wieżowych wychwyty cofające są rzadkością z prostej przyczyny, wykazują się dużą niedokładnością. Oczywiście można spotkać, np. wychwyt wrzecionowy czy hakowy w starszych konstrukcjach.

Spoczynkowe:

Koło wychwytowe obraca się skokami, nie występuję jego cofanie. Obrót koła rozpoczyna się w chwili, w której paleta wznosi się. Ząb koła jest w spoczynku, aż do chwili ponownego wznoszenia się palety.

Do wychwytów spoczynkowych zaliczyć możemy między innymi:

Wolne:

Regulator tylko w krótkich momentach poddawany jest sile napędu (wznoszenie i opad palet). Dzięki temu izochronizm wahnięć jest znikomo zmieniany. (zasługa, krótkiego występowania tarcia).

Do wychwytów wolnych zaliczyć możemy między innymi:

Do tej grupy nalęzą kotwicowe wychwyty w zegarach chronometrowych i lepszej jakości zegarów wahadłowych

Zegary wieżowe:

Najczęściej w zegarach wieżowych spotykamy wychwyty spoczynkowe. Głównie natrafiamy na wychwyty Grahama i nożycowe.

W nowszych, lepszych zegarach występują wychwyty rozbudowane o napęd pośredni (osobny artykuł).

Opisy poszczególnych wychwytów:

Wychwyt Grahama:

W roku 1715 George Graham skonstruował kotwicowy wychwyt spoczynkowy. Budowa wychwytu Grahama Główną zaletą owego wychwytu było to, iż poruszające się palety kotwicy nie cofają koła wychwytowego. Przekłada się to na wysoką punktualność zegara. Po tylu latach jego wychwyty są nadal używana w prawie niezmienionej formie konstrukcyjnej.

Wychwyt ten uchodzi za jeden z najlepszych i jest bardzo często stosowany w zegarach wieżowych.

Budowa:

Kotwica:

Nieodłączna część wychwytu. Na jej końcach umieszczone są tzw. palety. Są to skośne i charakterystycznie ścięte zęby. Ich zadaniem jest zazębianie się odpowiednio z kołem wychwytowym. Podnoszenie ramion kotwicy odbywa się dzięki zastosowaniu regulatora chodu. W zegarach wieżowych jest to wahadło.

Ułożenie zębów na kole wychwytowym

Ilość zębów na kole wychwytowym jest różna (jednak zazwyczaj jest to 30 zębów). Jak można łatwo zauważyć zęby na kole wychwytowym różnią się od innych. Są charakterystycznie ścięte. Celem tego jest zabezpieczenie ich przed zginaniem i ogólnym zużywaniem.

Palety - ciekawostka

Użycie po raz pierwszy wymiennych palet w kotwicy w roku 1844 przez zegarmistrza z Berlina Ferdynanda Leonaharda było genialnym pomysłem, ponieważ przy konieczności wymiany palet, bez problemu wymieniano tylko je bez konieczności podmiany całej kotwicy.

Wychwyt Nożycowy:

W roku 1741 pewien francuski zegarmistrz postanowił zmodyfikować wychwyt Georga Grahama. wychwyt nożycowy W nowym wychwycie postanowiono zastąpić zęby koła wychwytowego czymś w rodzaju kołków. Miało to ułatwić produkcję i czas potrzebny na wykonywanie kół wychwytowych. Z początku kołki były okrągłe jednak z czasem zastąpiono je półokrągłymi. Takie kołki pełniły rolę zębów w kole wychwytowym. Następną zmianą wprowadzoną do nowego wychwytu było zbliżenie do siebie ramion kotwicy z jej paletami. Owy wychwyt teraz przypominał wyglądem nożyce, dlatego też postanowiono tak go nazwać (Nożycowym). Głównymi zaletami wychwytów nożycowych jest to, iż produkuje się je szybciej i łatwiej niż inne wychwyty.

Dzięki temu, że nacisk koła wychwytowego przechodzi w jednym kierunku to czopy i łożyska są bardziej odporne na wycieranie niż ma to miejsce w innych wychwytach.

Ulepszenie Jana Mannhardta:

Ulepszenie wychwytu nożycowego przez Jana Mannhardta polegało na zrezygnowaniu z kotwicy i jej widełek. Wobec tego jak to ma działać? W owym wychwycie zamiast palet na kotwicy, palety są umieszczone na wahadle. Taka konstrukcja zmniejsza drgania i efekt sprężynowania na kotwicy, której tu nie ma. Tak jak w oryginale, koło wychwytowe wyposażone zostało w kołki zamiast zębów (praktycznie wykorzystano te same koło co w pierwowzorze). Owe wychwyty spotykane są często na polskich zegarach wieżowych, dlatego, iż budowane były w fabryce Michała Mięsowicza.

Nie licząc już ulepszeń Mannhardta w późniejszym czasie udoskonalano wychwyty nożycowe jeszcze wiele razy, przez różnych ludzi. Głównymi wprowadzanymi zmianami były kształty i ścięcia kołków na kołach wychwytowych, ale to już temat na osobny artykuł.

Wychwyt Mannhardta

Choć nazywamy go wychwytem Mannhardta, właściwym wynalazcą tego wychwytu był proboszcz Fallarer z Kreuzholzhausen. Jednak dopiero Johann Mannhardt podjął nad nim poważniejsze prace oraz wprowadził go do produkcji. Jest on wyjątkowy, gdyż wahadło przez 59 wahnięć nie dostaje impulsu. Dopiero przy 60 wahnięciu impuls napędza wahadło. Jest ono przy tym bardzo ciężkie, aby było izochroniczne. Stosowano ten wychwyt głównie w dokładnych zegarach produkowanych na potrzeby astronomiczne. W tym wychwycie małe koło z 60 zębami i jednym kołkiem umieszczone jest na pręcie wahadła. Ruchy regulatora sprawiają, że zęby haczą o zapadkę zamocowaną do stałego elementu mechanizmu. W ten sposób koło z kołkiem się obraca. Co obrót, kołek zahacza o kolejną zapadkę, która uwalnia regulator wiatrakowy z zapadki kotwicowej, a w konsekwencji koła mechanizmu chodu. Wówczas wskazówki zegara przesuwają się o minutę, a wahadło dostaje impuls przez ciężarek mający kształt rolki przesuwającej się po metalowym wzniosie na pręcie wahadła poniżej zębatego koła z kołkiem. Ciężarek ten opada, bo regulator wiatrakowy pozwala opaść ramieniu, na którym jest oparty. W wychwycie tym stosowane jest wahadło sekundowe, gdyż 60 zębów na kole zamontowanym na pręcie wahadła odpowiada 60 sekundom, a kołek oddziela od siebie kolejne minuty. Wadą tego wychwytu jest fakt nieznacznych wpływów na dokładność tarć i innych sił związanych z pracą zapadek i krzywek.

Wychwyt wrzecionowy (łopatkowy, szpindlowy):

Wychwyt wrzecionowy był pierwszym wychwytem stosowanym w zegarach i to od niego zaczyna się historia wieżowych zegarów mechanicznych. wychwyt wrzecionowy Był on dziełem prac nieznanego z imienia i pochodzenia zakonnika, prawdopodobnie z IX wieku.

W powszechnym użyciu był od XIV wieku do lat 50. XIX wieku, kiedy to ostatecznie wyparł go wiele dokładniejszy wychwyt Grahama. Wynalazek wychwytu wrzecionowego był niezbędny, aby sztuka zegarmistrzowska mogła się rozwijać. Stanowił pierwszy regulator, który nadawał się do użycia.

Budowa wychwytu wrzecionowegoWychwyt wrzecionowy składa się z koła wychwytowego 1 z nieparzystą liczbą wcięć (zwanego wrzecionem lub też szpindlem), stalowego ramienia 2 z dwiema paletami 3, działającymi naprzemianlegle, oraz ramienia 4, zwanego kolebnikiem, na którego końcach zawieszano dwa ciężarki 5 w celu regulacji chodu.

Zegary z wychwytem wrzecionowym wyposażane były wyłącznie w jedną wskazówkę godzinową, gdyż niedokładności rzędu kilkunastu minut w ciągu dnia sprawiały, że wskazówka minutowa i tak nie spełniałaby należycie swojej roli. Niedokładności związane były m. in. z faktem, iż wychwyt ten jest cofający. Zegary z tym wychwytem często musiano kontrolować ze wskazaniami zegara słonecznego. Dlatego dążono do jego udoskonalenia.

W drugiej połowie XVII wieku wychwyt wrzecionowy zaczęto łączyć z wahadłem i kołem balansowym. Konstrukcja wahadłowa okazała się rewolucyjną, bowiem poprawiła znacznie dokładność chodu. Koło wrzecionowe w konstrukcjach z wahadłem było mocowane poziomo. Przykład takiego mechanizmu widzimy na zdjęciu obok. Słynny zegar w Bernie był wyposażony w wychwyt z kolebnikiem, który następnie wymieniono na wahadło. Takich zmian dokonywano w całej Europie do czasu zastosowania wychwytu Grahama na szeroką skalę. Wahadło jednak musiało mieć szeroką amplitudę wahań, co sprawiało, że nie było izochroniczne.

Poza niedokładnościami wadą tego wychwytu było także szybkie zużywanie się palet, a także wrażliwość na zmiany temperatury i siły napędowej.

W razie konserwacji należy pamiętać o tym, że wychwyt ten należy dokładnie nasmarować ze względu na szybkie zużycie oraz chronić przed kurzem, mającym niestety właściwości ścierne.

Wychwyt Mudge'a

Konstruktorem wychwytu był niejaki Tomasz Mudge. Jeden z prekursorów prac związanych z opracowaniem wolnego wychwytu. Wychwyt jego konstrukcji znacznie odbiega od urządzeń omawianych powyżej.

Mudge w swojej konstrukcji wykorzystał koło zbliżone do tego z wychwytu Grahama. Na tym podobieństwa się kończą. Zaskakująca jest konstrukcja samej kotwicy. Nie jest to jeden element jak u Grahama.. Mamy tu dwa oddzielne ramiona kotwicy, pracujące niezależnie od siebie. Każde z nich ułożyskowane osobno.

Każde ramię składa się z części krótszej i dłuższej.

Palety osadzone są w krótszych ramionach. Dlatego też krótsze z ramion są pochylone o taki kąt by palety współpracowały z kołem wychwytowym.

Dłuższe ramię zaś współpracuje z wahadłem, dlatego właśnie jest ono usadowione pionowo (po linii prostej do koła wychwytowego, a co za tym idzie wahadła). Impuls przekazywany na pręt wahadła jest poprzez śruby umocowane na końcach tych ramion (patrz na rysunek obok).

Widzimy więc różnice między wychwytami spoczynkowymi, a ciążeniowymi. Impuls w wychwycie Mudge'a otrzymywany jest za pomocą ciężaru dłuższych ramion kotwicy, a nie wzniosie palet.

Wychwyt Tomasza Mudge spełnia założenia konstrukcji ciążeniowych. Impuls przekazywany do wahadła jest praktycznie stały i niezależny od siły napędowej w zegarze.

Jednak wychwyt posiada znaczący mankament, tzn. spoczynek palet musi mieścić się w granicach pół stopnia, by wahadło mogło zwalniać zęby koła wychwytowego. Zbyt mały spoczynek i nagły nacisk na ząb powodowały niekiedy ominięcie spoczynku, a co za tym idzie za dużą siłę działającą na wznios palety przeciwnej.

Opisywany powyżej wychwyt ulepszony został przez Fryderyka Tiede. Stworzył on też kilka innych wychwytów.

© 2010 - 2018 www.czasnawysokosci.pl

Wszystkie prawa zastrzeżone. Publikacja serwisu lub jego fragmentów za pomocą jakichkolwiek środków bez pisemnej zgody autorów zabroniona!