Stackfreed
En stackfreed är en enkel fjäderbelastad kammekanism som används i några av de tidigaste antika fjäderdrivna klockorna och klockorna för att jämna ut kraften från huvudfjädern , för att förbättra tidtagningsnoggrannheten. Stackfreeds användes i vissa tyska klockor och klockor från 1500- till 1600-talet, innan de ersattes i senare klockor av säkringen . Termen kan ha kommit från en sammansättning av de tyska orden starke ("stark") och feder ("vår").
Historia
Fjäderdrivna klockor uppfanns runt 1400 i Europa. Huvudfjädrar gjorde att klockor kunde vara bärbara och mindre än de tidigare viktdrivna klockorna, och utvecklades till de första stora klockorna runt 1500. De tidiga fjäderdrivna klockorna var dock mycket mindre exakta än viktdrivna klockor, eftersom drivkraften ( vridmoment ) utövas av en spiralfjäder, till skillnad från en vikt, är inte konstant, utan är maximal när fjädern lindas upp och avtar när fjädern lindas av för att vrida rörelsens hjul. Den främsta orsaken till felaktigheter i tidiga vårdrivna klockor var den stora variationen i kraft som tillhandahålls av huvudfjädern när den lindades av under klockans gångperiod. Kraften från huvudfjädern, överförd genom klockans växlar, ger tryck till det oscillerande balanshjulet som håller tiden. Den primitiva kant- och bladrörelsen som användes i alla tidiga klockor var mycket känslig för mängden kraft som applicerades på den, särskilt innan balansfjädern lades till 1658; ju svagare drivkraften som anbringas av drivfjädern, desto långsammare skulle balanshjulet svänga fram och tillbaka. Så utan någon anordning för att utjämna kraften från huvudfjädern, saktade tidiga klockor och klockor ner drastiskt under klockans gångperiod eftersom drivfjädern tappade kraft, vilket orsakade felaktig tidtagning.
Två enheter dök upp i de första fjäderdrivna klockorna för att jämna ut kraften hos huvudfjädern: säkringen och den stackfria . Ursprunget till stackfreed är okänt. Det antas att det uppfanns i de södra germanska staterna ( Nürnberg och Augsburg ) under 1500-talet, eftersom de tidiga vårklockorna som inkorporerade det kom därifrån, men det kan ha uppfunnits tidigare. Ritningar av stackfreeds visas i Leonardo da Vincis Codex 1 (1492-1497) och M3 (1497-1499); möjligen uppmärksammades han på apparaten av hans tyske assistent Giulio. Medan säkringen fortsatte att bli standardutjämnaren för huvudfjädern i europeiska klockor, användes den mindre tillfredsställande stackfreed uteslutande i några tyska klockor; och försvann efter ungefär ett sekel. Bevarade exempel på stackfreesade klockor är från omkring 1530 till 1640.
Hur det fungerar
Se ritning, höger. Stackfreeden består av en styv fjäderarm (A) med en rulle i änden (B) som trycker mot en excentrisk kam (D) ; vanligtvis åker rullen i ett spår i kammens kant. Kammen är formad som en snigel. Den har en växel på sig (E) som vrids av en växel på huvudfjäderaxeln (C) , så den gör ett varv under klockans gångperiod. Fjäderarmens kraft mot kammen utövar en retarderande kraft på huvudfjädern, vilket minskar dess vridmoment, vilket varierar med kammens tjocklek. När huvudfjädern är helt upplindad trycker armen mot den breda delen av kammen. Eftersom den är långt från axeln är den retarderande kraften den utövar maximal. När klockan går och huvudfjädern lindas av, roterar kammen och fjädern vilar mot de smalare delarna av kammen, vilket minskar bromskraften gradvis, för att kompensera för den minskande kraften från huvudfjädern. I slutet av löpperioden var det ofta en brant försänkning i kammen som rullen tryckte mot, så kraften från den stapelfria fjädern hjälpte den försvagade huvudfjädern.
Ofta (som visas till höger) fungerade en solid oskuren sektion i kammens (E) kuggar också som stoppverk , vilket begränsar huvudfjädern så att den stannade innan den lindades upp hela vägen, och stannade innan den lindades av hela vägen. Detta begränsade huvudfjädern till den centrala delen av dess område, vilket ytterligare minskade kraftvariationen.
Fördelar och nackdelar
Stackfreed var en mycket ineffektiv enhet. Eftersom det fungerade genom att utöva en motsatt friktionskraft på huvudfjädern, krävde det kraftfullare huvudfjädrar och högre utväxlingar i klockor, vilket kan ha introducerat mer variation i drivkraften. Säkringen den andra fjäderkompensationsanordningen, var mycket effektivare. De enda fördelarna med stackfreeden var att den var enklare att tillverka och mycket tunnare än säkringen, vilket i kombination med att den var placerad i oanvänt utrymme på utsidan av ryggplattan gjorde att stackfreede klockor blev plattare. Med utvecklingen av smalare, mer kompakta säkringar försvann stackfrees från klockor runt 1630.
Se även
| Myndighetskontroll : Nationell |
|---|
