Upprätthålla kraften

Inom horologi är en underhållskraft en mekanism för att hålla en klocka eller klocka igång medan den lindas.

Huygens

Diagram of wound state
Sårtillstånd
Diagram of unwound state
Olindat tillstånd
Huygens mekanism
A clock with exposed mechanism
Huygens underhållskraft i bruk

Viktdriften som användes av Christiaan Huygens i sina tidiga klockor fungerar som en upprätthållande kraft. I denna layout bärs vikten som driver klockan på en remskiva och linan (eller kedjan) som bär vikten lindas runt det drivande huvudhjulet på ena sidan och omrullningshjulet på den andra.

animering av Huygens upprätthållande kraft

Kedjan slingrar sedan ner från omlindningshjulet och upp igen till huvuddrivhjulet via en andra remskiva som bär en liten spännvikt som säkerställer att öglan förblir spänd och att kedjan griper bra in i huvuddrivhjulet och återupprullningshjulet. I den första bilden är klockan helt lindad, körvikten upp och spännvikten nere, en spärrhake på lindningshjulet hindrar den från att vända tillbaka. Drivvikten drar huvudhjulet i pilens riktning. I den andra bilden har drivvikten nått sin lägsta punkt och spännvikten är nu uppe, klockan måste lindas upp genom att vrida på lindningshjulet (eller genom att dra i kedjan), men under den tiden fortsätter huvudhjulet att känna av drivkraft och klockan stannar inte.

Principen tillämpades senare av den franske klockmakaren Robert Robin som automatiserade omlindningen i sin remontoire . Driv- och spännvikterna gjordes mycket mindre och drev utrymningshjulet direkt. Den lindades om av klockans huvudtåg som vred den fjärde remskivan och styrdes av en spak fäst vid spännvikten. När denna hade stigit till sin övre gräns startade den omlindningsprocessen. När drivvikten steg föll spännvikten och vid botten av dess rörelse stoppade den omlindningen.

Bult och slutare

Detta är en typ av underhållskraft som måste kopplas in innan återlindningen påbörjas. Den består av en tyngd arm (bult) med en spärrhake på änden av den som griper in i kanten på det första hjulet för att hålla det roterande medan vikten eller fjädern lindas. För att säkerställa att den alltid var manövrerad täcks hålet i urtavlan genom vilket klockan är lindad med en slutare som kan flyttas ur vägen genom att trycka ner en spak på sidan av urtavlan. Denna spak kopplar även in bulten. En liknande typ av mekanism används ibland på tornklockor. Eftersom dessa tar mycket längre tid att linda, och vanligtvis lindas upp av utbildad personal, bär bulten ett segment av ett kugghjul snarare än en enda spärrhake och kopplas in manuellt.

Harrison

John Harrison uppfann en form av att behålla makten runt mitten av 1720-talet. Hans klockor från perioden använde en gräshoppeflykt som fungerade felaktigt om den inte kördes kontinuerligt - även när klockan lindades. I huvudsak består underhållskraften av en skiva mellan klockans drivande trumma och det stora hjulet. Trumman driver skivan, och en fjäder fäst vid skivan driver det stora hjulet. Fjädern är vald att vara något svagare än drivtrumman, så vid normal drift är den helt hoptryckt.

När trycket från trumman avlägsnas för lindning, griper spärrtänderna på skivans kant i en spärrhake och förhindrar att den vrider sig bakåt. Fjädern fortsätter att driva det stora hjulet framåt med en kraft något mindre än normalt. När lindningen är klar, driver trumman skivan framåt, och återkomprimerar underhållsfjädern redo för nästa användning. Hela mekanismen är helt automatisk i sin funktion och har förblivit ett av Harrisons varaktiga bidrag till horologi.