Hoe werkt een klokveer/fusee?

Een veel gevonden afbeelding op internet is deze:

Ik ben op zoek naar een systeem om mechanisch energie op te slaan, wat volgens mij mogelijk is met een klokveer. Kan iemand mij hier meer over vertellen?

Specifiek is mijn vraag, hoe kan de klokveer opgewonden zijn en zo langzaam afdraaien? Ik heb begrepen dat een fusee gebruikt wordt om een klok heel nauwkeurig te laten lopen. Maar hoe kan het dat de spanning op de klokveer niet in één keer ontlast wordt? Wat houdt dit tegen?

Tsja, zullen we maar bij het begin beginnen.

Een veer is een strip metaal, welke zo in behandeld dat hij veerkrachtig is en dus niet breekt als hij wordt gebogen. deze is opgerold en in een ton gestopt, zodat hij als hij is afgewonden toch een redelijk compacte ruimte beslaat.

Deze veer zit aan een einde ‘vast’(wordt tegengehouden voor een uitsteeksel) aan de veerton. Het andere uiteinde zit vast aan de as die in de ton kan draaien. Door aan de as te draaien wordt de veer gespannen. De as kan maar een kant op draaien door een palletje en een palrad, zodat de energie enkel via het radarwerk kan vrijkomen.

Maar als niets de veerton zou tegenhouden, zou de veerton net zo snel draaien als de opwinden,want de energie kiest de makkelijkste weg om vrij te komen.
Daarom heeft de veerton aan de buitenkant tanden. Deze lopen tegen een tandwiel aan wat het centraalrad heet. Zo zijn er in totaal 3 tandwielen welke steeds het koppel kleiner maken en het aantal omwentelingen.

Het vierde tandwiel is het ankerrad. Hier komen we uit bij het gedeelte wat ervoor zorgt dat de energie in stapjes vrijkomt. Tegen het ankerrad aan zit een ankertje. Dit ankertje laat steeds een tandje door. Doordat de vlakken van de twee ankerstenen scheef zijn, duwt het tandje van het ankerrad de steen weg, De impuls die dit opleverd, wordt voor het gaffelt, het armpje van het anker geeft de omslingeringspen die onderdaan het balanswiel(de slinger) zit een zetje. De balans is een wielt wat heen en weer slingert en in balans wordt gehouden voor een spiraalveertje. Daardoor zwaait hij na het zetje altijd weer terug. Het spiraalveertje zorgt ervoor dat het horloge in iedere positie, onafhankelijk van de zwaartekracht(in tegenstelling tot de slinger van een klok) zijn werkt doet en even snel loopt. het ankerrad anker en de balans wordt samen het echappement of escapement genoemd, dit zorgt ervoor dat de kracht van een veer in ‘tikjes’ wordt vrijgelaten en dat deze tikjes altijd even groot zijn, zodat het horloge op tijd loopt. Het beschreven echappement is de Zwitserse ankergang.

In dit filmpje wordt precies uitgelegd hoe een horloge werkt.

op deze foto’s is schematish te zien hoe het geheel in elkaar steekt.

http://www.google.nl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&docid=Bw2wMtmf3qqxCM&tbnid=_t6mP4thhJtWGM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.watchparts.org%2Fhowawatchworks.html&ei=hkYvUce5FKK30QXt-ICwAg&bvm=bv.43148975,d.d2k&psig=AFQjCNF1BvOrCw8y6pqSX5KAaEkM46FwxA&ust=1362139126407577

maar goed, nu weten we nog niet hoe een Fusee(in het Nederlands snek) zijn werkt doet. Een snek wordt vaak gebruikt ik oude horloges. Dit systeem in onwikkeld omdat ze honderden jaren geleden nog geen echappement hadden wat onafhankelijk van de veerspanning even snel tikte, zoals de Zwitserse ankergang ongeacht de veerspanning even snel loopt. Er werd veel gebruik gemaakt van het spillegang echappement. dit was gebaseerd op twee lepetjes op het asje van de balans welke steeds tandjes van het ankerrad doorlieten. Er at dus geen anker aanwezig.

Deze horloges met spillegang moesten om op tijd te lopen een constante veerspanning hebben. Maar ja, die veer levert in het begin veel meer kracht en naarmate hij afwind steeds minder.
Daarom heeft men de snek uitgevonden. er werkt een kegel voorzien van een groef waar een kettinkje op kon lopen. Deze ketting werd ook vastgemaakt aan de veerton. Doordat de ketting bij een opgewonden veer een kracht uitoefenden op de kegel(welke het radarwerk aandrijft) wordt het uurwerk aangedreven. Doordat de ver via de ketting werkt als hij is opgewonden werkt op het gedeelte van de kegel met de kleinste diameter en als hij bijna is afgewonden op het gedeelte met de grootste diameter, wordt de kracht welke de kegel aan het radarwerk afgeeft gelijk.

Ik hoop dat het duidelijk is hoe de snek werkt. Dit zorgt er dus inderdaad voor dat het horloge nauwkeuriger blijft lopen. De Engelse zijn ook nog een snek blijven gebruiken terwijl een een Zwitserse ankergang werd gebruikt(eigen variant daarop, maar principe hetzelfde). dit is omstreden gebleken, want het had niet echt een toegevoegde waarde aan de nauwkeurigheid. Het was waarschijnlijk meer om aan te tonen dat de Engelsen nog steeds dit gecompliceerde mechanische konden vervaardigen(voor zover ik weet).

Ik hoop dat het nu min of meer duidelijk is, mocht je nog vragen hebben, stel ze gerust.

1 like

430 Schreef:

Specifiek is mijn vraag, hoe kan de klokveer
opgewonden zijn en zo langzaam afdraaien? Ik heb
begrepen dat een fusee gebruikt wordt om een klok
heel nauwkeurig te laten lopen. Maar hoe kan het
dat de spanning op de klokveer niet in één keer
ontlast wordt? Wat houdt dit tegen?

Het raderwerk / echappement in het uurwerk !

Blijft de vraag of een soortgelijk “langzaam afdraaimechaniek” geschikt is voor je “experiment” daar deze mechaniek frequent stil staat :S

Bedankt voor de reacties! Ik heb er veel aan.