Hallo zusammen,
ich bin gerade an einem Eigenbau/Umbau, bei dem der Federaufzug durch einen Gewichtsantrieb ersetzt wird.
Vielleicht hat jemand Interesse an dieser spannenden Arbeit.

Die Konstruktion eignet sich für große Federhäuser, für Pendulen mit Federhaudurchmesser um 30 mm fehlt Platz.
Man braucht auch eine Mechanikerdrehbank dafür.

Zuerst wird der Zahnkranz abgestochen oder abgesägt, und mit einer Messingplatte aufgefüttert.
Auf die Platte wird die org. Sperrklinke geschraubt, und mit einem 0,6 mm Federstahldraht versehen.




Aus Messing habe ich die Seilrolle gedreht. Der Absatz ist etwas tiefer, als das Sperrad hoch ist.
Die Aufzugwelle ist aus rostfreiem Automatenstahl und kann mit einer Madenschraube M4 auf
der Seilrolle geklemmt werden.
Wer keinen Vierkant fräsen kann, der kann auch von der Originalen Aufzugwelle den Federkern abdrehen.




Durch die große (8 mm) Bohrung kann man beim Zusammensetzen den Sperrkegel über das Sperrad haben.
Vorne ist ein Klemmring, den man auch durch einen gefederten Querstift ersetzen könnte.






Viele Grüße!

Matthias

Hallo Matthias,
gut umgesetzt.
Mir stellt sich aber, nur aus dem hohlen Bauch heraus, die Frage, wie hoch die Gewichtskraft sein muß, um die Federkraft zu ersetzen, zumal der Radius des Wickelkerns kleiner ist als der Federeinhängepunkt am alten Federhaus. Wenn ich mit vorstelle, welche Kraft hinter einer Feder steckt, hätte ich Respekt vor dem notwendigen Gewicht. Es ist nur so ein Gefühl.

LG, Volker

Hallo Volker,

Technisch ist zwischen einem Werk mit Gewichtsaufzug kein Unterschied zum Federaufzug (außer dem Aufzug natürlich).
Alle meine Umbauten laufen daher mit "normalen" Uhrengewichten.
Berechnen kann ich das leider nicht. Ich probiere das mit Sprudelflaschen voll Wasser.
Es kommt nicht nur aufs Gewicht an, die Dicke der Seilrolle hat auch Einfluss.

Viele Grüße!

Matthias

Matthias,
hast du ungefähre Anhaltspunkte, Gewicht/ Seilrollendurchmesser, wo das noch problemlos funktioniert.

Ich frage, weil ich bei meiner "Versuchsuhr" schon mal angefangen habe..
Da wird irgendwann die Frage kommen, ob Rundriemen (Schnur), oder Kette die Lösung ist.

Kette kann da viel bedeuten, Normale Uhrkette, feinste Rollenkette, oder Kugelkette.

Viele Grüße
Bernd

Hallo Bernd,

Anhaltspunkte kann ich Dir keine konkreten geben.
Bei meinen Umbauten bin ich mit der Größe limitiert, analog dem Federhausdurchmesser meist 40-45 mm.
Der vorher gezeigte Umbau hat 60 mm.
Ein einfacher Schwarzwald-Regulator Umbau läuft mit ca. 1500 g, ein kleines französisches Werk mit feinen Zapfen braucht ca. 1000 g.

Das kannst Du mit PET Flaschen voll Wasser oder Sand ausprobieren. Als Schnur nehme ich geflochtene Angelschnur.

Viele Grüße!

Matthias

Das sieht sehr massiv aus. Eine kleine Diät wird da wohl nicht schaden 😉 Wenn du keine Lust aufs Schenkeln hast, Löcher bohren geht ja auch.
Wäre wahrscheinlich auch eine Überlegung wert, für die Seilrolle Alu, Holz oder andere leichtere Werkstoffe zu verwenden...

Hoffentlich begehe ich jetzt keinen Denkfehler: Ich habe Bedenken bezüglich der Lager des Aufzugrads. Beim Federhaus ist die Belastung der Lager des Federkerns nach allen Richtungen gleich verteilt. Beim Gewichtsaufzug wirkt die Kraft gegen die Lager immer in einer Richtung (nach unten). Das würde bedeuten, daß die Lager einseitig belastet werden und sich bei zu schwacher Ausführung zu einem Langloch ausweiten. Dazu kommen noch die Bedenken von @Bell bezüglich des nötigen Gewichts.

Zitat von Gnomus im Beitrag #7

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Hoffentlich begehe ich jetzt keinen Denkfehler: Ich habe Bedenken bezüglich der Lager des Aufzugrads. Beim Federhaus ist die Belastung der Lager des Federkerns nach allen Richtungen gleich verteilt.

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Zitat von Gnomus im Beitrag #7

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Beim Gewichtsaufzug wirkt die Kraft gegen die Lager immer in einer Richtung (nach unten). Das würde bedeuten, daß die Lager einseitig belastet werden und sich bei zu schwacher Ausführung zu einem Langloch ausweiten.

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• Hätten Seiltrommel und Verzahnung den selben Radius, wäre die Lagerkraft 1,4 mal so hoch wie die Zahnkraft.
• Hätte die Trommel den halben Radius wie die Verzahnung, wäre die Lagerkraft 2,2 mal so hoch wie die Zahnkraft.
• Beim Federhausantrieb hättest Du die einfache Zahnkraft als Lagerkraft.

Zitat von Gnomus im Beitrag #7

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Dazu kommen noch die Bedenken von @Bell bezüglich des nötigen Gewichts.

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Zitat von Bierjunge im Beitrag #8

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Und diesen Einwand hatte ich schon bei Bell nicht begriffen: Das Antriebmoment an Walzenrad bzw. Federhaus ist, wenn das restliche Uhrwerk unverändert ist, exakt gleich; ...

Moritz

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Hallo Volker,
ich glaube Du sitzt da nicht nur einem Denkfehler auf.
Der mittlere Drehmomentarm an dem die Feder ihre Kraft anlegt ist etwa auf der Mitte Zwischen Federgehäuse und Kern.
Damit der Drehmomentverlauf flacher wird hat man das Federgehäuse deutlich überfüllt. die Feder ist entweder auf dem Kern aufgewickelt oder presst sich innen auf dem Gehäuse zusammen.
Zur Kraftentfaltung kommt es nur in dem schmalen Spalt zwischen den beiden Paketteilen. 60% oder mehr, der in der Feder gespeicherten Energie bleiben darin. Darum ist es auch so riskant die Feder einer Großuhr ohne Hilfsmittel auszuwinden.

Zum Anderen ist man bei der Seilscheibe doch nicht wahlfrei. Die Fallhöhe geteilt durch den Umfang der Seilscheibe, ergibt die Zahl der Umdrehungen, und damit die Laufzeit der Uhr.
Bei einer Bodenstanduhr ist die Fallhoehe etwa bei 1500mm, 15 Umdrehungen macht das Kraftrad eines Wochenläufers. Damit ist ohne Umlenkrolle am Gewicht , die Seilscheibe auf etwa 32mm im Durchmesser gesetzt.
Die üblichen Wochenläufer, mit Grahamhemmung und Meterpendel brauchen da etwa 1,5 -2,5 Kg. Auch wenn Du eine Umlenkrolle am Gewicht benutzt, ändert sich da nichts, weil man dann die Seilscheibe größer(etwas weniger als doppelt) machen muss.

Das fallende Gewicht muss nach 7 1/2 Tagen unten ankommen. Es ist gehupft wie gesprungen. Die Fallhöhe und die Laufzeit der Uhr bestimmen den Durchmesser der Seilscheibe.
Und die Fallhöhe und das Gewicht und die Zeit die Leistung die der Uhr zur Verfügung steht.

Die Fallhöhe ist bekannt der Leistungsbedarf der Uhr ebenfalls, daraus ergibt sich das Gewicht, ganz zwangsläufig.
Man denkt es sei es sinnvoll das Lager zu verstärken, da es nicht nur die Querkräfte aus der Verzahnung übernehmen, sondern auch den Seilzug abfangen muss.
Aber ich denke diese Uhren haben da genügend Reseven, denn die Lager sind hier ja mindestens so groß wie der Aufzugs-vierkannt, mötig wären etwa 2,5 -3,5 mm Zapfen.

mfG
Matthias

Zitat von MarkoStuhr im Beitrag #6

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Das sieht sehr massiv aus. Eine kleine Diät wird da wohl nicht schaden

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Hallo Marko,
Hmm warum soll man fertige Räder nachträglich schenkeln?
Platinen ausbrechen, und Räder schenkeln macht man aus anderen Gründen.

1. Natives gegossenes Messing ist viel zu weich, es muss durch Hämmern oder Walzen gehärtet werden.
dabei ist das Ziel es auf die Halbe Stärke zusammen zu hämmern, aber wenigsten auf 2/3 ... .
So ist es zwar ausreichend hart und elastisch, eben Federhart, aber auch voller innerer Spannungen.
Du bohrst das Loch und drehst den Umfang ab, und aus der Ronde wird etwas das so plan liegt wie ein Kartoffelchip.
Darum wird als erstes nach dem anreißen geschenkelt und der Außendurchmesser mit gut Aufmaß vorgefertigt.
Um die Ronde wieder eben zu kriegen muss man ermitteln welches der Ärmchem nun zu kurz geworden ist. Und muss es auf dem Amboss mit der Hammerfinne vorsichtig strecken.
Ist wie beim Fahrrad wenn man einen 8er aus dem Rad spannt. Liegt die Ronde eben kann man sie entsprechend weiter bearbeiten.
Die Industrie mit ihren gewaltigen Pressen und Werkzeugen kann das anders erledigen( fließ- prägen).

2. Der Geiz ... Messing ist teuer, und wenn man beim schenkeln drehen und verzahnen des Kraftrades das Messing für das Mittelrad gewinnen kann ....

3. Die Ästhetik ... schön ist wenns gefällt ...

Trägheit? Wie Moritz schon schrieb, vielleicht beim Steigrad, das pro Minute 60x in Sekundenbruchteilen anlaufen und stoppen muss,
Darum gelten bei Steigrädern auch andere Regeln beim schenkeln, man lässt innen mehr und außen weniger Material stehen als bei den Zahnrädern.
So ist die Felge oft nur P/2 breit und die Ärmchen außen ebenso, Bei Zahnrädern ist die Felge mindestens 1xP also eine Teilung breit die Ärmchen bis 1.25xP.
Schon beim Bodenrad spielt das keine Rolle mehr. Das Bodenrad mit 54 Zähne macht die Runde in 9 Minuten. Bei einem Modul von 2,5 hat es einen Umfang von
etwa 424mm. macht also in der Minute 38170 mm ... ~0,064 m/s ... schon da macht das Schenkeln wirklich kaum was aus.

Messing und Alu sollte man nicht an einem Teil gemeinsam haben, es sei denn man wollte einen Bimetall-Streifen machen.
Zum anderen liegen sie in der elektrochemischen Spannungsreihe soweit auseinander, das starke Korrosion, zu erwarten ist.
Holz können viele Uhrmacher nur schlecht bearbeiten, die Ausrüstung und die Erfahrung fehlt meist .
Auch sind oft Holz und Messing schwer zu vereinen ... der Ausdehnungskoeffizient von Messing ist mitunter 15x so groß wie der vom Holz.


MfG
Matthias

Wie auch immer, wenn man das Lager entlasten möchte, gibts da noch einen Trick aus der Mottentruhe... so wie es die Uhrmacher früher gemacht haben, noch so ganz ohne Kügellagers.

Man teilt das Antriebsgewicht und lässt eins links und das andere rechts über eine Rolle ablaufen. Erfordert dann natürlich etwas mehr Platz im Uhrwerk / Gehäuse

Du hast damit zwar die Lager des Walzenrades entlastet (und das auch nur, wenn man die Zahnkraft vernachlässigt), hast aber zwei Wellen hinzugewonnen, die ihrerseits Reibung verursachen.
Die Lager der rechte Rolle in Deiner Skizze sind mit fast 90% der Kraft belastet, die Du am Walzenrad hättest, wenn man konventionell das volle Gewicht direkt ablaufen ließe, die der linken immerhin mit etwas 50%.
Zusammen also sogar mehr als ursprünglich!
Irgendwie scheint es mir, als hättest Du damit den Teufel mit dem Belzebub ausgetrieben.
Einziger Vorteil, den ich sehe:
Die Lagerzapfen der Umlenkrollen können dünner sein, als wenn man einen Aufzugsvierkant hindurchführen muss, und Verschleiß wirkt sich dort nicht auf den Zahneingriff aus.

Moritz

Verschleiß an Kettenräder oder Seiltrommeln hab ich bis auf wenige ausnahmen bei Kininger kaum erlebt.
Bei Federhäusern oder Federhauslagern schön öfter.
Sind Erfahrungen aus 4 Jahrzehnten.