Im Verlauf vom Feintuning an einem System zum Synchronisieren von Pendeln mit DCF77 hatte ich einige Gangmessungen aufgenommen.
Versuchskaninchen war dieser 7-Tage-Läufer:

IMG_0074bj.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Dabei fiel in den Gangwerten eine markante Wellenlinie auf, die sich nach genau einer Stunde wiederholt:

1411f1.gif - Bild entfernt (keine Rechte)

Verdächtig war Minutenrad - Eingriffsfehler? Und der Minutenzeiger - der beim Steigen und Fallen entgegengesetzt aufs Laufwerk einwirkt.
Aber dass diese 3,5g bei einem Antriebsgewicht von 2000g bemerkbar wären, konnte ich mir schwer vorstellen.

Da musste ein Versuch her: statt den Zeiger auszuwuchten, habe ich ihn einfach entfernt. Danach sah das Gangdiagramm so aus:

1411f2.gif - Bild entfernt (keine Rechte)

Die Welle war völlig verschwunden!

Damit war klar, der Minutenzeiger hat deutlichen Einfluss auf den Gang der Uhr.
Für das Ablesen der Zeit ist das aber egal, denn die Schwankungen von ca. 0,1 s sind garnicht sichtbar.

An anderer Stelle ist das aber nicht egal: beim Testen der Uhr mit der Zeitwaage oder anderem elektronischen Gerät.
Mancher glaubt ja immer noch, mit so einer Kurzzeitmessung kennt er auch die Abweichung/Tag der Uhr. Grob stimmt das auch, aber mehr nicht.

Hier habe ich mal die ungünstigsten möglichen Ergebnisse eingezeichnet, je nach Zeitpunkt der Messung:

1411f1g12.gif - Bild entfernt (keine Rechte)

Der wirkliche mittlere Gang in diesen 4 Stunden ist aber:

1411f1g11.gif - Bild entfernt (keine Rechte)

Bis zu den vollen 24 Stunden können sich aber noch weitere langwellige Änderungen überlagern.
Diese Gangschwankungen wird man übrigens immer finden, ob nun ein Abschnitt von 60 Sekunden oder 24 Monaten betrachtet wird...
Das macht das Regulieren zu einer unendlichen Geschichte :-)

Hallo Frank,

interessant.
Mit welcher Zeitwaage/Programm ist das denn aufgezeichnet?

Tschau Matthias

Hallo Frank,
ich kenne das von einer Atmos-Uhr. Hier werden die Zeiger ausgewuchtet. Der Hauptgrund ist hier die geringe, verfügbare Energie.
Das der Einfluß aber auch bei einer solchen Uhr mit einem solch vergleichsweise riesigem Antriebsgewicht darstellbar ist, ist mir neu.
Danke für´s Zeigen!

mfg
derTeichfloh

Zitat von mbc im Beitrag #2

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Hallo Frank,

interessant.
Mit welcher Zeitwaage/Programm ist das denn aufgezeichnet?

Tschau Matthias

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Es gibt noch viele andere Effekte, die sich im Kleinsten abspielen und unsichtbar sind für das menschliche Auge.

Oder wer hätte gedacht, dass ein kleiner Stoppsekundenzeiger so aussehen kann:

Hallo Frank,

vielen Dank für Deinen sehr interessanten Beitrag!
Eine Frage hab ich doch noch: Hab ich Dich richtig verstanden, Du hast direkt die Schwingungsdauer des Pendels am Pendel erfasst?

Hallo

Das hätte ich nicht angenommen, das der Einfluss doch so sichtbar ist.
Zum Glück wirkt die Schwerkraft in beide Richtungen, so das es sich wieder ausgleicht.

Gruß hermann

Hallo Teichfloh,
kann ich mir schon vorstellen, dass das da wichtig ist.
Wenn ich dran denke, werde ich mal nachrechnen, was vom Gewicht noch am Minutenrad ankommt und wie gross der Zeigeranteil ist.

Hallo JensG,
hast Du. Da ist es am genauesten. Normal würde man das aber mit einer Lichtschranke machen.

Die grafische Darstellung des Zeitfehlers ist sehr anschaulich. Vielen Dank dafür.

Kürzlich hatte ich einen Wiener Regulator in Arbeit. Nach dem Reinigen fiel mir auf, dass das Werk liegend sehr leicht lief, stehend aber nicht.

Ursache war der hübsche Sekundenzeiger mit sichelförmigem hinteren Ende. Die Sichel war viel zu schwer. Ich habe sie nachgearbeitet, bis der Zeiger auf einer Nadel nicht mehr umkippte.

Nach dem Beitrag von @praezis habe ich auch schnell die Kräfte überschlagen.
Bei einem Wochenläufer dreht sich das Walzenrad meist 2mal täglich. Das entspricht einer Übersetzung zum Minutenrad von 2 zu 24 oder 1:12.
Denselben Walzendurchmesser angenommen wird bei Vernachlässigung der Reibung dann die Minutenwelle von 0,5 x 2 kg / 12 angetrieben, das sind 83,3 g.

Weiter zum Gangrad überschlagen, kommt mann am Sekundenrad auf 83,3 g / 60 = 1,39 g. Da erkennt man, wie sehr eine Zeigerunwucht die Pendelantriebskraft beeinflusst.

Regulatorpendel wiegen oft nur einige 100 Gramm. Ich nehme an, dass der störende Einfluss von Zeigern bei einer Präzisionsuhr mit schwerem Pendel (4-6 kg) weniger ausgeprägt ist. Trotzdem hat wenigsten die Minutenwelle von PPU oft ein Zusatzgewicht zum Ausgleich der Zeigerunwucht.

Roland

Hallo Enno,

Deine Worte kann ich voll unterstreichen.
Ein schweres Pendel mit seiner hohen Güte würde diese Schwankungen sicher stark mildern.
Ein evtl. Einfluss des Sekundenzeigers ist bei mir nicht sichtbar, da ich nur alle 60s den Stand messe.

Bei meiner Uhr sind die Verhältnisse wie in Deiner Beschreibung.
Das 2150g schwere Gewicht (m.M. zu schwer, was meinen die Kollegen?) dreht an der Walze D=2,1cm mit 1129 gcm .
Untersetzung zum Minutenrad ist wie bei Dir 1:12. Als Verlust in Zapfen und Zähnen rechnet man ca. 6% pro Rad.
Dann beträgt das Moment an der Minutenradwelle noch knapp 84 gcm.
Der Zeiger erzeugt ein Moment von ca. +/-12 gcm; also drehen an der Minutenwelle schwankende 72 ... 96 gcm.
Also doch nicht so vernachlässigbar.

NB. hab's nochmal korrigiert, hatte vergessen dass durch die Seilrolle nur das 1/2 Gewicht an der Walze dreht. Hoffentlich stimmt die Rechnung nun...

Schon bei einfacheren Werken kann man beobachten, daß diese gerne gegen 3/4 stehen bleiben. Wenn der Minutenteiger schwer genug ist, kann er das Uhrwerk gegen 1/4 sogar noch etwas antreiben, so daß die Uhr dort noch viel seltener stehenbleibt.

Hallo,
soll Laufgewicht bei PPU mit freien Schwerkrafthemmung aufs schärfste eingepasst sein, dann wird die Funktion der Hemmung, bei Antriebsschwankungen, nicht gegeben - weil Kraft für Gewichteheben augenblicklich nicht ausreicht .
Bei Grahamgang* merkt man das die Uhr leichter oder schwerer läuft - auch mit richtig schweren Pendel - das hat mit dem Pendel nichts zu tun.
L.G.
Alexander
P.S.
Man muß ergänzen das PPU mit Grahamgang wohl die Königsdisziplien ist.
Genau so wie die ''freien'' Hemmungen handelt es sich um Antrieb mit konstanten Kraft .
Der Antriebsablauf muß einfach perfekt sein um den stabilen Gang zu realisieren .
Dabei - Verständnis dieser Vorgängen weckt die Faszination für die vermeindliche Einfachheit.
Wenn ich mich seit 7 Jahren mit PPU's beschäftige ist die Thema für mich nicht abgeschlossen , auch was intuitiv an bestimmten Konstruktionen interessant vorkam und verstanden wurde -
bekommt heute Ihre volle Verständlichkeit.
z.B. -
Zylinderform als Pendelgewicht mit einem Invarstückschen bei der Temperaturkompensation-konstruktion eines Rieflerischen Pendel , und , und ....
Soll eine Uhr kopiert - sprich nachgebaut werden - ist es kein Garant eines Verständnisses einer ganzen Konstruktion - darum ist es heute , vielleicht , für einen Uhrmacher ,
das Thema nicht faszinierend ( es hat ja Keiner den Phil wiedersprochen -
entschuldigung Frank - das hat mit Deiner Feststellung nichts zu tun )

Hallo,
auf diese sehr interessante Darstellung von Preazis hin habe ich mal das Pendel meines Wiener-Regulators genauer beobachtet und dabei festgestellt, dass die Amplitude des Pendel leicht unterschiedlich ist je nach dem ob der Minutenzeiger gerade in der Abwärts- (viertel nach) oder Aufwärtsbewegung ist (viertel vor). Um Viertel-Nach ist die Amplitude geringfügig größer als um Viertel-Vor
Ich denke das ist genau die Ursache des beschriebenen Effektes.
Für mein Verständnis ist es aber nicht unbedingt zwangsläufig so, dass der Gang einer Uhr stark von der Amplitude des Pendel abhängt; allerdings weiß ich auch nicht was darauf genau Einfluss hat.
Von der Theorie her ist es in der Tat so, dass die Schwingfrequenz einer gedämpften (realen) Schwingung im Vergleich zur ungedämpften (idealen) Schwingung niedriger ist.
Besten Gruß
Laurenz