Umbau Federwerk-Gewichtsantrieb

[Die Mysteriösen]

Aus gegebenen Anlass drängt sich uns die Frage auf, ob es denn sehr aufwändig wäre, ein Federbetriebenes Werk zu einem Gewichtswerk umzubauen?
Hat jemand von Euch schon mal so etwas gemacht? Woran könnte es scheitern?

Hier ein Bild vom "Ausgangsmaterial" - das Werk ist mit Feder betrieben, das Gewicht Fake. Das ganze Gehäuse ist ca 50 cm hoch, das Zifferblatt hat grad mal 7cm Durchmesser - ein Puppenstubenregulator

Miniregulator K001.jpg

Neben den "echten" Wienern sieht das Ührchen wirklich wie ein Spielzeug aus....

[karlo]

Es wird vermutlich ein Tageslaeufer werden.
Aber wenn schon Fake-gewicht, lohnt denn der Werksumbau?
Oder ist das kein chinesisches Dosenblech?

Karlo

[Die Mysteriösen]

Also es ist mal kein Chinesisches Dosenblech, eher deutsche Pfuscharbeit, jedenfalls hat da jemand - und wir wollen doch hoffen, dass es KEIN Uhrmacher war - heftig mit dem Lötkolben gekämpft und die Bastelkiste ausgeräumt

Miniregulatork 004.jpg

Miniregulatork 006.jpg

Miniregulatork 008.jpg

Das Gehäuse ist noch gut bei einander, alt, Massivholz, vollständig, ein Seitenglas defekt aber sonst OK.

Gewicht ist Messinhülse mit Bleikern, schön gearbeitet, massiv und schwer, Pendel gebastelt, Fadenaufhängung.

Miniregulatork 011.jpg

Also alles in allem ist die Ausgangsbasis für einen Neuanfang der Bastelei gar nicht sooooo übel

[walter der jüngere]

Hallo,

ich sehe nichts, was technisch gegen einen Umbau spricht.
Teile des jetzigen Federantriebs sind offenbar sogar weiterhin verwendbar. Und der Rest ist viel Bastelarbeit (auch ohne Lötkolben).
Aber so gesehen sicherlich machbar.

Was die von Gnomus angesprochene Problematik der Lager betrifft:
Die Wirkung von Kraft mal Kraftarm sollte man beim Umbau bedenken.
Soll heißen, daß je kleiner der Trommeldurchmesser (Seiltrommel) ist, je schwerer das Gewicht sein muß, um die entsprechende Antriebskraft auf das Räderwerk zu bekommen.
Bei gut ausgewogenem Verhältnis und fachgerechter Zapfenbearbeitung /-gestaltung sehe ich keinen Grund, weshalb das Lager dann schneller verschleißen würde, als beim Federantrieb.

Die Rechenarbeit besteht also zunächst darin:
a) den Laufweg des Gewichts zu ermitteln,
b) die benötigte Drehzahl / 26h (24h + 2h Reserve) der künftigen Seiltrommel zu ermitteln
c) der Quotient aus Lauflänge und Umdrehungszahl ergibt den Mindestumfang der Seiltrommel.

Das Ganze probeweise konstruieren, dann per Versuch sich an das tatsächlich erforderliche Gewicht herantasten.
Oder:
Die am 1. Trieb ankommende Kraft des Federantriebs messen und dann entsprechend das notwendige Antriebsgewicht errechnen.
Und mit dem tatsächlichen Bedarf zum Schluß vergleichen...

Walter d. J. (Moderator)

[Die Mysteriösen]

Nun, der erste Schritt wurde gemacht, wir haben uns heute zur Vorbesprechung getroffen, gut gegessen und geplaudert und einen Plan gemacht (wir sind Techniker, die brauchen einen Plan )

Jetzt wird das Werk zerlegt und geputzt, nicht mehr benötigte Teile konserviert und Neuteile angefertigt.
Wir halten Euch am Laufenden.

[Die Mysteriösen]

So, aktueller Zwischenstand:
Das Werk ist erst mal halbwegs sauber und vermessen und dann hab ich auch gleich mal etwas rumgerechnet.
Das Federhaus macht von voll aufgezogener Feder bis völlig abgelaufener Feder 7,25 Umdrehungen (Danke für den Tipp Josef )

Ferderhaus: 68 Zähne Durchmesser 27,8
Minutenrad; Zähne: Rad: 66 / Trieb 8 Durchmesser: Rad 23,7 / Trieb 3,8
Beisatzrad; Zähne: Rad: 60 / Trieb 6 Durchmesser: Rad 21,3 / Trieb 2,4
Ankerrad; Zähne: Rad: 35 / Trieb 6 Durchmesser: Rad 18,8 / Trieb 2,4

Daraus hab ich folgende Übersetzungen errechnet:
Ferderhaus auf Minutenrad; 1:8,5
Minutenrad auf Beisatzrad; 1:11
Beisatzrad auf Ankerrad; 1:10

Daraus hab ich folgende Drehzahlen errechnet:
Federhaus 1x in 8,5 Stunden
Minutenrad 1x pro Stunde (nanetnana )
Beisatzrad 1x in 5,45 Minuten
Ankerrad 1x in 32,72 Sekunden

Daraus hab ich eine theoretische Laufzeit (nur wenn sich die Feder völlig entspannen würde) von 7,25x8,5 = 61,63 = 2,57 Tagen ausgerechnet.

Da wir ja jetzt auf Gewichtsantrieb umbauen wollen hab ich auch im Gehäuse ein bisserl nachgemessen und bin auf eine theoretische Fallhöhe von der Werksunterkante bis zum Gehäuseboden von 250mm gekommen. Da aber das Gewicht mit samt der Umlenkrolle aber auch Platz braucht muß ich das leider abziehen und das ergibt eine praktische Fallhöhe von 250 - 70 = 180mm (natürlich immer vorausgesetzt wir kommen mit dem vorhandenen Gewicht (70g) zurecht.

Für einen Tagesläufer (24Std+1,5Std Reserve) braucht man also 3 Umdrehungen des Federhausrades (a' 8,5Std.) Die praktische Fallhöhe kann ich mit der Umlenkrolle verdoppeln macht also 360mm das wiederum auf 3 Umdrehungen der Seiltrommel aufgeteilt ergibt 120mm notwendigen Umfang und einen Durchmesser (d=U/Pi) von 38,22mm (Was ein ganzes Stück größer als das eigentliche Zahnrad ist).

Für einen Wochenläufer (7x24Std+2Std Reserve) braucht man 20 Umdrehungen des Federhausrades (a' 8,5Std.) Die praktische Fallhöhe von 2x180= 360mm auf 20 Umdrehungen der Seiltrommel aufgeteilt ergibt 18mm notwendigen Umfang und einen Durchmesser (d=U/Pi) von 5,73mm (Was vermutlich ein überdimensionales Gewicht erfordern würde).

Also hängt jetzt wahrscheinlich alles weitere an dem benötigten Gewicht was wir gemeinsam mit Josef als nächstes ermitteln wollen. Dafür weils grad so schön reinpasst noch eine kleine Skizze des Federkerns mit deinem Rad:

img_2616-2.jpg

Das gute Stück soll durch eine neu anzufertigende Seiltrommel ersetzt werden.

[walter der jüngere]

Hallo,

ich habe wahrscheinlich einen Denkfehler, aber ich stehe gern dazu:

Wenn ich Euren Post richtig lese, dann habt Ihr die max. mögliche Fallstrecke (abzüglich Platz für Gewicht und Umlenkrolle) genommen, und durch die 3 notwendigen Seiltrommelumdrehungen geteilt - und kommt nun auf einen Durchmesser, der größer ist, als der Zahnkranz des jetzt eingebauten Federhauses.
Habe ich das soweit richtig verstanden?
Wenn ja, dann muß die Seiltrommel halt kleiner werden, und die Fallhöhe wird nicht voll ausgenutzt.
Wo ich viel eher Probleme sehe:
Die Antriebskraft der Feder durch ein 'klein aussehendes' Gewicht zu ersetzen.
Ich gehe nämlich nicht davon aus, daß 70 g - bei Betrieb mit Umlenkrolle sind nur 35 g wirksam - reichen werden.
Also würde ich an Eurer Stelle zunächst einmal die am Trieb ankommende bzw. benötigte Kraft ermitteln, und mir darüber dann die weiteren Gedanken machen.

Walter d. J. (Moderator)

[Die Mysteriösen]

Ja Walter, zu diesen Ergebnissen sind wir auch gekommen

Wir werden jetzt auf Anregung von Josef am Aufzug einen Hebel anbringen, wo man den Angriffpunkt des Gewichtes verschieben kann (Hebelgesetz) und verschiedene Abstände und Gewichte testen. So kann man herausfinden, ob die Größenverhältnisse überhaupt einen Umbau zulassen.

[Die Mysteriösen]

So, heute sind wir wieder etwas weiter gekommen.
Mittlerweile läuft die Uhr mit Gewichtsantrieb, hier einmal die ersten "Gewichtstudien"

umbau k001.jpg

150g Schraubensackerl mußte als Ersatz herhalten (Sackerl = Tüte für unsere nördlichen Freunde )

Um das zu erreichen habe wir eine Seiltrommel auf den Federkern angebracht (Dank Drehbank und Fräse ist ja jetzt vieles möglich)

umbau k006.jpg

Rechts die Seiltrommel und links die "neue" Umlenkrolle aus dem Fundus. Die war natürlich jetzt auch notwendig weil ja die Seiltrommel größer wurde. Da haben wir jetzt den größt möglichen Durchmesser (26mm) angesetzt um das Gewicht so klein wie möglich zu halten.

und das sieht zusammengebaut dann so aus:

umbau k007.jpg

Mit 150g läuft die Uhr, jetzt wollen wir uns an die untere Gewichtsgrenze tasten. Aber heute nicht mehr...