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Anordnung zur Anpassung des Geh- und Zeigerwerks von Zeitmessern mit
indirektem Zeigerantrieb an verschiedene Wechselzahlen und Gangdauern Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf einen Zeitmesser mit indirektem Zeigerantrieb. Diesen
benutzt man bei Großuhren lediglich zur Erzielung eines rechtsgängigen Aufzuges.
Hierbei wird das Gehwerk mit der Nlinutenzeigerwelle durch zwei sog. C',1>erl>rückungsräder
gleicher Zahnzahl in Eingriff gebracht. Dann muß sich das eine auf der Hauptradwelle
verriebene Rad entgegen dem Uhrzeigersinn drehen, was zur Erzielung eines Rechtsaufzuges
des Federhauses notwendig ist.
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Bei Kleinuhren werden Gehwerke mit indirektem Zeigerantrieb zur Einsparung
der Sekundenrad- und Sekundentriel>welle sowie zur Verwendung eines übergroßen Federhauses
verwendet. Diese sog. Roskopfuhren sind aber an ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis
zwischen dem auf dem Federhaus verriebenen Wechselrad und dem außerhalb des Kraftflusses
liegenden Minutenrohr gebunden.
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Gemäß vorliegender Erfindung werden die Überbrückungsräder unter weitgehender
Verwendung der ZeigerweTksräder und -triebe zur Anpassung an verschiedene Wechselzahlen
und Gangdauern unter möglichster Beibehaltung der Gesamtübersetzung des Gehwerks
benutzt.
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Bei Großuhren gebraucht man diese Anpassung zur Verwendung verschiedener
Pendellängen schon
länger, um das Gehwerk nicht nuT als Küchenuhr,
sondern auch als Büfettuhr oder Wanduhr benutzen zu können. Dies geschah jedoch
mit völlig unzulänglichen Mitteln. Man mußte ein. neues Ankerrad einsetzen und,
um den richtigen Achsenabstand zwischen Ankerrad und Anker herzustellen, eine besondiere
Exzenterschraube als Lager für dien Anker anordnen.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird mit einfachen Mitteln eine bedeutend
weitergehende und vorher errechernbareAnpassung des Geh- und Zeigerwerks an bestimmte
Wechselzahlen dies Gangreglers bzw. verschiedene Pendellängen erreicht und darüber
hinaus noch eine Änderung der Gangdauer herbeigeführt. Schließlich werden völlig
neue Anord@ nungen des Gehwerks und des Zeigerwerks als Grundlage und Ausgang für
die Anpassung zur Darstellung gebracht.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Federhaus,
Beisatzrad oder Hauptrad einerseits und den Rädern und Trieben des, Zeigerwerks
anderseits durch einfaches Umwechseln zweier Überbrückungsräder, oder eines Überbrückungsrades
und eines Zeigerwerkrades bzw. -triebes, oder eines Radpaares des Zeigerwerks selbst
auf denselben oder den anderen bereits genannten Wellenpaaren des Geh- und Zeigerwerks
eine Übersetzung in eine Untersetzung oder eine kleinere in eine größere Übersetzung
oder Untersetzung unter Beibehaltung des Achsenabstandes zwischen den beiden Rädern
und unter möglichster Beibehaltung der Gesamtübersetzung des Gehwerks umgewandelt
und dadurch die Wechselzahl auf Kosten der Gangdauer in kleinen oder großen Grenzen
geändert wird.
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Hierbei kann ein auf Bern Federhaus, dien Beisatzrad oder dien Hauptrad
verriebenes großes oder kleines Überbrückungsrad mit einem Rad oder Trieb des Zeigerwerks
in einer geeigneten Ausgangsüber-oder -untersetzung angeordnet sein.
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Zweckmäßig kann auch ein: großes oder kleines Überbrückungsrad auf
dien Federhaus, Beisatzrad oder Hauptrad und ein anderes Überbrückungsrad auf einem
anderen Teil des Zeigerwerks als Ausgangsfiber- oder -untersetzung .im Eingriff
stehen.
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Schließlich können auch die Radpaare des Zeigerwerks selbst, sofern
sie miteinander im Eingriff stehen, alsAusgangsüber- oder -untersetzung herangezogen
werden.
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Die geringfügige Abänderung wird hierbei zweckmäßig so getroffen,
daß von dien zwei im Eingriff stehenden Rädern das eine ebensoviel Zähne mehr und
das andere ebensoviel Zähne weniger erhält.
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Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele des Erfindhzngsgedankens.
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Abb. i bis 6 zeigen die Anordnungen in einer Kleinuhr und! auch in
einer Großuhr, jedoch ohne Beisatzrad. Abb. i bis 4 zeigen die Anordnungen für ein
Federhaus mit rechtsgängigem Aufzugs,slinn, Abb. 5 und 6 solche für ein Federhaus,
mit linksgängigem Aufzug; , Abb. 7 bis 12 veranschaulichen die Anordnungen füreineGroßuhrmitBeisatzrad.
Sieze.igen nur Ausführungsbeispiele für ein Federhaus mit rechtsgängiges Aufzug.
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In den Abbildungen bedeutet F = Federhaus, H = Hauptrad,
B = Bodenrad, S = Sekundenrad, AR = Ankerrads A =Anker, L' = Unruh, P = Pendel,
WR = Wechselrad, WT = Wechseltrieb, MR = Minutenrohr, St = Stundenrad, Be
= Beisatzrad, i. Z = i. Zwischenrad, 2. Z = 2. Zwischenrad.
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Der Erfindung liegt folgender Gedanke zugrunde: Da es sich um einen
indirekten Zeigerantrieb handelt, liegt das Zeigerwerk außerhalb des Kraftflusses.
Diese Anordnung ermöglicht die Anscfhaltung des Zeigerwerks entweder direkt oder
indirekt durch ein oder zwei Überbrückungsräder an die Fede rhausbeisatzrad- oder
Hauptwelle in einer geeigneten Über- oder Untersetzung. Schaltet man entsprechend
der Abb. i das Minutenrohr MR in, einer Untersetzung mittels des Überbrückungsrades
i, das zwecks Zeigerstellens an der Welle dies Federhauses F verrieben ist, an das
Gehwerk an, etwa in der Untersetzung i : 6, so muß das Gehwerk einen Gangregler
erhalten, der dem Federhaus eine Umdrehung in 6 Stunden erteilt, wenn: das Minutenrohr
bzw. der Minutenzeiger eine Umdrehung in i Stunde machen soll. Zwischen Federhaus
F und, dem Sekundentrieb S muß dann eine Übersetzung von 36o : i vorhanden sein,
die man in günstigerer Weise verteilen kann als bisher bei normalen. Werken, wo
das Hauptrad H eine Umdrehung in der Stunde ausführen muß. In dem vorliegenden Beispiel
soll angenommen werden, daß der Gangregler U bei 15 Zähnen des Ankerrades AR 18
ooo Wechsel in der Stunde ausführt.
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Diese Wechselzahl wird auch erhalten bleiben, wenn -statt des Überbrückungsrades
i ein kleines Überbrückungs,rad 2 auf dem Federhaus F angeordnet wird, das mit dem
Stundenrad St mit 2 : i übersetzt ist. Dann muß nämlich das Federhaus ebenfalls
eine Umdrehung in 6 Stunden ausführen, da das Stundenrad eine Umdrehung in 12 Stunden
macht.
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Hier setzt nun der erste Erfindungsgedanke ein.. Mit ihm kann zweierlei
erreicht werden: entweder ein schnellerer oder langsamerer Gangregler, falls die
zwischen Federhaus und Ankerradtrieb liegende Gesamtübersetzung dies Gehwerks nicht
geändert werden soll.
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i. Der langsame Gangregler: Man setzt die zwischen Minutenrohr 17R
und. Überbrückungsrad i liegende Untersetzung i : 6 auf 1 : 7,2 herauf oder, was
dasselbe ist, die zwischen Stundenrad St und dem Überbrückungsrad 2 (s. Abb. 2)
bestehende Übersetzung von 2 : i auf 5 : 3 herunter. Dann muß das Federhaus eine
Umdrehung statt in 6 Stunden nunmehr in 7,2 Stunden ausführen und mit ihm jedes
Rad um 5/s langsamer laufen. Soll das Gehwerk unverändert belassen werden, so liegt
nach wie vor zwischen dem Federhaus und Sekundenrad, das jetzt nicht mehr den Sekundenzeiger
tragen darf, die Übersetzung 36o : i ; dafür muß aber der Gangregler für eine um
5/6mal kleinere Wechselzahl, also 15 ooo, bemessen werden. Soll dagegen derselbe
Gangregler und auch ein Sekundenzeiger verwendet werden, so
| muß die GesamtüJ7ersetzung zwischen Federhaus |
| und Sekundenrad von 36o um 6/5 auf .I32 : i herauf- |
| gesetzt werden. Mit der Heraufsetzung der Unter- |
| setzung zwischen Federhaus und Minutenrohr von |
| i : 6 auf i : 7,2 wird aber auch gleichzeitig die Gang- |
| dauer um d/5 erhöht. War vorher die Gangdauer |
| etwa 45 Stunden, so erhöht sie sich jetzt auf 54 Stun- |
| den, ohne deshalb bei i8 ooo Wechseln des Gang- |
| reglers U die Zugfeder erheblich mehr zu belasten. |
| Beläßt man aber die Gesamtübersetzung auf |
| 36o : i und verwendet man einen Gangregler mit. |
| 15 ooo Wechseln in der Stunde, so wird die Gang- |
| dauer um das Quadrat von 6/5 erhöht. Man kommt |
| dann-auf 45 X 36/=s = 644,!5 Stunden. Hier wird die |
| Zugfeder überhaupt nicht mehr belastet als vorher. |
| 2. Der schnelle Gangregler: Wird statt der Unter- |
| setzung zwischen Minutenrohr und Federhaus i :6 |
| jetzt 1 : 5 gewählt, so macht das Federhaus eine |
| Umdrehung in bereits 5 Stunden. Damit drehen sich |
| auch alle andern Räder des Gehwerks um 1/6 schneller. |
| Das Sekundenrad vollführt jetzt eine Umdrehung in |
| 5/6 Minute, oder sechs Umdrehungen in 5 Minuten, |
| wenn die Gesamtii'bersetzung des Gehwerks unver- |
| ändert bleibt. hi diesem Fall muß ein Gangregler mit |
| 18 ooo X 6/5 = 21 6oo `'Wechseln in der Stunde ver- |
| wendet werden. Bei der ursprünglichen Gangdauer |
| voll 45 Stunden erniedrigt sich jetzt die Gangdauer |
| auf 45 X ='/36 = 311/i Stunden. |
| Soll der Sekundenzeiger erhalten bleiben, so muß |
| die Gesamtiilrersctzting des Gehwerks von 36o auf |
| 300 : 1 erniedrigt werden. Damit kann aber auch |
| dieselbe Wechselzahl des Gangreglers belassen |
| werden. Nur erniedrigt sich in gleicher Weise die |
| Gangdauer auf 37,5 Stunden, also nur im einfachen |
| Verhältnis. |
| Der zweite Erfindungsgedanke bewirkt eine Än- |
| derung der @X'ecliselzalil bzw. der Gangdauer in nur |
| geringen Grenzen. |
| Die obigen Ausführungen bezogen sich auf grobe |
| Änderungen der Über- oder Untersetzungen, was |
| besonders bei Großuhren von Bedeutung sein kann. |
| Der Erfindungsgedanke kann aber auch, besonders |
| wenn man von der Übersetzung i : i ausgeht, je |
| nach der Größe der Zahnzahl eine mehr oder |
| weniger geriiigfiigige Änderung der Wechselzahl |
| bzw. der Gangdauer herbeiführen. |
| Man kann beispielsweise, entsprechend derAbb. i, |
| statt dem Minutenrohr von io Zähnen ein anderes |
| Überbrückungsrad mit 9 Zähnen aufsetzen und statt |
| dem Überbrückungsrad von 6o Zähnen ein anderes |
| von 61 Zähnen anordnen. Man kann aber auch statt |
| 9 Zähne jetzt i i Zähne und statt 61 Zähne jetzt |
| 59 Zone verwenden. Im ersten Fall bedeutet das |
| eine Heraufsetzung der Untersetzung von i : 6 auf |
| 8/6t und im zweiten Fall eine Herabsetzung der Un- |
| tersetzung auf i159. Diese Änderung der Zahnzahlen |
| kann deshalb bedenkenlos angewendet werden, weil |
| zur Erhaltung ein und desselben Achsenabstandes |
| lediglich die Summe der beiden abgeänderten Zahn- |
| zahlen der im Eingriff stehenden Räder gleich |
| bleiben muß. Im ersten Fall erhält man eine |
| Wechselzahl von 15 934- und im zweiten Fall eine |
| Wechselzahl von 20 135 in der Stunde. |
Geht man jedoch von der Anordnung nach Abb. 2 aus und ändert die Zahnzahl des Stundenrades
beispielsweise von 4o auf
39 bzw. 41 Zäune und die Zahnzahl des Überbrückungsrades
2 von 20 dementsprvchend auf 21 bzw. ig, so erhält man im ersten Fall 16 714 und
im zweiten Fall 19
421 Wechsel in der Stunde. Die Abänderung der Zahnzahlen
von einer größeren Übersetzung oderUntersetzun.g(1 :6) ergibt daher eine größere
Abweichung in der Wechselzahl als die Abänderung der Zahnzahlen, von einer kleineren
Übersetzung ausgehend. Der Grund liegt darin, daß bei einer kleinen Über- oder Untersetzung
die beiden Zahnzahlen groß gehalten werden können. Denn der Sprung von io auf g
bzw. i i Zähne ist verhältnismäßig größer als der von 2o auf ig bzw. 21 Zähne.
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Die Abb. i kann selbstverständlich so abgeändert «erden, daß das Wechselrad
und Wechseltrieb auf dem Federhaus angeordnet werden kann, da ja das außerhalb gezeichnete
Wechselrad und Trieb dieselbe Drehrichtung wie das Federhaus hat. Tatsächlich hätte
man dann die Anordnung wie bei der üblichen Roskopfausführung. In diesem Fall würde
man sich aber der Möglichkeit der Anpassung an verschiedene Wechselzahlen berauben.
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Würde man umgekehrt die Abb. i so abändern, daß das Minutenrohr und.
Stundenrad außerhalb liegt und das Wechseltrieb mit dem überbrückungsrad i in Eingriff
käme, so müßte das Federhaus eine Umdrehung im Uhrzeigersinn ausführen-.
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Ebenso könnte man die Abb. 2 so abändern, daß das Wechselrad mit dem
Überbrückungsrad 2 eingreift. Dann müßte gleichfalls das Federhaus F sich im Uhrzeigersinn
drehen.
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In der Abb. 3 ist das Überbrückungsrad 2 auf dem Hauptrad verrieben
und steht mit dem Wechselrad als. >"`bersetzung im Eingriff. Da hierdurch die Ablaufgeschwindigkeit
vergrößert wird, so erhält man eine große Wechselzahl des Gangreglers und eine kurze
Gangdauer.
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Diese wird in der Abb. 4 durch den Eingriff des Überbrückungsrades
i mit dem Wechseltrieb in eine Untersetzung verwandelt, wodurch die Ablaufgeschwitidigkeit
des Gehwerks ohne Änderung der Gesamtübersetzung verlangsamt wird und damit eine
Verringerung der Wechselzahl mit einer gleichzeitigen Erhöhung der Gangdauer eintritt.
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Würde man in den Abb. 3 oder 4 das Minutenrohr an Stelle eines der
Überbrückungsräder auf dem Hauptrad verreiben, so erhielte man die bei Kleinuhren
übliche normale Ausführung mit direktem ZeigerantT-ieb, weshalb auf diese Ausführung
verzichtet wird.
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In den Abb. 3 und 4 könnte es auch von Vorteil sein, das Minutenrohr
und das, Stundenrrad direkt über dem Federhaus anzuordnen, so daß das Federhaus
in die :litte des Werkes gesetzt werden könnte.
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Die Abb. 3 kann auch mit Sekunde aus der Mitte dargestellt werden.
Hierbei liegen die beiden Wellen des Sekundenrades S analog der Abb. i und des Minutenrohres
MR beisammen. Die Zeigerwelle des Sekundenrades greift hierbei durch das, Minutenrohr
hindurch. Macht das Hauptrad eine Umdr
2hung in der Stunde, so liegt
zwischen Hauptrad und Sekundenrad die normale Übersetzung von 6o : i vor. Macht
aber das Hauptrad mehr Umdrehungen, so muß man zur ,Beibehaltung der Wechselzahl
des Gangreglers diese Übersetzung im selben Verhältnis herabsetzen. Gleichzeitig
wird auch die Gangdauer dadurch zwangsläufig in demsell@en Verhältnis erniedrigt.
Wird umgekehrt die Ablaufgeschwindigkeit des Hauptrades verringert, so muß die Übersetzung
zwischen Hauptrad und Sekundenrad in demselbenMaßeheraufgesetztwerden; gleichzeitig
wird dadurch auch die Gangdauer erhöht.
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Macht beispielsweise das Hauptrad vier Umdrehungen in 3 Stunden, so
braucht zwischen ihm und dem Sekundenzeiger nur eine Übersetzung von 6o X 3/4 zu
liegen. In gleicher Weise wird dadurch die Gangdauer auf 3/4 der ursprünglichen
heruntergesetzt.
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flacht umgekehrt das Hauptrad drei Umdrehungen in 4 Stunden; so muß
zwecks Beibehaltung desselben Gangreglers die Übersetzung zwischen Hauptrad und
Sekundentrieb auf 4/3 des ursprünglichen heraufgesetzt werden. Gleichzeitig erhöht
sich damit auch die Gangdauer auf 4/3 des Wertes.
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In den Abb. 5 und 6 sind ebenfalls die Überbrückungsräder i bzw. 2
auf den Haupträdern verrieben. Jedoch stehen sie mit dem Minutenrohr bzw. dem Stundenrad
im Eingriff, weshalb diese Anordnungen für Federhäuser Gültigkeit haben, die im
Uhrzeigersinn ablaufen müssen.
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Die Anordnung nach der Abb. 6 kann so getroffen werden, daß das Bodenrad
dien Sekundenzeiger trägt. Dann erhält man ein Werk mit Sekunde aus der Mitte, wobei
die Sekundenzeigerwelle durch die Mitte der Bohrung im Minutenrohr hindurchgeht.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Sekundenrad und Sekundentrieb in Wegfall
kommt. Gegenüber der sog. Roskopfuhr besteht außerdem noch der Vorteil, daß das
Bodenrad selbst in die Mitte des Werks kommt. Man muß nur für die geeigneten Übersetzungen
sprgen. Ist beispielsweise das Federhaus mit dem Hauptradtrneb mit 16: 1 und das
Hauptrad. mit dem Bodentrieb mit 15 : 1 übersetzt, so muß zwiachen dem Überbrückungsrad
i und dem Überbrückungsrad 2 eine Übersetzung liegen, derart, daß das Hauptrad vier
Umdrehungen in i Stunde und das Federhaus eine Umdrehung in 4 Stunden ausführen
muß.
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Die Abb. 7 bis 12 zeigen die Anordnungen bei Großuhren ohne Sekundenzeiger.
Hier rechnet man die Übersetzung vom Hauptrad bis zum Ankerradtrieb. Soll das Hauptrad
einte Umdrehung in i Stunde ausführen, so muß zwischen dem Über-1>rückungsrad 2
auf dem Minutenrohr und dem Überbrückungsrad- i auf dem Hauptrad (s. Abb. 7) eine
Übersetzung i : i liegen. Wählt man die Zahnzahlen der beiden Überbrückungsräder
in der Ausgangsübersetzung zu je 30 Zähnen, so kann man, wie folgt unterteilen:31
:29, 29:31, 32:28, 28:32 USW,
Wählt man die Übersetzungskonstante zwischen
Hauptrad und Ankerradtrieb etwa zu 36o : i und vervielfacht man mit der doppelten
Ankerradzahnzahl 2 X 18, so ist beispielsweise bei 30 : 30 die Pendellänge L = 76,61
mm, 31 : 29 die I'enOlclliiirge L = 67,o6 mm, 29 : 31 die Pendellänge I_ = 87,7
mm, 32 :28 die Pendellänge I_ = 58,8 mm, 28 :32 die Pendellänge I_
= 100,7 mm, 33 :27 die Pendellänge L = 51,34 mm,
27 :33 die Pendellänge L = r 18,65 mm. Durch geeignete Wahl der Summenunterteilung
der beiden jeweiligen Zahnzahlen kann man somit praktisch jede gewünschte Wechselzahl
bzw. Pendellänge in allerdings kleinen Grenzen erreichen.
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Die Abb. 7 zeigt die Anordnung, bei der die beiden Überbrückungsräder
zum Gehwerk untersetzt sind und damit eine Verlangsamung der Ablaufgeschwindigkeit
lrerbeifüliren, wobei der Gangregler langsamer schwingen muß. Gleichzeitig wird
hierdurch die Gangdauer erhöht.
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Die Abb. 8 zeigt die umgekehrte Anordnung, wo die beiden Überbrückungsräder
übersetzt sind und somit eine vergrößerte Ablaufgeschwindigkeit herbeiführen. Dabei
muß auch der Gangregler langsamer schwingen, da nur dann der Stunden- und Minutenzeiger
die richtige Zeit angeben kann.
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Die Abb.9 zeigt dieselbe Ausführung nur mit dein Unterschied, (laß
das \\'ecliselrad und Trieb auf dem Hauptrad verrieben sind.
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Die Verreibung der Überbrückungsräder kann auch entsprechend den Abb.
i o und i i auf dem Beisatzrad stattfinden.
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In der Abb. io wird durch die Untersetzung zwischen dem Wechseltrieb
bzw. dem Überbrückungsrad 2 und dem Überbrückungsrad i auf dem Beisatzrad eine außerordentliche
Verlangsamung der Ablaufgeschwindigkeit des Gehwerks herbeigeführt. Ebenso ruft
die Übersetzung zwischen dem Wechselradbzw. dem Überbrückungsrad i (in der Abb.
i i nicht eingezeichiret) und dem Überbrückungsrad 2 auf dein Beisatzrad eine Vergrößerung
der Ablaufgeschwindigkeit desGehwerks hervor.
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Auch die Abb.12 zeigt eine Untersetzung zwischen dem Stundenrad bzw.
dem Überbrückungsrad 2 (nicht eingezeichnet) und dein Überbrückungsrad i, die. w-etm
die Untersetzung groß genug ist, eine bedeutende Verlangsamung des Gehwerks und
damit auch eine große Gangdauer zur Folge haben kann.
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Soll das Gehwerk von der Zifferblattseite rechtsgängig aufgezogen
\\-erden und läuft (las Federhaus auch im Uhrzeigersinn ab, was bei geschlossenen
Federhäusern der Fall ist, so müssen die Anordnungen nach den Abb. 7 bis 12 entsprechend
umgesetzt werden, d. h. die Wechseltriel)wellen müssen an: die Stelle des Minutenrohres
bzw. des Stundenrades umgesetzt werden; in dersell)eir Art und Weise, wie das auch
bei den Abb. 5 und 6 gegenüber den Abb. 3 und 4 für Kleinuhren geschehen ist.
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Selbstverständlich können die Anordnungen nach den Abb. 7 bis 12 so
getrotf en werden, daß bei Linksablauf des Federhauses, wie iir dein Abbildungen,
das
Wechselrad und Trieb über der Federhauswelle liegeci bzw. das N[ inurenrohr und
das Stund'enrad über dein lkisatzrad. Beim Rechtsablauf des Federhauses kann umgekehrt
das Wechselrad und Trieb über dem Beisatzrad und das Minutenrohr und Stundenrad
über der Fedierhau.swelle zu liegen kommen, je nachdem welche Anordnung zweckmäßig
erscheint.