Elektrické hodiny 1     

  Mechanické hodiny elektricky natahované

Klasické mechanické hodiny poháněné závažím nebo pérem mohou být natahovány pomocí elektřiny. Je to nejméně násilné zapojení elektrického proudu do konstrukce hodin. Poprvé se asi objevilo jako natahování věžních hodin. Později se používalo i u stolních a závěsných hodin, vyjímečně i u hodinek. Tam použití naráželo na potřebu miniaturních baterií. Později i zde zvítězila konstrukce plně elektronických hodin a hodinek. 

Existují dva hlavní typy natahování a to natahování motorem a natahování "postrčením" elektromagnetem pokud pro natažení stačí menší síly a  kratší dráha.  Druhému způsobu budeme říkat "hodiny se šťouchem" (Angličané říkají Kick Rewind  tedy "nakopávací"). Nesmíme ovšem zapomenout na konstrukce firmy Junghans vyráběné kolem roku 1930 s elektro-pneumatickým natahování pomocí kompresní žárovky. Dalším podivuhodným způsobem natahování je odpařovací natahování s elektrickým ohřevem. Trochu to celé připomíná "kývacího skleněného čápa". 

Natahování motorem

Uveďme několik trochu kuriózních příkladů motorového natahování. První příklad pochází z ateliéru restaurování věžních hodin ak. soch. Melánie a Petra Skálových.  Ateliér provádí většinou  restaurovaných věžních hodinových strojů a připojení na automatické natahovacího zařízení a zařízení korekční, které synchronizuje věžní hodiny s přesným časem podle radiového signálu DCF. Za kuriózní považujeme zejména to, že natahovací mechanizmus je přidán s minimálním zásahem do historického stroje a lze ho kdykoliv demontovat.  O unikátním korekčním zařízení více v části o dalším využití elektřiny  a samozřejmě na vlastním webu ateliéru

Druhým příkladem je řešení hodin PRIM ELECTRIC.  Klasický setrvačkový strojek je poháněn tažnou vinutou pružinou.  Natahována je motorkem DMP 3, který je spirálovou pružinou zatočenou o 180 stupňů  spojen se šroubovicí. Tato pružina umožňuje umístit motor paralelně s natahovací hřídelí a uspořit tak prostor. Při nátahu se hřídel "vyšroubuje" po hnacím kole a přes  páku natáhne hnací vinutou pružinu. Ta zpětně tlačí  do šroubovice, která jako hřeben zabírá do hnacího kola a pohání jicí stroj.  Nejde tedy o šnekový převod, ačkoliv to tak na první pohled vypadá. "Šnek" se postupně vrátí do původní polohy a způsobí krátkodobé zapnutí elektrického obvodu nátahu. Použití motorku na 2,4 V a napájení baterií 1,5 V je snad poslední kuriozitou řešení těchto hodin.

Třetí případ je z oblasti domácí energetiky. Přepínání "denního a nočního proudu" kdysi řídily i mechanické  hodiny. Přepínací hodiny VME mají setrvačkový pérový strojek plynule natahovaný jednofázovým motorkem.  Hodiny tak mají rezervu chodu pro případ výpadku sítě.  Pro zajímavost uveďme, že přepínací hodiny se vyráběly i kyvadlové. 

Další zahraniční příklady také na webu fantastického světa elektrických hodin 19. století zde, část věnované REWOUND CLOCKS: - Motor Rewind

Natahování  "postrčením" elektromagnetem

V praxi to vypadá tak, že pérovník nebo kolo se  závažím se při chodu hodin otáčí tak dlouho, až  spojí natahovací kontakt. (Návod u jedněch nejmenovaných hodin )  Pak elektromagnet přitáhne kotvu a ta pružinu znovu natáhne, nebo vytáhne závaží. Protože není k dispozici mnohonásobný počet  otáček, ale jen silový impuls,  soustřeďují se řešení na různé způsoby prodloužení doby "nakopávacího úderu". Nejčastější je použití setrvačníku, nebo složitější konstrukce spínacího kontaktu, který sepnutý sleduje pohybující se součástku.

 Zatímco motorové natahování věžních hodin spíná třeba jednou  denně,  motorové natahován zmíněného PRIM ELECTRIC  spíná 1 x za 5 minut. Hodiny se šťouchem aktivují natahovací mechanizmus s vyšší frekvencí, často v rozmezí několika desítek sekund.  Konkretně třeba jeden ze strojků KIENZE natahuje 1 x za  cca 100  sekund. Mateční hodiny PRAGOTRON  HSH 300 natahují při normálním chodu  jednou za cca 75 sekund.  Při rychlém vysílání impulsů pro seřízení podružných hodin i 1 x za 3 sekundy. (Podle návodu tento stav nastane, když stiskneme páču 29 dolů, páč energii závaží spotřebovává signální stroj. ) 

Jiný způsob natahování používají hodiny C. T. Wagner. Jde o závažové signální hodiny, kde závaží je zavěšené na uzavřeném řetízku přes hnací a natahovací řetězová kola.  Závaží se zvedá pomocí  elektromagnetu, rotoru a rohatky. Tyto hodiny našem muzeu existují i v reálné podobě.  V "úžasných animacích" představujme jejich virtuální podobu

Pro natažení se přeci jen používají větší proudy a je spínán obvod s indukční zátěží, proto hrozí při použití mechanických kontaktů nebezpečí jejich opalování  elektrickým výbojem.   Používají se i polovodičové spínací prvky a v případě větších natahovacích motorů výkonové spínače. Jiskření na kontaktech vylučuje použití ve výbušném prostředí. 

Kompresní žárovka aneb natahování pneumatikou.

V 30. letech minulého století firma Junghans zavedla do výroby mechanické hodiny ELEKTRONOM natahované v minutových intervalech pomocí vzduchové pumpy. Tlak plynu byl získán krátkodobým ohřátím vzduchu v kompresní žárovce. Po minutě chodu hodiny opět na krátkou dobu sepnuly elektrický proud do kompresní žárovky (kompressorlampe) a došlo k natažení o další zub rohatky. Při vypnutí proudu měly hodiny 18 hodin rezervy chodu.  

Poznámka: Termín kompresní žárovka je sice historický (viz první z odkazů), ale poněkud matoucí. Jde především o kompresor využívající žhavicího vlákna. Vhodnější by tedy byl termín žárovkový kompresor. 

Základní schéma Elektronomu:     1 - síťový přívod 220 V 2 - minutový kontakt       spínán hodinovým strojem 3 - kompresní žárovka 4 - gumová hadice 5 - vzduchová pumpa 6 - natahovací západka 7 - blokovací západka       proti zpětnému pohybu 8 - rohatka

Jako příklad takovéto konstrukce uvádíme hodiny PNEUORA  z roku 1930. 

Další příklady na adresách:

• Na "Stránka o starých hodinách, hodinkách, hodinářích a vlastně o kde čem jiném...." byl 12.12.2007 Přidán článek "Význam elektrických hodin pro hodinářské závody" z roku 1930  (druhý odkaz otevře jen stránku bez vlastního webu. Použijte raději 1. odkaz.)
• Patrně nejlépe zpracované  informace o ELEKTRONOMU (v němčině) lze nalézt na webu www.hwynen.de 

Minutové tlakové pulzy bylo možné využít k pohonu až 6 podružných hodin, kde píst přímo postrkuje ručičkové soukolí.  Více v části věnované jednotnému času.  Systém to byl poměrně jednoduchý a oceňoval se celkem neslyšný zvuk nátahu.  
Přesto o kompresní žárovce dnes nikdo moc neví.  

Odpařovací, případně elektro-termo-pneumatický pohon

Na dalším obrázku  je schéma neobvyklého elektrického termo-pneumatického  pohonu, respektive natahovacího zařízení. Jde o jakýsi odpařovací motor !!! Kapalina (alkohol) v dolní části skleněného rotoru se zahřívá elektrickým topným tělesem a odpařuje se. Kondenzuje v horní části označené číslem 3. Časem kapalina převáží a rotor se pootočí, tím se opět dostane kapalina nad ohřívací těleso a děj se opakuje. Pozoruhodné. Německý patent 714893 z roku 1940 (bez záruky). 

1 - síťový přívod 220 V 2 - topné tělísko 3 - skleněná trubička 4 - natahovací kolo Kliknutím na obrázek vpravo zobrazíte útroby těchto hodin. Schrána sama nenasvědčuje, jaká rarita se skrývá uvnitř hodin firmy Jauch and Schmid.

Další příklad najdeme v Muzeu  retro-technologií pod názvem termo-pneumatic clock na adrese: www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/POWER/oddclocks/oddclocks.htm Tyto stránky dále obsahují mnoho úchvatných vynálezů, za jejichž autorství by se nestyděl ani Jára Cimrman. Návštěva těchto stránek výrazně rozšířila naše obzory. Rozhodně doporučujeme!