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Kompensationspendel
Seit 1646 war bekannt, dass Metalle sich bei verschiedenen Temperaturen in ihrer Länge verändern. Dies trifft beim Pendelstab / dem Pendel somit auch zu, was zu gravierenden Gangungenauigkeiten führte. Es mussten also Wege zur Temperaturkompensation gefunden werden, die eine möglichst konstante Pendellänge garantierten. Dieser bei Sekundenpendeln sehr wesentliche Effekt wurde erstmals 1722 von George Graham (1673 - 1751) erreicht. Sein später weit verbreitetes Quecksilberpendel konnte die Längenveränderung bei verschiedenen Temperaturen kompensieren. Statt der Pendellinse verwendete Graham ein zylindrisches Gefäß aus Glas, das zu einer bestimmten Höhe mit Quecksilber aufgefüllt ist. Dehnte sich bei seinem Pendel infolge Temperaturerhöhung die Pendelstange aus, wäre die Uhr nachgegangen, weil sich der Schwerpunkt wie der Schwingungsmittelpunkt nach unten verlagert hätten; da sich aber das Quecksilber in dem Gefäß ebenfalls ausdehnte, nun aber in entgegengesetzter Richtung, so kompensierte es damit die Längenveränderung des Pendelstabes. John Harrison (1693 - 1776) führte 1725 das Rostpendel ein: Messing- und Eisenstäbe werden in einem Rahmen teilweise fest, teilweise verschiebbar angeordnet. Da Messing einen größeren Ausdehnungskoeffizienten hat, wurden die Messing-Stäbe so in den Rahmen eingebaut, dass sie dem geringeren Ausdehnungskoeffizienten der Eisen-Stäbe bei Temperaturveränderung entgegen wirken konnten. D.h. die unterschiedlichen Längendehnungen heben sich auf und führen zur Kompensation. Ferdinand Berthoud (1727-1807) wandelte diesen Mechanismus leicht ab, bei ihm wurde das Pendel in einem rostartigen Rahmen gehalten, der durch Heben oder Senken der Pendelfeder eine Längenveränderung kompensiert. Auch John Ellicott (1706 - 1772) hatte schon sehr frühzeitig um ca. 1732 über Wege nachgedacht, die Ganggenauigkeit durch entsprechende Pendelkompensations-Vorrichtungen zu erhöhen, präsentierte aber seine Lösungen offiziell der Royal Society erst 20 Jahre später am 4. Juni 1752. Am bekanntesten ist sein Kompensationspendel aus einem Stahlrohr und einem darin geführten Messingrohr (Typus 1). Bei einer Temperaturänderung, und damit Längenveränderung, wirkten zwei innerhalb der Pendellinse verborgene und durch die beiden unterschiedlichen Metalle gesteuerte Hebel auf die Pendellinse, die sie stets im Gegensinn zu der Bewegung der Stäbe bewegten und damit den Schwingungsmittelpunkt konstant hielten.
Alternativen: [1][3]
Siehe auch: [Chronometer] [Ellicott, John] [Graham, George] [Guillaume, Charles Edouard] [Harrison, John] [Harrison, John H.] [Invar-Pendel] [Pendel] [PPU] [Präzisionspendeluhr] [Quecksilberkompensationspendel] [Schiffschronometer]
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