Hodinový krok

Konstrukce hodinového kroku

Možná, že se na první pohled může zdát, že konstrukce hodinového kroku podléhala individuálním představám, a že neexistují mezi jednotlivými typy hodinových kroků společné znaky, podle kterých by se daly rozdělit do skupin. Společné znaky konstrukce hodinových kroků však skutečně existují a lze je podle nich rozdělit do skupin a posuzovat princip i funkci hodinových kroků z více hledisek : pro přehlednost se však bude dobré se soutředit na kroky, které se v ve starých mechanických hodinách objevují častěji a pro vývoj mechanických hodin byly důležité.

Funkce hodinového kroku - kotvový krok

Funkci hodinového kroku lze vysvětlit na nejznámějším osvědčeném kotvovém kroku, který je znázorněn na úvodním obrázku. Hlavní částí kroku je kotva s činnými plochami, které nazýváme palety a ozubené krokové kolo se zuby na obvodě. Ramena kotvy obkračují určitý počet zubů krokového kola a jejich palety střídavě zapadají do jeho ozubení. V poloze, ve které krok nachází na úvodním obrázku podběhl zub krokového kola levou paletu a opírá se o boční, tzv. záchytnou plochu palety. Kyvadlo spojené vidličkou s kotvou je ve své pravé úvrati a začíná klesat do středové polohy. Když se při tomto pohybu pootočí kotva o určitý záchytný úhel α , opře se o zub krokového kola o šikmou, tzv. popudnou plošku palety a během dalšího pohybu po této plošce zvedá levé rameno kotvy a udílípřitom kyvadlu silový popud. Délka tohoto popudu je vyjádřena popudným úhlem β. Po skončení popudu paleta I uvolní krokové kolo, jeho zub odpadne, krokové kolo se skokem pootočí, až příslušný zub krokového kola 2 narazí na záchytnou plochu druhé palety 3. Pak kyvadlo lehce překývne do levé úvratě, vrací se zpět, až zub 2 přejde se záchytné na šikmou popudnou plochu pravé palety a kotva dostane popud v obráceném směru. Následně se tento děj cyklicky opakuje. Krokový mechanismus pracuje s oboustranným popudem. Krokové kolo se při každém kyvu pootočí o půl zubové rozteče. Záchyt, vyjádřený záchytným úhlem , je vlastně zásahem palety v době skoku krokového kola do dráhy jeho zubů. Tento záchyt je nezbytný, má-li se krokové kolo otočit vždy jen o půl zubové rozteče a konat přerušovaný pohyb. Krátký skok krokového kola ( odpad ) provázený charakteristickým tikotem hodin je sice spojen s určitou ztrátou energie, avšak je nutný pro udělení popudu kotvě a oscilátoru.

Základní dělení hodinových kroků

Pokud pozorně sledujeme chování krokového kola nás přivede k prvnímu kriteriu kroků mechanických hodin.

• U starších krokových soustav se velmi často setkáváme s jevem, že kotva při dokončení kyvu oscilátoru tlačí zpět krokové kolo a donutí je k malému, sotva znatelnému vratnému pohybu.
• U moderních kroků setrvává naopak krokové kolo v klidu.

Podle chování krokového kola můžeme tedy rozdělit hodinové kroky na

• Hodinové kroky vratné
• Hodinové kroky klidové.

Běžný hodinový krok

U běžných kyvadlových nebo setrvačkových hodin poháněných závažím nebo pérem závisí velikost popudné síly a s ní i doba kyvu oscilátoru na hnací síole, která se vlivem proměnných odporů může měnit natolik, že značně ovlivní chod a přesnost hodin. U hodin, které jsou přesnější, mezi které patří některé druhy chronometrů, byl tento nedostatek odstraněn vložením dalšího členu v podobě závaží nebo pružiny nezi krokové kolo a kotvu, která udílí oscilátoru popudy o stálé velikosti. U kroků, které postrádají tento člen, dostává oscilátor popudy proměnné. Posuzujeme-li kroky z hlediska stálosti popudné síly, dospějeme k dalšímu kriteriu, rozdělujícímu kroky na :

• Hodinové kroky s proměnnou popudnou silou
• Hodinové kroky s konstantní popudnou silou.

Vazba mezi hodinovým krokem a oscilátorem

Velmi důležité hledisko je rovněž pevmnopst vazby mezi krokem a oscilátorem. Jakou pevnost vazby a jakou vazbu máme na mysli ? Pokud si všimneme spojení kyvadlové tyče běžných hodin s kotvou kroku, vidíme, že vidlice, která je obvyklepevně spojena s hřídelem kotvy, nutí kyvadlo k souhlasnému pohybu s kotvou. Vazba mezi krokem a oscilátorem je zde velmi pevná a má za následek, že se veškeré nepravidelnosti hodinového stroje v přenosu hnací síly plně přenášejí na oscilátor a silně narušují rovnodobost jeho kyvů - právě u takových hodin je velmi složité dosáhnout větší přesnosti chodu.

Novodobé hodinové kroky

Moderní hodinové kroky, například švýcarský kotvový krok uplatňující se v dnešních mechanických náramkových hodinkách a samozřejmě kroky všech přesných časoměrných přístrojů, pokud nevyužívají elektrickou či jinou soustavu jsoiu kotruovány tak, aby jejioch oscilátory kývaly po většinu kyvu nezávisle a do styku s krokem přicházely jen na velmi krátký okamžik nezbytný k udělení popudu. Takové kroky patří do skupiny kroků volných. Volné hodinové kroky jsou velmi důležitou kategorií, která v minulosti dala také podnět ke vzniku dokonalých soustav přesných hodin s volnými kyvadly, které se uplatnily ve vědeckém měření času, v astronomii a ve speciálnách časových laboratořích. Volná kyvadla tedy byla závěrečnou vývojovou fází mechanických kolečkových hodin, vrcholící v prvních třech desetiletích dvacátého století. Výsledky měření času s volnými kyvadly byly vynikající a překonaly je teprve zkušenosti s elektronickými soustavami a kdystalovými oscilátory. Praxe ukázala, že některé kroky nebo jejcih modifikace se hodí lépem pro velké věžní hodiny, stojací a nebo nástěnné hodiny; jiné jsou použitelné výhzradně v malých kapesních, přévěskových nebo náramkových hodinách.