Ontstaansgeschiedenis
Eén enkele uitvinder van de chronometergang is niet met zekerheid aan te wijzen.
In het midden van de 18e eeuw had de Engelse regering een prijs van 20.000 pond uitgeloofd voor degene die een manier bedacht om de lengtegraad op zee nauwkeurig te bepalen. Deze gigantische prijs gaf een flinke impuls aan de de ontwikkeling van een uurwerk, dat dermate nauwkeurig was, dat het ook na maanden gebruik op zee in tijd niet zou afwijken van een referentie-uurwerk op de wal.
Zowel in Frankrijk als in Engeland ging men aan de slag. Men ging uit van een paar grondprincipes, die hierna ter sprake komen.
De eerste constructies, verwant aan de duplexgang, onstonden kort na 1760 in Frankrijk, van de hand van Pierre Le Roy en Ferdinand Berthoud. In Engeland waren het Thomas Mudge, John Arnold en Thomas Earnshaw, die aan dezelfde principes een iets andere uitvoering gaven. Uiteindelijk heeft het model van Earnshaw algemeen ingang gevonden, en werd tot in de 70er jaren van de vorige eeuw nog gebruikt in scheepschronometers.
Wat de prijs betreft: die werd (na lang getouwtrek) uiteindelijk gewonnen door John Harrison.
Principe van de werking (chronometergang met vangveer volgens Earnshaw)
De chronometergang is opgebouwd uit 4 hoofdelementen:
- het gangrad A
- plateau B met impulspalet a, bevestigd aan de balansas
- plateau C met uitlichtingssteen f, eveneens bevestigd aan de balansas
- uitgaande van bevestigingsstuk F vangveer W, met daarop ruststeen j en uitlichtingsveertje m.
Uitlichting en aandrijving zijn van elkaar gescheiden.
Als de vangveer zich in ruststand bevindt, dan ligt een van de gangrads-tanden tegen de ruststeen j aan. Als de balans tegen de klok in draait, duwt uitlichtingssteentje f de vangveer W weg, de tand komt vrij, en een andere tand kan zijn impuls afgeven aan de dan voorliggende impulspalet a.
Bij terugdraaien van de balans met de klok mee duwt uitlichtingssteentje f alleen het uitlichtingsveertje m weg.
Bespreking en vergelijking met andere gangen
- Het belangrijkste kenmerk is de vrije gang. Dit is overeenkomstig de zwitserse ankergang, die echter door noodzakelijke tussenkomst van het anker meer wrijving oplevert bij het uitlichten. Daardoor wordt de gang van de balans méér beinvloed dan bij de chronometergang.
- De impuls wordt, overeenkomstig de duplexgang, vanuit het gangrad direct overgebracht op de balansas, derhalve grotere efficiëntie bij de energie-overdracht.
- De impuls vindt slechts één keer per slingering plaats. Dit vermindert de energie-overdracht, maar vermindert ook de interactie gang - regelorgaan, waardoor de balans nog vrijer kan bewegen.
- Gezien de geringe tangentiële impulsoverdracht is oliën niet erg belangrijk, hetgeen de gangnauwkeurigheid ten goede komt.
- Een groot bezwaar is het ontbreken van zekerheden, een kleine schok is al voldoende om de gang te ontregelen (doorslaan).
- De gang is niet zelfstartend en moet door voorzichtig schudden in beweging komen.
Bijkomende bijzonderheden
Bij de beschrijving van de werking is als voorbeeld genomen de gang met vangveer. Een variant is de chronometergang met bascule: de rustarm, die de ruststeen draagt, is op een as met twee tappen gelagerd. De rustarm wordt in zijn grondpositie gehouden door een spiraalveer rond deze as. De rest van de werking is hetzelfde.
Toepassing in de praktijk en toetsing aan de eisen
De chronometergang voldoet aan de eisen, zoals opgesteld in de inleiding, behalve het aantal impulsen per slingering en de zelfstart. Dit laatste, en de schokgevoeligheid, heeft toepassing in zakhorloges, laat staan polshorloges, in de weg gestaan. Wel is de chronometergang van grote waarde gebleken in scheepschronometers. In onze tijd zijn deze echter verdrongen door de komst van radiotijdseinen en het elektrische en elektronische uurwerk.
✉ dehaas@klokjesluider.nl
☎ 06 4381 7181