naspis

Novinky


Mapa


Kontakt


Vyhledávání



Péče o památky Prahy



Virtuální muzeum hodin o.s.


TOPlist

Valid XHTML 1.0 Transitional

Bicí stroj a pomocné kolečko

Bicí stroj byl v době vzniku orloje vzdálen od hlavního stroje. Byl ve věži v blízkosti zvonu. Možná byl využíván zbytek starého stroje z věže Staroměstské radnice. Teprve při přestavbě v roce 1629 nebo v roce 1659 (změny ve strojích orloje nejsou přesně datovány), byl snesen dolů a pevně spojen s jicím hlavním strojem a pravděpodobně dosti pozměněn. Možná z té doby pochází pozoruhodné řešení zdvojeného závěrkového kola využívající "matematické hříčky", která na počest astronoma, matematika, lékaře a rektora Karlovy univerzity Šindela dostala název šindelovská posloupnost. Bici stroj - celá sestavaVzácně se zdvojení závěrkových kol použilo i u jiných věžních hodin v Itálii. Dnes je Pražský orloj asi jediný, kde dosud toto řešení funguje. Není známo kdy se pomocné závěrkové kolečko u bicího stroje poprvé objevilo. Nepopisuje ho Táborský, Erben ani Rosický. Setkáváme se s ním až v knize Zdeňka Horského.

Na obrázku vpravo je vidět hlavní závěrkové kolo se 120 zuby vnitřního ozubení. Pastorek (není vidět) se šesti cévkami se otáčí stejně jako malé závěrkové kolo. Do obou kol zapadá závěrková páka. Velké kolo se za den otočí 1 krát, malé tedy 20 krát. Odbíjení se zastaví v okamžiku, kdy se sejdou zářezy v obou závěrkových kolech.

Obecně pro funkci bicích hodin stačí jedno závěrkové kolo. Po spuštění odbíjení závěrková páka klouže po vnějším obvodu kola dokud nezapadne do zářezu. Délka segmentu mezi zářezy odpovídá počtu úderů. Celkem dobře to funguje u malých hodin včetně třeba švarcvaldek, kde se moc o přesnosti nehovořilo. U orloje jsme ale v poněkud jiné situaci. Bicí stroj je stavěn na odbíjení "celého orloje", tedy jedna až 24 hodin. kresba 2. záverkového kolaTo je 300 úderů za den,  kdo nevěří ať si spočítá jednu polovinu z (1+24)*24. To při velikosti závěrkového kola a vlivem různých vůlí, nepřesností a počasí vedlo k nepřesnostem při odbíjení. Okamžik zapadnutí závěrky se někdy předběhl a stroj odbil o hodinu méně.

Vložení 2. závěrkového kola přinese zvýšení přesnosti, pokud kolo bude zásadně menší. Jak ale zařídit, aby daleko menší kolo odpočítalo také 300 úderů za den? Na pomoc musí přijít matematika a navrhnout rozdělení zubů velmi sofistikovaně. Zatím co velké kolo má 23 zářezů a segmenty pro odbití 2 až 24 hodin (zářez pro odbití v jednu hodinu je dvojitý, kolo nemá segment, který brání stroji v zastavení po úderu), má malé kolo zářezů 6 se segmenty pro odbití 1, 2, 3, 4, 3, a 2 úderů. Tato posloupnost se 20 krát za den opakuje, tak dojde k odbití 15 x 20 = 300 úderů jako jen pomocí velkého kola. Uspořádání segmentů, jak si ukážeme dále, umožňuje postupné odbíjení posloupnosti 1 až 24 úderů. Malé kolo díky větší rychlosti otáčení umožní větší přesnost zastavení bicího stroje ve správný okamžik a velké kolo zabrání zastavení po nevhodném segmentu malého kola.

Bici stroj závěrkové kolo Bicí stroj - závěrkové kolo - detail bicí stroj - 2. závěrkové kolo - sestava

Souběh závěrkových kol

Velké 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ...
Malé 1 2 3 4 3 2 1 2 3 4 3 2 1 2 3 4 3 2 1 2 3 4 3 2 1 2 3 ...

Vidíme, že odbití 1. až 4. hodiny zajišťují obě závěrková kola shodně. Při odbíjení 5. hodiny, by malé kolo zastavilo stroj již po třech úderech. Segment velkého kola tomu ale zabrání. Zářezy se sejdou až po 5 úderech. Závěrková tyč zapadne podle malého kola. Obdobně dále. Při odbíjení 6. hodiny segment velkého kola zabrání závěrce zapadnout po prvním a třetím úderu.

U posloupnosti 1, 2, 3, 4, 3, 2, 1 tak můžeme pokračovat do nekonečna. Zdaleka ne každá periodická posloupnost má tuto vlastnost. Najdeme i jiné, které jsou šindelovské. Na druhé straně je tato nejvhodnější posloupnost pro realizaci v hodinovém stroji a je svým způsobem i krásná. Přesnou matematickou definici šindelovské posloupnosti necháme matematikům. Naleznete ji v následujícím odkazu.

Bici stroj závěrkové kolo maléBici stroj závěrkové kolo maléBici stroj závěrková kola sestava

K malému bicímu kolečku ještě jednu poznámku. Kolečko je z hlediska pořadí segmentů symetrické. Z tohoto důvodu by nezáleželo na tom, jak je namontováno. Má však vždy jednu hranu zářezu ostrou a druhou zaoblenou. Z dobrých důvodů se točí zaoblenou stranou dopředu. Pro funkci závěrky je rozhodující sestupná hrana. Pro rychlé uzamknutí bicího stroje je potřeba, aby tato sestupná strana byla pokud možno rovná a páka rychle zapadla. Bohužel i v Horského knize a jejích dalších klonech je kolečko nakresleno buď obráceně nebo alespoň hodně nepřesně.

cimbálZvonek Smrtky

Cimbál a zvoneček smrtky

Bicí i zvonicí stroj musí na něco odbíjet, či něčím zvonit. Přestože je na Pražském orloji ve věžičce částečně viditelný jak cimbál, tak zvon, nejsou veřejnosti příliš známé. Za zvoneček "jako" tahá ruka Smrtky. Ve skutečnosti tam vede drát přímo od bicí páky na stroji. Páka zatáhne vždycky 24x, zvoneček cinkne 73x (+-).

Cimbál s paličkou odbíjí hodiny každou celou hodinu po zavření dvířek u apoštolů a to vždy tolik úderů, kolik je hodin Středoevropského času - 1-24. Tahá za ni táhlo (drát) vedoucí od ramene bicí páky bicího stroje.

text: Petr Král, foto: Stan. Marušák


Jak dvojice závěrkových kol spolupracuje můžete vidět na následujícím videu. Na videu odbíjí Pražský orloj 16 hodin. 

Další  informace také zde: http://dml.cz/bitstream/handle/10338.dmlcz/143461/PokrokyMFA_58-2013-3_9.pdf

Telefon: 603 502 735, email: info (kyselá; ryba) orloj . eu