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.
Vzácně 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.
To 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.
 
 |
| 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.
   |
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.
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.
Jak dvojice závěrkových kol spolupracuje můžete vidět na následujícím videu. Na videu odbíjí Pražský orloj 16 hodin.
Další informace také zde: