In der Uhrmacherei geht es bei der Kompensation um den Ausgleich von störenden physikalischen Effekten auf die Ganggenauigkeit einer Uhr.
Beispiele:
Kompensationspendel
Kompensationsunruhe
Kompensationsgewichte
Luftdruckkompensation
Kompensationspendel 1:
Das Rostpendel
Das Rostpendel gleicht die Längenänderung eines Pendels aus, die durch Temperaturschwankungen hervorgerufen wird. Es wurde 1726 von John Harrison (1693 – 1776) erfunden.
Die Pendellinse steht mit ihrer Aufhängung Q2 auf den U-förmigen Metallstangen Z1 sowie Z2 und hängt an der Pendelstange S. Das Material Z (dunkel) besitzt in etwa den doppelten Wärmeausdehnungskoeffizient von Material S, so dass, wenn sich das Pendel erwärmt, die Verlängerung von Material S (hell) nach unten durch das Material von Z nach oben ausgeglichen wird und umgekehrt bei Abkühlung.
Kompensationspendel 2:
Das Quecksilberpendel
George Graham (1673 – 1751) hängte 1726 einen mit Quecksilber gefüllten Zylinder an eine Stahlpendelstange.
Das Quecksilberpendel gleicht die Längenänderung eines Pendels aus, die durch Temperaturschwankungen hervorgerufen wird.
Bei Erwärmung steigen die Quecksilbersäulen nach oben und wirken der Verlängerung des Pendels entgegen und umgekehrt.
Kompensationspendel 3:
Das Rieflerpendel
Das Rieflerpendel gleicht die Änderungen der Schwingungsdauer eines Pendels aus, die durch Temperatur- oder Luftdruckschwankungen hervorgerufen wird.
Die Pendelstange besteht aus einem Invar-Stahl, der im Anwendungsbereich nahezu temperaturunabhängig ist. Darüber hinaus verwendet man auch ein Aneroidbarometer, auf dem ein Gewicht liegt, um Veränderungen durch den Luftdruck auszugleichen (höherer Luftdruck = langsameres Pendel).
Nach Siegmund Riefler (1847 – 1912)
Kompensationsunruh
Die Kompenstionsunruh gleicht die Änderung der Schwingungsdauer einer Unruh aus, die durch Temperaturschwankungen hervorgerufen wird.
Kompensationsunruh mit Bimetallreif: (1) Verändert man die Position gegenüberliegender Schraubenpaare in Richtung der Schlitze, so wird die Temperaturkompensation verstärkt. (2) Das teilweise Herausdrehen gegenüberliegender Schraubenpaare verlangsamt die Frequenz. Wird nur eine Schraube teilweise herausgedreht, verändert sich der Schwerpunkt.
Bild: als Public Domain freigegeben
Um eine Rarität handelt es sich bei dieser Drehpendeluhr mit Quecksilberkompensation. So wie eine Eiskunstläuferin, die bei einer Piroutte die Arme nach außen nimmt, um sich langsamer zu drehen, dehnt sich der Rotationskörper bei Erwärmung aus und wird langsamer. In den schräg nach innen geneigten Röhrchen dehnt sich aber das Quecksilber aus und das Drehmoment ändert sich nicht.
Da Uhren mit einem Drehpendel aber sehr empfindlich auch auf geringfügige Erschütterungen reagieren, muss man zuerst den Standort erschütterungsfrei gestalten, bevor eine derartige Kompensation ihre Wirkung entfalten kann.
