Die Zylinderhemmung, angewendet in tragbaren Uhren, wurde vom Engländer Thomas Tompion (1639-1713) erfunden und ist keine freie sondern eine ruhende Hemmung (ihre Unruh steht immer mit der Hemmung in Verbindung). Um 1750 perfektionierte George Graham dieses Hemmungssystem, sodass es für die damalige Zeit richtungsweisend wurde.
Bei der Zylinderhemmung erfüllt der Zylinder die Aufgaben, die bei der Schweizer Ankerhemmung von Anker und Hebelstein wahrgenommen werden.
Der Zylinder ist Teil der Unruhwelle und seitlich offen, sodass eine stehende Zylinderwand, etwas größer als ein Halbkreis, mit den Zähnen des Hemmungsrades zusammenwirken kann. Die Hebefläche liegt auf dem Radzahn, da die dünne Zylinderwand dafür zu wenig Raum bietet. Daher sind die Radzähne keilförmig. Sie liegen nicht auf der Radebene, sondern darüber auf kurzen Hälsen, um der Unruh eine große Schwingungsweite zu ermöglichen. Die Zylinderwand hat auf der Höhe des Rades eine waagrechte Ausfräsung (Passage), damit der Zahnstumpf, auf dem der Hals sitzt, die Schwingung nicht behindert.
Funktionsweise:
Ein keilförmiger Radzahn trifft mit seiner Spitze rechts auf der Außenseite des Zylinders auf. Die Unruhe schwingt nach links und mit ihr dreht sich die Zylinderwand bis deren eine Kante (Eingangslippe) den Radzahn in den Zylinder lässt. Dabei kommt die Eingangslippe auf die schräge Hebefläche des Zahns. Das Rad dreht sich und überträgt die Antriebskraft auf den Zylinder und gibt dabei der Unruh einen Impuls zur Erhaltung ihrer Schwingung. Das Rad kommt zum Stillstand, sobald die Zahnspitze auf der Innenseite des Zylinders auftrifft. Die Unruhe schwingt den Ergänzungsbogen nach links weiter bis zum Umkehrpunkt, wobei die Zahnspitze entlang der inneren Zylinderwand reibt. Nun schwingt die Unruh nach rechts, bis die andere Kante des Zylinders (Ausgangslippe) den Radzahn aus dem Zylinder heraus lässt. Die Ausgangslippe kommt auf die schräge Hebefläche des Zahns und das Rad dreht sich erneut, wobei der Zylinder – und damit auch die Unruh – wieder einen Impuls erhält. Das Rad kommt abermals zum Stillstand, sobald die Zahnspitze des nächsten Zahns auf der Außenseite des Zylinders auftrifft. Die Unruh schwingt durch den Impuls gestärkt nach rechts fort bis zum Umkehrpunkt, die Zahnspitze reibt dabei entlang der äußeren Zylinderwand, und der gesamt Vorgang wiederholt sich von neuem.
Die meisten Gangräder von Zylinderhemmungen besitzen 15 Zähne, in kleineren Uhren manchmal auch nur 12 oder 13.
Zylinderhemmung (schematische Darstellung)
© Wikipedia, graph. Überarbeitung Horst Machmer, aus Horrmann 1910 (gemeinfrei)
Siehe auch unter GRAHAM, GEORGE bzw. SCHWEIZER ANKERHEMMUNG