Sulake on erityinen laite mekaanisessa kellossa , jossa on jousikäyttö, katkaistun kartion muodossa ja joka on suunniteltu tasoittamaan pääjousen piipusta kellon pääpyöräjärjestelmään siirretty vääntömomentti .
Kun jousen käämitys kuluu loppuun, sulake kompensoi vääntömomentin laskua lisäämällä välityssuhdetta , mikä lisää kellon tasaisuutta mekanismin koko toiminta-ajan ajan käämistä toiseen.
Englantilaisen kelloseppä Thomas Muidgen vuonna 1755 keksimän ilmaisen pakokeinon jälkeen käytännöllinen tarve sulakkeelle katosi, mutta sitä löytyy edelleen eksklusiivisten sarjojen kalliista kokoelmakelloista.
Ensimmäiset mekaaniset kellot käyttivät virtalähteenä kettlebell-moottoria. Se oli helppo valmistaa, erittäin luotettava ja antoi korkean vääntömomentin tasaisen. Kahvakuulamoottori koostui käyttörummusta, johon oli kierretty kaapeli, joka piti metallipainoa. Suurimmassa osassa tapauksista sen kaapelin tai ketjun painoa, johon paino on ripustettu, voidaan pitää merkityksettömänä verrattuna itse painon painoon, joten kahvakuulamoottorin kehittämää voimaa voidaan pitää vakiona koko ajan kellon painon nostamisesta enimmäiskorkeuteen sen täysiin laskeutumiseen.
Jousimoottorilla, toisin kuin kahvakuulamoottorilla, oli vakava haittapuoli: pääjousen kehittämä vääntömomentti pieneni laitoksen kuluessa.
Kaikilla varhaisilla versioilla pakenemista ( Amant's sylinteri, pin escapement , Englanti evakuointi vetäytymällä) oli voimakas riippuvuus kulkunopeudesta pakopyörään välitetyn vääntömomentin määrästä. [1] Tämä haitta koskee erityisesti kelloja, joissa on karan poisto ja bilyantit, koska nopeudensäätimenä käytetyillä bilyanteilla ei ollut lainkaan omaa värähtelyjaksoa. Sen värähtelyjakso oli suoraan riippuvainen vääntömomentista.
Sulakkeen keksimisen syyksi on yleensä prahalainen kelloseppä Jakob Zech vuonna 1525. [2]
Koska on kuitenkin selvää, että ennen tasapainopyörän keksintöä mikään kannettava ajanottolaite ei voinut toimia ilman vääntömomentin taajuuskorjainta, voidaan olettaa, että sulakkeen kaltaiset mekanismit olivat olemassa paljon aikaisemmin.
Sulake on katkaistu kartio, joka on liitetty pääjousirumpuun erikoisketjun (ns. Gaal-ketjun) avulla. Varokkeen sivupinnalle on koneistettu kartiomaisen kierrespiraalin muotoinen ura, johon Gaal-ketju asetetaan, kun se kierretään sulakkeen ympärille. Ketju kiinnitetään kartioon sen alaosaan (suurimman säteen kohdasta) ja kierretään sen ympärille alhaalta ylöspäin.
Kartion pohjassa on hammaspyörä, joka välittää vääntömomentin kellon pääpyöräjärjestelmään.
Alkuhetkellä (kuva 1.) jousikäämitys on maksimaalinen ja ketju on kierretty kokonaan kartion ympärille. Kun käämitys on käytetty loppuun, pääjousen rumpu pyörii, ketju kelataan rummulle ja puretaan sulakkeesta. Tässä tapauksessa rumpuketjun käärintäsäde pysyy vakiona ja sulakkeen kartiomaisen pinnan kiertämissäde kasvaa tasaisesti jokaisella kierroksella. Välityssuhde on käytettävän akselin säteen suhde käyttöakselin säteeseen. [3]
Näin ollen pääjousen kehittämä vääntömomentin pieneneminen kompensoidaan pääjousen rummun ja sulakkeen välisen välityssuhteen kasvulla. Varokkeen kierteisen uran säteittäinen ja aksiaalinen nousu valitaan siten, että hammaspyörän (W) kautta kellon pääpyöräjärjestelmään välittyvä vääntömomentti pysyy vakiona.
Kun koko jousen käämitys on käytetty (kuva 2), koko ketju kelataan rummulle. Kellon käynnistämiseksi uudelleen on välttämätöntä kiertää avaimella ei jousen akselia, kuten useimmissa nykyaikaisissa malleissa tehdään (sulakkeella varustetut kellot, se on kiinnitetty liikkumatta), vaan sulakkeen akselia, Gaal-ketju kierretään takaisin sulakkeeseen, jolloin rumpu pyörii ja kellon jousi pyörii.
Toisin kuin perinteisissä kellokoneistoissa, joissa kruunua käännettävä voima kasvaa vähitellen jousta kierrettäessä, sulakkeella varustetuissa kelloissa kruunun voima pysyy vakiona koko ajan. Tällaisen kellon kelaus ei tiedä, kuinka paljon on jäljellä ennen kuin jousi on täysin kierretty. Siksi varokkeella varustetuissa kelloissa on välttämättä oltava rajoitin, joka estää jousen kelaamisen ja piipun sulakkeen kartioon yhdistävän ketjun katkeamisen. Yleensä rajoitin tehdään lipun muotoon (katso artikkeli artikkelin oikeassa yläkulmassa olevaa kuvaa). Kun ketjun viimeinen kierros on kierretty kartiolle, ketju nostaa lipun ja lepää kellon takana olevaa rajoitinta vasten, mikä estää sulakekartion kääntymisen käämitysavaimella.