A biztosíték egy speciális eszköz egy rugós meghajtású mechanikus órában , csonka kúp formájában , amelyet arra terveztek, hogy kiegyenlítse a főrugó hengeréből az óra fő kerékrendszerébe továbbított nyomatékot .
Ahogy a rugótekercs elhasználódik, a biztosíték az áttétel növelésével kompenzálja a nyomaték csökkenését, ezáltal növelve az óra egyenletességét a mechanizmus teljes működési ideje alatt egyik tekercsről a másikra.
Thomas Muidge angol órásmester 1755-ös feltalálása után a biztosíték gyakorlati igénye megszűnt, de az exkluzív sorozatok drága kollekciós karóráiban továbbra is megtalálható.
Az első mechanikus órák kettlebell motort használtak energiaforrásként. Könnyű volt gyártani, nagyon megbízható és egyenletes nyomatékot biztosított. A kettlebell motor egy hajtódobból állt, amelyre egy fémsúlyt tartó kábel volt feltekerve. Az esetek túlnyomó többségében a súlyt felfüggesztő kábel vagy lánc tömege elhanyagolhatónak tekinthető magának a súlynak a súlyához képest, ezért a kettlebell motor által kifejtett erő az egész idő alatt állandónak tekinthető az óra súlyának maximális magasságba való emelésétől a teljes lesüllyedésig.
A rugós motornak a kettlebell motorral ellentétben volt egy komoly hátránya: a főrugó által kifejlesztett nyomaték az üzem elhasználódásával csökkent.
A szökések minden korai változata ( Amant's cilinder, pin escapement , angol menekülés visszavonással) erősen függött a haladási sebességtől a menekülési kerékre átvitt nyomaték mértékétől. [1] Ez a hátrány különösen az orsós kilépéssel és biliánsokkal rendelkező órákra vonatkozik, mivel a sebességszabályozóként használt biliánsoknak egyáltalán nem volt saját rezgési periódusa. Lengési periódusa közvetlenül függött a nyomatéktól.
A biztosíték feltalálását általában Jakob Zech prágai órásmesternek tulajdonítják 1525-ben. [2]
Mivel azonban nyilvánvaló, hogy a mérlegkerék feltalálása előtt egyetlen hordozható időmérő műszer sem működhetett nyomatékkiegyenlítő nélkül, feltételezhető, hogy az olyan mechanizmusok, mint a biztosíték, sokkal korábban léteztek.
A biztosíték egy csonka kúp, amely egy speciális lánc (ún. Gaal lánc) segítségével csatlakozik a főrugó dobjához. A biztosíték oldalfelületén egy kúpos spirál alakú horony van megmunkálva, amelybe a biztosíték köré tekerve kerül a Gaal lánc. A láncot annak alsó részében (a legnagyobb sugarú ponton) rögzítik a kúphoz, és alulról felfelé tekerik köré.
A kúp alján egy fogaskerék található, amely a nyomatékot továbbítja az óra fő kerékrendszeréhez.
A kezdeti pillanatban (1. ábra) a rugó tekercselése maximális, és a lánc teljesen feltekercselődik a fusil kúp köré. Ahogy a tekercs elhasználódik, a főrugó dobja forog, a lánc feltekerődik a dobra és letekerődik a biztosítékról. Ebben az esetben a doblánc körüli tekercselési sugár állandó marad, és a biztosíték kúpos felülete körüli tekercselési sugár minden fordulattal simán növekszik. Az áttétel a hajtott tengely sugarának és a hajtótengely sugarának aránya. [3]
Így a főrugó által kifejtett nyomaték csökkenését a főrugó dobja és a biztosíték közötti áttételi arány növekedése kompenzálja. A biztosíték spirális hornyának radiális és axiális osztása úgy van megválasztva, hogy a fogaskeréken (W) keresztül az óra fő kerékrendszerére továbbított nyomaték állandó maradjon.
Amikor a teljes rugótekercselés kimerült (2. ábra), a teljes lánc a dobra tekercselődik. Az óra újraindításához nem a rugó tengelyét kell egy kulccsal elforgatni, mint a legtöbb modern kivitelben (biztosítékkal ellátott óráknál mozdulatlanul rögzítik), hanem a biztosíték tengelyét, míg a Gaal lánc vissza van tekerve a biztosítékra, ezzel forgatva a dobot és feltekerve az órarugót.
Ellentétben a hagyományos óraszerkezetekkel, ahol a koronát forgató erő fokozatosan növekszik a rugó feltekerésével, a biztosítékkal ellátott órákban a korona ereje állandóan állandó marad. Egy ilyen óra tekercselője nem tudja, mennyi van még hátra a rugó teljes felcsavarása előtt. Ezért a biztosítékkal ellátott óráknak feltétlenül rendelkezniük kell olyan korlátozóval, amely megakadályozza a rugó visszatekerését és a hengert a biztosíték kúpjával összekötő lánc törését. Általában a korlátozó zászló formájában készül (lásd az ábrát a cikk jobb felső sarkában). Amikor a lánc utolsó fordulatát a kúpra feltekerjük, a lánc felemeli a zászlót, és nekifekszik az óra hátulján található határolónak, így megakadályozza a biztosítékkúp további elfordítását a tekercskulccsal.