Splošno o uri in delovanju

Prvi boben je namenjen zvonjenju na vsakih petnajst minut. Pogostejše zvonjenje je prebivalcem omogočalo natančno orientacijo v času. Vsakih 15 minut je ura oznanila pretekli čas, s čimer je določala ritem mestnega življenja in pomagala obrtnikom, trgovcem ter meščanom pri njihovih vsakodnevnih opravilih.

Pogonski boben je izdelan iz trpežnega akacijevega lesa, okoli katerega je navita jeklena pletenica, povezana s kamnito utežjo. Ta utež, natančno izračunane mase (150kg), zagotavlja potrebno silo za pogon mehanizma.

Sistem zobnikov in zatičev je natančno izdelan; zatiči so razporejeni tako, da sprožijo zvonjenje ob vsakem 15-minutnem intervalu. Ko se pogonski boben vrti, zatiči na zobniškem kolesu aktivirajo sprožilec, ki sprosti pletenico povezano s kladivom za zvonjenje v nadstropju višje. Število udarcev zvona označuje pretečeni čas: en udarec za prvo četrtino ure, dva za polovico ure in trije za tri četrt ure.

Števni zobnik za 15-minutno zvonjenje ima posebno obliko. Na zunanjem robu ima 4 izrazite zareze, ki obod zobnika razdelijo v 4 neenakomerne dele. Zobnik se ne vrti neprestano, saj je večino časa blokiran z zagozdo, ki počiva v eni izmed zarez. Zagozdo vsake četrt ure sprosti vzvod, ki ga aktivira pogoski boben ure. Ko je zagozda sproščena, omogoča vrtenje pogonskem bobnu za 15-minutno zvonjenje. Boben začne hkrati gnati tudi zbonik, s katerim je povezan preko zobatega prenosa. Vse dokler zagozda drsi po obodu, se lahko boben prosto vrti, a ko zagozda ponovno zdrsne v naslednjo zarezo se vrtenje bobna, in z njim zobnika, ustavi.

Mehanizem je zasnovan tako, da zobnik naredi en obrat vsako polno uro. Med vrtenjem bobna zobnik odšteje 1, 2, 3 ali 4 udarce zvona, glede na to kako velik je razmik med zarezama. Tako dobimo različno zvonenje za prvo četrtino ure, ko zvon udari le enkrat, za pol ure – dvakrat, za tri četrtine ure – trikrat in ob polni uri štirikrat. Ob polni uri zobnik 15-minutnega zvonjenja zaključi poln obrat in se vrne v izhodišno pozicijo, hkrati pa preko kljunastega vzvoda sproti zagozdo bobna za urno zvonjenje, ki tako začne cikel odštevanja ure.

Drugi boben poganja glavni urni mehanizem, ki premika kazalce na treh straneh ptujske stolpne ure. Ta inovativna zasnova omogoča, da je čas viden iz različnih delov mesta, kar je bilo v tistem obdobju tehnološko izjemen dosežek. Kazalci na vzhodni, zahodni in južni strani stolpa so sinhronizirani in se premikajo enotno, kar zahteva izjemno natančnost mehanizma.

Pogonski boben je povezan s kamnito utežjo, ki zagotavlja enakomerno silo za vrtenje zobniškega sistema. Kompleksen sistem zobnikov zmanjšuje hitrost vrtenja iz pogonskega bobna na hitrost, primerno za premikanje kazalcev. Zobniki so ročno kovani, struženi in piljeni, njihova natančna izdelava pa je ključna za pravilno delovanje ure.

Prenos vrtenja iz ene gredi na tri osi je omogočen s pomočjo stožčastih zobnikov in kardanskih zglobov. Stožčasti zobniki prenašajo vrtenje pod kotom 90 stopinj, kardanski zglobi pa omogočajo prenos vrtenja med osi, ki morda niso popolnoma poravnane. Ta sistem zagotavlja, da se kazalci na vseh treh straneh stolpa gibljejo sinhrono in prikazujejo enak čas.

Tretji boben je odgovoren za funkcijo repeticije, ki omogoča, da ura po določenem časovnem intervalu ponovno zvoni polno uro. Ta funkcija je bila izjemno pomembna v času, ko je bilo zvonjenje zaradi hrupa ali oddaljenosti lahko preslišano. Repeticija je zagotavljala, da so vsi prebivalci imeli možnost slišati, katera ura je, kar je bilo ključno za organizacijo vsakodnevnega življenja.

Pogonski boben z lastno utežjo je povezan z zobniškim kolesom, ki ima zatiče razporejene tako, da sprožijo zvonjenje po nastavljenem intervalu po polni uri. Sprožilni mehanizem, sestavljen iz vzvodov in ročic, preko pletenice aktivira kladivo za zvonjenje.

Urar je lahko prilagodil intervale in število ponovitev zvonjenja glede na potrebe skupnosti, kar je uri dodalo edinstven značaj.

Četrti boben upravlja glavno urno zvonjenje, ki naznanja polne ure z ustreznim številom udarcev. Zobniško kolo z zatiči ima zatiče razporejene tako, da vsak zatič ustreza enemu udarcu zvona. Ob polni uri zatiči sprožijo sprožilni mehanizem, ki aktivira kladivo za zvonjenje. Število udarcev se ujema s številom polnih ur (npr. 12 udarcev ob 12. uri).

Števni zobnik za urno zvonjenje ima prav tako posebno obliko. Na notranji strani ima 78 zob, na njegovem zunanjem robu pa lahko opazimo 11 zarez. Ker se razdalje med zarezami povečujejo, te obod razdelijo v 11 neenakomernih delov. Vsaka zareza je od prejšnje oddaljena za spoznanje dlje – natanko za dolžino enega (1) zoba na notranjem zobniku. Ta zobnik se ne vrti neprestano kakor pogonski zobnik ure, ampak le, ko je pogon zvonjenja sproščen. Ko miruje, mu gibanje preprečuje mehanska zapora (zagozda), ki tiči v eni izmed zarez na obodu zobnika. Zagozdo sporsti vzvod, ki ga aktivira pogoski boben ure, točno ob vsaki polni uri. Ko je zagozda sproščena se začne premikati pogonski boben urnega zvonjenja. Število udarcev zvona je določeno z razdaljo med dvema zaporednima zarezama na obodu števnega zobnika. Zagozda drsi po obodu, dokler ne pade v naslednjo zarezo, med drsenjem pa vsak zob na notranji strani zobnika odšteje natanko 1 udarec urenga zvona. Izjema je le prva zareza, ki je nekoliko širša, ta predstavlja prvo uro, ko zvon odbije le enkrat. Zobnik je zasnovan tako, da vask dan naredi dva polna obrata. Ker se razdalje med zarezami povečujejo dobimo dvanajst različnih dolžin zvonjenja za 12 ur dneva. Najdaljša razdalja med zarezama bo tako sprožila 12 udarcev zvona – za 12. uro dneva. Potem se cikel zaključi, zobnik pride spet v začetno lego in odštevanje se začne znova.

Mirujoči zaskočni mehanizem je srce ptujske stolpne ure. Ta mehanizem omogoča pretvorbo enakomernega nihanja nihala v kontrolirane premike zobnikov, kar zagotavlja natančno merjenje časa.

Nihalo (palica s kamnito utežjo na koncu) niha v enakomernih intervalih. Njegovo nihanje temelji na zakonih fizike, ki jih je odkril Galileo Galilei, in je neodvisno od amplitude nihanja. Nihalo je povezano s sidrom, ki ima dva kraka. Ti kraki se izmenično ujamejo v zobe zaskočnega kolesa, ki je posebej oblikovano kolo z natančno oblikovanimi zobmi. Ko nihalo niha, sidro kontrolira sproščanje zaskočnega kolesa. Vsak premik sidra omogoči kolesu, da se premakne za en zob, kar prenaša energijo na zobniški sistem in poganja kazalce ure.

Natančnost tega mehanizma je odvisna od izjemne natančnosti izdelave zob in sidra; že majhna odstopanja lahko povzročijo nepravilnosti v delovanju ure.

Uporaba kakovostnih materialov, kot sta medenina za zaskočno kolo in jeklo za sidro, ter redno mazanje so ključni za zmanjšanje trenja in obrabe. Ta mehanizem je bil tehnološki preboj v 17. stoletju in je omogočil razvoj natančnih mehaničnih ur.

Vetrnice, imenovane tudi regulatorji hitrosti ali “fly governors”, so ključni del mehanizma za zvonjenje na ptujski stolpni uri. Njihova naloga je nadzorovati hitrost vrtenja bobnov med zvonjenjem, kar zagotavlja enakomerno in prijetno zvonjenje ter preprečuje poškodbe mehanizma zaradi prevelikih hitrosti.

Vetrnica je sestavljena iz kril ali loput, ki so pritrjene na gred mehanizma za zvonjenje. Ko se mehanizem sproži in utež začne vrteti boben, se vrtijo tudi krila vetrnice. Vrtenje kril ustvarja zračni upor, ki deluje proti smeri vrtenja in upočasnjuje mehanizem. S tem je zagotovljeno, da so udarci zvona enakomerno razporejeni v času.

Urar lahko prilagodi kot in površino kril vetrnice, da fino nastavi hitrost zvonjenja glede na potrebe ali želje skupnosti. Krila morajo biti uravnotežena, da preprečijo vibracije in prekomerno obrabo mehanizma. Materiali, iz katerih so izdelana krila (lahka kovina), so izbrani za optimalno delovanje in odpornost na vremenske vplive.

Redno vzdrževanje vetrnic, vključno s preverjanjem morebitnih poškodb ali deformacij ter mazanjem ležajev, je ključnega pomena za njihovo učinkovito delovanje. Vetrnice so nepogrešljiv del mehanizma, ki zagotavlja dolgo življenjsko dobo ure in kakovost zvonjenja.

Urarji so bili mojstri svojega poklica, ki so združevali znanja iz mehanike, kovinarstva, mizarstva in umetnosti. Njihovo delo je bilo ključno za izdelavo, vzdrževanje in izboljšave stolpne ure. Pogosto so svoje podpise ali oznake pustili na delih mehanizma ali v okolici ure, kar nam danes omogoča vpogled v zgodovino ure in ljudi, ki so zanjo skrbeli.

Eden najbolj znanih urarjev, povezanih s ptujsko uro, je bil Primož Okrogelnik iz Celja. Leta 1812 je temeljito obnovil uro, pri čemer je popravil mehanizem za zvonjenje (“Schlag- und Hammerwerk”). Njegov podpis je ohranjen na računu za popravilo.

Urarji so bili pogosto organizirani v cehe, kar je zagotavljalo visoke standarde njihovega dela. Učna doba vajencev je trajala med 4 in 6 let, kar je zagotavljalo, da so bili urarji visoko usposobljeni. Njihova vloga je bila ne le v vzdrževanju natančnosti ure, temveč tudi v uvajanju inovacij in prilagoditev mehanizma glede na potrebe skupnosti.