Uhrwerk Bestandteile

Mechanische Uhrwerke im Detail erläutert

Jeder von ihnen, mit dem Mechanismus eines eingebauten Uhrwerks, ist das Werk von Erfindern, Handwerkern und Technikern, die ein Getriebe konzipiert oder verfeinert haben, das die Zeitnahme ermöglicht oder perfektioniert. Denn für die Messung der Zeit gibt es nichts anderes, als sich an der natürlichen Umgebung zu orientieren, denn sie bestimmt die Zeit - vor allem durch den Wechsel von Tag und Nacht, der den ersten Anstoß zur Messung der Zeit selbst und Gedanken über die erfundene "künstliche" Bewegung gegeben haben muss.

Diese täglichen Anteile in Zeit- und Minutenanteile gehen grundsätzlich auf die Babylonier zurück und ihre Anteile von sechzigsten zu einem Ganzen (der Stunde), sekundenweise als sechzigstes von sechzigsten sind danach nur noch logisch. Um ein Uhrwerk zu montieren, mussten die technischen Leistungen zusammengeführt werden, um die Weiterentwicklung des Uhrwerks voranzutreiben, zuerst aus Holz und dann aus Metall, die Räder in feinster Handarbeit.

Am wenigsten hat allein der Getriebezug nachgedacht, nachdem die Zähnezahl für eine 360-Grad-Drehung für die Einheit Stunden, Minuten und Sekunden bestimmt worden war; die Reihenfolge der Antriebskräfte war viel komplizierter zu realisieren - also für kleine Uhren Hemmungen, Verankerungen, Unruhigkeiten. Dieser musste innerhalb eines ansatzweise bestehenden Uhrwerks eingebaut und weiterverarbeitet werden.

Jeder Getriebezug muss mit einer Antriebskraft versorgt werden, die entweder immer verfügbar ist (man stelle sich ein Mühlenwasserrad vor) oder gelagert werden muss, um immer verfügbar zu sein, aber auch um eine Verlangsamung zu akzeptieren. Sie wird von einem Federspeicher (erstmals 1430 dokumentiert) über Getriebe auf das Uhrwerk geleitet. Nun fängt die Technik an, die Drehzahl durch Übersetzungsverhältnisse und eine berechnete Zähnezahl und entsprechende Zahnlücken am Abtriebsrad und am Partnerrad in die gewünschten Drehzahlen pro Einheit der Zeit, d.h. pro Minuten (für das Sekundenrad), pro vollen Tag á 12 oder 24 Std. (für die Reduzierung als Fahrantrieb für den Stundenzeiger) zu übersetzen.

Das ruckartige Umsetzen dieser abgespeicherten Triebkraft in Impulse war eine eigene Lehre; die Ankerhemmung war eine grundlegende Voraussetzung für einen Getriebezug und führte zu verschiedenen konstruktiven Ansätzen einer Waage und deren Anker für die Uhrenmechanik. Diese Drehzahlen der verschiedenen Gänge werden von der Welle auf Hände geleitet, die sich eine Etage über dem Ziffernblatt bewegen, wobei die entsprechenden Zeichen für die Zeit angezeigt werden.

Zunächst brauchte ein Werk nur einen Zeiger (siehe auch die Einzeiger, die wieder in die Mode kamen), später Minutenzeiger und zu Beginn des achtzehnten Jahrhunderts endlich auch brauchbar, weil die Zeiger genau waren. Nachfolgend wollen wir die Uhrenmechanik in ihre Systemaufbauten einteilen und diskutieren. Das Speichern von Kraft durch den Aufzug einer Metallfeder ist eines der beständigsten Designmerkmale eines Werks, auch wenn sich das Federnmaterial in der Zwischenzeit verändert haben mag.

Wickelräder wandeln diese Drehzahlen um und übertragen sie auf das Ratschenrad, das verhindert, dass die aufgebrachte Zugkraft im darunter liegenden Federhaus durch Zurückfedern sofort abgebaut wird. Dies macht es erforderlich, dass die Federn nur in einer einzigen Drehrichtung über das Sperrad gespannt werden können. Bei einem Automatikwerk hilft die Wickelwelle nur in Ausnahmefällen beim Aufzug, während sich der Läufer in eine oder beide Drehrichtungen dreht, um die eingespeicherte Kraft - die Zugkraft der Aufzugsfeder im Aufzugsfederhaus - umzuwandeln.

Damit die Aufzugsfeder in Schach gehalten wird, ist sie im Uhrwerk in ein Aufzugsfederhaus gesperrt, das vor allem dazu dienen soll, ein Aufweiten auf andere Radachsen und Laufräder zu vermeiden. Um eine Überbeanspruchung und Beschädigung dieser Federn zu vermeiden, ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, wobei zwischen mechanischen und automatischen Uhrwerken unterschieden wird.

Der Federhauskörper selbst hat auf seiner umgebenden schmalen Seite eine Verzahnung, um die Getriebe von dort aus antreiben zu können. Seine erste Partnerin ist das Kleinstrad, von dem die anderen Bestandteile der Uhrenmechanik in ausgefeilten Verhältnissen abgeleitet sind. Die im Frühjahr angesammelte Kraft würde nun sofort unkontrollierbar und unkontrollierbar durch den Getriebezug abfließen, wenn der Planer den Antrieb nicht aufnimmt und kanalisiert.

Dies geschieht durch das Uhrwerk, das die Rotationsrichtung des Spiralgehäuses mit seiner Ankerhemmung in Form der Ankerhemmung und des Ankerrads blockiert. Dieses Uhrwerk zwingt den Antrieb zum Drehen, zum Anhalten nach sehr kurzer Zeit, da der Schaukelanker abwechselnd in die Zähne eingreift und somit eine ruckartige Abfolge vorgibt.

Das Wippen des Dübels und das sich ändernde Ver- und Entriegeln des Ankerrads wird als Ticking der Uhr empfunden. Das Gleiche wird bei großen Uhrwerken wie Großvateruhren und Reglern in ihren Bewegungen durch das Hin und Her des Drehpendels erreicht. Beim Betrieb der Ankerhemmung darf der Zahnradstrang mit dem Ruckeln des Ankerrads weiterdrehen.

Natürlich geht das je nach den Durchmessern der Beteiligten im Getriebezug anders vor sich. Nur so kann das Münzrad einmal pro Stunde drehen und seine sechzigste Std. auf dem Ziffernblatt über dem Uhrwerk anzeigen, indem es den an der Achse angebrachten Minutenzeiger bewegt.

Der Stundenzeiger eine Ebene über dem Uhrwerk ist mittlerweile vom Sekundenrad hergeleitet, zwangsläufig im Übersetzungsverhältnis 60:1, so dass es nur noch sechzig Umläufe des Minutenrads gibt, bevor sich das Sekundenrad "eine Stunde" auf den Indizes des Ziffernblatts gedreht hat. Abhängig von der Ausrüstung des Werkes können Komplikationen auftreten, die über diese "Grundlagen" hinausgehen.

Das alles beginnt die große Miniaturisierungskunst in die Grenzen eines Kastens zu stellen und dieses Werk trotz dieser Schmalheit mit unermüdlicher Genauigkeit zum Laufen zu bringen.