Wie funktionieren mechanische Uhren

Ich bin immer wieder fasziniert, wenn ich das Uhrwerk meiner mechanischen Uhren betrachte, kleine wunderschöne Kunstwerke.

Aber was steckt eigentlich dahinter, aus was setzt es sich zusammen und wie funktioniert es genau?

Handaufzug oder Automatik, was ist der Unterschied?

Was ist überhaupt eine mechanische Uhr?

Eine mechanische Uhr enthält ein Uhrwerk, das entweder per Hand oder automatisch aufgezogen wird. Das mechanische Werk, auch Kaliber genannt, besteht aus Federn, Zahnrädern, Trieben und anderen sehr kleinen Teilen, die ineinandergreifen.

Angetrieben durch Energie, die dadurch entsteht, dass man die Krone per Hand aufzieht oder die Uhr bewegt und dadurch einen Rotor in Schwung bringt.

Wir gehen gleich genauer darauf ein.

Wie funktionieren nun mechanische Uhren?

Alle mechanischen Uhren funktionieren auf dieselbe Weise, indem die Energie, die gespeichert ist, langsam abgegeben wird und dadurch die Zeiger auf dem Ziffernblatt dreht.

Hauptbestandteile einer mechanischen Uhr sind die Grundplatte, auf der das Uhrwerk aufgebaut wird, die Krone, die Zugfeder, das Räderwerk und die Hemmung (das komplexeste Bauteil).

Energieversorgung durch die Feder:

Ein mechanisches Uhrwerk erhält seine Energie über eine Zugfeder. Bei einer Uhr mit Selbstaufzug dreht man zuerst an der Krone. Dadurch wird über eine Aufzugswelle, die Aufzugsräder und ein Sperrrad das Federhaus bewegt. In dem Federhaus dreht sich der Federkern, der die Zugfeder spannt. Das Sperrrad speichert die gewonnene Energie im Federhaus. Gleichzeitig gibt das Federhaus über ein Zahnrad diese Energie an das Federwerk ab, welches die Uhr in Bewegung setzt.

Bei automatischen Werken funktioniert dies anders: Hier zieht ein Rotor die Uhr durch die Bewegung beim Tragen auf.

Räderwerk und Zeigerwerk:

Die gespeicherte Energie wird über das Räderwerk auf das Zeigerwerk übertragen. Das Räderwerk besteht aus verschiedenen Zahnrädern, die die Drehbewegung weiterleiten. Das Zeigerwerk macht schließlich das Geschehen sichtbar und bewegt die Zeiger auf dem Zifferblatt.

Die Hemmung

Das Herzstück des Uhrwerks ist die Hemmung. Sie taktet die Energie, die auf das Uhrwerk losgelassen wird. Die Hemmung besteht aus einer Ankerwelle, einer Unruh und einer Ankerpalette. Diese Komponenten sorgen dafür, dass das Uhrwerk gleichmäßig tickt und die Zeit präzise gemessen wird.

Wir wissen nun wie eine mechanische Uhr funktioniert bzw. aufgebaut ist, aber wie genau wird uns nun die Zeit angezeigt?

Die Anzeige der Zeit

Wir haben nun einen zeitlich geregelten Ablauf des Räderwerks (wir erinnern uns, die Hemmung taktet die Energie!).

Das Zusammenspiel aus Geschwindigkeit, Schwingungen und die einzelnen Übersetzungen der Zahnräder bewirkt, dass das Minutenrad und somit auch der darauf aufgesteckte Minutenzeiger exakt eine Umdrehung pro Stunde macht.

Da wir auch die Stunden wissen wollen, wird auf das Minutenrohr noch ein Stundenrad und ein Stundenzeiger aufgesetzt.

Das Minutenrohr gibt seine Drehbewegung an das Wechselrad weiter, welches wiederum in das Stundenrad eingreift. Die Übersetzung ist so gewählt, dass sich der Stundenzeiger einmal in 12 Stunden im Kreis dreht.

Wenn man auch eine Sekundenanzeige haben will, muss nur noch ein Sekundenrad dazwischen eingebaut werden und auf eine etwas längere Welle ein Sekundenzeiger gesteckt werden. Im Beispiel unten ist dieser dezentralisiert, auch kleine Sekunde genannt.

(Quelle: watchmovements.eu)

Der beschriebene Aufbau beschreibt ein einfaches Basiswerk einer Armbanduhr.

Auf diesem bauen im Grunde alle Komplikationen auf.

Für ein einfaches mechanisches Uhrwerk benötigt man bereits um die 130 kleine Einzelteile

Was bedeutet der Begriff "Komplikation" bei einer mechanischen Uhr?

Ganz einfach, alles was über eine einfache Zeitanzeige hinaus geht und eine Funktion hat, nennt man Komplikation, vom Chronographen über eine Mondphasenanzeige bis hin zum ewigen Kalender.

Was es für verschiedene Komplikationen gibt und wie diese jeweils funktionieren, behandle ich bald in einem eigenen Blogbeitrag.

Ewiger Kalender Patek Phillipe Ref. 5327R