Watch 101: Ein besonderes Highlight für die Uhrmacherfeder

Die Existenz einer mechanischen Uhr, die mit manueller Kraft betrieben werden kann, hat mich einfach erstaunt. Es ist interessant, die menschliche Handwerkskunst bei der Schaffung solch komplizierter Arbeiten zu genießen und jedes Teil zu einem einzigen Zeitmesser zusammenzusetzen. Wenn ich mich näher mit einer mechanischen Uhr beschäftige, hat mich eine Uhrantriebsfeder, die für die Energieversorgung der anderen Elemente zuständig ist, am meisten fasziniert.

Ein flaches gehärtetes Metall, die sogenannte Uhrfeder, ist das Kernelement, das Energie liefert und abgibt. Zusammen mit dem Aufziehen der Krone durch den Träger kann die Feder Energie liefern und speichern. Sie wird entweder automatisch durch ein automatisches Aufzugssystem wie bei Automatikuhren oder manuell von Hand wie bei Handaufzugsuhren aufgezogen. Zusammen mit den anderen Elementen im Federsystem steuert sie, wie viel Energie einmal pro Mal über das Räderwerk und das Hemmungsrad an die Unruh übertragen werden soll.

Was ist eine Uhrmacherfeder?

Eine Uhr-Zugfeder ist im Grunde die Energiequelle mechanischer Uhren. Sie erhält die Aufzugsenergie von der Krone, überträgt sie auf die Unruh und speichert die Energie, damit eine Uhr lange läuft. Eine Zugfeder hat die Form einer sehr dünnen Klinge, ist aber flexibel genug, um spiralförmig aufgerollt und in das Federhaus eingesetzt zu werden. Bei einer Zugfeder geht es nicht nur um das Federhaus oder die Zugfeder selbst. Dieses Uhr-Antriebssystem besteht aus mehreren Komponenten, darunter das Federhaus, die Zugfeder selbst, die Welle, das Sperrrad und die Sperrklinke.

Damals verwendeten die ersten Uhren in Europa keine Antriebsfedern, um die Uhr anzutreiben. Stattdessen wurden Gewichte verwendet, um sie anzutreiben. Im Grunde genommen wird etwas Schweres an das Ende eines Seils gelegt oder gehängt, das um eine Rolle gewickelt ist. Dieses Werkzeug, eine Rolle genannt, wurde früher in allen mechanischen Uhren als Antriebsquelle verwendet.

Die Schwerkraft würde das Gewicht ziehen und die daraus resultierende Bewegung wäre Energie für die Uhr. Sie würde in ein Drehmoment umgewandelt und bewegt so das Räderwerk. Abgesehen davon ersetzte die Schlagfeder ursprünglich den alten Mechanismus und stellte einen Durchbruch in der Geschichte der Uhrmacherei dar. Die Erfindung der Schlagfeder tauchte ungefähr im 15. Jahrhundert erstmals in europäischen Uhren auf.

Wie treibt eine Antriebsfeder eine mechanische Uhr an?

Die Funktionsweise einer Uhrfeder beruht eigentlich auf einem relativ einfachen Prinzip. Der Träger dreht die Krone, bis ein Widerstand auftritt. Die in einer Feder gespeicherte Energie wird freigegeben, und dann entspannt sich die Feder, um den anderen inneren Teil der Uhr durch das Federhaus mit Energie zu versorgen. Selbst ein Anfänger in der Welt der Uhrmacherei versteht dieses Konzept. Dieser Vorgang kann jedoch manchmal weitaus komplexer sein, da es sich um empfindliche Dinge handelt, die auf so komplizierte Weise funktionieren.

Bei einer Uhrmacherfeder geht es nicht nur um das Federhaus oder die Antriebsfeder selbst. Dieses Uhrantriebssystem besteht aus mehreren Komponenten, darunter das Uhrhaus, die Antriebsfeder selbst, die Welle, das Sperrrad und die Sperrklinke. Wie arbeiten sie also zusammen, um Energie für andere Hauptteile bereitzustellen und zu liefern? Wenn die Uhr aufgezogen wird, beginnt sich das Sperrrad über eine feste Verbindung zwischen beiden zusammen mit der Welle zu drehen. Die Antriebsfeder, die um die Welle im Federhaus gewickelt ist, beginnt sich von der Mitte aus aufzuwickeln, wo sie an der Welle befestigt ist.

Während dieses Vorgangs dreht sich das Federhaus, das durch die Hemmung mit dem Räderwerk verbunden ist, überhaupt nicht. An diesem Punkt würde der Träger einen Widerstand spüren, nämlich wenn die Antriebsfeder in ihrer Mitte fest um die Welle gewickelt ist. Diese Wicklung würde beginnen, sich vom gleichen Punkt aus in die entgegengesetzte Richtung abzuwickeln. Aber dank des zusätzlichen Teils, das als Sperrklinke bezeichnet wird und mit dem Sperrrad in Eingriff steht, könnte die in der Antriebsfeder gespeicherte Energie kontrolliert und nur in angemessener Menge pro Mal freigegeben werden.

Die für die Uhrwerksfeder verwendeten Materialien

Als Hauptenergiequelle in mechanischen Uhren besteht die Antriebsfeder aus hochwertigen Materialien. Sie muss Korrosion und Magnetismus standhalten, da die Gesamtfunktion einer Uhr von der Antriebsfeder abhängt. Über Jahrzehnte wurde das für die Antriebsfeder verwendete Material unter Verwendung bestimmter Arten von gehärtetem und angelassenem Kohlenstoffstahl entwickelt. Sie konnten jedoch nicht die erwarteten Ergebnisse erzielen, bis sie um 1965 durch kaltgewalzte Legierungen ersetzt wurden.

Von da an hat eine Antriebsfeder Meilensteine ​​erreicht, bei denen die neu entdeckte Legierung Korrosion und Reibung besser widerstehen konnte. Dank Reinhard Straumann, einem Ingenieur, der Nivaflex als gängiges Material für die Antriebsfeder in hochwertigen Uhren erfand. Es wurde die Antriebsfeder mit extremer Qualität, die magnetisch widerstandsfähig, unzerbrechlich und einer hohen Zugfestigkeit von bis zu 3.000 Megapascal (entspricht 300.000 Metern) standhält. Nivaflex ist außerdem widerstandsfähig gegen Rückbiegen und Korrosion und weist eine gute Temperaturstabilität auf (-50 bis +350 Grad Celsius).

Silizium hat sich auch in der Uhrenindustrie als innovatives und langlebiges Material etabliert. Es ist eines der Materialien, das äußeren Einflüssen wie elektromagnetischen Wellen und Stößen, die die Antriebsfeder beeinträchtigen könnten, am besten standhält. Silizium ist leichter als Stahl und erhöht daher die Stabilität der Antriebsfeder, damit diese ihre optimale Leistung beibehalten kann. Darüber hinaus benötigt dieses Material keine Schmierung und kann seine Form behalten. Silizium ist ein vielseitiges Material. Daher könnte es ein gutes Material für Uhrenantriebsfedern sein.

Nach all den Jahren, in denen wir die Entwicklung der Uhrmacherei beobachtet haben, wird die Erfindung der Antriebsfeder vielleicht unterschätzt. Aber eine mechanische Uhr wäre ohne diese Spiralfeder keine Uhr. Ein Uhrenliebhaber denkt vielleicht nicht direkt an die Antriebsfeder, wenn er zum ersten Mal eine Uhr kauft. Doch später weiß er, wie wichtig die Existenz einer Antriebsfeder für Uhren ist.

Mehr dazu: Uhren 101: Was sind Unruhfedern für Uhren?