Unruh

Unruh

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Unruh einer chinesischen Taschenuhr mit Duplexhemmung

Die Unruh ist das Herz des Schwingsystems einer Armband- oder Taschenuhr. Aus den Schwingungen wird die Messung der Zeit abgeleitet.

Die Unruh wurde von Christiaan Huygens erfunden, der dafür 1675 ein französisches Patent erhielt.

Aufbau

Unruh mit Flachspirale und Gewichtsschrauben

Die Unruh besteht im wesentlichen aus einer Welle und einem Reif, der mit 2, 3 oder auch 4 Stegen mit der Welle verbunden ist. Auf der Welle sind auch die Spiralrolle, mit der die Spirale an der Welle befestigt ist, und bei Ankerhemmungen das Plateau aufgepresst.

Als Material für eine Unruhe wird bei einfachen Ausführungen Messing verwendet, bessere Ausführungen bestehen aus einer bimetallischen Stahl-Nickel-/Messing-Kombination.

Neben Unruhen, die aus einem einfachen monometallischen Reifen bestehen, gibt es Bauformen mit geschlitztem Reifen zum Temperaturausgleich oder mit Schrauben, mit denen das Trägheitsmoment eingestellt werden kann (siehe Bild). Bei Ankerhemmungen ist auf dem Plateau ein halbkreisförmiger Rubin, die sogenannte Ellipse mit Schellack eingefasst, der in die Ankergabel greift.

Ausführungen

Je nach Ausführung sind verschiedene Teilenummern zu verwenden:

721 - Unruh mit Doppelscheibe und Flachspirale

722 - Unruh mit Doppelscheibe und Breguetspirale

782 - Cylinder-Unruh mit Spirale

793 - Stiftanker-Unruh mit Doppelscheibe und Spirale

794 - Stiftanker-Unruh mit Finger und Spirale

813 - Unruh mit Spirale und Körnerwelle

Funktion

Die Unruh schwingt in einem Winkel von ca. 270°, gemessen von der Ruhelage, um ihre Achse. Dazu wird sie vom Anker angestoßen. Durch ihre Bewegung spannt sie die Spirale, von der sie zurückgetrieben wird. Dadurch kommt es zu den Schwingungen, die zur Messung der Zeit genutzt werden.

Die Schwingungsdauer T ist abhängig von der Masse der Unruh, ihrem Durchmesser und dem Rückstellmoment der Spirale. Sie berechnet sich nach:

T = π • √(( M • r² • 12 • l)/(E • b • s²))

Dabei bedeuten:

M: Masse der Unruh

r: Trägheitsradius der Unruh

E: Elastizitätsmodul der Spirale

b: Klingenbreite der Spirale

s: Klingendicke der Spirale

Temperaturkompensation

Die Schwingungsdauer ist abhängig von der Temperatur, bei der die Uhr betrieben wird. Die Ursache dafür sind die Formänderungen durch die Wärmeausdehnung und (sehr viel schwächer) auch die Abhängigkeit des E-Moduls von der Temperatur. Die Temperaturabhängigkeit betrifft dabei sowohl die Unruh als auch die Spirale. Allerdings ist der Effekt bei der Spirale sehr viel größer.

Deshalb gibt es zwei Arten der Temperaturkompensation:

1. Bimetall-Unruh mit Stahlspirale
2. Monometallische Unruh mit Nivarox-Spirale

1. Bei der Bimetall-Unruh ("Kompensations-Unruh") besteht der Reifen aus zwei Teilen: einem inneren Stahlreif, auf den ein Messingreif aufgeschmolzen ist. Das Verhältnis der Materialdicken zwischen dem Stahl- und dem Messingbereich ist 2:3. In der Nähe der Schenkel ist die Kompensationsunruh geschlitzt. Sie wurde 1782 von John Arnold erfunden. Bei Erwärmung dehnt sich der Messingbereich stärker als der Stahlbereich aus. Dadurch biegen sich die Reifenden nach innen und verringern das Trägheitsmoment. Dies Verhalten kann durch Schrauben an den Enden noch angepasst werden.

2. Bei der Monometallischen Unruh wird eine Unruh aus Messing, Nickel, Berylliumbronze o. ä. mit einer Spirale aus Nivarox gepaart. Diese Legierung wurde speziell entwickelt und zeigt keine Änderung der Elastizität bei einer Temperaturänderung.

Lagerung

Die Unruh ist auf der einen Seite in der Werkplatine gelagert, auf der anderen in einem Kloben, dem Unruhkloben oder auch in einer Brücke.

Um die langen, dünnen Zapfen gegen Stöße zu sichern, werden sie in speziellen Lagerstellen gelagert, die bei Stößen flexibel reagieren (Stoßsicherung).

TERMINOLOGIE NUMEROTATION

40.080 (0719/1) de Unruh mit glattem Reif nl en Annular balance pt Balanço anular es Volante anular ru Баланс безвинтовой fr Balancier annulaire it Bilanciere anulare

40.081 (0719) de Unruh mit Schrauben nl en Screw balance pt Balanço com parafusos es Volante de tornillos ru Баланс с винтами fr Balancier à vis it Bilanciere con viti