Uhrwerk
Uhrwerk
Abtriebsmechanismus einer Uhr.
Der Ablauf der Kraftübertragung vom Aufzug bis zu den Zeigern
Betrachten Sie zuerst das erste rechts gezeigte Bild. Die Antriebsmechanik ist der Übersichtlichkeit halber von oben nach unten aufgereiht — ein Rad treibt das nächste.
Die Kraftübertragung beginnt bei Automatikuhren beim Schwungrotor, der die Kräfte, die durch Bewegungsveränderungen des Armgelenks entstehen, ausnützt und auf die Zugfeder bzw. das Federhaus überträgt. Oder bei Handaufzuguhren durch manuelles Aufziehen.
Die Übersetzung auf die einzelnen Zeigeranzeigen
Das Räderwerk übersetzt in die verschiedenen Geschwindigkeiten: Sekunden, Minuten, Stunden usw. Das zweite Bild (links) zeigt das Übersetzungsschema des Räderwerks:
Vom Federhaus (B) wird die Kraft an das Hemmungsrad (E) wie folgt übertragen:
- Z1 ist das Minutenrad, an dessen Achse sich der Minutenzeiger befindet.
- Z3 ist das Kleinbodenrad, Z5 das Sekundenrad (ggf. mit Sekundenzeiger).
- Alle diese Räder sind auf ihren Trieben Z, Z2, Z4, Z6 meistens aufgenietet.
Hemmungsrad und Anker treffen auf die hin- und herschwingende Unruh, die an der Spiralfeder pulsiert. Das Prinzip der Hemmung wird weiter unten genauer erklärt.
Der Werkaufbau
Im dritten Bild sehen Sie eine Werkplatte (Grundplatine) dargestellt, in der die Räder des Räderwerks sowie Federhaus, Unruh usw. gelagert bzw. eingepaßt sind:
In räumlicher Perspektive ist dann die Antriebsmechanik wie im vierten Bild aufgereiht, vom Federhaus links oben zur Unruh rechts:
Das Schwing- und Hemmungssystem
Das charakteristische Ticken der mechanischen Uhr ist akustisches Merkmal des Schwing- und Hemmungssystems eines Uhrwerks.
Das Schwingsystem besteht aus dem auf der Unruhwelle hin- und herdrehenden Unruhreif [5], der Spiralfeder [6] sowie einer Vorrichtung zur Gangregulierung, meist Rücker genannt. Hiermit kann bis ins feinste die Schwingeigenschaft der Spiralfeder eingestellt und damit der gewünschte korrekte Gang der Uhr eingestellt werden.
Der exakte Gang basiert auf dem möglichst gleichmäßigen Hin- und Herschwingen der Unruh [5], die zudem möglichst genau ausgewuchtet sein muß.
Ohne stetige, genau dosierte Energiezufuhr würde dieses gangregulierte Organ jedoch seine Bewegung einstellen. Deshalb wird ihm kontinuierlich die vom Federhaus kommende Kraft über das Räderwerk [1], entsprechend herabdosiert, zuleitet. Die Hemmung leitet sie über Ankerrad [2], Anker [3] und Hebelscheibe [4] an das Schwingsystem weiter. Dabei greift der Anker in einem ausgeklügelten Ablauf von Hemmen und Freigeben so in das Ankerrad, daß die Bewegung stets in gleichem Zeitmaß pulsiert (siehe Animation rechts).
Hierdurch wird, je nach Schwingungsfrequenz der Unruh (z.B. 28.800 Halbschwingungen pro Stunde), eine exakte Grundeinheit vorgegeben, auf der die übrige Arithmetik der Übersetzungsräder und somit die Genauigkeit der Uhr basiert.