Wie funktioniert eine Automatikuhr?
Wie funktioniert eine Automatikuhr?
Eine Automatikuhr funktioniert im Gegensatz zu einer Quarzuhr rein mechanisch. Das bedeutet: es gibt keine Batterie. Die Energie, mit der die Uhr läuft, wird über das Aufziehen der Feder mittels Aufzugskrone oder Rotor generiert. Dabei hat sich die Automatikuhr erst relativ spät entwickelt – bis vor einigen Jahrzehnten waren Armbanduhren mit Handaufzug der absolute Standard.
Bei einer Handaufzugsuhr wird die Feder, die die Energie an das Uhrwerk kontinuierlich abgibt, über die Krone gespannt. Diese Erfindung von Abraham Louis Breguet hat damals die Welt der Taschenuhren komplett revolutioniert! Erstmals wurde kein separater Schlüssel benötigt, um das Uhrwerk aufzuziehen. Praktisch alle modernen Automatikuhren verfügen über einen optionalen Handaufzug.
Die Energie der Aufzugsfeder wird an das Räder- und Zeigerwerk abgegeben und lässt die Zeiger somit drehen. Damit nicht alle Energie auf einmal abgegeben wird, benötigt es die Hemmung – deren Frequenz wird über die Unruh geregelt. Aber wie funktioniert eine Automatikuhr genau? Dieser Beitrag zeigt die Funktionsweise einer mechanischen Uhr im Detail.
Das Aufziehen einer mechanischen Uhr
Zunächst kann mittels des Handaufzugs die Feder gespannt werden. Hierfür wird einfach die Krone der Uhr in die Aufzugsposition gestellt und im Uhrzeigersinn gedreht. Über die Aufzugswelle gelangt die Kraft zum Federhaus, wo die Feder gespannt wird. Darüber liegt das Sperrrad, in die eine sogenannte Sperrklinke einhakt. Diese verhindert, dass die Feder sich direkt wieder entspannt und die Energie abgibt.
Bei einer automatischen Uhr sieht das ganze nicht viel anders aus – nur dass der Handaufzug durch einen Rotor ersetzt wird. Dreht sich dieser, so zieht das darunter liegende Zahnrad des Aufzugsrad und gibt somit wieder die Kraft an das Federhaus ab. Weil hier wesentlich weniger Kraft als beim Handaufzug zur Verfügung steht, muss sich der Rotor deutlich häufiger drehen, als die Krone beim Aufziehen per Hand.
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Die Taktung der Uhr über die Unruh
Normalerweise würde sich die Aufzugsfeder schnell wieder entspannen und die Zeiger würden sich schlagartig x mal drehen. Damit das nicht passiert, wird die Abgabe der Kraft aus der Aufzugsfeder reguliert. Das geschieht mit Hilfe der Unruh. Die Unruh ist das eigentliche „Herz“ eines mechanischen Uhrwerks. Dieses Bauteil schwingt hin und her und begrenzt somit die Abgabe der Energie aus der Feder auf die normale Zeit.
Das Räderwerk leitet die Energie von der Feder zur Unruh. Die sogenannte Hemmung (meist eine Ankerradhemmung bei modernen Uhren) bestimmt dann, wie viel Kraft gerade über die Aufzugsfeder an das Räderwerk gelangt. Auf der Oberseite des Räderwerks sind die Zeiger befestigt – je nachdem, wie schnell sich diese Drehen, handelt es sich hierbei um den Sekunden-, Minuten-, oder eben den Stundenzeiger.
Die Unruh schwingt mit einer bestimmten Frequenz. Diese liegt meist bei 3 Hertz (21.600 Halbschwingungen pro Stunde) oder bei 4 Hertz (28.800 Halbschwingungen pro Stunde). Dreht sich die Unruh in eine Richtung, gibt das Ankerrad etwas Platz her und die Energie kann aus der Feder auf die Zahnräder übertragen werden. Anschließend schwingt die Unruh in die andere Richtung und gibt die selbe Menge Energie kontrolliert ab. Daraus ergibt sich der schleichende Sekundenzeiger bei einer mechanischen Uhr.
Komplikationen machen die Sache kompliziert
Der Name Komplikation für die Funktionen einer Uhr kommt nicht von ungefähr: jede zusätzliche Funktion sorgt für einen erheblichen Mehraufwand bei der Konstruktion des Uhrwerks. Egal ob GMT Funktion, Mondphase oder Chronograph: alles wird mit Hilfe zusätzlicher Zahnräder im Uhrwerk realisiert. Die einfachste Form dabei ist ein klassisches mechanisches Uhrwerk mit Handaufzug.
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