Reibung

In der mechanischen Uhrmacherei ist Reibung der Hauptfeind der Energieeffizienz. In der traditionellen Schweizer Ankerhemmung wird etwa zwei Drittel der von der Antriebsfeder aufgespeicherten Energie in Wärme und Verschleiß verbraucht, bevor sie die Unruh erreicht: eine Zahl, die ich schon immer beeindruckend fand und erklärt, warum die Industrie nie aufgehört hat, nach Alternativen zu suchen.

Die Lösungen fallen in zwei große Familien. Die erste bearbeitet Materialien: Synthetische Rubine in Lagern reduzieren seit dem 19. Jahrhundert Gleitreibung, aber zeitgenössische Lösungen gehen weiter. Silizium — verwendet von Patek Philippe, Rolex und anderen für Hemmungsrad-Zaptfen und -Räder — ist leichter als Metalle, rostet nicht, benötigt keine Schmierung und reagiert nicht auf Magnetfelder. IWC hat mit der Diamond-Shell-Technologie eine Diamantbeschichtung auf Siliziumkomponenten aufgebracht; Ulysse Nardin macht das Gleiche mit dem DIAMonSIL-Verfahren. Die zweite Familie bearbeitet die Hemmungsgeometrie: Die Detent-Hemmung liefert direkten Impuls ohne Gleitreibung, startet aber nicht selbst an und verträgt tägliche Stöße nicht. George Daniels arbeitete jahrzehntelang daran, die Eigenschaften von Breguets natürlicher Hemmung mit der praktischen Verwendung zu versöhnen und die Reibung fast auf Null zu reduzieren, während er die Selbstauslösung beibehielt. Omegas Co-Axial-Hemmung, später erworben und industrialisiert, reduziert Gleitreibung durch teilweisen Ersatz mit Rollreibung. Grand Seikos Dual-Impulse-Hemmung überträgt Energie sowohl direkt als auch über die Gabel, verteilt die Last und senkt die Gesamtreibung.

Dann gibt es hybride Lösungen. Breguet experimentierte mit magnetischen Zapfen, die die Unruhachse mit entgegengesetzten Feldern zentrieren, eliminieren fast völlig physischen Kontakt in Spurlagern und ermöglichen Oszillationen bei 10 Hz mit reduziertem Verbrauch. Kugellagern aus Zirkonoxid — im Kudoke 5 gesehen — benötigen keine zusätzliche Schmierung. Das Gyrotron-System von Girard-Perregaux ersetzt Kugellager durch Rubine auf festen Trägern.

Auch scheinbar periphere Komponenten beeinflussen die Reibung: Eine längere, dünnere Antriebsfeder speichert Energie über mehr Windungen, was die Spannung pro Windung senkt; eine Doppelspirale wie in der HMC 805 von H. Moser & Cie verbessert die Isochrone, indem Reibungsschwankungen während der Oszillation begrenzt werden. Die Friktionslünette ist hingegen ein Fall, in dem Reibung absichtlich als Verriegelungsmechanismus verwendet wird, mit Akzeptanz ihrer Begrenzung: Sie kann versehentlich drehen.

Von der Werkbank aus sehe ich die praktische Konsequenz all dessen: Werke, die Reibung besser verwalten, behalten die Regulierung länger zwischen Wartungsintervallen und halten besser Temperatur- und Positionsschwankungen stand. Die Chronometer-Zertifizierung ist schwierig, weil jeder Grad Reibung in Frequenzabweichung übersetzt wird.