Spiralfeder

Die Spiralfeder ist das regulierende Herz jeder mechanischen Uhr: Ohne sie würde die Unruh rhythmisch oszillieren und die Uhr würde nichts messen. Ich nenne sie Spiralfeder, wenn ich präzise sein möchte, denn genau das ist sie: ein hauchdünnes Band, in einer flachen Spirale aufgewickelt, intern am Kölbchen verankert und extern am Spiralenkloben befestigt. Die Oszillationsfrequenz hängt von ihrer Steifheit, ihrer Masse und ihrer wirksamen Länge ab. Das Verändern eines dieser Parameter bedeutet, die Regulierung zu verschieben.

Das historische Problem der Spiralfeder ist ihre Empfindlichkeit: gegenüber mechanischem Verschleiß, gegenüber Temperaturschwankungen, gegenüber Magnetfeldern. Die Metallurgie antwortete zuerst. Glucydur und dann Nivarox reduzierten die thermische Drift. Nivachron—eine von ETA entwickelte Niob- und Titanlegierung—addierte Widerstand gegen Magnetfelder ohne Verzicht auf die elastischen Eigenschaften von Stahl. Man findet sie heute in ETA-Powermatic-80-Werken und in Rado-Kaliber wie dem R766. Das praktische Ergebnis ist ein Werk, das keine Sekunden verliert, wenn man es neben einen Lautsprecher oder einen magnetischen Verschluss bringt.

Silizium hat in den 2000er Jahren die Spielregeln verändert. Rolex führte die Parachrom ein—ihre eigene Legierung, nicht reines Silizium—und dann die Syloxi in paramagnetischem Silizium, montiert auf dem Kaliber 2232 und Werken der 1908er Familie. Breguet arbeitet mit flachem Silizium. Jaquet Droz und H. Moser verwenden Spiralfedern aus Silizium mit doppelt übereinanderliegenden Lamellen: die sogenannte Doppel-Spiralfeder, die die Isochronität verbessert und Reibungsverzerrungen zwischen benachbarten Windungen reduziert. Silizium benötigt keine Schmierung, ist paramagnetisch und kann mit dem Laser auf Toleranzen geschnitten werden, die für traditionelle Metalle unmöglich sind. Der Nachteil ist mir aus direkter Erfahrung bekannt: Es ist spröde. Ein trockener Schlag auf eine Silizium-Spiralfeder kann sie brechen; eine aus Nivarox biegt sich und erholt sich oft.

Die Geometrie der Endkurve ist ein eigenes Kapitel. Die Endkurve—Phillips-Endkurve oder Breguet-Kurve genannt, je nach Profil—modifiziert den äußeren Abschluss der Spiralfeder, um sie isochronaler zu machen: Die Oszillation bleibt unabhängig von der Amplitude konstant. Ohne diese Korrektur läuft die Uhr unterschiedlich je nach Aufzugszustand. Moritz Grossmann verwendet eine Kurve, die nach Gustav Gerstenbergers Entwürfen kalibriert ist; Chopard erklärt die Phillips-Endkurve beim Kaliber LUC. Dies sind Details, die einen echten Unterschied bei der Chronometrie machen.

Die Zugfeder—diejenige im Federhaus—ist ein anderes Bauteil, oft mit der Spiralfeder verwechselt. Das Federhaus ist der Behälter, der Energie speichert; die Spiralfeder ist der Oszillator, der sie lenkt. Dazwischen liegen das Räderwerk, die Ankerfeder und das Scappement-Zahnrad. Als Dietrich Gruen den Safety Pinion 1874 patentierte, schützte er das Räderwerk genau vor einem Federhaus-Bruch: Wenn die Feder plötzlich nachgab, würde das Sicherheitspignon ausrasten, bevor die Energie den nachgelagerten Mechanismus zerstörte.