In der Uhrmacherei ist ein Differenzial ein Zahnrad — oder ein Zahnradsystem — das Energie oder Informationen von zwei Quellen empfängt und deren Durchschnitt berechnet, oder das einen einzigen Impuls zu zwei Zielen verteilt. Es ist kein einzelnes Konzept: es gibt mindestens drei unterschiedliche Familien, und diese zu verwechseln führt zu Bewertungsfehlern.
Die erste Familie ist die der Differenziale für Doppel-Oszillatoren. Philippe Dufour codifizierte sie in der Duality mit einem zentralen Differenzial, das zwei unabhängige Unruh-Reifer koordiniert; François-Paul Journé übernahm das gleiche Prinzip im Chronomètre Résonnance. Greubel Forsey setzt im Double Balancier ein kugelförmiges Differenzial ein, das die Raten von zwei um 20° geneigten Oszillatoren mittelt und damit die Fehlertoleranz bei der Frequenz theoretisch halbiert. Ulysse Nardin nutzt im Kaliber UN-251 ein patentiertes vertikales Differenzial — behauptet das kleinste der Welt — auf Kugellagern, das zwei geneigte Silizium-Unruh-Reifer harmonisiert. Der grundlegende Unterschied zur Resonanz: beim Differenzial bleiben die beiden Oszillatoren unabhängig und ihr Durchschnitt wird mechanisch berechnet; bei der Resonanz synchronisieren sie sich durch physische Nähe, ohne Vermittlungszahnräder.
Die zweite Familie ist die der Differenziale für Aufzug und Übertragung. Bovet hat ein dreidimensionales kugelförmiges Differenzial patentiert, das jede Aufzugsaktion an der Krone verdoppelt, die Anzahl der Umdrehungen reduziert, die zum Aufbau einer zehntägigen Gangreserve erforderlich sind, und den Zug schützt. Ferdinand Berthoud verwendet einen Differenzialmechanismus, der den Aufzugweg von der Übertragung zur Hauptfeder trennt, was den ununterbrochenen Gang während des manuellen Aufzugs ermöglicht. Hamilton nutzt in viel kleinerem Maßstab ein reibungskontrolliertes Differenzial im Gangreserveanzeiger des Khaki Field Mechanical, mit einer Gleitfeder, die den Zeiger während des Aufzugs synchronisiert.
Die dritte Familie ist die der Differenziale für Anzeige und Verteilung. Das Twin Beat von Vacheron Constantin nutzt ein Differenzial, um den Zeigern je nach aktivem Zug — 5 Hz oder 1,2 Hz — die richtige Geschwindigkeit zu übertragen, ohne dass der ewige Kalender den Überblick verliert. Das Big Bang Meca-10 verwendet zwei entgegengesetzte Scheiben, die durch eine Spiralfeder verbunden sind, für eine Gangreserveanzeige. Das Winnerl Heart Return betätigt seine eigene Reserve in diskreten Schritten alle sieben Stunden über ein Differenzial mit Finger auf der Zifferblattseite.
Ein Punkt, den ich oft übersehen sehe: die Position des Differenzials im Zug zählt genauso wie seine Präsenz. Wenn es die Raten am Mittelrad statt am Sekundenrad mittelt, reduzieren sich die Genauigkeitsgewinne erheblich. David Candaux löst dies im DC12 MaveriK mit einem fliegenden Planetendifferenzial auf einer Feder montiert, integriert mit einer Dämpfungsspirale, die Störungen absorbiert, wenn die beiden Unruh-Reifer gleichzeitig Energie benötigen.