Reibung

In der mechanischen Uhrmacherei ist Reibung der Hauptfeind der Energieeffizienz. Bei der traditionellen schweizer Ankerhemmung werden etwa zwei Drittel der von der Zugfeder gespeicherten Energie in Wärme und Verschleiß abgeführt, bevor sie die Unruh erreichen: eine Zahl, die ich immer beeindruckend fand und die erklärt, warum die Branche nie aufgehört hat, nach Alternativen zu suchen.

Die Lösungen lassen sich in zwei große Familien einteilen. Die erste setzt bei den Materialien an: Synthetische Rubine in den Lagern reduzieren die Gleitreibung bereits seit dem 19. Jahrhundert, aber zeitgenössische Lösungen gehen weiter. Silizium — von Patek Philippe, Rolex und anderen für Anker und Hemmungsräder verwendet — ist leichter als Metalle, korrodiert nicht, benötigt keine Schmierung und reagiert nicht auf Magnetfelder. IWC hat den Silizium-Komponenten mit der Diamond-Shell-Technologie eine diamantbeschichtete Oberfläche hinzugefügt; Ulysse Nardin macht dasselbe mit dem DIAMonSIL-Verfahren. Die zweite Familie setzt bei der Geometrie der Hemmung an: Die Chronometerhemmung liefert direkten Impuls ohne Gleitreibung, startet aber nicht selbstständig und verträgt keine alltäglichen Stöße. George Daniels hat jahrzehntelang daran gearbeitet, die Eigenschaften der natürlichen Hemmung von Breguet mit dem praktischen Gebrauch zu vereinbaren, indem er die Reibung fast auf null reduzierte und dabei die Selbststartfähigkeit erhielt. Die Co-Axial-Hemmung von Omega, später übernommen und industrialisiert, reduziert die Gleitreibung, indem sie diese teilweise durch Rollreibung ersetzt. Die Dual Impulse Escapement von Grand Seiko überträgt Energie sowohl direkt als auch über die Gabel und verteilt so die Last, wodurch die Gesamtreibung sinkt.

Dann gibt es hybride Lösungen. Breguet hat mit magnetischen Zapfen experimentiert, die die Unruhwelle mit entgegengesetzten Feldern zentrieren, wodurch der physische Kontakt in den Endlagern fast vollständig eliminiert wird und Schwingungen bei 10 Hz bei reduziertem Verbrauch möglich sind. Die Zirkonoxid-Kugellager — im Kudoke 5 zu sehen — benötigen keine zusätzliche Schmierung. Das Gyrotron-System von Girard-Perregaux ersetzt Kugellager durch Rubine auf festen Trägern.

Auch scheinbar nebensächliche Komponenten wirken sich auf die Reibung aus: Eine längere und dünnere Zugfeder speichert Energie auf mehr Windungen und senkt die Spannung pro Umdrehung, eine Doppelspirale wie im HMC 805 von H. Moser & Cie verbessert die Isochronie, indem sie Reibungsschwankungen während der Schwingung begrenzt. Die Reibungslünette — friction-fit bezel — ist dagegen ein Fall, in dem Reibung absichtlich als Halterungsmechanismus eingesetzt wird, mit der Einschränkung, dass sie sich versehentlich drehen kann.

Von der Werkbank aus sehe ich die praktische Konsequenz all dessen: Werke, die Reibung besser handhaben, behalten ihre Regulierung länger zwischen zwei Wartungen bei und vertragen Temperatur- und Lageschwankungen besser. Die Chronometerzertifizierung ist gerade deshalb schwierig, weil sich jeder Grad an Reibung in einer Frequenzabweichung niederschlägt.