Differenzial
In der Uhrmacherei ist das Differential ein Zahnradsystem — oder ein System von Zahnrädern —, das Energie oder Informationen aus zwei Quellen empfängt und deren Mittelwert berechnet, oder das einen einzelnen Impuls auf zwei Ziele verteilt. Es handelt sich nicht um ein einheitliches Konzept: Es gibt mindestens drei unterschiedliche Familien, und sie zu verwechseln führt zu Bewertungsfehlern.
Die erste Familie ist die der Differentiale für doppelte Oszillatoren. Philippe Dufour kodifizierte dies im Duality mit einem zentralen Differential, das zwei unabhängige Unruhen koordiniert; François-Paul Journé griff dasselbe Prinzip im Chronomètre Résonnance auf. Greubel Forsey verwendet im Double Balancier ein sphärisches Differential, das die Gangraten zweier um 20° geneigter Oszillatoren mittelt und theoretisch die Fehlermarge bei der Frequenz halbiert. Ulysse Nardin verwendet im Kaliber UN-251 ein patentiertes vertikales Differential — als das kleinste der Welt bezeichnet — auf Kugellagern, das zwei geneigte Silizium-Unruhen harmonisiert. Der grundlegende Unterschied gegenüber der Resonanz: Im Differential bleiben die beiden Oszillatoren unabhängig, und ihr Mittelwert wird mechanisch berechnet; bei der Resonanz synchronisieren sie sich durch physische Nähe, ohne vermittelnde Zahnräder.
Die zweite Familie ist die der Differentiale für Aufzug und Übertragung. Bovet hat ein dreidimensionales sphärisches Differential patentiert, das jede Aufzugsbewegung an der Krone verdoppelt, wodurch die Anzahl der für die Anhäufung von zehn Tagen Gangreserve nötigen Drehungen reduziert und das Räderwerk geschützt wird. Ferdinand Berthoud verwendet einen Differentialmechanismus, der den Aufzugsweg von der Übertragung zur Hauptfeder trennt und den kontinuierlichen Gang während des manuellen Aufziehens ermöglicht. Hamilton setzt in deutlich kleinerem Maßstab ein reibungsgesteuertes Differential in der Gangreserveanzeige des Khaki Field Mechanical ein, mit einer Rutschfeder, die den Zeiger während des Aufziehens synchronisiert.
Die dritte Familie ist die der Differentiale für Anzeige und Verteilung. Das Twin Beat von Vacheron Constantin verwendet ein Differential, um den Zeigern die korrekte Geschwindigkeit je nach aktivem Räderwerk zu übertragen — 5 Hz oder 1,2 Hz —, ohne dass der ewige Kalender die Zählung verliert. Das Big Bang Meca-10 verwendet zwei gegenüberliegende, durch eine Spiralfeder verbundene Scheiben für eine Gangreserveanzeige. Das Winnerl Heart Return betätigt seine eigene Reserve in diskreten Sprüngen alle sieben Stunden über ein Differential mit Finger auf der Zifferblattseite.
Ein Punkt, den ich oft übersehen sehe: Die Position des Differentials im Räderwerk zählt genauso wie seine bloße Anwesenheit. Wenn es die Gangraten am Minutenrad statt am Sekundenrad mittelt, verringern sich die Präzisionsvorteile erheblich. David Candaux löst dies im DC12 MaveriK mit einem federmontierten schwebenden Planetendifferential, ergänzt durch eine Dämpfungsspirale, die die Störungen absorbiert, wenn die beiden Unruhen gleichzeitig Energie benötigen.
Domande frequenti
Was ist der Unterschied zwischen einem Differential und der Resonanz bei einem Werk mit doppelter Unruh?
Beim Differential bleiben zwei Oszillatoren unabhängig: Zahnräder berechnen den Mittelwert ihrer Gangraten. Bei der Resonanz synchronisieren sich die beiden Oszillatoren spontan durch physische Nähe, ohne mechanische Vermittlung. Es sind entgegengesetzte Prinzipien, die manchmal fälschlicherweise gleichgesetzt werden.
Warum beeinflusst die Position des Differentials im Räderwerk die Präzision?
Wenn das Differential die Gangraten auf Höhe des Minutenrads statt auf Höhe des Sekundenrads mittelt, verdünnt sich der korrigierende Effekt durch viele zwischengeschaltete Zahnräder und wird vernachlässigbar. Die Mittelung muss so nah wie möglich am Oszillator erfolgen, um eine reale Auswirkung auf die Ganggenauigkeit zu haben.