Molla motrice
Die Zugfeder ist die einzige Energiequelle in einer mechanischen Uhr: Der restliche Teil des Werks tut nichts anderes, als sie zu verwalten, zu verteilen oder ihre Freisetzung zu bremsen. Es ist ein Streifen gehärteten Stahls, spiralförmig in einem Zylinder namens Federhaus aufgewickelt, der unter Spannung Energie speichert und sie schrittweise an das Räderwerk abgibt. Zu verstehen, wie sie funktioniert, bedeutet, fast die gesamte übrige mechanische Uhrmacherei zu verstehen.
Das grundlegende Problem der Feder ist, dass sie kein konstantes Drehmoment liefert: Voll aufgezogen drückt sie stark, fast entladen drückt sie schwach. Bei einer Standardfeder von 25-30 cm ist diese Abklingkurve beherrschbar, aber nicht vernachlässigbar. Deshalb gibt es eine ganze Familie technischer Lösungen, die versuchen, sie zu begradigen. Die Fusée-Kette, bereits in Taschenuhren des 18. Jahrhunderts vorhanden und noch heute in bestimmten zeitgenössischen Kalibern verbaut, gleicht den Abfall durch eine Rolle mit variablem Durchmesser aus, die über eine Kette mit dem Federhaus verbunden ist. Der Remontoir d'égalité teilt das Räderwerk in zwei Abschnitte und lädt periodisch ein kleines Zwischenreservoir auf, wodurch die Unruh von Drehmomentschwankungen isoliert wird. Moderne Mechanismen mit konstanter Kraft, wie jene im Kaliber L034.1 von A. Lange & Söhne oder in der konstanten Hemmung von Girard-Perregaux, greifen noch weiter unten ein und stabilisieren den Antrieb direkt am Eingang der Hemmung. Die traditionelle Ankerhemmung wiederum verliert bis zu 30% der verfügbaren Energie: Sie ist der Hauptengpass des Systems.
Die Länge der Feder bestimmt direkt die Gangreserve. Eine Standardfeder liefert 40-50 Stunden. Eine 3 Meter lange Feder, wie jene der Haute-Rive Honoris, die in einer direkt aus der Platine gefertigten Kammer untergebracht ist, steigt auf etwa 1.000 Stunden. Die Panerai Jupiterium verfügt über acht Federhäuser für eine gemeinsame Federlänge von 32 Metern. Die verbreitetste Lösung, um die Gangreserve zu verlängern, ohne die Abmessungen zu übertreiben, ist die Kopplung zweier Federhäuser in synchroner Konfiguration, wie bei der Louis Moinet LM135, die 96 Stunden mit einem gleichmäßigen Kraftabgabeverlauf erreicht. Miyota schneidet beim Kaliber 82 die Stahlstreifen auf 1 mm Breite mit einer Toleranz von 0,01 mm zu und unterzieht sie über die gesamte Länge einer Wärmebehandlung: Auch auf dieser industriellen Ebene zählt die Beständigkeit der Feder.
Von der Werkbank füge ich etwas hinzu, das die Zeitschriften selten erwähnen: Jedes Kaliber hat ein optimales Drehmomentfenster, und viele Uhren halten die Ganggenauigkeit bei halb aufgezogener Feder besser als bei voller oder fast leerer Feder. Es lohnt sich, das Verhalten der eigenen Uhr in den ersten Stunden nach dem Aufziehen im Vergleich zu den letzten zu beobachten, bevor man Schlüsse über die Präzision des Werks zieht.
Domande frequenti
Warum liefert die Zugfeder kein konstantes Drehmoment?
Weil die Spannung einer Spiralfeder abnimmt, während sie sich abwickelt. Bei voll aufgezogener Feder ist das Drehmoment hoch; fast entladen ist es niedrig. Diese Schwankung kann die Präzision des Werks beeinflussen, und das ist der Grund, warum es Fusée-Ketten, Remontoirs und Mechanismen mit konstanter Kraft gibt.
Wie vergrößert man die Gangreserve, ohne das Federhaus zu vergrößern?
Indem man mehrere Federhäuser in Reihe oder in synchroner Konfiguration koppelt, oder indem man die Feder über die Standardabmessungen hinaus verlängert. Zwei parallele Federhäuser sind die gängigste Lösung bei Armbanduhrwerken; 3 Meter lange Federn in aus der Platine gefertigten Kammern gibt es, bleiben aber Extremfälle der Haute Horlogerie.