Motrice
Die Zugfeder ist der Energiespeicher jeder mechanischen Uhr: ein gehärtetes Stahlband, das in einem Federhaus aufgerollt ist, Drehmoment während des Aufziehens speichert und es dem Räderwerk allmählich abgibt. Von der Werkbank aus habe ich jede Art von Defekt gesehen, und die meisten Präzisionsprobleme beginnen hier, nicht bei der Hemmung.
Das Federhaus ist kein einfacher Behälter. Seine Abmessungen bestimmen direkt die Länge und Dicke der Feder und damit die Gangreserve und die Drehmomentkurve. Ein Federhaus mit 35 mm, drei Metern Federlänge und dreißig Windungen, wie jenes der Honoris, das direkt aus der Werkplatte gefertigt wird, verteilt ein relativ stabiles Drehmoment über fast die gesamte Gangreserve. Ein Doppelfederhaus dagegen summiert die Energie zweier Federn parallel oder in Reihe: Das Kaliber 9SA5 von Grand Seiko erreicht achtzig Stunden bei einer Dicke von wenig mehr als fünf Millimetern. Mehrere Federhäuser bedeuten auch, dass sich die Drehmomentspitzen abschwächen, da jede Feder über ein kürzeres Abwicklungsintervall arbeitet.
Das Kernproblem der Zugfeder ist die Nichtlinearität: hohes Drehmoment bei voll aufgezogener Feder, abnehmendes Drehmoment bei fast entspannter Feder. Diese Schwankung überträgt sich auf die Unruh und zeigt sich als Amplitudenschwankung, dann als Ganggenauigkeitsschwankung. Historische Hersteller begegneten dem mit der Fusée-Ketten-Übertragung: eine Kette verbindet das Federhaus mit einer kegelförmigen Rolle veränderlichen Durchmessers und gleicht den Drehmomentabfall mechanisch aus. Die Schiffschronometer von Berthoud und die britischen Marineinstrumente machten dies zum Standard. Heute findet man es bei Stücken der Haute Horlogerie wie dem Tourbograph Perpetual von A. Lange & Söhne. Das Remontoire d'égalité und die Konstantkraft-Hemmung arbeiten nach demselben Prinzip, jedoch weiter unten in der Kette: Sie entkoppeln die Hemmung von der direkten Übertragung und liefern gleichmäßige Impulse an den Anker in festen Intervallen.
Der Stop-Works-Mechanismus, oft ein Malteserkreuz, kappt dagegen die Enden der Kurve: Er blockiert das letzte und das erste Viertel der Abwicklung, wo das Drehmoment jeweils zu hoch oder zu niedrig ist. Man verliert nominale Gangreserve, gewinnt aber effektive Linearität. Die Gangreserveanzeige zeigt, wo man sich auf dieser Kurve befindet: ein nützliches Instrument, nicht nur für den Komfort, sondern um zu verstehen, in welcher Drehmomentzone das Werk zu einem bestimmten Zeitpunkt arbeitet. Der Dymograph des Royal Oak Concept von 2002 ging noch weiter und zeigte direkt das momentane Drehmoment der Feder an. Die Spring-Drive-Technologie von Seiko löst das Problem auf andere Weise: Sie verwendet eine herkömmliche Zugfeder, regelt aber die Freigabe mit einer elektromagnetischen Bremse ohne Batterie und erreicht eine konstante Genauigkeit von einer Sekunde pro Tag. Ich weiß nicht, ob diese Lösung außerhalb von Seiko verbreitete Nachfolger finden wird.
Domande frequenti
Warum ändert sich die Präzision mit der Gangreserve?
Die Zugfeder liefert bei voller Aufzugsspannung mehr Drehmoment und bei fast entspannter Feder weniger. Diese Schwankung verändert die Amplitude der Unruh und damit die Ganggenauigkeit. Jedes Kaliber hat eine eigene Kurve: manche halten sich gut bis zu den letzten zehn Prozent der Aufzugsspannung, andere beginnen deutlich früher nachzulassen.
Was unterscheidet ein Doppelfederhaus von einem einzelnen Federhaus?
Das Doppelfederhaus summiert die Energie zweier Federn und verlängert so die Gangreserve, ohne die Dicke zu erhöhen. Jede Feder arbeitet über ein kürzeres Abwicklungsintervall, sodass die Drehmomentschwankung geringer ausfällt und sich das Kaliber über die gesamte Gangreserve gleichmäßiger verhält.