Mechanische Uhr

Räderwerk Taschenuhr

Eine Uhr (v. lat. hora, "Stunde") ist eine Vorrichtung zur Messung und Einteilung von Zeiträumen, die zugleich anzeigt, wie viele Zeiteinheiten seit einem bestimmten Zeitmoment abgelaufen sind. In der Regel teilen die Uhren den Tag ein und lassen auf einem Zifferblatt erkennen, wieviele Stunden, Minuten, Sekunden seit Beginn des Tages in jedem Augenblick verflossen sind. Das Maß der Zeiteinheit wird geliefert durch die stets gleichlang dauernden Schwingungen eines Regulators (Pendel oder Spiralfeder mit Schwungrad), die auf einen über dem Zifferblatt sich fortbewegenden Zeiger durch ein Zeigerwerk übertragen werden, das durch einen besondern Mechanismus, der Hemmung, mit dem Regulator verbunden ist. Damit der Regulator in Bewegung bleibt, muß er einen Antrieb erhalten; hierzu dient das Triebwerk, das durch ein herabsinkendes Gewicht oder durch eine gespannte Feder betrieben wird. Regulator, Hemmung, Triebwerk und Zeigerwerk bilden die bei jeder Uhr notwendigen Hauptbestandteile. Soll die U. noch besondere Zwecke erfüllen, so werden noch andre Teile, Werke, hinzugefügt, ein Schlagwerk, wenn in bestimmten Zeiträumen die Zeit durch einen Glockenschlag od. dgl. angegeben werden soll.^[1]

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1 Allgemeine Wirkungsweise

Bauteile Uhrwerk

Die wesentlichen Teile einer Uhr heißen Uhrwerk und befinden sich in einem Gestell, welches an der Außenseite das Zifferblatt trägt. Durch den Mittelpunkt geht die verlängerte Achse des Minutenrades und trägt auf seinem Ende den Minutenzeiger, welcher in einer Stunde sich einmal rund um das Zifferblatt bewegt. An derselben Achse befindet sich noch das Minutengetriebe, welches das Wechselrad mit seiner Achse und dem daran befindlichen Getriebe treibt, durch welches das Stundenrad bewegt wird, welches sich einmal in zwölf Stunden dreht. Das Minutenrad wird mittels eines Getriebes von dem Zahnrade gedreht, welches von der Feder in Bewegung gesetzt wird, indem sie sich von dem Federstifte abwickelt, um welchen sie mittels des sogenannten Aufziehens zusammengezogen worden ist. Daß dies mit einer dem Zeitmaß entsprechenden Langsamkeit geschieht, bewirkt die Hemmung. Das Minutenrad wird durch ein Getriebe an der Achse eines Rades von zu schneller Bewegung abgehalten, dessen Umdrehung wieder von einem Getriebe an der Achse des Kronrades geregelt wird, das vom Steigrade abhängig ist, welches die regulierende Wirkung der Unruhe auf das Ganze überträgt. Diese läßt vom Steigrade in gleichmäßigen Zeiträumen nur Zahn für Zahn entweichen. Sie bewegt sich nämlich fortwährend um ihre Achse (Spindel) ebenmäßig hin und her, was durch eine höchst elastische Spiralfeder geschieht, die sich, da die an der Spindel befindlichen Anker oder Lappen in das Steigrad (Hemmungsrad) eingreifen bei der Umdrehung nach einer Seite um die Achse aufwickelt, dann aber, sobald der Spindellappen oder Anker das Steigrad (Hemmungsrad) verlassen hat, soweit die Unruhe veranlasst, sich zurückzudrehen, daß die Feder nach der entgegengesetzten Seite wirkt und so die Hin- und Herdrehung bewirkt. Das Schwungrad der Unruh muß sorgfältig abgeglichen sein, was für den gleichförmigen Gang einer Uhr unerlässlich ist. In den Taschenuhren befindet sich die bewegende Feder in einer einer Trommel gleichen Kapsel, dem Federgehäuse. Die Unruh funktioniert im Prinzip wie bei einer Pendeluhr. Doch statt eines Pendels wird eine Spiralfeder verwendet. Die Feder ist mit dem Metallreifen über seine Achse verbunden. Aufgerollt will sich die Feder natürlich wieder entrollen. Während sie sich entrollt, dreht sich der Metallreifen mit. Doch irgendwann hat die Feder nicht mehr genügend Kraft, um den Metallreifen mitzuziehen. Der Reifen schwingt nun zurück und rollt dabei die Feder wieder auf. Ab einem bestimmten Punkt kann die Feder nicht mehr aufgerollt werden und die Spiralfeder entrollt sich wieder. Wenn der Metallreifen nun hin und her schwingt, löst er dabei immer wieder den Anker (Lappen) und die Uhr läuft weiter. Wenn sich der Anker löst, bzw. wieder ins Zahnrad greift, hört man die Uhr ticken. Die Feder verliert bei diesem Hin und Her immer mehr Kraft, durch Reibung und Anderes. Daher "zieht" man die Feder auf, meist mit einem Schlüssel, oder direkt an der Uhr.

1.1 Hemmung

Unruhe mit Kompensation

Anker mit Hemmungsrad

Die Hemmung besteht aus der Unruhe, dem Anker und dem Hemmungsrad (Steigrad). Die Unruhe pendelt angetrieben von einer Spiralfeder hin und her und treibt dabei den Anker der wechselweise Zahn für Zahn des Hemmungsrades (oder auch Steigrades) frei gibt und damit die Voraussetzung für einen gleichförmigen Gang schafft.