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Die Funktionsweise einer Automatikuhr ist für Neulinge oft ein Rätsel. Im Gegensatz zu Quarzuhren arbeiten diese Zeitmesser komplett analog und mechanisch – sie benötigen keine Batterie. Im Laufe der Zeit hat sich die Funktionsweise von Automatikuhren kaum verändert, lediglich subtile Details wurden angepasst.
Eine Automatikuhr ist letztlich eine mechanische Uhr mit Handaufzug, die um einen automatischen Aufzugsmechanismus erweitert wurde. Ob es sich um eine Handaufzugsuhr oder eine Automatikuhr handelt, ist leicht zu erkennen: Eine Automatikuhr hat einen sichtbaren Rotor auf der Unterseite des Uhrwerks.
Im Vergleich zu Quarzuhren bestehen mechanische Uhrwerke aus vielen Einzelteilen. Zahnräder, Federn und andere Komponenten sorgen für reibungslose Abläufe der Funktionen. Je mehr Komplikationen eine mechanische Uhr hat, desto komplexer ist das Uhrwerk. Dieser Artikel erklärt, wie eine Automatikuhr funktioniert.
Der Rotor: Energielieferant für das Automatikwerk
Ein großer, ankerförmiger Rotor ist an der Unterseite des Uhrwerks angebracht. Dieser Rotor dreht sich bei Handgelenksbewegungen und zieht die Uhr auf. Die Schwungmasse wird durch kinetische Energie in Bewegung versetzt, und die erzeugte Energie wird über ein Getriebesystem aus Zahnrädern und Federn dem Federhaus zugeführt.
Besonders hochwertige Luxusuhren verwenden manchmal einen sogenannten Mikrorotor. Dieser kleinere Rotor bedeckt nicht die gesamte Fläche des Uhrwerks, sondern ist im Werk eingebettet. Da weniger Schwungmasse vorhanden ist, muss der Mikrorotor schwerer sein. Daher bestehen Mikrorotoren oft aus Feingold.
Die meisten Automatikuhren können nur in einer Richtung aufgezogen werden. Der Rotor spannt die Feder des Uhrwerks nur, wenn die Schwungmasse sich in eine bestimmte Richtung dreht. Dies ist weniger effizient als ein beidseitig aufziehbares Werk, jedoch kostengünstiger.
Federhaus und Aufzugsfeder: der Energiespeicher
Das Federhaus, das größte Zahnrad im Inneren des Uhrwerks, speichert die Energie. Bei Handaufzugsuhren ist das Federhaus normalerweise das zweite Rad von der Krone aus betrachtet. Das Federhaus kann am „Gesperr“ mit der „Sperrklinke“ erkannt werden. Die Sperrklinke verhindert, dass sich die Feder sofort entspannt und die gespeicherte Energie freigibt.
Die Aufzugsfeder im Federhaus ist der Energiespeicher des Uhrwerks. Der Rotor spannt diese Feder, die dann nach und nach Energie an das Werk abgibt. Durch moderne Materialien und hochwertige Verarbeitung kann die gespeicherte Energie erhöht werden, was zu einer längeren Gangreserve führt.
Räderwerk & Zeigerwerk
Während sich die Feder entspannt, gibt sie Energie an das Räderwerk ab. Dieses Räderwerk besteht aus einer Reihe von Zahnrädern, an denen die Zeiger befestigt sind. Jedes Zahnrad hat einen Zapfen, der durch das Zifferblatt ragt. Auf diesen Zapfen werden die Zeiger gesteckt.
Je nach Zahnrad und Übersetzung dreht das Zahnrad den Stunden-, Minuten- oder Sekundenzeiger. Da diese Zahnräder ständig in Bewegung sind, nutzen sie sich ab. Daher sind sie mit synthetischen Rubinen (Lagersteinen) auf der Unterseite gelagert.
Unruh und Hemmung: Das Herz der Uhr
Damit die Energie nicht schlagartig freigegeben wird, muss die Dosierung erfolgen. Dies wird über die Unruh und die Hemmung erreicht. Die Unruh schwingt hin und her und wird von der Hemmung reguliert. Bei modernen Armbanduhren handelt es sich oft um eine sogenannte Ankerradhemmung.
Am Ende einer Schwingung lässt der darunter liegende Anker das eingehakte Ankerrad einen Zahn weiter springen. Die dadurch freigesetzte Bewegungsenergie wird von der Feder aufgenommen und an das Räderwerk übertragen, wodurch die Zeiger in Bewegung gesetzt werden.
Komplikationen steigern die Komplexität
In der Praxis beeinflusst vor allem die Anzahl und Art der Komplikationen die Komplexität von Automatikwerken. Ein Datum oder Wochentag werden durch beschriftete Scheiben realisiert. Ein zusätzliches Zahnrad wird in das Räderwerk integriert, das sich einmal pro Tag dreht. Für einen Chronographen mit Stoppfunktion wird ein zusätzliches Räderwerk für die Stoppzeiger verwendet, das bei Betätigung der Stoppdrücker in das Hauptwerk integriert wird. Beim Zurücksetzen des Chronographen entkoppelt der Drücker das zusätzliche Räderwerk vom Hauptwerk.
