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Zum besseren Verständnis einer mechanischen Armbanduhr ist an dieser Stelle eine kurze Einführung ins Reich der Uhrentechnik erforderlich. Das eigentliche Uhrwerk setzt sich aus dem Rohwerk, der Hemmung, der Unruh mit Spiralfeder, der Zugfeder, dem Zifferblatt und den Zeigern zusammen.
Die Zugfeder als Miniaturkraftwerk
Um das Verständnis eines Handaufzuges zu vereinfachen, wird hier die Funktionsweise der Zugfeder erklärt.
Welche Aufgaben eine Zugfeder zu erfüllen hat
Die Uhrenzugfeder ist schlechthin das kleine Kraftwerk des Zeitmessers. Die Elastizität dieser Feder, die danach strebt, das zu einer Spirale aufgerollte Stahlbändchen wieder in die ursprüngliche Stellung zurückgehen zu lassen, entwickelt die Kraft, die das kleine Räderwerk der Uhr antreibt. Die Grundform der Uhrfeder ist seit Henleins Zeiten bis heute dieselbe geblieben. Anordnung im Uhrwerk und Material, aus dem sie hergestellt wird, sind freilich im Laufe der Jahrhunderte wesentlichen Wandlungen unterworfen worden, je mehr es darum ging, den Uhren einen dauernden, präzisen Gang zu geben.
Im ursprünglichen Zustand ist die Zugfeder, auch Klinge genannt, ein mäßig gekrümmtes Stahlbändchen. Wird das eine Ende gedreht, während das andere feststeht, entsteht aus dem Band ein Kreisbogen, der, wenn er weitergedreht wird, die Form einer Spirale annimmt. Dabei sucht die Feder wieder in ihre Ausgangsstellung zurückzugelangen. In diesem Bestreben bringt sie dieselbe Energie auf, wie sie zum Aufziehen erforderlich ist.
Je kleiner der Durchmesser des Federkerns ist, also die Welle, um die sich die Feder windet, desto stärker ist die Krümmung der Feder und desto mehr wird sie auch beansprucht.
1750 kam der geniale französische Uhrmacher Pierre Le Roy auf den Gedanken, die Zugfeder in ein Federhaus einzuschliessen, in dem die Feder einen festen Halt bekam.
Ist die Feder aufgezogen windet sie sich in Spiralen um den Federkern. Wird sie sich dann selbst überlassen, dreht sie sich so lange herum, bis sie sich eng an die äußere Rundung de Federhauses anlehnt. Das Federhaus muss viel Raum besitzen, dass sowohl die Windungen um den Federkern als auch die an die äussere Wand sich anlehnende Windung darin Platz finden können.
Man unterscheidet bewegliche oder umlaufende und feststehende Federhäuser. Bei ersteren dreht sich beim Aufziehen der Federkern, beim Ablaufen der Feder dagegen das Federhaus, das gleichzeitig das mit Zähnen bewehrte Antriebsrad ist. Der Antrieb des Federhauses auf das Räderwerk bleibt beim Aufzug fortbestehen. Beim festdrehenden Federhaus dreht sich nur der Federkern sowohl beim Aufzug als auch, natürlich im umgekehrten Sinne, beim Ablauf. Das Antriebsrad sitzt lose auf der Federwelle mir der Sperrklinke. Der Nachteil dieser Anordnung ist, dass das Räderwerk beim Aufzug keinen Antrieb erhält. Vielfach trifft man auch heute noch Uhrfedern, besonders in billigen Weckeruhren, in denen das Federhaus fehlt. Das eine Ende der Feder ist dann an einem Gestellpfeiler des Werkes befestigt, ganz so, wie es früher der Fall war.
Sehr wesentlich für die Fortentwicklung der Zugfeder war das Bestreben, die Uhr so zu gestalten, dass sie ohne grösseren Umstände aufgezogen werden kann. Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts wurde die Federzug-Taschenuhr mit einem Schlüssel aufgezogen.