Uhrwerk

Von der Energiespeicherung (meist ein Gewichtsantrieb) über mehrere Zahnradstufen (Zahnradgetriebe) bis hin zur Ankerhemmung zum Getrieberegler (meist ein Pendel). Abgesehen von den Zeigern befindet sich dieses so genannte Uhrwerk ebenfalls im Inneren einer Uhr, wird aber - wie die aufgezogenen Gewichte - oft nicht als Teil des Uhrwerks mitgerechnet. Bei den mechanischen Bewegungen handelt es sich um Mehrstufengetriebe, deren Laufräder mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit rotieren.

Diese beziehen ihre Bewegungsenergie aus einem mechanischem Kraftspeicher. Hilfsradgetriebe (Auswahl): Der Antrieb der Mechanik erfolgt wie folgt: Einfaches Uhrwerk hat nur einen Stundenzeiger und einen Stundenzeiger über einem Ziffernblatt. Bei komplexeren Bewegungen kommen weitere Funktionalitäten wie z. B. Sekundenanzeige, Datum, Wochentag, Alarmfunktionen, Stoppuhr, Mondphasenanzeige usw. hinzu. Andere Anzeigearten sind z.B. nur ein (Stunden-)Zeiger auf der Uhr oder die Darstellung mit rotierenden Discs unter einem Durchbruch auf der Uhr.

Mit einem zusätzlichen Pointer (Alarmzeiger) wird die Alarmfunktion gesetzt. Bei reinen Mechanikalarmbewegungen befindet sich der Alarmzeiger in der Regel auf einer Regelscheibe (Alarmeinstellrad). Die Stundenleitung hat eine weitere Erhöhung (Alarmauslösekurve) und wird durch eine Flachfeder (Alarmauslösefeder) gegen die Regelscheibe vorgedrückt. Die Ursache für diese Bewegungen ist die Alarmauslösefeder. Die Weckfeder läuft durch die Hebelfunktion meist weiter als der eigentliche Uhrzeiger und gibt die Mechanik des Weckmechanismus ab bzw. betätigt über diese eine elektrische Verbindung.

Durch eine Neigung des Alarmauslösenockens oder der Aussparung im Alarmeinstellrad wird das Sanduhr gegen die Kräfte der Flachfeder wieder in die Normalposition gebracht. Nur wenn das lockere Ende der Alarmfeder den Alarmmechanismus wieder verriegelt, kann der Alarmmechanismus zurückgespult werden, ohne dass er abläuft.

Durch die 360° Drehung des Uhrzeigers in 12 Std. wird der Alarm in der Regel innerhalb von 24 Std. doppelt ausgelöst. Kaum gibt es auch Uhren mit 24-Stunden-Wecker, die nur einmal alle 24h aufwachen. Digitale Radiowecker werden in der Regel nach 24 Std. unterschieden. Die Alarmfeder und das entsprechende Federelement wirken bei mechanischer Alarmbewegung oft auf ein Alarmsteigrad.

Durch das Alarmkletterrad bewegt sich der Alarmanker, der über einen Schwenkhebel einen Schlag gegen eine Klingel oder das Weckergehäuse ausführt. Oft ähnelt die Verbindung von Alarmkletterrad und Alarmanker dem Rettungsrad und der Verankerung eines maschinellen Gehwerks mit Pendel, hat aber ganz andere Optimierungsmerkmale. Wenn die Alarmfeder abläuft, beansprucht sie immer mehr Platz im Uhrwerk und verhindert so die Bewegungen des Spannhebels, der oft ein Einzelteil mit Alarmanker und -hämmer ist.

Nach einer bestimmten Störung der Alarmhebelbewegung wird der weitere Verlauf der Alarmbewegung gestoppt und der Alarm schlagartig beendet. Armbanduhren mit Alarmfunktion haben in der Regel einen zweiten Kraftspeicher (meist einen Federspeicher) für die Alarmfunktion. Viele preiswerte mechanische Armbanduhren enthalten auch Grundkaliber von Miyota (Citizen) und Seiko. Bei kleinen, qualitativ hochstehenden Werken werden Schmucksteine als Lagerstein für bewegte Bauteile eingesetzt, da die Friktion zwischen den beiden Stahlteilen geringer ist.

Für das automatisierte Aufziehen von konventionellen Uhrwerken, einschließlich der Turmuhr, wurden unter anderem elektrische Motoren oder Elektromagneten verwendet. Die Taktgeneratoren von synchronen Uhren sind Synchronmotoren, die über ein Zahnrad die Anzeigenelemente Hände, nummerierte Laufräder oder herabfallende Platten antrieben. Filialuhren in Uhrensystemen arbeiten ähnlich: Sie empfangen Pulse von einer Hauptuhr und treiben so einen schrittmotorischen Antrieb an oder gleichen ihre motorischen Uhrzeiger ab.

Im Falle eines elektrischen Uhrwerks wird eine Unterfunktion oder die Gesamtfunktion des Uhrwerks elektrisch ausgeführt. Wird bei magnetischen oder motorgetriebenen Werken, wie bei herkömmlichen Mechanikuhren, die Leistungsübertragung im Uhrwerk vom Kraftspeicher über das Uhrwerk auf die Ankerhemmung (Schwingungssystem) und damit sehr hohen Ansprüchen an die Ganggenauigkeit und Kraft der Getriebe gerecht, so wird der Energiestrom bei einem direkten elektrischen Betrieb des Schwingungssystems umgekehr.

Ein eigens entwickelter Taktquarz mit einer Taktfrequenz von 32,768 Kilohertz wird über Frequenzweichen übertragen und dann entweder mitgezählt oder zur Ansteuerung eines Zeigers (Skalenanzeige) genutzt. Dadurch konnten die Bewegungen vereinfacht und damit die Kosten des Mechanikteils reduziert werden. In vielen Uhrwerken ist die Genauigkeit nicht völlig von der treibenden Kraft abgekoppelt, weshalb der Fehler der Uhr auch durch den häufig auftretenden Elektroaufzug reduziert wird.

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