So funktioniert eine mechanische Uhr
Die Hemmung
Die Hemmung lässt das Räderwerk im Takt der Unruh Schritt für Schritt weiterspringen und gibt der Unruh dabei jedes Mal einen kleinen Anstoss. Das Geräusch dieses Spiels ist das Ticken.
Eine Bremse, die zugleich antreibt
Liesse man das Räderwerk frei laufen, würde sich die Feder in kürzester Zeit entspannen. Die Hemmung ist deshalb die Bremse der Uhr: Sie hält das letzte Rad der Kette fest und lässt es immer nur einen kleinen Schritt weiterspringen, genau im Takt der Unruh. Man kann sie sich wie ein Drehkreuz vorstellen, das bei jedem Schritt nur eine Person durchlässt.
Die Hemmung hat aber noch eine zweite Aufgabe: Bei jedem Schritt gibt sie der Unruh einen kleinen Stoss. Eine Schaukel kommt irgendwann zur Ruhe, wenn niemand sie anstösst; die Unruh verliert durch Reibung Schwung. Der Impuls der Hemmung ersetzt genau diese Energie. So tauschen beide etwas aus: Die Unruh bestimmt, wann die Hemmung freigibt, und die Hemmung hält die Unruh in Schwung. Das Ticken, das man hört, ist das Geräusch dieses Spiels.
Die Teile der Schweizer Ankerhemmung
Die Schweizer Ankerhemmung steckt in fast allen mechanischen Armbanduhren. Auf der Seite des Räderwerks sitzt das Ankerrad (Hemmungsrad) aus gehärtetem Stahl, dessen Zähne eine schiefe Fläche haben. Daneben schwingt der Anker, ein kleiner Hebel, der sich um eine Achse dreht und zwei Paletten trägt – kleine, meist synthetische Rubine, die abwechselnd in das Ankerrad greifen. Jede Palette hat eine Ruhefläche zum Festhalten und eine schiefe Fläche zum Anstossen. Am anderen Ende des Ankers sitzt die Gabel mit zwei Hörnern.
Auf der Seite der Unruh sitzt auf der Welle die Hebelscheibe; an ihr steckt der Hebelstein, auch Ellipse genannt, meist ebenfalls ein Rubin. Bei jeder Halbschwingung fährt er in die Gabel des Ankers und verbindet so Anker und Unruh. Zwei Begrenzungsstifte halten den Anker in seinen beiden Endlagen.
Ein Tick, Schritt für Schritt
Ausgangslage: Ein Zahn des Ankerrads liegt auf der Ruhefläche der Eingangspalette und blockiert das Rad. Die Unruh schwingt zurück, der Hebelstein fährt in die Gabel und dreht den Anker. Die Palette gibt den Zahn frei (Auslösung). Das Ankerrad springt los, und die Zahnkante gleitet über die schiefe Fläche der Palette. Das schiebt den Anker weiter, und der Anker stösst über die Gabel den Hebelstein an: Das ist der Impuls (die Hebung), den die Unruh braucht.
Jetzt hat der Zahn die Palette verlassen. Das Ankerrad dreht sich ein kleines Stück weiter, bis ein anderer Zahn auf die Ruhefläche der zweiten Palette trifft. Dieser Fall ist das Tick, das man hört. Der Anker liegt nun am Begrenzungsstift, das Rad steht wieder, und die Unruh schwingt frei bis zu ihrem Wendepunkt und zurück. Dann wiederholt sich alles spiegelverkehrt über die andere Palette – das Tack. Mit jeder Halbschwingung rückt das Ankerrad so um einen halben Zahn weiter, mit einer ganzen Schwingung um einen ganzen.
Bei 28'800 Halbschwingungen pro Stunde passiert das achtmal pro Sekunde. Die Unruh schwingt dabei den grössten Teil der Zeit frei und wird nur für Auslösung und Impuls kurz berührt.
Gesichert gegen Stösse
Eine Armbanduhr wird geschüttelt, angestossen und geschlagen. Damit der Anker dabei nicht ungewollt von seiner Ruhelage abspringt, ist die Hemmung mehrfach gesichert. Die Paletten stehen leicht schräg, sodass das Ankerrad den Anker in der freien Schwingungsphase gegen den Begrenzungsstift zieht (Zugwinkel). Hebt er trotzdem ab, legt sich das Sicherheitsmesser, ein kleiner Fortsatz am Anker, an die Sicherheitsscheibe der Unruhwelle. Und bei Erschütterungen legen sich die Hörner der Gabel an den Hebelstein. Das kann einen kurzen Gangfehler auslösen, aber die Uhr bleibt nicht stehen.
Andere Hemmungen: Co-Axial und weitere
Die Ankerhemmung geht auf den englischen Uhrmacher Thomas Mudge zurück, der sie um die Mitte des 18. Jahrhunderts erfand. Abraham-Louis Breguet verbesserte sie 1787, und um 1900 steckte sie praktisch in jeder mechanischen Taschen- und Armbanduhr. Ihr Preis: Die Zähne gleiten über die Paletten, und Gleitreibung braucht Schmierung.
Eine Alternative entwarf der englische Uhrmacher George Daniels (1926–2011): die Co-Axial-Hemmung. Sie trennt das Sperren und das Anstossen auf verschiedene Teile und kommt mit kleineren Kontaktflächen aus. Das senkt die Reibung und den Schmierbedarf, sagt Omega. Das Unternehmen brachte sie am 12. April 1999 in Serie und nennt sie die erste praktisch brauchbare neue Uhrenhemmung seit rund 250 Jahren. Neben der Ankerhemmung gilt sie als die einzige, die industriell in grossen Stückzahlen gefertigt wird.
Ein weiterer Schritt war Silizium: Ulysse Nardin setzte es 2001 in der Freak erstmals in einer Hemmung ein, für die Hemmungsräder. Silizium ist leicht, unmagnetisch und kommt weitgehend ohne Öl aus.
Gut zu wissen
- Bei 28'800 Halbschwingungen pro Stunde tickt die Hemmung achtmal pro Sekunde; deshalb scheint der Sekundenzeiger fast zu gleiten.
- Palettensteine und Hebelstein bestehen meist aus synthetischem Rubin. Thomas Mudge setzte um 1757 erstmals Palettensteine ein.
- Bei einem Ankerrad mit 15 Zähnen liegen die Zähne 24 Grad auseinander; pro Tick rückt das Rad 12 Grad weiter.
- Eine einfachere, billigere Variante ist die Stiftankerhemmung, die Georges Frédéric Roskopf 1867 einführte.
Stand: 26.10.2026
Quellen
- Schweizer Ankerhemmung – Wikipedia (deutsch)
- Lever escapement – Wikipedia (englisch)
- Co-axial escapement – Wikipedia (englisch)
- Omega Chronicle: 1999 – A revolutionary new escapement (offizielle Seite)
- Monochrome Watches: Ulysse Nardin Freak, 20 years of watchmaking innovation
- Stein (Uhr) – Wikipedia (deutsch)