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Uhrenatlas

So funktioniert eine mechanische Uhr

Das Uhrwerk und das Kaliber

Das Uhrwerk ist das Innenleben der Uhr: Eine Feder liefert die Kraft, Zahnräder leiten sie weiter, Hemmung und Unruh geben den Takt. Das «Kaliber» ist der Typenname und die Grösse des Werks.

Ausgebautes, sehr flaches Handaufzugswerk von oben mit Federhaus, Rädern und Aufzugswelle auf blauem Hintergrund
Ultraflaches Genfer Uhrwerk Jean Lassale Kaliber 1200 · Bild: Jjcasalo, CC BY 3.0

Das Innenleben der Uhr

Das Uhrwerk ist der gesamte Mechanismus im Innern einer Uhr. Alles, was man von aussen sieht – Gehäuse, Glas, Zifferblatt, Zeiger, Armband –, ist Hülle und Anzeige; die eigentliche Arbeit macht das Werk. Bei einer mechanischen Uhr kommt die Energie nicht aus einer Batterie, sondern aus einer gespannten Feder, und die Zeit misst nicht Elektronik, sondern ein schwingendes Rad.

Vier Bausteine braucht jedes mechanische Uhrwerk: einen Energiespeicher (die Zugfeder im Federhaus), ein Räderwerk, das die Kraft weiterleitet, eine Hemmung, die sie in kleinen Portionen freigibt, und einen Taktgeber, die Unruh mit Spirale. Dazu kommen das Zeigerwerk, das Stunden, Minuten und Sekunden anzeigt, und ein Aufzug, der die Feder spannt – von Hand oder automatisch.

Ein mechanisches Uhrwerk im SchemaBewegtes Schema: Das Federhaus treibt über das Räderwerk das Ankerrad an. Der Anker gibt es im Takt der schwingenden Unruh Zahn um Zahn frei. Stark vereinfacht und verlangsamt.Federhausspeichert die KraftRäderwerküberträgt die Kraft, Rad um Rad schnellerAnkerradAnkergibt das Ankerrad Zahn um Zahn freiUnruh mit Spiraleder Taktgeber
Schema eines Uhrwerks – vereinfacht und in Zeitlupe. Eigene Grafik des Uhrenatlas.

Platine und Brücken: das Gerüst

Alle Teile müssen auf den Bruchteil eines Millimeters genau sitzen, und viele davon drehen sich. Als Gerüst dient die Platine, die runde Grundplatte des Werks. Darüber liegen die Brücken: schmale Metallstege, die je ein Rad oder eine Baugruppe von oben halten und festgeschraubt sind. Die Räder drehen sich also wie in einem Sandwich zwischen Platine und Brücken, mit ihren dünnen Zapfen in kleinen Lagersteinen.

Brücken haben einen praktischen Grund: Der Uhrmacher kann beim Service einzelne Räder herausnehmen, ohne das ganze Werk zu zerlegen. Bei den ältesten Taschenuhren lag noch eine durchgehende Rückplatte über allen Rädern. In Schweizer Taschenuhren um 1900 findet man oft drei parallele Stegbrücken, die «Genfer» Werke.

Der Weg der Kraft

Am besten folgt man der Kraft einmal quer durchs Werk. Erstens: Die Zugfeder im Federhaus ist aufgezogen und will sich entspannen. Zweitens: Sie dreht das Federhaus, dessen Zähne das Räderwerk antreiben. Von Rad zu Rad dreht es sich schneller, aber mit weniger Kraft. Drittens: Am Ende der Kette sitzt das Ankerrad der Hemmung; ohne Bremse würde es rasend schnell ablaufen. Viertens: Die Hemmung hält es fest und lässt es Zahn für Zahn weiterspringen – im Takt der Unruh, die mit ihrer Spirale hin und her schwingt.

Dieser Takt ist der Trick der ganzen Uhr. Die Unruh ist wie eine Schaukel, die immer im gleichen Rhythmus schwingt, und die Hemmung ist die Hand, die sie bei jeder Schwingung kurz anstösst, damit sie nicht zur Ruhe kommt. Weil das Räderwerk pro Schwingung nur ein kleines Stück weiterrückt, zählt es im Grunde die Schwingungen – und aus dem Zählen werden Sekunden, Minuten und Stunden.

Kaliber: der Name des Werks

«Kaliber» (abgekürzt «Kal.») hat in der Uhrmacherei zwei Bedeutungen. Erstens ist es der Werktyp: die Baureihe mit einem Herstellercode, damit man ein Werk genau bezeichnen und bestellen kann. Zweitens meint es die Grösse, die traditionell in Linien angegeben wird – eine Pariser Linie sind 2,256 Millimeter. Ein Werk mit 10½ Linien misst also 23,69 Millimeter im Durchmesser.

Dasselbe Kaliber kann in vielen Uhren stecken, auch in Uhren verschiedener Marken. So liest man «ETA 2824» oder «Valjoux 7750»: Das sind Werktypen, die in zahlreiche Gehäuse eingebaut werden. Zu einem Kaliber gehören feste Eigenschaften wie Aufzugsart, Frequenz und Gangreserve.

Rohwerk und Manufakturkaliber

Ein Rohwerk, auf Französisch «Ébauche», ist ein Basiswerk, das eine Marke nicht selbst entwickelt, sondern bei einem Lieferanten bezieht. Früher bestand es nur aus Platine, Brücken, Federhaus und ein paar Schrauben; heute ist es meist ein Werk mit Steinen, aber ohne die Regulierorgane (Unruh und Spirale), ohne Zugfeder, Zifferblatt und Zeiger. Die Marke baut es fertig zusammen, stellt es ein und gibt ihm oft eine eigene Veredelung.

Die bekanntesten Rohwerke liefert ETA, eine Tochter der Swatch Group: Die Typen 2824, 2892 und 7750 gelten als Standards der Schweizer Uhrmacherei. Ihre Konstruktionen sind gemeinfrei, deshalb bauen andere Firmen wie Sellita sie nahezu baugleich nach, und Marken können den Lieferanten wechseln, ohne ihre Uhr umzubauen. Ein Manufakturkaliber dagegen entwickelt und fertigt eine Marke selbst. Das verlangt viel Wissen und Maschinen: Von rund fünfzig Schweizer Firmen, die eigene Werke bauen können, sind nur wenige ganz unabhängig von Zulieferern.

2002 kündigte die Swatch Group an, ETA werde keine Rohwerke mehr an Dritte liefern. Nach einer Einigung mit der Wettbewerbskommission durften die Lieferungen aber nur schrittweise verringert werden. Viele Marken begannen danach, eigene Werke zu entwickeln oder auf andere Lieferanten auszuweichen.

Gut zu wissen

  • Eine Pariser Linie misst 2,256 Millimeter; ein Werk von 10½ Linien ist 23,69 Millimeter gross.
  • Die Typen ETA 2824, 2892 und 7750 findet man in sehr vielen Uhren; Sellita baut sie als SW200, SW300 und SW500 nahezu baugleich nach.
  • Wie ein Kaliber über die Jahre wechseln kann, zeigt die Speedmaster: Sie begann 1957 mit dem Kaliber 321, bekam 1968 das 861, später das 1861 und trägt seit 2021 das 3861.
  • Bei einem Glasboden sieht man Brücken, Rotor und Unruh im laufenden Werk – das ist der einfachste Weg, das Gelernte nachzuprüfen.

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Quiz: Das Uhrwerk und das Kaliber

Mehr Fragen gibt es im grossen Quiz.