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Die Ganggenauigkeit mechanischer Uhren

Die Ganggenauigkeit mechanischer Uhren

19.07.2011, 20:09 Uhr | ce (CF)

Die Ganggenauigkeit mechanischer Uhren hängt von vielen Faktoren ab. Je genauer der Mechanismus arbeitet, desto präziser wird die Zeit angegeben. Ein komplexes Zusammenspiel also von beeinflussbaren und unbeeinflussbaren Faktoren.

Die genaue Zeit zu kennen, ist heute wichtiger denn je. In unserem Alltag, der täglich von Terminen und Pünktlichkeit bestimmt wird, wäre es fatal, sich wie einst nach dem Stand der Sonne zu richten. Die Uhrmacher arbeiten daher seit Jahrhunderten an immer neueren Innovationen, die eine Abweichung des Zeitmessers bestmöglich ausschalten. Im Gegensatz zu einer Funkuhr, deren Zeit sich stets nach der Braunschweiger Atomuhr richtet und gegebenenfalls selbst korrigiert, liegt die Ganggenauigkeit mechanischer Uhren im Können und der Präzision des Uhrmachers. Die filigrane Handwerkskunst verlangt dem Uhren-Ingenieur dabei enorme Anstrengungen ab, um ein Uhrwerk so exakt wie möglich justieren zu können. Die Ganggenauigkeit mechanischer Uhren wird hierbei alleine durch den Antrieb des Werkes geregelt. Der Antrieb löst sich dabei entweder über einen Selbstaufzugs-Mechanismus oder über den manuellen Aufzug per Hand aus. Dennoch, auch ein absolut präzise ausgelegtes, mechanisches Uhrwerk unterliegt verschiedenen Gesetzen, die es beeinflussen können und werden. So unterscheidet sich die Zeit der mechanischen Uhren gegenüber den messgenaueren Quarzuhren bis zu einer Minute pro Tag. Durch das Minimieren der physikalischen Gegebenheiten gelingt es den Ingenieuren der Zeitmesser, den Gangfehler auf eine tägliche Differenz von weniger als zehn Sekunden zu beeinflussen.

Um zu verstehen, warum die Ganggenauigkeit mechanischer Uhren täglichen Abweichungen unterliegt, muss man das Prinzip der Mechanik betrachten. Eine mechanische Uhr funktioniert erst durch den Aufzug des Uhrwerks, egal ob dieser nun manuell oder selbstauslösend geschieht. Die Zahnräder leiten die durch den Aufzug entstandene Federkraft zu einem Pendel, das die Geschwindigkeit des Räderwerkes steuert und somit auch die Geschwindigkeit der Uhrzeiger. Die Zeit wird dadurch angezeigt. Durch verschiedene Einflüsse, wie Temperatur, Druck, Erdanziehung und Reibung, verändert sich beispielsweise das Pendel in seiner Steuerung oder die Verzahnung der Räder. Läuft das Uhrwerk aufgrund solcher physikalischen Einflüsse nicht mehr nach den Einstellungen des Uhrenmachers, verzögert sich die Genauigkeit mechanischer Uhren. Hierbei ist auch ein kompletter Ausfall der Zeitangabe möglich. Doch noch ein weiterer Einfluss kann einen Gangfehler auslösen: Je nach Beschaffenheit der Uhr können auch kleinste Staubpartikel das Uhrwerk durcheinander bringen. Ist die Armbanduhr beispielsweise wasserfest, scheint dies aber eher unwahrscheinlich. Je höher die Qualität eines Zeitmessers ist, desto hochwertiger ist auch seine Verarbeitung und somit ein minimiertes Risiko gegeben, das Uhrwerk durch Staubpartikel in Verzögerungen zu versetzen.

Mathematische Regeln für die Ganggenauigkeit mechanischer Uhren

Um die Ganggenauigkeit mechanischer Uhren ermitteln zu können, bedarf es verschiedenster mathematischer Formeln und Achtsamkeiten. Besonders wichtig ist hierbei die Anwendung der Verzahnungsgeometrie, die im Bereich der Uhrenmechanik die zykloide Sonderverzahnung darstellt. Hierbei müssen sämtliche, äußerliche Einflüsse mitbedacht und mitberechnet werden. So entscheiden neben den äußeren Einflüssen oft auch kleinste, mechanische Unterschiede, wie beispielsweise die Art der Lagerung, des Drehmoments oder der Reibung über die Zeit, die das Uhrwerk angeben wird. Beim Kauf einer Uhr wird der Uhrmacher Ihnen daher immer raten, die neue Uhr zunächst etwa zwei Monate zu beobachten. Die Ingenieure des Uhrenhandwerks geben die Ganggenauigkeit mechanischer Uhren in Sekunden pro Tag oder Woche an. Liegt in der Zeit des Beobachtens ein vorlaufender Gangfehler von mehr als einer Minute pro Woche, oder aber ein nachlaufender Gangfehler von etwa fünfzehn bis zwanzig Sekunden pro Woche vor, kann die Uhr in Revision gegeben werden, um das Uhrwerk zu regulieren.

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