ENTWICKLUNG DES AUTOMATISCHEN AUFZUGS

IV. Es lebe der Zentralrotor

Trotz der zum Teil recht erfolgreichen Alternativen blieb der Zentralrotor das Maß der Dinge. Ab den fünfziger Jahren begann sich der zentral frei drehende Rotor gegen die «Hammerautomaten» durchzusetzen, und nach dem Auslaufen des Patentschutzes für die Rolex-Perpetual-Konstruktion kamen alle Hersteller in den Genuss effizienter Aufzugsleistungen. Allerdings hatte diese Effektivität auch ihre Tücken …

von Michael Ph. Horlbeck und Peter Braun

mit Bildern von Arne Psille und aus dem Archiv ARMBANDUHREN

Der Hammerautomat: Der "Rotor" vollführt keine ganze Umdrehung, sondern pendelt zwischen zwei gefederten Anschlägen hin und her (Alpina Kaliber 584).

Die hohe Energiezufuhr sorgte für entsprechenden Verschleiß, denn nach Vollaufzug musste die überschüssige Kraft irgendwie vom Räderwerk ferngehalten werden. Dies geschah meist durch das „Durchrutschen“ der Schleppfeder im Federhaus, wodurch beide entsprechend abgenutzt wurden. Neuartige Materialpaarungen und unzerbrechliche Zugfedern sorgen heute für weniger Verschleiß und eine geringere Störanfälligkeit.

Das hohe Gewicht der Rotoren war ebenfalls ein Problem, vor allem für die einfachen Stiftlager, deren dünne Rotorachsen unter einem seitlichen Schlag förmlich abknickten. Die großen Rotormassen waren indes nötig, um die Reibungsverluste zu überwinden. Wie schon zuvor beim Stiftlager setzten einige Firmen wie Badenia in Pforzheim, Enicar oder Roamer polierte Rubine ein – nun allerdings als kleine Lagerkugeln, die jedoch unter Last ebenso zerbrachen wie die Stiftlagersteine. Die Erben dieser innovativen Technik sind die heute verwendeten Keramik-Kugellager, wie sie bei aktuellen Neuentwicklungen zur Reduzierung von Lagerreibung und Verschleiß verwendet werden.

Während die ersten Rotoren nur in einer Drehrichtung aufzogen, versuchte man den kurzen Hubweg der Pendel- oder Hammerautomatik dadurch zu kompensieren, dass die Energie in beiden Schwenkrichtungen des Pendels auf die Zugfeder übertragen wurde. Zu den bekannten Vertretern dieser Technik gehören unter anderem die Record-Kaliber 170 und 171.

Doch selbst innerhalb der Ebauches SA, dem Zusammenschluss der führenden Schweizer Rohwerkehersteller, traf man bezüglich der Effizienz auf unterschiedliche Meinungen. Während man unter der Leitung von Heinrich Stamm bei ETA dem beidseitig aufziehenden Rotor den Vorzug gab, hielt man bei AS am einseitig wirkenden Rotor fest. Der Streit der Koryphäen gipfelte in einer „wissenschaftlichen“ Untersuchung von AS, bei dem je zwei Uhren – einseitig und beidseitig aufziehend – an einem Handgelenk getragen wurden. So konnte AS nachweisen, dass der einseitige Aufzug dem beidseitigen überlegen war. Um dies dem Kunden demonstrieren zu können, ließ man kleine Plexiglaszylinder bauen, in denen hintereinander auf einer Achse zwei identische Werke angeordnet waren, eines einseitig, das andere beidseitig aufziehend. Die Aufzugsleistung wurde über zwei Skalen angezeigt. So konnte man durch Bewegen des Zylinders jederzeit demonstrieren, um wie viel effektiver der einseitige Aufzug war.

Record Kaliber 174 mit offen liegenden Klinkenrädern

Beidseitig wirksam: Der Drehrichtungswechsler

Ein beidseitig wirkender Aufzug benötigt einen Drehrichtungswechslers, der dafür sorgt, dass die Energie beider Rotationsbewegungen nur in einer Richtung an die Zugfeder weitergegeben wird. Zur technischen Umsetzung standen verschiedene – und unterschiedlich effiziente – Systeme zur Verfügung.

Als neutraler Maßstab für den Wirkungsgrad dient der so genannte „tote Winkel“. Dieser beschreibt den Winkel, in dem nach einem Wechsel der Drehrichtung der Kraftfluss zwischen Aufzug und Räderwerk noch nicht wieder geschlossen ist: je kleiner der tote Winkel, desto effektiver der Wirkungsgrad. Dabei galt ein toter Winkel von 30° bereits als sehr gut.

Um den Aufzug möglichst effektiv zu gestalten, manchmal aber auch nur um Patente zu umgehen, wurden die verschiedensten Lösungen entwickelt. Generell unterscheidet man zwei technische Gruppen: die kraft- bzw. bewegungsschlüssig gesteuerten, und die formschlüssigen. Letztere, vor allem die federlosen Klinkenwechsler, wie sie etwa von ETA verbaut werden, besitzen die höchste Effektivität. Dennoch entstanden im Laufe der Zeit die unterschiedlichsten Lösungen, darunter wahre mikromechnische Kunstwerke. Record stellte bei seinem Kaliber 174 beispielsweise offen liegende Drehrichtungswechsler mit je einer großen, federlosen Klinke vor, bei deren Anblick man bedauert, dass damals noch keine Glasböden verwendet wurden.

Einen anderen Lösungsansatz stellte Girard-Perregaux 1956 mit seiner Gyromatic vor. Hier erfolgte der Kraftschluss innerhalb der beiden Wechselräder mittels Rubinrollen, welche die übereinanderliegenden Zahnräder kraftschlüssig verbanden – oder beim Drehrichtungswechsel – frei laufen ließen.

Eine weitere Besonderheit stellen die von AS Ende der 1950er Jahre beim Kaliber 1700 eingeführten axial wirkenden Breguet-Räder dar. Bei diesen erfolgte die Kraftübertragung ähnlich der Kupplung des Handaufzugs: Während die Sägeverzahnung der Räder in einer Richtung die Energie des Rotors übertrugen, ließ sich in der Gegenrichtung das untere Rad mit geräuschvollem Ratschen leer drehen.

Die IWC-Manufakturkaliber verfügen über einen nach demKonstrukteur Albert Pellaton benannten Automatikaufzug mit Drehrichtungswechsler über Klinken und Räder.

Im Bereich der kraftschlüssig arbeitenden Drehrichtungswandler nehmen die so genannten Exzenterautomaten eine Sonderstellung ein. Hier übernimmt die Energieübertragung des Rotors selbst die Drehrichtungswandlung sowie die notwendige Übertragung der Bewegung an das Federhaus. Das erlaubt eine besonders flache Bauweise. Das Prinzip ist recht einfach: An Stelle eines Ritzels (Zahnrads) befindet sich unterhalb des Rotors eine Kurvenscheibe, an der ein beidseitig geführter Hebel vorbei gleitet, dessen Bewegungen an das Automatikgetriebe übertragen wird. Longines stellte 1945 mit dem Kaliber 22A den ersten Exzenterwechsler vor. Auch beim zweiten Kaliber 19A von 1952 blieb man dieser Funktion treu.

Den wohl außergewöhnlichsten Exzenterwechsler findet man beim 1954 vorgestellten Phénix Rollamatic Kaliber 200. Dessen dreiflügelige Kurvenscheibe bewegt einen federbelastet anliegenden Hebel, der mittels zweier kleiner Klinken die Energie auf das Reduktionsrad überträgt. Das durch diese Konstruktion erzeugte Aufzuggeräusch ist deutlich vernehmbar. Daneben bietet die Rollamatic noch eine weitere Besonderheit: Sie besitzt den einzigen rollengelagerten Aufzugsrotor.

Den bis heute bekanntesten Exzenter-Mechanismus stellte 1950 IWC mit dem nach ihrem Erfinder Albert Pellaton getauften „Pellaton-Aufzug“ vor. Dieser wird heute in verschiedenen Ausführungen wieder von der Marke verwendet, und dies angeblich nicht aus nostalgischen Gründen, sondern weil der geringe tote Winkel sehr gute Aufzugsleistungen ermöglicht.

Auch die japanischen Hersteller setzten von Beginn an auf die effektiven Exzenterwandler, mit denen sich die Anzahl der Bauteile deutlich reduzieren ließ. Simple Effektivität stand bei Seiko, Citizen und Orient offenbar hoch im Kurs, denn die bis in das neue Jahrtausend gebauten Automatikkaliber aus den sechziger Jahren verfügten über keinerlei Möglichkeit zum Handaufzug. Wenn nämlich zwei unterschiedliche Räderwerke – Handaufzug und Automatikaufzug zum Beispiel – gleichzeitig in ein Sperrrad eingreifen, muss das „aktive“ Räderwerk zwangsläufig das „passive“ mitbewegen. Noch 1959 drehte sich beim Enicar Kaliber 1125 die Krone im Rhythmus der Automatikschwungmasse mit.

Die meisten europäischen Uhrenhersteller entkoppelten die beiden Räderwerke durch Freiläufe oder aus dem Kraftfluss ausschwenkende Zahnräder. Die japanischen Konstrukteure lösten das Problem ganz einfach durch den Verzicht auf die Option Handaufzug: Die Krone diente nur der Zeigerstellung.

Non plus ultra

Mit einer hinreichend genauen mechanischen Armbanduhr, die sich durch alltägliche Armbewegungen selbst mit der für den Gang notwendigen Energie versorgt, erschien den meisten Uhrenherstellern als die Lösung aller Probleme. Kein Wunder traf sie das urplötzlich aufflammende weltweite Interesse an batteriebetriebenen Elektro- und Quarzuhren wie ein Schock. Doch nach der Rückbesinnung auf handwerkliche und „beseelte“ Uhrwerke mit Unruh und Anker kam der Selbstaufzug zu neuen Ehren, und es darf bezweifelt werden, ob die Renaissance der Mechanik ohne den Komfort der Automatik so erfolgreich verlaufen wäre.

Teil 1 der Serie: Taschenuhren mit Selbstaufzug

Teil 2 der Serie: Harwood und Rolex

Teil 3 der Serie: Große und kleine Rotoren