Arbeit für Spezialisten: die Reglage

Läuft alles rund? Unruhreif und Spirale werden bei Moritz Grossmann kritisch geprüft, gegebenenfalls wird von Hand nachjustiert

In der Welt des Uhrmacherhandwerks gibt es zahlreiche Fachleute, die jeweils auf bestimmte Komponenten oder Baugruppen spezialisiert sind. Zu den besonderen Kenntnissen zählt das Regulieren der Hemmung, was früher ein klassischer Frauenberuf war und durch die «Regleuse» ausgeübt wurde. Diese hatte mehrere Jahre Ausbildung hinter sich und war normalerweise in Heimarbeit tätig. Zu ihren Aufgaben zählten die Vormontage der Komponenten mit dem Ausrichten des Unruhreifs, dem Setzen der Spiralfeder durch das Verbinden mit der Achse der Unruh, das Schneiden der Spiralfeder auf eine bestimmte Länge, das sorgsame Verbiegen ihres äußeren Endes und das Einpressen in die äußere Halterung, das sogenannte Spiralklötzchen. Die so fertig bestückten Unruhen wurden wieder beim Auftraggeber abgegeben und konnten direkt in ein Uhrwerk eingebaut werden.

Handarbeit oder automatisiert

Heute findet diese Montage nicht mehr im trauten Heim statt. Vielmehr sind dafür bei Schweizer Uhrenmanufakturen die sogenannten Uhrenarbeiter oder Uhrenarbeiterinnen mit entsprechendem Werdegang zuständig. Allerdings gab es kaum Lernmöglichkeiten. Seit 1991 hatte es lediglich eine private Ausbildung an der Ecole de réglage in La Chaux-de-Fonds gegeben. Die Schule hat im Laufe von über 20 Jahren insgesamt 114 Regleusen ausgebildet, wurde mittlerweile jedoch geschlossen. 2015 regelte der Arbeitgeberverband der Schweizerischen Uhrenindustrie (CP) die Ausbildung neu.

Seitdem kann man sich in der Schweiz innerhalb von zwei Jahren zum Uhrenarbeiter EBE mit dem Schwerpunkt Regulieren ausbilden lassen. Unterrichtet wird dieses Können, insbesondere die Feineinstellung und Regulierung der Unruh, an den Berufsfachschulen im Uhrmacherbereich in Biel, Genf, Grenchen, Le Locle, Le Sentier und Pruntrut. Laut CP eignet sich der Beruf vor allem für «Menschen mit geschickten Händen», denn die Feinregulierung – auch Feinstellung, Reglage oder Adjustment genannt – bedarf Fingerspitzengefühl und Gespür. Allerdings wird sie nur bei den Manufakturen der Haute Horlogerie von Hand vorgenommen. Bei großen Stückzahlen wird auf automatisierte Abläufe gesetzt.

Präzision schon in der Herstellung

Die Herstellung des Unruhreifs bei Moritz Grossmann

Alles beginnt mit der Herstellung der Komponenten: Der Unruhreif kann durch Stanzen und Fräsen oder Drehen und Elektroerosion gefertigt werden. Auf einer Drehbank werden Löcher für Gewichts- und Regulierschrauben gebohrt, was später für die Feinstellung der Konstruktion von Bedeutung ist. Dann wird die Unruhwelle in den Unruhreif eingenietet.

Das folgende Auswuchten des Unruhreifs ist bereits eine Aufgabe für den Regleur, denn der Unruhreif weist nach der Herstellung sogenannte Schwerpunktfehler auf. Es ist kaum zu verhindern, dass sich an einer oder mehreren Stellen mehr Masse als an anderen befindet. Ein «schwererer» Punkt auf der Unruh würde bei einer aufrecht stehenden Uhr den Reif an dieser Stelle nach unten ziehen, sodass er nicht mehr gleichmäßig schwingen könnte. Das würde die Präzision der Uhr beeinträchtigen. Daher gilt es, Schwerpunktfehler festzustellen und zu beheben.

Dazu wird der Reif auf eine sogenannte Unruhwaage aufgelegt und in Drehung versetzt. Ein Schwerpunktfehler zeigt sich durch Zurückschwingen oder eine unrunde Bewegung. Dann wird nachgebessert, indem winzige Materialspäne entfernt werden. Dabei geht es lediglich um zehntausendstel Gramm.

Das Gesamtgewicht des Unruhreifs spielt übrigens bei der Paarung mit der Spirale eine Rolle. Denn leichte Unterschiede zwischen verschiedenen Unruhen werden dadurch ausgeglichen, dass eine schwere Unruh mit einer kürzeren Spirale versehen wird, damit sie ebenso schnell schwingen kann wie ein leichterer Unruhreif, der wiederum mit einer längeren Spirale kombiniert wird. Dazu werden Unruhreifen und Spiralen durch das «Klassieren» unabhängig voneinander vermessen und in der Regel 20 verschiedenen Klassen zugeordnet. Das kann mithilfe von Apparaten oder, beispielsweise in der Haute Horlogerie, von Hand erfolgen. Später werden Unruhreifen und Spiralen ihrer Gruppe entsprechend zusammengeführt.

Einmal abzählen, bitte

Das beginnt, indem das innere Ende der Spirale mit der Spiralrolle (frz. «virole») verbunden wird . Nun kann die Länge der Spiralfeder bestimmt werden, was bei den Manufakturen von Hand erfolgt und «Abzählen» oder in der Schweizer Uhrmacherei «Comptage» genannt wird, einer der komplizierten Arbeitsschritte der Reglage. Für das Abzählen benötigt man ein heute nicht mehr gebräuchliches Werkzeug: das «Abzählbänkchen» oder «Potence». Auf dieser speziellen Vorrichtung wird die Unruh zum Schwingen gebracht und die Frequenz ermittelt.

Bei Minerva erfolgt das Abzählen der Spirale auf diesem Bänkchen, Es geht also um die Ermittlung der richtigen Länge

Das Abzählbänkchen hat quasi zwei Stockwerke. Im unteren befindet sich hinter Glas eine in korrekter Frequenz schwingende Unruh, das obere Stockwerk ist die Arbeitsebene: Hier wird die neue Unruh in Schwingung versetzt und diese Bewegung mit bloßem Auge mit der darunter befindlichen Unruh verglichen. Durch Kürzen der Federlänge wird die Unruh oben in den gleichen Takt wie die untere gebracht – ein Vorgang, der große Erfahrung erfordert. Dann kann die Spiralrolle in den Unruhreif eingepresst werden, bevor die Spirale nochmals überprüft und von Hand flach und zentrisch gerichtet wird.

Zuletzt erfolgt die Anpassung der Endkurve nach genauen Vorgaben. Bei Spiralen für hochwertige Uhrwerke wird eine Breguet- oder Phillips-Endkurve angebogen. Dieser Arbeitsschritt hängt mit einer Entdeckung des großen Abraham-Louis Breguet um 1795 zusammen. Er fand heraus, dass sich das Schwingungsverhalten der Spiralfeder verbessert, wenn der letzte – also äußere – Umgang der Spirale nach oben gebogen wird, damit sich die Spirale beim Spannen beziehungsweise Entspannen konzentrisch bewegt. Diese Spiralen heißen nach ihrem Urheber «Breguet-Spirale». Ganz ähnlich geformt ist die sogenannte «Phillips-Endkurve» von 1860, die auf den französischen Ingenieur und Mathematiker Eduard Phillips zurückgeht.

Das Biegen der Endkurve erfolgt für Manufakturwerke der Haute Horlogerie von Hand: Dazu wird der äußere Umgang der Spirale auf ein Werkzeug aufgelegt, um dann vom Ende her mit ein oder zwei Pinzetten das Metall verbiegen zu können. Immer wieder wird optisch an einem Projektor die Biegung der Endkurve der stark vergrößerten Spirale mit der Vorlage verglichen, bis die perfekte Übereinstimmung gelungen ist und das Ende im Spiralklötzchen fixiert wird.

Das Beste zum Schluss

Nach dem Einbau in das Uhrwerk ist die Arbeit an der Hemmung jedoch noch nicht beendet – sie wird abschließend vom Uhrmacher feinreguliert. Dazu gibt es verschiedene Methoden, die auf zwei Prinzipien beruhen: Entweder wird die Länge der Spiralfeder oder das Trägheitsmoment der Unruh verändert.

Das erste System ist das gebräuchlichere, denn bei den meisten Uhren erfolgt die Regulierung mit Spiralschlüssel und Rücker, einem auf dem Unruhkloben angebrachten Mechanismus. Die Aufgabe des Spiralschlüssels besteht darin, die wirksame Länge der Spiralfeder und damit die Schwingungsdauer zu bestimmen beziehungsweise zu verändern: Je kürzer die Spirale ist, desto schneller schwingt die Unruh und umgekehrt.

Im Mittelpunkt des zweiten Systems der Gangregulierung steht die Unruh: Wird ihr Trägheitsmoment verändert, bewirkt dies ebenfalls ein schnelleres oder langsameres Gehen der Uhr. Dies kann mit Abgleichschrauben – sie werden auch Regulier- oder Stellschrauben genannt – geschehen. Sie sind außen am Unruhreif angebracht; durch ihr Hinein- beziehungsweise Herausdrehen wird der Außendurchmesser des Unruhreifs geringfügig verändert, was auch das sogenannte Massenträgheitsmoment verändert, sodass die Unruh geringfügig schneller oder langsamer schwingt.

Solchermaßen korrekt in Takt gebracht, hat der Uhrmacher das erreicht, was oberstes Ziel ist: die Präzision einer Uhr.

Text: Iris Wimmer-Olbort

Unruh und Spirale

Unruhreif mit Unruhspirale

Die Wirkungsweise der Hemmung beruht auf dem Prinzip des Isochronismus, den Galileo Galilei 1583 entdeckte. Demnach benötigt ein frei schwingendes Pendel unabhängig von der Schwingungsweite für eine Schwingung immer die gleiche Zeit. In der Mitte des 17. Jahrhunderts gelang es dem holländischen Astronomen, Mathematiker und Physiker Christiaan Huygens, das Prinzip auf ein Schwingsystem aus Unruh und Spiralfeder zu übersetzen.

Bei der Unruh handelt es sich um einen Reif mit Speichen, dessen Achse mit einer extern befestigten Spiralfeder verbunden ist. Wird das Schwungrad in Bewegung gesetzt, zieht es die Feder bis zu ihrer maximalen Spannung auf, um dann von ihr in die entgegengesetzte Richtung zurückgetrieben zu werden. Dies erfolgt wieder bis zu einem Umkehrpunkt, an dem sich die Richtung des Schwungrades erneut verändert. Genutzt wird diese Bewegung üblicherweise in der Schweizer Ankerhemmung, die sich gegenüber anderen Konstruktionen durchgesetzt hat.

Die Herstellung der Hemmungskomponenten lag in der Schweiz traditionellerweise in der Hand hoch spezialisierter Unternehmen, die im Zuge der «Quarzkrise» schließen oder fusionieren mussten. Unter dem Firmennamen Nivarox-FAR schlossen sich Unruh, Anker- und Ankerradhersteller sowie Spiralfederhersteller zusammen. Heute gehört das Unternehmen zur Swatch Group und ist der größte Lieferant von Unruhreif, Spirale und Welle, meist in komplett montierter Form.

Der Herstellung der Spirale kommt dabei eine besondere Rolle zu, da diese nur wenige Firmen beherrschen. Dazu gehört neben Nivarox vor allem Rolex, wo man Spiralen für den Eigengebrauch fertigt. Für Kunden aus der Uhrenindustrie stellt Atokalpa, eine Schwesterfirma von Parmigiani Fleurier aus der Uhrengruppe der Sandoz-Stiftung, Unruhspiralen her. Auch die japanische Marke Seiko kann Spiralen herstellen – liefert diese jedoch kaum an andere Hersteller aus. In Deutschland stellt die Firma Carl Haas aus Schramberg seit 2008 Unruhspiralen für Uhrwerke her. Bei A. Lange & Söhne und der Montblanc-Schwester Minerva beherrscht man diese Kunst ebenfalls.

Dass dies so selten ist, liegt zum einen am Material für die Unruhspirale. Üblicherweise handelt es sich hier um Nivarox, eine 1933 entwickelte Legierung aus Eisen, Mangan und Nickel unter Beimengung von Beryllium, Titan und Wolfram. Und auch die Herstellung selbst ist anspruchsvoll. Dabei muss ein Draht durch Überdehnen in immer kleineren «Ziehsteinen» auf einen Durchmesser von 0,05 bis 0,11 Millimeter gebracht werden. Dann wird er zu einem Band feingewalzt, das 0,018 bis 0,04 Millimeter flach und 0,1 bis 0,2 Millimeter breit ist. Das Band wird zerschnitten und aufgewickelt. Um die Spiralen in dieser Form zu fixieren, folgt abschließend eine Wärmebehandlung bei mehreren Hundert Grad Celsius.