Repassagen Federhauswechsel – Das Herz einer Uhr pflegen

Federhaus reinigen

In der Welt der hochwertigen Uhren steht die Repassage, eine umfassende Überholung innerhalb der Verkaufs- oder Servicegarantie, im Mittelpunkt. Während dieses Prozesses spielt das Federhaus eine entscheidende Rolle, und es sollte nur dann ersetzt werden, wenn es den hohen technischen Qualitätsanforderungen nicht entspricht. Hier werfen wir einen detaillierten Blick auf die Kontrolle und den Austausch des Federhauses.

1. Kontrolle der Federhäuser:

Um sicherzustellen, dass das Federhaus den Anforderungen entspricht, erfolgt eine gründliche Überprüfung auf verschiedene Aspekte:

  • Höhenluft des Federkerns
  • Zustand des Fetts
  • Beschädigungen
  • Abrieb
  • Schleifen des Schleppfederendes

2. Wann ist ein Federhauswechsel notwendig?

Ein Federhaus muss ersetzt werden, wenn:

  • Der Zustand nicht den Qualitätsstandards entspricht.
  • Die Uhr älter als 4 Jahre ist und die Verkaufs- oder Servicegarantie abgelaufen ist.

Der Prozess des Federhauswechsels:

Der Federhauswechsel ist ein komplexer Vorgang, der höchste Präzision erfordert. Hier sind die Schritte im Detail:

  1. Zerlegen und Vorwaschen:
    • Alle Teile werden im Benzinglas zerlegt und vorgewaschen.
  2. Teilekontrolle:
    • Jedes Teil wird sorgfältig unter der Lupe kontrolliert, und defekte Teile werden ersetzt.
  3. Reinigung in der Maschine:
    • Federhaus, Deckel und Federkern werden in der Maschine gereinigt.
  4. Spezielle Schmierung für Automatik-Uhren:
    • Bei Automatik-Uhren wird die Innenwand mit RL-1 gefettet.
  5. Federwinderauswahl:
    • Der passende Federwinder wird gemäß der Tabelle ausgewählt, um die optimale Menge zu gewährleisten.
  6. Feder aufziehen:
    • Die Feder wird auf die Welle des Federwinders gesetzt und korrekt eingehängt.
  7. Einsetzen ins Federhaus:
    • Die aufgewickelte Feder wird in das vorbereitete Federhaus eingesetzt.
  8. Federkern und Deckel:
    • Der Federkern wird mit MR4 gefettet und eingesetzt, der Deckel wird sorgfältig geschlossen.
  9. Kontrolle des Höhenspiels:
    • Das Höhenspiel des Federkerns im Federhaus wird überprüft und bei Bedarf angepasst.
  10. Einhängen der Feder am Federkern:
    • Die sichere Verbindung zum Federkern wird durch das Einhängen der Feder überprüft.

Ein qualifizierter Uhrmacher mit Erfahrung in der Repassage sorgt dafür, dass jeder Schritt mit höchster Präzision durchgeführt wird, um die Funktionalität und Lebensdauer der Uhr zu gewährleisten. Der Federhauswechsel ist nicht nur eine technische Notwendigkeit, sondern auch eine Liebeserklärung an das Herzstück jeder hochwertigen Uhr.

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Automatikwerk vs. Handaufzugskaliber

Automatik vs. Handaufzug

Automatikwerk oder Handaufzug?

Das ist vor allem eine Frage der Philosophie. Beide Werke verbindet, dass sie eine ganz eigene Fühlung mit dem Träger bilden, die durch die Distanz eines Quarzwerkes (elektronisch) einfach nicht ersetzt werden kann.

Trotzdem sollten Sie zuerst verstehen, wie die einzelnen Werke funktionieren und worin sie sich unterscheiden, bevor sie sich für ein Modell entscheiden.

Was ist ein Automatikwerk und was macht dieses aus?

Vereinfacht gesprochen, übersetzt ein Automatikwerk die kinetische Energie, die Sie durch das Bewegen Ihres Armes erzeugen, in potentielle Energie, die die Zugfeder spannt und damit die Uhr antreibt. Eine Automatikuhr zieht sich also – wie der Name schon sagt – automatisch auf, anstatt, dass sie alle 40-48 Stunden erneut aufgezogen werden muss. Bewegen Sie Ihren Arm, versucht sich der kugelgelagerte Rotor innerhalb der Uhr an dem Erdmittelpunkt zu orientieren.

Automatik

Die dadurch entstehende Bewegungsenergie gibt eine Getriebekette an die Zugfeder weiter. Wenn Ihre Uhr einen Sichtboden hat, können Sie den halbkreisförmigen Rotor auch direkt bei der Arbeit betrachten. Sie werden dabei sehen, dass sich der Rotor sehr schnell dreht, was bei direkter Übertragung die Feder stark abnutzen würde. Dies verhindert das Reduktionsgetriebe, das die schnellen Bewegungen des Rotors mit niedrigen Drehmomenten in langsame Bewegungen mit hohen Drehmomenten verwandelt.

Bei Vollaufzug sind ein Überdrehen und ein vermeintlicher Defekt der Zugfeder nicht möglich. Dies wird durch die sogenannte “Schleppfeder”, welche bei Vollaufzug an der Federhauswandung durchrutscht, verhindert.

Es gibt viele Feinheiten, die in die Wahl des Automatikwerks einfließen, aber eine der Grunddiskussionen handelte über die Benutzung eines einseitigen oder beidseitigen Aufzugs. Automatikuhren mit beidseitigem Aufzug verfügen über ein Wechselgetriebe, das die Rotorbewegungen gleich richtet, was bedeutet, dass die Energie unabhängig von der Drehrichtung erzeugt wird. Das berühmteste Werk mit einseitigem Aufzug ist das Valjoux 7750, das alle Zweifler in den Schatten stellen konnte und zeigte, dass sich auch ein einseitiger Aufzug in Sachen Leistung und Präzision mit einem beidseitigen Aufzug locker messen kann. Nun zu den Handaufzugskaliber!

Was bedeutet Handaufzug?

Der Handaufzug bezieht, wie der Name bereits sagt, seine Energie aus dem täglichen manuellen Aufziehen und verfügt über keinen Rotor. Im Gegenzug zur Automatikuhr besitzt eine Handaufzugsuhr allerdings auch keine “Schleppfeder”, weswegen man beim Aufziehen mit ein wenig Fingerspitzengefühl vorgehen muss, wenn man sein Werk nicht beschädigen möchte. Sobald man einen leichten Widerstand spürt ist die Uhr vollständig aufgezogen und man sollte stoppen.

Der interne Ablauf verläuft dabei wie folgt:

  • Ziehen Sie die Uhr auf, wird die aufgewandte Kraft zunächst ebenfalls in der Zugfeder gespeichert.
  • Von dort wird sie durch das Räderwerk an das Hemmungsrad weitergeleitet.
  • Der Anker verbindet das Hemmungsrad mit der schwingenden Unruh, an die die nun durch die Hemmung dosierte Kraft weitergegeben wird.
  • Die Schwingung des Schwingsystems bestimmt durch seine Frequenz den Ablauf des Räderwerks wodurch eine Einteilung in Stunde, Minute und Sekunde über das Zeigerwerk erfolgt.

Dass die Uhr dennoch ein paar Sekunden falsch gehen kann, liegt daran, dass mechanische Uhren sehr sensibel auf ihre Umgebung reagieren. Temperaturschwankungen, Luftdruck und Magnetismus können dazu führen, dass sich Feder und Unruh ausdehnen und dadurch die Frequenz verändert wird. Selbstverständlich sollten Sie Ihre Uhr vor Stößen und anderen Schäden schützen.

Pro & Kontra von Automatik- und Handaufzugskalibern

Automatikkaliber

  • automatisches Aufziehen durch Rotor
  • automatischer Aufzug sorgt für höhere Ganggenauigkeit
  • höherer Aufbau (da für die Automatik mehr Teile wie z.B. Räderwerk, Schwungmasse verbaut wurden)
  • weist höhere Reparaturkosten auf als ein Handaufzugskaliber

Handaufzugskaliber

  • für Liebhaber täglicher Rituale
  • flacherer Aufbau für (vintage-feeling)
  • weniger Teile = kostengünstiger und wartungsfreundlicher
  • sind robuster als Automatikkaliber
  • kein automatischer Aufzug (Handaufzugskaliber müssen alle 40 – 48 Stunden erneut aufgezogen werden, daher ein höherer Verschleiß)

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Wie die Kraft einer Zugfeder in der Uhr kompensiert wird

Federkraftkurve Diagramm

Wir beginnen mal bei der Zugfeder

Wenn sich die Zugfeder entspannt, treibt sie das Räderwerk an. Die Feder muss immer wieder zwischen Spannen und Entspannen wechseln.

Dies gelingt 10.000- bis 15.000-mal beinahe ohne Verschleiß. Somit ist die Zugfeder ein unglaublich guter, fast beliebig wieder aufladbarer Energiespeicher.

Antrieb durch eine Zugfeder

Die Zugfedern bei Großuhren und einfachen Kleinuhren bestehen aus wärme-behandeltem Stahl. Nachteil dieses Materials ist die begrenzte Lebensdauer, da diese Federn nach langer Benutzung brechen können. Bei hochwertigen modernen Armbanduhren werden fast ausschließlich Federn aus höchst komplizierten Legierungen verwendet, die weniger leicht brechen und außerdem rostfrei sind.
Diese Art von Zugfeder nennt sich Nivaflex.

Beim mechanischen Antrieb mit Zugfeder gibt es zwei beliebte Systeme:
Antrieb mit offener Zugfeder & Antrieb mit umlaufendem Federhaus

Das Federhaus ist ein Bauteil, dass man in vielen Großuhren leicht erkennen kann: (ein großer Messingzylinder, der an einer Stirnfläche verzahnt ist).

Federhaus-Grossuhren

In diesem Zylinder ist die Zugfeder spiralförmig aufgewickelt. Die Verzahnung des Federhauses stellt das erste Zahnrad der Uhr dar. Im Gegensatz dazu steht die offene Feder, die in den meisten Weckern und einigen sehr billigen großen Federzuguhren verwendet wird.

In einer solchen Uhr ist die Spiralfeder offen eingebaut und als aufgewickeltes Stahlband im Uhrwerk zu erkennen. Alle Armband- und Taschenuhren und alle besseren Großuhren verwenden das umlaufende Federhaus. In diesem Fall wird die Zugfeder von der Achse des Federhauses aus (am inneren Ende der Feder) aufgezogen, die Kraftabgabe erfolgt am äußeren Ende der Feder, die am Federhaus eingehängt ist. Das Federhaus dreht sich also während die Uhr abläuft (daher der Name umlaufendes Federhaus).

Die Achse des Federhauses wird durch die Kraft der Feder zurückgetrieben (entgegen der Kraft des Aufziehenden). Man benötigt also noch ein Sperrrad (Klinkenrad), das eine Bewegung entgegen der Kraft der Feder erlaubt, aber nach dem Aufziehen die Achse des Federhauses gegen das Werkgestell abstützt. Das Klinkenrad ist also durch einen Vierkant kraftschlüssig mit der Achse verbunden, während die Klinke am Werkgestell befestigt ist.

Bei der offenen Feder erfolgt An – und Abtrieb der Feder am inneren Ende der Feder. Das äußere Ende der Feder ist am Werksgestell eingehängt, und ist damit fest. Das erste Zahnrad der Uhr, das von der Feder angetrieben wird besteht damit aus zwei Teilen: dem eigentlichen Zahnrad und dem Klinkenrad, an dem die Feder befestigt ist. Beim Aufziehen wird das Klinkenrad bewegt, während das Zahnrad in diesem Moment von der Kraft der Feder befreit ist.

Die beiden Systeme haben folgende Vor- und Nachteile:

  • Das umlaufende Federhaus erlaubt einen besseren und gleichmäßigeren Ablauf der Feder
  • Die Feder ist vor Umwelteinflüssen geschützt, ebenso ist das Uhrwerk bei einem eventuellen Federbruch vor der Feder geschützt, der Hauptvorteil ist dass der Antrieb der Uhr während des Aufzugs nicht unterbrochen wird.
  • Die offene Zugfeder bietet nur den Vorteil, billiger zu sein.

Als Zwischenform gibt es das feststehende Federhaus, bei dem die offene Zugfeder von einem Federhaus, das fest mit der Werksplatte verbunden ist, umgeben ist. Dieses System ist etwas einfacher als das umlaufende Federhaus und bietet die gleichen Schutzfunktionen von Feder und Werk. Es wurde allerdings nur sehr selten verwendet. Die Unterbrechung des Antriebes während des Aufzugs lässt sich leicht feststellen: wenn man an einem gewöhnlichen Wecker leicht am Aufzugschlüssel dreht, wird das Ticken langsam leiser, nach einigen Sekunden hört es ganz auf. Bei einer Armbanduhr wird die Uhr immer weiterlaufen.

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Vor- und Nachteile des Federantriebes:

  • Vorteil des Federantriebes gegenüber dem Gewichtsantrieb ist die Möglichkeit kleine und tragbare Uhren zu bauen, da ein Gewichtsantrieb eine Bewegung der Uhr natürlich nicht zulässt.
  • Der große Nachteil des Federantriebes ist die Veränderlichkeit des Antriebes während des Ablaufes. Eine Feder hat, wenn sie voll gespannt ist, wesentlich mehr Kraft, als wenn sie fast abgelaufen ist.
  • Da alle Schwingungssysteme in mechanischen Uhren nicht ganz unabhängig von der antreibenden Kraft sind, führt dies zu einem ungleichmäßigen Gang der Uhr.
Zugfeder & Federhaus
Automatik Zugfeder in Federhaus eines ETA Kalibers

Heute sind Zugfedern nahezu bruchfest

Da Zugfedern weder ermüden, verbiegen, knicken noch abbrechen sollten und zudem Korrosion und Magnetismus trotzen sollen, spielen zeitgemäße Werkstoffe eine Rolle. Seit etwa 1965 haben struktur- und kaltgewalzte Legierungen die anfälligen Federspeicher aus Kohlenstoffstahl abgelöst. Bei ihnen treten die erwähnten Schwierigkeiten nur noch selten auf; etwa dann, wenn extrem ungünstige Temperatur-, Konstruktions- und Umgebungseinflüsse zusammenkommen.

Und damit zu Nivaflex

Nivaflex ist eine ausgehärtete Speziallegierung auf Kobaltbasis. Der Werkstoff besteht zudem aus Eisen, Nickel, Chrom, Beryllium, Molybdän, Titan und Wolfram. Er ist dehnbar und weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf.

Das Material ist also rostfrei, anti-magnetisch, zudem hoch-elastisch und damit optimal, daraus (beinahe unkaputtbare/bruchsichere) Federn in den kleinsten Dimensionen herzustellen, weshalb Nivaflex seit 1948 für Trieb und Druckfedern in der Uhrenbranche eingesetzt wird.

Federkraftkurve Diagramm

Im Bild sehen Sie den Verlauf einer Federkraftkurve einer „normalen“ Feder. Ganz am Anfang steigt die Federkraft recht steil an und wird dann ziemlich konstant größer. Kurz bevor die Feder ganz gespannt ist, steigt die Kurve noch einmal steil an. Dieses „natürliche“ Verhalten einer Zugfeder verhindert den präzisen Gang einer Uhr.

Es ist sicher einleuchtend, dass eine Unruh, angetrieben von einer nur leicht aufgezogenen Feder viel geringer ausschwingt, als wenn sie mit aufgezogener Feder angetrieben wird! Interessant dabei ist, dass – rein theoretisch – eine Unruhe mit geringer Schwingungsweite genau so lange für eine Schwingung braucht, wie bei einer großen Schwingungsweite.

Ähnlich ist es übrigens auch beim Pendel. Die Pendellinse eines nur leicht angestoßenen Pendels braucht – theoretisch – genau so lange bis sie wieder zum Ausgangspunkt zurückkehrt, als wenn diese stark angestoßen wird. Diese Eigenschaft eines schwingenden Körpers nennt man Isochronismus! Ein wichtiges Wort in der Ausbildung eines Uhrmachers:

Isochronismus ist die Schwingungsdauer bei unterschiedlicher Amplitude (Schwingungsweite).

Und nur mal um zu sehen wie weit die Erfindung der Feder wirklich zurückreicht

Schon der ägyptische Pharao Tutanchamun erfand komplexere Formen der Blattfeder für seine Streitwagen. Die Blattfedern erhöhten den Fahrkomfort und gleichzeitig die Lebensdauer der Wagen.

Die ersten richtige Federn gab es so um etwa 1493.

Sie waren zunächst von Hand geschmiedet, später aus Draht gewalzt, spiralförmig aufgerollt und zuletzt in der Esse angelassen, was sie zwar härter, aber auch instabiler gemacht hat. Das Brechen der Feder galt daher jahrhundertelang als eine der häufigsten Pannen bei der Taschen- und später auch bei der Armbanduhr.

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Das Rolex Kaliber 3035

Das Kaliber 3035 wurde von 1977 bis 1988 in der hauseigenen Rolex Manufaktur gebaut. Ausgestattet mit einer Brequet-Spirale und der Microstella-Regulierung erfüllt sie die Bedingungen der Chronometer-Zertifizierung (COSC) mit Leichtigkeit.
Die Unruh, sowie das Ankerrad sind oben und unten mit einer KIF-Stoßsicherung ausgestattet. So werden die hauchdünnen Zapfen vor den alltäglichen Strapazen geschützt.

Rolex Kaliber 3035. Ersatz für das 1570 mit 19800 Halbschwingungen/Stunde

Die Automatik zieht das Werk, mit 48h Gangreserve, dank der beiden roten Umkehrräder, in beide Richtungen auf.
Ebenso besitzt das Werk bereits einen Sekundenstop, welcher von der Zifferblatt-Seite aus durch die Werkplatine den Unruh-Reif stoppt, wenn die Krone gezogen wird.

Zifferblatt-Seite des Uhrwerks 3035

Nicht zu vergessen ist die Möglichkeit das Datum schnell verstellen zu können. Anstatt die Uhrzeit so oft über 24 Uhr zu drehen um auf das gewünschte Datum zu kommen, wird die Krone in zweiter Position gegen den Uhrzeigersinn gedreht.

Zifferblatt-Seite ohne Datumsscheibe. Winkelhebel-Raste und Winkelhebel sind auf linker Seite gut zu erkennen. Hiermit wird die Position der Krone (Aufzugswelle) arretiert.

Das Uhrwerk wurde in unserer Werkstatt vollständig zerlegt, gereinigt und anschließend justiert. Der jeweilige Umfang und die benötigten Ersatzteile variieren stark. Abhängig von Qualität und Alter/Gebrauch des Uhrwerk.

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Technische Daten:

  • Zeiger 1.40 x 1.00 x 0.18mm
  • 12,5” (ligne)
  • Durchmesser 28,5mm
  • Dicke 6,35mm
  • Halbschwingungen 28800 A/h
  • Brequet-Spirale
  • Microstella-Regulierung
  • 27 synthetische Rubine
  • Sekundenstop
  • Automatischer Aufzug
  • Zugfeder 1.40 x 11.2 x 0.106 x 530mm

Modelle mit verbautem 3035

  • Rolex Date 15000, 15003, 15007, 15008, 15010, 15017, 15018, 15037, 15038, 15053
  • Rolex Date 15148
  • Rolex Date 15200, 15203, 15210, 15223, 15238
  • Rolex Date 15505
  • Rolex Datejust 16000, 16003, 16008, 16009, 16013, 16014, 16018, 16019, 16030, 16058, 16078
  • Rolex Datejust 16200, 16203, 16220, 16233, 16234, 16238, 16248, 16250, 16253, 16258
  • Rolex Submariner 16800, 16803, 16808
  • Rolex Sea-Dweller 16600, 16660

Handaufzug

Bei mechanischen Uhrwerken mit Handaufzug wird die Zugfeder (Energielieferant des Uhrwerkes) manuell „per Hand“ über die Krone aufgezogen. Früher – speziell bei Standuhren – wurde die Zugfeder durch Drehen eines Schlüssels oder per Kette/Darmsaite aufgezogen.

Gangabweichung

Ausdruck der Zeitwaage

Die Gangabweichung zeigt wie viele Sekunden Abweichung das Werk pro 24 Stunden aufweist. Dieser Wert ändert sich je nach Lage der Uhr (z.B. Ziffernblatt oben, Krone unten, Krone oben, …) aufgrund der unterschiedlich wirkenden Schwerkräfte auf das Schwingsystem.
Hochwertige Uhren – wie z.B. aktuelle Rolex Modelle – sind teilweise Chronometerzertifiziert, was bedeutet, dass das Uhrwerk durch das unabhängige Schweizer Prüfinstitut „Controle Officiel Suisse des Chronometres (COSC) 15 Tage und 15 Nächte in unterschiedlichen Bedingungen testet. Die Werte dürfen bei einem nagelneuen Uhrwerk -4 bzw. +6 Sekunden pro Tag nicht überschreiten.
Im Allgemeinen kann gesagt werden, dass Messergebnisse die über 15 bis 20 Sekunden Abweichung pro Tag liegen, sollten näher untersucht werden.

Amplitude

Ausdruck der Zeitwaage

Die Amplitude gibt an wie viel Ausschlag die Unruh (das Herz der Uhr) aufweist. Der Wert wird in Winkelgrad angegeben und sollte bei modernen Uhren mit Schweizer Ankerhemmung sowie bei Vollaufzug zwischen 260 und 300 Grad liegen. Liegt der Wert deutlich darunter, sollte das Werk einer Revision unterzogen werden. Dank einer Reinigung, neuen Ölen ggf. in Verbindung mit dem Tausch der Zugfeder, erlangt das Werk wieder gesunde Gangwerte. Bei Werten über 310 Grad kann die zu hohe Kraftübertragung an der Hemmung ebenfalls zu Schäden führen.
Sie interessieren sich mehr für das Thema Revision? Lesen Sie hier mehr: http://bens-uhren.be/revision-instandhaltung/

Antireflex-Beschichtung

Die kurz genannte „AR-Beschichtung“ wird verwendet, um Reflexionen auf Uhrengläsern zu unterdrücken und die Transmission zu erhöhen. Diese Beschichtung wird hauchdünn auf das Glas aufgetragen und verhindert, dass die Lichtstrahlen wieder zum Betrachter zurückgeworfen werden. Durch die klare und uneingeschränkte Sicht auf das Ziffernblatt entsteht der Eindruck, dass kein Glas eingesetzt ist. Gläser können einseitig oder beidseitig beschichtet werden – oftmals erkennt man die beidseitige Antirelfex-Beschichtung durch einen topas-blauen Schimmer am Uhrenglas.

Saphirglas

Nach dem Diamanten und Moissanit ist Saphir das dritt-härteste Material der Welt und wird aufgrund seiner Eigenschaften sowie des geringen Preises häufig als Uhrenglas verwendet. Saphirglas ist sehr kratzfest und kann durch eine normale Nutzung nicht zerkratz oder zerstört werden. Zu beachten: Umso härter ein Material desto spröder ist es. Spahirglas ist nicht bruchsicher!