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Ein neuer Weg zur mechanischen Digitaluhr Der Sprungziffermechanismus

Es gab schon viele Versuche, eine perfekte mechanische Digitaluhr zu entwickeln. Doch trotz unterschiedlichster Ansätze gelang es nicht, eine zuverlässige und gut ablesbare Konstruktion zu verwirklichen. Die Meisteruhrmacher von Lange mussten daher völlig neue Wege beschreiten. Der einfachste bis dahin bekannte Ansatz war die schleichende Anzeige, bei der die Ziffernscheiben kontinuierlich rotieren. Die Ablesbarkeit war durch die häufig schräg stehenden, winzigen Ziffern und die sehr feine Skalierung der Minutenscheibe jedoch stark beeinträchtigt. Bei einem Sprungziffermechanismus dagegen werden die Minutenziffern auf zwei Scheiben verteilt, wodurch sie erheblich größer gestaltet werden können. Schon im 19. Jahrhundert wurden solche Konstruktionen in Taschenuhren verwirklicht, zum Beispiel nach dem Pallweber- oder Dürrstein-Prinzip. Etwas gewöhnungsbedürftig war die technisch bedingte Ableserichtung von oben (Stunden) nach unten (Minuten). Ihre größte Schwachstelle aber war die Verschleißanfälligkeit, da die hohe Krafteinwirkung während der Schaltvorgänge deutliche Spuren hinterließ.

Ein durchdachter Mechanismus

 

Der Sprungziffermechanismus von Lange überwindet diese Schwächen. Die Zeit kann, wie bei Digitaluhren gewohnt, von links nach rechts abgelesen werden. Die dauerhafte Funktionsfähigkeit der Konstruktion wird dadurch gewährleistet, dass ein Windflügel die frei werdende Energie nach jedem Schaltvorgang absorbiert.

Explosionsdarstellung des Sprungziffernmechanismus

01 Zeitbrücke aus Neusilber
02 Lagerstein aus farblosem Saphir
03 Zehner-Minutenscheibe mit den Ziffern 0 bis 5
04 Einer-Minutenscheibe mit den Ziffern 0 bis 9
05 Stundenring mit den Zahlen 1 bis 12

Funktionsweise

 

Im Interesse optimaler Ablesbarkeit werden Stunden und Minuten auf derselben Achse und in gleicher Größe angezeigt. Die Minuten werden durch zwei Scheiben dargestellt. Die Einer-Minutenscheibe (04) mit den Ziffern 0 bis 9 und die Zehner-Minutenscheibe (03) mit den Ziffern 0 bis 5 lagern auf einer gemeinsamen Achse. Ein Nachspannwerk sorgt für exakte Minutenschritte. Diese werden alle 60 Sekunden über das Antriebsrad und den auf derselben Welle befindlichen Trieb als sprunghafte Fünfteldrehung (72 Grad) auf den Scheibenmechanismus übertragen. 

 

Der sprunghaft drehende Trieb greift in das die Einer-Minutenscheibe tragende Zahnrad. Dieses wiederum greift in das Zahnrad des Zehnerschaltrads ein. Verbunden durch die Schaltwelle trägt es auf seiner Unterseite einen Finger mit einem Rubin. Nach jedem Umlauf der Einer-Minutenscheibe – also alle zehn Minuten – greift der Rubin in den sechszähnigen Schaltstern der Zehnerwelle ein und schaltet diesen gleichzeitig mit dem Minutenschritt der Einer-Minutenscheibe von 9 auf 0 um eine Sechsteldrehung (60 Grad) weiter. Dadurch bewegt sich die Zehner-Minutenscheibe exakt um eine Ziffer weiter.

 

Damit sich die Zehnerwelle außerhalb der Schaltphase nicht frei bewegen kann, befinden sich auf Schalt- und Zehnerwelle zwei formschlüssig ineinandergreifende Sicherungselemente. Eine zusätzliche Sicherung der Einer-Minutenscheibe ist hingegen nicht erforderlich, da sie direkt mit dem Steuertrieb des Nachspannwerks verbunden ist. Dieses wiederum ist außerhalb der Schaltphasen fixiert.

 

Nach einem vollen Umlauf schaltet die Zehnerwelle den großen Stundenring (05) mit den Ziffern 1 bis 12 weiter. Dazu trägt sie ein Zahnrad mit nur einem Zahn, welches in den vierzähnigen Schaltstern des Stundenzwischenrads eingreift. Beim Durchgang der Zehner-Minutenscheibe von 5 auf 0 wird das Stundenzwischenrad um eine Vierteldrehung (90 Grad) weitergeschaltet. Auch in diesem Fall sorgt eine formschlüssige Sicherung zwischen Zehnerwelle und Stundenzwischenrad dafür, dass sich der Stundenring nicht unbeabsichtigt verstellen kann.

 

Die außergewöhnliche Konstruktion erfordert einen neuartigen Zeitstellmechanismus: Wenn das Uhrwerk beim Ziehen der Krone gestoppt wird, blockiert der Steueranker des Nachspannwerks den kompletten Scheibenmechanismus. Diese Blockierung wird von einer innovativen Konstruktion, die von der klassischen Zeigerstellmechanik abweicht, überwunden.

 

Beim Einstellen der Zeit wird eine Rolle über die Spitzen der vom Antriebsrad gehaltenen Rastnabe bewegt. Dabei dreht sich die mit ihr fest verbundene Welle in genau definierten Schritten. Dadurch lässt sich die Anzeige in ganzen, exakt rastenden Minutenschritten verstellen. Das „Hüpfen“ der Rolle über die Rastnabe lässt sich durch den Saphirglasboden beobachten.

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