Spiralfeder (Hairspring)
Die an der Unruh befestigte spiralförmige Feder, die die rücktreibende Kraft für die Unruh-Schwingung liefert. Material und Geometrie bestimmen Ganggenauigkeit und Beständigkeit gegen Temperatur, Magnetismus und Stoß.
Die Spiralfeder (auch Unruhspirale, international Hairspring) ist die an der Unruh befestigte spiralförmige Feder, die die rücktreibende Kraft liefert, die die Unruh nach jedem Impuls in die Ruhelage zurückführt. Sie ist neben der Unruh die kritischste Zeitmessungs-Komponente eines mechanischen Werks.
Wie die Spirale arbeitet
Dreht sich die Unruh in eine Richtung, dehnt sie die Spirale; deren gespeicherte Spannung zieht die Unruh zurück. Schwingt die Unruh über die Ruhelage in die andere Richtung, drückt sie die Spirale zusammen; die Spannung zieht erneut zurück. Der Zyklus wiederholt sich, reguliert durch die spezifische Steifigkeit der Spirale und die Masseverteilung der Unruh.
Die „Eigenfrequenz" des Systems Unruh-Spirale bestimmt die Frequenz. Eine Anpassung der wirksamen Federlänge oder der Massenverteilung der Unruh verschiebt den Gang.
Spiralwerkstoffe
Das Material ist der Bereich, in dem moderne Spiralfeder-Innovation stattgefunden hat:
- Stahl (traditionell, vor 1930). Anfällig für Magnetisierung; temperaturempfindlich.
- Nivarox- / Glucydur-Legierungen (ab Mitte des 20. Jahrhunderts). Verbesserte Temperaturstabilität, geringere Magnetempfindlichkeit. Standard in Mittelklasse-Werken.
- Parachrom Blue (Rolex-Eigenmischung, eingeführt 2000). Niob-Zirkonium-Legierung. Paramagnetisch, deutlich stoßresistenter. Sichtbarer Blauton.
- Silizium (Silicium) (Patek Philippe Spiromax 2005, Omega Si14 2010, viele Independents). Unmagnetisch, leichter, geometrisch stabil. Manche Sammler bevorzugen klassische Metall-Spiralen aus Tradition.
- Silinvar (Patek-Variante). Silizium-basiert mit spezieller Formgebung zur thermischen Kompensation.
Silizium und Parachrom-artige Legierungen ermöglichten die moderne antimagnetische Zertifizierung — Master-Chronometer-Werte bis 15.000 Gauss bauen auf diesen Materialien auf.
Spiral-Geometrie
Über das Material hinaus zählt die Geometrie:
- Flache Spirale. Klassische flache Wicklung, einfach zu fertigen, leicht lagenempfindlich.
- Breguet-Endkurve. Eine angehobene Endkurve der äußersten Windung, die die Lagenkonstanz verbessert. Üblich in High-End-Werken.
- Phillips-Endkurve. Eine spezifische mathematische Endkurven-Geometrie zur Minimierung des Lagenfehlers.
Warum die Spirale zählt
- Genauigkeit. Die Qualität und Stabilität der Spirale ist die Hauptdeterminante der Ganggenauigkeit eines mechanischen Werks.
- Magnetbeständigkeit. Moderne nichteisenhaltige Spiralen (Silizium, Parachrom) sind der Grund, warum moderne Uhren in von Magneten geprägten Umgebungen reguliert bleiben, die ältere Uhren binnen Stunden stoppen würden.
- Service-Auswirkungen. Eine beschädigte Spirale ist eine der heikelsten Uhrmacher-Reparaturen. Der Ersatz erfordert die exakte Länge und Steifigkeit der Originalfeder; einige unabhängige Uhrmacher übernehmen den Spiralfeder-Tausch bei Premium-Kalibern nicht.
Für Händler zeigen sich Spiralfeder-Probleme als deutlich abweichender Gang, der weder auf normale Regulierung noch auf Entmagnetisierung reagiert. Die Behebung ist Servicecenter-Arbeit.
Verwandt: balance-wheel, escapement, caliber, master-chronometer.