Was Konstantkraft bedeutet
Als Konstantkraft bezeichnet man in der Uhrmacherei das Bestreben, dem Gangregler eine über die Laufzeit möglichst gleichbleibende Antriebskraft zuzuführen. Das Problem, das dahintersteht: Eine aufgezogene Zugfeder gibt zu Beginn mehr Drehmoment ab als kurz vor dem Ablaufen. Diese schwankende Kraft überträgt sich über das Räderwerk bis zur Hemmung und kann dort die Schwingungsweite der Unruh und damit den Gang beeinflussen. Besonders gegen Ende der Gangreserve, wenn die Feder fast abgelaufen ist, macht sich der Kraftabfall bemerkbar.
Ohne Ausgleich neigt eine Uhr dazu, bei voll aufgezogener Feder etwas anders zu gehen als im nahezu abgelaufenen Zustand. Konstantkraft-Vorrichtungen sollen diesen Effekt verringern, indem sie die Energie zwischenspeichern und gleichmäßig portioniert an die Hemmung weitergeben. Ziel ist ein Gang, der über die gesamte Laufzeit möglichst konstant bleibt, unabhängig vom Füllstand der Zugfeder.
Technische Umsetzungen
Eine klassische Lösung ist die Schnecke mit Kette, auch Kette und Schnecke genannt. Dabei wird die Kraft der Zugfeder über eine feine Kette von einem kegelförmigen Körper abgezogen, dessen wechselnder Durchmesser die nachlassende Federkraft ausgleicht. Diese aufwendige Konstruktion stammt aus der Zeit der Taschen- und Marinechronometer und findet sich heute nur noch in wenigen, sehr hochwertigen Uhren.
Eine andere Methode ist das Remontoir, ein Zwischenaufzug mit einer kleinen Hilfsfeder, die in kurzen, festen Abständen von der Hauptfeder nachgespannt wird und ihrerseits die Hemmung antreibt. So erhält die Hemmung stets Energie aus derselben, nur wenig gespannten Feder. Daneben existieren Hemmungen mit konstanter Kraft, bei denen das ausgleichende Element unmittelbar vor der Hemmung sitzt und die Kraftportion direkt am Ort ihrer Wirkung vergleichmäßigt.
Bedeutung für die Genauigkeit
Konstantkraft ist eine anspruchsvolle Komplikation, deren Nutzen vor allem in der Stabilität des Gangs liegt. Weil die Hemmung gleichmäßiger angetrieben wird, bleibt die Amplitude der Unruh konstanter, was die Ganggenauigkeit über die gesamte Gangreserve verbessern kann. Bei manchen Uhren wird die konstante Kraft zugleich genutzt, um Zusatzanzeigen wie eine springende Sekunde anzutreiben.
In der Praxis ist der Aufwand hoch und der Nutzen bei modernen Zugfedern und Hemmungen geringer als früher, da bereits die reguläre Bauweise recht gleichmäßige Kraft liefert. Zudem beanspruchen solche Vorrichtungen Bauraum und erhöhen die Zahl der Bauteile. Konstantkraft gilt daher heute vor allem als Ausdruck feinmechanischer Ingenieurskunst und findet sich in entsprechend anspruchsvollen Uhren.