Die Spiralfeder, auch Unruhspirale genannt, ist eine der wichtigsten und zugleich empfindlichsten Komponenten einer mechanischen Uhr. Zusammen mit der Unruh bildet sie das schwingende Herz des Werks, das den Takt vorgibt. Ohne die Spiralfeder würde die Unruh nicht gleichmäßig hin und her schwingen – und die Uhr könnte die Zeit nicht messen.
Was genau die Spiralfeder ist
Die Spiralfeder ist eine hauchdünne, spiralförmig aufgewickelte Feder. Ihr inneres Ende sitzt an der Achse der Unruh, ihr äußeres Ende ist am Werk befestigt. Lenkt die Unruh aus, spannt sie die Feder; die Feder treibt die Unruh wieder zurück, diese schwingt über die Mittellage hinaus und spannt die Feder erneut. So entsteht die gleichmäßige Pendelbewegung, die den Takt der Uhr bestimmt.
Wie schnell dieses System schwingt, hängt vom Zusammenspiel aus Unruh und Spiralfeder ab und wird als Frequenz angegeben. Die Spiralfeder ist dabei extrem fein – oft nur wenige Hundertstelmillimeter dick. Schon eine kleine Verformung oder ein Schmutzpartikel kann ihren Lauf stören, weshalb sie zu den heikelsten Teilen des Werks zählt.
Wie die Spiralfeder den Gang bestimmt
Idealerweise schwingt die Unruh immer gleich lang, egal wie weit sie ausschlägt. Diese Eigenschaft nennt man Isochronismus; sie ist die Grundlage für eine gute Gangabweichung. In der Praxis lässt sie sich nie perfekt erreichen, doch je gleichmäßiger die Feder atmet, desto genauer läuft die Uhr in unterschiedlichen Lagen.
Reguliert wird die Uhr über die wirksame Länge der Spiralfeder. Bei vielen Werken verschiebt ein sogenannter Rücker den Punkt, an dem die Feder gefasst wird, und verkürzt oder verlängert so den schwingenden Teil – das macht die Uhr schneller oder langsamer. Feiner, aber aufwendiger ist die Regulierung über Gewichte an der Unruh selbst. Auch die Form des äußeren Endes spielt eine Rolle: Eine angehobene Endkurve, die Breguet-Spirale, lässt die Feder gleichmäßiger atmen.
Werkstoffe und Empfindlichkeit – worauf du achten solltest
Früher bestanden Spiralfedern aus Stahl. Der hatte einen großen Nachteil: Er reagiert stark auf Temperatur und lässt sich leicht magnetisieren. Deshalb wurden Legierungen entwickelt, die deutlich temperatur- und magnetfeldstabiler sind; eine bekannte ist Nivarox. Ganz unempfindlich gegen Magnetismus sind aber auch diese Metallspiralen nicht.
Genau hier liegt die häufigste Alltagsgefahr: Kommt eine Metallspiralfeder einem starken Magnetfeld zu nahe – etwa von Lautsprechern, Tablets oder Taschenverschlüssen –, können die Windungen aneinanderhaften. Die Uhr geht dann plötzlich stark vor. Das lässt sich mit einem Entmagnetisiergerät meist wieder beheben. Als Ausweg gibt es die Silizium-Spirale, die sich gar nicht magnetisieren lässt. Worauf du achten solltest: Halte deine Uhr von starken Magneten fern, und denke bei plötzlichem Vorgehen zuerst an Magnetismus als Ursache.
Einordnung: die Spiralfeder im Schwingsystem
Die Spiralfeder ergibt nur im Verbund mit der Unruh Sinn. Gemeinsam bilden die beiden den Gangregler, der die Energie der Zugfeder in gleichmäßige Zeittakte übersetzt. Die Hemmung wiederum gibt der Unruh bei jeder Schwingung einen kleinen Anstoß und hält das System in Bewegung.
Für die Genauigkeit einer mechanischen Uhr ist kaum ein Bauteil so entscheidend wie die Spiralfeder. Kleinste Unterschiede in Material, Form und Regulierung wirken sich unmittelbar auf den Gang aus. Deshalb gilt die Fertigung guter Spiralfedern als eine der anspruchsvollsten Aufgaben der Uhrmacherei – und als ein Feld, auf dem moderne Werkstoffe wie Silizium besonders sichtbar Fortschritte gebracht haben.