Automatic-Konstuktionen

Im Laufe der Entwicklung wurden unterschiedliche Ansätze zum Selbstaufzug (Automatic) eines Armbanduhren-Werks entwickelt und umgesetzt.

Viele Ansätze haben bis heute ihre Gültigkeit behalten, nur wenige, wie beispielsweise die Hammerautomatic, sind, da unpraktikabel, von der Bildfläche verschwunden.

Ebenso wurde die Frage, ob ein einseitiger oder beidseitiger Aufzug besser sei, nicht final geklärt, es gab aber Studien, beispielsweise von AS, die belegt haben, dass ein einseitiger Aufzug minimal effizienter wäre, als ein beidseitiger Aufzug. Dennoch werden beide Arten bis heute verwendet.

Die folgende, mit Sicherheit nicht vollständige, Übersicht soll einen kleinen Überblick darüber vermitteln, welche unterschiedlichen Lösungswege für den Selbstaufzug gefunden und umgesetzt werden.

Hammerautomatic / Pendelautomatic

Frühe Automaticwerke nutzten fast ausschließlich den Hammerautomatic-Mechanismus, auch Pendelautomatic genannt.

Hier überstreicht ein beidseitig gelagertes Gewicht etwa 3/4 der Grundplatine und wirkt meist einseitig auf ein Übersetzungrad ein, manchmal aber auch in beiden Richtungen.

Da das pendelnde Gewicht nicht frei drehen kann, schlägt es beidseitig an seiner Lagerbrücke an. In aller Regel werden auf beiden Seiten Federn verwendet, um den Impuls abzufedern, dennoch wird jedesmal ein kleiner Stoß an das Werk abgegeben. Dass dies weder der Haltbarkeit, noch der Ganggenauigkeit zuträglich ist, dürfte verständlich sein.

Dennoch hielt sich diese frühe Aufzugsform bis in die 1950er Jahre, insbesondere bei Omega und Jaeger LeCoultre wurde sie perfektioniert.

Einseitig wirksame Aufzüge

Anfang der 1930er Jahre brachte Rolex als erster Hersteller ein Automaticwerk mit Rotoraufzug heraus. Dieser war einseitig aufziehend und den bis dato hauptsächlich verwendeten Pendelaufzügen bei weitem überlegen. Aufgrund seiner Patentierung sollte es mehr als zehn Jahre dauern, bis auch andere Firmen Rotoraufzüge auf den Markt brachten.

Einseitig wirksame Aufzüge arbeiten in der Regel mit einem Hebel- oder Breguetgesperr, das dafür sorgt, dass der Rotor nur in einer Drehrichtung Kraft auf das Untersetzungsgetriebe ausüben kann, in der anderen Drehrichtung (und bei Handaufzug) freiläuft.

Seit jeher gab es Streit darüber, welcher Aufzugstyp effizienter wäre, der einseitige oder der doppelseitig wirksame Aufzug. Eine definitive, in Stein gemeißelte Antwort gibt es nicht, dafür aber ein paar Untersuchungen, vor allem von AS vorangetrieben, die einen leichten Vorteil für einseitige Aufzüge sahen. Nichtsdestotrotz werden bis heute beide Typen gebaut, und in der Praxis ist die Umsetzung des Aufzugs wesentlich kritischer, als die prinzipielle Bauweise.

Beidseitig wirksame Aufzüge

Anfang der 1940er Jahre gelang es Felsa, einen doppelseitig wirksamen Rotoraufzug zu entwickeln, und damit das Rolex-Patent auf den Rotoraufzug zu umgehen, da dieses Patent sich nur auf einen einseitig wirksamen Aufzug erstreckte.

Hebelwechsler

Bei dieser Konstruktion kommt ein Paar identischer Übertragungsräder zum Einsatz, die im direkten Eingriff miteinander stehen.
Der Rotor treibt ein, auf einem Hebel gelagertes Ritzel an, das je nach Drehrichtung des Rotor in den Eingriff mit einem der beiden großen Übertragungsräder gelangt und dadurch das Übertragungsradpaar immer in derselben Richtung dreht.

Felsa etablierte diese Form des Aufzugs in beide Richtungen (daher der Marketingbegriff “Bidynator”) Anfang der 1940er Jahre.

Gleitritzel-Wechsler

Die einfachere, spätere Ausführung des Hebelwechslers ist der Gleitritzelwechsler. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das Ritzel nicht auf einem Hebel gelagert ist, sondern gleitend/schwimmend gelagert ist und auf diese Weise je nach Drehrichtung des Rotors mit einem der beiden Übertragungsräder in Eingriff gelangt.

Die Einsparung des Hebels ermöglicht kleinere und kostengünstigere Umsetzungen.

Wippenwechsler

Bei vielen, vor allem frühen Automaticwerken treibt der Rotor ein mit einander verbundenes Ritzel-Paar an, welches auf einer Wippe gelagert ist, und je nach Drehrichtung des Rotors eines der beiden Räder in den Eingriff mit dem nachfolgenden Untersetzungsrad bringt.

Bei dieser Lösung ist eine zuverlässige und leichtgängige Lagerung der Wippe wichtig, dafür kann ein Wechselrad eingespart werden.

Klinkenrad-Wechsler: Ein Klinkenrad

Hier steht der Rotor gleichzeitig in Verbindung mit einem “normalen” Wechselrad und einem Wechselrad, dessen Trieb mit einem Hebelmechanismus entweder in den Eingriff des ihm zugrundeliegenden Wechselrads gelangt, oder frei dreht. Gleichzeitig wird dieser Hebelmechanismus ebenfalls durch den Rotor gedreht.

Klinkenrad-Wechsler: Zwei identische Klinkenräder

Der Rotor steht mit einem der zwei identischen Klinkenräder in Verbindung. Dadurch, dass die unteren Zahnkränze der beiden Klinkenräder ebenfalls in Verbindung stehen, drehen sich beide Räder stets in entgegengesetzter Richtung.

Die Klinken (im vorliegenden Beispiel wie ein Anker ausgeführt, und dadurch federlos) lassen den inneren Zahnkranz samt Trieb je nach Drehrichtung entweder im Leerlauf durchdrehen, oder sie sperren und übertragen somit die Drehbewegung des äußeren Zahnkranzes auf das innere Trieb.

Beide inneren Triebe stehen mit dem Reduktionsrad in Verbindung und drehen es in immer derselben Richtung.

Eine Sonderbauform stellen die ETA-Automaten dar, hier wirkt der Rotor auf den innenliegenden Zahnkranz ein und dreht deswegen beide innenliegenden (obere) Zahnkränze in diesebe Richtung.
Die beiden unteren, mininmal größeren Zahnkränze stehen miteinander in Verbindung und drehen sich deswegen in entgegengesetzer Richtung. Da einer von beiden aber mit dem Reduktionsrad im Eingriff steht, kann sich die Drehrichtung der beiden Räder nie ändern, folglich muß der (auch hier wieder federlose) Klinkenmechanismus für Eingriff bzw. Leerlauf sorgen.

Klinkenrad-Wechsler: Spiegelverkehrte Kinkenräder

Bei dieser Konstruktion steht der Rotor mit beiden Klinkenrädern im Eingriff und dreht sie in dieselbe Richtung.

Da die inneren Zahnkränze wiederum mit zwei miteinander verbundenen Wechselrädern im Eingriff stehen, drehen auch diese sich immer in entgegengesetzter Richtung.

Die Klinken, die den äußeren Zahnkranz mit dem inneren Zahnkranz samt Trieb verbinden, sorgen dafür, dass die Verbindung entweder hergestellt wird (d.h. die Klinken blockieren), oder aber sie ermöglichen den Freilauf des inneren Zahnkranzes.

Wechsler mit Rollengesperr und identischen Rädern

Analog zum Klinkenradwechsler mit identischen Klinkenrädern steht auch hier der Rotor nur mit einem der beiden Wechselräder mit Rollengesperr in Verbindung.

Anstelle von Klinken sorgen Metall- oder Rubinplättchen für eine Verbindung zwischen innerem und äußeren Zahnkranz, bzw. für den Freilauf des inneren Zahnkranzes.

Exzenter

Dieser Aufzugstyp wird sowohl von den billigsten, von Mittelklassewerken, als auch in der Oberklasse (beispielsweise IWC) genutzt.

Das Prinzip ist stets dasselbe: Der Rotor treibt direkt oder indirekt einen exzentrisch gelagerten doppelten Hebel an, der auf das Übertragungsrad einwirkt. Die Hebel haben stets in einer Richtung Freilauf, in der anderen Richtung drehen sie das Übertragungsrad. Auf diese Weise dreht es sich immer nur ein einer Richtung.

Vorteil dieses Prinzips ist, dass es mit nur sehr wenigen Bauteilen auskommt und, weil es so gut wie keinen Totwinkel besitzt, sehr effizient ist.

Nachteil ist die Verschleissanfälligkeit der Klinken an den Hebel-Enden und des Übertragungsrads.