Die Restaurierung einer Pendule

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Liebe Uhrenfreunde,

heute will ich einmal beschreiben, wie eine Überholung / Restauration einer Pendule (Tischuhr mit Schlagwerk) von sich geht und was dabei alles zu beachten ist.
Auf die Idee kam ich, als ich diese schöne Pendule zur Reparatur bekam, bei der die Brocot-Hemmung mit Ihren Rubin Steinen sichtbar auf dem Zifferblatt angebracht ist!

Als erstes will der Kunde natürlich einen Kostenvoranschlag!
Deshalb bauen wir das Uhrwerk aus, entfernen Zeiger und Zifferblatt um das Uhrwerk zu begutachten.

Offensichtlich ist die Pendelfeder gebrochen. Ein Defekt, der wahrscheinlich erst beim Transport zu uns aufgetreten ist. Der schwere Pendel wurde zum Transport der Uhr nicht ausgehängt. Dies passiert – aus Unwissenheit – übrigens oft.

Recht schnell stellt sich auch heraus, dass beide Federn defekt sind. Bei kaputten Zugfedern müssen wir uns das Räderwerk ganz genau ansehen. Oft wird bei Federbruch das nachfolgende Räderwerk in Mitleidenschaft gezogen. Ausgebrochene Zähne, Triebe, verbogene Wellen und anderes sind die Folge eines extrem hohen Drehmoments das entsteht, wenn eine aufgezogene Feder reißt, sich die gespeicherte Energie der Feder in Sekundenbruchteilen entlädt!
Nun, bei unserer Uhr stellt sich tatsächlich heraus, dass der Zapfen eines nachfolgenden Rades den Druck nicht standhielt, auf der Schlagwerk Seite löste sich ein Radkranz vom Trieb!

Ansonsten ist das Uhrwerk in einem erstaunlich guten Zustand. Nur wenige Lager ausgelaufen, einige Zapfen leicht abgenützt, diese müssen „rolliert“ (Fachausdruck für Nachschleifen) und poliert werden.

Eigentlich möchte man ja meinen, dass heutzutage die Materialforschung und Entwicklung weiter fortgeschritten ist, die modernen Uhren eine geringere Abnützung und damit höhere Lebensdauer haben. Aber genau das Gegenteil ist meist der Fall! Gepflegte ältere Uhren sind oft in erstaunlich gutem Zustand, während die “ Lebenszeit“ eines modernen Regulator-Werkes längst abgelaufen ist. (Ausgenommen hiervon sind natürlich Spitzenwerke wie Sattler usw.).

Also fassen wir zusammen: Kostenvoranschlag – überholen, zerlegen, reinigen, Federn ersetzen oder reparieren, Zapfen ersetzen, einige Lager ersetzen und Zapfen bzw. polieren, Pendelfeder ersetzen, einen Radkranz auf Trieb neu vernieten.

Der Kunde erklärt sich mit dem Kostenvoranschlag einverstanden, also kann mit dem Werk begonnen werden.

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Das bereits teilweise zerlegte Uhrwerk

So, heute schreiten wir zur Tat! Bevor wir das Uhrwerk zerlegen, markieren wir mit einem Stift die ausgelaufenen Lager und die Richtung, in der sich das (Uhr) Radlager ausgeweitet hat.
Zur Erklärung: Im Laufe der Zeit verharzt das Uhrenöl und wird zäh bis hart! Staub tut ein übriges dazu und verbindet sich mit dem Uhrenöl. So kommt es, dass Öl welches einmal die Reibung verringern sollte das Gegenteil bewirkt. (Wenn Sie dieses Thema näher interessiert, besuchen Sie doch die Seiten von Michael Stern). Durch die Reibung der Zapfen in dem verhärtetem Schmiermittel schleifen sich die Lager aus. Es entstehen ovale Löcher, die Position der Räder verändert sich! Durch das verharzte Öl entsteht natürlich große Reibung. Weiter verschlechtert die veränderte Position der Räder (der Achsenabstand wird größer) die Kraftübertragung. In der Folge bleibt der Zeitmesser irgendwann stehen!

Mittlerweile ist das Uhrwerk zerlegt. Wie auf dem Titelbild deutlich zu sehen, sind auch die Endhaken der Zugfedern ausgerissen. Vielleicht hat der Eigentümer versucht, die Uhr besonders kräftig aufzuziehen, als sie nicht mehr so recht funktionierte. Allerdings, eine einwandfreie Zugfeder kann nicht durch etwas zu festes Aufziehen zerstört werden, da müssen schon brachiale Kräfte einwirken. Auf der anderen Seite ist es ganz normal, dass das Material einer Zugfeder im Laufe der Zeit ermüdet! Besonders gefährdet sind immer die äußeren Endhaken, da diese am meisten belastet werden!

So, das Uhrwerk ist zerlegt, jetzt müssen die defekten und abgenützten Teile repariert werden.

1. Die Zugfedern: Mittlerweile hat sich herausgestellt, dass die Zugfedern mit den gleichen Maßen momentan nicht lieferbar sind. Da die Spannkraft aber noch nicht so schlecht ist und die Federn genügend lang sind, um eine Gangautonomie von 8 Tagen zu gewährleisten, entschließen wir uns die Endhaken (Endlöcher) nachzusetzen! Das ausgebrochene Ende der Zugfeder wird mit einer Blechschere abgeschnitten, das Ende abgerundet und entgratet. Im zweiten Arbeitsgang wird mit Hilfe einer alten Triebnietmaschine oder eines Federlochwerkzeuges ein neues Loch gestanzt. Der dritte Arbeitschritt ist das Anlassen des Federendes auf ca.6 cm Länge. (Die Federenden innen und außen müssen, im Gegensatz zum übrigen Teil der Uhrfeder, weich sein). In einem 4ten Arbeitsgang wird das Endloch länglich gefeilt, sorgfältig entgratet und abgerundet. Es darf keine Kerbwirkung entstehen, sonst bricht die Zugfeder wieder vorzeitig!

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Das Anfertigen den neuen Wellenteils mit Zapfen

2. Die Zapfen: Einige Zapfen sind etwas abgenützt (rau). Um wieder einen guten Gang der Uhr zu erreichen und weiterer Abnützung vorzubeugen müssen die Zapfen der Räder nachgeschliffen und poliert werden. Es ist wichtig diese Arbeit vor dem Reparieren der Lager zu erledigen, das sich hierbei ja der Durchmesser der Zapfen verringert und von diesem Durchmesser hängt ja die Größe des neuen Lagers ab.

3. Durch den Bruch der Feder ist beim Zwischenrad der Zapfen abgeschert worden. Da es sich um den Zapfen gegenüber des Triebs handelt, kann die Welle nicht in die Amerikanerzange der Drehmaschine gespannt werden, um ein Loch für den neuen Zapfen zu bohren. Deshalb entscheiden wir uns für eine Alternative die eigentlich sogar robuster und solider ist. Wir kürzen die Welle auf der defekten Seite um 2mm, fertigen eine neue kräftigere Welle mit Zapfen an. Am anderen Ende wird die neue Welle aufgebohrt, damit sie über die alte Welle geschoben werden kann. Wie das aussieht, sieht man auf dem Bild unten links. Gut, man sieht dass die Welle repariert wurde, aber es ist absolut stabil und läuft exakt rund. Nach dem Härten des „Ersatzteils“ wird der neue Zapfen poliert!

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Hier ist das neue Wellenende mit Zapfen bereits montiert

4. Der Radkranz, welcher sich gelockert hat, wird wieder auf seiner Welle vernietet, was aber keine größeren Probleme aufwirft. Es muss nur darauf geachtet werden, dass er wieder schön rund läuft.

5. Die Lager: Jetzt ist es soweit, die ausgelaufenen Lager können ersetzt werden. Wir setzen immer neue Hartbronzelager ein. Die Hartbronzelager sind zwar etwas teuerer, besitzen aber eine bei weitem längere Lebensdauer. Beim Auffräsen der alten Lager muß genau darauf geachtet werden, dass die Bohrungen auch in die richtige Position kommen um einwandfreie Kraftübertragungen zu gewährleisten. Nach dem Setzen der neuen Lager wird das Uhrwerk provisorisch zusammengebaut um den Lauf der Räder, die Eingriffe und das axiale Spiel zu kontrollieren.

Nachdem die defekten Teile wieder instandgesetzt sind, kann zur Reinigung geschritten werden. Es sind immerhin ca. 40 Einzelteile: 14 Räder und der Rest Schrauben, Hebel, Scheiben, Federn und Stifte.

Nun gut, das salmiakhaltige Ultraschallbad ist vorgewärmt, damit es eine noch intensivere Reinigungskraft besitzt. Die Kleinteile kommen in ein Körbchen, die großen Platinen werden lose in das Reinigungsbad gelegt und dann ca. 5 Minuten mit Ultraschall beschallt. Ist die Stoppuhr abgelaufen, werden die Uhrteile aus dem Bad genommen, und mit destilliertem Wasser nachgespült. Der Salmiak in der Lösung lässt das Messing wieder strahlend golden glänzen. Die Platinen werden mit einem weichen fusselfreien Tuch abgetrocknet (damit keine Wasserflecken entstehen) und anschließend mit den anderen Teilen auf das Trocknungsgerät gelegt.

Übrigens, für Armbanduhren werden selbstverständlich wasserfreie Lösungen verwendet, für Großuhren haben sich aber die traditionellen Reinigungsmittel besser bewährt.

Um unschöne Fingerabdrücke zu vermeiden, werden die Platinen ab sofort nur noch mit Handschuhen angefasst! Die Lager, welche nicht ersetzt wurden, werden nochmals mit dem angespitzten Putzholz von Hand nachgereinigt. So werden auch die letzten Schmutzpartikel entfernt, die sich manchmal noch – trotz Ultraschall – recht hartnäckig in den kleinen Bohrungen verstecken. Es ist sehr wichtig, dass die Lager metallisch blank sind, sonst altert und verdirbt das frische Uhrenöl viel zu schnell.

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Das Uhrwerk von der Seite gesehen

Nun endlich ist es an der Zeit das Uhrwerk wieder zusammen zu setzen. Die Federn werden mit einem graphithaltigen Fett leicht eingeschmiert und kommen in ihre Federhäuser, die Räder werden alle auf die untere Platine gesetzt und – wenn alles seinen Platz gefunden hat – die obere Platine aufgelegt. Bevor diese fest aufgedrückt und verschraubt wird, müssen alle Räder noch vorsichtig mit der Pinzette ausgerichtet werden, damit jeder Zapfen auch sein Lager findet und keiner verbogen wird oder gar abbricht!
Wenn dann alles zusammen ist, sieht das Uhrwerk wieder so aus, wie oben abgebildet.

 

Das Uhrwerk ist zusammengesetzt, aber noch nicht fertig. Als nächstes wird eine Funktionskontrolle aller Einzelteile vorgenommen. Die Räder des Schlagwerkes müssen in der richtigen Ausgangsposition sein, das Schlagwerk muss einen “ Vorlauf“ und einen “ Nachlauf“ haben. Ich will diese 2 Fachwörter kurz erklären:
Vorlauf bedeutet, das Hebnägel- oder Sternrad muss sich am Anfang ein klein wenig frei drehen können, bevor es den Hammer hochhebt. Es muss also Schwung nehmen, damit es nicht stehen bleibt wenn es den „schweren“ Hammer hochheben muss. Wenn der Hammer der letzten Schlagfolge abgefallen ist, darf das Schlagwerk nicht sofort stehen bleiben, sondern soll zur Sicherheit noch ein bisschen “ nachlaufen“ .
Nachdem weitere Einstellungen am Schlagwerk vorgenommen wurden wird der Anker korrigiert.

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Ansicht des Zifferblattes mit der Hemmung.

Es hat sich herausgestellt, dass eine Rubinpalette nicht in der optimalen Position ist. Also wird der Anker in der Nähe der Palette in einer Lötzange festgeklemmt und diese vorsichtig erwärmt. Die Wärme überträgt sich dann auf den Anker. Die Rubinpaletten sind mit Schellack befestigt. Dieser wird bei ca. 200 Grad C weich und der Gangstein kann neu eingerichtet werden. Nach dem Erkalten sitzt der Stein wieder fest, der Anker kann wieder eingebaut und dessen Funktion geprüft werden.

Anschließend wird das Uhrwerk geölt und gefettet.
Beim „Schmieren“ werden, je nach Einsatzort, verschiedene Öle und Fette verwendet. Das Graphit-Fett für die Zugfedern wurde schon kurz erwähnt. Bei Reibungen Stahl auf Stahl wird normalerweise Fett verwendet, in den Lagern Uhrenöl verschiedener Viskosität.

Als letzter Arbeitsschritt, wird das Zifferblatt befestigt, die Zeiger richtig aufgesetzt und das Uhrwerk wieder in sein Gehäuse eingebaut. Nach mindestens einer Woche Testlauf, in der das Uhrwerk auch reguliert wird, darf die französische Pendule (19. Jahrhundert) wieder von seinem stolzen Besitzer abgeholt werden.

Das Bild oben zeigt noch einmal den Ausschnitt des Zifferblattes, mit der Brocot Hemmung.

Ich hoffe, die “ Reportage“ hat Ihnen gefallen!

Ihr Meister Blank