Die Zylinder Hemmung

Die Zylinderhemmung war eine kleine Revolution in der Geschichte des Taschenuhrenbaus, da diese Hemmung bei weitem präziser funktionierte, als die bis dahin übliche Spindelhemmung. Die Unruhe kann bei einer Zylinderhemmung viel weiter ausschwingen (Amplitude) und die störenden Reibungsverluste sind wesentlich geringer als bei der rückführenden Spindelhemmung.
Die Grundidee stammt von dem berühmten englischen Uhrmacher Thomas Tompion. Aber erst George Graham gelang es um 1750 diese Hemmung so zu perfektionieren, dass sie für die gesamte damalige Uhrmacherei richtungsweisend wurde.

 
Graham spendierte den Dreieckszähnen des Hemmrades kurze Hälse (H), und fügte dem Zylinder (Z) einen zweiten Einschnitt hinzu, die sogenannte Passage (P). Dadurch wurde der Zylinder zwar geschwächt, aber die Unruhe konnte nun viel weiter schwingen.

Die Zylinderhemmung wurde wegen ihrer Form auch gerne Sautrog Hemmung genannt!Die Zylinderhemmung ähnelt der Grahamhemmung. Man kann sich den aufgeschnittenen Zylinder auch als Graham-Anker vorstellen, dessen Paletten aus einem Stück gearbeitet sind und der nur über einen Zahn greift. Die Zylinderhemmung ist eine „ruhende“ Hemmung, im Gegensatz zur „rückführenden“ Hemmung, wie zum Beispiel die zuvor verwendete Spindelhemmung. Eine ruhende Hemmung hat den entscheidenden Vorteil, dass die Unruhe viel ungestörter schwingen kann, in ihrer Schwingung also nicht so stark behindert wird. An der folgenden Animation kann man dies wunderbar erkennen. Das Ankerrad bleibt ruhig stehen, während die Unruhe ihren „Ergänzungsbogen“ schwingt.

Funktionsablauf der Zylinderhemmung:

  Hier eine Animation in  Zeitlupe!

Ein Zylinderrad-Zahn trifft links auf der Außenseite des Zylinders auf. Die Unruhe schwingt weiter, bis  die Kante des ausgeschnittenen Zylinders den Radzahn in den Zylinder lässt. Durch die Schräge seiner Außenkante gibt der dabei der Unruh einen Impuls zur Erhaltung ihrer Schwingung. Der Zylinderrad-Zahn kommt auf der Innenseite des Zylinders zur Ruhe, die Unruhe schwingt weiter bis zum Umkehrpunkt. Danach wird der Zylinderrad-Zahn wieder freigegeben, nicht ohne der Unruh einen kleinen Impuls abzugeben. Nun beginnt das gleiche Spiel von vorne.
Über die optimale Form der Zähne wurde lange gestritten. Damals gab es noch keine Computersimulation und so blieb vieles dem guten Gespür, der Intuition und Beobachtungsgabe des Handwerkers überlassen. Die meisten Zylinderräder besitzen 15 Zähne, in kleineren Damenuhren wurden auch gerne 13 zähnige Zylinderräder eingebaut.Wenngleich die Zylinderhemmung große Vorteile gegenüber der Spindelhemmung aufwies, so zeigten sich auch bald Probleme.
Die ersten Zylinderräder waren aus Messing und ziemlich plump. Als erster erkannte Urban Jürgensen den Vorteil eines Stahl-Zylinderrades, welches nicht so großen Verschleiß zeigte. Auch die schlechte Ölhalterung der Zylinderwand war ein Problem. Deshalb versuchten einige Uhrmacher den Zylinder aus Stein zu fertigen. Eine entscheidende Verbesserung gelang Breguet. Er ordnete den wirkenden Teil des Zylinders unterhalb des Zapfens an und fertigte diesen aus Saphir.

Dadurch erreichte er entscheidende Vorteile:

1. Diese Konstruktion war bedeutend stabiler.

2. Die Unruhe konnte bei dieser Bauweise noch etwas weiter schwingen (größere Amplitude).

3. Der Unruhreif konnte in der Mitte der Welle angebracht werden.

4. Natürlich war die Ölhalterung besser und der Reibungsverlust durch den Steinzylinder bei weitem nicht so groß!

Diese Konstruktion hatte nur einen Nachteil. Sie war viel aufwändiger und teurer in der Herstellung, so dass sie nicht allzu oft Verwendung fand. Beim Kauf von Uhren in welchen „Rubin Zylinder“ eingraviert ist, ist Vorsicht geboten. Allzu oft wurden diese mangels Ersatz durch einfache Stahlzylinder ausgetauscht. Der Steinzylinder ist nur sichtbar, wenn das Zifferblatt der Uhr abmontiert wird!