Isochronismus

Im Alltag genügt es, zwei Ereignisse als synchron zu bezeichnen. In der hohen Uhrmacherkunst bezeichnet Isochronismus eine weit anspruchsvollere Eigenschaft: die Fähigkeit eines Oszillators (Pendel oder Unruh-Spiralfeder-System), seine Schwingungen in einer streng konstanten Zeit auszuführen, unabhängig von ihrer Amplitude.

Das Wort leitet sich vom altgriechischen isos („gleich“) und khronos („Zeit“) ab. Nach dem Bericht seines Schülers Vincenzo Viviani soll Galilei 1583 beim Beobachten einer schwingenden Lampe im Dom von Pisa geahnt haben, dass große wie kleine Kreisbögen anscheinend im selben Zeitintervall durchlaufen werden.

Doch in der physikalischen Wirklichkeit einer mechanischen Uhr gilt: Vollkommenen Isochronismus gibt es nicht.

Während sich die Zugfeder entspannt (siehe Modul: Federhaus & Gangreserve), nimmt die an die Hemmung abgegebene Antriebskraft ab, und die Amplitude der Unruh sinkt (beispielsweise von 300° auf 220°). Ist das System nicht streng isochron, verändert dieser Amplitudenwechsel die Schwingungsperiode: Gegen Ende der Gangreserve beginnt die Uhr vor- oder nachzugehen.

Mehrere physikalische Störeinflüsse stehen diesem Ideal entgegen:

• Der Luftwiderstand, der sich mit der Geschwindigkeit der Unruh verändert.
• Die innere Reibung der Metallwindungen und die Haftung der Spiralfeder an ihren Befestigungspunkten.
• Der Einfluss der Reibung der Zapfen an den Decksteinen je nach Lage (horizontal oder vertikal).

Um diesen Fehler zu bändigen, erdachte Abraham-Louis Breguet seine berühmte Endkurve (bei der die letzte Windung der Spiralfeder angehoben wird, um eine konzentrische Entfaltung zu erzwingen). Später verfeinerten die Physiker Edouard Phillips und Charles-Edouard Guillaume die mathematischen Berechnungen und die Metallurgie, um thermische und elastische Abweichungen auszugleichen (ausführlich untersucht im Modul: Regulierorgan & Unruh-Spiralfeder).

Das Streben nach Isochronismus ist die ganze Würde des Reglagehandwerks: dafür zu sorgen, dass die gemessene Zeit von den Launen der verbleibenden Energie unberührt bleibt.