Mit den ersten Novemberfrösten und den Temperaturunterschieden zwischen 0°C im Freien und einem beheizten Innenraum ist die Mikromechanik einer Uhr ganz realen physikalischen Belastungen ausgesetzt. Selbst unter einem Ärmel geschützt, erlebt eine Uhr Temperaturschwankungen, die zwei Grundpfeiler des Werks unmittelbar beeinflussen: die Fließfähigkeit ihrer Schmierstoffe und die Elastizität ihres Regulierorgans.

Die Viskositätsfalle: wenn Öl dicker wird

Eine moderne mechanische Uhr besitzt mehrere Dutzend Kontaktstellen, die mit Ölen ganz gezielter Viskosität geschmiert werden (synthetische Öle wie jene von Moebius).

Wenn das Thermometer fällt:

Die kinematische Viskosität der Öle steigt, wodurch der Schutzfilm zäher wird.
Die Reibung an den Decksteinen der Unruh und den Zapfen des Räderwerks nimmt spürbar zu.
Das vom Federhaus abgegebene Antriebsmoment (siehe Modul: Federhaus & Gangreserve) erleidet Übertragungsverluste entlang des Räderwerks.

Die unmittelbare Folge: Die Amplitude der Unruh sinkt. Ist das Öl bereits am Ende seiner Lebensdauer oder teilweise verharzt, verstärkt die Kälte den Effekt bis hin zu unvermittelten Stillständen der Hemmung (behandelt im Modul: Ölen & Schmierung in der Uhrmacherei).

Die thermische Elastizität der Spiralfeder

Historisch stellte die Kälte die Uhrmacher vor eine noch größere Herausforderung: die Veränderung der Elastizität des Metalls.

Die Schwingungsperiode einer Unruh hängt unmittelbar vom Elastizitätsmodul (Youngschen Modul) ihrer Spiralfeder ab. Bei herkömmlichem unkompensiertem Stahl wird das Metall bei niedrigen Temperaturen steifer, wodurch die Schwingungsfrequenz steigt und die Uhr vorgeht. Hinzu kommt das Zusammenziehen der Unruh selbst, deren Durchmesser geringfügig abnimmt und damit ihr Trägheitsmoment verringert.

Um diese Abweichung zu überwinden, entwickelten Uhrmacher aufgeschnittene Bimetallunruhen (wie die Guillaume-Unruh), bevor die moderne Metallurgie revolutionäre selbstkompensierende Legierungen wie Nivarox oder, in jüngerer Zeit, das amagnetische und thermisch unempfindliche Silizium hervorbrachte (erläutert im Modul: Regulierorgan & Unruh-Spiralfeder).

Wer versteht, wie Kälte auf ein Kaliber wirkt, kann eine einfache temperaturbedingte Amplitudenabnahme von einer tatsächlichen Notwendigkeit zur Zerlegung und Reinigung in der Werkstatt unterscheiden.