DAS SPERRRAD
Das Sperrrad ist das letzte Bauteil in der kinematischen Kette des Aufzugmechanismus. Aufgrund der beim Aufziehen der Uhr auftretenden Kräfte und somit der Spannungen in seinem Zahnrad muss das Sperrrad widerstandsfähig sein und wird fast immer aus Stahl hergestellt. Technisch betrachtet ist das Sperrrad eine Scheibe, deren Randverzahnung geschnitten ist und die in der Mitte eine Bohrung mit quadratischem Querschnitt aufweist.
Das Federhaus dreht sich zwischen der Platine und ihrer Brücke. In den meisten Konstruktionen ragt die obere Hälfte der Federhauswelle über die Oberfläche der Brücke hinaus. Der herausragende Teil der Federhauswelle hat einen quadratischen Querschnitt. Auf diesem quadratischen Abschnitt der Welle, nachdem das Federhaus durch seine Brücke befestigt wurde, passt das quadratische Loch in der Mitte des Sperrrads. Das Sperrrad wird dann direkt durch ein Gewinde in der Mitte der Welle des Federhauses verschraubt. In anderen Konstruktionen kann sich das Sperrrad auch unter der Federhausbrücke befinden und zwischen zwei Lagern ohne eine einzige Schraube gehalten werden. Das Funktionsprinzip bleibt jedoch identisch. Das Sperrrad dreht sich durch die Energie, die es vom Aufzugmechanismus erhält, der direkt von der Kronenradwelle angetrieben wird. Durch seine quadratische Anpassung treibt es die Federhauswelle in eine Drehbewegung, die die Federhausfeder aufwickelt, sie unter Spannung setzt und der Uhr so die für eine Gangreserve erforderliche Energie verleiht. Um zu verhindern, dass die so im Trommelgehäuse angesammelte Energie durch die Krone entweicht, erlaubt ein direkt mit dem Sperrrad verbundener Ratschenmechanismus nur eine unidirektionale Drehung des Sperrrads und fängt so die Energie im Herzen des Federhausgehäuses ein und lässt nur den Ausweg über das Endantriebsrad.
Im Gegensatz zu den meisten Komponenten des Aufzugmechanismus, die mit der Erfindung von Adrien Philippe im Jahr 1842 auftraten, ist das Sperrrad so alt wie die Verwendung einer Zugfeder (Federhausfeder) als Antriebskraft. Datum und Urheberschaft der Erfindung (oder Anwendung) einer Zugfeder als Antriebskraft sind unbekannt, aber die ersten Uhren mit einer solchen „Motorisierung“ erschienen bereits im 15. Jahrhundert. Es war von Anfang an notwendig, die Kraft der Feder durch ihre Aufzugsvorrichtung nicht entweichen zu lassen (damals sprach man von einem Schlüssel direkt auf der Federhauswelle). Um diese Energie im Trommelgehäuse zu halten und sie zu zwingen, durch das Endantriebsrad zu „fliehen“, ist ein Zahnrad, das direkt von einem Quadrat (dem Sperrrad) erfasst wird, mit der Federhauswelle verbunden. Das Einrastsystem (des Ratschenrades und der Ratschenfeder der Aufzugsvorrichtung) blockiert die Verzahnung des Sperrrads und erlaubt ihm nur eine Drehung in eine Richtung (Aufziehen) und hält so die Kraft des Federhauses zurück. Dieses mittelalterliche Prinzip bleibt unverändert und ist in allen mechanischen Uhren vorhanden.
Ausschließlich aus Stahl gefertigt, ist das Sperrrad relativ einfach herzustellen. Nach der handwerklichen Methode ermöglicht eine Drehbank mit Teilteller die Herstellung aller Schritte. Die Drehvorgänge sind die ersten. Es wird bevorzugt, die Verzahnung des Sperrrads auf derselben Drehbank ohne Unterbrechung nacheinander zu schneiden, um die Konzentrik des Ganzen (Drehvorgänge und Verzahnung) zu gewährleisten. Diese Operationen werden mit einer Fräse und einem auf der Drehbank montierten Teilteller durchgeführt. Nachdem es von seiner Stange abgetrennt wurde, kann das Sperrrad in der Dicke eingestellt werden. Das quadratische Anpassungsloch kann von einem zuvor in der Mitte des Sperrrads gebohrten Loch aus gefeilt werden. Wärmebehandlung und Dekoration (in der Regel ein Sonnenstrahlenmuster) werden nach der handwerklichen Methode die Herstellungsschritte abschließen.
Wie bei den meisten kreisförmigen und kleinen Durchmesser aufweisenden Bauteilen ist der Revolver die beste (einzige) Methode, Sperrklinkenräder nach der industriellen Methode herzustellen. Alle Bearbeitungsschritte (Drehen, Fräsen, Schneiden) können in einem schnellen Zyklus durchgeführt werden, der keine besonderen Schwierigkeiten aufweist. Wie immer auf industrieller Ebene erfolgen die Ausführung und Dekoration von Hand oder industriell, je nach gewünschtem Fertigungsgrad und Uhrenlinie.