Der ewige Kalendermechanismus wird nachfolgend anhand einer Uhr mit zusätzlicher Mondphasenindikation beschrieben. Angezeigt werden der Wochentag, das Datum, der Monat, der Vierjahresrhythmus samt den Schaltjahren und die Mondphase.
Funktionsweise:
Das Stundenrad des Zeigerwerks treibt zwei weitere Schalträder an, die jeweils 24 Stunden für eine ganze Umdrehung brauchen.
Auf dem einen Schaltrad sitzt ein Finger, der jeweils kurz vor Mitternacht das Kalenderrad um einen seiner 31 Zähne weiterdreht. Das Kalenderrad bewegt die Datumsanzeige mit den Zahlen von 1 bis 31 und dreht sich mithin einmal im Monat. Die gleiche Umlaufzeit hat ein mit dem Kalenderrad im Eingriff stehendes Wechselrad, das ebenfalls 31 Zähne besitzt und einmal im Monat das Vierjahresrad für die Anzeige der Monate um einen Zahn weiterschaltet. Das Vierjahresrad samt einem Hebel, der dasselbe abtastet, bildet den Mechanismus zur Berücksichtigung der ungleichen Monatslängen. Das Vierjahresrad hat 48 unterschiedlich tief eingefräste Zahnzwischenräume, die den Monaten im Vierjahreszyklus entsprechen. Die Zwischenräume sind in vier verschiedenen Tiefen ausgeführt. Die geringsten Tiefen passen zu den Monaten mit 31, die etwas tieferen Zwischenräume zu jenen mit 30 Tagen. Noch tiefer ist nur ein Zwischenraum für den Februar mit 29 Tagen im Schaltjahr. Am tiefsten sind drei Einfräsungen für die Februarmonate mit 28 Tagen.
Der abtastende Hebel wird täglich, einige Stunden vor Mitternacht, vom Finger des Schaltrades gehoben. Nach dem Vorbeigang des Fingers, senkt sich der Hebel jeweils in den ursprünglichen Zwischenraum zurück, ohne etwas bewirkt zu haben. Da sich das Kalenderrad dreht, kommt ein auf diesem befestigter Stift zum Monatsende dem Hebel nahe. Je nach Tiefe der Einkerbung und der dementsprechenden Hebelposition, wird der Hebel, wenn er vom Schaltradfinger gehoben wird, den Stift schon nach 28 Tagen, oder erst später, erreichen.
Beispielsweise liegt der Hebel während eines Februars mit 28 Tagen in einem der drei tiefsten Zahnzwischenräume. Auf Grund dieser Position erreicht der Hebel bereits in der Nacht vom 28. Februar auf den 1. März, sobald er vom Finger gehoben wird, den Stift und kann das Kalenderrad um drei Tage weiterschalten, sodass der 31. Februar angezeigt wird. Nach dem Abfallen des Hebels schaltet der Finger kurz vor Mitternacht das Kalenderrad, so wie in jeder anderen Nacht auch, um einen Zahn weiter und der 1. März wird angegeben. Zugleich wird aber auch über den Eingriff des Wechselrades das Vierjahresrad um einen Zahn weitergedreht. Der Abtasthebel liegt nun während des Monats März in einem der Zwischenräume mit der geringsten Tiefe und wird vom Schaltfinger nicht mehr erreicht. Der Hebel wird also nicht mehr gehoben und kann auch zum Monatsende den Stift des Kalenderrades nicht erreichen. In nächtlicher Übung dreht der Finger das Kalenderrad jeweils um einen Zahn weiter. In der Nacht zum 1. April wird jedoch über das Wechselrad auch das Vierjahresrad wieder um einen Zahn weitergedreht, sodass der Hebel nun in einer etwas tieferen Einkerbung für einen Monat mit 30 Tagen zu liegen kommt. Nun wird der Hebel wieder nächtlich gehoben, bis er auf Grund der Zwischenraumtiefe in der Nacht vom 30. April zum 1. Mai den Stift des Kalenderrades erreicht. Diesmal wird der Hebel ein paar Stunden vor Mitternacht das Kalenderrad aber nur um einen Zahn weiterschalten. Das Datum 31. April wird erscheinen, um kurz darauf, wenn der Finger wie üblich das Kalenderrad schaltet, auf den 1. Mai zu wechseln. Liegt der Hebel in der einzigen Schaltjahreseinkerbung für den Februar mit 29 Tagen, so wird zum Monatsende das Kalenderrad um zwei Zähne weitergedreht.
Das andere Schaltrad trägt einen langen und einen kurzen Finger. Der lange Finger schaltet täglich das siebenstrahlige Wochenrad für die Anzeige der Wochentage. Der kurze Finger schaltet einmal in 24 Stunden das Mondscheibenrad, das 59 Zähne hat, weiter. Auf dem Mondscheibenrad sitzt die Mondscheibe für die Anzeige der Mondphase. Eine komplette Drehung der Mondscheibe gibt zwei Mondphasen von je 29,53059 Tagen Länge an.
Der beschriebene Mechanismus berücksichtigt nicht die Tatsache, dass in den durch 100 teilbaren Jahren mit Ausnahme der durch 400 teilbaren kein Schaltjahr stattfindet. Daher wird die Uhr nur bis zum 28. Februar 2100 das richtige Datum angeben, weil sie danach auf den 29. Februar schaltet, den es in diesem Jahr nicht geben wird.
Siehe auch unter MONDPHASE bzw. DATUMSANZEIGE.