Uhrmacherbedarf

Auch wenn in der Bezeichnung Sonnenuhr das Wort „Uhr“ enthält, hat diese mit den mechanischen und elektronischen Namenvettern nur eines gemein: Die Zeitmessung. Und diese bezieht sich eigentlich mehr auf die Tageszeit. Diese beschreiben die einzelnen Abschnitte eines Tages und werden im Fall der Sonnenuhr anhand des Sonneneinfalls gemessen. Von Präzision wie bei einer Quarz Armbanduhr kann hier nicht sprechen. Viel mehr handelt es sich bei der Sonneuhr um ein astronomisches Gerät, als um ein Zeitmesser im Sinne einer Uhr oder gar eines Chronometers.

Bei der Sonnenuhr wird von einem punktförmigen Körper, auch Nodus genannt oder durch die Schattierung eines Polstab (erdachs-parallelen Stab) auf einem Ziffernblatt abgelesen. Die Lehre, auf der die Sonnenuhr aufbaut, nennt sich Gnomonik. Noch bis zum Beginn des 19. Jahrhundert sprachen Menschen von Uhren, wenn sie die Sonnenuhr erwähnten. Heute dient eine Sonnenuhr höchstens zur Dekoration von Gebäuden und Gärten oder werden als historische Uhren ausgestellt. Bei einer modernen Bauweise ist eine Sonnenuhr sogar in der Lage die Uhrzeit auf die Minute genau anzuzeigen.

Trotz des einfachen Prinzips ist Sonnenuhr nicht gleich Sonnenuhr, so kann man zum Beispiel deutliche Unterscheidungsmerkmale bei der Messung der Tageszeit solcher Uhren feststellen. So spielen die Dauer der Stunden, der Zählbeginn für die Stunden und die Schwankungen während des Jahres eine wichtige Rolle. Grundsätzlich kann man feststellen, dass sich die Bauweise einer Sonnenuhr an den Längengrad des Standortes orientiert. Um eine Sonnenuhr auf die gesetzliche Zeit umzustellen, so muss diese auf den Sonnenstand des entsprechenden Bezugsmeridian, also die Zonenzeit, umskaliert werden. Da die Korrektur der schwankenden Anzeige (Zeitgleichung) aber sehr umständlich ist, gehört dieser Fehler bei existierende Sonnenuhr dazu.

In den 1950er Jahren hatten alle Armbanduhren eine mechanische Grundlage. Sie besaßen eine Unruh zur Erzeugung von Schwingungen, die in einem Bereich von nur 2,5 Hz bis 5 Hz liefen. Die Genauigkeit dieser Frequenz bestimmt die Gangabweichung der Uhr. Eine zu hohe Frequenz führte hier zu einer geringeren Abweichung. Die Frequenz, die bei einer Unruh möglich war, ließ sich nicht wirklich erheblich steigern, wodurch neue Methoden zur Schwingungserzeugung gesucht wurden.

Bei einer Stimmgabeluhr wird eine, wie der Name schon vermuten lässt, winzige Stimmgabel zur Erzeugung einer Frequenz im Bereich von 300 bis 720 Hz erzeugt. Die erste Stimmgabeluhr wurde von Max Hetzel erschaffen. Nach seiner Anstellung beim Uhrenhersteller Bulova, im Jahr 1951, brachte er schließlich die erste Stimmgabeluhr im Jahr 1953 zum Laufen. Der erste Prototype einer entsprechenden Armbanduhr folgte im Jahr 1954. Zu dieser Zeit waren der erforderliche Transistor und die Knopfzelle gerade erst erschienen. Erst sechs Jahre später gelangten die erste verkaufsfähigen Modelle in den Verkau. Zu diesem Zeitpunkt kosteten die günstigen Uhrmodelle mit Stimmgabelmechanik 175 Dollar.

Die Modelle hatten eine Abweichung im Gang von nur 60 Sekunden im Monat. Die Bezeichnung Accutron leitete sich aus den englischen Begriffen für Genauigkeit (accuracy) und Elektronik (electronic) ab. In den Weltraummissionen der NASA spielten die Accutron – Uhren eine bedeutende Rolle, so fanden sich in den Raumkapseln des Gemini-Programms 24 Stunden Ziffernblätter und im Apollo-Programm sogar 60 Stunden Ziffernblätter wieder. Die Tatsache, dass die NASA diese Uhrmacher Technik für ihre Programm nutze, trug wesentlich zu Population von Stimmgabeluhren bei, sodass innerhalb von 13 Jahren seit Erscheinung immerhin mehr als vier Millionen dieser Uhren verkauft wurden. Die letzte Bulova Accutron Uhr wurde im Jahre 1977 gebaut.

Ab 1970 wurden die Stimmgabeluhren nach und nach von den Quarzuhren abgelöst, die eine noch höhere Frequenz und somit auch geringere Gangabweichung erreichen konnten.

Eine Armbanduhr, egal ob Herrenuhr oder Damenuhr, besteht aus dem Mechanismus und dem Armband. Jede mechanische Armbanduhr hat als Schwingkörper eine Unruh, welche mit einer durch die Unruhspirale vorgegebene Schlagzahl schwingt. Bei klassischen Uhren entspricht die Schlagzahl cirka 18.000, bei modernen 21.600 / 28.800 Halbschwingungen in der Stunde. Einige erreichen sogar 36.000 Halbschwingungen in der Stunde, sogenannte Schnellschwinger. Bei jedem Durchgang wird durch die Unruh der Anker umgeschaltet, wodurch es dem Gangrad möglich ist, einen Zahn weiter zu laufen. Anker und Gangrad verhindern die freie Kraftabgabe der Zugfeder über das Räderwerk.

Das Räderwerk wird auch Schwingungszählwerk genannt und ist eine Übersetzung ins Schnelle, wenn man von der Feder ausgeht. Daher werden die Schaltdurchgänge auch so unterteilt, bis das Minutenrad eine 1/60 Umdrehung in der Minute macht.

Die Kraft wird von der Minutenradwelle auf das Zeigerwerk übergeben und teilt die Umdrehungen des Minutenrads über ein Wechselrad mit Wechselbetrieb auf das Stundenrohr. Dieses wiederum macht durch die Untersetzung ins Langsame 1/12 Umdrehung in der Stunde. Der Stundenzeiger wird auf dem Stundenrohr, der Minutenzeiger auf dem sogenannten Viertelrohr, welches über die Rutschkupplung mit der Minutenwelle beziehungsweise dem Minutenrohr verbunden ist, befestigt. Die Rutschkupplung ermöglicht übrigens das Stellen der Zeiger, was zusammen mit dem Aufziehen des Uhrwerks über eine Krone möglich ist.

Das Uhrenarmband ist in den verschiedensten Materialien erhältlich: Metall (Edelstahl, Titan, Goldlegierungen), Leder (Alligator, Krokodil, Pferd, Hai, Rochen, Strauß), Kunststoff, Kautschuk, Keramik und was sich sonst noch als stabil genug eignet. Bei der Herstellung unterscheidet man auch in der Machart zwischen Gliederband, Webbband und Vollmaterial.

Früher gehörte eine edle Taschenuhr bei der gehobenen Etikette zum Standartaccessoire bei einem Mann von Welt und heutzutage ist diese Art der Uhr einfach weitgehend durch die bequemere Armbanduhr ersetzt worden.

Eine echte Taschenuhr ist an ihrem klassischen Aussehen zu erkennen, welches zwar im Detail von Modell zu Modell unterschiedlich, aber in der Grundcharakteristik gleichbleibend ist. In der Regel hängt eine kleine Uhr, die etwas größer als die Anzeige einer Armbanduhr ist, an einer Kette. Die Kette der Taschenuhr wird mit einem Clip oder einer Nadel an der Kleidung befestigt und die Uhr dann in die Innen- oder Hosentasche gesteckt. Es gibt verschieden Bauformen, was die Uhr an sich betrifft.

Eine sogenannte Dosenuhr ist hierbei die älteste Bauform, die bis cirka ins Jahr 1530 zurückverfolgt wurde. Taschenuhren dieser Art sehen aus wie eine kleine Dose mit einem durchbohrten Metalldeckel. 60 Jahre später gab es diese Art der Uhren auch mit Bergkristalldeckeln. Die Kreuzuhren waren vom Ende des 16. Jahrhundert bis zum ende des 17. Jahrhundert in Mode. Neben den genannten Bauformen gab es auch die Savonnette mit Sprungdeckel, die Lépine ohne Deckel, bei der die Aufzugskrone oben sitzt und die Flieger Taschenuhr, bei der es möglich war das Ziffernblatt um 180° zu verdrehen, da diese Uhr im Flugzeug über Kopf eingehängt wurde. Wie bereits oben angedeutet, galt die Taschenuhr lange und teilweise auch heute noch, als ein Staussymbol bei der gehobenen Etikette und so sieht man heute noch auf alten Portraits die Kette am Wams des Abgebildeten, die den Charme der Taschenuhr ausmachte.

Die Fliegeruhr und eine Militäruhr, grenzen sich meistens nur durch die Vermarktung voneinander ab. Eine Fliegeruhr ist eine spezielle Uhr, die auf der Grundlage der Bedürfnisse von Piloten entwickelt wurde. Als damals die Luftfahrt zu den modernsten Ingenieursleistungen zählte, haben viele Uhrhersteller die Fliegeruhren weit über dem Bedarf angeboten, nur am Mythos der Präzision und der Hochtechnologie teilhaben zu können. Nahezu jede Pionierleistung der Luft- und Raumfahrt sind auch in den Firmmengeschichten vom betreffenden Uhrenherstellern wieder zu finden.

Die ursprünglichen Fliegeruhren waren bereits vor der eigentlichen Armbanduhr in vielen Armaturentafeln der Flugzeuge zu finden. Diese wurden aus technisch weiterentwickelten Chronometern der Seefahrt entwickelt und die forderte Genauigkeit in einer Armbanduhr unter zu erreichen, war nicht einmal nötig. Der Ehrgeiz diese technische Herausforderung zu meistern war da eher der Anreiz für Entwickler.

Vorwiegend wird den mechanischen Fliegeruhren und den zahlreichen Repliken nur noch der Zeitgeist zugesprochen. Die speziellen Armbanduhren findet man vorwiegend in der Herrenarmbanduhren–Welt wieder.

Jürgen J. Ropönus schrieb zu dem Thema Fliegeruhren ein Buch mit dem Titel „Mythos Fliegeruhr. Die Geschichte der Flieger-Uhr – und ihr Aufstieg zum Mythos“. In dem Buch wird kompetent die Entwicklung der Fliegeruhr, von den Anfängen bis heute, faszinierend wieder gegeben. Unter anderen geht der Autor auf Legenden und die Wahrheit ein und stellt diese selbstkritisch gegenüber. So erfährt man zum Beispiel etwas über eine Geschichte, in der der Brasilianer Santos Dumont im Jahr 1906 den Anstoß für Cartier gibt, eine besser zu handhabende Uhr als die unpraktische Taschenuhr zu entwickeln.

Taucheruhren unterscheiden sich von normalen Uhren vor allem darin, dass sie wasserdicht und druckfest sind. Entwickeln wurden diese Uhren, damit Taucher die Tauchzeit messen können. Dafür besitz eine Tauchuhr einen drehbaren Ring, mit dem der Taucher den Zeitpunkt des Starts eines Tauchgangs markieren kann.

Zur Sicherheit, kann die sogenannte Lünette nur gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, damit die markierte Startzeit bei einem versehentlichen Verstellen, immer vor dem ursprünglchen Startzeitpunkt liegt. Somit ist gewährleistet, dass es nicht zu Problemen bei der Berechnung der verbleibenden Druckluft kommt. Eine solche Armbanduhr kann bis zu 200 Meter in die Tiefe und mehr getragen werden, ohne dass der Druck das Gehäuse verändert und dieses dadurch eventuell undicht wird.

Heutzutage gelten Taucheruhren nur als modische Accessoire und Luxusgüter und diese werden selten als Hauptmessegerät bei Tauchgang verwendet. Dennoch kann diese praktische Armbanduhr zur Kontrolle der Hightech – Messinstrumente verwendet werden. Das macht natürlich auch Sinn, denn ein computergesteuertes Messinstrument kann auch mal ausfallen oder eine Fehlfunktion haben, auch wenn die regelmäßigen Pflichtüberprüfungen der Ausrüstung das eigentlich verhindern sollen. In Deutschland muss eine Armbanduhr eine perfekte Wasserdichtigkeit, eine klare Ablesbarkeit der Uhrzeit sowie der Lünette aus einer Entfernung von 25 Zentimetern (bei Tag und Nacht) und die Möglichkeit zur Vorgabe der Zeitspanne (Timer oder Lünette) vorweisen, bevor diese sich als eine Taucheruhr gilt und sich so nennen darf. Die englische Bezeichnung „Diver´s (Watch)“ schließt diese Reglung mit ein.

Moderne Uhren benutzen sogar eine integrierte Funktion, für die automatische Berechnung der Dekompressionszeiten (wird auch Deko – Zeiten genannt).

Eine Funkuhr ist eine Uhr, meistens der Bausweise Quarzuhr, die einen Zeitzeichensender per Funk empfängt und somit die Einstellung für die Uhrzeit selbst vornehmen kann beziehungsweise anpassen kann. Die Vorteile einer solchen Uhr, vor allem im Bereich der Armbanduhren, liegen auf der Hand oder vielmehr am Handgelenk. Denn man bekommt immer eine sehr genaue Uhrzeit ausgegeben, das selber Nachstellen ist nicht mehr sowie das Umstellen von Winter- und Sommerzeit sind unnötig, das dies automatisch geschieht.

Diese Art der Uhren ist Weltweit verbreitet anzutreffen und mittlerweile gibt es Armbanduhren dieser Art auch Solarbetrieben, wodurch der Austausch von der Energieversorgung entfällt. Das Signal für Mitteleuropa wird aus Mainflingen bei Frankfurt über den Langwellensender DCF77 oder aus der Schweiz der Langwellensender HBG gesendet. Zwar wird das Signal jede Minute gesendet, eine Armbanduhr fragt in der Regel aber aus Stromspargründen nur einmal pro Tag die richtige Uhrzeit ab. Normale Uhren rufen teilweise auch Stündlich die richtige Uhrzeit ab. Die Hauptuhren auf deutschen Bahnhöfen fragen sogar im Minutentakt ab, sodass die Fahrgäste immer die genaue Uhrzeit haben und die vor allem die Zeitangaben und Zeitunterschiede zwischen Bahnhöfen so gering wie möglich sind.

Trotz dass eine Funkuhr in der Regel die präziseste Möglichkeit der Zeitanzeige ist, kommt es hin und wieder vor, dass handelsübliche Exemplare gelegentlich unter Fehlfunktionen leiden. Das führt dazu, dass es bis zu Falschanzeigen von Stundenunterschieden kommen kann. Auch die Anwendung in Stahlbeton-Gebäuden kann den Empfang enorm beeinträchtigen, sodass dieser nur noch an einem Fenster möglich ist. Viele nicht mobile Funkuhren liefern daher eine Antenne mit, die ohnehin benötigt wird, da viele Funkwecker zum Beispiel einintegriertes Radio besitzen.

Der Begriff Chronometer bedeutet Sinngemäß „Werzeug zum Messen der Zeit“. Dabei bezeichnet man solche Uhren als Chronometer, die eine besonders präzise Mechanik als Grundlage haben. Diese Art der Uhren wurde vor allem zur Bestimmung der Zeit auf Schiffen und Flugzeugen eingesetzt.

Der autodidaktische Uhrmacher, eigentlich gelernter Tischler, John Harrison hat die Entwicklung eingeleitet, weil die britische Regierung im Jahre 1714 einen hohen Preis für die Entwicklung einer auf See anwendbaren Methode zur exakten Bestimmung der geographischen Längen ausgesetzt hatte. Die Lösung von Harrison eine präzise Uhr zu verwenden, war von vielen Schwierigkeiten begleitet worden. Als er letztendlich mit seiner Lösung überzeugen konnte, war das Modell in der Herstellung zu teuer. Erst eine Weiterentwicklung des letzten Modells von Harrison, geschaffen 1778 vom Uhrmacher John Arnold, prägte den Begriff Chronometer, da Arnold mit dem Begriff sein Instrument bewarb. Bis zum ende des Zweiten Weltkrieges waren Marinechronometer weit verbreitet und wurden danach noch in der Kriegsmarine eingesetzt. Mit der Erfindung in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts, hat die genauere Quarzuhr das Chronometer abgelöst. Mitlerweile nutzen Schiff zur Navigation übrigens Global Positioning System (GPS). Andere Methoden müssen aber weiterhin auf Schiffen zur Verfüg stehen, falls das GPS ausfällt und so sind astronomische Methoden weiterhin vorgeschrieben.

Mittlerweile wird der Begriff Chronometer für teuere und sehr präzise Uhren verwendet. Offiziell ist diese Bezeichnung aber nur richtig, wenn die entsprechende Uhr von einer offiziellen Gangkontrollstelle in einem standardisierten Messverfahren oder alternativ von einem Observatorium geprüft wurde. Ein solcher deutsche Prüfstellen existiert seit 2006 in der Sternwarte Wempe Chronometerwerke Glashütte i/SA.

Quarzuhren oder auch „Quartzuhren“ sind Uhren, bei denen als Taktgeber statt eines mechanischen Pendels ein elektronischer Quarzoszillator als Frequenzgeber dient. Mit Hilfe eines Schwingquarzes, kann die Frequenz besonders genau eingehalten werden. Wegen ihrer hohen Genauigkeit, sind Quarzuhren auf dem Markt am häufigsten anzutreffen. Es folgt ein kleiner Auszug aus den Anfängen der Geschichte der Quarzuhren.

Entstanden ist die Technik für Uhren im Jahr 1929, als Warren Alvin Marrison die erste Quarzuhr baute, die jedoch auf Temperaturschwankungen reagierte. 1932 stellten die Physiker Adolf Scheibe und Udo Adelsberger an der „Physikalischen-Technischen Reichsanstalt zu Berlin“ die erste deutsche Quarzuhr her und fanden dadurch heraus, dass die Erde ungleichmäßig dreht. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Erde ist jahreszeitlich unterschiedlich lang: Im Frühjahr geht diese 30 ms nach und im Herbst um 30 ms vor. Außerdem fand man heraus, dass die Umdrehungsachs „taumelt“. In den 1930er Jahren wurden die ersten Quarzuhren Serienreif. Das Industrieunternehmen Rohde & Schwarz in München produzierte diese damals als eines der Ersten, damals liefen die Uhren noch mit Elektronenröhren und hatten die Größe eines Kleiderschrankes. 1938 verwendete Louis Essen als erster statt der Stäbe, ringförmige Oszillatoren und steigerte damit die Präzision auf eine Gangabweichung von einer Sekunde in drei Jahren. Im gleichen Jahr schaffte es Rohde & Schwarz die erste tragbare Quarzuhr mit einer Ganggenauigkeit von plus minus 0,004 Sekunden pro Tag zu entwickeln. Die erste Quarzuhr mit ringförmigem Oszillator (auch Esse-Ring genannt) wurde 1939 vom Royal Greenwich Observatory erworben. Gruppen solcher Uhren werden 1942 die Grundlage der offiziellen Greenwich Mean Time (GMT). Der VEB Funkwerk in Erfurt (in der damaligen DDR) beginnt mit der Produktion der Industriequarzuhr im Jahr 1958 serienmäßig. Nachdem 1962 die erste batteriebetriebene Quarzuhr entwickelt wurde, erscheint unter dem Namen „Astron“ die erste Quarz Armbanduhr, mit einer Batteriekapazität für ein Jahr, für die breite Masse. Damit hat das produzierende Unternehmen Seiko in Japan den Grundstein für eine weltweite japanische Marktdominanz gelegt. In den folgenden Jahren wurde bei der Forschung und Entwicklung auf digitale Armbanduhren gesetzt.

Geschichte der Uhr Teil 4

Mit der Industrialisierung entwickelte sich auch ab Mitte des 19. Jahrhunderts die Massenproduktion von Uhren. Deutschland wurde vor allem durch die Uhrenproduktion in Deutschland geprägt. In Amerika war die Taschenuhr sehr Populär. Zum Ende des 19. Jahrhundert wurde die Pendeluhr von Strasser & Rhode zusammen mit Sigmund Riefler entwickelt. Diese Uhrenart galt lange Zeit als die Uhr mit der präzisesten Gangart und fand vor allen für Zeitdienstzwecke und bei astronomischen Beobachtungen eine Anwendung.

Fortschritte der Feinmechanik und später die Elektronik brachten auch die Taschenuhren wieder ein Stück nach vorne. Auch die Stromversorgung von großen Flächen brachte schnell die Idee mit sich, Uhren auch mit Elektrizität zu versorgen und somit ein Aufziehen unnötig zu machen. Vor allem aber der überregionale Eisenbahnverkehr sehnte sicht nach der Notwendigkeit, Zeitsignale über weite Strecken zu senden, um entfernt stehende Tochteruhren abzugleichen. Mit der Bahnhofsuhr war somit auch das Ende der regionalen Ortszeit eingeläutet. Eine kurze Zeitlang waren Synchronuhren in der Industrie und in öffentlichen Einrichtungen angebracht, die die Netzfrequenz des Wechselstromnetzes als allgemeine Zeitnorm nutzen. Die war eine sehr preiswerte Möglichkeit des Zeitabgleichs.

1880 wurden die ersten Armbanduhren für die deutsche Kriegsmarine hergestellt. Zuvor traten Miniaturuhren nur vereinzelt in Schmuckbänder eingearbeitet auf. Im ersten Weltkrieg erwies sich die Armbanduhr als sehr praktisch im Vergleich zur plumpen Taschenuhr. Und nach und nach erhielt diese Verbesserungen wie zum Beispiel Leuchtanzeiger und ein verschraubtes Gehäuse gegen Feuchtigkeit. Aber auch im Sport und der Luftfahrt wurde früh auf die Armbanduhr gesetzt. Die Erfindung der Automatikuhr, durch John Harwood und die Erfindung der wasserdichten Uhr durch Hans Wilsdorf, dem Begünder von einem der heute am erfolgreichsten Uhrenmanufakturen Rolex, verhalfen der Armbanduhr dann zum großen Durchbruch.