Gäste	CDs	Fäden	Suchen	Bücher	Neu	Spiele

Rund um die Uhr

von Arthur Kopf

Die Uhr soll Stunden und Minuten unserer Zeit messen und bestimmen. Die Geschichte ist zu Ende, wenn die Uhr abgelaufen ist. Dem Glücklichen, so wird gesagt, schlägt keine Stunde. Seine Stunde aber ist gekommen, wenn eine Uhr die rechte Zeit zum Handeln angibt. Von einer Uhr lernt jedes Kind zuerst die Zahlenfolge, Ziffernblatt und Zeiger. Uhren faszinieren. Sie sind kleine, mit hoher Genauigkeit laufende Maschinen. Die große Erfindung für die Zeitmessung war die erste Konstruktion einer Räderuhr. Wer dieses erste mechanische Uhrwerk am Anfang des 14. Jahrhunderts gebaut hat, ist nicht überliefert. Vor dieser Zeit kannten die Menschen Sanduhren, Wasser-, Kerzen- und Öllampenuhren. Zum ältesten Versuch, Zeitdauer und Zeitpunkte zu bestimmen, gehört die Sonnenuhr. Die alten Chinesen waren vor 3500 Jahren die ersten, die bei Sonnenschein mit Hilfe eines senkrecht stehenden Stabes aus der Länge und Richtung des Schattens die Stunde eines Tages zu bestimmen wußten.

Geschichte und Erfindungen zur Zeitmessung haben eine lange Tradition. Das berühmte „Ticktack" einer Uhr entstand erst im 17. Jahrhundert, als Galileo Galilei in Italien und Christiaan Huygens in den Niederlanden die Räderuhr zur Steuerung mit den Schwingungen eines Pendels kombinierten. Der Rhythmus des in kleinen und gleichmäßigen Zeitabschnitten schwingenden Pendels wurde dazu auf eine Stange mit zwei Klauen übertragen. Diese Klauen blockierten das Räderwerk und gaben nur abwechselnd in Sekundenfolgen den Lauf des Räderwerkes bis zum Stundenzeiger frei.

Heute werden in der ganzen Welt in jedem Jahr mehr als 1 Milliarde Uhren gebaut, die nach sehr verschiedenen Verfahren funktionieren. Gemeinsam ist fast allen Uhren, daß sie eine Antriebsquelle (Feder, Elektromotor, Batterie als Stromquelle), ein Übertragungssystem mit kleinem Rädergetriebe und Zeigern oder mit elektronischen Bauteilen und digitalen Zahlenfeldern sowie als Herzstück ein Steuerungselement (Unruhsystem mit Hemmung, Schwingquarz) besitzen. Das Steurungssystem reguliert den Gang einer Uhr. Seine Schwingungen müssen durch eine Energiequelle erzeugt und in festgelegte Zeitbruchteile (Sekunden, Minuten, Stunden, Tage) umgesetzt werden können. Dieser Mechanismus erfordert sehr präzise Ausführungen. Komplizierte mechanische Uhren haben heute zusätzlich einen automatischen Aufzug, eine ewige Kalenderanzeige, die Funktion einer Stoppuhr (Chronograph) und läuten zur festgelegten Zeit (Repetieruhr). Quarzuhren erfüllen noch mehr Wünsche. Uhren überall. Armbanduhren, Taschenuhren, Wecker, Küchenuhr, Schuluhr, Bahnhofsuhr, die Uhr am Kirchturm, die Uhr im Auto, im Radio und Fernseher.

Großvater, warum macht Deine Uhr „Ticktack"? Meine Uhr hat ein mechanisches Uhrwerk mit einer Schweizer Ankerhemmung. Es ist schwierig, den Mechanismus eines mechanischen Uhrwerkes für eine Armbanduhr verständlich zu erklären. Mein Uhrwerk besteht aus 316 Einzelteilen, die in das Uhrengehäuse eingebaut sind und die man leider nicht sehen kann. Das sind die Bodenplatte und dekorierte Brücken, 48 Räder und 60 kleinste Schrauben, Edelsteine als Lager, Wellen, Stifte, Formteile, Federn und ein ganz kleiner Anker. Das Uhrwerk funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie die alte Räderuhr mit Pendel. Natürlich sind die Bauteile alle sehr viel kleiner. Antrieb und Räderlaufwerk mit seinen Ritzeln und Übersetzungsfunktionen sowie das Hemmungssystem als Steuerelement für den Gang der Uhr sind geniale, neue Konstruktionen. Nur das Prinzip ist vergleichbar. Großvater, das verstehe ich nicht.

Diese Zeichnung hier zeigt ein mechanisches Uhrwerk und sein Innenleben. Aus den vielen zusammengeschraubten Teilen kann niemand erkennen, wie der Mechanismus eigentlich funktioniert, um aus der Kraftreserve der Aufzugsfeder schließlich eine gleichmäßige Drehbewegung des Stunden- und Minutenrades auszuführen, mit der die Zeiger angetrieben werden. Das „Ticktack" meiner Uhr entsteht durch das Hemmungssystem mit dem winzigen Ankerlaufrad und seinen langen, krummen Zähnen, durch den kleinen Anker mit zwei eingesetzten Rubinstiften, durch das hin und her schwindende Unruhrad mit seiner eingebauten Spiralfeder.

Das alles gehört zum schwierigsten Kapitel der mechanischen Uhr. Die Rubinstifte des Ankers blockieren in Ruhestellung das Ankerlaufrad, das über Ritzel, Zahnräder und Wellen mit dem Federhaus als Energiequelle verbunden ist. Ohne diese Blockierung würde das Räderwerk sich so lange schnell drehen, bis die Kraft der Aufzugsfeder verbraucht ist. Der geniale Trick ist nun, daß die Unruhe mit ihrer Federspirale hin und her schwingt und den mit ihr verbundenen Anker in eine genau berechnete Pendelbewegung zwingt. In der Mittellage lassen die Ankerstifte gerade eine Zahnlänge des unter Druck stehenden Ankerlaufrades in seiner Bewegungsrichtung passieren, dann blockiert je nach Schwingungsrichtung jeweils einer der beiden Ankerstifte wieder den Ablauf. Das Ankerrad wird in ständigem Wechsel angehalten und freigegeben, so wie die schwingende Federspirale der pendelnden Unruhe den Takt vorgibt. Dieses Hin und Her der Ankerstifte, die auf die Zähne des Ankerrades treffen, hören wir als Ticktacksignal. Meine Uhr läuft mit 5 Zahndurchgängen in der Sekunde oder 18000 Ticktacks in der Stunde. So funktioniert das. Ganz schön kompliziert. Großvater, beim nächsten Mal mußt Du mir das noch einmal erklären. Am besten wir schrauben dann eine Uhr auf und beobachten die Geschichte, die Du erzählt hast.