V. Weitere Entwicklung der Uhren im 18. und 19. Jahrhundert.

1. Die Pendeluhren im allgemeinen.

Wie wir im bisherigen gesehen, sind die Pendeluhren trotz des wissenschaftlich richtigen und interessanten Prinzips praktisch doch noch immer sehr unvollkommen; dieser Uebelstand blieb so lange bestehen, als es nicht gelang, eine bessere Hemmung und zweckdienlichere Aufhängung des Pendels zu ersinnen. (Unter Hemmung versteht man im allgemeinen eine Vorrichtung, welche die Aufgabe hat, im Verein mit dem Pendel oder der Unruhe das gleichmäßige Ablaufen des Räderwerkes zu erzielen). Diese und andere Verbesserungen ließen nun nicht mehr lange auf sich warten, denn einerseits waren gegen Ende des 17. Jahrhunderts die Uhren Gegenstand reger wissenschaftlicher Studien und Untersuchungen von seiten hervorragender Mathematiker und Astronomen, anderseits erwarben sich auch die Uhrmacher rasch jene Kenntnisse, welche zur Erzielung eines Fortschrittes auf dem Gebiete der eigentlichen Uhrmacherkunst erforderlich waren.

Bei der Spindelhemmung, wie sie Huygens benutzte, sind große Schwingungsweiten unvermeidlich; man erkannte aber bald, daß kleine Schwingungsbögen mehr isochron sind, d. h. eher in gleicher Zeit durchmessen werden, als große. Die Gleichzeitigkeit wurde nun ermöglicht durch die Erfindung der Ankerhemmung, oder des sogenannten englischen Hakens, welcher für einfache Pendeluhren bis heute in Gebrauch geblieben ist. Man unterscheidet dreierlei Hemmungen: die zurückfallende, die ruhende und die freie Hemmung. Die zurückfallende ist jene, bei welcher der Zahn der Hemmung genötigt ist, der Richtung zu folgen, nach welcher das Pendel oder die Unruhe schwingt. Er muß also, bevor dem Pendel oder der Unruhe ein neuer Antrieb gegeben werden kann, wieder zurückgehen. Hieher gehören die Hemmung mit Steigrad und Spindel bei Pendel- und Taschenuhren, ferner bei ersteren der bereits genannte englische Haken.

Fig. 34.

Fig. 34 stellt die ursprüngliche Hemmung des Engländers Clement vor (ca. 1680). P ist die Pendelstange, an deren Aufhängung G der Anker AB befestigt ist. Er ist gekrümmt und trägt bei A einen Ansatz, welcher ungefähr die gleiche Krümmung besitzt, wie die Zähne des Hemmungsrades. Auf diese wirken nun in leichtverständlicher Weise die Ankerarme A und B. Ursprünglich saß das Pendel direkt auf der Ankerachse, wie z. B. beim geradlinigen Balancier, es wurde aber später für sich aufgehängt und steht nun durch eine Gabel mit dem Anker in Verbindung. Clement ersetzte den Seidenfaden durch eine biegsame Feder, und Julien le Roy verwendete zuerst deren zwei.

Die ruhende Hemmung stellt einen weiteren Fortschritt dar und wurde von Graham eingeführt. (Fig. 35).

Fig. 35.

Georg Graham, geb. im Jahre 1675 zu Horsgills in der Grafschaft Cumberland, kam als Lehrling zu dem ausgezeichneten Uhrmacher Tompion in London. Bald zeichnete er sich durch Geschicklichkeit und eine große Erfindungsgabe aus. Er studierte zuerst die Störungen, welche Temperaturunterschiede im Gang von Pendeluhren hervorbringen und suchte sie durch Anwendung eines hölzernen Pendels zu beseitigen, weil, wie er gefunden, Holz sich in der Richtung der Fasern nur wenig ausdehnt. Durch Kochen in Oel oder durch Ueberzug von Firnis sollte auch der Einfluß der Luftfeuchtigkeit ausgeschaltet werden. Die Ergebnisse langer Studien waren das Rostpendel (soll eigentlich von dem Engländer Harrison, 1726, erfunden worden sein) und die Quecksilberkompensation. Graham erfand auch die Zylinderhemmung für Taschenuhren. Als ausgezeichneter Mechaniker verfertigte er auch astronomische und physikalische Instrumente, wie er ebenfalls in diesen Zweigen praktisch tätig war. Im Jahre 1721 wählte ihn die Innung der Londoner Uhrmacher zu ihrem Vorsteher; 1728 wurde er Mitglied der königl. Akademie der Wissenschaften. Graham starb 1751 und ist in der Westminsterabtei, in der Gruft seines Lehrmeisters Tompion beigesetzt.

Fig. 36.

Einen Graham-Anker zeigt Abbildung 36. Die Wirkungsweise ist ähnlich wie bei der Clementʼschen Hemmung, man unterscheidet aber hier Ruhe- und Arbeitsflächen. Die Ruheflächen sind nach einem Kreise um das Ankermittel gekrümmt; wenn der Zahn des Steigrades auf ihnen liegt, ist der Anker in Ruhe. Arbeit wird auf ihn nur übertragen, wenn der Zahn (des Steigrades) auf den kleinen, ebenen Flächen, den Arbeitsflächen, sich befindet. Diese Hemmung wird bei feinen Uhren noch vielfach angewendet; bei Turmuhren ist sie oft etwas abgeändert und tritt als sogenannte „Stiftehemmung” auf (Fig. 37). Hier sind die Zahnspitzen des Graham-Ganges durch Stifte ersetzt, welche im Hemmungsrade mit der Radwelle laufen. Die Paletten (Flächen) des Ankers liegen ganz nahe beieinander und lassen die Stifte von einer gleich zur andern gehen. Es werden auch Stiftehemmungen konstruiert, bei denen das Rad auf beiden Seiten Stifte aufweist; die Radscheibe geht dann zwischen den Ankerarmen hindurch und die Stifte der einen Seite berühren bloß den zugekehrten Ankerarm.

Es ist aber leicht einzusehen, daß auch bei dieser ruhenden Hemmung die Reibung noch ziemlich bedeutend ist. Deswegen kamen mehrere Künstler, so z. B. 1748 Pierre le Roy (der Sohn des oben genannten Julien le Roy) u. a. auf den Gedanken, das Hemmungsrad nicht vom Regulator (Pendel) selbst, sondern von einem besonderen Einfall aufhalten zu lassen, welcher vom Regulator ausgelöst wird. Hiedurch verringert sich die Reibung auf ein Minimum, der Gang wird möglichst leicht. Die Unruhe schwingt zum größten Teil frei, macht also viel größere Schwingungen, als bei der Zylinderhemmung. Dieses ist das Prinzip der freien Hemmungen, welche namentlich bei Präzisionsuhren angewendet wird. Als besonders geistreiche und originelle Ausführungen der freien Hemmung sei hier das Mannhardtʼsche Pendel sowie die Rieflersche Hemmung genannt, von denen noch näher die Rede sein soll.

Fig. 37.

Mit welch großer Mühe und Scharfsinn die alten Turm- und Kunstuhren auch ausgeführt sein mochten, so waren sie doch nicht geeignet, eine genaue Messung der Zeit zu ermöglichen, weil sowohl die Werkzeuge, als auch die Kenntnis der hier besonders in Betracht kommenden verschiedenen Widerstände noch sehr mangelhaft waren. Bei Turmuhren ist es besonders die große Reibung im Werke selbst, die Zeigerleitungen, die Hemmung des Windes u. s. w., welche die Genauigkeit beeinträchtigen. Ließ man, um diese Uebelstände etwas auszugleichen, die Uhr mit großem Kraftüberschuß gehen, so mußte das Pendel einen großen Weg machen, was wieder andere Uebelstände zur Folge hatte. Es mußte also der Antrieb, den das Pendel erhält, oder den das Steigrad auf den Anker ausübt, nur gering sein.

Fig. 38.

Die Anordnung, durch welche das erreicht wird, heißt Hemmung mit „konstanter Kraft” und besteht darin, daß das Gewicht des Laufwerkes der Uhr alle Minuten nur einige wenige Sekunden lang wirkt; das Steigrad und damit das Pendel erhalten ihren Antrieb durch einen besonderen Hilfsmechanismus, welcher alle Minuten aufs neue aufgezogen wird. Infolge dieser Einrichtung bewegt sich der Minutenzeiger sprungweise. Diese Erfindung, schon länger bekannt, wurde nun erst durch die Mannhardtʼsche Ausführung so recht praktisch.[79] Das sogenannte „freie Pendel” bezeichnet einen wichtigen Abschnitt in der Großuhrenfabrikation, indem hier die freie Hemmung mit konstanter Kraft sehr sinnreich verwirklicht ist. Fig. 38 gibt eine Vorderansicht der Mannhardtʼschen Konstruktion.

Das Laufwerk der Uhr besteht aus dem Bodenrad (a), dem Laufrad (b) und dem Windfang (c). Das Gewicht des Laufwerkes ist ohne jeden Einfluß auf den direkten Antrieb des Pendels. Dieses erhält ihn nämlich in ganz gleicher Größe alle Minuten einmal, so daß die Schwingungen ebenfalls gleich sind. Die geniale Art dieses Antriebes, sowie die Auslösung des Laufwerkes sind im folgenden dargestellt. Das Pendel A, welches in zwei Federn hängt, trägt nahe dem Aufhängepunkt ein Rädchen e, welches ebensoviele Zähne hat, als das Pendel in einer Minute Doppelschwingungen vollführt. Am festen Ständer B ist ein Sperrhaken i angebracht, der das Rädchen um einen Zahn vorwärts schiebt, wenn das Pendel von rechts nach links schwingt; es macht also alle Minuten eine Umdrehung, und ebenso oft stößt ein auf der Achse desselben fest angebrachter Haken f an das Auslösungsstück lmn. Hiedurch wird das Laufwerk frei und macht der Windfang eine Umdrehung. Auf der Achse des Windfanges sitzt der Arm gh, welcher nach vollendeter Drehung angehalten wird durch den Haken des Auslösungshebel lmn.

Ferner sitzt auf der Windfangachse noch die exzentrische Scheibe K, welche die Rolle p sanft auf die am Pendelrahmen angebrachte schiefe Ebene ss auflegt. Diese Rolle übt nun beim Heruntergleiten durch ihr Eigengewicht einen Druck aus, welcher dem Pendel den erlittenen Kraftverlust ersetzt. All das vollzieht sich fast ohne Reibung und ohne Stoß, was sonst bei keiner Hemmung erreicht wird. Der Exzenter K hebt nun die Rolle wieder auf, so daß während der nächsten Minute das Pendel tatsächlich ganz frei schwingt, und erst am Ende dieser Zeit einen neuen Antrieb erhält.

Es mag noch bemerkt werden, daß Mannhardt bei der Antriebrolle und dem Sperrrädchen jede Oelschmierung vermeidet, indem die feinst polierten Zapfen in Büchsen laufen, welche mit Graphit ausgekleidet sind. Eine besonders angebrachte Vorrichtung, in Art einer Bremse verhindert, daß das Sperrrädchen während der Zwischenzeit sich bewege.

Die Vorzüge dieses ausgezeichneten Systems sind derart, daß die Mannhardtʼschen Turmuhren sich rasch überall hin verbreiteten und hohe Anerkennung fanden. Die Werkstätte selbst besteht heute noch unter der Firma: J. Mannhardtʼsche Turmuhrenfabrik in München (Inhaber G. Hartmann).

Wären die Widerstände, welche das Pendel durch seine Verbindung mit dem Räderwerk der Uhr erfährt, gleichbleibend, so hätten sie keinen schädlichen Einfluß auf dessen Gang; da es aber unmöglich ist, alle Ungleichheiten zu beseitigen, so muß man darnach trachten, sie möglichst gering zu machen. Es ist sehr wichtig, daß der Antrieb, welchen das Pendel von Zeit zu Zeit erhalten muß, im rechten Moment der Schwingung und an der rechten Stelle des Pendels, endlich auch in richtiger Weise erfolge. Die richtige Zeit für einen Antrieb ist offenbar dann gegeben, wenn das Pendel die größte lebendige Kraft besitzt, also, wenn es die Ruhelage passiert, weil dann etwaige Ungleichheiten des Antriebes die Regelmäßigkeit der Schwingungen am wenigsten beeinflussen können. Soll der Schwingungsbogen und damit die Schwingungszeit nicht geändert werden, so muß der Anstoß möglichst nahe der Achse des Pendels erfolgen. Auf die beste Weise endlich erfolgt der Antrieb, wenn er rasch und ohne Stoß vor sich geht, was wiederum, wenigstens in bezug auf das erstere, beim Passieren der Mittellage der Fall ist.[80]

Genauere Untersuchungen haben nun dargetan, daß die Grahamhemmung alle diese Erfordernisse nur unvollkommen erfüllt; unter den zahlreichen bereits konstruierten Hemmungen ist diejenige von Herrn S. Riefler unstreitig eine der besten. Eigentümlich und neu ist hier, daß der Antrieb in die Pendelfeder verlegt wird, also nicht am Pendel selbst erfolgt.

Fig. 39.

Unsere Abbildung Fig. 39 zeigt die Rieflerʼsche Hemmung in Vorderansicht; Fig. 40 von der Seite. Wie man sieht, sind hier statt eines Steigrades deren zwei angebracht. Das hintere (Fig. 40), H, ist das Hebungsrad, das vordere, R, das Ruherad; beide sitzen auf derselben Achse fest. Der Anker (A) dreht sich nicht um einen Zapfen, sondern der geringeren Reibung halber um Schneiden. An ihm befinden sich 2 Hebestifte (S S′) aus Stein, deren Querschnitt rund, beziehungsweise halbkreisförmig ist. Das Pendel selbst ist einzig durch Federn mit dem Anker verbunden und zwar so, daß die Schwingungsachse der Federn und die Schneidenachse des Ankers zusammenfallen. Die Wirkungsweise der Rieflerʼschen Hemmung ist nun folgende:

Fig. 40.

Angenommen ist, das Pendel schwinge gerade von rechts nach links (Fig. 39), wobei vorderhand der Zahn r des Ruherades R noch auf der ebenen Fläche des Stiftes S aufruht. Die Pendelfeder ii bleibt noch gerade (Fig. 40) und der Anker dreht sich um seine Schneiden aa, bis die Spitze des Ruheradezahnes r von der ebenen Fläche der Palette S herabfällt. Jetzt ist die Zylinderfläche der Palette S¹ an den Hebezahn h des Heberades (H in Fig. 40) gelangt, die beiden Räder drehen sich nach rechts herum, bis der Ruhezahn r¹ auf der ebenen Fläche des Stiftes S¹ aufliegt; der Hebezahn h drängt die Palette S¹ zurück, wodurch das Pendel einen zu seiner Schwingungsrichtung entgegengesetzten Antrieb erhält. Durch diese Drehbewegung des Ankers erfährt die Pendelfeder ii eine kleine Spannung, welche den nötigen Antrieb erteilt. Zunächst zwar schwingt das Pendel noch nach links um die Biegungsachse der Feder, bei ruhendem Anker. Bei der Rückkehr nach rechts wird der Zahn r¹, der unterdessen auf S¹ ruhte, frei, und der Zahn h¹ des Heberades bewirkt eine neue Hebung u. s. f.

Die Hemmung ist so vorzüglich, daß astronomische Uhren, an deren gleichmäßigen Gang die größten Anforderungen gestellt werden, durch sie einen außerordentlichen Grad von Genauigkeit erlangen. Diese Instrumente sind außerdem noch mit Quecksilber- oder Nickelstahlpendel versehen. Riefler fertigt zwei Arten derselben: die eine in Glasgehäuse montiert, welches aus zwei Teilen besteht, die luftdicht zusammengeschliffen sind. Vergl. Abbildung 41. Die Uhr ist mit einem Mikroskop versehen, um die Schwingungen des Pendels genau zu messen, und mit einer Luftpumpe, um die Luft zu verdünnen; ebenso sind ein Barometer und Hygrometer angebracht, um alle hier in Betracht kommenden äußeren Einflüsse bestimmen und so das Werk möglichst genau regulieren zu können. Ein elektrischer Sekundenkontakt vermittelt den Anschluß an die Nebenuhren. Der Druck im Inneren des Glasgefäßes wird geringer gehalten als außen, dadurch kann die Uhr reguliert werden. Geht sie nämlich etwas vor, so läßt man Luft einströmen, wodurch der Reibungswiderstand des Pendels vermehrt wird, sie geht also langsamer; umgekehrt wird verfahren, wenn sie eine Kleinigkeit nachgeht. Die grobe Regulierung geschieht wie bei den übrigen Uhren durch eine Regulierschraube, bezw. durch Zulagegewichte. Nach den Angaben Dr. S. Rieflers bringt eine Verminderung des Luftdruckes um ein mm Quecksilbersäule eine wöchentliche Gangdifferenz von ¹/₁₀ Sekunde hervor. Der luftdichte Verschluß schützt die Uhr gegen Schwankungen des Barometerstandes.

Fig. 41.

Eine billigere, aber noch immer sehr gute Uhr wird vom gleichen Fabrikanten in Holzgehäuse geliefert. Die Schwankungen des Luftdruckes werden hier durch ein am Pendel angebrachtes Aneroidbarometer ausgeglichen. Dasselbe trägt nämlich auf dem oberen Boden ein Gewicht, welches sich hebt und senkt, und dadurch den Abstand des Schwerpunktes ändert, und also den Gang reguliert. Der Preis eines astronomischen Rieflerschen Regulators beträgt 1400 bis 3000 Mk. Es ist dies eine relativ mäßige Summe, wenn man bedenkt, daß diese Zeitmesser jetzt wohl das vollkommenste darstellen, was geboten werden kann. Auch Turmuhren werden in Rieflers Werkstätte gebaut, nach gleichem System, wobei die Verhältnisse natürlich entsprechend größer sind.

2. Die Kompensation.

Die Wärme dehnt alle Materialien, welche für Pendel in Frage kommen, aus und zwar so, daß ein Pendel aus Stahl oder aus Eisen bei einer Temperaturerhöhung von 1° C täglich etwa eine halbe Sekunde zurückbleibt; dies gilt für lange und kurze Pendel. Man sucht nun diesem Uebelstande dadurch abzuhelfen, daß Materialien verschiedener Ausdehnung genommen werden, so daß die Ausdehnungen sich gegenseitig möglichst ausgleichen, daß also der Schwingungsmittelpunkt des Pendels in annähernd gleichem Abstande vom Aufhängepunkt bleibt. Als kompensierendes Element verwendet man in der Regel Messing, Zink oder Quecksilber. Das bekannte Rostpendel (an den billigen „Regulatoren” übrigens oft nur zum Schein angebracht) zeigt Stäbe von verschiedenem Material, aber von gleicher Form und gleichem Volumen; die Temperaturänderungen übertragen sich ziemlich gleich schnell auf alle Teile, allein durch die Querverbindungen der Stäbe entsteht Reibung, welche eine ruckweise Ausdehnung bewirkt, wodurch die Kompensation vielfach wieder vereitelt wird. Ursprünglich, als man bloß Eisen und Stahl verwendete, mußten bis neun Stäbe genommen werden, da der Unterschied in der Ausdehnung hier nur gering ist. Nimmt man jedoch Zink, so genügen fünf. Fig. 42 stellt ein Rostpendel dar. Die beiden inneren, die Pendelstange umgebenden Zinkstäbe dehnen sich bei zunehmender Temperatur nach oben aus, suchen also das Pendel zu verkürzen; diese Verkürzung wird aber wieder ausgeglichen durch die zwei äußeren Stäbe und die innere Stange, welche sich nach unten ausdehnen. Theoretisch tritt folglich keine Aenderung der Pendellänge ein.

Fig. 42.

Das beste Material für Wärmeausgleich ist aber Quecksilber; es besitzt einen großen Ausdehnungskoeffizienten, ein bedeutendes spezifisches Gewicht und keinerlei Reibung beim Ausdehnen. Deshalb wurde es auch bereits von Graham angewendet. In der gewöhnlichen Form ist ein Quecksilberpendel folgendermaßen eingerichtet: ein zylindrisches Glasgefäß (zuweilen auch zwei), teilweise mit Quecksilber gefüllt, ist am unteren Ende der eisernen Pendelstange befestigt. Diese kann sich nach unten, das Quecksilber nach oben ausdehnen; man bestimmt die Menge des letzteren so, daß der Schwingungspunkt des Pendels bei jeder Temperatur in der gleichen Lage bleibt. Theoretisch ist das nun ganz schön, allein in Wirklichkeit ergeben sich Schwierigkeiten, welche den Wärmeausgleich sofort wieder ungenau machen. Um nur einiges zu erwähnen, nimmt selbstredend die dünne Pendelstange Temperaturänderungen leichter an als die beträchtliche Quecksilbermasse; dann ist die Höhe der Quecksilbersäule, verglichen mit der Pendellänge, gering, so daß Temperaturunterschiede in verschiedener Höhenlage nicht kompensiert werden. Endlich ist auch die Form des Quecksilbergefäßes ziemlich ungeeignet, die Luft mit dem möglichst geringen Widerstande zu durchschneiden; dieser letztere ungünstige Umstand wird noch mehr ins Gewicht fallen, wenn das Quecksilber auf zwei Gefäße verteilt wird.

Von ähnlichen Erwägungen ausgehend, hat Herr S. Riefler eine Quecksilberkompensation konstruiert, welche die eben genannten Fehlerquellen möglichst vermeidet und im Wesentlichen wie folgt eingerichtet ist (Fig. 43). Die Pendelstange ist ein Mannesmannrohr von 1 mm Wandstärke und 16 mm Weite, das auf zwei Drittel der Länge mit Quecksilber gefüllt ist (einen ähnlichen Gedanken hatte schon Graham); die Linse ist im Verhältnis zum Gewichte des ganzen Pendels sehr schwer. Während nun die Grahamkompensation dadurch richtig eingestellt wird, daß man Quecksilber ein- oder weggießt, bleibt beim Riefler-Pendel die Höhe desselben immer gleich; es wird die Korrektur der Kompensation durch Hinwegnahme (wenn zu wenig kompensiert wird) oder durch Hinzufügen von Ersatzscheiben, also durch Aenderungen der Pendelmasse bewerkstelligt. Der Ausdehnungskoëffizient des Stahlrohres wird durch höchst sorgfältige Messungen bestimmt, so daß schließlich die Genauigkeit eine ganz außerordentliche wird; schwankt sie doch nach den Angaben Dr. Rieflers pro Tag und ± Celsiusgrad nicht mehr als ⁵/₁₀₀₀ Sekunden! Zum Zwecke ganz feiner Regulierung werden noch Zulagegewichte beigegeben, welche in einen an der Pendelstange angebrachten Becher zu legen sind und dem Pendel innerhalb 24 Stunden eine Beschleunigung geben, die auf den Gewichten selbst vermerkt ist.

Fig. 43.

Herr Riefler hat das Kompensationspendel auch noch in einer 2. Form hergestellt, als sogenanntes „Nickel-Stahl-Kompensationspendel”.[81] Herr Dr. E. Guillaume, Mitglied des Direktoriums des internationalen Bureaus für Maß und Gewicht zu St. Cloud bei Paris fand nämlich, daß eine Legierung von 37,7 Prozent Nickel und 64,3 Prozent Stahl einen außerordentlich geringen Ausdehnungskoëffizienten habe, etwa ein ¹/₁₂ von demjenigen des Stahles, ¹/₁₈ von Messing und bloß ¹/₂₃ von Aluminium. Es lag nun der Gedanke nahe, und einläßliche Untersuchungen Rieflers bestätigten ihn, daß diese Legierung, „Invar” genannt, sich für Pendel sehr gut eignen möchte.

Fig. 44.

Das von der Firma Riefler konstruierte Nickelstahlpendel, (D. R. P. No. 100870) Fig. 44, besteht aus dem massiven Nickelstab S, der Linse L, sowie den zwei Kompensationsröhren C und C′ und den Reguliermuttern M und M′. Bei den Sekundenpendeln ist das Rohr C aus Messing, C′ aus Stahl, beide sind etwa 10 cm lang. Die Dicke des Pendelstabes beträgt für astronomische Uhren 14 mm, für billigere Uhren 10 mm. Auch hier ist der Wärmeausgleich noch ein vorzüglicher: pro Tag und Grad C beträgt der Unterschied bloß ± 0,02 Sekunden.

Die letztgenannte Konstruktion hat vor dem Quecksilberpendel den Vorzug größerer Billigkeit bei fast gleicher Genauigkeit. Sie wird bereits an vielen Uhren angebracht und zwar in 4 Ausführungen: Als Halb- und Ganzsekundenpendel, ferner in einer Länge, die 80 und 90 Schwingungen entspricht.

Herr Riefler hat auch eine genaue Berechnung der Kompensation ausgeführt, welche wohl für lange Zeit genügen mag. Früher wurde nämlich angenommen, daß sich die Linse ebensoviel heben müsse, als sich die Stange verlängert hat; es ist dies aber deswegen ungenau, weil bei einer Verlängerung der Pendelstange auch der Schwerpunkt sich senkt. Genau muß nämlich die Länge des mathematischen Pendels konstant bleiben.

3. Die elektrischen Uhren.

Wie auf vielen andern Gebieten menschlicher Tätigkeit, so hat auch bei der Zeitmeßkunst die Elektrizität sich sozusagen als Mädchen für alles angeboten. Diese geheimnisvolle Kraft besitzt allerdings geradezu ideale Eigenschaften, welche sie für Mitteilung der Zeit hervorragend befähigen. Da ist zuerst ihre kolossale Geschwindigkeit: rund 300000 km in der Sekunde, so daß sie fast momentan vom Pol zum Aequator läuft, die leichte Teilbarkeit des elektrischen Stromes, einfache Installation u. s. w., Gründe genug, diese kostbare Kraft auch in den Dienst der Zeitmessung zu stellen, was von Tag zu Tag in größerem Maße geschieht.

Der elektrische Strom wird vorzüglich in dreifacher Weise zur Mitteilung der Zeit verwendet: im elektrischen Zeigerwerk, also in den sogenannten „sympathischen” Uhren, wo unmittelbar die Angaben einer Normaluhr auf beliebig viele Zifferblätter übertragen werden; in Uhren mit selbständigem Gang, welche von Zeit zu Zeit durch den Strom gerichtet werden und endlich in der elektrischen Pendeluhr, bei welcher die Elektrizität als Motor wirkt, d. h. Gewicht oder Feder ersetzt.

So viel bekannt, suchte zuerst der Münchener Ramis (Uhrmacher?) die Elektrizität als treibende Kraft in der Uhr zu verwenden, indem er zwischen den Polen einer Zambonischen Säule eine Nadel, die als Sekundenpendel schwang, mit einem Uhrwerk in Verbindung setzte. Allein die elektrische Kraft nahm bald ab und die Säule mußte erneuert werden.

Fig. 45.

Mit besserm Erfolge benützten Steinheil und Wheatstone 1839 den Elektromagnetismus, um von einer genau gehenden Normaluhr aus, eine beliebige Anzahl anderer Uhren in übereinstimmendem Gange zu erhalten. Steinheil ließ durch die Normaluhr alle Minuten oder Sekunden einen Strom schließen, wodurch der Elektromagnet der abhängigen Uhr erregt wurde und zwei polarisierte Anker bewegte. Er verwandte also Wechselstrom. Die Anker, bald angezogen, bald abgestoßen, wirkten nun ähnlich wie eine Hemmung, indem sie die Zeigerbewegung hervorbrachten. — Wheatstones Uhr war im wesentlichen eingerichtet wie sein Zeigertelegraph. Ein Elektromagnet zieht den Anker an und treibt dadurch das Zeigerrad um einen Zahn vorwärts. Der Strom wird alle Sekunden oder Minuten durch das Steigrad der Hauptuhr geschlossen. Der Franzose Garnier verbesserte dieses System insofern, als er den Stromschluß nicht direkt durch die Normaluhr bewirken läßt, sondern durch ein von dieser betriebenes Hilfsräderwerk. Von dieser Art Uhren haben jene von Breguet, Siemens und Halske, vor allen aber die von Hipp in Neuenburg weitere Verbreitung gefunden. Fig. 45 und 46 werden die Wirkungsweise des elektrischen Stromes in einer Uhr resp. Uhrenleitung leicht klar machen. Der Anker a, Fig. 45, trägt eine Feder S, welche das Minutenrad R bei jedem Stromschluß um einen Zahn vorwärts schiebt. Damit beim Zurückgehen des Ankers das Rad R nicht wieder, etwa durch Reibung mitgenommen wird, ist der Sperrhaken t angebracht; das Vorwärtsschieben von zwei Zähnen wird durch den Ansatz h verhindert. Fig. 46 gibt eine schematische Kontaktvorrichtung. S ist eine auf der Achse des Sekunden- oder Minutenrades angebrachte isolierende Scheibe, deren Nase den Kontakt bei C besorgt. B ist die Batterie. Das Weitere ergibt sich aus der Abbildung.

Fig. 46.

Die zweite Art elektrischer Uhren kann hier übergangen werden, da sie im wesentlichen nur Zeigertelegraphen darstellen. Wie bekannt faßte Steinheil zuerst diesen Gedanken und führte ihn auch aus. Verbesserungen erfuhr dieses System außer von Bain und Breguet, namentlich durch Siemens und Halske.

Als Beispiel einer selbstständigen elektrischen Uhr sei hier die Hippʼsche etwas einläßlicher beschrieben, da sie wohl die verbreitetste sein dürfte.

Fig. 47.

So schön auch der Gedanke ist, den elektrischen Strom zur Zeitmessung zu verwenden und so zahlreich die an den Uhren in dieser Hinsicht angebrachten Verbesserungen immer sein mögen, es bleiben doch noch viele Uebelstände übrig, welche oft so groß sein können, daß der Nutzen der ganzen Einrichtung in Frage gestellt wird. Hier möge nur Weniges erwähnt sein. Die Zeitindikatoren werden, wie wir oben gesehen, durch einen Elektromagneten betätigt, indem dieser einen Anker aus weichem Eisen anzieht oder losläßt. Gewöhnlich ist nun dieser Anker sehr nahe beim Magneten, hat also nur wenig Weg; es kann infolge dessen auch eine leichte Erschütterung der Uhr ein Vorwärtsschieben des Zeigers veranlassen. Wird ein polarisierter Anker (durch Influenz magnetisch, oder auch ein permanenter Magnet) angewendet, so können Induktionsströme höherer Ordnung sich bilden, welche denselben zweimal bewegen; ebenso kann es vorkommen, daß er in der Mitte stehen bleibt, wodurch schwere Störungen verursacht werden. Diese und andere Uebelstände nun hat Hipp in seinen Uhren beseitigt, so namentlich auch die Funkenbildung bei der Stromöffnung; dadurch wird die Schädigung der Kontakte bedeutend vermindert. Es kann aber hier auf diese Einzelheiten nicht näher eingegangen werden.

Fig. 48.

Die elektrische Uhr von Hipp ist entweder eine Pendeluhr, oder dann ein elektrischer Regulator; nur die erstere soll hier beschrieben werden. Unsere Abbildung, Fig. 47 gibt eine Vorderansicht der Hippʼschen Pendeluhr. Das Pendel hat Federaufhängung und schwingt halbe Sekunden; es besteht aus einer Stahlstange mit schwerer Linse, unterhalb welcher der Anker aus weichem Eisen angebracht ist. In unmittelbarer Nähe befindet sich der zweischenkelige Elektromagnet. Wenn nun das Pendel schwingt, so nehmen natürlich die Schwingungsweiten bald ab, so daß ein neuer Anstoß nötig wird. Dieser wird durch eine im richtigen Momente wirkende Anziehung des Elektromagneten erteilt. Eine eigentümliche Kontaktvorrichtung setzt den Strom in Tätigkeit. Wie Fig. 48 zeigt, ist die Pendelstange in der Mitte abgekröpft; diese Abkröpfung trägt auf einem Messingarm ein Stück glasharten Stahles, welches unter der sogenannten Palette hin- und herschwingt. Diese, eine feine Schneide aus Stahl, ist an der Feder ac (Fig. 49) um eine Achse leicht beweglich angebracht und gleitet für gewöhnlich über das unter ihr schwingende, mit feinen, sägezähneartigen Furchen versehene Stahlstück d hinweg. Der Aufhängepunkt e der Palette liegt etwas seitlich, außerhalb der Gleichgewichtslage des Pendels und reguliert so die kleinste Amplitude, mit der das Pendel schwingen darf. Fallen nun e und der Umkehrpunkt des Pendels zusammen, so wird Kontakt gemacht und zwar auf folgende Weise: bewegt sich das Pendel bei der kleinsten Schwingungsweite z. B. von rechts nach links, so steht die Palette schief über d und wird durch das Pendel aufgerichtet. Dadurch wird aber die Feder ac nach oben gedrückt, so daß bei c¹ der Strom geschlossen wird. In diesem Augenblick ist das Pendel noch rechts vom Elektromagneten, aber ganz nahe; es hat also fast das Maximum der Bewegungsintensität, nun kommt die Anziehung des Magneten und vergrößert dadurch die Schwingungsweite. Wenn das Plättchen d die Palette wieder verläßt, ist der Strom unterbrochen. Dieses Spiel wiederholt sich nun so oft, als die Schwingungsweite ihr Minimum erreicht; sollte irgend einmal der Strom nicht wirken, so wiederholt sich der Kontakt noch öfters, wodurch eine bedeutende Sicherheit erreicht wird. Der Stromverbrauch ist sehr gering, da nur etwa alle halbe Minuten Kontakt stattfindet. Die Uebertragung der Pendelbewegung auf das Steigrad erfolgt jede Sekunde durch einen Winkelhebel, der vom Pendel mitgenommen wird.

Fig. 49.

Soll diese Uhr zugleich als Normaluhr oder Regulator dienen, so ist an derselben noch ein Stromwender und eine Kontaktvorrichtung für die Uhrenleitungen angebracht, auf deren nähere Erklärung wir hier verzichten müssen.

Fig. 50.

Zum Schlusse dieser kurzen und keineswegs vollständigen Uebersicht über die elektrischen Uhren möge noch ein System genannt sein, das erst vor kurzem in den Handel kam und vielleicht eine große Zukunft hat. Jedermann weiß, wie lästig, oft auch kostspielig die Instandhaltung einer großen Uhrenbatterie ist. Fast immer liegen auch die Störungsursachen in der Stromquelle oder im Versagen der Kontakte. Es ist deshalb als ein sehr erfreulicher Fortschritt anzusehen, daß es jetzt gelungen ist, elektrische Uhren ohne jede Batterie oder Akkumulatoren zu betreiben und zwar sowohl Normaluhren als auch zahlreiche von ihnen abhängige Zeigerwerke. Der Gang dieser Zeitmesser beruht auf der Magneto-Induktion, d. h. auf der Erzeugung elektrischer Ströme durch kräftige Drehung eines Eisenankers in einem permanenten Magnetfelde, wodurch in einem benachbarten stromlosen Leiter, einer Spule, Stromstöße hervorgerufen werden. Der Gedanke ist zwar längst bekannt und auf anderem Gebiete ausgeführt worden; auf die Uhren angewendet aber hat ihn, so viel wir wissen, erst Herr Martin Fischer aus Zürich; die Werke seines Systems werden von der Aktiengesellschaft „Magneta” in Zürich erstellt.

Fig. 51.

Das Prinzip ist im wesentlichen folgendes: an einem Feder- oder Gewichtsregulator ist ein Magnet-Induktor angebracht, welcher vom Gehwerk der Uhr alle Minuten ausgelöst wird. Dadurch wird ein zwischen den Magneten befindlicher Eisenstab gezwungen, eine Viertelsdrehung zu machen; durch diese plötzliche Bewegung entsteht in der feststehenden, den Stab umgebenden Spule ein momentaner elektrischer Strom, welchen die Leitungen auf die Nebenuhren übertragen, wodurch deren Zeiger gleichzeitig bewegt werden. Jede Batterie fällt so weg, die einzige Wartung, derer die Uhr bedarf, ist das Aufziehen des Regulators. Soll sie gerichtet werden, so kann dies durch beliebige Bewegung des Zeigers geschehen. — Die Dauer der Magnete wird vom Erfinder auf 10 bis 20 Jahre berechnet. In dieser Einfachheit stellt das Magneta-System wohl das billigste vor, was bis jetzt auf dem Gebiete der elektrischen Uhren geleistet wurde. Es bleibt nur noch abzuwarten, ob diese geistreiche Einrichtung sich bewährt. Eingehende Prüfungen ergaben ein gutes Resultat und lassen hoffen, daß das System sich bald in weiterem Umfange einbürgern werde. Es sei noch bemerkt, daß jeder Sekundär-Uhr bis 25 Ohm Widerstand vorgeschaltet werden konnten, ohne ihren regelmäßigen Gang zu beeinflussen. Dieser Widerstand würde einer Doppelleitung von 2 bis 3 Kilometer Länge und etwa 2 Millimeter Dicke entsprechen, so daß die Verwendbarkeit des Systems auch in sehr ausgedehnten Gebäude-Komplexen gesichert ist (Fig. 50 und 51).

Weil die Elektrizität überall, wo sie in den Dienst des Menschen gestellt wird, sich als mehr und mehr brauchbar und wertvoll bewährt hat, so dürfen wir wohl auch auf dem Gebiete der Zeitmessung gerade von dieser Kraft noch viele Ueberraschungen und ungeahnte Erfolge in der Zukunft erwarten.

An Stelle des Gewichtes oder des elektrischen Stromes wurde auch schon der Luftdruck verwendet; dies geschieht bei den sogenannten pneumatischen Uhren. Als Erfinder gilt der Wiener Ingenieur Mayrhofer, welcher 1875 und 1876 sein System bekannt machte. Gepreßte Luft, welche auf der Zentralstation in einem Behälter sich befindet, wird durch Röhrenleitungen zu den abhängigen Uhren geführt. Hinter dem Hauptbehälter ist ein Abschlußventil angebracht, das den Zutritt der Luft zu den einzelnen Uhren verhindert. Das Oeffnen dieses Ventils wird nun durch die Normaluhr alle Sekunden oder Minuten besorgt. Die Luft strömt unter Druck und mit großer Geschwindigkeit zunächst in einen kleinen Behälter, der als Balg ausgebildet und nahe dem Uhrwerk angebracht ist: Fig. 52. Der obere Boden dieses Balges trägt einen leichten Hebel, welcher beim Aufwärtsgehen das Steigrad um einen Zahn vorwärts schiebt. Eine Klinke verhindert das Zurücknehmen des Rades. Das Zeigerwerk ist ganz gleich wie bei den elektrischen Uhren. Sobald die Arbeit geleistet ist, wird bei der Hauptstation ein zweites Ventil geöffnet, welches der Preßluft in den einzelnen Leitungen den Austritt in die äußere Atmosphäre gestattet. Dadurch sinkt natürlich der Balg und mit ihm der Hebel; der Betriebsmechanismus ist sofort zu weiterer Funktion bereit. Wahrscheinlich bieten sich hier aber Mißstände, welche nur schwer zu beseitigen sind, z. B. schädlicher Einfluß der feuchten Atmosphäre auf das Balgmaterial u. s. w. und es scheint, daß der elektrische Strom über den pneumatischen Meister geworden, wenigstens verlautet nichts über häufigere Anwendung oder weitere Fortschritte auf dem Gebiete der pneumatischen Uhren. Möglich, daß auch hier das Bessere wieder einmal der Feind des Guten geworden ist.

Fig. 52.

4. Fortschritte in der Herstellung von Taschenuhren.

Wie leicht begreiflich, begnügte man sich nicht mit der ursprünglich ziemlich roh erstellten Taschenuhr. Mit fortschreitender Genauigkeit wuchs selbstverständlich auch die Wertschätzung der Zeitmesser, speziell der Taschenuhren. Infolge dessen wurden dieselben in den kostbarsten Materialien, mit allem Aufwand von Scharfsinn und Kunst hergestellt und so nach und nach zum Luxusartikel, als welchen wir sie teilweise auch heute noch sehen. Es sind uns bereits im Vorhergehenden Beispiele künstlerisch ausgestatteter Uhren begegnet und mögen hier noch einige genannt sein.

Wir bemerkten bereits, daß sich besonders die Uhren aus der Zeit der Valois auszeichnen durch reichen künstlerischen Schmuck. Goldschmiede und Graveure leisteten ihr Bestes, so daß derartige Erzeugnisse der Stolz jeder Sammlung sind und außerordentlich gut bezahlt werden. Bewegliche Figuren, die wir zuerst bei den Turmuhren getroffen, wurden auch an Taschenuhren nach und nach angebracht. Die bereits mehrfach erwähnte Sammlung Marfels in Berlin weist zahlreiche Beispiele derartiger Werke auf. Als Probe geben wir in Fig. 53 die Abbildung zweier kostbaren Uhren mit kleinen Automaten. Uhren in Form von Tabakdosen, Federhaltern, Tulpen, Pyramiden, Musikinstrumenten etc. sind nicht selten; jede ein Kunstwerk, und mit unendlichem Fleiße ausgeführt. Schon sehr frühe gelang es, Taschenuhren so klein zu machen, daß sie in einem Ringe am Finger getragen werden konnten. (Fig. 54). Wohl die kleinste ältere Uhr von 9 mm Durchmesser, aus dem Jahre 1650, zeigt unsere Abbildung 55. — Vergleichshalber geben wir hier noch 2 chronometrische Merkwürdigkeiten aus früherer und neuester Zeit: es sind dies die kleine Uhr, welche Caron de Beaumarchais konstruierte für die Pompadour und ein Genferührchen, das mit allen Hilfsmitteln moderner Technik hergestellt wurde (Fig. 56). Der Kreis gibt die Größe eines 20 Pfennigstückes wieder.

Fig. 53 a.

Fig. 53 b.

Was das erste dieser kleinen Kunstwerke betrifft, so sei hier gleich bemerkt, daß der Ersteller ebenso interessant ist, als sein Werk. Pierre Augustin Caron, wohl einer der berühmtesten Uhrmacher, wurde 1732 zu Paris geboren als Sohn des Uhrmachers Caron, der in bescheidenen Verhältnissen lebte. Der Knabe zeichnete sich schon frühe durch große Handfertigkeit aus, sowie durch seine dem Vater höchst unliebsame Vorliebe für Musik. Nach manchem Zerwürfnis mit demselben versprach er, der Musik, wenigstens einigermaßen zu entsagen, was auch geschehen zu sein scheint, denn Caron erfand schon mit 20 Jahren den Stiftengang für Taschenuhren. Durch unvorsichtige Mitteilung seiner Erfindung an einen Kollegen, wäre er beinahe um deren Früchte gekommen, erst nach einem glücklich geführten Prozeß erkannte ihn die Akademie als rechtmäßigen und einzigen Erfinder an. Damit war nun das Glück des jungen Caron gemacht. Durch das Aufsehen, welches der Prozeß verursachte, wurden weite Kreise auf den talentvollen Uhrmacher aufmerksam und Ludwig XV. bestellte bei ihm eine möglichst kleine Uhr, die zur vollsten Zufriedenheit ausfiel und der bald weitere folgten. So wurde Caron rasch in den höchsten Kreisen bekannt. Nach und nach erhielt er Zutritt bei Hofe und schließlich durch eine Heirat den Adelstitel, welchen er sich allerdings vorerst selbst beilegte: Caron de Beaumarchais. Später bestätigte der König diesen Namen. Die Ausübung des früheren Berufes hatte Beaumarchais natürlich längst aufgegeben. 1784 kam seine „Hochzeit des Figaro” auf die Bühne und machte den Verfasser zum berühmten Mann. Wie bekannt, ist Caron de Beaumarchais auch der Schöpfer des Lustspieles: „der Barbier von Sevilla.” Er starb 1799 in Paris, wohin er nach Beendigung der Schreckensherrschaft wieder zurückgekehrt war.

Fig. 54.

Fig. 55.

Fig. 56.

Die andere kleine Uhr, welche unsere Abbildung zeigt, wurde in Genf hergestellt. Wir geben im folgenden einige Daten über dieses Kunstwerk nach Mitteilungen der Leipziger Uhrmacherzeitung. Das Werk besteht aus 95 Einzelbestandteilen im Gesamtgewicht von 0,93 gr; also noch nicht ein Gramm! Es hat eine Gangdauer von 28 Stunden; der winzige Schlüssel umfaßt einen Vierkant von nicht ganz ½ Millimeter Seitenlänge. Der Durchmesser des Federhauses beträgt 4,18 mm, die Länge der Feder 3,4 mm; ihr Gewicht ist 38 Milligramm, bei einer „Dicke” von ⁴⁵/₁₀₀₀ Millimeter! Die Werkplatte, auf welcher die Teile befestigt sind, mißt 9 mm im Durchmesser. Die Unruhe wiegt etwa ein hundertstel Gramm, bei 3,5 mm Durchmesser. Die Spirale hat ein Gewicht von ¹/₁₀ Milligramm (d. h. 10000 solcher Federchen hätten erst 1 gr!); die Unruhe macht stündlich 18152 Schwingungen; u. s. w. Aus diesen Angaben läßt sich leicht ein Schluß ziehen auf die Feinheit der nötigen Instrumente, aber mit mehr Recht noch, auf das Werkzeug aller Werkzeuge, die Hand des Menschen und den Geist, der sie leitet. — Der Preis des Kunstwerkes ist nicht für jedermann: 5000 Mk., gewiß nicht übertrieben hoch, angesichts solcher Leistungen!

Ein anderes weites Feld der Betätigung bot die Uhrmacherkunst namentlich der Email-Malerei; die Zartheit und zugleich das Feuer und der Glanz der Farben läßt sich durch Abbildungen nur mangelhaft wiedergeben.

Als ein bedeutender Fortschritt auf dem Gebiete der Uhren darf hier die Erfindung genannt werden, Edelsteine für Lager u. s. w. zu bohren. Sie wird dem anfangs des 18. Jahrhunderts in der Schweiz geborenen, aber in England lebenden Nikolaus Fatio zugeschrieben, welcher 1764 vom englischen Parlament ein auf 14 Jahre gültiges Patent erhielt.

Die ältesten Taschenuhren besitzen keine Gläser, sondern dann und wann Platten aus Bergkristall, deren Bearbeitung sehr mühsam, also teuer ist. Erst gegen Ende des 17. Jahrhunderts finden sich allgemein Uhrgläser, zunächst in der bekannten gewölbten Form für Spindeluhren. Der Preis war aber noch sehr hoch, 4–5 Fr. das Stück!

Der Engländer Barlow (1636–1716) ist der Erfinder der Repetieruhr; ursprünglich für Pendeluhren berechnet, versah er erst im Jahre 1691 eine Taschenuhr mit dieser Einrichtung.

Als sehr wichtige Neuerung muß die Einführung der Taschenuhren ohne Schlüssel, oder wie wir jetzt sagen, der Remontoir-Uhr bezeichnet werden. Nach Saunier (l. c. S. 523 ff.) reichen die ersten diesbezüglichen Versuche bis ins erste Viertel des 18. Jahrhunderts zurück. P. F. Ingold in La Chaux-de-Fonds verfertigte 1815 eine Uhr, die durch Drehen des Glasreifens aufgezogen wurde.

Auch der sogenannte Pump-Aufzug gehört hieher. Der Bügelhals wurde so lange aus- und eingestoßen, bis die Uhr aufgezogen war. — Der berühmte Uhrmacher Adrien Philipp legte 1842 eine Uhr ohne Schlüsselaufzug vor; in der Folge verband er sich mit dem Genfer Fabrikant Patek zur Firma Patek, Philipp & Co., welche bis heute solche Aufzüge herstellt.

Nach diesen Bemerkungen kehren wir noch einmal zu der Hemmung zurück. Ursprünglich verwendete Henlein, wie wir gesehen, die Waagehemmung, welche sich lange erhalten hat. Wohl die meisten Leser kennen noch die Spindeluhr als Erbstück aus Großvaters Zeit. Gegenwärtig kommt sie aber nicht mehr in Anwendung, weshalb wir von einer nähern Beschreibung absehen können. Noch häufig sind dagegen Uhren mit Zylindergang, welche deshalb etwas einläßlicher behandelt werden sollen.

Fig. 57.

Erfunden wurde diese Hemmung von dem Engländer Thomas Thompion (1637–1713) schon 1695 und später von dessen Landsmann Graham zur jetzigen Form vervollkommnet. Sie gehört zu den „ruhenden” Hemmungen, so bezeichnet, weil durch ihre Wirkung das Steigrad völlig stille steht, während die Unruhe einen Teil ihrer Schwingung vollführt. Zylinderhemmung heißt sie, weil die Unruhespindel teilweise als Zylinder gebaut ist, der sich zu einer halbrunden Vertiefung einbiegt, in welche die Zähne des Steigrades eintreten. Vergl. unsere vergrößerte Abbildung Fig. 57. Unterhalb der Ausbuchtung, die für den Zahneingriff bestimmt ist, befindet sich noch ein weiterer Ausschnitt der Zylinderwand, um den nachfolgenden Zahnarm aufzunehmen. Abbildung 58 zeigt die Spindel im Querschnitt, nebst einem kleinen Teil des Steigrades. Die Pfeile geben die Bewegungsrichtung von Unruhe und Steigrad an. Stellung 1 zeigt den größten Ausschlag der Spindel nach links; weil hier die Lippe a (Rand der Zylinderhöhlung) den Zahn c des Steigrades hemmt, so ruht dieses. Im nächsten Moment nun schwingt die Spindel etwas nach rechts, so daß der Zahn, an ihr vorbeigehend, einen kleinen Anstoß geben und in die Höhlung eintreten kann. In 3 steht die Unruhe am weitesten nach rechts, das Steigrad steht wieder still, bei 4 beginnt die Bewegung nach rückwärts, wobei der bei b austretende Zahn abermals einen kleinen Antrieb erteilt.

Fig. 58.

Ein Nachteil dieser Hemmung ist die ziemlich beträchtliche Abnützung, welche bei der jetzt sehr viel ausgeführten Ankerhemmung vermieden ist. Sie wird verschieden konstruiert, ist aber im Prinzip überall dieselbe. Unsere Abbildung 59, welche eine sogenannte Schweizer-Ankerhemmung darstellt, mag die Wirkungsweise klar machen.

Fig. 59.

Auf der Unruhachse sitzt die Hebescheibe d (bei feinen Uhren ein Rubin) mit dem Hebestift i, welcher die Gabel des Ankers bc antreibt. Zwei seitlich angebrachte Stifte v und w regulieren die Schwingungsweiten des Ankers. Das Ankerrad a besitzt abgestumpfte Zähne, welche durch Vermittlung des Ankers die Kraft des Steigrades auf die Unruhe übertragen. Diese schwingt frei nach erhaltenem Impuls, während das Steigrad mit einem seiner Zähne am Anker anliegt. Kehrt die Schwingung um, so bewegt der Hebestift i die Gabel und hebt den Anker, wobei das Rad mit einem Zahn abgleitet, während das andere Ende des Ankers sich festlegt, wodurch das Steigrad wieder zur Ruhe kommt u. s. w. Weil die Schwingungen der Unruhe hier fast einen ganzen Umlauf, vor- und rückwärts ausmachen, also wie ein kräftiges Schwungrad wirken, überwindet eine Ankeruhr auch leichter alle jene kleinen Störungen, die beim Tragen der Uhr unvermeidlich sind. Vorausgesetzt allerdings, daß der Anker sehr gut gearbeitet sei, was nicht immer der Fall ist; dann ist eine Zylinderuhr vorzuziehen.

Fig. 60.

Hier sei auch noch ein Wort gesagt über die Kompensation bei feinen Taschenuhren. Die Unruhe ist an zwei gegenüberliegenden Stellen durchschnitten und besteht wie beim Rostpendel aus zwei verschiedenen Metallen, welche streifenförmig miteinander verlötet sind. Vergl. Fig. 60. Ein diametral verlaufender Steg verbindet die beiden Hälften des Schwungringes der Unruhe. Gewöhnlich wird Messing und Stahl verwendet. Bildet nun das Metall mit der größeren Wärmeausdehnung die Außenseite, so dehnt bei steigender Temperatur die Unruhe sich zwar aus, aber die Lappen krümmen sich nach innen, so daß der Schwerpunkt der schwingenden Massen dem Mittelpunkte etwas näher rückt; dadurch werden aber die Schwingungen beschleunigt. Umgekehrt verläuft der Vorgang bei Temperaturerniedrigung. Die Formänderungen in irgend einem Sinne gleichen sich also bei richtig gewählten Verhältnissen aus: die Unruhe ist kompensiert. Gewöhnlich sind am Umfange des Metallreifens noch kleine Schrauben angebracht, welche die Schwerpunktslage der beiden Ringhälften regeln. Ihre genaue Einstellung ist eine sehr langwierige und beschwerliche Arbeit. Aus letzterem ergibt sich auch, daß bei gewöhnlichen Ankeruhren die Kompensation nur zum Scheine angebracht ist, da ein so feiner Mechanismus bei dem niedrigen Preise dieser Uhren sich nicht lohnen würde.

5. Die Chronometer.

Mit diesem Namen („Zeitmesser”) wird eigentlich jede Uhr bezeichnet; es hat sich aber jetzt dieser Ausdruck ausschließlich eingebürgert für jene feinsten Federuhren, welche gegen Temperatur- und Lageänderungen etc. möglichst unempfindlich sein sollen bei hervorragend genauem Gange. Sie dienen besonders den Zwecken der Schifffahrt und Astronomie. Die Chronometer werden in zwei Ausführungen gebaut: in großem Maßstabe, als sogenannte Box-Chronometer und in kleinerer Form, als Taschenchronometer.

Da Pendeluhren zur See selbstverständlich nicht brauchbar sind, eine Uhr aber doch erwünscht und notwendig ist, so treffen wir schon frühe auf Versuche zur Herstellung genau gehender Zeitmesser behufs Ortsbestimmung auf dem Ozean. Es ist das die berühmte Frage der Längenbestimmung auf offenem Meer.

Während die alten Völker sich vorzugsweise auf Küstenfahrten beschränken mußten, durchfurcht das moderne Schiff alle Meere mit täglich wachsender Geschwindigkeit und einer Sicherheit, als ob es von unsichtbarer Hand dem Ziele zugesteuert würde. Außer dem Berufsseefahrer, oder denjenigen Lesern, welche in der mathematischen Geographie bewandert sind, wissen wohl die wenigsten Menschen, wie es möglich ist, jeden Augenblick den Ort des Schiffes zu bestimmen. Es hat tatsächlich auch lange gedauert, bis diese Aufgabe befriedigend gelöst war, und nur unter steter Beihilfe von Wissenschaft und Kunstfertigkeit ist sie endlich gelungen. — Unzweideutig ist die Lage eines Punktes auf unserer Erde bestimmt, durch Angabe seiner geographischen Breite und Länge. Die Breite läßt sich am leichtesten feststellen, da sie immer gleich dem Bogenabstand des Poles vom Horizont (Polhöhe) ist. Segelt der Schiffer nach Norden, so heben sich die zugewandten Sterne scheinbar immer mehr; diese wechselnde Stellung bietet nun ein Mittel, die geographische Breite, d. h. den Abstand vom Aequator zu messen. Zum gleichen Ziele führen auch Messungen der Sonnenhöhe, wenn sie durch den Meridian geht u. s. w.

Bedeutend schwieriger ist es jedoch, den Längengrad zu bestimmen, d. h. den Abstand des Meridians des Beobachters vom Meridian eines bestimmten festen Punktes. Als Ausgangspunkt der Zählung wird jetzt auf allen Seekarten Greenwich angenommen, nur die Franzosen beziehen sie auf den Meridian von Paris (Paris liegt 2° 20′ 14″ östlich von G.). Da unsere Erde sich mit der größten Regelmäßigkeit in 24 Stunden einmal um die eigene Achse dreht, so ist es klar, daß auf eine Stunde Zeit 15 Längengrade kommen, also 4 Minuten auf einen Grad u. s. w. Ebenso leicht begreifen wir, daß östlich gelegene Orte früher Mittag haben als westliche, daß also bei einer Reise von Westen nach Osten parallel zum Aequator, die Uhr des Reisenden beständig zurückbleiben muß, auf einen Grad Längendifferenz um 4 Minuten, ebenso viel geht sie voraus bei einer Bewegung im entgegengesetzten Sinne. Nun verstehen wir auch, wie die Bestimmung der Länge mit Hilfe einer genau gehenden Uhr möglich wird. Wurde, um ein Beispiel anzuführen, die Schiffsuhr bei der Abreise genau nach Greenwicher Zeit gerichtet, und zeigt sie irgendwo am Mittag statt 12 Uhr, wie die betreffende Ortsuhr, z. B. 2 Uhr, so ist die Sonne schon vor 2 Stunden durch den Meridian von Greenwich gegangen; wir befinden uns folglich um so viele Grade westlich von diesem Punkte, als die Sonne in der Zeit von zwei Stunden durchläuft, d. h. 30° westlich von Greenwich. Angesichts der Wichtigkeit des Seeverkehrs, der Verantwortung für so viele Menschenleben und auch des großen Kapitals, welches in unsern modernen Schiffskolossen steckt, ist es begreiflich, daß das größte Gewicht auf genaue Ortsbestimmungen gelegt wird und ebenso, daß Irrtümer in dieser Beziehung immer unangenehme, nicht selten gefährliche Folgen haben müssen. Daher das Interesse, welches schon seit mehreren Jahrhunderten dem Schiffschronometer zu teil geworden. Dieses Interesse mag es auch rechtfertigen, hier, bevor wir auf die eigentliche Schiffsuhr eingehen, kurz noch die Hauptmomente der Geschichte des Chronometers, oder des Längenproblems zu berühren.

Einer der ersten, welcher Uhren zur Längenbestimmung (auf dem Lande) vorschlug, war so viel bekannt, Rainer Gemma, aus Friesland.[82] Aber dieser gute Rat scheiterte aus Mangel an guten Uhren. Wie die Spanier versichern, hätte schon früher Alonso de Sta. Cruz in einem seither verloren gegangenen, Philipp II. gewidmeten Buche denselben Vorschlag gemacht; ebenso der Sohn des Christof Columbus, Don Hernando Colon. Letzterer könnte als der Vater dieser Idee bezeichnet werden. Der genannte spanische Herrscher soll auch für die Lösung des Problems einen Preis von 10000 Talern in Aussicht gestellt haben (nach heutigem Geldwert ca. 100000 Fr.). Die holländischen Staaten bestimmten anfangs des XVII. Jahrhunderts zum gleichen Zwecke die Summe von 30000 Gulden.[83] Auch Huygens beschäftigte sich mit dieser Aufgabe, ebenso Leibniz. In rechten Fluß kam die Frage aber erst, als England 1714 einen entscheidenden Schritt tat. In diesem Jahre wurde eine Kommission eingesetzt, an welcher neben andern auch der berühmte Newton teilnahm. Dieser unterzog in einer Denkschrift die bisherigen Methoden der Längenbestimmung einer Kritik und schloß mit dem Rate, zur Aufmunterung von Künstlern und Gelehrten einen Preis auszuschreiben. Dem wurde seitens der Regierung Folge gegeben, indem sie 10000 Pfund (200000 Mk.) bestimmte für denjenigen, welcher eine Methode erfände, um bei einer Fahrt von England nach Westindien die Länge bis auf 1 Grad, 15000 Pfund bis auf ⅔ und 20000 bis ½ Grad genau zu bestimmen. 1720 folgte Frankreich diesem Beispiele, indem es die gleiche Preisaufgabe stellte.

Der Mann nun, welcher die gestellte, gewiß nicht leichte Forderung erfüllte, und, wenn auch erst spät, den Preis erhielt, war Jean Harrison von Barrow, Grafschaft Lincoln (1693–1776), Sohn eines Zimmermanns und auf dem Gebiete der Uhrmacherkunst vollständiger Autodidakt. 1736 brachte er einen Chronometer zustande, welcher vorerst auf einem Flußschiff erprobt wurde. Später übernahm ihn ein englischer Schiffskapitän auf eine Fahrt nach Lissabon. Das Resultat war gut, so daß die Längenkommission ihn zu weiterem Schaffen ermutigte und eine Unterstützung gewährte. Nachdem Harrison noch zwei weitere Modelle angefertigt, erhielt er 1749 von der königlichen Akademie die goldene Copley-Medaille (diese drei Uhren werden als kostbare Urkunden zur Geschichte der Zeitmessung im Observatorium zu Greenwich aufbewahrt).

Im Jahre 1761 willfahrte endlich die Kommission den Bitten Harrisons, seine Uhr zur Erprobung auf eine Fahrt nach Jamaica mitzunehmen. Der Sohn des Erfinders machte die Reise mit, welche nach 18tägiger Dauer eine berechnete Längendifferenz von 13° 50′ ergab, während das Chronometer 15° 19′ wies. Natürlich erhob sich ein Streit; der junge Harrison stand zu den Angaben der Uhr und behauptete, daß am nächsten Morgen die Insel Portland sichtbar sein müßte, was auch wirklich eintraf. Aehnlich erging es beim Anlaufen der Antillen. Am 61. Tage lief das Schiff im Hafen von Jamaica ein. Es wurde nun nach den Ergebnissen des Merkurdurchganges von 1743 der Längenabstand von Port Royal auf Jamaica zu 5 Stunden 2′ 51″ westlich von Portsmouth bestimmt, während das Chronometer 5″ weniger ergab. Auch auf der Rückfahrt bewährte sich die Uhr ausgezeichnet; nach einer Probezeit von 161 Tagen ging sie noch auf 65″ genau, was ¼ Grad entspricht.[84]

So hatte Harrison die Aufgabe gelöst und zwar genauer als es verlangt war, aber den ganzen Preis erhielt er doch noch lange nicht. Man erhob Zweifel über die Zuverlässigkeit der Längenbestimmung von 1743 und beschloß, eine zweite Fahrt zu unternehmen, vorher aber dem Erfinder eine Abschlagszahlung von 5000 Pfund zu machen, mit der Verpflichtung seine Konstruktion zu veröffentlichen. Es geschah dies in der Schrift: „Principles of time keeper.” Die Fahrt wurde 1764 angetreten, das Fahrzeug, ein Kriegsschiff, zählte unter seinen Passagieren wieder den jungen Harrison. Diesmal war das Ergebnis noch besser als zuvor, so daß die Längenkommission erklärte, Harrison gebühre der Preis. Das Parlament aber verstand sich bloß zur Zahlung von weitern 5000 Pfund mit der Erklärung, der Rest würde folgen, sobald der Gewinner andere Uhrkünstler instand gesetzt haben werde, derartige Uhren auch zu verfertigen. Diese Bedingung gab Anlaß zu langen und ärgerlichen Streitigkeiten, bis schließlich der Uhrmacher Kendal nach Angaben Harrisons eine Seeuhr herstellte, welche Cook auf seiner Weltumseglung mitnahm und als gut erprobte. Der Erfinder war 75 Jahre alt, als er den letzten Teil seines sauer verdienten Guthabens erlangte.

Außer dem oben erwähnten Kendal erwarben sich noch Mudge und andere großen Ruhm durch Verfertigung genauer Chronometer.

Die glücklichen Erfolge, welche der geniale Harrison erzielt hatte, reizten auch andere Künstler zur Lösung der gleichen Aufgabe. Hier sind vor allem der Franzose Le Roy und der Neuenburger Berthoud zu nennen.

Pierre le Roy, den Saunier den hervorragendsten Uhrmacher Frankreichs nennt, geb. 1717 zu Paris, gest. daselbst 1785, war der Sohn Julien le Royʼs. Er erfand eine eigene freie Hemmung, die zuerst an seinem 1763 fertig gestellten Chronometer zur Anwendung kam.[85] Schon 1754 erhielt die Akademie von ihm ein versiegeltes Schreiben, in welchem er die Prinzipien seiner Seeuhr klar legte; nach 10jähriger Arbeit lag die erste Ausführung vor, welcher im Verlaufe noch zwei weitere Modelle folgten. 1767 bewarb sich Le Roy um den Preis; die Akademie verlangte jedoch eine Prüfung zur See. Diese erfolgte auf Kosten eines edelsinnigen Privatmannes, Courtanvaux, und fiel gut aus. Ein zweiter Versuch wurde mit einem Regierungsschiffe unternommen; den Uhrstand bei der Abfahrt bestimmte der berühmte Cassini, das Endergebnis war eine Genauigkeit von ⅛ Grad. Zwei weitere Fahrten genügten endlich, um alle Zweifel an der Brauchbarkeit des Werkes zu beseitigen. Nun beginnen, ganz wie in England, auch die Schwierigkeiten für den Erfinder: man wollte nicht bezahlen. Dazu kamen noch Prioritätsstreitigkeiten mit Berthoud, dessen Chronometer auf der letzten der oben genannten Prüfungsfahrten zugleich mit dem Instrumente Le Royʼs erprobt worden war. Schließlich indes erhielt Le Roy den Lohn für 25jährige Arbeit im Dienste des Vaterlandes.

Der soeben erwähnte Berthoud (1727–1807) war außer auf dem Gebiete der Uhrmacherkunst noch schriftstellerisch tätig; er verfaßte u. a. eine Geschichte der Zeitmessung (histoire de la mesure du temps par les horloges, 1782, 2 Bde.), auch brachte er einige wichtige Verbesserungen an der Chronometerhemmung an. Le Roy und Berthoud verwarfen überhaupt die Harrisonʼsche Hemmung, ihre Konstruktion ist zweifellos besser und der Idee nach bis heute geblieben. Saunier nennt die Chronometerhemmung eine Kollektiverfindung von Pierre le Roy, Berthoud, Arnold, Breguet und Earnshav.[86]

Werfen wir nun nach diesen, vielleicht etwas langen geschichtlichen Bemerkungen einen Blick auf die heute gebräuchlichen Chronometer.

Fig. 61.

Fig. 61 zeigt ein derartiges Instrument. Es weicht im Bau bedeutend von einer Taschenuhr ab. Die beiden, in der Abbildung sichtbaren Federhäuser wirken auf ein und denselben Trieb ein; die Federn werden nach einander aufgezogen, während die Uhr weiter läuft. Das Aufziehen erfolgt alle Tage, wobei aber die Feder nur ganz wenig gespannt wird, so daß sie mit einer gewissen mittleren, nahezu gleichbleibenden Kraft zieht. Die Unruhe unterscheidet sich von der gewöhnlichen durch die Form ihrer Spiralfeder, welche nicht in einer Ebene gebogen ist, sondern wie eine Sprungfeder läuft. Sie besteht aus Stahl oder Gold. Die Kompensation ist die oben erwähnte (Fig. 60).

Fig. 62.

Eine eigentümliche Konstruktion zeigt die Hemmung. Wie unsere Abbildung Fig. 62 darlegt, fehlt der Anker. Seine Stelle nimmt die Feder A ein, welche in B mit dem dünneren Teile befestigt ist und etwas oberhalb des Hemmungsrades, d. h. ein wenig über der Zeichenebene liegt. Diese Feder ist nahe am dickeren Ende bei C mit einem Ansatz, senkrecht zur Bildebene, dem sogenannten Ruhestein versehen, welcher die Zähne des Hemmungsrades der Reihe nach aufhält, sie auf sich ruhen läßt. Gegen das dünne Ende der Feder hin ist in D eine zweite sehr feine und biegsame Feder E aus Gold befestigt, welche durch den hakenförmigen Ansatz F frei beweglich hindurch geht, so daß E nach unten sich ungehindert gegen die Radmitte bewegen kann, aber beim Rückgang nach oben die Feder A mitnimmt. — Auf der Achse der Unruhe G befindet sich ein Scheibchen, welches bei a einen Stift trägt, der bei jeder Schwingung der Unruhe mitbewegt wird, also gegen die Goldfeder stößt. Geht nun z. B. a nach unten, so verschiebt sich das feine Federchen E leicht in der gleichen Richtung, während A in Ruhe bleibt, wie auch der Zahn des Hemmungsrades bei C. Wenn dann a wieder zurückkommt, so wird auch A mitgenommen, so daß das Steigrad sich drehen kann. Diese Drehung beträgt aber nur einen Zahn, weil die kleine Feder, so bald sie frei wird, samt der Hemmungsfeder in die Ruhelage zurückschnellt und den folgenden Zahn aufhält. Unterdessen stößt einer der späteren Zähne an die Kante des Einschnittes i und gibt dadurch der Unruhe einen neuen kleinen Antrieb. — Wir haben also hier eine „freie” Hemmung, da ja der Regulator (die Unruhe) mit Ausnahme des kleinen Stoßes frei schwingt und vom Steigrad weder durch Druck noch durch Reibung in seiner freien Bewegung gehemmt ist. So viel zur Erklärung der Chronometerhemmung. Man begreift, daß eine derart exakte und schwierige Konstruktion nur bei den feinsten und teuersten Uhren in Anwendung kommt, also gewiß nicht bei den „Chronometern” des großen Publikums sich findet.

Die Schiffschronometer werden in einem doppelwandigen, gepolsterten Kasten in kardanischer Aufhängung, d. h. nach jeder Richtung frei beweglich, also immer in horizontaler Lage verharrend, aufbewahrt. Dieses „Chronometerspind” befindet sich im ruhigsten Teil des Schiffes. Da sehr große Anforderungen an eine solche Uhr gestellt werden, so hat jedes Werk eine eingehende Prüfung zu bestehen; diese wird in Deutschland meist von der Seewarte zu Hamburg besorgt. Im übrigen besitzt jede Kriegsmarine eigene Institute zur Anstellung derartiger Versuche.

Die deutsche Seewarte in Hamburg prüft Chronometer sowohl inbezug auf die Kompensation als auch auf genaue kardanische Aufhängung. Die Dauer einer Untersuchung beträgt drei Monate; während welcher die Uhren Temperaturschwankungen von etwa 5–30° ausgesetzt werden. Für niedrige Temperaturen ist ein eigener Eiskeller vorhanden; in einer Heizkammer wird die Luft durch Oefen oder Gasflammen auf die erforderliche Temperaturhöhe gebracht. Zur genauen Kontrolle des Ganges dient ein Chronograph, der mit der Normaluhr der Sternwarte verbunden ist. Bei Konkurrenzprüfungen beträgt die Dauer zuweilen 180 Tage; es wird dabei die Temperatur immer von 5 zu 5 Grad verändert, so daß die Uhren jeder dieser Wärmestufen 30 Tage lang ausgesetzt sind. Die Güte der Aufhängung wird geprüft, indem man den Uhren jede beliebig geneigte Lage gibt und sie längere Zeit so gehen läßt. Um den Einfluß der verschiedenen Bewegungen, die ein Schiff macht, zu bestimmen, wird das Chronometer in einen Apparat gebracht, der nach verschiedenen Richtungen durch einen Motor bewegt werden kann. Eine andere Prüfung erstreckt sich auf den Magnetismus und dauert zwei weitere Wochen. Die Ziffer XII der Uhr wird abwechselnd nach den 4 Himmelsgegenden gekehrt und der Gang darnach kontrolliert.

Im Bisherigen wurde öfters der Ausdruck „Gang” gebraucht. Man versteht darunter den Zeitunterschied, den das Chronometer zeigt gegenüber der wahren astronomischen Zeit. Dieser Unterschied wird mit dem ± Zeichen versehen angegeben und zwar so, daß z. B. der Ausdruck: „täglicher Gang = + 3,5 Sekunden” besagen will, die Uhr zeige in 24 Stunden 3,5″ zu wenig, sie bleibe zurück, man müsse also den genannten Betrag addieren, um die genaue Zeit zu erhalten (hier ist Greenwicher Zeit verstanden, oder, wenn auf mitteleuropäische bezogen, immer genau 1 Stunde mehr).

Nun wird auch der beste Chronometer nie absolut genau gehen; ebenso sind Störungen nie ausgeschlossen; aus diesem Grunde führen z. B. Kriegsschiffe drei oder mehr Chronometer an Bord. Zwei anzuwenden, hätte nicht viel Nutzen, da man bei allfälligen Störungen nicht wissen könnte, welcher fehlerhaft zeige. Ein drittes Instrument aber ermöglicht eine gute Kontrolle. Bei den Riesensummen, welche der Bau eines Kriegsschiffes verschlingt, kommen ja die Kosten für einige Seeuhren nicht ernstlich in Frage.

Zweifelsohne stellen die Chronometer den Höhe- und Glanzpunkt der gegenwärtigen Leistungen auf dem Gebiete der Uhrmacherkunst dar; es leuchtet ein, daß nur das Zusammenwirken der mannigfaltigsten Kräfte im Vereine mit strengster Prüfung derartige Erfolge möglich machen.

6. Leistung, Nutzen, Auswahl und Behandlung einer Uhr.

Vom rein mechanischen Standpunkte aus, das ist, als Maschine betrachtet, gehört die Uhr zu den interessantesten Apparaten. Wir tragen sie täglich mit uns herum, verlangen jeden Augenblick ihre Dienste und zwar ganz genau, stellen also große Anforderungen an das kleine Kunstwerk, ohne uns jedoch immer der Größe derselben bewußt zu werden. Es mag deshalb wohl für viele von Interesse sein, etwas über die Arbeit zu vernehmen, welche eine gute Taschenuhr im Verlaufe einer bestimmten Zeit zu leisten hat.

Die Arbeitsleistung einer Taschenuhr während eines Jahres wird erst erkennbar, wenn man sich die Summe der von ihren Hemmungsteilen ausgeführten Bewegungen ausrechnet.[87] Bekanntlich machen die Zylinder- oder Ankeruhren in der Stunde 18000 Schwingungen, wobei jedesmal auch das Hemmungsrad eine sprungweise Vorwärtsbewegung macht, die sich durch das ganze Uhrwerk fortpflanzt. In einem Tag beträgt die Zahl dieser Schwingungen, bezw. Sprünge 432000 und in einem Jahr 157680000. Bedenkt man, daß eine Taschenuhr sehr oft 5 Jahre, ja manchmal 10 Jahre und länger ununterbrochen fortgeht, so muß man in der Tat staunen über die Leistungsfähigkeit, welche dem zarten Mechanismus inne wohnt.

Noch augenfälliger wird diese Tatsache, wenn man sich die schwingende Unruhe als ein beständig in derselben Richtung fortrollendes Rad denkt und den Weg berechnet, welchen dasselbe in dem Zeitraum eines Jahres zurücklegt. Der äußere Durchmesser der Unruhe in einer Herren-Ankeruhr gewöhnlicher Größe ist ungefähr 18 mm, der Umfang derselben somit 56,5 mm. Bei jeder Schwingung macht die Unruhe einer solchen Uhr ca. 1½ Umgänge, was einem Weg von 84,75 mm an ihrem Umfang entspricht. Da die Uhr nun in jeder Sekunde fünf Schwingungen macht, so beträgt der vom Umfang der Unruhe in dieser kurzen Zeit zurückgelegte Weg schon 423,75 mm, also nahezu ½ m. In der Stunde erhöht sich dieser Betrag auf 1520,5 m oder rund 1½ km. In einem Tag legt die Unruhe also einen Weg von etwa 36,5 km Luftlinie zurück. Wenn die Uhr 365 Tage lang ununterbrochen fortgegangen ist, so hat ihre Unruhe einen Luftweg von 13320 km oder 1795 geographischen Meilen zurückgelegt, das ist reichlich ⅓ des Erdumfanges.

Wenn diese Tatsachen im großen Publikum mehr bekannt wären, als es leider der Fall ist und entsprechend gewürdigt würden, so würde wohl ein größerer Teil desselben Verständnis dafür besitzen, daß ein so kleiner und dabei so viel leistender Mechanismus mindestens alle zwei Jahre der gründlichen Reinigung und mitunter auch eines Ersatzes abgenützter Teile bedarf. Während jedermann es ganz begreiflich findet, daß eine viele Zentner schwere Lokomotive z. B., die nur mit entsprechenden Pausen in Dienst gestellt ist, alle drei Monate gründlich revidiert und nötigenfalls ausgebessert wird, sind sehr viele Leute darüber erstaunt, wenn ein winziges Maschinchen im Gewichte von 50 bis 60 Gramm, wie es die Taschenuhr ist, die zudem Tag und Nacht in ununterbrochenem Betriebe steht, alle 12–14 Monate dasselbe nötig hat. — Daraus ersieht man, was eine Uhr eigentlich in der angegebenen Zeit geleistet hat, ohne — um beim Vergleich der Lokomotive zu bleiben — in dieser ganzen Zeit auch nur für einen einzigen Pfennig Heiz- oder Schmiermaterial beansprucht zu haben. So weit unser Gewährsmann.

Wenn wir noch nach dem Nutzen der Uhren fragen, so wird es vielleicht manchem scheinen, das sei überflüssig, der Zweck sei doch ganz einfach Angabe der Zeit! Gewiß, aber damit ist die Frage lange nicht erledigt. Sie leistet und nützt weit mehr!

Welche Bedeutung der Uhr zukommt im modernen Verkehrswesen braucht hier nicht erst dargelegt zu werden, wir alle erfahren das täglich; wer glaubt, das habe nicht viel auf sich, lasse z. B. einmal seine Uhr stehen, wenn er den Fahrtenplan studiert! Den Nutzen, welchen die Schifffahrt aus dem Chronometer zieht, lernten wir oben kennen; auch die Kriegsführung könnte heute wohl kaum mehr auf genaue Uhren verzichten, man denke an die Granaten, Shrapnells und Torpedos, die zu einem gegebenen Momente ihre verderbliche Wirkung äußern müssen. Durch Beobachtungen an genauen Uhren messen wir die Höhe eines Tones, bestimmen wir den freien Fall der Körper, die Schallgeschwindigkeit u. s. w. Auch dem kranken Menschen nützt die Uhr in der Hand des beobachtenden Arztes. Und in welchem Zustande befände sich wohl noch heute die Königin der Wissenschaften, die Astronomie, ohne genaueste Zeitmesser? Wie wir früher sahen, bemühten sich Tycho Brahe und andere vergeblich, genaue Zeitbestimmungen zu machen, unter Aufwand des größten Scharfsinnes; kämen sie heute wieder, es würde ihnen sicherlich eine Lust sein, „zu leben,” d. h. mit unsern vervollkommneten Mitteln zu beobachten. Ohne in weitern Einzelheiten einzugehen, möchten wir nur noch dem Leser raten, sich einmal vorzustellen, was geschehen würde, wie unser modernes Leben sich gestalten müßte, beim plötzlichen Verschwinden aller Uhren! Eine Revolution ohne gleichen auf fast allen Gebieten menschlicher Tätigkeit wäre die unausbleibliche Folge. So sehr stehen wir im Banne der Uhr!

Nun noch ein Wort über die Auswahl und Behandlung unserer Zeitmesser. — Für den gewöhnlichen Laien ist die Wahl, bezw. der Ankauf einer Uhr in besonderem Maße Vertrauenssache. Daraus ergibt sich als erste Regel: Kaufe nur in einem soliden Geschäfte, bei einem Uhrmacher, dessen Solidität wirklich Gewähr leistet für etwas dem Preise Entsprechendes. Heute, in der Zeit schwindelhaftester Reklame gilt das ganz besonders. Der Verfasser erinnert sich hier eines Vorfalles, welcher manchem zur Lehre dienen könnte: irgendwo schrieb eine Firma zweifelhafter Güte viele nützliche und schöne Dinge aus zu einem erstaunlich billigen Preis; als Lockspeise diente „eine genau gehende Uhr mit Kette,” die sozusagen darein gegeben wurde. Ein Käufer, der richtig hereinfiel, zeigte mir die Uhr, es war eine „gehende” winzige Uhr, in Schwarzwälderstil, mit drei Rädern und — Kette — für das Gewicht! Aehnliche Beispiele gibt es in Menge. Hier gilt gewiß der Grundsatz: das Teuerste ist das billigste! Sehr flache kleine Uhren haben auch selten einen guten Gang. Wer sich eine wöchentliche Differenz von einigen Minuten gefallen lassen will, mag mit einer soliden Zylinderuhr auskommen, besonders wenn sein Beruf ihm zu viel Bewegung verpflichtet. Eine feine, aber entsprechend teure Ankeruhr, die gut abgezogen und reguliert ist, bietet die gleiche Differenz erst in einem Monat. Ein „Chronometer” im richtigen Sinne, welcher die Zeit bis auf Zehntel Sekunden genau zeigt, ist wohl nur für wenige Börsen erschwinglich, die übrigen unter diesem Namen angebotenen Uhren sind meist Dutzendware. Erfahrene Uhrmacher behaupten auch, daß Taschenuhren, die über 40 Stunden gehen, selten genau zeigen.

Wer aber eine wirklich gut gehende Uhr hat und sie schätzt als solche, wird sie auch richtig behandeln. Wir sahen soeben, daß alle zwei, höchstens drei Jahre, gründliche Reinigung not tut; auch sonst will eine Uhr sorgfältig behandelt sein. Viele behaupten, es sei am besten, sie abends vor Schlafengehen aufzuziehen, andere, und dies mit mehr Recht, wie uns scheinen will, morgens. Denn während der Nacht leidet die Uhr viel weniger durch Erschütterungen, Stöße etc., sie wird also auch bei wenig gespannter Feder doch richtig gehen. Am Morgen jedoch beginnen diese Störungen wieder, welche von der frisch gespannten Feder aber leichter überwunden werden. Die Gefahr des Ueberziehens ist wohl morgens auch geringer, da wir dann ruhiger sind als nach der Arbeit des Tages. Ein Springen der Feder tritt auch weniger ein, wenn die Uhr unaufgezogen auf den kalten Tisch gelegt wird am Abend, was übrigens ein Fehler ist; sie geht am besten in der Lage, in welcher sie unter Tags getragen wird, also nachts hängend, auf einer Unterlage von Tuch etc. Die gewöhnlichen Uhren gehen etwa 30 Stunden; wird eine solche nun morgens aufgezogen, so läuft sie bis zum andern Mittag; sie bleibt also stehen zu einer Zeit, wo man sie leicht wieder richten kann. Wurde sie aber gegen Abend aufgezogen, so kann es sich leicht treffen, daß der Ablauf der Feder in eine Nachtstunde fällt. Eine allzuschwere Kette beeinträchtigt den Gang der Uhr durch die fortwährenden, wenn auch kleinen Erschütterungen, die sich von ihr auch auf das Werk übertragen. Das Gleiche gilt vom Tragen der Uhr in der Tasche des Beinkleides. — Eigene Beobachtung wird hier am besten das richtige finden lassen, so daß eine gute Uhr auch wirklich gut bleibt, ein Gegenstand der Freude für den Besitzer, nicht eine Quelle beständigen Aergers.