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Uhrmacher Werkzeug
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Die Bestimmung der Zeit
Seit Menschengedenken messen wir die Zeit nach dem Lauf der Erde um die Sonne, und in allen Kulturen der Erde finden sich Einrichtungen zur Bestimmung des Jahreslaufes, wie z. B. in der Kultstätte Stonehenge im Süden Englands, bei der das Sonnenlicht am Sonnwendtag durch ein Tor auf den zentralen Kultstein fällt.
Daraus ergibt sich zunächst die Teilung der Zeit in folgende Einheiten:
1. Tag: gemessen an dem Zeitraum vom Aufgang der Sonne bis zu ihrem Untergang, und Nacht: von Sonnenuntergang bis zum erneuten Aufgang. Zunächst maß man die Zeit mit Sonnenuhren, die den Einfall des
Sonnenlichtes während des Tages auf einer Skala anzeigten.
2. Monat: gemessen nach dem Lauf des Mondes um die Erde mit dessen
Zyklus von Neumond über Vollmond bis zum nächsten Neumond.
Der Mond umläuft die Erde in einer Ellipse in dem Zeitraum von 27,321 Tagen. Die mittlere Entfernung des Mondes zur Erde beträgt 384.400 km. Durch die Eigenrotation des Mondes, die der der Erde entspricht, ist der Erde immer dieselbe Seite des Mondes zugewandt.
3. Jahr: gemessen an den Sternbildern, die auf der Ekliptik liegen und von der Sonne aus gesehen im Laufe von 12 Monatszyklen wieder in derselben Position stehen. Durch den Neigungswinkel der Erde gegenüber der Bahn, die diese um die Sonne beschreibt (23°27’), ergeben sich an den Schnitt- punkten dieser Ekliptik mit dem Himmelsäquator die Tag- und Nacht- gleichen. Diese markieren den Beginn der Jahreszeiten. Zu Beginn des
kalendarischen Frühlings sind Tag und Nacht exakt gleich lang.
Am Beginn des Winters auf der nördlichen Halbkugel (21. Dezember) ist die Sonne auf "ihrem" südlichen Wendepunkt und daraus resultierend die Nacht am längsten. Am Beginn des Sommers (21. Juni) ist es genau umge- kehrt. Seit 1582 gilt der gregorianische Kalender (benannt nach Papst Gre- gor XIII.), der die Länge eines Jahres auf 365,24 mittlere Sonnentage fest- legt. Der Ausgleich der Bruchteile erfolgt seither durch Schaltjahre, die
366 Kalendertage haben (29. Februar).
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Zur genauen Bestimmung der Länge eines Tages bediente man sich zunächst des Standes der Sonne. Die Stellung der Sonne gibt die wahre Sonnenzeit an. Gemessen wird sie um 0 Uhr im Augenblick der unteren Kulmination, so dass beim Durchgang durch den Meridian in der oberen Kulmination 12 Uhr ist. Der Sonnentag ist nicht immer gleich lang, da sich die Sonne auf ihrer scheinbaren Bahn im Perihel schneller, im Aphel langsamer bewegt. Dies wird von der elliptischen Bahn der Erde um die Sonne bedingt. Der daraus resultierende Mittelwert gibt ein konstantes Zeitmaß, die mittlere Sonnenzeit, an. Diese ist Grundlage für die Einteilung des Tages in 24 Stunden und die 24 Zeitzonen um die Erde. Der Unterschied zwischen mittlerer und wahrer Sonnenzeit ist die Zeitgleichung (Äquation, von Thomas Tompion, einem berühmten englischen Uhrmacher, am Ende des 17. Jahrhunderts erstmals als Anzeige in Uhren eingebaut).
Die mittlere Sonnenzeit stimmt viermal im Jahr mit der wahren überein, während vier maximale Abweichungen bestehen. Beim Betrachten einer Sonnenuhr, bei der der Meridian die 12-Uhr-Linie ist, welche also den wahren Mittag angibt, muss man die Ablesung erst noch wegen der Zeitgleichung korrigieren. (Abb. links)
In vielen Kulturen gab es in der Entwicklung der Zeitmessung auch Sanduhren, die die Zeitspanne bemaßen, in der eine Menge Sand von einem Gefäß in ein anderes geronnen war, und Wasseruhren, deren Messmethode sich nur durch die Verwendung von Wasser anstatt Sand unterschied. Gebräuchlich waren auch Wachsuhren oder Öluhren, bei denen die Zeit durch gleichmäßig abbrennende Kerzen oder eine bestimmte Menge Öl gemessen wurde.
Nachdem diese Zeitmessungen nicht sehr präzise waren und kaum eine Zeitspanne von mehr als einigen Dutzend Stunden gemessen haben, versuchte man seit dem 12. Jahrhundert nach Christus die Zeit mit technischen Apparaten möglichst genau und gleichmäßig zu messen: Die Entwicklung der Räderuhren begann. Um ein gleichmäßiges Ablaufen des Räderwerkes, angetrieben durch Gewichte, in diesen "Zeit-Maschinen" zu gewährleisten, erfand man Apparaturen, die das Räderwerk am unkontrollierten Ablaufen hindern, aber gleichzeitig möglichst konstant fortlaufen lassen sollten; die Grundlage für eine genaue Einteilung der Zeit. Man entwickelte eine Möglichkeit, ein gleichmäßig ablaufendes Räderwerk kontrolliert zu bremsen, indem man eine Hemmung einbaut. Diese Hemmung funktioniert mit zwei oder mehr Klauen, die in das letzte Zahnrad des Antriebwerkes eingreifen. Durch den Druck, den das Rad auf die gegenüberliegenden Klauen ausübt, wird abwechselnd ein Zahn nach dem anderen freigegeben und das Rad somit kontrolliert weitergeschaltet. Die "Hemmung" war erfunden (Siehe Seite 134).
Bekannt war damals die Einteilung in Temporalstunden, die die Zeit in 12 Tag- und 12 Nachtstunden unterteilten. Die Tagstunden wurden gemessen, solange es hell war. Diese Temporalstunden waren im Laufe des Jahres unterschiedlich lang und nur zur Tag-Nacht-Gleiche (Äquinoktien am 21. März und am 21. September) genau 12 Stunden lang. Bekannt waren außerdem "griechische Uhren", die die 24 Stunden des Tages mit Beginn um Mitternacht zählten, und "astronomische Uhren", die von Mittag an zu zählen begannen. Erst mit der Entwicklung der "ganzen" oder auch "italienischen Uhr" begann die Einteilung der Zeit in 1-24 (gleichlange) Äquinoktial-Stunden. Die Zählung begann ½ Stunde nach Sonnenuntergang mit dem "Ave-Maria-Läuten".
In der Zeit der Gotik bestanden die ersten Räderuhren aus einem schmiedeeisernen Gestell in Form eines Prismas oder in Flachrahmenbauweise. Der Antrieb erfolgte mittels Gewichten: dies war entweder ein großer Stein, der mittels eines Seils, welches um eine Walze lief, die auf derselben Achse wie das erste Antriebsrad befestigt war das Räderwerk voran trieb, oder ein Behälter, angefüllt mit Sand, kleinen Steinen oder Blei. Die Gewichte der heute noch gebräuchlichen Wanduhren sind übrigens ebenfalls mit einem Kern aus Blei versehen.
Der Gangregler dieser ersten Räderuhren war entweder eine Radunruh oder eine Waag , ein in Form einer Waage gestalteter Querstab, der auf einer Achse sitzend Drehbewegungen nach links und rechts ausführte und an dessen Ende jeweils Regu-liergewichte angebracht waren. Die Hemmung war ein Spindelgang, dessen Lappen auf der Ober- und Unterseite einer mit der Waag verbundenen Vertikalachse angebracht und in das Gangrad eingreifen. Auch Schlagwerke sind in dieser Zeit schon gebräuchlich. Die verwendeten Schlossscheiben-Schlagwerke waren noch nicht mit dem Uhrwerk gekoppelt, so dass bei unsachgemäßer Handhabung die Uhr "falsch" schlug. Diese frühen Uhren hatten nur einen Stundenzeiger. (Minutenzeiger finden sich erst im letzten Viertel des 16. Jahrhunderts, im 17. sind sie allgemein üblich) Berühmte Uhren aus dieser Epoche sind die Uhr Phillips des Guten von Burgund, die im Germanischen Nationalmuseum in Nürnberg zu sehen ist, sowie die vermutlich älteste erhaltene Räderuhr aus dem mainfränkischen Museum in Würzburg.
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In der Gotik wurden Räderuhren schon sehr früh in Kirchtürmen verwendet. Zu den berühmten Uhren gehören die im Straßburger Münster von 1354, von Dasipodus und Halbrecht gebaut. Diese komplizierte Uhr zeigte bereits alle bis dahin bekannten Komplikationen auf verschiedenen Skalen an. Auch das "Männleinlaufen" in Nürnberg, bei dem die Huldigung der 7 Kurfürsten vor dem Kaiser Karl IV. dargestellt wird, ist eine aus der Gotik stammende Uhr, die von 1506-1509 gefertigt wurde. Auch in Landshut soll es bereits 1493 eine Kirchturmuhr gegeben haben, die die Viertelstunden schlug. Diese soll für die Nürnberger Uhr Modell gestanden haben. Die Uhren der Renaissance- Epoche (ca. 1550 bis 1700) waren meist Wanduhren mit in Konsolen hintereinander angeordneten Triebwerken. Gebräuchlich waren bereits kleinere, türmchenförmige Tischuhren, Dosenuhren mit verschiedenen Formen der Werke und Automaten mit Figurenspiel beweglicher, durch einen Mechanismus aus dem Uhrwerk angetriebener Figuren. In technischer Hinsicht waren damals die Spindelhemmung mit Radunruh sowie ebenfalls ein Schlossscheiben-Schlagwerk gebräuchlich. Diese bereits bekannten Techniken waren natürlich in Größe, Perfektion und Aussehen sehr viel weiter entwickelt als in der Zeit der Gotik. Neben Gewichtsaufzügen kamen auch Federzuguhren mit Schnecken und Kettengetriebe gerade für kleinere Uhren hinzu. Durch dieses Getriebe wurde der sehr unterschiedliche Kraftverlauf einer Antriebsfeder mittels einer Übersetzung gleichmäßiger gemacht. Diese Antriebskompensation ist bis heute für Präzisionsuhren wie Schiffschronometer oder spezielle Taschenuhren gebräuchlich. Die Kette dieses Getriebes gleicht in Art und Aussehen der Fahrradkette, hat aber bei Kleinuhren eine Stärke von etwa 0,4 - 0,5 mm und wurde zum Teil von Kindern hergestellt .
Auch astronomische sowie astrologische Uhren mit allen bekannten Indikationen, angetrieben von kompliziertesten Getrieben, waren verbreitet. Berühmtester Uhrmacher war damals der 1552 im schweizerischen Toggenburg geborene Jost Bürgi. Er arbeitete von 1579 bis 1603 am Hofe des Landgrafen Wilhelm IV. von Hessen in Kassel und danach bis 1622 in Prag, am Hofe Kaiser Rudolf II. Er erfand eine bestimmte Hemmung und soll der Erfinder der Logarithmen sein. Seine Uhren zeichneten sich durch herausstechende Schönheit in der Ausführung aller Teile sowie besondere Ganggenauigkeit aus.
Der 30-jährige Krieg hat das Kunsthandwerk in Europa weitgehend zum Erliegen gebracht, bis etwa um 1650 in Italien ein Kunststil entstand, der phantastisch übersteigerte Gestaltungsformen erfand. Jedes Ornament wird in Bewegung erfasst, Ecken werden gebrochen, Flächen werden mit Laubwerk, Muscheln und Medaillons überzogen, Ornamente werden plastisch, malerisch bis zur perfekten Illusion ausgestaltet. Dieser neue Kunststil wird mit dem Ausdruck Barock bezeichnet, der sich von dem Wort "barocco" (=ungleich) ableitet. In Frankreich nannte man diesen Kunststil nach dem regierenden Monarchen "Louis Quatorze" (Ludwig XIV., auch bekannt als der Sonnenkönig), da dort der König die Richtung der Kunst vorgab. In dieser Zeit wurde für Uhren neben Metallguß auch Holz als Material verwendet. Die wohl herausragendste Entwicklung dieser Zeit war die Umsetzung der von Christian Huygens 1656 entdeckten Pendelgesetze, denn hinfort wurden Pendel als Gangregler für das Zeitnormal in Uhren eingesetzt. Die Genauigkeit verbesserte sich dadurch erheblich. Die Pendelgesetzt basieren darauf, dass ein Pendel immer die gleiche Schwingungshäufigkeit unabhängig von seiner Auslenkung aufweist. Diese Schwingungen bezeichnet man als isochron. Etwa 1675 entdeckte Huygens auch die Spirale als Federform für die gebräuchlichen Radunruhen. Zur gleichen Zeit will aber der Engländer Dr. Robert Hook diese Erfindung in London gemacht haben. Man sagt ihm nach, er habe sich alle Erfindungen der damaligen Zeit zu Eigen gemacht. Jedenfalls trägt das berühmte Gesetz, welches die Kraft einer Feder zu ihrer Spannung in ein mathematisches Verhältnis bringt, seinen Namen. Ihm wird auch die Erfindung des Hakengangs , einer Hemmung, die nach Einführung des Pendels sehr gebräuchlich wurde, zugeschrieben, welche aber vom Franzosen Clement zuerst ausgeführt wurde. Auch der Italiener Galileo Galilei hatte schon, etwa um 1583, unabhängig von Huygens, die Gesetzmäßigkeiten des Pendels bei der Beobachtung des Kronleuchters im Dom zu Pisa entdeckt und das Pendel als Gangregler für Uhren empfohlen. Eine von ihm konstruierte Hemmung für Pendeluhren ist als Modell im Deutschen Museum in München zu sehen. Eine weitere Entwicklung dieser so fortschrittlichen Zeit war die Erfindung des Rechenschlagwerkes von Nathaniel Barrow 1685. Dieses Schlagwerk, das an das Gehwerk gekoppelt ist, ist bis heute in Uhren mit Schlagwerk gebräuchlich . Im 18. Jahrhundert setzte sich besonders in Deutschland und in Frankreich ein Kunststil durch, dessen wichtigstes Ornament die Muschel war; sie brachte Asymmetrie in die Gestaltung. Zifferblätter waren zum Teil noch in einzelne Kartuschen aus Emaille unterteilt, die jeweils eine Zahl trugen. Beide Zeiger wiesen symmetrische Ornamente auf, meist die bourbonische Lilie. Infolge der Regierungszeit des Königs hieß der Stil in Frankreich "Louis Quinze" (Ludwig XV). Die bedeutendste Entfaltung der Ornamentik im Kunstgewerbe finden wir in der Porzellankunst (Nymphenburg, Bustelli). Schwere, prunkvolle Formen des Barock verwandeln sich ins Leichte, Zierliche und in filigrane Auflösung . Der technische Fortschritt ermöglicht weitere Verbesserungen beim Uhrenbau, vor allem aber bei Klein- und Taschenuhren.
Die bedeutendsten Uhrmacher im Frankreich dieser Zeit waren Julien Le Roy (1686-1759) und dessen Sohn Pierre Le Roy (1717-1785), der die Leistungen und den Ruhm seines Vaters noch übertraf und ebenso wie dieser als königlicher Uhrmacher im Louvre wohnte. In England war in dieser Zeit bereits der später noch berühmtere John Harrison (1693-1776) (siehe auch Seite 180) in Erscheinung getreten, dessen uhrmacherische Begabung und außerordentliche Gabe zur Neukonstruktion verschiedenster Uhrenteile bekannt wurde. Bereits 1726 baute er zwei Pendeluhren mit der von ihm entwickelten Grashüpferhemmung, die im Monat kaum um 1 Sekunde abwichen. Auch das Rost-Kompensationspendel, welches die Längenausdehnung der Pendelstange ausgleicht, geht auf ihn zurück. Hierbei wird die bei steigender Temperatur zu lang werdende Pendelstange, die folglich zu einem Nachgehen der Uhr führen würde, durch mehrere Metallstangen ausgeglichen. Die Richtung der Längenausdehnung der mittleren Stange nach unten, wird durch zwei seitlich davon und am unteren Ende der mittleren Stange angebrachte Stäbe, die sich nach oben ausdehnen, umgekehrt. Die nun am oberen Ende der Zusatzstäbe angebrachten Stahlstangen, die sich wiederum nach unten dehnen und an deren Ende die Pendelscheibe angebracht ist, führten im Ergebnis dazu, dass die Pendelscheibe bzw. die mathematische Länge des Pendels auch bei Temperaturschwankungen stets gleich bleibt.
An das Rokoko anschließend folgt die Zeit des Klassizismus etwa von 1770 bis 1830. Diese Stilepoche orientiert sich am Rückgriff auf die Antike, genauer auf die römische Interpretation der griechischen Antike. In Frankreich wird dieser Stil wiede-rum nach dem König, diesmal "Louis Seize" (Ludwig XVI.) bezeichnet. Der Stil wechselt Anfang 1800 zum Empire Stil des Kaiser Napoleon I., der mehr orientalisch-ägyptisch orientiert war. In Deutschland ist diese Entwicklung hauptsächlich in der Architektur ausgeprägt.
Die Stilmerkmale des Klassizismus sind Säulen des griechischen Tempels, Ornamente der griechischen Mythologie, klassische Girlanden, figurale Verzierungen in Gestalt von Gottheiten Jungfrauen, Herkulesgestalten und Figurengruppen. Bei den Uhren sind die Zeiger wieder symmetrisch und durchbrochen, die Pendellinsen sind in Form von Sonnen. Als Applikationen auf den Uhren sind ähnlich wie in den klassizistischen Bauten verschiedenen Figuren wie z.B. Löwen oder Sphingenangebracht.
In der Uhrentechnik zeichneten sich die damaligen Uhren schon durch hervorragende Präzision aus. Kompensationspendel, die nicht mehr wie zuvor üblich an einer Faden- oder Hakenaufhängung befestigt waren, wurden mit einer Schneidenaufhängung (ähnlich einer Messerschneide) nahezu reibungsverlustfrei gelagert.
Diese Zusammenfassung der bis zum Beginn der Ausstellungsepoche vorkommenden Stilepochen kann gerade im Hinblick auf Beispiele und Erklärungen nur sein. Der Schwerpunkt der gezeigten Exponate liegt schließlich auf der Zeit von 1826 bis in die Moderne.
Auf den folgenden Seiten werden zahlreiche Ausstellungsstücke im Detail beschrieben und in einen zeitlichen Ablauf eingegliedert. Dieser kann angesichts der nicht immer eindeutig zu ermittelnden Herkunfts- und Altersbestimmung nur eine ungefähre Chronologie darstellen.
Die ältesten der in der Ausstellung gezeigten Exponate stammt aus der Biedermeier-Zeit, die sich als nachklassizistische Epoche von Wien ausgehend über ganz Europa verbreitet hat. In der Uhrmacherei wurde diese Stilrichtung ebenfalls übernommen, so dass man von "Biedermeier Uhren" sprechen kann. Deren äußerlichen Merkmale sind spärlich dekorierte, mit Einlegearbeiten versehene Holzgehäuse. Diese auch als Wiener Biedermeier-Wanduhren bezeichneten Regulateure fanden weite Verbreitung.
Auch die aus Wien stammenden, als "Laterndl"-Uhren bekannten Präzisionspendeluhren erlangten damals große Berühmtheit. Weniger auf das dekorative Äußere wurde großen Wert gelegt, sondern vielmehr auf die damals bereits mögliche technische Perfektion. Bei den Werken dieser Wanduhren waren die Anker- und Steigräder in Rubinen gelagert, die Hemmung war zum teil mit einem Mikrometerschlitten zur Eingriffsverstellung an der Platine befestigt, und an den Pendelführungen waren Mikrometerschrauben für präzises Regulieren angebracht. Die Uhren hatten zum Teil eine Gangdauer von einem Jahr.
Aus dieser Zeit sind auch so genannte Portaluhren mit zwei oder mehr Säulen aus Bronze, Alabaster oder Marmor, die als Tischuhren Verwendung fanden, bekannt. Die Säulen bilden eine Art Portal und tragen im oberen Teil das Uhrwerk.
In der Biedermeierzeit sind auch Bildrahmenuhren weit verbreitet. Deren recht-eckigen Gehäuse sind meist sehr dekorativ mit auf Glas gemalten Motiven versehen. Die im Zentrum dieser Rahmen befestigten Zifferblätter sind zumeist aus Email und nicht selten in die Szenerie des dargestellten Motives integriert. Eine Abbildung eines Kirchturmes mit einer funktionierenden Uhr ist hierfür ein Beispiel. Die hier verwendeten Uhrwerke stehen in ihrer Qualität allerdings weit hinter den damals bereits bekannten Präzisionstechniken zurück. Üblicher als der Einbau präziser Werke waren hingegen solche Bilderrahmenuhren mit zusätzlichen mechanischen Automaten oder Spielwerken.
In dieser Zeit sind ebenfalls kleinere Wanduhren mit Tagesgangdauer und verziehrten Porzellan-Zifferblättern mit einfachen, in Holzplatinen gelagerten Räderwerken bekannt.
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