Uhr, mechan. Vorrichtung zum Messen der Zeit, speziell,

da Wasser-, Sand- und Sonnenuhren (s. d.) ihre Bedeutung im

wesentlichen verloren haben, ein Räderwerk, welches durch ein

fallendes Gewicht oder durch eine sich entspannende Feder getrieben

wird. Dieses Räderwerk, bestehend aus einer Anzahl ineinander

greifender Zahnräder, zählt gewissermaßen die

kleinen, aber sehr regelmäßigen Bewegungen, welche ein

andrer Teil der U., der Regulator, vollbringt, und registriert sie

durch den Zeiger auf dem Zifferblatt. Regulator und Räderwerk

sind durch die Hemmung miteinander verbunden. Ersterer ist ein

Pendel oder ein Schwungrad mit Spiralfeder, und je nach der

Kombination dieser Teile unterscheidet man nun Gewichtuhren, die

meist auch Pendeluhren sind, und Federuhren mit Pendel (Stutzuhren)

oder Unruhe (Taschenuhren). In dem Räderwerk befindet sich ein

Rad, welches sich genau in einer Stunde umdreht (das Minutenrad)

und den Minutenzeiger trägt, während ein besonderes

kleines Räderwerk (Zeiger- oder Vorlegewerk) mit zwölfmal

langsamerer Bewegung den Stundenzeiger treibt. Bei den Gewichtuhren

wirkt das fallende Gewicht, solange es überhaupt fällt,

mit stets gleichbleibender Kraft, die spiralförmig

aufgewundene Feder aber, welche, indem sie sich entspannt, das

Räderwerk treibt, wirkt weniger gleichmäßig, und es

bedarf zur Erzielung eines gleichförmigen Ganges der U. einer

vollkommen konstruierten Hemmung. Man benutzt zu diesem Zweck aber

auch die Kette, welche das die Feder enthaltende Federhaus mit der

Schnecke, einem abgestutzten Kegel, verbindet und, wenn die U.

aufgezogen ist, ganz um die Schnecke, vom dickern nach dem

dünnern Ende derselben gewunden ist. Indem nun die Feder das

Federhaus dreht, wickelt dieses die Kette von der Schnecke ab, und

die Kompensation der Ungleichheiten in der Zugkraft der Feder

erfolgt, weil die Kette zuerst an dem kleinsten und dann an immer

größerm Halbmesser der Schnecke thätig ist. Diese

in den ältern Taschenuhren (Spindeluhren) übliche

Einrichtung findet sich jetzt nur noch in Präzisionswerken. Da

die Schwingungsdauer eines Pendels nur dann konstant ist, wenn

seine Länge unverändert bleibt, diese aber durch die

Temperaturschwankungen sich verändert, so benutzt man für

genaue Uhren Kompensationspendel, bei denen durch die verschieden

große Ausdehnung zweier Metalle der Mittelpunkt der

Pendellinse in gleicher Entfernung vom Aufhängepunkt erhalten

wird. Sind in Fig. 1 eee drei Eisenstäbe, z z zwei

Zinkstäbe, so ist bei der eigentümlichen

Aufhängungsweise der Pendellinse die Aufgabe gelöst, wenn

die Summe der Längen eines äußern und des mittlern

Eisenstabes sich zu der eines Zinkstabes verhält wie die

Ausdehnungskoeffizienten von Zink und Eisen. Die Unruhe, ein

kleines Schwungrädchen mit Spiralfeder, welches um eine

Gleichgewichtslage schwingt, macht Schwingungen von konstanter

Dauer, solange Durchmesser, Schwingungsbogen und Spiralenlänge

unverändert bleiben, ist also auch von Temperaturschwankungen

abhängig und bedarf bei Chronometern wie das Pendel einer

Kompensation. Die Hemmung (échappement) hat dem Pendel oder

der Unruhe fort und fort mittels kleiner Impulse dasjenige an Kraft

zu ersetzen, was sie durch Reibung und Luftwiderstand bei jeder

Schwingung einbüßen. Bei der viel angewandten

Ankerhemmung von Graham (Fig. 2) ist A ein sogen. Steigrad, welches

durch Zahnräderübersetzung von der Gewichtstrommel aus

bewegt wird, während der Anker B an den Schwingungen des

Pendels teilnimmt u. so abwechselnd links u. rechts in die

Zähne des Steigrades eingreift. In der dargestellten Lage wird

im nächsten Moment der jetzt gesperrte Zahn k frei und

erteilt, an der schrägen Fläche g i entlang gleitend, dem

Pendel einen kleinen Impuls. Nachdem sich hierauf das Steigrad um

die halbe Entfernung zweier Zähne bewegt hat, stößt

rechts ein Zahn gegen den Arm m des Ankers, und das Rad bleibt so

lange gesperrt, bis das Pendel zurückkehrt. Auch hier erteilt

die Zahnspitze demselben einen Impuls, indem sie an der

Hebefläche m p entlang gleitet. Die Hemmung heißt

ruhende Hemmung, weil das Steigrad, während es gesperrt ist,

vollständig unbeweglich bleibt, was bei den ältern

Ankerhemmungen nicht der Fall war. Dem Anschein nach wesentlich, in

Wirklichkeit aber nur wenig verschieden von dieser Hemmung ist die

Cylinderhemmung der Taschenuhren, bei welcher statt vieler

Zähne nur ein einziger zwischen den beiden Armen des Ankers

sich befindet, der nun durch die hohle Achse der Unruhe gebildet

werden kann. Bei der Ankerhemmung neuerer Taschenuhren (Fig. 3) ist

A der sogen. Anker, B die Unruhachse mit der darauf sitzenden

Scheibe g und C das vom Uhrwerk in der Richtung des Pfeils

getriebene Steigrad; i ist der sogen. Hebestein, welcher an der

Scheibe g befestigt

975

Uhr (Remontoir-, selbstaufziehende Uhren etc., Schlagwerke,

Kontrolluhren etc.).

ist und den doppelten Zweck hat, den Anker in den extremen

Stellungen II und III zu halten, in denen das Steigrad gesperrt

wird, und anderseits in dem Moment, in welchem ein Zahn des

letztern an einer der beiden Hebeflächen mn oder pq entlang

gleitet, durch die Hörner t und r, zwischen denen er dann

liegt, den Impuls zur Erhaltung der Unruhbewegung zu empfangen. Der

letztere Moment ist in der Figur, Stellung I, gezeichnet. Der Zahn

k gleitet an der Hebefläche pq entlang und bewirkt dadurch

eine Bewegung des obern Teils des Ankers nach links; dadurch

drückt das Horn r auf den Hebestein und unterstützt die

Drehung, in welcher sich die Unruhe augenblicklich befindet, bis

die Stellung II eingetreten ist; in dieser sperrt der Zahn z, gegen

welchen sich der Zahn v legt, das Steigrad so lange, bis die Unruhe

umkehrt und den Hebestein gegen r trifft, wodurch der Anker den

Zahn v freigibt, welcher nun auf die Hebefläche mn wirkt und

einen Impuls nach der andern Richtung erteilt. Hierauf tritt die

Stellung III ein, und das Spiel wiederholt sich. Die Unruhe ist in

der Figur weggelassen, ebenso der sogen. Sicherheitsmesser, welcher

verhindert, daß bei Erschütterung fehlerhaftes Arbeiten

stattfindet. Bei diesen Hemmungen liegt noch ein gewisser Nachteil

in dem Umstand, daß der Anker während des

größten Teils der Pendelschwingung an den Zähnen

des Steigrades gleitet und dabei eine von der Größe der

Triebkraft abhängige Reibung erfährt, welche leicht

verzögernd auf den Gang der U. einwirken kann. Aus diesem

Grund hat man freie Hemmungen konstruiert, bei welchen Pendel oder

Unruhe, mit Ausnahme des vom Triebwerk aus erteilten Stoßes,

während der Schwingung möglichst frei von Druck und

Reibung bleiben. Noch vollkommener wirken die Hemmungen mit

konstanter Kraft, bei denen der Impuls dem Regulator nicht direkt

durch die Triebkraft, sondern vermittelt durch eine Feder oder ein

Gewicht erteilt wird, welche nach jeder Pendelschwingung

regelmäßig durch die treibende Hauptkraft wieder

aufgezogen werden. Dieses letztere Mittel ist in Anwendung

namentlich bei den Chronometern ("Zeitmessern"), welche auf

Schiffen zur Bestimmung der geographischen Länge benutzt

werden (deshalb Seeuhr, Längenuhr), indem man die von ihnen

angegebene Zeit mit der an Ort und Stelle sich aus Beobachtung der

Sonne oder der Sterne ergebenden Zeit vergleicht. Je 4 Minuten

Zeitunterschied entsprechen bekanntlich einem Grad

Längenunterschied. Der Gedanke stammt bereits aus dem Jahr

1530, wo ihn Gemma Frisius kurz nach Erfindung der Taschenuhr

aussprach. Huygens verfertigte eine solche U. mit gutem Erfolg

bereits 1665, eine vollkommnere Lösung der Aufgabe wurde 1728

durch Harrison erreicht, alles bisher Geleistete übertraf aber

Bréguet. Die Chronometer haben sehr kräftige

Kompensationsunruhen, häufig mit Spiralfedern von bedeutender

Länge aus stark gehämmertem Gold, um das Rosten zu

verhindern. Alle Räder müssen aufs vorzüglichste

gelagert und äquilibriert sein. Ein Chronometer muß auch

vorsichtig gebraucht werden, frei von heftigen Erschütterungen

bleiben und weder in zu trockner noch zu feuchter Atmosphäre

sich befinden. Ein mathematisch sicheres Resultat ist aber selbst

bei der ausgesuchtesten Behandlung nicht zu erwarten. Das Aufziehen

der Taschenuhren mit besonderm Uhrschlüssel wird bei den

Remontoiruhren vermieden, bei denen der äußere Griff der

U., wenn man ihn dreht, auf ein kleines Zahnradsystem wirkt,

welches das Aufziehen besorgt. Eine autodynamische oder selbst

aufziehende Taschenuhr von Löhr ist mit einem

Aufziehmechanismus versehen, der nach Art der Schrittmesser mit

schwingendem Hämmerchen arbeitet. Bei geringen

Erschütterungen, wie sie die U. beim Gehen, Reiten, Fahren

etc. erleidet, gerät ein Gewichtshebel in Schwingungen, und

diese werden auf ein Räderwerk übertragen, welches zum

Aufziehen der Uhrfeder dient. Lößls autodynamische

Gewichtsuhr befindet sich in einem allseitig geschlossenen

Gehäuse und geht, einmal aufgezogen, ohne weiteres Zuthun von

außen. Das Gehwerk wird durch ein hängendes Gewicht

betrieben, und man benutzt den stets schwankenden Barometer- oder

Thermometerstand, um das Gewicht stets in gleicher Höhe zu

erhalten. Die Gleichmäßigkeit des Ganges ist durch ein

genau adjustiertes Kompensationspendel gesichert. Eine sehr viel

längere Gangbarkeit, als die gewöhnlichen Pendeluhren

besitzen, erhielt Harder durch Anwendung eines rotierenden

Torsionspendels. Dieses Pendel besteht aus einer wagerechten

Scheibe, die in ihrem Mittelpunkt an einer dünnen, schmalen,

sehr geschmeidigen, senkrecht an einem festen Punkt

herabhängenden Stahlfeder befestigt ist und, ohne ihre Lage zu

ändern, wie die Unruhe einer Taschenuhr abwechselnd vor- und

rückwärts schwingt. Da diese Scheibe bei ihrer immer

gleichbleibenden Lage keine Luft verdrängt und nicht gehoben

wird, so kann sie mit demselben Kraftaufwand unter sonst

ähnlichen Verhältnissen sehr viel länger im Gang

erhalten werden als ein Pendel; ja, es gelingt, diese U. in der

Weise zu konstruieren, daß sie im Jahr nur einmal aufgezogen

zu werden braucht (daher Jahresuhr). Besondere Versuche haben

ergeben, daß die Schwingungen des Torsionspendels ebenso

isochron sind wie die eines gewöhnlichen Pendels, so daß

der regelmäßige Gang einer mit Torsionspendel versehenen

U. in dieser Hinsicht sichergestellt ist. Die Schlagwerke der Uhren

werden durch eine besondere Triebkraft, Gewicht oder Feder,

betrieben und in gewissen Momenten durch das Gehwerk

ausgelöst. Bei der eintretenden Bewegung wirkt meist ein

Windflügel, welcher schnell um seine Achse rotiert, als

Regulator, und der Hammer wird so lange ausgehoben und fallen

gelassen, bis die Bewegung wieder durch das Gehwerk gesperrt wird.

Bei den Repetieruhren wird das Schlagwerk nicht durch das Gehwerk,

sondern durch eine äußere Kraft, z. B. den Zug an einer

Schnur oder den Druck an einem Knopf, ausgelöst. Für

Uhren, welche eine selbst in den kleinsten Zeitteilen

gleichförmige Bewegung haben müssen, namentlich bei

solchen zum Bewegen astronomischer Fernröhre, die dem Lauf der

Sterne folgen sollen, wendet man ein Zentrifugalpendel an, welches

auch konstante Umdrehungszeiten besitzt. Eine Hemmung ist bei

diesen Uhren gar nicht nötig, da direkt eine schnell gehende

Achse als Pendelachse benutzt werden kann.

Wächterkontrolluhren zwingen den Wächter, zu

regelmäßigen Zeiten seine Rundgänge zu machen,

indem sie jede Abweichung von der Vorschrift sofort verraten. Bei

der U. von Bürk macht der Wächter mit verschiedenen, an

den einzelnen Stationen in besondern Kästchen eingeschlossenen

Schlüsseln auf einem in der U. sich bewegenden Papierstreifen

Eindrücke, aus deren Ort in der Längenrichtung des

Streifens auf den Moment der Einwirkung, aus deren Ort in der

Breite aber auf die Station geschlossen werden kann, an welcher sie

erfolgt, sofern jeder Schlüssel nur im stande ist, an einer

bestimmten Stelle in der Breitendimension zu wirken. Versäumt

der Wächter eine Station, so fehlt ein derselben

entsprechender Punkt auf dem Streifen.

976

Uhr (Geschichtliches, elektrische Uhren).

Die Zeit der Erfindung der U. ist nicht genau bekannt. Die Alten

hatten nur Sonnen-, Sand- und Wasseruhren (s. d.). Der Grundgedanke

der mechanischen Gewichtsuhr wurde schon von Aristoteles

ausgesprochen, und im frühen Mittelalter finden sich

mechanische Uhren in Deutschland. Im 12. Jahrh. benutzte man in

Klöstern Schlaguhren mit Räderwerk, und auch Dante

erwähnt solche. Da Sultan Saladin dem Kaiser Friedrich II.

eine Räderuhr zum Geschenk machte, so hat man die Sarazenen

für die Erfinder dieser Uhren gehalten, die erst durch die

Kreuzzüge nach Europa gekommen seien. Der Bau der Turmuhren

läßt sich bis ins 14. Jahrh. verfolgen. Die Benutzung

des Pendels regte Galilei an, und unter seiner Leitung arbeitete

Balcetri an einer Pendeluhr, allgemein wurde die Pendeluhr aber

erst bekannt, als Huygens, der eine solche 1656 konstruierte, sein

"Horologium oscillatorium" (1673) hatte erscheinen lassen. Als

Erfinder der Taschenuhren gilt Peter Henlein (Hele) in

Nürnberg (um 1500); die ersten hatten cylindrische Form, die

eiförmigen (Nürnberger Eier) kamen um 1550 auf. Barlow

erfand 1676 die Repetieruhren. Die Verfertigung der Uhren wird

jetzt fast durchweg fabrikmäßig betrieben, und zwar

nimmt die Schweiz hinsichtlich der Produktion und Beschaffenheit

ihrer Taschenuhren den ersten Rang ein. Genf (seit 1587), Locle und

Chaux de Fonds sind die Hauptsitze dieser Industrie. Hier, in Biel,

Solothurn und St.-Imier bestehen Uhrmacherschulen. Die englischen

Uhren besitzen zwar einen großen Ruf; doch sind ihnen

wirklich gute Schweizer Uhren gleichzustellen, ja hinsichtlich der

Konstruktion vorzuziehen. In Deutschland werden Taschenuhren seit

1845 in Glashütte in Sachsen (mit Uhrmacherschule) und in

Silberberg (Schlesien), hier auch Wächter-, Kontroll- und

Turmuhren gesertigt. Die vorzüglichsten Pendeluhren mit

zahlreichen Arten von Gehäusen, mit Weckern, Schlagwerken,

Spielwerken, Figuren, Kuckuck etc. liefert der Schwarzwald seit der

zweiten Hälfte des 17. Jahrh., besonders seit 1780. Für

diese Uhren, die auch in Freiburg (Schlesien) dargestellt werden,

besteht eine Uhrmacherschule in Furtwangen. Hauptsitze der

Schwarzwälder Uhrenindustrie sind im frühern Seekreis:

Hüfingen, Neustadt, Villingen und im frühern

Oberrheinkreis: Freiburg, Hornberg, Triberg und Waldkirch.

Frankreich hat bedeutende Taschenuhrenfabrikation in Besancon.

Stutzuhren werden besonders in Paris, Wien, Prag, Graz, Augsburg,

Berlin und Lähn in Schlesien gefertigt. Die Vereinigten

Staaten haben seit 1854 Pendel- und Taschenuhrenindustrie besonders

in Waltham (Massachusetts) und Elgin (Illinois); mit vortrefflichen

Arbeitsmaschinen liefert man Uhren, welche bei gleichem Preis den

schweizerischen mindestens gleichkommen und diesen selbst in Europa

erfolgreich Konkurrenz machen. Vgl. Jürgensen, Die höhere

Uhrmacherkunst (2. Aufl., Kopenh. 1842); Rösling u.Stoß,

Der Turmuhrenbau (Ulm 1843); Martens, Beschreibung der Hemmungen

der höhern Uhrmacherkunst (Furtwang. 1858);

Saunier-Großmann, Lehrbuch der Uhrmacherei (Glash. 1879, 3

Bde.); Derselbe, Das Regulieren der U. (das. 1880); Derselbe,

Taschenwörterbuch für Uhrmacher (das. 1880); Felsz, Der

Uhrmacher als Kaufmann (Berl. 1884); Rüffert, Katechismus der

Uhrmacherkunst (3. Aufl., Leipz. 1885); Sievert, Leitfaden für

Uhrmacherlehrlinge (4. Aufl., Berl. 1886); Horrmann, Repassage

einer viersteinigen Cylinderuhr (2. Aufl., Leipz. 1886);

Gelcich-Barfuß, Geschichte der Uhrmacherkunst (4. Aufl.,

Weimar 1886); Schilling-Baumann, Über Uhren, deren Geschichte

und Behandlung (Zürich 1875); Rambol, Enseignemen

théorique de l'horlogerie (Genf 1889 ff.); "Die Marfelssche

Uhrensammlung" (Frankf. a. M. 1889, 18 Tafeln); vier

Fachzeitschriften (in Leipzig, Berlin, Romanshorn und Wien).

Elektrische und pneumatische Uhren.

(Hierzu Tafel "Elektrische Uhren".) Elektrische Uhren wurden

zuerst von Steinheil 1839, von Wheatstone u. Bain 1840 konstruiert.

Man unterscheidet jetzt drei Systeme: sympathische Uhren

(elektrische Zeigerwerke), bei welchen die Angaben einer

gewöhnlichen Normaluhr durch elektromagnetische Vorrichtungen

auf eine größere Anzahl von Zifferblättern

übertragen werden; elektromagnetische Stundensteller, welche

mit Hilfe des elektrischen Stroms in bestimmten Zeiträumen die

Richtigstellung einer Anzahl von Uhren mit selbständigen

Gangwerken nach den Angaben der Normaluhr bewirken, und elektrische

Pendeluhren, welche ohne ein Laufwerk nur durch den elektrischen

Strom in Thätigkeit gesetzt und erhalten werden. Bei den

sympathischen Uhren sendet die Normaluhr mittels einer in das

Getriebe eingelegten einfachen Kontaktvorrichtung in jeder Minute

in die Leitung einen Strom, welcher die Fortbewegung des

Minutenzeigers der sympathischen U. um ein Feld veranlaßt.

Die sympathische U. von Siemens u.Halske (Fig. 1) besteht aus dem

Elektromagnet MM, der auf der Platte g und mit dieser auf der

Platte PP festgeschraubt ist. Den Polen pp ganz nahe gegenüber

steht fast vertikal der um h drehbare Anker aa; die

Abreißfeder f zieht ihn in die Ruhelage, wenn er von den

Polen pp nicht angezogen ist, bis zu dem Aufhaltestift i

zurück. An seinem verlängerten Ende befindet sich ein

stählerner Stößer c sowie etwas tiefer eine kleine

stählerne Schneide b. R ist ein Zahnrad mit 60

eigentümlich gekrümmten Zähnen, für dessen

Achse die Platte e das Lager bildet. Auf derselben Platte e ist ein

kleiner stählerner und leicht federnder Sperrhaken d

festgeschraubt. So oft ein galvanischer Strom

durch die Leitung LL..., also durch den Elektromagnet MM,

hindurchgeht, wird der Anker aa angezogen und durch den

Stößer c ein Zahn des Rades R fortgestoßen. Die

Schneide b fällt dabei sofort in eine Zahnlücke ein und

verhütet, daß durch den Stoß des

Stößers mehr als Ein Zahn fortgestoßen werde,

während zugleich der federnde Haken d über den schiefen

Rücken des zu feiner Rechten liegenden Zahns hinweggleitet und

in die nächste Zahnlücke einfällt, um beim

Rückgang des Stößers c bei Unterbrechung des Stroms

zu verhindern, daß das Rad R selbst wieder mit

zurückgeschleift werde. Es folgt hieraus, daß sich bei

jedem Durchgang des Stroms durch die Leitung LL das Rad R um eine

Zahnbreite bewegt und daher bei 60maliger Wiederherstellung und

Unterbrechung des Stroms eine volle Umdrehung erleidet. Die Achse

des Rades R trägt den Minutenzeiger, und eine einfache

Räderübersetzung führt zur Bewegung des

Stundenzeigers. Um nun die einmalige Umdrehung des Rades R in einer

Stunde zu erreichen, muß die Batterie in jeder Minute einmal

geschlossen und wieder geöffnet werden. Dies geschieht durch

die Normaluhr, die zu diesem Behuf ein Rad enthält welches in

jeder Minute eine Umdrehung macht. Fig. 2 zeigt dieses Rad bei w.

Der auf demselben festgelötete Zapfen z erreicht in jeder

Minute einmal seine tiefste Stellung, in welcher er die an der

Klemme a befestigte Metallfeder f

0976a

Elektrische Uhren.

Fig. 3. Vorderansicht.

Fig. 4. Seitenansicht.

Fig. 3. u. 4. Elektrische Zeigeruhr von Grau und

Wagner.

Fig. 5. Bohmeyers sympathische Wechselstromuhr.

Vorderansicht.

Vorderansicht.

Seitenansicht.

Fig. 8. Elektrische Pendeluhr nach Hipp.

Fig. 6. Elektrischer Stundensteller nach Hipp.

Fig. 7. Elektrische Pendeluhr nach Weare.

Fig. 1. Elektrische Zeigeruhr nach Siemens und

Halske.

Normal-Uhr

Fig. 2. Elektrische Uhrenverbindung.

977

Uhr (elektrische Uhren).

Meyers Konversationslexikon Band 15 · 第 282 / 302 段