Geschichte der Uhr

Von den Uhren zu den Pendulen

"Uhren sind die einzigen historischen Maschinen, die vor Jahrhunderten entstanden und noch heute funktionierten, jetzt wie einst gleichmäßig und unverändert die Stunden angeben."

Das Aussehen der Uhren war vom Zeitgefühl bestimmt.

Die Räderuhr wurde im 13. Jahrhundert erfunden, anschließend veröffentlichte sie in allen Domen und an allen Rathäusern die Zeit. In den folgenden 150 Jahren waren die charakteristischen Strukturen monumentaler Uhren miniaturisiert. Durch die Erfindung der Zugfeder wurden sie kleiner, konnten bewegt werden und waren um die Mitte des 17. Jahrhunderts selbstverständliches Accesoire von Personen und Räumen geworden.
Erfindung und Produktion von Räderuhren seit dem 13. Jahrhundert hatte vielfache Ursachen. Im 17. Jahrhundert waren Zweck und Nutzen, Bedarf und Verbreitung der Uhren ebenso vielfältig begründet. Ihre Zeitangabe war selbstverständlich für alle geworden. Die Gliederung und Regelung der Stunden in den Gemeindewesen, wie den einzelnen Haushalten war überall gleich. Die Veredelungswirtschaft der Stände und die Arbeitstrennung durch die Zünfte hatten Produktion und Absatz bestimmt, hatten dem Hersteller erlaubt arbeitsteilig und damit seriell zu arbeiten, hatten dem Kunden ermöglicht, Wünsche zu äußern um in handwerklicher oder künstlerischer Vielfalt Gehäuse zu gestalten.

Die Abfolge der technischen Entwicklungen der Uhr sollen hier im Anschluss mit wenigen Worten zusammengefasst werden. Die Zusammenfassung erhebt nicht den Anspruch der Vollständigkeit.

3000 v.Chr.
Etwa 3000 v. Chr. wurden nachweislich in Ägypten Sonnenuhren gebaut. Es konnte nach der Entschlüsselung der Hieroglyphenschrift ein Zeichen für den Begriff "Stunde" nachgewiesen werden. Dieses Zeichen wird auf 2900-2800 v.Chr. datiert.

1500 v.Chr.
Um 1500 v. Chr. erfand der ägyptische Fürst Amenemhet (unter Pharao Amenophis I) die Wasseruhr. Damit konnte erstmalig unabhängig von der Sonne die Zeit gemessen werden.
In China konstruierte man Feueruhren, um damit in den Tempeln die Gebetszeiten einzuteilen.

800 n. Chr.
Einen ähnlichen Zeitmesser wie die Wasseruhren, nämlich die Kerzenuhr, führte der Kirchenvater Beda um 800 n.Chr. ein, da die Wasseruhren im Winter oft einfroren.
Nach 800 n.Chr. tauchte auch die Sanduhr auf, die sich als Eieruhr bis in unsere Zeit hinübergerettet hat. Früher stand eine Sanduhr auf der Kanzel neben dem Prediger, in der Gelehrtenstube oder an Bord der Schiffe neben dem wachhabenden Offizier.

13. Jahrhundert
Zum ersten Mal sind Räderuhren mit mechanischen Hemmungen im
13. Jahrhundert nachweisbar.
Aus Dante´s "Göttliche Komödie" , letzter Teil (1316 /1321) entnehmen wir die folgenden Zeilen:
Die Übersetzung der diesbezüglichen Zeilen lautet:
"Wie, wohlgefügt, der Uhren Räder tun.
In voller Eil zu fliehen scheint das letzte,
das erste scheint, wenn man´s beschaut, zu ruh´n."

14. Jahrhundert
Im 14. Jahrhundert häufen sich die Angaben über Uhren in Kirchen, Klöstern und Rathäusern. Es sind Uhren mit Spindelhemmung, Waag (Foliot) und Gewichtsantrieb. Einzelne Uhren waren schon mit Schlag- oder Weckerwerken versehen. So wissen wir von Uhren in Petersburg (1320), Mailand (1336), London (1346), Straßburg (1352), Nürnberg (1361), Augsburg (1364).

Ca. 1350 bis etwa 1550 werden Eiserne Uhren in Innenräumen aufgestellt. Sie haben meistens Schlagwerke und auch einen Wecker. Sie standen an einem zentralen Ort im Haus und hatten die Aufgabe die Hausbewohner zu wecken. Diese Werke sind offen, entweder zwischen vier gotischen Eckstrebepfeilern mit Fialen eingebaut (Prismenbauweise) oder in einem flachen Rahmen. Beide Typen sind bis in das Jahr 1650 noch gebaut worden.

Die älteste Hemmung ist die Spindelhemmung, die schon mit Erfindung der Räderuhr geschaffen wurde. Sie hat sich bis gegen Ende 1700 bewährt.
Um 1400 wird der Federantrieb entwickelt. Die ersten Federzuguhren stammen aus Flandern oder Burgund. Die Standuhr Philipp´s des Guten von Burgund (um 1430) hat eine Spindelhemmung, zwei Radunruhen für Geh- und Schlagwerk, Zugfedern in Federhäusern und Schnecken.
Um 1480 skizzierte Petrus Alemannus in Rom Details von Federzuguhren, die zeigen, dass damals Federhäuser, Schnecken, Spindelgang, Schlagwerk und andere Konstruktionsdetails bereits weitgehend verwendet wurden.
Leonardo da Vinci zeichnete ca. 1494 eine Anordnung, die einem Spindelgang mit fest eingebautem, kurzen Pendel entspricht.
Der Chronist Johannes Cochleus vermerkt in einer Chronik ca. 1513:
"Tagtäglich erfinden sie (die Künstler in Nürnberg) feinere Dinge. So bringt Peter Hele (Henlein 1479-1542) ein noch junger Mann Werke hervor, die selbst die gelehrtesten Mathematiker bewundern, denn aus wenig Eisen fertigt er Uhren mit vielen Rädern, die, wie man sie auch wenden mag ohne irgend ein Gewicht 40 Stunden zeigen und schlagen, selbst wenn sie im Busen oder Geldbeutel stecken."
Henlein dürfte wohl der erste gewerbliche Hersteller tragbarer Uhren gewesen sein. Die Uhren waren aber nicht eiförmig, wie oft irrtümlich berichtet wird, sondern zylindrisch oder dosenförmig.
Das Nürnberger Handwerk nimmt in dieser Zeit die Fertigung der Federzuguhren auf. Mehrere bedeutende Erfindungen sind dort entstanden. Die so genannte Stackfreed (Federbremse), die Regulierung der Amplitude der Umrast durch verstellbare Schweinsborsten und die Trägheitsmomentkorrektur der Unrast durch unsymmetrische, verschiebbare Löffelenden.
Ab dem Jahr 1525 verbreiten sich Tischuhren mit Federantrieb in Form kreisrunder Dosen oder rechteckiger Kästchen mit waagrechtem Zifferblatt. Die Weckerwerke erhalten ihre Anordnung zunächst getrennt über dem Gehwerk.

1550
Seit der zweiten Hälfte des 16. Jhdt. werden Tischuhren mit Köfferchen oder Holzgehäusen als Reiseuhren verwendet.
Die so genannten Türmchenuhren mit turmartigen Metallgehäusen, die vier Schauseiten bieten, verbreiten sich ab ca. 1540. Wanduhren mit Gewichten stellen die Gebrauchsuhren für Bürger und Bauern dar.
Ab 1555 gelingt es in Nürnberg die dosenförmigen Federzuguhren viel flacher als vorher zu bauen. So dass sie leicht als Anhänger getragen werden konnten.
1583 Galileo Galilei erkennt den Isochronismus der Pendelschwingungen bei ungleichen Größen der Ablenkung
Ab 1600 entwickelte sich die Bodenstanduhr, dadurch, dass die Säulenuhr nunmehr gegen die Wand gestellt und deren Vorderseite bevorzugt ausgebildet wird.
1620
In mehreren Orten Englands erzeugen Kleinuhrmacher bemerkenswerte silberne Sackuhren bedeutender Qualität. ((Robert Grinkin, Eduard East).
1641 Galilei lässt durch seinen Sohn Vincenzo eine Zeichnung eines Uhrwerkes herstellen, bei der zum ersten Mal in bewusster Weise das Pendel als Zeitnormale benutzt wird.
1656
Christian Huygens (1629- 1695) Professor in Den Haag baut seine erste Pendeluhr bei der das Pendel nicht starr mit der Spindel gekoppelt ist. Dank seines energischen Eintretens für diese Idee beginnt damit der Siegeslauf der Uhren mit Zeitnormalen mit ausgeprägten Eigenschwingungen (Isochronismus).
1658
Christian Huygens gibt die Zykloidenführung an, um Isochronismus der Pendelschwingungen unabhängig von der Größe der Amplitude zu erreichen.
1660
Dr. Robert Hook in London versucht an einer tragbaren Uhr die Unrast mit einer geraden Feder zu koppeln, um ein System mit eigener Schwingung zu gewinnen.
1673
Christian Huygens gibt ein Buch über die Theorie des Pendels heraus. Er macht Versuche mit dem Seidenfaden als Pendelaufhängung.
1674
Christian Huygens koppelt die Unrast mit einer Spiralfeder und erfindet somit die Unruh im heutigen Sinn, das grundsätzliche Zeitnormal für alle tragbaren mechanischen Uhren.

Ende des 17.Jahrhunderts
Eine Gruppe Londoner Uhrmacher (East, Fromanteel, Knibb, Quare und Tompion) entwickeln innerhalb von 30 Jahren Bodenstand-, Stock-, und Taschenuhren, die bei weitem den anderen kontinentaleuropäischen Uhrenproduktionen überlegen sind. Dadurch gewinnt England für mehrere Generationen die Führung bei der Herstellung von Uhren. Dank der durch die Anwendung des Pendels gesteigerten Genauigkeit erhalten in rasch zunehmendem Maße die Stock- und Bodenstanduhren Minutenzeiger nach unserer heutigen Anordnung mit Stunden- und Minutenrohr auf der Minutenwelle.

Die englischen Uhrmacher am Ende des 17.Jahrhunderts formten in wenigen Jahren einen Taschenuhrentyp der für mindestens zwei Generationen den Bau und weitgehenden auch die Form der Taschenuhren des übrigen Europas beeinflussten. Der Übergang von den einzeigerigen Sackuhren mit einfacher Unrast zu den Unruh-Uhren volllzieht sich in England unabhängig von den Pendellideen fließend. Der Spindelkloben wird vergrößert und für die Feineinstellung der aktiven Spiralfederlänge wird ein kleines Stellzifferblatt auf der Rückplatine angebracht. Mit der Zifferblattaufteilung wird viel herum experimentiert, aber ca. 1700 setzt sich in England das 12 Stunden-Blatt mit Minuteneinteilung und zwei Zeigern durch. Die Spindelwerke sind in der Überzahl.

1676
erfinden Eduard Barlow und Daniel Quare , jeder für sich die Repetitionsmechanismen. Im gleichen Jahr baut William Clement in London die erste Federpendelaufhängung.
1680
führt William Clement den rückfallenden Hakengang ein. Der so genannte Clement´sche Haken. Sicher ist nicht, ob es die Entwicklung allein von Clement war, es ist nicht auszuschließen, dass die grundlegende Idee von Dr. Robert Hook herrührt. In jedem Fall brachte die Einführung des Hakenganges eine wesentliche Verbesserung der Gangergebnisse gegenüber der Spindelhemmung mit ihren zu großen und ungleichen Schwingungen.
1695
Thomas Tompion (1638-1713) erfindet den ruhenden Zylindergang, der später von seinem Schüler Georg Graham verbessert wurde. Er legt damit den Grundstein für eine Hemmung in tragbaren Uhren, die bis nach dem ersten Weltkrieg die häufigste Hemmung in einfachen Gebrauchstaschenuhren war. Sie wies jedoch zunächst beträchtliche Mängel auf, Hemmungsrad aus Messing, leichte Unruh, dicke Zapfen, Lager aus Messing. Nach der Einführung des Stahlzylinderrades durch Urban Jürgensen 1807 waren die Zuverlässigkeit und Ganggenauigkeit so gut, dass sie über ein Jahrhundert die gestellten Anforderungen erfüllte.
1704
erfindet in London der Genfer Fatio die Juwelenlager und verwendet als erster gebohrte Rubine als Zapfenlager.
1714
Das Longitudinalproblem (genauer Längenbestimmung zur See) das schon seit dem 16. Jhdt. Im Brennpunkt der wissenschaftlichen Zeitmesskunst stand, erhält einen besonderen Antrieb dadurch, dass die englischer Regierung einen Preis aussetzt. Auf einer festgelegenden Seereise nach der Neuen Welt soll die geographische Länge mit einem Fehler von 1/2 Grad bestimmt werden. (Dies entspricht einer Abweichung von 2 Zeitminuten).
1715
Georg Graham, der Schüler von Tompion erfindet den nach ihm benannten ruhenden Ankergang, den Graham-Gang) und verbessert 1720 den Zylindergang von Tompion
1721 erfindet Graham das nach ihm benannte Quecksilberkompensationspendel.
1724 erfindet Jean Baptiste Dutertre die Duplexhemmung. Die erste Uhr mit diesem Hemmungsprinzip wurde von Pierre le Roy hergestellt.
1726
John Harrison (1693-1776) erfindet das Rostkompensationspendel. Bei dem die verschiedenen Ausdehnungen verschiedener Metalle zur Kompensation der temperaturbedingten Pendellängenänderung verwendet wird.
1741
Der Franzose Amant erfindet den Stiftengang. Dies ist ein ruhender Gang mit sehr geringem Anspruch bezüglich des Antriebsmomentes. Die Ganggenauigkeit ist gleichwertig dem Graham-Gang unter der Voraussetzung einer bestimmten Pflege der Stiftenölung.
1750
erfindet John Harrison das Gegengesperr. Dabei wird beim Aufziehen des Gewichtes die Antriebskraft am Antriebsrad aufgehoben. Um dem Werk während dieser Zeit Kraft zuzuführen und das Gangrad vor Beschädigungen durch Aufsetzen des Ankers zu schützen, wendet man das Gegengesperr mit Hilfsantrieb an. Das Gegensperrrad muss eine möglichst feine Verzahnung haben, damit seine Rückgangbewegung gering ist. Die Kraft der Hilfsfeder muss der Antriebskraft des Gewichtes gleich sein.
1760
Thomas Mudge (1715-1794) der Schüler von Georg Graham und bedeutendste Meister Englands in der klassizistischen Periode, erfindet den freien Ankergang.
1781
Thomas Earnshaw in London (1749-1829) gibt dem Chronometergang mit der Feder seine heute noch übliche Form.
1782
John Arnold erhält ein Patent auf seine freie Chronometerhemmung mit gerader Feder und Temperatur kompensierender Unruh.
Weitere Entwicklungen der Chronometergänge werden von Ferdinand und Louis Berthoud, Abraham Louis Breguet und Thomas Mudge gemacht.

1800 bis 1900
Abraham Louis Breguet (1747-1823) in Paris führt eine Reihe bedeutender Konstruktionen in den Taschenuhrenbau ein. Die Breguetspiralfeder (1800) , Tourbillion, Tonfeder, automatische Aufzüge, weiter Verbesserungen der Zylinderhemmung.
1807 führt Urban Jürgensen in Kopenhagen (1776-130) das Stahlzylinderrad ein
1826 Leschot führt den Zugwinkel bei der freien Ankerhemung ein
1842 Adrien Philippe konstruiert in Genf seine erste Remontoireruhr (Kronenaufzug)
1845 Ferdinand Adolf Lange aus Dresden (1815-1875) begründet die Glashütter Taschenuhrenfabrikation
1850 Beginn der Schlesischen Taschenuhrenindustrie durch Eppner (1812 -1887) in Lähn und Silberbert, und Becker (1819-1885) in Freiburg in Schlesien.
1860 führt Erhard Junghans (1823-1870) in Schramberg die Massenfabrikation nach amerikanischem Vorbild unter Verwendung von Stanzteilen ein
1891 Der Ingenieur Dr. S. Riefler entwickelt in München seine berühmte Hemmung mit konstanter Kraft und gleichzeitig sein Röhren- Quecksilber- Kompensationspendel.
1898 konstruiert Dr. Riefler ein Invarpendel