Die Chronometerhemmung

Die Chronometerhemmung

Bei den rückführenden Hemmungen (z.B. Spindelhemmung) wird das freie Schwingen einer Unruhe noch nicht ermöglicht. Die Unruhe ist während ihrer gesamten Schwingungsdauer mit dem Räderwerk verbunden. Als die erste ruhende Hemmung von Tompion und Graham entwickelt wurde, verbesserten sich die Gangergebnisse schlagartig!

Es lag also nahe, sich darüber Gedanken zu machen, wie die Unruhe als Gangregler noch freier schwingen kann, um präzisere Uhren bauen zu können.

Als zusätzlichen Anreiz setzte die Seefahrernation England ein hohes Preisgeld aus, für ein für die genaue Längenbestimmung geeignetes Instrument. Bis auf Harrison setzten alle Uhrmacher schon auf eine Art Chronometerhemmung. Auch wenn Harrison das Preisgeld gewann, setzte sich eindeutig für die Schifffahrt die Chronometerhemmung durch.

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Beim nächsten“Video“ wurde die Schwingungsweite der Unruhe stark reduziert.

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Der Chronometerhemmung lag die Idee zugrunde, die Unruhe möglichst „frei“ schwingen zu lassen. Dies wurde durch ein drittes Teil erreicht, das in die Hemmung – zwischen Hemmrad und Unruhe –  eingefügt wurde.

Schwingt die Unruhe hier im Bild gegen den Uhrzeigersinn wird der Auslösearm einen kurzen Moment zur Seite gedrückt. So kann das Hemmrad seinen Impuls auf den Hebestein der Unruhe geben. Beim Zurückschwingen lässt die feine Goldfeder den Auslösestein der Unruhe passieren.

Der Erfinder der Chronometerhemmung

Ein Erfinder der Chronometerhemmung lässt sich nicht zweifelsfrei ermitteln. Meist wird der Franzose Pierre Le Roy genannt, der diese Hemmung 1776 in einen Marinechronometer einbaute. Seine Chronometerhemmung mit Wippe war im Prinzip eine Weiterentwicklung der Duplexhemmung.

In England machten sich um die Chronometerhemmung John Arnold und Thomas Earnshow verdient.  Als Earnshow diese Hemmung dem Board of Longitude vorstellte, kam er in Konflikt mit Arnold.

Es brach ein heftiger Patentstreit  aus, in dessen Folge Earnshow in 
grober Weise Arnold beschimpfte. Er bezichtigte Arnold nur deshalb 
Goldfedern zu verwenden, da alle Stahlfedern durch seinen Handschweiß 
sofort verrosteten. Ebenso warb er Arnold einen wichtigen Mitarbeiter 
(Mr. Lancester) ab, wahrscheinlich um mehr über seinen Konkurrenten zu 
erfahren.

Earnshow´s Hemmung unterschied sich von der Arnold´s, indem bei Thomas Earnshow die Feder des Blockierhebels auf Druck belastet wurde, während diese John Arnold auf Zug belastete. (Arnold wechselte später zu einer Chronometerhemmung mit Wippe.) Welche von beiden vorteilhafter ist, darüber streiten sich heute noch die Gelehrten. Die verschiedensten Thesen wurden aufgestellt und von der Gegenseite wieder verworfen. Tatsache ist, dass sich die Variante von Thomas Earnshow mehr durchsetzte, eventuell auch deshalb, weil diese ein wenig leichter zu produzieren ist.

Nicht vergessen werden darf bei den „Erfindern“ der Chronometerhemmung der Franzose Ferdinand Berthoud, der – wahrscheinlich unabhängig von Earnshow – eine Chronometerhemmung mit Feder entwickelte und darüber auch mehrere Schriften verfasste.

Varianten der Chronometerhemmung

Die Chronometerhemmung mit Feder haben Sie bereits als Titelbild und in Funktion als Video kennen gelernt. Es handelt sich um die Variante, bei welcher die Feder des Ruhestückes auf Druck belastet wird.

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Die Abbildung oben stellt eine Wippenhemmung (Bascule) dar. Der Zahn des Hemmrades liegt auf dem Ruhestein R. Dreht sich nun die Unruhe weiter nach links, drückt der Auslösestein A den Ruhehebel zur Seite. Der Drehpunkt dieses Hebels liegt bei Z. Dadurch gibt der Ruhestein das Hemmrad frei und ein Zahn des Hemmrades kann seinen Impuls auf den Hebestein H der Unruhe geben. Beim Zurückschwingen der Unruhe (nach rechts) passiert der Auslösestein A den Ruhehebel wieder. Allerdings erfolgt jetzt kein Antriebsimpuls an die Unruhe. Die hauchdünne Goldfeder zwischen A und R weicht aus.

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Diese Abbildung zeigt eine Chronometerhemmung mit kurzer Wippe, wie sie z.B. Julius Grossmann verwendet hat. Diese Variante ist neueren Datums. Der Hebelarm S dient einerseits als Ausgleichsgewicht, andererseits zur Sicherheit bei einer Demontage des Uhrwerks. Wird bei nicht abgespannter Feder die Unruhe entnommen, verhindert der Sicherheitsarm S das schnelle Ablaufen des Hemmrades, wobei der Ruhestein oder Zahnspitzen beschädigt werden könnten.

Die Chronometerhemmung in Taschenuhren

Die Chronometerhemmung war ein bedeutender Schritt hin zur präzisen Uhr. Allerdings ist die Hemmungsart alleine nicht entscheidend für die Ganggenauigkeit einer Uhr. Diese hängt auch von der Temperaturkompensation der Unruhe und von der Qualität der Spirale ab.

Dass sich die Chronometerhemmung in Taschenuhren nicht durchgesetzt hat, hat in der Hauptsache zwei Gründe. Zum Einen ist sie aufwendiger als die etwas später entwickelte Kolbenzahn Ankerhemmung, zum Anderen ist sie sehr stoßempfindlich. Die Unruhe läuft nicht von selbst wieder an, wenn sie durch einen Stoß angehalten wurde. Beschleunigt eine Erschütterung die Unruhe, fängt sie zu „galoppieren“ an, d.h. die Unruhe lässt bei einer zu großen Schwingung 2 Zähne (statt 1 Zahn) passieren.

Alle diese Nachteile hat die Kolbenzahn-Ankerhemmung (Schweizer Ankerhemmung) nicht. Deshalb ist sie Schweizer Ankerhemmung auch heute die gebräuchlichste Hemmung.