CHRONOGRAPHEN
Zeit und Sport sind untrennbar miteinander verbunden. Diese Beziehung ist so offensichtlich, dass sie oft unbemerkt bleibt. Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Arten von Zeitmessern verwendet, um die Leistung der Athleten zu bewerten. Die ersten Chronographen, die bei Pferderennen eingesetzt wurden, könnte man als Vorläufer des modernen Videobeweises betrachten. Seitdem wurden immer präzisere und raffiniertere Chronographen entwickelt. Das Ablesen ihrer Skalen sowie das Verständnis ihrer Funktionsweise und Mechanik bleibt für viele ein Rätsel, ein Geheimnis, das wir hier lüften wollen.
EINFACHE UHREN, CHRONOGRAPHEN UND CHRONOMETER
Eine einfache Uhr zeigt Stunden, Minuten und Sekunden an, doch die Fähigkeit, die Zeit anzuzeigen, unterscheidet sich deutlich von der Fähigkeit, sie zu zählen. In der Welt des Sports gibt es spezielle Geräte, die Chronometer genannt werden und zur Messung der in Wettkämpfen verstrichenen Zeit dienen.
Es ist wichtig, zwischen Sportzeitmessern, die fälschlicherweise als Chronometer bezeichnet werden, und Chronometern der Uhrmacherei zu unterscheiden.
In der Uhrmacherei bezeichnet ein Chronometer eine Uhr, deren Ganggenauigkeit von einer offiziell anerkannten Stelle einzeln zertifiziert wurde, wie zum Beispiel von der COSC (Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres). Nicht zu verwechseln mit den Chronometern, die bei Sportwettkämpfen verwendet werden. Diese im Sport gemeinhin als Chronometer bezeichneten Geräte sind in Wirklichkeit Chronographen.
Chronometer der Uhrmacherei
Sportzeitmesser, häufig als Chronometer bezeichnet
Doch was macht einen Chronographen eigentlich aus?
Ein Chronograph ist eine Uhr mit einer zusätzlichen Funktion zum Zählen der Zeit. Der Begriff „Chronograph“ leitet sich von „Chrono“ (Zeit) und „Graph“ (Schrift) ab und bedeutet wörtlich „Zeitschreiber“, denn ursprünglich zeichneten diese Geräte die Zeit schriftlich auf.
DER URSPRUNG
Der Chronograph, wie wir ihn heute kennen, ist aus den Innovationen verschiedener Uhrmacher im Laufe der Geschichte hervorgegangen. George Graham stellte 1720 die erste Vorrichtung vor, die Zeitintervalle unabhängig messen konnte und auf dem Anhalten und erneuten Starten eines Pendels beruhte. Obwohl Rieussec 1822 seine Erfindung, die die Zeit tatsächlich mit einem Tintentropfen auf dem Zifferblatt markierte, Chronograph taufte, gilt weithin als anerkannt, dass der 1816 geschaffene „Compteur de Tierces“ von Louis Moinet den Titel des ersten Chronographen der Geschichte verdient.
Dieser neuartige Mechanismus arbeitete mit einer Frequenz von 216.000 Halbschwingungen pro Stunde, was 30 Hz entspricht, und erlaubte es so, die Sekunde in sechzig Teile zu unterteilen, das Ganze angetrieben von einem Foliot-Oszillator. Zum Vergleich: Eine gewöhnliche Uhr arbeitet heute mit einer Frequenz von 14.400 Schwingungen pro Stunde, also 4 Hz. Diese Fortschritte gehörten zu den bedeutendsten frühen Beiträgen zur Entwicklung des Chronographen. Es gibt jedoch auch weniger gefeierte Erfinder wie Adolphe Nicole, die ebenfalls eine entscheidende Rolle bei der Vervollkommnung dieses Mechanismus spielten, insbesondere durch die Schaffung des ersten Systems, das den Zeiger auf null zurückkehren ließ.
SKALEN UND TEILUNGEN
Die große Mehrheit der Chronographen kann Stunden, Minuten und Sekunden messen und verwendet dafür drei Zeiger und Skalen mit Standardteilung. Neben diesen traditionellen Skalen kommen jedoch häufig weitere, speziellere hinzu, etwa die Tachymeterskala und die Telemeterskala. Uhren mit solchen Skalen werden nach der jeweiligen Skala benannt und heißen zum Beispiel Tachymeter oder Telemeter. Dies sind in der Tat die gebräuchlichsten Skalen bei Chronographen, doch es gibt weitere, seltenere, wie die Pulsometerskala, die Asthmometerskala oder die Dezimalskala.
Telemeter von Angelus, Pulsometer mit Asthmometerskala von Angelus und Tachymeter von Omega
Tachymeter dienen dazu, die Geschwindigkeit eines Objekts anhand von Zeiten zu berechnen, die über festgelegte Strecken gemessen werden. Um die Geschwindigkeit eines Autos zu bestimmen, das die Strecke zwischen zwei 1 km voneinander entfernten Markierungen zurücklegt, genügt es, den Chronographen beim Passieren der ersten Markierung zu starten und beim Passieren der zweiten zu stoppen. Der Chronographenzeiger zeigt dann die Geschwindigkeit an, mit der sich das Fahrzeug bewegt hat. Bleibt der Zeiger beispielsweise bei der 30-Sekunden-Markierung der Standardskala stehen, verrät ein aufmerksamer Blick auf die Tachymeterskala, dass die entsprechende Geschwindigkeit 120 km/h beträgt. Wenn das Auto 30 Sekunden für 1 km gebraucht hat, bedeutet das, dass es mit 2 km pro Minute gefahren ist, was 120 km/h entspricht.
Telemeter hingegen ermöglichen es, die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls zu messen, etwa 330,7 m/s oder ungefähr 1 km in 3 Sekunden. Starten wir zum Beispiel den Chronographen, wenn wir einen Blitz sehen, und stoppen ihn, wenn wir den Donner hören, zeigt der Zeiger die Entfernung des Gewitters an. Diese Skala wurde häufig im Krieg eingesetzt, um die Entfernung der feindlichen Geschütze zu messen.
In manche Chronographen, vor allem in die komplizierteren wie den berühmten Breitling Navitimer, sind Rechenschieber integriert, mit denen sich eine Reihe zusätzlicher Berechnungen durchführen lässt, etwa zum Treibstoffverbrauch oder zur Flugzeit.
FUNKTIONALE ASPEKTE
Chronographen haben drei Grundfunktionen: Start, Stopp und Nullstellung, und diese Funktionen werden normalerweise über zwei Drücker bedient. Wenn es also drei Funktionen für zwei Drücker gibt, muss einer zwangsläufig zwei Funktionen übernehmen. Einer der Drücker dient zum Starten und Stoppen: Wird er gedrückt, beginnt sich der Chronographenzeiger bei einer Uhr mit 18.000 A/h in Fünftelsekundenschritten zu bewegen und vollendet jede Minute eine Umdrehung. Ein erneuter Druck auf denselben Drücker unterbricht das Chronographensystem. Während dieses Stopps bringt ein Klick auf den zweiten Drücker den Chronographenzeiger in die Ausgangsposition zurück. Dies ist die gebräuchlichste Funktionsweise eines Chronographen, doch es gibt verschiedene Varianten, zum Beispiel die Eindrücker-Chronographen, monopoussoir oder monopusher, die heute alle Funktionen ermöglichen, außer dem Weiterlaufen nach dem Stopp. Nach dem Stopp lässt sich mit nur einem Drücker lediglich eine Funktion ausführen, und diese Funktion muss natürlich die Nullstellung sein und nicht die Fortsetzung der Zählung.
Chronographen werden normalerweise nach funktionalen Aspekten oder nach Aspekten der mechanischen Konstruktion eingeteilt. Die funktionalen Aspekte berücksichtigen die Art, wie die Zählungen dargestellt werden, was sich aus der Anzahl der Zähler, Zeiger oder Drücker ergibt.
Die einfachen Chronographen besitzen nur einen unabhängigen Zentralzeiger, den sogenannten Chronographenzeiger. Der gesamte Mechanismus wird über einen einzigen Drücker gesteuert, der Start, Stopp und Nullstellung ermöglicht. Diese Art von Mechanismus hat den Nachteil, dass sie nur Zählungen bis 60 Minuten erlaubt. Beispiele sind die Omega Chronostop, die Singer Flytrack oder auch die Parkuhr-Armbanduhren der 70er-Jahre, die die verstrichenen Parkminuten zählten.
Die Chronographen mit Zählern ergänzen die einfachen um Minuten- und manchmal auch Stundenzähler. Dies ist das gebräuchlichste System. Die Zähler sind Hilfszifferblätter mit eigenen Skalen und Zeigern, die normalerweise bei 3 Uhr und bei 6 Uhr angeordnet sind, sodass sich bei 9 Uhr eine kleine Sekunde hinzufügen lässt und eine gewisse Symmetrie entsteht.
A. Lange & Söhne 1815 Rattrapante 
A. Lange & Söhne 1815 Rattrapante
A. Lange & Söhne 1815 Rattrapante
Die Schleppzeiger-Chronographen, Rattrapante oder Splitsecond, haben komplexere Werke; sie besitzen zwei übereinanderliegende Zentralzeiger, einer davon der Chronographenzeiger wie bei den vorigen, der andere der Schleppzeiger, der Zwischenzeiten ermöglicht. Diese Uhren haben wie die vorigen zwei Drücker. Der erste startet und stoppt den Mechanismus, der zweite dient der Nullstellung. Neben diesen beiden Drückern gibt es noch einen dritten, der mit einem einzigen Klick den Schleppzeiger anhält und ihn mit einem weiteren zum Chronographenzeiger aufholen lässt, woraufhin beide von diesem Moment an gemeinsam weiterlaufen. Der Lange & Söhne Triple Split Ref. 424.038F ist ein hervorragendes Beispiel für einen Rattrapante, zumal auf ihn zwei technische Wunderwerke folgten, der Doppel- und der Dreifach-Schleppzeiger-Chronograph, die zugleich Flyback-Chronographen sind, und das alles mit drei Drückern und 10 Zeigern.
In den Anfängen der Luftfahrt griffen manche Piloten auf eine ganz besondere Art von Chronograph zurück, die das Berechnen von Entfernungen und Geschwindigkeiten erleichterte, ohne dass das übliche getrennte Stoppen und Nullstellen nötig war. Das sind die Chronographen mit Temposchaltung, Retour-en-vol oder Flyback. Die Funktionsweise ist sehr einfach: Diese Uhren werden über den Start-Stopp-Drücker in Gang gesetzt, ein zweiter Klick auf den Start-Stopp-Drücker hält den Chronographenzeiger an und ein Klick auf den zweiten Drücker stellt ihn auf null, wie bei allen anderen auch. Bis hierhin nichts Neues. Der Unterschied besteht darin, dass der zweite Drücker bei laufendem Chronographenzeiger die Nullstellung mit anschließendem automatischem Neustart auslöst. Das heißt, nach einem schnellen Ablesen genügt ein Klick, um automatisch eine neue Zählung zu starten. Flyback-Chronographen sind bei mehreren Marken häufig anzutreffende Modelle.
All diese Chronographen zählen bestenfalls auf die Sekunde genau, doch was, wenn eine Sekunde in mehrere Teile unterteilt werden muss? In diesem Fall brauchen wir einen Chronographen mit blitzender Sekunde; die gebräuchlichsten Begriffe sind Foudroyante im Französischen oder Split-Seconds im Englischen, die Italiener nennen sie „Diavoletto“, Teufelchen.
Tatsächlich ist dies eine recht alte Technik: Der Compteur de Tierces von Louis Moinet, der als erster Chronograph gilt, hat eine blitzende Sekunde. Immer wenn die Zählungen Teilungen haben, die länger als eine Sekunde und kürzer als eine Minute sind, spricht man von Chronographen mit halbblitzender Sekunde. Die Zenith El Primero Striking 10th zum Beispiel hat einen Zentralzeiger, der 6 Umdrehungen pro Minute macht, wodurch sich die Zehntelsekunde zählen lässt, oder die Jaeger-LeCoultre Duomètre à Quantième Lunaire, die dieselbe Zählung auf einem eigenen Zähler vornimmt.
Zenith El Primero Striking 10th und Jaeger-LeCoultre Duomètre à Quantième Lunaire
Möglich wird dieser Mechanismus durch die unterschiedlichen Frequenzen: Ein Werk mit 14.400 A/h zum Beispiel macht 4 Schwingungen pro Sekunde, was eine Messung auf die Viertelsekunde erlaubt. Die Zenith El Primero mit 36.000 A/h erlaubt Teilungen von 1/10 Sekunde, und bei gleicher Frequenz zählt das TAG Heuer Calibre 360 die Hundertstelsekunde. Diese Chronographen mit blitzender Sekunde verbrauchen recht viel Energie, und während der F. P. Journe Centigraphe Souverain effizient mit nur einem Federhaus auskommt, nutzt die Jaeger-LeCoultre Duomètre à Chronographe ganz nüchtern zwei Federhäuser, um den gesamten Mechanismus zu versorgen. Eine raffinierte Art, eine Sekunde zu unterteilen, zeigt sich bei der Longines Nonius, bei der TAG Heuer Grand Carrera 36 RS Caliper oder beim Alain Silberstein iKrono.
TAG Heuer Calibre 360 | Longines Nonius | Alain Silberstein iKrono
All diese Modelle nutzen einen Nonius, eine Erfindung des berühmten portugiesischen Mathematikers Pedro Nunes. Bei der Longines Nonius und beim iKrono ist der Nonius direkt in den Chronographenzeiger integriert. Das Ablesen der Messungen ist nicht einfach: Man muss erkennen, welche Markierung der Noniusskala mit der Chronographenskala übereinstimmt, und alle vorhergehenden Markierungen zählen, um so die Zehntelsekunden genau zu bestimmen.
Auch die Art, wie sich der Zeiger des Minutenzählers bewegt, erlaubt es, verschiedene Arten von Chronographen zu unterscheiden. Für diese Zeiger gibt es drei Bewegungsmuster: Sie können schleichend sein und gleichmäßig gleiten; springend, also in einem abrupten Sprung weiterrücken; oder halbspringend, also die halbe Strecke gleiten, bevor sie einen Sprung machen. Am häufigsten sind die halbspringenden, bei denen der Zeiger des Minutenzählers bei 58 Sekunden seine Bewegung beginnt und in den folgenden 2 Sekunden den halben Weg zur nächsten Minute zurücklegt; nach diesen zwei Sekunden macht er einen abschließenden Sprung, um den Minutenwechsel anzuzeigen. Dieser Mechanismus lässt sich in einem mit dem Mobiltelefon in Zeitlupe aufgenommenen Video deutlich beobachten. Chronographen mit Stundenzählern sind seltener und besitzen in der Regel Minutenzähler, die halbspringend arbeiten.
ASPEKTE DER MECHANISCHEN KONSTRUKTION
Fast alle Chronographen haben ein Mitnehmerrad (1), das auf die Sekundenwelle gepresst ist und in das Kupplungsrad (2) eingreift; der Chronographenzeiger beginnt seine Bewegung, wenn das Chronographenrad (3) mit dem Kupplungsrad in Kontakt kommt. Beim berühmten ETA 7750 wurde das Mitnehmerrad durch einen Schwingtrieb ersetzt.
Omega-Kaliber 321 mit Hervorhebung von
Mitnehmerrad (1), Kupplungsrad (2), Chronographenrad (3) und Schaltrad (4)
An diesem Vorgang sind zwei mögliche Arten der Steuerung beteiligt: Nockenschaltung oder Schaltrad.
Nockenschaltung | Schaltrad
Exzenter oder Nocken sind Teile, deren Drehachse nicht mittig liegt, sodass sie sich unter Druck drehen, bis sie eine einzige, eindeutige Position erreichen.
Neben der Nockenschaltung gibt es weitere Exzenter, die wegen ihrer Form Herzen genannt werden. Bei der Nullstellung spielen diese Herzen eine wichtige Rolle.
Gekennzeichnete Nocken in einem Chronographenwerk
Sowohl das Kupplungsrad als auch das Chronographenrad haben dreieckige Zähne, doch die des Chronographenrads sind zahlreicher und stehen enger, was den Sprung verringert, den der Chronographenzeiger durch das Ineinandergreifen der Zähne beider Räder macht.
Mitnehmerrad links | Kupplungsrad oben (dreieckige Zähne) | Chronographenrad rechts (dreieckige Zähne)
Die Steuerung über Schalträder vermittelt beim Betätigen der Drücker ein Gefühl größerer Exaktheit; ihre Montage erfordert jedoch sehr enge Toleranzen, und häufig gilt, dass die Produktionskosten den Nutzen der höheren Präzision übersteigen. Der Übergang vom Schaltrad zu anderen Lösungen war nicht einfach und führte zu mehreren Patenten, denn der Funktionszyklus (Starten, Stoppen und Nullstellen) lässt sich leichter mit einem Teil erreichen, das sich um sich selbst dreht, wie dem Schaltrad, als mit Teilen, die nur Teildrehungen ausführen.
Schaltrad
Das Schaltrad ist leicht zu erkennen, da es einer runden Burg mit Mauern ähnelt, und es ist in einigen hochwertigen Werken sichtbar, auch wenn es in den Chronographen von Patek Philippe häufig verborgen ist.
Patek Philippe Ref. 5172 mit verborgenem Schaltrad
Die Funktion des Schaltrads beginnt mit dem Klick auf den Start-Stopp-Drücker: Beim Drücken bewegen wir einen Hebel, der Schalthebel genannt wird und an dessen Spitze ein Haken sitzt, der in die Basis des Schaltrads greift; diese besteht aus einem Rad mit Breguet-Zähnen, also sägezahnförmigen Zähnen. Dieser Haken dreht die Basis und damit das gesamte Schaltrad: Er versetzt das Rad an der Basis in Drehung und mit ihm, fest verbunden, das ganze Schaltrad, das sich stets in dieselbe Richtung dreht, ohne sie jemals umzukehren. Dadurch gelangt der Schnabel der Kupplung zwischen zwei Säulen des Schaltrads und drückt so das Kupplungsrad gegen das Mitnehmerrad, wodurch das Chronographensystem startet. Der Stopp erfolgt, wenn der Haken eine zweite Drehung des Schaltrads auslöst und damit eine neue Stellung des Kupplungsschnabels, wodurch sich das Kupplungsrad vom Mitnehmerrad oder vom Schwingtrieb entfernt. Die Nullstellung wird über einen zweiten Hebel ausgelöst, der an einem Ende einen Hammer und am anderen zwei Finger trägt; der Hammer taucht zwischen die Säulen des Schaltrads ein, und wenn das geschieht, dreht jeder Finger einen Exzenter und legt sich an dessen flachste Stelle. Die Drehung der beiden Exzenter führt dazu, dass die Zeiger der Chronographenzähler auf null zurückkehren.
Neben der Chronographensteuerung ist das Kupplungssystem ein weiteres Unterscheidungsmerkmal. In einem Auto überträgt eine Kupplung die Drehung des Motors auf die Zahnräder des Getriebes. In einer Uhr überträgt die Kupplung die Drehung von Zugfeder und Federhaus auf das Räderwerk des Chronographensystems. Es gibt horizontale Kupplungen und andere, modernere, die vertikalen. Die horizontalen bewegen das Kupplungsrad, bis dessen Zähne in die Zähne des Chronographenrads eingreifen.
Vertikale Kupplung des Rolex-Kalibers 4130, das die Rolex Daytona antreibt
Vertikale Kupplung des Caliber 9SC5, das die Grand Seiko Tentagraph antreibt
Bei vertikalen Kupplungen wird die Bewegung durch Reibung übertragen, indem Mitnehmerrad und Chronographenrad konzentrisch übereinanderliegen und sich dieselbe Achse teilen.
Detail des Rolex-Kalibers 4130
Es ist, als wäre das Chronographenrad eine Schallplatte, die auf das Mitnehmerrad fällt, den Teller des Plattenspielers. Ein gutes Beispiel für ein Werk mit vertikaler Kupplung ist das Kaliber 4130, das die neueren Rolex Daytona antreibt. Dieses Kupplungssystem ermöglicht einen präziseren Start des Chronographenzeigers, da der anfängliche Sprung entfällt, der durch das Ineinandergreifen der Zähne entsteht. In der Praxis sind diese Unterschiede jedoch nur sehr schwer wahrzunehmen.
BESONDERE CHRONOGRAPHEN
Der Wettlauf um die Entwicklung des ersten automatischen Chronographen im Jahr 1969 ist eine oft erzählte Geschichte, an der die Zenith El Primero, die Seiko 6139 und das Konsortium aus Breitling, Buren, Hamilton, Heuer und Dubois-Depraz beteiligt waren. Diese Innovation, der automatische Chronograph, war für die damalige Zeit ein wichtiger Meilenstein, vor allem angesichts der begrenzten verfügbaren Mittel.
MB&F Sequential EVO
In den mehr als fünfzig Jahren, die folgten, haben die Uhrmachermeister nie aufgehört, Neues zu schaffen; hier einige der einfallsreichsten Beispiele. Die MB&F Sequential EVO mit ihrem Twinverter-System, entworfen von Stephen McDonnell, brachte eine Reihe bemerkenswerter Neuerungen und vereint zwei unabhängige, aber miteinander verbundene Chronographen in derselben Uhr.
Diese Konfiguration ermöglicht einen Chronographenzeiger und einen Schleppzeiger, die beide eigenständig arbeiten. Der von zwei Schalträdern gesteuerte Mechanismus verfügt über 4 Zähler: zwei für 60 Sekunden und zwei für jeweils 30 Minuten.
Bedient wird er über fünf Drücker: Jeder der Chronographen wird mit zwei Drückern bedient, der fünfte aktiviert die Twinverter-Funktion. In der Praxis bedeutet das: Stehen beide Chronographen, werden sie gleichzeitig gestartet; laufen beide, werden sie gemeinsam gestoppt; läuft der eine und der andere nicht, so stoppt beim Druck auf den fünften Drücker (den Twinverter-Drücker) bei 9 Uhr der laufende und der stehende startet. Dieser Chronograph besitzt außerdem eine vertikale Kupplung, die nicht durch Reibung arbeitet, sondern durch Eingriff in zwei Räder gleichzeitig. Dadurch beeinträchtigt der Betrieb des Chronographen die Amplitude der Unruh nicht.
Grönefeld 1941 Grönograaf
Eine weitere bedeutende Neuerung kam mit der Grönefeld 1941 Grönograaf, die sich durch ihr System auszeichnet, das die Nullstellung des Chronographenzeigers sanfter macht. Diese Bewegung ist üblicherweise abrupt und verursacht Verschleiß an mehreren Teilen; sie kann sogar dazu führen, dass sich die Zeiger lösen.
AgenGraphe AGH-6361
Die gewählte Lösung arbeitet mit zwei Gegengewichten aus Gold, die die Fliehkraft nutzen, um diesen Vorgang zu dämpfen, ähnlich wie man es von Minutenrepetitionen kennt, und so entsteht ein wahres Schauspiel der Uhrmechanik, das durch das Zifferblatt sichtbar ist. Beim Betrachten des Mechanismus entdeckt man weitere Neuerungen, etwa Hebel mit Hämmern aus Rubin.
AgenGraphe AGH-6361: Singer Reimagined Track 01, Moser Streamliner und Fabergé Visionnaire
Das AgenGraphe AGH-6361, von AgenGraphe hergestellt und in der Singer Reimagined Track 01, in der Moser Streamliner (dort abgewandelt zum HMC 902) und in der Fabergé Visionnaire verwendet, zählt zu den innovativsten Chronographen der letzten Zeit.
Was an diesem Mechanismus sofort auffällt, ist seine ungewöhnliche Donut-Form, bei der die Chronographenzähler (Sekunden, Minuten und Stunden) alle in der Mitte konzentriert sind, statt wie üblich über das Zifferblatt verteilt zu sein. Mit springender Anzeige von Stunden und Minuten, Schaltrad und vertikaler Kupplung hat dieser Automatikmechanismus seinen Rotor unter dem Zifferblatt, oberhalb des Werks. Da die Mitte den drei Zählern vorbehalten ist, werden bei der Singer Stunden und Minuten auf drehenden Ringen am Rand angezeigt; der äußere Ring zeigt die Stunden, der innere die Minuten, und die richtige Uhrzeit wird von einem festen Zeiger bei 6 Uhr angezeigt.
Dies ist ein uhrmacherischer Fachartikel für Liebhaber und Sammler; sollten Sie Fragen haben, nehmen Sie Kontakt mit uns auf oder hinterlassen Sie einen Kommentar im Nachrichtenfeld weiter unten.
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