Zeitmessgerät mit Kugelantrieb aus dem 19. Jahrhundert.

Anders als die vor 200 Jahren beliebten Pendeluhren misst die von William Congreve erfundene Uhr die Zeit durch die Bewegung einer kleinen Kugel.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts maßen die meisten Uhren die Zeit durch die regelmäßige Schwingung eines Pendels. Der englische Erfinder William Congreve (1772–1828) entwickelte jedoch eine ungewöhnliche Uhr, die die Zeit mithilfe einer kleinen Kugel maß.

Eine Congreve-Kugelrolluhr besitzt eine Messingplatte mit eingraviertem Zickzackmuster. Eine kleine Messingkugel rollt entlang der Zickzackrille und der geneigten Ebene der Platte. Am Ende der Rille trifft die Kugel auf einen Hebel und eine Feder, die dieses Ende der Platte anhebt, die Neigung umkehrt und die Kugel zurückdrückt. Gleichzeitig bewegt der Hebel die Zeiger um die Zeit vorwärts, die die Kugel für die Rille benötigt. In den meisten Ausführungen beträgt diese Zeitspanne 15 Sekunden, bei größeren Uhren kann sie jedoch bis zu einer Minute betragen.

Obwohl Congreve oft die Erfindung der Kugeluhr zugeschrieben wird, war sein Entwurf nicht der erste. Der französische Erfinder Nicolas Grollier de Servière und der deutsche Uhrmacher Johann Sayller hatten bereits im 17. Jahrhundert ähnliche Uhren konstruiert.

Manche behaupten, Congreve habe diese Konstruktionen nicht gekannt, doch laut Mark Frank, Betreiber einer Website über Vintage-Uhren, könnte Congreve Details von Johann Sayllers Uhren übernommen haben, insbesondere da beide Designs eine Zickzacklinie verwenden (Grolliers Kugellageruhren verwenden eine gerade Linie). Ein Unterschied besteht darin, dass Sayllers Design mehrere Kugeln und eine feststehende, flache Platte anstelle einer einzelnen Kugel und einer schrägen Platte wie bei Congreve verwendet.

Die Genauigkeit von Kugeluhren ist stark von äußeren Einflüssen abhängig. Ihre Einstellung erfordert höchste Präzision. 1837 bezeichneten die für die Zeitmessung der Kugeluhren im Buckingham Palace zuständigen Mitarbeiter diese als die komplexesten und störungsanfälligsten Maschinen, die je existiert hatten.

Darren Cox, ein Technikrestaurator am Nationalmuseum von Schottland, kämpfte ebenfalls zwei Monate lang mit einer Uhr. „Das Uhrwerk und die Kippplatte (vorne und hinten) müssen perfekt ausbalanciert sein. Ich stellte fest, dass die Metallkugel selbst mit der provisorischen Abdeckung, die ich zum Schutz vor Staub angefertigt hatte, mindestens alle zwei Wochen poliert werden musste, um Ablagerungen zu entfernen“, erklärte er.

„Die größte Herausforderung für die Funktionsfähigkeit der Uhr besteht jedoch darin, alle zuvor verbogenen und verdrehten Hebel und Platten auszurichten. Schon eine geringfügige Fehlausrichtung führt dazu, dass die Kugel zum Stillstand kommt, und rollt sie nicht schnell genug, kann sie die Reaktionskette nicht in Gang setzen und die Kippplatte nicht anheben“, fügte er hinzu.

Staub ist ebenfalls ein großes Problem. Die Zeit, die die Kugel zum Herunterrollen benötigt, variiert stark je nach Sauberkeit der Rille und der Kugel selbst. Zudem dehnt sich das Metall bei Temperaturänderungen aus oder zieht sich zusammen, wodurch sich die Länge der Rille und die Größe der Kugel verändern. Darren Cox stellte fest, dass Kugeluhren bis zu 45 Minuten pro Tag abweichen können. Obwohl sie kein zuverlässiges Zeitmessgerät sind, sind sie optisch ansprechend und ihre Funktionsweise ist interessant, was sie zum Anziehen von Betrachtern macht.

Thu Thao (Laut Amusing Planet )

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