Chronograph: Schaltrad oder Kulissensteuerung?

Am Anfang war das Schaltrad

Als Adolphe Nicole 1862 den ersten richtigen Chronographen vorstellte, mit von ihm entwickelter Rückstellung über eine Herzscheibe, war das Schaltrad ein elementares Bestandteil. Bei diesem Ein-Drücker-Chronographen wurden die drei Funktionen des Drückers – Starten, Stoppen und Nullstellen – bereits über ein Schaltrad angesteuert. In den 1920er Jahren entwickelte Longines den Chronographen mit zwei Drückern, der die starre Reihenfolge der Funktionen durchbrach und auch Additionsstoppungen ermöglichte. Der zweite Drücker war für die Nullstellung verantwortlich. Dieser Aufbau setzte sich weitgehend durch. Der obere Drücker eines Chronographen muss heute aber immer noch zwei verschiedene Aufgaben übernehmen: Zuerst startet er den Chronographen, beim zweiten Druck stoppt er die Messung.

Die Aufgaben des Schaltrads

Im Innern laufen dabei mehrere Dinge gleichzeitig ab. Beim Starten muss, vereinfacht gesprochen, der Chronographenzeiger mit dem Uhrwerk in Eingriff gebracht werden. Das geschieht über eine vertikale oder horizontale Kupplung oder über ein Schwingtrieb. Gleichzeitig muss der Rückstelldrücker blockiert werden, da er bei eingeschaltetem Chronographen den Mechanismus beschädigen könnte. Das Schaltrad besteht aus zwei Funktionsebenen: Zum einen aus dem unteren Rad mit Sägeverzahnung, über die es beim Betätigen des Drückers weiterbewegt wird; zum anderen aus dem namengebenden Rad mit den Säulen, die für die Funktionen Start und Stopp entsprechend die Hebel in Bewegung setzen und die Nullstellung blockieren. Dazu kommen noch Federn, die das Schaltrad an seiner Position halten und die Hebel gegen die Säulen drücken, damit sie auch wirklich in die Lücken fallen.

Vor 100 Jahren: Der Weg zur Kulissenschaltung

Da das Schaltrad aufwendig zu produzieren war und mit viel Aufwand sauber justiert werden musste, wurde seit den 1920er Jahren intensiv nach einem günstiger zu produzierenden Mechanismus gesucht. Die Werkehersteller Landeron und vor allem Venus mit dem Kaliber 188 etablierten dann die Kulissenschaltung, auch Nockensteuerung genannt. Wegen der stanzbaren Teile waren diese Werke deutlich günstiger zu fertigen, und bei sorgfältiger Planung entfielen auch die meisten Justierungen des Mechanismus. In den 1960er und 1970er Jahren setzte sich die Kulissensteuerung auf breiter Basis durch. Am bekanntesten ist das 1973 vorgestellte Eta Valjoux 7750.

Der Klassiker aller Klassiker: Eta Valjoux 7750

In den 1990er, 2000er und weit bis in die 2010er Jahre hinein tickte dieses Automatikwerk mit Nockenschaltung und einem Schwingtrieb als Kupplung in mehr als der Hälfte aller mechanischen Chronographen – ein Beweis dafür, dass diese Art der Konstruktion in Sachen Robustheit und Langlebigkeit dem Schaltrad keineswegs unterlegen ist. Nicht ohne Grund wurde das Eta Valjoux 7750 mit Zusatzfunktionen versehen (wie dem Valjoux 7751 mit Vollkalender und Mondphase) und von der Eta seit 2004 zur Kaliberfamilie Valgranges weiterentwickelt. Durch den Wegfall des Patentschutzes kamen verschiedene Klone des Eta Valjoux 7750 auf den Markt, Werke also, die in ihren Abmessungen genau mit denen des 7750 übereinstimmen und daher statt diesem in gleiche Uhrenmodelle eingesetzt werden können. Meist sind sie auch in der Konstruktion vergleichbar mit dem 7750 und mit der bekannten Kulissenschaltung versehen. Das mit Abstand am weitesten verbreitete ist heute das Sellita SW500, zu dem der Hersteller selbst eine Kaliberfamilie entwickelt hat. Über die vielen Uhren mit dem Valjoux 7750, seine Nachfahren und Klone hinaus finden sich nockengesteuerte Werke nur selten. Bei Neuentwicklungen setzen die meisten Hersteller auf ein Schaltrad. Zu den Ausnahmen gehört Omega: So tickt in den traditionellen Modellen der Speedmaster Moonwatch Professional aus Traditionsgründen das Handaufzugswerk 3861 auf Lemania-Basis, das seit 1968 durch eine Modifikation von Schaltrad auf Nockensteuerung umgebaut wurde.

Vor- und Nachteile der Kulissenschaltung

Ein großer Vorteil der Kulissenschaltung liegt in der Einfachheit des Systems. Es lässt sich für den Uhrmacher unkompliziert montieren und regulieren. Zudem gilt es grundsätzlich als zuverlässig und belastbar. Auch eine geringere Bauhöhe lässt sich mit ihm realisieren. Als Ebel beispielsweise zwischen 1990 und 1995 das unter Experten bekannte und hochgeschätzte Kaliber 137 entwickelte, erwies sich die Kulissenschaltung als beste Option für das Ziel, ein flaches integriertes Chronographenwerk mit Automatikaufzug zu bauen. (Das Valjoux 7750 baut allerdings relativ hoch.) Auf der anderen Seite verlangt eine Kulissenschaltung nach intensiverem Druck als Schaltradsteuerungen. Daher kam die Technik auch erst nach Einführung des Zwei-Drücker-Chronographen auf. Denn bei einem Ein-Drücker-Chronographen oder Monopoussoir war die feste Abfolge der drei Funktionen Start, Stopp und Nullstellung nicht immer gesichert: Wenn man zu viel Kraft aufwandte, konnte es zu einem Durchschalten vom laufenden Chronographen direkt in die Nullstellung kommen.

Schaltrad: Vor- und Nachteile

Die Schaltradsteuerung ist, wie beschrieben, die traditionellere und ästhetisch anspruchsvollere Methode. Alle Bauteile werden nach der Herstellung von Hand veredelt sowie so modifiziert und justiert, dass ein optimales Zusammenspiel der Komponenten in ihren verschiedenen Funktionen erreicht wird. Die Betätigung der Drücker für Start/Stopp und Nullstellung sind leichtgängiger, was sich angenehm und hochwertig anfühlt. Bei vielen klassischen Konstruktionen wie etwa dem El Primero von Zenith kann man außerdem die Funktionsabläufe von außen beobachten, was ein besonderes Erlebnis ist. Gerne wird das Schaltrad auch gebläut, um noch mehr Blicke anzuziehen.

So funktioniert die Schaltradsteuerung:

Bild 1 zeigt das gebläute Schaltrad, bevor die Messung gestartet wird: Links sieht man den ins Schaltrad eingefallenen Nullstellhebel, der den an außen an einer Säule liegenden Kupplungshebel fast ganz verdeckt.

Bild 2: Nach dem Betätigen des Start-Stopp-Drückers ist das Schaltrad von einem Hebel ein Stück im Uhrzeigersinn gedreht worden. Der Kupplungshebel ist von einer Feder zwischen zwei Säulen gedrückt worden und hat den Chronographen mit seinem anderen Ende eingekuppelt. Der Nullstellhebel ist vom Schaltrad nach außen gedrückt worden und somit blockiert.

Bild 3: Erneutes Betätigen des Start-Stopp-Drückers hat das Schaltrad wieder ein Stück im Uhrzeigersinn gedreht. Eine Säule hat den Kupplungshebel wieder nach außen gedrückt, sodass der Chronograph ausgekuppelt wurde. Der Nullstellhebel ist nicht mehr blockiert, und das Betätigen des Nullstelldrückers würde ihn ins Schaltrad fallen lassen und mit seinem anderen Ende über die Nullstellherzen die Chronographenzeiger wieder in ihre Ausgangspositionen bewegen.

So funktioniert die Kulissensteuerung:

Betätigt man den Start-Stopp-Drücker P, dann bewegt sich der obere Teil des Kommandohebels G nach rechts. Dabei wird auch der Herzhebelbegrenzer N gegen den Uhrzeigersinn gedreht, und die Sperrfeder S rastet auf der Position 3 ein. Dabei wird auch der Herzhebel Z bewegt, der wiederum mit seiner Kupplungsnase z' den Kupplungshebel B' bewegt und damit den Chronographen einkuppelt. Der Nullstelldrücker ist durch die Position des Herzhebels Z blockiert. Um den Chronographen zu stoppen, muss erneut der Drücker P betätigt werden. Dann bewegt der Kommandohebel G den Herzhebelbegrenzer N, und die Sperrfeder S rastet wieder auf der Position 2 ein. Der Herzhebel Z' bewegt dabei mit seiner Kupplungsnase z' den Auslösestift b', wodurch der Kupplungshebel B' angehoben und der Chronograph ausgekuppelt wird. Nun können auch über den Nullstelldrücker H die Chronographenzeiger in die Ausgangsposition gebracht werden. Dabei bewegt der Drücker über den Nullstellhebel L den Herzhebel Z, sodass die zwei Arme auf die Nullstellherzen von Sekunden- und Minutenzähler drücken.

Auf der Schaltradseite sieht es dagegen vielfältiger aus. In den letzten 25 Jahren haben eine ganze Reihe von Manufakturen eigene Chronographenkaliber entwickelt. Und alle setzen auf das prestigeträchtige Schaltrad, das auch gerne gezeigt wird, selbst wenn man dafür extra eine Aussparung in die Platine fräsen muss. Zu den hier gezeigten gehören der Datograph von A. Lange & Söhne mit Kaliber L951.1, das B01 von Breitling, das TH20-00 von TAG Heuer, das automatische Chronographenkaliber CH 28-520 C/522 von Patek Philippe, der Tentagraph von Grand Seiko mit Kaliber 9SC5 und das Kaliber 4401 von Audemars Piguet. Dazu kommen u.a. das Rolex-Kaliber 4130 (heute 4131), das Omega-Kaliber 321, das Chopard 03.05-C und eine ganze Reihe weiterer.