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Chronometerprüfungen
Ein Chronometer Zeugnis ist seit jeher die Krönung der Uhrmacherkunst in punkto Genauigkeit. Die COSC (Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres) ist ein unabhängiger und gemeinnütziger Verein, der vom Staat weder kontrolliert noch finanziell unterstützt wird.

Vor der COSC sind alle Werke gleich. Zunächst sind die Hersteller, die für ihre Werke die begehrten Zertifikate einheimsen möchten, den genau festgelegten Bedienungen unterworfen: alle Werke müssen eine Werknummer haben, lose sein, verpackt in zwei Schalenhälften aus transparentem Kunststoff. Automatikwerke müssen ohne Rotor eingereicht werden, die Uhren brauchen ein spezielles Prüfzifferblatt, darüber nur einen genormten Sekundenzeiger sowie gleich lange Aufzugwellen und genormte Kronen.

Messung (Prüfkriterien nach SN/ISO 3159 v. 9.97)
15 Tage in 5 Lagen bei 3 Temperaturen
Nach dem Vollaufzug beginnt die 15tägige Prüfungsprozedur. Die ersten zwei Tage in "Krone links" Position bei 23 Grad, und nur etwa 24 Prozent Luftfeuchtigkeit. Nach etwa 24 Stunden werden die Werke einzeln gemessen, aufgezogen und wieder in den Prüfungsraum verfrachtet. Es folgen zwei Tage mit Krone "oben" - (3H), zwei mit Krone "unten" - (9H), zwei mit Zifferblatt "unten" - (FH) und zwei mit Zifferblatt "oben" - (CH), alles bei 23 Grad.

Werke mit Zusatzmechanismen werden am zehnten Prüfungstag zusätzlich auf ihre Funktionssicherheit geprüft. Zum Beispiel werden Chronographen eingeschaltet, um deren Einfluss auf das Gangverhalten festzustellen. Dann kommen die Temperaturprüfungen. Im kühlen Raum bei 8° C verbringen die Prüflinge den elften Tag, im heißen Raum bei 38° C den 13 Tag ihres 15tägien Examens. Dazwischen, am zwölften Tag, werden die Werke wiederum auf 23 Grad erwärmt. Nach 15 Tagen Prüfung entscheidet sich bei jedem einzelnen Werk, ob es die Kriterien erfüllt und einen Gangschein erhält. Sollte ein Werk erhebliche Gangabweichungen zeigen oder gar stehen bleiben, schickt die COSC es unbesehen an den Hersteller zurück.

Nach den Messungen beginnt das große Rechnen:
Mittlerer täglicher Gang in den verschiedenen Lagen:

Summe bilden aus Resultaten der zehn Messtage und durch zehn teilen. Die entsprechende Formel lautet:

M = (M1 + M2 + M3...) / 10

Das Ergebnis dieser Berechnung zeigt den mittleren täglichen Gang in den 5 Lagen an.

Mittlere tägliche Gangabweichung in den 5 Lagen:

Mittelwert bilden aus der Summe der täglichen Gangabweichung (V1,V3,V5,V7,V9) in den 5 Lagen (Zeitmessräume). Die entsprechende Formel lautet:

V = ( abs(M2 - M1) + abs(M4 - M3) + ... abs(M10 – M9) ) / 5

Die Differenz der Gänge gibt die Abweichung zwischen den beiden Messungen pro Lage (Krone links, Krone oben, Krone unten, Zifferblatt unten und Zifferblatt oben) an. Das ergibt fünf berechnete Werte. Die mittlere Gangabweichung ist der Durchschnittswert daraus.

Größte Gangabweichung:

Die größte gemessene Differenz der Gänge ergibt diesen Wert. Die entsprechende Formel lautet:

Vmax = max(V1,V3,V5,V7,V9)

Differenz zwischen liegend und hängend

Mittelwert der Gänge bei "Krone links (6H)" (Tag 1+2) minus Mittelwert der Gänge bei "Zifferblatt oben (CH)" (Tag 9+10). Durch diese Art der Berechnung können sich auch negative Werte ergeben. Die entsprechende Formel lautet:

D = (M1 + M2)/2 – (M9 + M10)/2

Größte Differenz zwischen dem mittleren tägl. Gang und einem der Gänge in den 5 Lagen

Hier wird die größte Differenz angegeben, die sich aus dem mittleren täglichen Gang (V) und einem der zehn täglichen Gänge bestimmen lässt. Die entsprechende Formel lautet:

P = max(V-M1-10)

Gangabweichung pro Grad Celsius

Hier wird der gemessene tägliche Gang bei 8° Celsius vom täglichen Gang bei 38° Celsius subtrahiert und durch die Temperaturdifferenz (30) dividiert. Das Ergebnis wird in Sekunden pro Grad Celsius ausgedruckt. Die entsprechende Formel lautet:

C = (M13 – M11)/30

Wiederaufnahme des Ganges (Vergl. 1+2.Tag mit letztem Tag)

Sie drückt den Gangunterschied zwischen dem Beginn und dem Ende der Gangprüfung aus. Dazu wird der Mittelwert der ersten beiden gemessenen täglichen Gänge "Krone links (6H)" vom letzten gemessenen (15.Tag) täglichen Gang "Krone links (6H)" abgezogen. Die entsprechende Formel lautet:

R = M15 - (M1 + M2)/2

Die Prüfkriterien und Toleranzen der COSC
Kriterien Einheit HAU (>20 mm) DAU (<20 mm)
Mittlerer täglicher Gang in den 5 Lagen sek./Tag -4 bis +6 -5 bis +8
Mittlere tägliche Gangabweichung in den 5 Lagen sek./Tag bis 2 bis 3,4
Größte Gangabweichung sek./Tag -6 bis +8 -8 bis +10
Differenz zwischen horizontal und vertikal sek./Tag bis 5 bis 7
Größte Diff. zwischen dem mittleren tägl. Gang und einem der Gänge in den 5 Lagen sek./Tag bis 10 bis 15
Primärer Kompensationsfehler sek./°C (+/-) 0,6 (+/-) 0,7
Wiederaufnahme des Ganges (Vergl. 1. u. 2. Tag mit letztem Tag) sek./Tag (+/-) 5 (+/-) 6

PS. Sind Ihnen dieser Berechnungen zu kompliziert?

Es geht auch einfacher... Ihr EIGENES Gangzertifikat!

Und der Quarzchronometer?
Bis heute liegen keine internationalen Normen für elektronische Quarzuhren vor. Auf der Grundlage der ISO-Norm 3159 hat die COSC eine Kontrollbestimmung für Quarzuhren ausgearbeitet, die deren Leistungsfähigkeit wie bei einem mechanischen Chronographen garantiert.

Die COSC hat die Präzisions- und Anforderungstests den technologischen Besonderheiten dieser Produkte angepasst. Deswegen mussten besondere Quarzuhrwerke entwickelt werden, die diese neuen Anforderungen erfüllen. So ist es unerlässlich, dass sie mit einem elektronischen System ausgerüstet sind, das die temperaturbedingte Frequenzabweichung des Quarzes kompensiert.

Ein Quarzchronometer der neuen Generation ist demnach 10-mal präziser als eine konventionelle Quarzuhr.

Jeder Quarzchronometer wird während 11 Tagen in einer Lage und bei 3 Temperaturen getestet, wie die Uhr auf der folgenden Tabelle.

Zudem wird das Quarzwerk einen ganzen Tag lang 3-dimensionalen Rotationen unterzogen, in denen es sämtliche Lagen einnimmt.

Schließlich wird es noch 200 Stößen von 100 g (100-mal die Erdgravitation) ausgesetzt.

Durch die Messungen werden 8 Eliminationskriterien berechnet. Nur wenn das Werk alle diese 8 Kriterien erfüllt, wird es als “Chronometer zertifiziert”.

Eliminationskriterien Mindestanforderungen [s/d]
Mmoy Mittlerer täglicher Gang bei 23°C ±0.07

MT8 Gang bei 8°C ±0.20

MT38 Gang bei 38°C ±0.20

SM Gangstabilität 0.05

MD Dynamischer Gang ±0.05

Ct Temporäre Auswirkungen durch mechanische Stöße ±0.05

Cr Bleibende Auswirkungen durch mechanische Stöße ±0.05
R Wiederaufnahme des Gangs ±0.05

Was und wie messen die COSC-Laboratorien?
Die tägliche, von der COSC an den ihr vorgelegten Uhrwerken vorgenommene Messung stellt einen Stand (eine vom Uhrwerk angegebene Zeit) im Vergleich zu einer Referenzzeit fest.

Im Gegensatz zu einer augenblicklichen Gangmessung mit einem Chronokompensator (Zeitwaage) – einem von Uhrmachern benutzten Messinstrument, welches das Gangverhalten während einer bestimmten Beobachtungszeit (z. B. 2 bis 3 Minuten) anzeigt, ohne Einbezug der Kraftübertragungs- und Amplitüdenabweichungen sowie von Störfaktoren aufgrund winziger Geometriefehler der Getriebe – kann das Verhalten des Uhrwerks mit der Stand-Differenzierung über die ganze Testperiode (mehrere Tage) gemessen werden.

Für diese hochpräzisen Messungen benutzt die COSC heute kartesianische Portalroboter und industrielle Seriensichtsysteme.

Sie bestehen aus einem Sensor, einer an ein optisches Gerät gekuppelten CCD-Zelle, die die Position des Sekundenzeigers (schwarz) auf dem graduierten Zifferblatt (weiß) ermittelt. Ein System mit Anhaltspunkten ermöglicht durch Translation und Achsenrotation eine absolut präzise Bildzentrierung und verhindert so Positionstoleranzen der Uhrwerke unter der Kamera.

Alle BO verwenden als Zeitbasis zwei auf die GPS-Zeit abgestimmte Atomuhren. Jedes Uhrwerk wird einzeln gemessen. Die Erfassung und Berechnung der Daten erfolgt vollautomatisch über einen Computer.