Die Tradition Tourbillon

Das Erscheinungsbild der Tradition Tourbillon ist irreführend. Vier Hauptelemente sind zu sehen: das Tourbillon, die Schnecke, das Federhaus mit der Anzeige der Gangreserve und das Zifferblatt. Visuell einfach, aber befrachtet mit fünfhundert Jahren Innovation.

Logischerweise beginnt unsere Tour d’horizon mit dem Herz der Uhr, dem Tourbillon. Die Funktion des Drehgestells ist dieselbe wie vor zweihundert Jahren, als es von Abraham-Louis Breguet konzipiert wurde, um die Wirkung der Schwerkraft auf die Ganggeschwindigkeit der Taschenuhr auszugleichen. Die Zeitgeberelemente der mechanischen Uhr sind das Unruh-Spiralfeder-Paar und die Hemmung.

Nach jedem Impuls der Hemmung macht die Unruh eine Halbschwingung und wird dann von der Spiralfeder wieder in die Gegenrichtung befördert. Die Gradzahl dieser Schwingung ist in hohem Maß von den Eigenschaften der Spiralfeder abhängig, die auf der Unruhachse zentriert ist.

Als generelle Regel ist es unmöglich, den Schwerpunkt der Spiralfeder exakt konzentrisch auf der Unruhachse zu bewahren. Das Ergebnis: Wenn sich die Spiralfeder bei schwingender Unruh öffnet und zusammenzieht, liegt ihr Schwerpunkt stets leicht außerhalb der Unruhachse. Eine Verschiebung des Schwerpunkts erzeugt ein störendes Drehmoment, das die Ganggenauigkeit entsprechend der Verschiebungsrichtung beeinträchtigt.

Breguet fand eine geniale Lösung für dieses Problem, das bei der Taschenuhr besonders ins Gewicht fiel. Er plazierte das gesamte Regulierorgan – Unruh, Spiralfeder und Hemmung – in einem dauernd rotierenden Gestell oder Käfig. Da diese entscheidenden Zeitgeberkomponenten sich darin kontinuierlich um 360 Grad drehen, werden die von der Schwerkraft verursachten Abweichungen laufend kompensiert.

Breguet nannte seine Erfindung „Tourbillon“ oder Wirbel als Sinnbild für die Kombination der beiden Drehbewegungen: einerseits die Halbschwingungen der Unruh, andererseits die Rotation des Käfigs. Dieser Begriff wurde in der Folge universell akzeptiert und von der gesamten Uhrenindustrie übernommen.

In seiner Classique-Kollektion hat Breguet verschiedene Tourbillon-Konstruktionen angeboten. Die Tourbillons der Tradition-Linie sind jedoch fest in den historischen Zeitmessern verankert, die von Abraham-Louis Breguet geschaffen wurden. Daher erforderte die Entwicklung eines Tourbillons für die Tradition-Kollektion eine „neue“ Konzeption, die eng mit der ursprünglichen Erfindung von vor zweihundert Jahren verbunden ist. Für dieses Projekt wandte sich das Team von Breguet den Zeichnungen zu, die den Unterlagen für das revolutionäre Patent von Abraham-Louis Breguet aus dem Jahr 1801 beigefügt waren.

Diese Abbildungen zeigten einen Tourbillonkäfig, der zwischen einer Grundplatine und einer oberen Kragbrücke aufgehängt war. Der Käfig selbst besaß lediglich zwei Arme, deren Profil im oberen Bereich horizontal verlief und sich nach einem kurzen vertikalen Abschnitt an den Außenseiten zur Mitte hin verjüngte.

All diese ursprünglichen Patentelemente wurden mit lediglich zwei Änderungen in die Tradition Tourbillon übernommen. Erstens war die obere Kragbrücke in der Patentschrift massiv ausgeführt; bei der Tradition-Version wurde sie in der Mitte ausgeschnitten, um einen freieren Blick auf das darunterliegende Tourbillon zu ermöglichen.

Zweitens wurde der Käfig statt mit zwei mit drei oberen Armen konstruiert, um eine höhere Stabilität und Stoßfestigkeit zu erreichen. Zur weiteren Erhöhung der Robustheit verfügt der Käfig zudem über sechs untere Arme.

Obwohl die Grundarchitektur der Tradition Tourbillon der Beschreibung des Patents von 1801 treu geblieben ist, kam bei ihrer Umsetzung moderne Technologie zum Einsatz. Anstelle eines Käfigs aus Stahl und einer Unruh aus Stahl oder Messing bestehen die wesentlichen Komponenten der Tradition Tourbillon aus Titan (lediglich die Ankerbrücke ist aus Messing gefertigt).

Für diese Konstruktionen erhielt die moderne Manufaktur Breguet ein Patent. Sie bieten mehrere Vorteile gegenüber den ursprünglich von Abraham-Louis Breguet verwendeten Lösungen sowie gegenüber den allgemein in der Uhrenindustrie eingesetzten Konstruktionen. Da Titan leichter ist als herkömmliche Materialien, wird weniger Energie benötigt, um den Käfig zu drehen und die Unruh schwingen zu lassen. Dies erhöht die Gangreserve der Uhr.

Darüber hinaus besitzt die leichtere Unruh eine geringere Trägheit, was die Ganggenauigkeit verbessert. Auch ästhetisch ergeben sich Vorteile. Um das Erscheinungsbild der Uhr optisch auszubalancieren, entschied sich Breguet dafür, den Tourbillonkäfig außergewöhnlich groß auszuführen, sodass sein Durchmesser dem des benachbarten Zifferblatts entspricht. Diese Wirkung konnte nur durch die Verwendung eines modernen Werkstoffs wie Titan erzielt werden.

Moderne Technologie bringt eine weitere Verbesserung für die Tourbillon-Unruh-Baugruppe. Die Spiralfeder besteht aus Silizium. Dieses Material ermöglicht nicht nur eine perfekte Formgebung, sondern ist auch unempfindlich gegenüber Restmagnetismus. Wird eine metallische Spiralfeder einem starken Magnetfeld ausgesetzt, kann sie magnetisiert werden. Dies verändert die Eigenschaften der Spiralfeder und damit die Ganggeschwindigkeit der Uhr.

Silizium hingegen ist ein nichtmagnetisches Material und bleibt von diesen Effekten unbeeinflusst.

Ein weiteres Merkmal der Spiralfeder geht auf eine andere Erfindung von Abraham-Louis Breguet zurück. Die Spiralfeder der Tradition Tourbillon besitzt eine Breguet-Endkurve. Das äußere Ende der Spiralfeder wurde nach oben über die Ebene der übrigen Feder angehoben und nach innen geführt.

Diese von Breguet im Jahr 1795 entwickelte Form, die Uhrmacher als „Endkurve“ bezeichnen, sorgt im Vergleich zu herkömmlichen flachen Spiralfedern für eine bessere Zentrierung der Masse der Spiralfeder. Dadurch werden die Auswirkungen der Schwerkraft auf die Ganggenauigkeit reduziert. Das Tourbillon selbst gleicht selbstverständlich die verbleibenden Fehler aus. Für die Spiralfeder aus Silizium erhielt Breguet ein Patent.

Auf unserem Weg zum nächsten wichtigen Element drehen wir die Uhr um weitere dreihundert Jahre zurück. Eine der größten Herausforderungen der Uhrmacherei ist der Isochronismus. Dieser Begriff bezeichnet das Problem, dass eine Uhr ihre Ganggeschwindigkeit konstant halten soll, während sich die Energie im Federhaus allmählich erschöpft.

Obwohl die Lösungen schwierig umzusetzen sind, lässt sich das Problem intuitiv verstehen. Ist die Zugfeder im Federhaus vollständig gespannt, liefert sie den Zeitgeberelementen der Uhr – Unruh und Hemmung – mehr Kraft als kurz vor ihrem vollständigen Ablauf. Offensichtlich verändert sich die Ganggeschwindigkeit der Uhr entsprechend zwischen diesen beiden Zuständen.

Gelingt es dem Uhrmacher hingegen, die Kraftzufuhr zu Unruh und Hemmung konstant zu halten, lässt sich über die gesamte Gangreserve hinweg eine höhere Ganggenauigkeit erzielen.

Wenn Sie mechanisch begabt sind, wird Ihnen sofort eine Frage durch den Kopf gehen: Wie lässt sich eine derart feine Kette vor dem Zerreißen durch allzu forsches Aufziehen schützen?

Die Antwort ist ein raffiniertes Blockiersystem. Die Aufzugwelle ist über ein Räderwerk mit der Schnecke verbunden, die so das Federhaus über die Kette aufzieht. Dabei dreht sich ein Rad mit sieben Zähnen mit, von denen einer sehr groß ist. Sobald das Federhaus ganz aufgezogen ist und ein weiteres Drehen der Schnecke die Kette zerreißen könnte, wenn das Federhaus ansteht, fällt der große Zahn dieses Rads in einen Schlitz auf der Schnecke und arretiert sie. Damit ist die Kette vor einer Beschädigung durch zu starkes Aufziehen geschützt.

Es gibt noch eine weitere technische Herausforderung beim Bau einer Schnecke in einer Armbanduhr. Wie kann das Federhaus über die Schnecke und Kette aufgezogen werden, während die Uhr läuft? 

Frühere Konstruktionen basierten auf einer in die Schnecke eingebauten Feder. Dabei versorgt diese Feder während des Aufziehens die Hemmung mit Antriebskraft. Breguet nutzte eine elegantere Lösung, die ohne zusätzliche Feder auskommt. Bei der Tradition Tourbillon ist ein Differential in die Schnecke integriert.

Der große Vorteil eines Differentials bei dieser Anwendung ist, dass es die Rotation zweier verschiedener Kraftquellen in einem Output vereinigen kann. In diesem Fall ist der vom Differential weitergegebene Output mit dem Tourbillon verbunden, während einer der Inputs über die Kette vom Federhaus kommt, der andere von der Krone.

Bei Normalbetrieb ist nur der Input von Federhaus und Kette aktiv. Beim Aufziehen hingegen liefert die Krone beziehungsweise Aufzugwelle über das Differential die Antriebsenergie für das Tourbillon und zieht gleichzeitig das Federhaus über die Kette auf.

In der Geschichte der Uhrmacherkunst wurden verschiedene andere Systeme für konstante Kraft entwickelt. Und auch Abraham-Louis Breguet konstruierte 1798 einen wegweisenden Mechanismus für konstante Kraft, indem er ein zweites Hemmungssystem zwischen dem Federhaus und den Taktgeberelementen der Uhr einbaute.

Die Konstruktion mit Schnecke und Kette bietet jedoch einen enormen Vorteil gegenüber anderen Vorrichtungen für konstante Kraft. Im Gegensatz zu diesen verbraucht sie keine zusätzliche Kraft und beeinflusst so die Gangautonomie nicht nachteilig.

Die Kette und Schnecke sind zwar zeitraubend in der Herstellung und erfordern mühsame Handarbeit, trotzdem ist dies der eleganteste Weg, um das Regulierorgan mit konstanter Kraft zu versorgen.

Das dritte Hauptelement auf unserer Rundreise durch die Tradition Tourbillon ist das Federhaus. Hier entschied sich Breguet für verschiedene ungewöhnliche Konstruktionen.

Zunächst einmal enthält das Federhaus zwei Aufzugfedern, die eine auf die andere aufgesetzt, so dass sie sich parallel drehen. Durch dieses Doppelpack wird das Federhaus natürlich höher als üblich.

Doch das ist in der Tradition Tourbillon keineswegs ein Nachteil, sondern erweist sich als technischer und ästhetischer Vorzug. Technisch gesehen kann sich die Kette dank der zusätzlichen Höhe des Federhauses stets parallel zur Hauptplatine auf- und abrollen. Das Federhaus, um das sich die Kette windet, ist nämlich gleich hoch wie die sieben Stufen der Schnecke.

Optisch sorgt die Höhe der Federhaustrommel für ein harmonisches Gleichgewicht mit der Schnecke und dem Tourbillon.

Das zweite ungewöhnliche Element der Federhauskonstruktion ist die auf der Trommel montierte Anzeige der Gangreserve.

Breguet hat diese uhrmacherische Komplikation nicht zuletzt patentieren lassen, weil ihre Anordnung von unanfechtbarer Logik ist.

Sie zeigt den Spannungszustand der Aufzugfeder oder in diesem Fall der beiden Federn an, die in der Trommel stecken. Wo könnte diese Anzeige also besser plaziert sein als direkt auf der Komponente, die gemessen wird?

Die Entwicklung der Tradition Tourbillon war zweifellos eine technische Tour de force, doch über den Anstrengungen für die Konstruktion wurden die rein ästhetischen Aspekte nicht vergessen.

Ein Beispiel ist das außergewöhnlich stark gewölbte Saphir-Uhrglas, das an klassische Stücke aus der Epoche von Abraham-Louis Breguet erinnert.

Eine solche Form erfordert höchste Präzision bei der Endbearbeitung des Saphirs und beim Einpassen in die ultraflache Lünette der Uhr.

Auch die Hauptkomponenten des Uhrwerks – Tourbillon, Schnecke, Zifferblatt und Federhaus – wurden gestalterisch gründlich studiert.

Statt die Abfolge dieser Elemente um ein Zifferblatt bei 12 oder 6 Uhr anzuordnen, entschied das Designerteam, der Zeitmesser wirke eleganter, wenn diese Komponenten im Vergleich zur „gewöhnlichen“ Ausrichtung um ungefähr 30 Grad verschoben angeordnet seien.