Ein genauerer Blick: Greubel Forsey Nano-Foudroyante EWT

Anlässlich seines 20-jährigen Jubiläums im letzten Jahr stellte Greubel Forsey die neueste seiner EWT-Erfindungen (Experimental Watch Technology) vor, die Nano-Foudroyante EWT, ein äußerst anspruchsvolles Chronographen-Tourbillon mit Foudroyante-Anzeige. Die Nano-Foudroyante ist auf nur 11 Exemplare limitiert und mit einer Breite von 37,9 mm die kompakteste Uhr, die Greubel Forsey je hergestellt hat. Sie stellt eine Reihe von Premieren für Greubel Forsey dar: ihren ersten Chronographen, ihr erstes fliegendes Tourbillon und eine uhrmacherische Premiere – die erste wagenmontierte Foudroyante. Das aus Weißgold und Tantal gefertigte Gehäuse markiert auch die erste Verwendung dieses äußerst anspruchsvollen Metalls durch die Marke.

Eine Foudroyante oder Blitzsekunde ist eine Komplikation in einer Uhr, die Sekundenbruchteile anzeigt. Obwohl sie manchmal in Hochfrequenzchronographen zu finden ist, sind die beiden unterschiedlich. Ein Hochfrequenz-Chronograph verbessert die Präzision, indem er eine feinere Zeitmessung ermöglicht, während ein echter Foudroyante ein spezieller Zeiger ist, der sichtbar in diskreten Schritten springt, um Sekundenbruchteile anzuzeigen.

Zu sagen, dass das Uhrwerk eine höchst ungewöhnliche Konstruktion hat, heißt überhaupt nichts. Zunächst einmal: Obwohl eine Foudroyante-Funktion normalerweise mit einem Chronographen verbunden ist und nur aktiviert wird, wenn der Chronograph aktiviert wird, haben sie beim Nano-Foudroyante EWT nichts miteinander zu tun. Stattdessen läuft der Foudroyante-Zeiger kontinuierlich in 1/6-Sekunden-Schritten, was jeder Halbschwingung der 3-Hz-Unruh entspricht.

Das liegt daran, dass der Chronograph über ein Ad-hoc-Getriebe, das auf der Rückseite der Uhr sichtbar ist, vom Mittelrad angetrieben wird, während das Tourbillon und damit auch der Foudroyante vom Hauptgetriebe angetrieben werden. Die Uhr hat einen zentralen Chronographen-Sekundenzeiger und einen 60-Minuten-Totalisator bei 9:00 Uhr, während die laufenden Sekunden, die direkt vom Sekundenrad angetrieben werden, bei 7:30 Uhr auf dem Zifferblatt stehen. Zwischen 4:00 und 7:00 Uhr befindet sich das einminütige fliegende Tourbillon, das auch als zusätzlicher laufender Sekundenzeiger fungiert, und auf dem Käfig ist ein winziges Hilfszifferblatt für die Foudroyante montiert.

Wenn wir den Chronographen einmal beiseite lassen, besteht die Herausforderung bei einer Foudroyante darin, dass sie normalerweise vom Hemmungsrad angetrieben wird, dem Rad mit dem geringsten Drehmoment. In diesem Fall wird es durch das Vorhandensein eines Tourbillons noch komplizierter, da dasselbe Getriebe, das einen parasitären Käfig antreibt, nun auch eine Foudroyante antreiben muss. Greubel Forsey hat dies mit der sogenannten Nanomechanik erreicht. In diesem Zusammenhang bezieht sich Nano nicht auf Komponenten im Nanomaßstab, sondern auf einen ultraniedrigen Energieverbrauch, gemessen in Nanojoule. Der Nano Foudroyante arbeitet mit nur 16 nJ pro Sprung, was ein so kleines Energieniveau ist, dass es mit biologischen, molekularen und mikroskopischen physikalischen Prozessen vergleichbar ist. Laut Greubel Forsey ist es um den Faktor 1.800 niedriger als bei einem herkömmlichen Foudroyante, der 30 μJ (Mikrojoule) pro Sprung benötigt. Dadurch kann er innerhalb des begrenzten Energiebudgets des Hemmungsrads funktionieren.

60-Minuten-Totalisator bei 9:00, während die laufenden Sekunden, die direkt vom vierten Rad angetrieben werden, bei 7:30 auf dem Zifferblatt stehen. Zwischen 4:00 und 7:00 befindet sich das einminütige fliegende Tourbillon, das gleichzeitig als zusätzliche laufende Sekunde dient, und am Käfig ist ein winziges Hilfszifferblatt für den Foudroyante angebracht.

Besonders interessant ist der Getriebezug vom Hemmungsrad zum Foudroyante. Die Räder haben extrem feine Zähne, die nicht nur die Eingriffseffizienz verbessern und das Spiel verringern, sondern auch eine höhere Zahnzahl innerhalb eines gegebenen Teilkreisdurchmessers ermöglichen. Dadurch kann das gleiche Übersetzungsverhältnis mit kleineren Rädern erreicht werden, was die Trägheit verringert und zu einem geringeren Energieverbrauch beiträgt. Laut Patent beträgt das Zahnmodul nicht mehr als 0,05 mm, was auf ein Design hindeutet, das für ein sanfteres Eingreifen und minimale Reibungsverluste optimiert ist. Obwohl es in der Ankündigung nicht explizit erwähnt wird, wurde die Herstellung einer derart feinen Verzahnung höchstwahrscheinlich durch LIGA erreicht, eine Mikrofertigungstechnik, die sich gut für die Herstellung hochpräziser, ultrafeiner Strukturen eignet. Angesichts der Anwendung und der Anforderungen an Verschleißfestigkeit, geringe Reibung und Maßhaltigkeit wurden die Räder wahrscheinlich aus Nickel-Phosphor hergestellt, einem gängigen LIGA-Material, das leicht ist und für seine hohe Härte bekannt ist.

Unter dem Hemmungsrad ist das Antriebsrad (21) montiert und mit seinem Ritzel verbunden. Es überträgt die Bewegung über eine Reihe von Übertragungsrädern (25 und 27), die schwenkbar am Käfig montiert sind. Dieses Getriebe treibt letztendlich den Foudroyante-Zeiger (23) an, der eine volle Umdrehung pro Sekunde vollführt. Um die Komplexität noch zu erhöhen, bleibt das Foudroyante-Hilfszifferblatt jedoch aufrecht im Verhältnis zum Rahmen, obwohl es am rotierenden Tourbillonkäfig montiert ist. Dies erfordert ein zusätzliches Getriebe, das analog zu einem Differential funktioniert und die Bewegung des Käfigs kompensiert, um das Zifferblatt in einer festen Ausrichtung zu halten. Der Tourbillonkäfig dreht sich im Uhrzeigersinn mit einer Umdrehung pro Minute. Um dies auszugleichen, muss sich das Zifferblatt mit der gleichen Geschwindigkeit gegen den Uhrzeigersinn drehen, um aufrecht zu bleiben.

Diese Kompensation wird durch ein sekundäres Getriebe erreicht, das vom Übertragungsrad (25) ausgeht, das selbst vom Hemmungsrad angetrieben wird. Dieses Getriebe stellt sicher, dass sich das Orbitalzifferblatt mit der gleichen Geschwindigkeit gegen den Käfig dreht und eine feste Ausrichtung im Verhältnis zum Rahmen beibehält. Mit diesen zusätzlichen Getrieben, die am Käfig montiert sind, besteht das Tourbillon aus erstaunlichen 142 Teilen. Um die Trägheit weiter zu reduzieren, ist der Käfig aus Titan gefertigt.

Das Schöne an dieser Innovation ist, dass sie nicht nur mechanisch faszinierend und komplex in der Ausführung ist, sondern auch optisch ein Spektakel darstellt; die stetige Rotation des Tourbillons steht im Kontrast zu den wilden Sprüngen des Foudroyante, doch wenn Sie genauer hinsehen, werden Sie sehen, dass sich das Hilfszifferblatt selbst gegen den Uhrzeigersinn dreht.

Eine fortschrittliche vertikale Kupplung
Der Chronograph ist auch in seiner Antriebs- und Konstruktionsweise höchst ungewöhnlich. Der Drücker bei 2:00 Uhr dient zum Starten und Stoppen des Chronographen, während der Drücker bei 3:00 Uhr zum Zurücksetzen und Rücklauf dient. Normalerweise wird ein Chronographengetriebe vom vierten Rad eines Uhrwerks angetrieben, unabhängig vom verwendeten Kupplungssystem. Angesichts der Anforderungen an das Getriebe – Antrieb eines Tourbillons, eines Foudroyante und eines orbitalen Hilfszifferblatts – ist es jedoch weitaus sinnvoller, die Energie vom Zentrumsrad zu beziehen. Da es direkt vom Federhaus angetrieben wird, liefert das Zentrumsrad ein höheres Drehmoment. Durch einen Ausschnitt auf der Brückenplatte ist das Hilfsgetriebe sichtbar, das zum Antrieb der vertikalen Kupplung verwendet wird, die letztendlich das Sekundenrad des Chronographen antreibt.

Bei einer standardmäßigen vertikalen Kupplung wird das Eingangsrad ständig vom Endzahnrad angetrieben, während das Ausgangsrad, das den Chronographen antreibt, axial über eine Kupplungsscheibe gekoppelt ist, die die Energie durch Reibung überträgt. Eine Feder drückt die Kupplungsscheibe gegen das Eingangsrad, um den Kontakt aufrechtzuerhalten. Der Klemmhebel dient als Aktuator, der die Kupplungsscheibe anhebt, um den Chronographen auszukuppeln, und sie senkt, um die Energieübertragung wieder einzukuppeln. Dadurch soll der ruckartige Start einer horizontalen Kupplung vermieden werden. Konstruktionsspielräume in einer vertikalen Kupplungsbaugruppe können jedoch zu unbeabsichtigten Bewegungen führen, wenn der Chronograph ausgekuppelt wird. Beim Zurücksetzen, wenn die Rücksetzhämmer auf die Herznocken treffen, dreht sich das Ausgangsrad des Chronographen schnell zurück auf Null. Dies kann in Verbindung mit der Reibung in den lose montierten Komponenten der Kupplung eine unbeabsichtigte Rückwärtsdrehung des Eingangsrads verursachen. Infolgedessen muss beim erneuten Einrücken der Kupplung das durch diese Rückwärtsbewegung entstandene Spiel zunächst ausgeglichen werden, bevor der Chronograph neu startet, was zu einer unerwünschten Verzögerung führt.

Um ein Zögern zu vermeiden, ist in den Mechanismus ein Bremsrad integriert, das koaxial zum Eingangsrad ist und in kontrolliertem Reibungskontakt mit diesem bleibt. Laut Patent greift beim Zurücksetzen des Chronographen ein Bremshebel in dieses Bremsrad ein und blockiert es vorübergehend. Dies verhindert eine unbeabsichtigte Rückwärtsbewegung des Eingangsrads aufgrund von Reibung in der Kupplungsbaugruppe. Da der Hilfstrieb am Eingangsrad endet, stellt die Stabilisierung des Eingangsrads während des Zurücksetzens auch sicher, dass das Spiel innerhalb des Hilfstriebs bereits ausgeglichen ist, bevor die Kupplung erneut einrückt. Durch das Ruhighalten des Eingangsrads während des Zurücksetzens wird das gesamte Getriebe indirekt vorgespannt, wodurch weiteres Spiel eliminiert wird, das beim Starten des Chronographen zu Verzögerungen oder ungewollten Bewegungen führen könnte.

Das Bremssystem wird direkt vom Säulenrad gesteuert. Wenn der Rückstelldrücker gedrückt wird, bewegt ein Klick oder Finger (sichtbar unter einer Brücke in der Nähe der Krone) das Säulenrad vorwärts und löst zwei gleichzeitige Aktionen aus: Die Rückstellhämmer fallen auf die Herznocken und stellen die Chronographenzeiger sofort auf Null zurück, während das Säulenrad den Bremshebel schwenkt, um das Bremsrad zu aktivieren. Wenn die Bremse aktiviert ist, wird das Bremsrad an Ort und Stelle verriegelt, was einen Zwischenring und durch Reibung das Eingangsrad stabilisiert und eine unbeabsichtigte Bewegung des Eingangsrads während des Zurücksetzens verhindert.

Das Bremsrad hat extrem feine Zähne, um die Eingriffskräfte zu minimieren und die Bremspräzision zu verbessern. Entscheidend ist, dass das Endbearbeitungsgetriebe auch dann normal weiterläuft, wenn die Bremse aktiviert bleibt, da das Bremsrad nur in Reibungskontakt mit dem Eingangsrad steht. Dadurch wird sichergestellt, dass der Bremsmechanismus das Eingangsrad stabilisiert, ohne den Rest der Uhr zu beeinträchtigen.

Mehr als nur Mechanik
Das Uhrwerk zeigt die feinste Handveredelung der Branche. Die runde Chronographenbrücke – die die Kupplung, die Chronographensekunden und die Minutenaufzeichnungsräder trägt – hat eine mattierte Oberfläche und weist Aussparungen auf, die eine Fülle von Winkeln und scharfen Innenwinkeln aufweisen.

Das Ad-hoc-Getriebe, das sich eine Ebene darunter befindet, wird von einer schwarz polierten Stahlbrücke getragen, die ebenfalls zahlreiche Winkel aufweist. Die Schraubenköpfe sind schwarz poliert und jeder Edelstein ist in einem eigenen Goldchaton eingefasst. Das Chronographensekundenrad trägt die charakteristischen mikrogravierten Inschriften der Marke.

Das Uhrwerk ist bemerkenswert kompakt und misst nur 31 mm im Durchmesser. Mit geschlossenem Gehäuse misst die Uhr 37,9 mm x 10,49 mm, eine bemerkenswerte Abweichung von den traditionell großen Gehäusen von Greubel Forsey. Die Gehäusemitte besteht aus satiniertem Weißgold, während die Gehäuserückseite und die Lünette aus handpoliertem Tantal bestehen.

So selten werden komplizierte, technisch fortschrittliche Uhren in so kleinen Paketen geliefert, was ein faszinierender Proof of Concept für Nanojoule-Engineering ist und die Behauptung, dass Komplexität und Energiekosten keine Kompromisse, sondern sich ergänzende Herausforderungen sind, die es zu meistern gilt.

Technische Daten
Uhrwerk: Handaufzug, 24-Stunden-Gangreserve (bei kontinuierlich laufendem Chronographen); 3 Hz (21.000 A/h)
Funktionen: Stunden, Minuten und kleine Sekunde, Chronograph mit 60-Minuten-Totalisator; Tourbillon mit Foudroyante-Anzeige
Gehäuse: 37,9 mm x 10,49 mm hoch, 18 Karat Weißgold mit Gehäuseboden und Lünette aus Tantal; wasserdicht bis 30 m
Zifferblatt: Mehrstufig in Gold, rhodinierter, gravierter und schwarz lackierter Stundenring und Minutenkreis mit sichtbarer Öffnung für den Tourbillon; Kleine Sekunde und Chronographen-Minutenzähler in Gold; poliertes, abgeschrägtes Foudroyante
Armband: Nicht-tierisches Material, handgenäht mit Dornschließe aus Weißgold, handgraviertes GF-Logo
Verfügbarkeit: Limitiert auf 11 Stück
Preis: CHF 465.000

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