Das Laurent Ferrier Natural Escapement ist eine moderne Version von Breguets Échappement naturel (natürliche Hemmung). Das in Genf ansässige Unternehmen konnte das System verwirklichen, indem es moderne Materialien und Technologien mit seinen legendären Produktionsmethoden für kleine Stückzahlen und seiner außergewöhnlichen Uhrmacherkunst kombinierte. Die daraus resultierende Hemmung ist hocheffizient und befindet sich im Kaliber FBN229.01, einem automatischen Uhrwerk mit Mikrorotor.

Laurent Ferrier Kaliber LF619.01 – Classic Tourbillon Double Hairspring
Im Jahr 2010 stellte Laurent Ferrier seine erste Uhr vor, die Classic Tourbillon Double Hairspring, ein Modell, das bis heute Teil der Kollektion ist.

Das mit einer Schweizer Ankerhemmung ausgestattete Kaliber FBN916.01, der Vorgänger des Kalibers L619.01, verfügte über Breguets begehrte Schwerkraftkompensationskomplikation, das Tourbillon. Bei diesem letztgenannten Mechanismus werden die Hemmung und das Regulierorgan in einem Drehkäfig platziert, der sich alle 60 Sekunden um 360° dreht und so Positionsfehler ausgleicht.

Darüber hinaus verfügt die Classic Tourbillon Double Hairspring, wie der Name schon sagt, auch über zwei flache Spiralfedern, die einander gegenüberliegend und um 180° versetzt sind. Da sich die Spiralfedern synchron entwickeln oder atmen, gleichen sie effektiv jede seitliche Verschiebung der Unruhachse aus, wodurch der Positionseinfluss weiter gemildert und die Präzision erhöht wird.

Die außerordentliche Komplexität des Kalibers LF619.01 scheint in starkem Kontrast zum insgesamt klaren, aufgeräumten Design des Gehäuses und Zifferblatts der Classic Tourbillon Double Hairspring zu stehen. Bei näherer Betrachtung des Zifferblatts sind jedoch die Stunden- und Minutenzeiger in Assegai-Form und Grand Feu-Emaille sowie ein kieselsteinartiges Gehäuse zu erkennen. Diese Elemente mögen einfach, elegant und dezent erscheinen, aber sie sind das Ergebnis von viel Zeit und Mühe. Tatsächlich zeugen sie von den hohen Standards des Hauses. Dieser anspruchsvolle Ansatz bei der Produkterstellung erstreckt sich auch auf die Endverarbeitung, die allgemein als eine der besten in der Uhrenindustrie gilt und dieses Modell zu etwas wirklich Außergewöhnlichem macht.

Bereits 2010 wurde die Brillanz der Laurent Ferrier Classic Tourbillon Double Hairspring von mehreren angesehenen Uhrenexperten anerkannt, was in der Verleihung des „Herrenuhrenpreises“ beim Grand Prix d’Horlogerie Genève (GPHG) gipfelte.

Laurent Ferrier Natural Escapement (Kaliber FBN229.01)
Es war ein vielversprechender Start für das in Genf ansässige Maison; es wurde jedoch bald klar, dass bei Uhrensammlern großes Interesse an einem erschwinglicheren Modell bestand. Dies führte dazu, dass Laurent und sein Sohn Christian eine neue Uhr schufen, die ebenfalls über ein hochtechnisches Uhrwerk verfügte, das Kaliber FBN229.01. Dieses automatische Uhrwerk ist mit einem Mikrorotor und einer natürlichen Hemmung ausgestattet, zwei Merkmale, die in der Uhrenwelt nach wie vor vergleichsweise selten zu sehen sind.

Bevor ich über das Kaliber FBN229.01 spreche und seinen ungewöhnlichen Aufbau bespreche, halte ich es für hilfreich zu erklären, wie eine mechanische Uhr funktioniert und welche Rolle die Hemmung spielt.

Funktionsweise einer mechanischen Uhr und die Rolle der Hemmung
Bei einer mechanischen Uhr wird durch das Aufziehen der Krone die im Federhaus gehaltene Antriebsfeder gespannt, die praktisch den Kraftstofftank der Uhr bildet. Sobald die Antriebsfeder vollständig gespannt ist, möchte sie sich wieder entfalten und in einen entspannten Zustand zurückkehren. Würde man sie jedoch unkontrolliert entfalten, würde die gespeicherte Energie schnell verbraucht sein, kleine Komponenten könnten leicht beschädigt werden und die Uhr würde innerhalb kurzer Zeit ihren Betrieb einstellen.

Damit eine Uhr von Nutzen ist, muss die Energie aus dem Federhaus kontrolliert werden. Aus diesem Grund wird die Energie über das Getriebe übertragen. Das Getriebe besteht aus einem Satz von vier hintereinander angeordneten Rädern und ist ein bisschen wie ein elektrischer Transformator, der die Energie auf ein beherrschbares Niveau heruntersetzt. Das vierte Rad im Getriebe ist mit dem Hemmungsrad verbunden und lässt es im Uhrzeigersinn drehen.

Die meisten mechanischen replica Uhren auf dem heutigen Markt verfügen über eine Schweizer Ankerhemmung (siehe weiter unten). Dieser Mechanismus besteht aus einem Hemmungsrad, das mit einem Ankerhebel in Eingriff steht, der wiederum einen Impuls auf die Unruh (Unruhrad und Unruhfeder) gibt.

Ähnlich wie ein Pendel schwingt die Unruh hin und her, wobei die Frequenz jeder Schwingung durch die Unruhfeder bestimmt wird. Für jede Schwingung benötigt die Unruh einen Impuls. Diese Hin- und Herbewegung bewirkt, dass das Hemmungsrad blockiert und entriegelt wird, wodurch das Räderwerk in kleinen, präzisen Schritten vorwärts geht. Während dieses Blockier-/Entriegelungsvorgangs dreht sich das Zentralrad (das zweite Rad im Räderwerk), was letztendlich dazu führt, dass sich die Zeiger um einen festgelegten Betrag drehen.

Ein automatisches Uhrwerk ist übrigens mit einer Schwungmasse ausgestattet, die sich mit der natürlichen Bewegung des Handgelenks dreht und die Schlagfeder spannt, obwohl sie bei Bedarf, z. B. nach längerer Inaktivität, manuell aufgezogen werden kann. Unabhängig davon, ob es sich um ein manuelles oder automatisches Uhrwerk handelt, verfügt es immer über ein Federhaus, ein Räderwerk, eine Hemmung und eine Unruh.

Die Schweizer Ankerhemmung
Wie bereits erwähnt, ist die Schweizer Ankerhemmung die beliebteste Methode, „den Lauf der Zeit zu kontrollieren“. Seine Ursprünge gehen auf den englischen Uhrmacher Thomas Mudge (1715 – 1794) zurück, der 1754 die englische Ankerhemmung entwickelte. Diese Hemmung war der Vorläufer der heute allgemein als Schweizer Ankerhemmung bezeichneten Methode, obwohl es zwischen beiden einige Unterschiede gibt.

Am auffälligsten ist, dass der Hebel bei Mudges Mechanismus senkrecht zur Unruh sitzt, während bei modernen Schweizer Ankerhemmungen Unruh, Hebel und Ankerrad in einer geraden Linie angeordnet sind. Weitere Unterschiede sind die Form der Zähne auf dem Ankerrad und die Art und Weise, wie diese Zähne mit den Ankersteinen interagieren.

Die als „getrennte“ Hemmung bezeichnete Schweizer Ankerhemmung ermöglicht es der Unruh, während des größten Teils ihrer Schwingung frei zu schwingen, außer wenn das Ankerrad einen Impuls liefert.

Die vergleichsweise zuverlässige, einfach zu wartende und relativ unkompliziert zu regulierende Schweizer Ankerhemmung ist die bevorzugte Methode für die meisten in Massenproduktion hergestellten Uhren. So weit, so gut.

Bei genauerer Betrachtung des Verhaltens der Schweizer Ankerhemmung tritt jedoch eine grundlegende Schwäche zutage. Wenn sich das Hemmungsrad im Uhrzeigersinn dreht, greifen seine Zähne, die sogenannten Keulenzähne, in zwei Rubinpaletten (die Eingangspalette und die Ausgangspalette). Die Zähne gleiten an der Oberfläche der Eingangspalette entlang, die letztendlich den Impuls liefert und den Palettenhebel effektiv nach oben drückt. Diese Aktion bewirkt, dass der Hebel schwenkt und der Unruh Schwung verleiht. Leider erzeugt diese Gleitbewegung Reibung, was die Effizienz des Mechanismus verringert.

Eine häufig verwendete Analogie zur Beschreibung der Bewegung der Hemmungsradzähne entlang der Vorderseite der Eingangspalette besteht darin, sich diese wie eine Tür vorzustellen. Stellen Sie sich vor, Sie stehen vor der Tür und drücken sie mit der Hand senkrecht zur Tür auf. Die Tür lässt sich normalerweise mit minimaler Kraft bewegen. Wenn Sie jedoch fast parallel zur Tür stehen und Ihre Hand über die Vorderseite gleiten lassen, ist mehr Kraft erforderlich, um sie zu öffnen, und Ihre Hand kann sich durch die entstehende Reibung ein wenig warm anfühlen. Letzteres Szenario ist tatsächlich das, was bei einer Schweizer Ankerhemmung passiert. Es ist eine nicht gerade ideale Situation, die die Uhrenwelt aufgrund der oben genannten Vorteile dieser Art von Mechanismus akzeptiert hat.

Um die Reibung zu verringern, wird ein Schmiermittel benötigt, aber wie jeder Uhrmacher bestätigen wird, verschlechtern sich Schmiermittel mit der Zeit, was bedeutet, dass sich das Verhalten der Hemmung und des Regulierorgans ändert. Abraham-Louis Breguet (1747-1823) sagte zu Ludwig XVI.: „Finden Sie mir das perfekte Öl, Majestät, und ich werde Ihnen die perfekte Uhr machen!“ Moderne Schmiermittel sind denen, die Breguet zur Verfügung standen, zwar weit überlegen, haben aber dennoch ihre Grenzen.

Die natürliche Hemmung
Abraham-Louis Breguet erkannte das Problem mit Reibung und Schmiermitteln und schuf eine Uhr mit einer hocheffizienten Hemmung, der échappement naturel (natürliche Hemmung).

Die effizienteste Methode, um dem Regulierorgan Schwung zu verleihen, besteht darin, den Impuls direkt vom Hemmungsrad auf die Unruhachse zu übertragen. Das Problem besteht jedoch darin, dass sich das Hemmungsrad nur im Uhrzeigersinn dreht und daher nur einen Impuls in eine Richtung übertragen kann. Damit die Unruh schwingen kann, benötigt sie offensichtlich einen Impuls in beide Richtungen. Die natürliche Hemmung löst dieses Problem, indem sie zwei Hemmungsräder hat.

Ein Rad (nennen wir es Rad A) wird über das Getriebe von der Antriebsfeder angetrieben und dreht sich im Uhrzeigersinn. Rad A (das antreibende Hemmungsrad) dreht das zweite Rad, Rad B (das angetriebene Hemmungsrad), das sich gegen den Uhrzeigersinn dreht.

Jedes Hemmungsrad hat kleine Säulen auf seiner Oberseite. Diese Säulen geben einen direkten Impuls an die Doppeltischrolle, die Teil der Unruh ist. Der zwischen den Hemmungsrädern angeordnete Hebel bietet einen Ruhepunkt für die Säulen, ähnlich wie die Paletten einer Schweizer Ankerhemmung.

Ein Problem, auf das Breguet stieß, war, dass das Spiel zwischen den Hemmungsrädern ein „Spiel“ verursachte. Zu viel Spiel konnte zu einem variablen Impuls auf die Unruh führen oder dazu führen, dass die Hemmung anhält. Umgekehrt würde zu wenig Spiel zu übermäßiger Reibung führen.

Laurent Ferrier Natural Escapement (Kaliber FBN229.01)
Laurent Ferrier ging das „Spiel“-Problem an, indem er das Antriebsrad (A) asymmetrisch gegenüber dem angetriebenen Rad (B) positionierte und die Geometrie und das Getriebe optimierte, um das Spiel zwischen den Hemmungsrädern zu minimieren und gleichzeitig gerade genug Spiel zu lassen.

Laurent Ferrier überwand die Probleme, auf die Breguet stieß, mit dem Aufkommen neuer Technologien und Materialien. Beispielsweise bestehen die im Kaliber FBN229.01 verwendeten Hemmungsräder aus Nickel-Phosphor, das mithilfe der UV-LIGA-Technologie hergestellt wurde. Bei dieser Fertigungstechnik wird UV-Licht verwendet, um eine winzige Form zu erzeugen, die dann zum effektiven Züchten von Teilen mit einem hohen Aspektverhältnis verwendet wird. Das Hemmungsrad mit in seine obere Oberfläche integrierten Säulen wird mit sehr präzisen Toleranzen hergestellt, die mit herkömmlichen Form- oder Frästechniken nicht möglich sind. Die resultierenden Komponenten sind sowohl glatt als auch stabil.

Darüber hinaus bestehen der Hebel und die Doppeltischrolle aus Silizium. Dieses glasähnliche Material wird mithilfe von DRIE (Deep Reactive Ion Etching) hergestellt. Das resultierende Material ist leicht und praktisch reibungslos, sodass keine Schmierung erforderlich ist.

Durch die Verwendung dieser modernen Materialien und Technologien konnte das Haus eine leichte Hemmung herstellen. Dies bedeutet, dass weniger Trägheit zum Bewegen der Komponenten erforderlich ist, wodurch der Energieverbrauch gesenkt wird.

Laurent Ferrier Natural Escapement (Kaliber FBN229.01) – Mikrorotor
Um auf den ursprünglichen Grund für die Herstellung des Kalibers FBN229.01 zurückzukommen: Laurent Ferrier wollte eine automatische Uhr mit einem Mikrorotor herstellen. Dies wirft die Frage auf, warum ein Mikrorotor eingebaut wurde.

Die Vorteile eines Mikrorotors bestehen darin, dass der Mikrorotor im Gegensatz zu einem Schwunggewicht in voller Größe, das über den Brücken sitzt, bündig mit den benachbarten Brücken abschließt und so die Dicke des Uhrwerks verringert. Darüber hinaus kann der Träger aufgrund des Fehlens eines Schwunggewichts in voller Größe ungehinderte Sicht auf das Uhrwerk und seine exquisite Verarbeitung genießen; ein bemerkenswertes Merkmal jeder Uhr der Marke LF.

Dies wirft dann eine zweite Frage auf: Warum verwendet nicht jede Marke einen Mikrorotor, um die Antriebsfeder mit Energie zu versorgen? Einfach ausgedrückt sind sie in der Herstellung teurer und stellen mehrere technische Herausforderungen dar, die überwunden werden müssen.

Beim Kaliber FBN229.01 verfügt der Mikrorotor über ein Sperrklinkensystem (auch Sperrklinkenaufzug genannt), das die Antriebsfeder beim Drehen in eine Richtung unter Spannung setzt und sie daran hindert, sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen.

Der unidirektionale Mikrorotor ist ebenfalls aus 18-karätigem Gold, einem dichten Material, gefertigt. Aufgrund seiner Masse bleibt der Mikrorotor in Bewegung und unterliegt den Trägheitsgesetzen.

Eine Schwierigkeit, die bei Mikrorotoren manchmal auftritt, besteht jedoch darin, dass sie oft nicht in der Lage sind, eine große Antriebsfeder unter Spannung zu setzen, was zu einer bescheidenen Gangreserve führt. Von Anfang an versuchte das Team von Laurent Ferrier, ein Uhrwerk mit einer Gangreserve von 3 Tagen (72 Stunden) zu entwickeln. Das daraus resultierende Uhrwerk (Kaliber FBN229.01) funktioniert ohne Kugellager und mit einem Mikrorotor, der lediglich 2 Gramm wiegt, eine vergleichsweise bescheidene Zahl. Durch die Entscheidung für eine natürliche Hemmung hat Laurent Ferrier eine weitaus effizientere Möglichkeit zur Kontrolle des Zeitflusses geschaffen.

Laurent Ferriers natürliche Hemmung (Kaliber FBN229.01) – Schlussbemerkungen
Als Breguet sich daran machte, sein Échappement naturel zu entwickeln, wollte er auf Öle verzichten und ein höheres Maß an Präzision erreichen. Sein Ehrgeiz wurde durch die damals verfügbaren Materialien und Technologien vereitelt.

Die natürliche Hemmung im Herzen des Kalibers FBN229.01 ähnelt in vielerlei Hinsicht Breguets ursprünglicher Idee. Durch die Verwendung modernster Materialien und Technologien konnte Laurent Ferrier jedoch sein Ziel erreichen, eine automatische Uhr mit einem Mikrorotor herzustellen, der 72 Stunden lang autonom laufen kann. Dank Silizium (DRIE) und Nickelphosphor (UV-LIGA) sind die Träume von Laurent und Christian tatsächlich wahr geworden.

Warum also verwenden nicht alle Uhrenhersteller eine natürliche Hemmung? Die Antwort ist einfach: Es braucht viel Zeit und Fachwissen, um das System so zu optimieren, dass es perfekt funktioniert. Dies sind Faktoren, die eine Massenproduktion ausschließen. Laurent Ferrier ist jedoch das genaue Gegenteil von Massenproduktion. Das unabhängige Unternehmen setzt auf Kleinserienproduktion, verfügt über unglaubliches hauseigenes Uhrmacher-Know-how und glaubt daran, sich Zeit zu lassen. Aus diesen Gründen konnte das Unternehmen das Kaliber FBN229.01 zum Leben erwecken.