Grand Seiko „T0 Constant-Force Tourbillon“: Die Krönung japanischer Uhrmacherkunst

Am 3. September 2020 kündigte Seiko Watch das Prototyp-Uhrwerk der Grand Seiko an: das „T0 (T-Null) Constant-Force Tourbillon“. Wie der Name schon sagt, handelt es sich um ein Tourbillon mit einem Konstantkraftmechanismus, der das Drehmoment der Zugfeder ausgleicht. Obwohl es bereits ähnliche Ansätze gab, zeichnet sich dieses Uhrwerk dadurch aus, dass der Konstantkraftmechanismus perfekt koaxial zum Tourbillonkäfig angeordnet ist. Dies ist keine bloße Errungenschaft, sondern eine Weltneuheit. Weitere Informationen finden Sie auf der Website von Grand Seiko. Hier erläutern wir die Bedeutung des Konstantkraftmechanismus und erzählen einige Geschichten zur Entwicklung des Grand Seiko „T0 Constant-Force Tourbillon“.

Was ist konstante Kraft?

　Wie jeder Uhrenkenner weiß, ändert sich das Drehmoment der Zugfeder – der Energiequelle einer mechanischen Uhr – deutlich, wenn sie vollständig aufgezogen ist und wenn sie sich entspannt. Theoretisch sollte eine mechanische Uhr mit Unruh unabhängig von der Stärke des Drehmoments, also unabhängig vom Schwingungswinkel der Unruh, eine gleichbleibende Ganggenauigkeit aufweisen. Theorie und Praxis weichen jedoch oft voneinander ab, und die Ganggenauigkeit einer mechanischen Uhr verändert sich mit dem Entspannen der Feder. Könnte eine mechanische Uhr also genauer werden, wenn die Kraft der Zugfeder in einer separaten Feder gespeichert und diese Energie zum Antrieb der Unruh genutzt würde? So entstand die Idee der Konstantkraftvorrichtung.

　Es gibt übrigens zwei Arten von Konstantkraftmechanismen: Derjenige, der sich näher am Federhaus mit der Zugfeder befindet, wird als Remontoire bezeichnet, derjenige, der sich näher an der Unruh befindet, als Konstantkraftmechanismus. Seiko scheint den „T0 Constant-Force Tourbillon“ der Grand Seiko, bei dem der Tourbillonkäfig mit der Unruh einen Konstantkraftmechanismus integriert, als Remontoire einzustufen. Dieser Mechanismus erzielt das gleichmäßigste Drehmoment. Seiko verzichtet auf die Bezeichnung „Remontoire“, da diese außerhalb französischsprachiger Länder unüblich ist. Gemäß Seikos Bezeichnung wird der im T0 verbaute Konstantkraftmechanismus in der „Chronos Japan Edition“ als Konstantkraftmechanismus bezeichnet.

　Zuvor, in der japanischen Version von Chronos,„Einführung in das Remontoire-Verfahren und die Methode der konstanten Kraft“Die Zeitschrift veröffentlichte einen Artikel mit dem Titel „Remontoires und Konstantkraftuhren“, verfasst von den beiden unabhängigen Uhrmachern Yusuke Kikuchi und François-Paul Journe. In dem Artikel erklärt Kikuchi:

„Die Entwicklung des Remontoires lässt sich folgendermaßen beschreiben: Im 17. Jahrhundert wurde es in der Nähe der Zugfeder platziert, im 18. Jahrhundert rückte es näher an den Regler heran und entwickelte sich schließlich zu einer Konstantkrafthemmung. Mit Ausnahme von Schwerkrafthemmungen für Uhren lieferte es jedoch keine zufriedenstellenden Ergebnisse und kehrte daher später zum dritten oder vierten Rad zurück. Man könnte sagen, dass sich das Remontoire im Laufe der Jahre zwischen Zugfeder und Regler hin und her bewegte und seinen Platz in der Welt suchte.“

Grand Seiko "T0 Constant-Force Tourbillon"

　Ein Versuch, Tourbillonkäfig und Konstantkraftaufzug auf derselben Achse zu vereinen, war das „Transaxial Tourbillon“ des unabhängigen Uhrmachers Andreas Strehler. Der Grund, warum daraus keine vollständig integrierte Konstruktion entstand, liegt vermutlich darin, dass Seiko Instruments (heute Seiko Watch) bereits ein Patent für ein koaxiales und integriertes Tourbillon besaß. Dies ist natürlich reine Spekulation.

„Eine engere Anordnung von Konstantkraft und Unruh verbessert die Leistung, aber zu geringer Abstand ist auch nicht optimal. Daher entwickelten wir die Idee, beides auf derselben Achse zu vereinen und meldeten dafür ein Patent an. Durch die Anordnung auf derselben Achse reduzieren sich die Reibungspunkte, und das Drehmoment wird stabiler“, erklärt Takuma Kawauchiya von Seiko Watch, dem Entwickler des „T0 Constant-Force Tourbillon“. Die Grundstruktur stand bereits 2012 fest, nur zwei Jahre nach seinem Eintritt bei Seiko Instruments (wie das Unternehmen damals hieß). Im darauffolgenden Jahr, 2013, wurde ein Blockprototyp entworfen und gebaut und seine Leistungsfähigkeit getestet.

　Kawauchiya zufolge gibt es drei Arten von Konstantkrafthebeln (in Kikuchis Text als Remontoire bezeichnet). Eine davon ist der von F. P. Journe verwendete Typ mit Blattfeder. Dieser weist jedoch relativ große Drehmomentschwankungen auf. Die andere ist der Gafner-Typ mit Konstantkrafthebel, der eine Luro-Nocke verwendet. Kawauchiya erklärt: „Aufgrund von Faktoren wie der Gleitreibung zwischen dem Ankerrad (dem Hemmungsrad beim Konstantkrafthebel) und dem Anschlag (dem Anker beim Konstantkrafthebel) ist es schwierig, ein konstantes Drehmoment zu erreichen und die Sicherheit zu gewährleisten. Daher entschied er sich für den Planetengetriebe-Typ, der auch von Andreas Strehler verwendet wurde. Laut Kawauchiya liegt der Grund dafür darin, dass der Konstantkrafthebel (Remontoire-Hebel) strukturell kaum versagen kann und die Reibung des Anschlags nur geringe Auswirkungen hat.“

　Kawauchiya verfeinerte das Planetengetriebe-Remontoire weiter, das Kikuchi als „das beste System“ bezeichnete. „Die Schlittenachse liegt senkrecht zu dem Bereich, in dem Anschlagrad und Anschlag greifen. Dadurch ergeben sich die geringsten Drehmomentschwankungen. Aufgrund des Reibungskoeffizienten zwischen Anschlagrad und Anschlag müssen Normale und Achse jedoch leicht versetzt sein. Dies ist der Schlüssel zu einem konstanten Drehmoment. Daher haben wir einen Prototyp entwickelt, um den Reibungskoeffizienten genauer zu bestimmen.“

　Das Stopprad, der Schlüssel zur Konstantkraft, besteht aus Keramik. Ein Prototyp aus Nickel verschleißte schnell. Daher wurde es durch ein keramisches Stopprad mit mikrometergenauer Präzision ersetzt. „Wir analysierten die Schwankungen des Schwingwinkels, berechneten den korrekten Reibungskoeffizienten und passten basierend darauf den Eingriffswinkel von Stopprad und Stopper an. Dadurch blieb der Schwingwinkel der Unruh 50 Stunden lang exakt konstant.“ Theoretisch beträgt die Gangreserve 72 Stunden. Die Konstantkraft soll 50 Stunden lang wirksam sein.

　Ein weiteres wichtiges Bauteil bei konstanter Kraft ist der Anschlag, der mit dem Anschlagrad in Eingriff kommt. Kawauchiya hat den Anschlag nicht nur direkt am Schlitten befestigt, um den Widerstand so gering wie möglich zu halten, sondern auch eine Funktion hinzugefügt, mit der sich der Zeitpunkt des Auskuppelns vom Anschlagrad einstellen lässt.

„Bei der konstanten Kraft T0 lösen sich Anschlagrad und Anschlag alle acht Schwingungen und spannen so die Feder. Da sich der Anschlag jedoch pro Schwingung nur sehr wenig bewegt, könnte er sich bei üblichen Fertigungstoleranzen bereits nach sieben Schwingungen lösen. Um dies zu beheben, haben wir die Abmessungen des Bauteils optimiert und die Position des Anschlags verstellbar gemacht. Durch Justierungen im Bereich von 0,1 bis 0,2 mm ergibt sich ein präzises Ticken von 16 Schlägen.“

　Das Uhrwerk ist konventionell aufgebaut. Zwei 9S65-Zugfedern erzeugen ein hohes Drehmoment (700 g x 2, wenn auch schwächer als beim El Plumero), welches den schweren Konstantkraftträger antreibt. Der Konstantkraftträger ist nicht extern angeordnet, um seinen Widerstand zu minimieren. Dies ist ungewöhnlich für Grand Seiko, die normalerweise schwächere Zugfedern bevorzugen, aber logisch, wenn man bedenkt, dass die Optimierung des Konstantkraftträgers das Ziel dieses Modells war. Trotz der übereinander angeordneten Konstantkraftträger und des Konstantkraftträgers weist die T0 nahezu keine Positionsabweichung auf. Dies liegt daran, dass „wir die Höhe des Konstantkraftträgers so gering wie möglich gehalten haben“ (Kawauchiya). Die Optimierung von Design und Fertigung verleiht der T0 eine herausragende Präzision.

　Die Worte „16TH NOTE FEEL“ sind auf der Grundplatine des Uhrwerks eingraviert. Dies zeugt vom Selbstvertrauen der Seiko Watch, die das präziseste Konstantkraft-Uhrwerk entwickelt hat. Sein extrem genaues Ticken klingt wie ein majestätisches Orchester – eine Hommage an unsere Vorgänger, die nach Präzision strebten.

Am Ende seines Vortrags „Einführung in Remontoires und Konstantkraftuhren“ erklärte Kikuchi: „Der Tag, an dem Charles Frodshams ‚Stein der Weisen‘ der Uhrmacher vollendet ist, könnte näher sein, als wir denken.“ Er sollte Recht behalten. Grand Seiko hat endlich eine Lösung für das Problem des instabilen Drehmoments in mechanischen Uhrwerken präsentiert, die weltweit ihresgleichen sucht. Ihre Bedeutung kann gar nicht hoch genug eingeschätzt werden.