Wie funktioniert das Constant Escapement von Girard-Perregaux?

Eigens entwickelte Hemmung des Schweizer Uhrenherstellers

Martina Richter
von Martina Richter
am 8. August 2017

Will man den Gang mechanischer Uhrwerke optimieren, dreht sich alles um die Hemmung. Das ist nichts Neues. Heute versuchen es die Uhrenhersteller mit innovativen Materialien und neuen konstruktiven Lösungen. Eine davon, ist das Constant Escapement von Girard-Perregaux.
 
Inhalt:

Das Constant Escapement von Girard-Perregaux

Der Name der 2013 zur Serienreife gebrachten Girard-Perregaux-Hemmung ehrt einen der Gründungsväter der Marke, Constant Girard-Perregaux, und umschreibt zugleich den springenden Punkt des spektakulären Systems – die konstante Kraft. Das Constant Escapement unterscheidet sich wesentlich von allen bestehenden Hemmungssystemen, auch und vor allem von der Schweizer Ankerhemmung.
 

Girard-Perregaux "Constant"-Hemmungsfeder
Dünner als ein Haar: Das Herzstück der Constant Escapement ist ein Element aus Silizium, das die Energie für einen beständigen Mikroimpuls an die Unruh speichert.
[Foto: p@patriceschreyer.com]

Aufbau und Teile des Constant Escapement

Das Constant Escapement setzt sich aus fünf Bestandteilen zusammen. Strategisch wichtigstes Element ist die aus Silizium gefertigte Hemmungsfeder (1), die wiederum aus drei Elementen besteht, die eine bauliche Einheit aus einem Stück bilden – dem Blatt (1A), das einer Knickbelastung ausgesetzt wird und dünner ist als ein menschliches Haar, dem Rahmen (1B), der die äußeren Enden des Blattes (1A) verbindet und dessen perfekte Positionierung sichert, und der Auslösewippe (1C). Diese wiederum besteht aus zwei Teilen. Teil (1) ist der Bestandteil (1C) der Hemmungsfeder, Teil (2) ist ein Extrabauteil aus Nickel und trägt zwei Rubinpalettenpaare, durch die das Blatt (1A) der Hemmungsfeder (1) geführt wird. Zum System gehören weiterhin ein linkes und ein rechtes Hemmungsrad (3L und 3R) – sie weisen jeweils sechs Zähne auf und sind auf Stahltriebe montiert – die Spannwippe (4) und die Doppelscheibe (5). Wie bei einer herkömmlichen Ankerhemmung setzt sich letzteres Bauteil aus einer großen Scheibe mit einer eingepressten Rubinpalette und einer kleinen Scheibe mit einem Einschnitt zusammen. Die Doppelscheibe ist auf die Unruhwelle gepresst und mit dem Oszillator verbunden.

Girard-Perregaux "Constant"-Hemmung
Scheint kompliziert: Die „Constant”-Hemmung verabschiedet sich von allen konventionellen Systemen und ist eine komplexe Baugruppe. Der konstante Kraftfluss zur Unruh erfolgt über das dünne Blatt (1A) der Hemmungsfeder – in der Bildmitte.

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Wie funktioniert das Constant Escapement von Girard-Perregaux?

Das letzte Rad des Räderwerkes greift in die zwei Triebe der Hemmungsräder ein. Die Spannwippe (4) – verbunden mit der Hemmungsfeder (1) – liegt an einem Hemmungsrad (3L) an. Das Rad drückt gegen die Wippe. Dabei verformt sich das Blatt (1A) der Hemmungsfeder (1) und speichert Energie. Das System ist blockiert, aber die Unruh dreht. Nun kommt der Rubin auf der Doppelscheibe in Kontakt mit der Auslösewippe (1C). In diesem Moment wird das System – einschließlich Hemmungsrad und Räderwerk – frei gegeben, die Energie aus dem Blatt (1A) D der Hemmungsfeder (1) geht auf die Unruh über, die Feder springt und die Auslösewippe (1C) kippt zum rechten Hemmungsrad (3R). Das Prozedere beginnt von vorn.

Dieser Ablauf entspricht einer Halbschwingung, bei der ein Energievolumen von weniger als einem Millijoule in der Hemmungsfeder gespeichert und wieder frei gegeben wird. Der winzig kleine Energievorrat, der stets in der Hemmungsfeder enthalten ist und beim Springen der Feder freigesetzt wird, dient dazu, die Schwingung der Unruh und damit die Amplitude und den Gang auf einem konstanten Niveau zu halten, auch wenn der Antrieb von einer variablen Energiequelle kommt. Die Hemmungsfeder springt nur, wenn ein bestimmtes Energieniveau erreicht wird. Genügt die Kraft aus dem Federhaus dazu nicht, bleibt das System, sprich die Uhr, sofort stehen.

Girard-Perregaux: Das Constant Escapement in der Referenz 93505-39-633-BA6J
Größer als normal: Die Hemmung mit konstanter Kraft findet bei Girard-Perregaux unter drei Brücken in einem 46 Millimeter großen Karbon-Titan-Gehäuse Platz

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Aktuelles Modell mit Constant Escapement

2008 präsentierte Girard-Perregaux erstmals einen Prototypen ihrer neuen Hemmung. Fünf Jahre später ging die Schweizer Uhrenmarke mit dem Constant Escapement in einer gleichnamigen Armbanduhr in Serie. 2017 stellte Girard-Perregaux auf dem Genfer Uhrensalon SIHH drei neue Varianten ihrer Constant-Escapement-Uhr vor. Die Bezeichnung bezieht sich dabei auf das uhrmacherische System, das der Unruh stets die gleiche Kraft zukommen lässt, egal in welchem Spannungszustand sich der Energiespeicher, sprich die Aufzugsfeder gerade befindet. Um dies zu erreichen, wird beim Constant Escapement ein extrem dünnes Element zwischen Hemmung und Unruh geschaltet, das die Energie aus dem Federhaus bis zur Instabilität speichert, um sie dann augenblicklich und immer mit gleicher Intensität an die Unruh abzugeben, bevor die Prozedur von vorn beginnt.

Girard-Perregaux: Constant Escapement im Karbon-Titan-Gehäuse
Girard-Perregaux: Constant Escapement im Karbon-Titan-Gehäuse

Möglich wird das Ganze erst durch den Einsatz moderner Materialien und hoch präziser Herstellungstechnologien. Der dünne, Energie speichernde Streifen besteht aus Silizium und entsteht im Ionentiefenätzverfahren (DREI). Er ist so fein wie das Sechstel eines menschlichen Haares. Dennoch kann er genau so viel Energie aufnehmen, um durch einen Mikroimpuls die Unruh anzutreiben. Dabei springt der Streifen von einem Zustand in den anderen und speichert anschließend erneut Energie für den nächsten Impuls. Der Streifen ist aus einem Stück mit einem Rahmen und aus ästhetischen Gründen als symmetrische Doppelkonstruktion gefertigt. Seine Bewegung gibt die Wahl der Frequenz vor. Sie liegt im Handaufzugkaliber GP09100-0004 bei drei Hertz, das heißt 21.600 Halbschwingungen pro Stunde. Für die Symmetrie der Konstruktion benötigt man auch zwei Ankerräder, die in keiner Weise jenen einer konventionellen Schweizer Ankerhemmung ähneln. Sie haben je drei Zähne, um die Frequenz von drei Hertz zu erreichen. Das Uhrwerk ist für eine Gangreserve von sechs Tagen ausgelegt, welche linear auf dem Zifferblatt angezeigt wird. Die Kraft kommt aus zwei parallel geschalteten Federhäusern mit patentiertem Aufbau, wobei jede Trommel zwei in Serie geschaltete Federn enthält. Während sich das Uhrwerk durch Konstruktionen und Materialien als technisch modern erweist, zeigt es sich andererseits mit den für Girard-Perregaux so typischen drei Brücken im Bereich von Hemmung und Unruh der Historie verpflichtet. Es findet in einem 46 Millimeter großen Gehäuse aus einem Karbon-Titan-Verbundmaterial Platz (auch in Rosé- und Weißgold erhältlich) und kostet 99.800 Euro. MaRi

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