Innovatie

Heart beat manufacture

Sinds 2001 waren er binnen Frédérique Constant flinke discussies over de ontwikkeling van de nieuwe complicaties van het Heart Beat kaliber. Alle ontwikkelingen waren gedaan op basis van de bestaande kalibers en dus moesten we uitgaan van het al oorspronkelijke ontwerp van de Heart Beat. We vonden bijvoorbeeld dat het balanswiel erg diep in de opening van de Heart Beat zat. Het zou een belangrijke verbetering zijn als het balanswiel dichter bij de voorzijde van het kaliber kon zitten, zodat het beter zichtbaar was. Een andere punt was dat de spiraal, het belangrijkste component van een mechanisch horloge, aan de achterkant van het kaliber zat. Wij wilden het aan de voorkant hebben.  

Na vele gesprekken en onderzoeken hebben we besloten een eigen kaliber te gaan ontwikkelen om zo deze problemen op te lossen. In 2001 startte de ontwikkeling van de Heart Beat Manufacture met een karakteristieke brug voor het balanswiel aan de voorkant van het kaliber. Dankzij de plaatsing van de brug voor het balanswiel aan de voorzijde van het kaliber was het mogelijk om de spiraal en de fijnregulatie ook aan de voorzijde te plaatsen, waardoor een aantrekkelijk ontwerp van de Heart Beat ontstond. Deze contructie was een noviteit die Frédérique Constant de mogelijkheid gaf om patent aan te vragen. Nu werden alle ontwerpen wel goed geregistreerd voor dat ze op de markt verschenen

De ontwikkeling van de eerste Heart Beat Manufacture kostte meer dan drie jaar. Het was een belangrijke ontwikkeling in samenwerking met École d’Horlogerie de Genève, École d’Ingenieurs de Genève en Horloge Vakschool Zadkine. In 2004 werd met veel succes de handopwind versie van de Frédérique Constant Heart Beat Manufacture  geintroduceerd. In 2005 volgde de Frédérique Constant Heart Beat Manufacture Moonphase Date, eveneens met handopwindmechanisme. In 2006 worden de eerste series van de automatische Heart Beat 930 kaliber gelanceerd.

Een van de kritische zaken bij automatische horloges is hun opwindfunctie. Bij een automatisch horloge wordt de hoofdveer geladen door de beweging van de arm van de persoon die het horloge draagt. De beweging van de arm doet de rotor in een automatisch horloge draaien. De draaiende rotor windt de hoofdver op die de bron van energie vormt voor het kaliber. Maar, sommige mensen bewegen hun arm maar enkele keren per dag en niet frequent. Zelfs voor die personen moet de hoofdveer opgewonden blijven om er zeker van te zijn dat het kaliber doorloopt en feilloos functioneert.

Tourbillon Manufacture

De Tourbillon is een van de meest kostbare en gezochte complicaties bij verzamelaars en liefhebbers van exclusieve uurwerken. Een Tourbillon mechanisme is extreem complex om te produceren vanwege de benodigde precisie van alle onderdelen en het vereist hooggekwalificeerde en ervaren horlogemakers die in staat zijn een Tourbillon kaliber te maken. Frédérique Constant combineerde de technische complexiteit met de schoonheid van een Tourbillon uurwerk en presenteerde in 2008 een van haar mooiste resultaten: de Tourbillon Manufacture Silicium.

De zwaartekracht is een van de belangrijkste oorzaken van de variaties in de nauwkeurigheid van een horloge. De uitslag van het balanswiel zou volledig constant moeten zijn, om de meest nauwkeurige tijdsaanduiding te garanderen. Het Tourbillon-mechanisme neemt de variaties in de uitslag van het balanswiel weg en compenseert zo de invloed van van de zwaartekracht op het uurwerk.

De Frédérique Constant Tourbillon bestaat uit een mobiele kooi met daarin het balanswiel en het echappement. Elke keer dat het balanswiel een impuls krijgt, verdraait de gehele kooi enkele graden. De kooi draait co-axiaal en eenmaal per minuut om z’n as zodat de afwijking automatisch wordt gecompenseerd terwijl de kooi in de andere richting beweegt. Van alle verfijnde en compexe uitvindingen die door de eeuwen heen door horlogemakers zijn gedaan, is de Tourbillon een van de meest gecomliceerde. Een Tourbillon mechanisme is extreem ingewikkeld te produceren, met name door de zeer beperkte afwijkingen die zijn toegestaan voor de diverse onderdelen. Daarnaast staat de Tourbillon zo hoog aangeschreven vanwege de specifieke kennis op het gebied van ontwikkeling en ontwerp,  die nodig is om er een te maken. Slechts enkele van de beste horlogemakers hebben de benodigde vaardigheden om een Tourbillon te bouwen.  

Smart Weight Balancing

De Frédérique Constant Tourbillon-kooi bestaat uit maar liefst 80 onderdelen. Elk van deze onderdelen wordt geproduceerd met een maximale tolerantie, met een nauwkeurigheid van een tot twee micron (0,001 – 0,002 mm). De meeste van deze onderdelen worden geproduceerd bij Frédérique Constant in Plan-les-Ouates, met behulp van zeer nauwkeurige CNC machines.

Deze ultramoderne machine heeft een tolerantie van een micron op de X-as en Y- as en twee micron op de Z-as. En zelfs met deze nauwkeurigheidsgraad blijft het onmogelijk om een volledig gelijkmatige gewichtsverdeling in de gebruikte materialen te garanderen, wat voor de probleemloze werking van een Tourbillon mechanisme weer noodzakelijk is. Frédérique Constant heeft dit problem opgelost met het Smart Weight Balancing-system. De Tourbillon-kooi is aan een kant altijd zwaarder door de aanwezigheid van het eschappement, doormiddel van het aanbrengen van flinterdunne metalen ringen aan de andere kant van de Tourbillon-kooi is een zeer vakbekwame horlogemaker
van Frédérique Constant instaat de 80 onderdelen tellende Tourbillon-kooi perfect uit te balanceren. Deze ogenschijnlijk eenvoudige operatie kost de meester horlogemaker maar liefst 8 uur per horloge. 

Fast Oscillation

De Tourbillon van Frédérique Constant heeft een frequenty van 4 Hertz, waarbij het balanswiel een tikgetal heeft van 28.800 tikken per uur. Oftewel, in de Tourbillon kooi van Frédérique Constant slingert het balanswiel 28.800 keer heen en weer, waarbij het raderwerk iedere 24 uur 691.200 keer beweegt. Dit staat gelijk aan meer dan een miljard bewegingen in vier jaar. Veel van de tourbillons die te koop zijn hebben een frequentie van slechts 3 Hertz. Het hogere tikgetal (BpH)  van de Frédérique Constant Tourbillon maakt een grotere nauwkeurigheid mogelijk. Daarnaast is het kaliber minder gevoelig voor bewegingseffecten.

Silicium Manufacture

In lijn met de ontwikkelingen in de horloge industrie, onderzocht Frédérique Constant de toepassing van nieuwe materialen voor haar Heart Beat Manufacture kalibers. Het was duidelijk dat het een grote verbetering zou zijn als het echappement geen normale smering nodig zou hebben. Frédérique Constant ontwikkelde haar Tourbillon Manufacture Silicium met een silicium echappement, dat niet langer gesmeerd hoeft te worden. Silicium is een ideaal materiaal voor toepassing in horloges omdat het niet magnetisch is, extreem hard is (1100 Vickers in vergelijking met 700 Vickers voor staal) en bijzonder goed bestand is tegen corrosie. Het grootste voordeel van een silicium echappement is dat het niet gesmeerd hoeft te worden. En dus behoren de nadelen van smering, zoals indikken en uitdrogen van de olie, tot het verleden. 

De nauwkeurigheid van een mechanisch uurwerk is afhankelijk van de nauwkeurigheid van de onderdelen die het ritme aangeven. De onderdelen die in een mechanisch Heart Beat kaliber van Frédérique Constant het ritme bepalen zijn het balanswiel, de balansveer en het echappement. Het balanswiel slingert heen en weer met een nauwkeurigheid van 4Hz. Het moment dat het balanswiel ‘slingert’ bepaalt mede de nauwkeurigheid. Het cruciale element in het ontwerp van een echappement is om precies voldoende energie aan het balanswiel te geven om te blijven slingeren zonder daarbij de vrije slag van het balanswiel te verstoren. Als de smering van het echappement veroudert zal de wrijving toenemen en wordt er minder energie aan het balanswiel afgegeven. Het echappement moet de balansveer opwinden en weer afwinden.

Voor de meeste uurwerken uit de geschiedenis hebben deze eisen gezorgd voor veel wrijving in het echappement. Het echappement wiel wordt aangedreven door de hoofdveer. De tanden glijden over de ankersteen voordat ze borgen; dit is de wrijving die het anker een impuls geeft maar ook smering nodig heeft. In een modern echappement is de ankersteen gemaakt van een zeer harde en gepolijste steensoort, maar smering blijft noodzakelijk. Het tikkende geluid van een uurwerk van Frédérique Constant is het geluid van de versnelling van de balansveer en de tanden van het echappement die in elkaar grijpen. Als de smering slecht wordt (door verdikking of uitdrogen) kan het echappement schade oplopen en moeten metalen onderdelen vernieuwd worden. De toegenomen betrouwbaarheid van moderne horloges is dus voornamelijk te danken aan de hogere kwaliteit van de oliën die worden gebruikt om het echappement te smeren. Belangrijk is dat een mechanisch kaliber elke vier jaar schoongemaakt en doorgesmeerd moet worden.