Seiko Spring Drive e Calibro 1210 di F.P. Journe: l’eccellenza del quarzo

Possono i movimenti al quarzo avere l’ambizione di sfidare sul terreno del pregio e dell’eleganza i calibri meccanici, siano essi manuali o automatici? Dopo che il quarzo ha vinto il duello della precisione fin dalla sua comparsa in orologeria, alcuni marchi hanno provato a lavorare su questa tecnologia portandola a un livello di manifattura. I due esempi sui quali ci focalizziamo qui sono il calibro Spring Drive di Seiko e il calibro 1210 di F.P. Journe.

SEIKO SPRING DRIVE: UNA STORIA LUNGA 40 ANNI

Lo Spring Drive di Seiko affonda le proprie radici a metà degli Anni ’70, in piena era del quarzo, quando un orologiaio dell’azienda, Yoshikazu Akahane, iniziò a lavorare sul progetto di un orologio meccanico regolato da un dispositivo elettronico integrato. Sviluppò un’idea chiamata Quartz-Lock, per correggere gli errori di un orologio meccanico utilizzando un dispositivo al quarzo standard integrato in esso.

Akahane lavorò per diversi anni al progetto, creando centinaia di prototipi funzionanti e depositando oltre 200 brevetti, ma il problema cui si trovò di fronte fu il grosso dispendio di energia richiesto dal sistema – dovuto all’impiego di circuiti integrati molto energivori – che comportava una riserva di carica risibile. Ciò portò Seiko ad accantonare quella tecnologia per anni.

Fu ripresa in due step solo nel 1993 e nel 1997, grazie alla disponibilità di nuovi e più efficienti circuiti integrati, e il primo calibro Spring Drive fu presentato da Seiko a Baselworld nel 1998. Un anno prima, l’azienda aveva descritto il funzionamento della nuova tecnologia sul Journal of the Swiss Society for Chronometry. A proposito di funzionamento, dunque, come lavora il calibro Spring Drive? Tramite una molla avvolta attraverso un normale treno di ingranaggi, regolato da un circuito integrato e da un oscillatore al quarzo.

1999 | Primo Seiko Spring Drive

UN QUARZO SENZA BATTERIA

La sua caratteristica principale è il movimento fluido delle lancette, specialmente di quella dei secondi; una fluidità che, per Seiko, “riproduce la natura intrinseca del tempo”. Mentre un orologio elettronico tradizionale è alimentato da una batteria e dispone di un oscillatore al quarzo che controlla un motore collegato alle lancette, il movimento Spring Drive, come suggerisce il nome, riceve l’energia di cui ha bisogno per funzionare da una molla a spirale.

In genere, gli orologi Spring Drive hanno una spirale che fornisce una riserva di carica compresa tra due e otto giorni, come quella di un normale orologio meccanico. Di conseguenza, la molla principale è collegata a un treno di ingranaggi, anch’esso molto simile a quello che si troverebbe in un movimento meccanico tradizionale. 

Alla fine di questo treno di ingranaggi c’è una ruota, chiamata da Seiko “rotore”, che non gira avanti e indietro come il bilanciere di un movimento meccanico tradizionale, ma gira continuamente in una direzione. Come fa questo sistema a non perdere in precisione?

In un orologio meccanico sono lo scappamento e il bilanciere a essere responsabili del “battito”, a una frequenza di solito tra 2,5 e 5 Hertz. Il sistema Spring Drive ha invece il cosiddetto regolatore Tri-Synchro, chiamato così per la sua capacità di controllare tre diversi tipi di potenza: potenza meccanica, data dalla molla principale; energia elettrica, data dal circuito integrato e da un oscillatore al quarzo; potenza elettromagnetica (rotore e statore).

Il regolatore Tri-Synchro controlla e coordina ciascuna di queste tre fonti di alimentazione, sostituisce lo scappamento utilizzato in quasi tutti gli orologi meccanici convenzionali e sposta la lancetta dei secondi con fluidità, senza scatti e con una precisione estrema.

DUREVOLE E AFFIDABILE

Ma se non c’è la batteria, come sono alimentati l’oscillatore al quarzo e il circuito integrato? Il rotore, insieme alle molle, funge da generatore di corrente più o meno come la dinamo di una bicicletta, che genera elettricità da una ruota in movimento.

L’elettricità attiva il chip integrato e l’oscillatore al quarzo a esso collegato, con quest’ultimo che genera un segnale a 32.786 Hertz. Il chip confronta questo segnale con la velocità di rotazione del rotore, che è di otto giri al secondo. 

Con la potenza elettrica necessaria e un segnale di riferimento per far funzionare l’orologio, serve a garantire che il rotore, il treno di ingranaggi e quindi le lancette ruotino alla velocità desiderata. Per questo, il regolatore Tri-Synchro applica periodicamente un freno elettromagnetico per garantire che la rotazione del rotore sia allineata con il segnale di riferimento dell’oscillatore al quarzo. Il chip integrato confronta la velocità del rotore con il segnale e applica il freno elettromagnetico per impedire una rotazione troppo veloce.

La natura ibrida del movimento dovrebbe, almeno sulla carta, garantirne l’affidabilità nel tempo. Secondo Seiko, poiché l’intero treno di ingranaggi ruota costantemente e non esiste uno scappamento tradizionale con parti sensibili e lubrificate, il movimento dovrebbe durare molto a lungo.

Anche per le parti elettroniche ci si dovrebbe aspettare una lunga durata, poiché non ci sono componenti chimici deteriorabili, come una batteria, e poiché il modo in cui funziona è paragonabile a quello dei movimenti al quarzo più longevi.

IL CALIBRO 1210 DI F.P. JOURNE

È invece un elettromeccanico di alta manifattura il calibro 1210 che equipaggia l’Élégante di F.P. Journe. Dell’orologio, in versione Tytalit, abbiamo già parlato negli scorsi mesi, motivo per cui ci addentreremo poco negli aspetti tecnici del calibro. Ora ci interessa soprattutto evidenziarne alcune caratteristiche che lo differenziano dallo Spring Drive.

Qui, diversamente che nel Seiko, la batteria c’è. E F.P. Journe ha creato il calibro 1210 (frutto di otto anni di sviluppo) progettando persino questa, oltre a tutti i componenti che aiutano a prolungarne la vita. Una sfida legata alla durata della batteria, non diversa da quella che caratterizza gli attuali smartwatch.

Quella dell’Élégante è però una “riserva di carica” che ragiona su una scala diversa: la cosiddetta “shelf-life” dell’orologio (la vita che avrebbe se riposto in cassaforte e non indossato) arriva fino a 18 anni, con una funzionalità garantita, o quasi, di almeno 8-10 se portato al polso quotidianamente.

E il bello è che l’orologio utilizza una batteria di dimensioni standard, anche se con la più alta classificazione di durata al momento dell’assemblaggio del movimento; quindi il calibro al quarzo, dotato di un motore a doppio rotore, non ha il vantaggio di una tecnologia proprietaria della batteria ed è governato da un microprocessore posto sotto al cuore stampato sulla piastra dei circuiti, visibile attraverso il fondello trasparente.

SEPARARE E RISPARMIARE, SENZA LUBRIFICARE

La durata della batteria è aumentata dall’uso dei motori separati per le lancette delle ore e dei minuti, una scelta che ha un duplice motivo. In primo luogo, in un orologio al quarzo standard è utilizzato un solo motore insieme al treno degli ingranaggi. Qui, invece, due motori necessitano di treni degli ingranaggi più corti rispetto a un solo motore che guida entrambe le lancette. Con due ruote che guidano le ore e quattro che guidano le lancette dei minuti, il numero di componenti è stato ridotto al minimo.

Il secondo motivo riguarda la lubrificazione: non ha senso estendere la durata della batteria fino a 18 anni se tutti i lubrificanti degradano fino a diventare inutilizzabili in meno di un terzo di quel tempo. L’attrito aumenta quando l’olio perde la sua viscosità o si asciuga con gli anni e con l’aumentare dell’attrito cresce anche il consumo di energia. 

Quindi, il calibro 1210 dell’Élégante non ha alcuna parte lubrificata, rendendo i pezzi praticamente esenti da manutenzione fino a quando non è necessario il cambio della batteria, cioè dopo circa 8 anni.

LO START & STOP SECONDO F.P. JOURNE

Il dettaglio chiave che aiuta l’orologio a gestire più del doppio dell’aspettativa di vita della batteria è però la complicazione principale, che impedisce alle lancette di muoversi quando il segnatempo è fermo, preservandone così l’autonomia.

Se non sorprende che ciò che consuma di più la maggior parte dell’energia in un movimento al quarzo è il “motore” che guida le lancette, il calibro 1210 rileva quando l’orologio è rimasto fermo per 35 minuti e arresta le lancette stesse per risparmiare energia, mentre la funzionalità di indicazione dell’ora è ancora attiva grazie al microprocessore interno. Una volta che l’orologio viene ripreso in mano, le lancette delle ore e dei minuti tornano a segnare l’ora effettiva e precisa compiendo il percorso più breve possibile, sia esso in senso orario, sia antiorario.

Lo stop delle lancette è reso possibile da un rilevatore meccanico di movimento, visibile sul quadrante a ore 4:30. Nato come orologio per signora, grazie al suo particolare movimento elettromeccanico l’Élégante incontra l’esigenza che hanno molte donne che indossano orologi di fascia: non perdere tempo a reimpostare l’ora e altre indicazioni quando si esaurisce la riserva di carica.

Come da tradizione, anche in questo calibro da 18 rubini F.P. Journe ha utilizzato l’oro. Il coperchio della batteria e i ponti sono infatti in oro rosa, impreziositi dal motivo a Cotes de Geneve, a testimoniare come questo movimento al quarzo vada oltre gli elettromeccanici classici. Del resto, ci si poteva aspettare da Monsieur Journe qualcosa di ordinario?

By Davide Passoni