Sinds Christiaan Huygens in 1675 de balansveer uitvond, is dit een cruciaal onderdeel in het mechanisch horloge. Zonder balansveer is een accurate tijdsaanduiding van een (zak)horloge ondenkbaar en er is nog niemand in geslaagd om met een beter alternatief te komen. De balansveer is al 350 jaar onmisbaar en onovertroffen. Reden genoeg dus om in 2025 uitgebreid stil te staan bij dit bijzondere jubileum.
We zijn ons er misschien niet altijd van bewust als we op ons mechanische horloge kijken, maar achter de wijzerplaat bevindt zich een klein, maar inventief onderdeel dat ervoor zorgt dat het uurwerk accuraat de tijd aangeeft. Een onderdeel met Nederlandse roots bovendien want het was Christiaan Huygens aan wie we de balansveer te danken hebben. Dat we hier niet wat vaker bij stil staan, is jammer, maar heel normaal. We mogen immers best verwachten dat een horloge enigszins de juiste tijd aanduidt.
Dat was in de jaren voor de balansveer wel anders want toen was het bepaald niet eenvoudig was om ergens op tijd te komen. Om de tijd te meten, maakte een uurwerk van een zakhorloge gebruik van het balanswiel, maar hierdoor was de tijdmeting niet bepaald nauwkeurig en bovendien makkelijk beïnvloedbaar door externe factoren als temperatuur en de positie van het (zak)horloge. Kortom, op de klok was niet te vertrouwen.
Het jaar 1675 kan worden gezien als het jaar van de ommekeer in de geschiedenis van de uurwerktechniek toen de balansveer ervoor zorgde dat tijdmeting van draagbare uurwerken van globaal in nauwkeurig veranderde. De uitvinding komt op naam van Christiaan Huygens, die hoewel anderen ook met het idee speelden, de eerste was die het in een werkend uurwerk toepaste. Op 4 oktober 1675 ontving hij een patent voor zijn vinding. Zijn idee was het toevoegen van een spiraalvormige veer op de balans. Deze balansveer, ook wel spiraalveer genoemd, controleert de trillingen van het balanswiel. Terwijl het balanswiel heen en weer zwaait, wordt de balansveer op- en afgewikkeld, waardoor het wiel in de tegenovergestelde richting wordt teruggeduwd. De balansveer zorgt hiermee voor een nauwkeurigere en constantere oscillatie. Dit heeft geleid tot een aanzienlijke verbetering in de nauwkeurigheid van het mechanische, draagbare uurwerk.
ONVERSLAANBAAR
Dat mechanische uurwerken van nu nog altijd de tijd aangeven met dank aan de balansveer, is beslist opvallend te noemen. Is er dan in 350 jaar tijd echt helemaal niemand geweest die een beter idee had? Het antwoord op die vraag is nee, al zijn er wel enkele aansprekende alternatieven geweest, die het op het gebied van gebruiksgemak, eenvoud en betaalbaarheid stuk voor stuk aflegden tegen de balansveer. De vinding van Christiaan Huygens heeft zoveel sterke eigenschappen dat deze als icoon van mechanisch vakmanschap onverslaanbaar is gebleken. We zetten ze even onder elkaar:
- De uitstekende nauwkeurigheid. De balansveer zorgt voor een zeer regelmatige en constante oscillatie van het balanswiel, wat essentieel is voor een nauwkeurige tijdsmeting. Hoewel moderne technologieën als quartz uurwerken en atoomklokken nauwkeuriger zijn, is de balansveer voor het mechanische uurwerk ongeëvenaard.
- De mechanische aantrekkingskracht. Wie van techniek houdt, waardeert de balansveer als een zelfregulerend systeem dat het uurwerk op tijd laat lopen. De ingenieuze combinatie van fysica en mechanica heeft een onmisbaar uurwerkonderdeel opgeleverd waarvan de eenvoud het misschien wel nog aantrekkelijker maakt.
- De culturele waarde. Elke horlogeliefhebber zal kunnen beamen dat het horloge meer is dan een product om de tijd van af te lezen. Het horloge en het uurwerk staan ook voor vakmanschap, handwerk en traditie. Dat voel je als je door een glazen kastdeksel het uurwerk in beweging ziet.
Bent u er nog niet van overtuigd hoe bijzonder het 350-jarig bestaan van de balansveer is? Dan is het misschien interessant om de balansveer te plaatsen in een rijtje andere uitvindingen uit hetzelfde tijdperk en die nog altijd worden gebruikt. Zoals de samengestelde microscoop, waarbij meerdere lenzen worden gebruikt om objecten te vergroten, die in de late 16e en vroege 17e eeuw werd ontwikkeld. Of de telescoop die Galileo Galilei beroemd maakte in 1609 en die later door Isaac Newton en Christiaan Huygens werd verbeterd. En tot slot de barometer, die in 1643 werd uitgevonden door Evangelista Torricelli. Het zijn stuk voor stuk producten die onmisbaar zijn en tussen deze grote uitvindingen hoort de balansveer zonder meer thuis.
ALTERNATIEVEN?
Dat de balansveer na 350 jaar nog altijd een onmisbaar onderdeel is in een mechanisch horloge, betekent niet dat nooit is geprobeerd een andere oplossing te zoeken. Een perfect alternatief laat nog altijd op zich wachten, maar de inspanningen van horlogemakers hebben wel geleid tot enkele bijzondere en/of aantrekkelijke uitvindingen. Daarvan leek het quartz uurwerk de grootste bedreiging, maar toen de storm die het quartz horloge veroorzaakte ging liggen, bleek het mechanische uurwerk inclusief balansveer nog niet vergeten. Al moet worden gezegd dat eigentijdse ideeën wel hebben geleid tot aantrekkelijke horloges zoals de Seiko Spring Drive die mechanische en elektrische principes verenigt. Of de Bulova Accutron, het eerste elektronische polshorloge dat in massa werd geproduceerd en gebruikmaakt van een stemvork in plaats van een balansveer. De stemvork oscilleert bij een hoge frequentie (360 Hz), wat resulteert in een zeer nauwkeurige tijdsmeting. Hoewel niet mechanisch is de Bulova Accutron tegenwoordig een populair en gewild horloge bij verzamelaars.
Mechanische alternatieven voor de balansveer zijn in de loop der tijd ook ontwikkeld. Hoewel deze alternatieven niet altijd even succesvol of wijdverbreid waren, geven ze wel een idee van de inspanningen die zijn gedaan om een mechanisch uurwerk zonder balansveer mogelijk te maken. De meeste van deze alternatieven zijn echter kostbaar of complex, waardoor we ze alleen zien in speciale, innovatieve of experimentele horloges in de high-end horlogemarkt.
Een mooi voorbeeld is de Atmos klok van Jaeger-LeCoultre. In plaats van een balansveer maakt het gebruik van een torsieveer om een slinger te laten bewegen. De Atmos-klok wordt aangedreven door veranderingen in temperatuur en luchtdruk. Een kleine verandering in temperatuur of luchtdruk zorgt voor genoeg energie om de klok 48 uur te laten lopen.
Een ander voorbeeld zijn uurwerken die gebruikmaken van het resonantie-effect. Hierbij valt te denken aan horloges als de Chronomètre à Résonance van F.P. Journe of de Mirrored Force Resonance van Armin Strom. Met een dubbel balansontwerp, waarbij twee balansen in resonantie met elkaar oscilleren, wordt nauwkeurig de tijd aangeduid. Het idee achter resonantie is overigens niet nieuw en ook deze vinding komt op naam van Christiaan Huygens. Hij plaatste ooit twee slingerklokken op een houten balk die werd ondersteund door twee stoelen. Na een tijdje slingerden de klokken synchroon.
UPDATES
Hoewel de vinding van Christiaan Huygens in zijn basis overeind is gebleven, is deze in de loop der tijd natuurlijk wel steeds verder verbeterd. Dat blijkt vooral uit de materiaalkeuze. De balansveer die Huygens in 1675 maakte, was gemaakt van metaal, maar tegenwoordig is er meer keus uit geschikte materialen.
Carbonstaal (Blauwe Spiraalveer) was een van de eerste materialen die gebruikt werd. Het heeft goede veereigenschappen, maar is gevoelig voor roest en temperatuurveranderingen. Glucydur is een koper-beryllium-legering die bijzonder stabiel is bij temperatuurschommelingen. Nivarox is een legering van nikkel, ijzer, chroom en andere metalen. Nivarox is zeer populair in moderne horloges vanwege zijn uitstekende weerstand tegen temperatuurvariaties en magnetisme. Het behoudt zijn elasticiteit en precisie, zelfs bij langdurig gebruik. In recente jaren wordt silicium steeds vaker gebruikt in de productie van balansveren. Dit materiaal is volledig anti magnetisch, zeer licht en resistent tegen temperatuurschommelingen.
HANDWERK EN MACHINES
Zo voor de hand liggend als een balansveer is, zo ingewikkeld is de productie ervan. Het handwerk van vroeger is overgenomen door machines, die het materiaal tot zeer dunne draden trekken en de draad nauwkeurig en consistent om een centrale as wikkelen. Deze stap vereist extreme precisie, omdat de spiraalvormig gewikkelde veer een constante afstand tussen de windingen moet hebben om de juiste balansoscillatie te bereiken.
Hoewel het fabricageproces grotendeels geautomatiseerd is, speelt de horlogemaker nog steeds een belangrijke rol bij de montage en het afstellen van de balansveer in het horloge zelf. Dit is een zeer delicaat proces dat vaak nog handmatig wordt uitgevoerd. Vooral bij luxe horloges worden balansveren individueel aangepast en afgesteld door ervaren vakmensen om optimale nauwkeurigheid te garanderen.
Er zijn slechts een paar bedrijven wereldwijd die gespecialiseerd zijn in het produceren van balansveren, omdat dit een zeer technisch en gespecialiseerd proces is. De meeste van deze bedrijven bevinden zich in Zwitserland en daarvan is Nivarox-FAR de grootste en bekendste fabrikant van balansveren. Het bedrijf maakt deel uit van de Swatch Group en levert balansveren aan zowel Swatch Group-merken als andere horlogemerken. Nivarox is beroemd om de ontwikkeling van de Nivarox-legering, die zeer bestand is tegen temperatuurveranderingen en magnetisme. Hoewel de meeste horlogemerken de productie van balansveren met alle liefde uitbesteden, is het aan de allergrootste namen om dit precisiewerk zelf uit te voeren. Merken als Rolex en Patek Philippe maken hun eigen balansveren, hiermee hun status als manufactuur benadrukkend.
Dat de balansveer een uurwerkonderdeel is waar we allemaal dagelijks op vertrouwen, mag duidelijk zijn. Wereldwijd moeten zich honderden miljoenen horloges met een balansveer bevinden. De vinding van Christiaan Huygens is al 350 jaar lang in vrijwel elk mechanisch horloge te vinden. Dit betekent dat 2025 een jubileumjaar is waarin het mogelijk is om uitgebreid bij de uitvinding stil te staan. Bijvoorbeeld door een evenement te bezoeken en het te vieren of gewoon door eens wat vaker aan de balansveer en de maker ervan te denken als we op ons horloge kijken. Doet u mee?
350 jaar balansveer, vier het mee in 2025
Het 350-jarig jubileum van de balansveer is een gelegenheid die in 2025 niet onopgemerkt voorbij zal gaan. Stichting Haegsche Tijd staat op verschillende manieren stil bij de uitvinding van Christiaan Huygens. Gedurende het hele jaar staan aansprekende evenementen op het programma en daar kunt u bij zijn. De agenda zal in de loop van het jubileumjaar verder worden aangevuld, maar dit staat in iedere geval op de planning:
- 20 februari 2025 Opening van de expositie ‘350th hairspring’s anniversary’ in het Musée International d’Horlogerie (MIH) in het Zwitserse La Chaux-de-Fonds (Zwitserse Jura). Dit prachtige museum staat volledig in het teken van het meten van tijd, van de vroegste oorsprong tot de huidige dag.
- 14 april 2025 De Stichting Haegsche Tijd viert de verjaardag van Christiaan Huygens met een feestelijke lezing over de historische ontwikkelingen van de balansveer.
- 14 juli – 10 augustus Expositie in Pulchri Studio te Den Haag. Tijdens de expositie zijn de werken te zien die kunstenaars van het kunstenaarsvereniging Pulchri en enkele kunstenaars uit Zwitserland maakten rondom het thema Tijd en Huygens.
- 8 oktober 2025 – 12 april 2026 Huygens Museum in Voorburg: Expositie ‘De balansveer van Christiaan Huygens’ in het Notarishuis.
- 2025 De uurwerkopleiding in Schoonhoven en Haute École Arc in Zwitserland gaan samenwerken in een gemeenschappelijk project. De resultaten van deze inspanning zullen worden tentoongesteld.
- 2025 Er wordt nog aan gewerkt, maar in het jubileumjaar kunnen we een bijzondere limited edition verwachten van Christiaan van der Klaauw Astronomical Watches.
- Altijd Stap in de voetsporen van Christiaan Huygens met de Huygens’ Tijdmachine. Deze app of website (huygenstijdmachine.nl) van de Stichting Verborgen Stad neemt u mee terug in de tijd, naar de plaatsen waar Huygens leefde en werkte.
Meer informatie over de verschillende evenementen, inclusief andere lezingen en excursies vindt u op haegschetijd.nl.
