НАРУЧНІ ГОДИННИКИ - Журнал
На роботі з verve
Властивість, яку також цінують годинникові майстри та експерти: постійне надходження енергії означає, що основна пружина має постійну напругу. Це гарантує постійний крутний момент в потоці потужності та забезпечує стабільні значення передач.
Фізичною основою автоматичного ліфта є сила тяжіння. Відцентрова маса витягується своєю вагою, що приводить у рух відцентрову масу, встановлену на русі - в сучасних роботах це, як правило, ротор - в русі. Це стосується й інших концепцій автоматичних рухів, з якими покоління годинникових виробників та дизайнерів працювали та працювали над ними.
Вже впроваджено в кишенькові годинники
Історія автоматичної обмотки годинника сягає довгим шляхом - до епохи кишенькових годинників, коли їх ще накручували на ключ. Це мало два недоліки: з одного боку, клавіші легко втрачались; з іншого боку, отвір для відкривання вводив безпосередньо у внутрішню частину корпусу, що також могло пропускати пил і вологу.
Шукаючи систему намотування без ключа, годинниковому виробництву Абрагаму Луї Перреле з Ле Локла вдалося спроектувати та виготовити "вібраційний годинник" близько 1770 року. Їх годинниковий механізм був забезпечений рухомим вантажем, який рухався вгору-вниз під час діяльності носія, таким чином забираючи енергію. У подальшому розвитку Перреле використовував обертову масу замість коромисла, який обертався і подавав енергію до стовбура за допомогою шестерні - навіть в обох напрямках обертання. Перреле назвав систему "Вічною" і доопрацював її за допомогою блокування, яке зупиняло ротор, коли він був повністю накручений, запобігаючи тим самим, щоб бойова пружина не перенапружувалася і не ламалася. Деталі, які сьогодні можна знову знайти в сучасних наручних годинниках.
Чимало інших годинникових виробників також взялися за цю тему. Відповідні кишенькові годинники 18 століття передавали різні особистості, зокрема Жаке-Дроз, Йонас Перре-Жанре, Шарль Уден, а також Великий магістр Абрахам-Луї Бреге. У своєму легендарному кишеньковому годиннику «Марія-Антуанетта», добудованому в 1827 році, він реалізував автоматичну систему намотування із використанням підпружиненого маятникового ваги.
Незважаючи на різні конструкції та підходи, автоматичні моделі не мали успіху на час кишенькових годинників. Основною причиною був недостатній запас енергії: оскільки вони комфортно відпочивали в кишенях брюк чи жилетів, вони просто отримували занадто мало фізичних вправ. Врешті-решт, це був насамперед ще один винахід, який запобіг ранньому успіху автоматичної системи намотування: введення годинникової коронки, що зробило обмотку бойової пружини та налаштування стрілок можливим, а ключ намотування зайвим.
Експерименти на зап’ясті
Час автоматичної обмотки прийшов лише в 20 столітті з появою наручних годинників. Тепер годинники мали місце, де їх регулярно та енергійно переміщали, що дало новий поштовх ідеї автоматичного механізму намотування. У 1922 році паризький годинниковий виробник Леон Лерой добудував перший у світі автоматичний наручний годинник. Він мав загострений овальний маятник, що коливається, який рухався круглим рухом. Трещоткова система передавала кінетичну енергію до стовбура. Однак кузов ліфта постійно потрапляв у кінцеві точки, що спричинило пошкодження та знизило надійність.
Ще однією віхою в історії автоматичних годинників став Джон Гарвуд. Його метою було зробити водонепроникну коробку, усунувши отвори корпусу на заводі. Для того, щоб зробити ручну обмотку зайвою, він сконструював ліфт із маятниковим маховиком, який був встановлений центрально і заводився вперед-назад між двома кінцевими точками. Для того, щоб зупинити дію сили на основну пружину після її повного намотування, Гарвуд розробив ковзаючу муфту, яка перервала потік сили між маховиком і намоткою стулки. Руки розміщувались навколо корпусу за допомогою ребристої рамки. Харвуд отримав на це патент в 1924 році.
Переконливим був лише ротор
У 1931 році в Білі засновник Rolex Ганс Вілсдорф та дизайнер руху Еміль Борер представили годинник, що випливав із винаходу Перреле: їх автоматичний механізм калібру NA 620 або "Perpetual" мав напівкругову коливальну вагу, яка була встановлена в центрі та над Рослина обертається. Ротор Перреле знову з'явився на сцені. Він накрутив рух в одному напрямку обертання, в іншому він пробіг порожнім. Цей механізм ліфта міг бути легко розібраний на окремі вузли і був встановлений на своєрідній рамі, яка також несла частини елеваторного пристрою. Таким чином було створено новий тип автоматичного модуля.
Принцип роботи з центрально встановленим ротором переважав, а також отримав подальший розвиток. У компанії Eterna сконструювали кульковий підшипник із особливо низьким тертям, а також винайшли перемикач передач з безпружинними стовпами, щоб мати можливість використовувати енергію ротора в обох напрямках обертання. Ця комбінація роторних та храпових коліс, встановлених на кулькових підшипниках, стала стандартом, який діє і сьогодні. Наприклад, наступні калібри ETA 2824 та 2892, які є одними з найпоширеніших механічних рухів сьогодні, побудовані на автоматичних рухах кулькових підшипників від Eterna.
Незважаючи на це визнання, автоматичні наручні годинники спочатку не встигали - можливо, через високу ціну порівняно з класичними моделями з ручним накручуванням. Наприкінці 1960-х років автоматичні годинники мали частку ринку лише 20 відсотків. Але було більше досліджень та майстерності. Автоматичні рухи стали більш пласкими, надійнішими, дешевшими і, нарешті, успішними.
Жвавий драйв
Важливим компонентом автоматичного руху є маховик або ротор. При його конструкції важлива одна деталь: момент інерції якомога далі назовні забезпечує ефективну обмотку. Але не лише ротор забезпечує енергією: маховик обертається валом, на осі або в кульовому підшипнику. Зубчастий ланцюг, який направляє енергію до бойової пружини, переміщується за допомогою зубчастого кільця, розташованого в точці опори або на зовнішньому краї маховика. Автоматичні наручні годинники з двостороннім механізмом намотування мають перемикач передач для поляризації руху ротора, який базується на різних системах з ексцентриками, шестернями або храповиками.
Автоматична система ліфта також вимагає передачі, яка переводить швидке переміщення ротора в більш повільне з більшим крутним моментом. Іншим важливим компонентом є висувна камера в стовбурі, яка захищає основну пружину від надмірного натягу або навіть поломки, ковзаючи уздовж стінки стовбура, коли основна пружина повністю намотана.
За виготовлення ротора відповідають такі фахівці, як Zürcher Frères, що базується в Ле-Буа, який є важливим виробником маховиків для виробників годинників з 1948 року. Оскільки для ротора необхідна велика питома вага, Zürcher Frères часто робить їх із сплавів вольфраму. Вольфрам - це блискучий білий важкий метал, який має тьмяно-сірий колір, як порошок, з питомою вагою 19,3 грама на кубічний сантиметр, яка настільки ж висока, як і у золота або інших рідкісних металів. Однак завдяки своїм властивостям і ціні вольфрам найкраще підходить для роторів масового виробництва. Сплави дорогоцінних металів платини та золота переробляються лише в невеликих кількостях у коливальні ваги для елітних марок, тоді як ротори з мідних сплавів можна знайти в дуже доступних годинникових механізмах.
Важкий метал
Вольфрам був найкращим матеріалом для відцентрових мас з початку 1950-х років - з тих пір, як була розроблена технологія спікання у високотемпературних вакуумних печах. Під час спікання порошкоподібні або дрібнозернисті речовини стискаються тиском і теплом, так що поверхні окремих зерен з’єднуються. Для цього металевий порошок поміщається в матрицю і пресується з надзвичайною силою. Далі слід термічна обробка при температурі до 1600 градусів у печі з високим вакуумом, під час якої подаються благородні гази.
Після спікання заготовки калібруються, обробляються та доопрацьовуються за допомогою різних технік - обробних процесів, наприклад за допомогою токарних верстатів з ЧПУ. Щоб зробити заготовку без напруги, корозійно-стійкою та антимагнітною, її знову обробляють термічно і, нарешті, прикрашають - наприклад, у гальванічних ваннах.
В результаті, хоча як виробництво компонентів, так і сам механізм є зрілими, все ще існує амбіція вдосконалення та просування нових позицій. Наприклад, у 2004 році компанія MPS Watch з Біля розробила підшипник ротора з керамічними кулями 0,3 міліметра, який не потребує змащення і застосовується, наприклад, на фабриках Girard-Perregaux.
Інший варіант - мікроротори, які не кружляють по всій установці, а лише забирають її частину. Іншим варіантом системи намотування ротора є безвальцевий кільцевий ротор, який розміщений навколо годинникового механізму, як велика клітка з кульковими підшипниками, і передає свій рух на обмотковий редуктор через внутрішнє зачеплення.
Довга історія автоматичних годинників дає зрозуміти перш за все одне: кінця коригувань та вдосконалень не видно - тема автоматичних систем залишається актуальною та цікавою.