Автоматические часы - Automatic watch

Вид сзади автоматических часов с выставочной задней крышкой, показывая движение. Хорошо виден полукруглый ротор, заводящий боевую пружину.

An автоматические часы, также известный как часы с автоподзаводом или просто автоматический, это механические часы в котором естественное движение владельца обеспечивает энергию для вращения пружина, изготовление ручной завод ненужный.[1] Он отличается от ручные часы в том, что в ручных часах, также не имеющих внутренней батареи, заводная пружина должна заводиться вручную через регулярные промежутки времени.

Операция

В механические часы шестерни часов вращаются спиральной пружиной, называемой пружина. В ручные часы энергия накапливается в основной пружине при повороте ручки, Корона сбоку на часах. Затем энергия от заводной пружины приводит в действие часовой механизм, пока он не истечет, что потребует повторного завода пружины.

Механизм часов с автоподзаводом имеет механизм, который заводит заводную пружину за счет естественных движений тела человека.[2] Часы содержат осциллирующий груз, который поворачивается на шарнире.[3] Нормальные движения часов в кармане пользователя (для карманные часы ) или на руке пользователя (для наручные часы ) заставляют ротор поворачиваться на штанге, которая прикреплена к храповик заводной механизм.[4] Таким образом, движение часов преобразуется в круговое движение груза, который через ряд реверсивных и понижающих шестерен в конечном итоге заводит боевую пружину. Есть много различных конструкций современных механизмов с автоподзаводом. Некоторые конструкции позволяют заводить часы, когда вес качается только в одном направлении, в то время как другие, более совершенные механизмы имеют две трещотки и заводят боевую пружину как по часовой, так и против часовой стрелки.

Полностью заведенная заводная пружина в обычных часах может хранить достаточно энергии примерно на два дня, позволяя часам работать всю ночь в неподвижном состоянии. Во многих случаях автоматические наручные часы также можно заводить вручную, поворачивая заводную головку, поэтому часы можно продолжать работать, когда они не надеты, и в случае, если движений запястья пользователя недостаточно для автоматического завода.[а]

Предотвращение перемотки

Механизмы с автоматическим подзаводом продолжают работать даже после того, как заводская пружина полностью заведена. Если бы использовалась простая боевая пружина, это привело бы к чрезмерному натяжению боевой пружины. Это может привести к поломке основной пружины, а даже в противном случае может возникнуть проблема, называемая «стук» или «крен». Чрезмерная движущая сила, приложенная к зубчатой ​​передаче часового механизма, может привести к балансир вращаться с чрезмерным амплитуда, в результате чего импульсный штифт ударяется о заднюю часть вилка для поддонов рога. Это заставит часы работать быстрее и может сломать импульсный штифт. Чтобы предотвратить это, на главной пружине используется проскальзывающая муфта, поэтому ее нельзя перекрутить.

Скользящая пружина или «уздечка»

Устройство "скользящей боевой пружины" запатентовано Адриан Филипп, один из основателей Patek Philippe, 16 июня 1863 г.,[5] задолго до появления наручных часов с автоподзаводом. В обычных часах главная пружина бочка внешний конец спиральной боевой пружины прикреплен к внутренней части ствола. В скользящем стволе боевая пружина прикреплена к круглой стальной растяжной пружине, часто называемой «уздечкой», которая прижимается к внутренней стенке ствола, имеющей зубцы или выемки для удержания его.[6]

Пока боевая пружина заведена не полностью, уздечка удерживает боевую пружину за счет трения о стенку ствола, позволяя заводить боевую пружину. Когда боевая пружина достигает полного хода, ее сила сильнее, чем у пружины уздечки, и дальнейшее наматывание вытаскивает уздечку из выемок, и она просто скользит по стене, предотвращая дальнейшее намотку боевой пружины. Уздечка должна захватывать стенку ствола с достаточным усилием, чтобы боевая пружина могла заводиться полностью, но не перекручиваться. Если он будет сжиматься слишком слабо, уздечка начнет соскальзывать до того, как заводная пружина будет полностью заведена, дефект, известный как «проскальзывание главной пружины», что приводит к сокращению времени запаса хода.

Еще одним преимуществом этого устройства является то, что заводная пружина не может быть сломана чрезмерным ручным заводом. Эта особенность часто описывается в рекламе часовых компаний как «нерушимая пружина».

История

Карманные часы

Первое упоминание о часах с автоподзаводом относится к концу 1773 года, когда в газете сообщалось, что Джозеф Тлустос изобрел часы, которые не нужно было заводить.[7] Но его идея, вероятно, была основана на мифе о вечном двигателе, и маловероятно, что это было практическое решение проблемы часов с автоподзаводом. В 1776 году Джозеф Галлмайр также заявил, что он сделал часы с автоподзаводом, но нет никаких доказательств, подтверждающих это утверждение.

Самым ранним достоверным свидетельством успешного дизайна являются часы швейцарского часовщика. Авраам-Луи Перреле, который жил в Ле Локле. В конце 1776 или начале 1777 года он изобрел механизм с автоподзаводом для карманные часы используя колеблющийся груз внутри часов, который двигался вверх и вниз.[8] Женевское общество искусств, сообщившее об этих часах в 1777 году, заявило, что для полного завода необходимо 15 минут ходьбы.

В 1777 г. Авраам-Луи Бреге тоже заинтересовался идеей, и первые попытки привели его к созданию механизма с автоподзаводом со стволом ремонт.[9] Несмотря на удачный дизайн, он был слишком сложным и дорогим для производства и продажи.

Примерно в конце 1777 или начале 1778 года Юбер Сартон (fr: Хьюберт Сартон ) сконструировал часы с роторным механизмом. В конце 1778 года он послал часы в Французская Академия Наук был составлен отчет, который вместе с чертежом дал подробное описание механизма.[10] Дизайн Sarton похож на те, что используются в современных наручных часах, хотя нет никаких доказательств связи дизайна 18-го века с разработками 20-го века.

Примерно в начале 1779 года Абрахам-Луи Бреге узнал о часах Perrelet, вероятно, благодаря Луи Рекордон, который путешествовал из Женевы в Лондон через Ле Локль и Париж.[11] Бреге изучил и улучшил дизайн, и примерно с 1810 года изготовил множество часов с автоподзаводом.

Хотя несколько часов с автоподзаводом и патенты на них были сделаны с 1780 года, более ста лет эти часы были редкостью, вплоть до появления наручных часов.

1780 г. Чертеж автоматических часов с боковым грузом. Из английского патента № 1249 «Recordon's Specification».
Автоматические часы около 1778 года с грузом ротора. Подпись на циферблате «Mazzi à Locarno».

В период с 1776 по 1810 год использовались четыре различных типа гирь:

Боковой вес
Гиря поворачивается на краю движения и может колебаться вверх и вниз. Перемещение груза ограничено примерно 40 °. Это наиболее распространенный дизайн, производимый многими производителями, включая Breguet.[12]
Эти часы назывались подергивание часов потому что даже с буферами, когда вес попадет в корпус, все часы будут рывками.
Центр тяжести
Гиря поворачивается в центре механизма и вращается по и против часовой стрелки. Вес поддерживается мостом, который блокирует вращение, и его угол ограничен примерно 180 °.[13] Некоторые механизмы были созданы разными производителями.
Ротор-гиря
Гиря снова поворачивается в центре механизма и вращается по и против часовой стрелки. Однако моста нет и он может вращаться на 360 °.[14] Было сделано очень мало этих движений.
Движение-вес
Здесь весь механизм вращается в корпусе и действует как груз. Известен только один образец, сделанный в 1806 году.[15]

Как отмечалось выше, в некоторых часах используется двунаправленный завод, а в других - однонаправленный. Последнего достаточно, и во всех часах Breguet используется однонаправленный завод.

До изобретения скользящей боевой пружины автоматические часы имели систему фиксации веса. Чаще всего, как на чертеже 1780 года, когда боевая пружина была полностью заведена, рычаг K был поднят, что вошел в яму N в весе, чтобы он не двигался, пока боевая пружина не раскрутилась настолько, чтобы опустить рычаг. В боковых, роторных и центрирующих механизмах использовались разные методы.

Наручные часы

Появление наручных часов после Первой мировой войны привело к возобновлению интереса к механизмам с автоподзаводом, и были использованы все четыре типа, перечисленные выше:

  • 1922: Леон Леруа, система с боковыми грузами. Это почти наверняка было связано с дизайном Breguet.
  • 1923: Harwood, система с центральным весом (изобретена примерно в 1917 году). Это обсуждается ниже. Неизвестно, повлиял ли Харвуд на более ранний дизайн карманных часов.
  • 1930: Леон Хато, Роллы наблюдайте, где все движение движется боком. Вероятно, это было самостоятельное изобретение.
  • 1931: Rolex, роторная система с однонаправленной обмоткой.

Наручные часы Harwood "Bumper": 1923 год

Первые автоматические наручные часы, Harwood, c. 1929 (Deutsches Uhrenmuseum, инв. 47-3543)

Изобретенный Джон Харвуд, мастер по ремонту часов из Болтона, Англия, который 7 июля 1923 года получил патент в Великобритании вместе со своим финансовым покровителем Гарри Каттсом, а 16 октября 1923 года получил соответствующий швейцарский патент.[16][17][18] В системе Харвуда использовался вращающийся груз, который качался при движении владельца, заводя боевую пружину. Храповой механизм заводил боевую пружину только при движении в одном направлении. Груз не поворачивался на 360 °; пружинные амортизаторы ограничивали его поворот примерно до 180 °, чтобы стимулировать движение вперед и назад.[19] Этот ранний тип механизма с автоподзаводом теперь называется «молотком» или «бампером».[20]

Как и в часах 18-го века, у часов Harwood также была проблема с рывками, потому что "латунный груз слишком сильно ударился о шпильки при повороте".[21]

При полном заводе часы Харвуда автономно работали в течение 12 часов.[нужна цитата ] У него не было обычного механизма для подзавода штока, поэтому стрелки перемещались вручную, вращая безель вокруг циферблата часов. Впервые часы были произведены с помощью швейцарского производителя часов. Fortis и поступил в продажу в 1928 году. 30 000 были произведены до того, как компания Harwood Self-Winding Watch Company рухнула в 1931 году в Великая депрессия. Часы «Бампер» были первыми коммерчески успешными автоматическими часами; они были произведены несколькими высококлассными производителями часов в течение 1930-х и 1940-х годов.[нужна цитата ]

Rolex

В Rolex Watch Company улучшила дизайн Harwood в 1930 году и использовала его в качестве основы для своих Oyster Perpetual, в котором установленный по центру полукруглый груз мог поворачиваться на полные 360 °, а не на 200 ° намоточного устройства «бампера». Версия Rolex также увеличила количество энергии, хранящейся в главной пружине, что позволило ей работать автономно до 35 часов.

Информация о часах с ротором 18-го века не публиковалась до 1949 года. Хотя Oyster Perpetual, вероятно, были оригинальным изобретением, компании, возможно, было известно о патенте 1893 года Ковио, который заново изобрел дизайн 18-го века.[22]

Шариковый подшипник Eterna

Следующее развитие автоматических часов произошло в 1948 году. Eterna Watch. Для эффективного завода часов одно из главных требований к ротору - вес. До этого момента лучшим подшипником, используемым в любых часах, был драгоценный камень, который идеально подходит для маленьких шестеренок часов. С другой стороны, ротор требует другого решения. В 1948 году Eterna представила решение, которое используется до сих пор: шарикоподшипники. Шариковые подшипники обеспечивают надежную опору для тяжелых предметов, позволяя плавно и надежно вращаться даже при чрезмерных нагрузках, например, при падении часов.

Кольцо-редуктор Carl F. Bucherer с утяжелением

К 1960-м годам автоматический завод получил широкое распространение в качественных механических часах. Поскольку вес ротора, необходимый в автоматических часах, занимает много места в корпусе, увеличивая его толщину, некоторые производители качественных часов, например Patek Philippe, продолжаем создавать часы с ручным заводом, толщина которых может достигать 1,77 миллиметра.

Однако в 2007 г. Карл Ф. Бухерер реализовали новый подход без ротора, периферийный источник питания, где зубчатое кольцо из вольфрам охватывает весь механизм, вращаясь на карбоновых роликах при каждом движении часов. Система сцепления колес улавливает мощность. Отсутствие ротора означает более тонкие часы, а сверхплотный вес, поворачивающийся вокруг большего радиуса, означает больше шансов на достижение большего запаса мощности при том же количестве движений руки.[23][24]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Заметным исключением является широкий ассортимент часов Seiko на базе механизма 7S26 компании, который не может заводиться вручную.

Рекомендации

  1. ^ Американская ассоциация менеджмента (1958). «Отчет руководства AMA». 13: 144. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  2. ^ Horologyzone. «Автоматическая разборка часового механизма». Horologyzone.com. Получено 2014-05-01.
  3. ^ Популярная наука (март 1961 г.). "Как работают часы с автоподзаводом". 178 (3): 96. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  4. ^ Гарольд К. Келли (февраль 2012 г.). Ремонт часов для начинающих: иллюстрированное практическое руководство для начинающих ремонтировать часы. п. 39. ISBN  9781626366404.
  5. ^ Патент № 58921
  6. ^ «Пружина автоматических часов». Глоссарий. Школа часового пояса. В архиве из оригинала 6 апреля 2008 г.. Получено 2008-04-11. Схема, показывающая работу скользящей боевой пружины.
  7. ^ Уоткинс, Ричард. "Истоки часов с автоподзаводом, 1773–1779 гг.". Получено 23 ноября, 2016. стр.19
  8. ^ Уоткинс, Происхождение, стр. 33
  9. ^ Уоткинс, Происхождение, стр. 120
  10. ^ Уоткинс, Происхождение, стр. 57
  11. ^ Уоткинс, Происхождение, стр. 250
  12. ^ Уоткинс, Происхождение, стр. 120
  13. ^ Уоткинс, Происхождение, стр.139
  14. ^ Уоткинс, Происхождение, стр.64
  15. ^ Жан-Клод Сабрие, Часы с автоподзаводом, (Париж, 2011 г., Éditions Cercle D'Art), страницы 108-109.
  16. ^ «Наручные часы с автоподзаводом - к 80-летию» (PDF). Патентное ведомство. Архивировано из оригинал (PDF ) 4 марта 2016 г.. Получено 19 октября 2015.
  17. ^ "Механизм наручных часов - Харвуд, Англия, 1958". Музей Виктории. Получено 19 октября 2015. Система с автоподзаводом была изобретена Джоном Харвудом в 1923 году. В ней используется качающийся рычаг с двумя буферными пружинами. Движение владельца заставляет колеблющуюся руку ударять храповик, который заводит часы.
  18. ^ «16 октября 1923 года». Умная история. 1923-10-16. Получено 2014-05-01.
  19. ^ "Бампер-автомат против роторного автоматического". Часто задаваемые вопросы. FinerTimes. В архиве из оригинала 19 апреля 2008 г.. Получено 2008-04-17.
  20. ^ "Заведи меня, закрой меня" (PDF). Осложнение. Получено 19 октября 2015.
  21. ^ Сабриер, Часы с автоподзаводом, стр. 249
  22. ^ Уоткинс, Происхождение, стр. 317
  23. ^ «Дизайн: эволюция наручных часов с автоподзаводом». Wired.com. 11 ноября 2009 г.. Получено 17 сентября 2016.
  24. ^ «Карл Ф. Бухерер представляет CFB A2000». Журнал International Watch. 17 марта 2016 г. Архивировано с оригинал 19 сентября 2016 г.. Получено 17 сентября 2016.
  • Хэмпель, Х., Автоматические наручные часы из Швейцарии, Шиффер, Атглен, 1994.

внешняя ссылка