Годинник із автопідзаводом – це те, що ми (здебільшого) сприймаємо як належне в наші дні. Цікаво, що механізм автоматичного заводу, що складається з колеса, мостів та ротора із автопідзаводом, насправді не підпадає під прийняте визначення ускладнення, яке включає будь-яку функцію, окрім індикації годин, хвилин та секунд. Однак він все ще вважається таким. Турбійон – єдине інше ускладнення, яке виходить за межі цих встановлених параметрів. Оскільки більшість годинників мають автопідзавод, ми не часто замислюємося над тим, як досягається цей подвиг.
Магія автоматичного механізму
Для роботи годинника потрібна енергія — енергія, яка походить від вас, власника. Коли ви заводите заводну головку годинника з ручним заводом, ви передаєте йому свою енергію, щільно намотуючи головну пружину навколо компонента, який називається оправкою. Коли ця пружина накручується, вона природним чином прагне розмотуватися. Коли це відбувається, енергія передається через серію коліс, і годинник починає цокати. Годинник з автопідзаводом робить те саме, але має можливість отримувати цю енергію іншим способом. Він використовує вільно обертову вагу всередині годинника, відому як ротор з автопідзаводом. Як цей ротор з автопідзаводом досягає своєї мети? Коли власник рухає рукою протягом дня, ротор з автопідзаводом обертається, як карусель на ярмарку. Він робить це за допомогою сили тяжіння та власної інерції. Роблячи це, автоматичний механізм трохи щільніше накручує головну пружину з кожним обертом ротора, таким чином заводячи годинник і дозволяючи йому продовжувати працювати без необхідності використовувати заводну головку. Важливо зазначити, що більшість автоматичних годинникових механізмів також можна заводити вручну, і це слід робити, якщо заряд повністю вичерпався. Функція автоматичного заводу більшості годинників радше підтримує роботу, і для запуску потрібен невеликий поштовх. Основні компоненти ручних та автоматичних годинникових механізмів схожі за конструкцією, з лише кількома ключовими відмінностями: барабаном та головною пружиною.
Головна пружина
Чи чули ви коли-небудь, щоб хтось казав: «Я перезавів свій годинник»? Ну, ймовірно, ні, особливо якщо це був автоматичний годинник. Ось чому: годинник з ручним заводом, коли він повністю заведений, різко зупиняється. Бокова пружина досягла свого максимального натягу, і ви не можете повернути цю заводну головку далі. Технічно, бокова пружина може зламатися, якщо ви дійсно змусите її, але для цього вам потрібно дуже сильно постаратися. Однак годинник з автоматичним заводом можна заводити нескінченно довго, не ламаючи пружину. Причина цього полягає в тому, що сучасні автоматичні бокові пружини мають іншу форму кінця порівняно з їхніми аналогами з ручним заводом. Ця конструкція включає «ковзне з'єднання», в якій зовнішній кінець бокової пружини має додаткову довжину, що розходиться в протилежному напрямку.
Барабан головної пружини
Барабан головної пружини з автоматичним та ручним заводом виглядають однаково зовні, але важливо те, що всередині. В обох барабанах пружина щільно згорнута всередині, що приводить у рух годинник під час його повільного розмотування. Барабан з ручним заводом має гачок на зовнішній стінці, який фіксує пружину, запобігаючи її подальшому заводженню після досягнення максимального натягу. Це відрізняється від автоматичної головної пружини. Розведений кінець, про який йшлося раніше, загинається назад на себе, коли він встановлений всередині барабана головної пружини. Це забезпечує пружині міцне зчеплення зі стінкою барабана, тобто їй не потрібен гачок чи точка зачеплення. Сила цього зчеплення дозволяє пружині намотуватися до максимального натягу. Якщо в головної пружини додається будь-яка додаткова енергія, втрачається зчеплення, і пружина ковзає по стінці барабана, доки сила не вирівняється, і зчеплення не відновиться. Завдяки злагодженій роботі цих двох компонентів годинник можна заводити нескінченно довго, не завдаючи йому шкоди.
Сучасна механіка – роки становлення
Наручні годинники виникли на початку 20 століття, коли громадськість усвідомила шарм і практичність годинника, який більше не потрібно було носити в кишені. Після того як Rolex представив наручний годинник для випробування до обсерваторії К'ю, і він став першим наручним годинником, який отримав сертифікат точності класу А, побоювання щодо точності були відкинуті, а попит у громадськості зріс. До 1930-х років продажі наручних годинників перевищили продажі кишенькових годинників, і їхня популярність продовжувала зростати. У перші роки наручні годинники були виключно з ручним заводом, але це мало змінитися.
Англієць
Сучасний автоматичний годинник дебютував для публіки на Базельському ярмарку 1926 року з представленням годинника Harwood. Джон Харвуд, англійський годинникар, об'єднався з Fortis, щоб створити цей новий механізм, відомий як «bumper» тип автоматичного заводу, який пізніше популяризувала Omega. Харвуд не був першим, хто випустив годинник з автопідзаводом. Перелле, Бреге та інші експериментували з механізмами з автопідзаводом ще в 1700-х роках, але Харвуд був першим, хто масово виробляв його та вивів на сучасний ринок у вигляді наручного годинника. Автоматичний механізм Харвуда не мав ротора, який здійснював би повний оберт, як це можна побачити в сучасних годинниках з автопідзаводом; натомість він мав вагу, обмежену дугою приблизно 130 градусів. Він також заводив годинник лише під час руху в одному напрямку. Коли рух цієї ваги досягав своєї межі, пружинний обмежувач всередині змушував його «відскакувати» назад. На жаль, компанія Гарвуда проіснувала лише кілька років, перш ніж збанкрутувати, а потім з'явився новачок: Rolex.
Oyster Perpetual
У 1931 році, після успіху першого корпусу Oyster, який був герметичним від вологи та пилу, Rolex досяг ще однієї віхи з появою Oyster Perpetual. Калібр 620 (також відомий як N/A) мав автоматичний механізм, який відрізнявся від Harwood тим, що його центральний ротор з автопідзаводом здійснював повні, безперервні обертання. Цей механізм використовував громіздкий, складний зубчастий механізм, розташований на вершині барабана, для передачі енергії від ротора до головної пружини. Як і Harwood, ранні механізми Rolex заводили годинник лише в одному напрямку.
Заведення в будь-який бік
Більшість сучасних автоматичних годинників заводяться в обох напрямках. Вони досягають цього за допомогою того, що може здатися темними мистецтвами — за допомогою містичного механічного дива, відомого як «реверсор». Коли ротор обертається, реверсор змушує головну пружину заводитися незалежно від напрямку, в якому рухається ротор. Це можна зробити кількома способами, найпоширенішими з яких є муфта колесо-шестерня та двозубцевий важіль (собачковий).
З'єднання "колесо-шестерня"
У 1950 році Rolex випустив Caliber 1030 з центрально встановленим ротором та оновленою системою автоматичного заводу. Замість складного зубчастого блоку зверху храпового колеса, Rolex впровадив у свій автоматичний механізм подвійне зчеплення колеса та шестерні. Rolex називає їх «реверсивними колесами». Ви, ймовірно, бачили їх — нині відомі «червоні колеса» Rolex, які використовуються з 1952 року і використовуються донині. Для ясності ми використаємо сучасне зчеплення колеса та шестерні Rolex (реверсивне колесо), щоб пояснити, як вони працюють, зазначивши, що існують варіації для різних годинникових механізмів. Зчеплення колеса та шестерні складається з трьох основних частин: колеса, яке має зубці зовні; шестерні, яка має два набори зубців; та собачок, які мають гачки на обох кінцях. Разом ці компоненти утворюють «реверсивне колесо». Завдяки послідовно розташованим зчепленням колеса та шестерні, Rolex зміг досягти намотування в обох напрямках, що було значним прогресом на той час. До ротора прикріплена зубчаста шестерня, яка відповідає за передачу його потужності. Ця шестерня входить у зачеплення із зубцями першого колеса зчеплення колеса та шестерні, яке, у свою чергу, входить у зачеплення з другим. Коли ротор обертається, ці колеса змушуються рухатися. Однак, коли два колеса, що рухаються, знаходяться поруч одне з одним, вони в результаті рухаються в протилежних напрямках. Це проблематично, оскільки головна пружина може намотуватися лише в одному напрямку. Саме тут вступають у гру шестерні. Коли ротор рухається в певному напрямку, шестерня всередині першого колеса блокується собачками та змушується рухатися в тому ж напрямку, що й його колесо. Це змушує шестерню обертати допоміжне колесо, яке заводить головну пружину. Шестерня всередині реверсивного колеса номер два не заблокована, і колесо та шестерня рухаються в протилежних напрямках, не сприяючи заводженню, оскільки зачепи ковзають по зубцях, чекаючи своєї черги для зчеплення. Коли ротор змінює напрямок, протилежне зчеплення колеса та шестерні входить у зчеплення. В результаті головна пружина заводиться незалежно від напрямку руху ротора. Примітно, що деякі автоматичні механізми містять багатошарове колесо-шестерне зчеплення в одне колесо, що дозволяє йому обертатися в обох напрямках. Зчеплення “колесо-шестерня” є дуже успішною системою та основним типом, що використовується сьогодні, хоча воно не позбавлене недоліків. Ці системи складні, і вимоги до цих коліс суворі, оскільки вони виконують значну роботу. Ретельне змащування також є важливим для належного функціонування.
Важіль-собачка
Система важеля собачки для автоматичного заводу є одночасно простою та ефективною. Вона використовує центрально встановлений ротор із самозаводом, але має набагато менший ряд коліс, ніж колесо-шестерня. Вона може працювати лише з одним — заводним колесом — за допомогою магії важеля собачки. По суті, важіль собачки має два «плеча» з гачками на кінцях, які він використовує для «штовхання» або «тягнення» зубців заводного колеса, тим самим змушуючи його обертатися та заводячи головну пружину.
Система автозаводу Pellaton від IWC
IWC першою запровадила важіль-собачку в 1950 році, після того, як Альберт Пеллатон, тодішній технічний директор IWC, витратив кілька років на розробку цієї системи. У центрі ротора з автопідзаводом розташований нерухомий кулачковий механізм у формі серця (1). Важіль-собачка (2) розташований на кулачку, і коли ротор обертається, ексцентриситет кулачка змушує важелі собачки (3) хитатися вперед і назад. Коли ротор обертається за годинниковою стрілкою, гачок на кінці важеля номер один «захоплює» зуб і тягне заводне колесо (4) назад, тоді як кінчик важеля номер два ковзає по зубцях, не сприяючи обертанню колеса. Коли ротор рухається проти годинникової стрілки, важелі міняються ролями. З кожним потягуванням зубця головна пружина трохи тугіше намотується. .jpg)
Seiko «Magic Lever»
Seiko випустила свій перший автоматичний механізм у 1956 році, але 1959 рік ознаменувався механічною революцією. Того року Seiko представила Gyro Marvel, свій перший годинник із системою Magic Lever. Magic Lever — це важіль із собачкою, заснований на заводі Пеллатона IWC, який вирізняється своєю простотою. Seiko ще більше спростила важіль із собачкою, розмістивши його безпосередньо на роторі. Подібний за конструкцією до поперечного важеля, він кріпиться до зміщеного штифта в центрі ротора. Коли ротор обертається, плечі важеля із собачкою хитаються вперед і назад. Коли ротор рухається в одному напрямку, один важіль тягне заводне колесо назад, подібно до системи Пеллатона, тоді як кінчики другого важеля ковзають по зубцям. Ключова відмінність виникає, коли ротор рухається в протилежному напрямку, оскільки важіль номер два тепер штовхає заводне колесо вперед, а не назад, що призводить до простішої системи. Маючи лише три компоненти, годинник можна завести автоматично — справді магічно. Це елегантно проста система з невеликою кількістю потенційних точок відмови. Фактично, вона була настільки ефективною, що Seiko значною мірою відмовилася від функції ручного заводу у своїх годинниках, обравши автоматичний механізм як єдиний засіб роботи, оскільки хвилини або близько того струшування достатньо, щоб підготувати його до носіння.
Односторонній завод
Легко припустити, що двонаправлений завод набагато кращий за однонаправлений, але це не обов'язково так. Численні випробування однонаправленого заводу продемонстрували його переваги. Результати показують, що в годиннику, який регулярно носиться, головна пружина зазвичай повністю заводиться, що демонструє, що однонаправленого заводу достатньо для його ходу. Це підкреслює той факт, що більше не завжди означає краще. ETA 7750 використовує єдине з'єднання колесо-шестерня та заводиться лише в одному напрямку. Я ще не зустрічав власника годинника з двигуном ETA 7750, який би скаржився на необхідність ручного заводу для його роботи.
Чемпіон у важкій вазі
Ротори з автоматичним заводом зазвичай виготовляються з важких металів, зокрема з латуні, золота, платини та карбіду вольфраму. Найпоширенішим стилем сьогодні є центрально встановлений ротор, приблизно вдвічі менший за розмір механізму, хоча використовуються й інші конструкції.
Ексцентричний автопідзавідний ротор
Ексцентричний автопідзавідний ротор невеликий і зміщений, на відміну від півобертового ротора. Цей дизайн, відомий завдяки використанню Universal Genève, Patek Philippe та Heuer у калібрах 11 та 12, зазвичай називають мікроротором. Цей ротор компактний, зазвичай розміром менше чверті від розміру механізму. Для них зазвичай використовується метал, важчий за латунь, оскільки їх менший розмір порівняно з ротором з півобертовим механізмом вимагає додаткової ваги для сили тяжіння та інерції для заводу пружини. Завдяки щільності використовуваних металів, мікроротори є високоефективними механізмами з автопідзаводом. Основною перевагою мікроротора є тонший механізм, оскільки він усуває необхідність у великому автоматичному механізмі зверху.
Периферійний зір
Периферійний ротор з автопідзаводом розташований уздовж зовнішнього краю годинникового механізму. Як і в інших конструкціях, для заводу основної пружини використовується важкий ротор, але в цьому випадку він оточує зовнішній периметр механізму, дозволяючи всьому механізму залишатися видимим.
В останні роки Карл Ф. Бухерер очолив розробки цієї технології, тоді як інші компанії експериментували з нею. Можливість бачити весь механізм є привабливою особливістю, її переваги, здається, не переважують складність конструкції.
Кульковий підшипник проти осі
Через масу ротора з автопідзаводом знос може бути значним. Два основні методи дозволяють ротору вільно обертатися: кулькові підшипники та вісь. Обидва методи прості та ефективні. Традиційно кулькові підшипники виготовлялися зі сталі, але деякі бренди зараз експериментують з керамікою. Спостерігаючи за багатьма іншими роторами з кульковими підшипниками, стає зрозуміло, що вони витримують роки використання краще, ніж системи на основі осі.
Заключні думки
Визначити, чи одна система краща за іншу, складно, але давайте спробуємо. Кожна має свої переваги та недоліки. Тим не менш, Seiko Magic Lever у поєднанні з ротором з кульковим підшипником та автопідзаводом постійно доводить свою надійність та ефективність протягом десятиліть. Зчеплення колеса та шестерні залишається улюбленим у галузі, широко використовується багатьма брендами — деякі виконують його ефективніше, ніж інші. Rolex заслуговує на визнання, оскільки його реверсивні колеса надзвичайно міцні, рідко стикаються з проблемами та витримують роки зносу краще, ніж інші типи. У певному сенсі ми пройшли довгий шлях з моменту дебюту першого сучасного автоматичного годинника на Базельському ярмарку в 1926 році, але в інших аспектах ми не зайшли так далеко. Автоматичні системи в основному такі ж, хоча й більш досконалі, що багато в чому відображає те, що визначає годинникову справу. Ми просто вдосконалюємося, а не винаходимо заново, як наші годинникові предки винайшли справді вражаючі речі.
