Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 1 z 11 Rozdział 4 "Zegarek, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione W rozdziale tym przedstawię Wam ogólną zasadę działania zegarów i zegarków mechanicznych. Za pomocą kilku definicji, przedstawię różne typy zegarków, a na zakończenie, pokażę kilka rysunków, przedstawiających schematy kinematyczne, które przynajmniej mnie, bardzo pomogły zrozumieć działanie zegarka.
Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 2 z 11 Wstęp Zegarek naręczny jest bezspornym wynalazkiem XX w. Rozpowszechniać zaczęły się one w czasie I wojny światowej, a zapoczątkowała je moda noszenia zegarków kieszonkowych na specjalnym pasku. Pierwszy zegarek prawdziwie naręczny ukazał się w roku 1919. Początkowo nie rokowano wielkiej nadziei na ich powodzenie. Specjaliści twierdzili, że dokładność ich będzie zawsze mniejsza niż zegarków kieszonkowych, gdyż skomplikowane ruchy ręki muszą wpływać ujemnie na regularność pracy balansu. Zarzut ten był zupełnie słuszny, nie przewidziano jednak zdumiewającego postępu technicznego XX w. Dzisiejsze zegarki naręczne, wykazują regularność znacznie wyższą, niż przeciętny zegarek kieszonkowy sprzed 50 lat. Przyczyniły się do tego różne udoskonalenia oraz badania przeprowadzane w laboratoriach naukowo-badawczych. O rozpowszechnieniu się zegarka naręcznego najlepiej świadczą liczby. W roku 1955 w Szwajcarii oficjalne izby kontrolne wystawiły 73 004 świadectwa sprawdzenia zegarków noszonych, z czego 72 757 świadectw przypadło na zegarki naręczne, a tylko 247 na kieszonkowe. Zegarek kieszonkowy staje się czymś osobliwym, jak za czasów Henleina. 1 W dalszej części książki, Ludwik Zajdler pisze: Może właśnie dlatego, że jest on rzadkością moda na zegarek kieszonkowy powraca! Wchodzą tu w rachubę oczywiście zegarki najdroższych modeli. Ponieważ od napisania tych słów minęło już ponad 30 lat, podczas których na jakiś czas zapomniano o zegarkach mechanicznych, ulegając fascynacji dokładności zegarków kwarcowych, chciałoby się powiedzieć: Może właśnie dlatego, że jest on tak piękny moda na zegarek mechaniczny powraca!. 1 "Dzieje zegara", Zajdler Ludwik, Warszawa 1977
Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 3 z 11 Budowa zegarka 2 Zegarek mechaniczny składa się z trzech elementów: źródło energii czyli sprężyna napędowa, przekładnia napędowa czyli zespół kółek zębatych, które przenoszą energię, mechanizm regulujący złożony z balansu, włosa i wychwytu. Zegarki mechaniczne mają zarówno wychwyt, jak i kamienne lub metalowe łożysko. Odmianą tego drugiego, jest wychwyt Roskopfa, używany przede wszystkim w tańszych konstrukcjach. Wychwyt ulokowany jest między oscylatorem balansem a przekładnią chodu. Palec przerzutowy został wynaleziony przez Thomasa Mudge`a, i po dziś dzień produkowany jest w nie zmienionej postaci. Główka naciągowa nakręca sprężynę napędową i w miarę jak się on rozwija, koło napędowe połączone z bębnem wprawia w ruch koła zębate przekładni chodu, co powoduje, że wskazówki pokazują czas. Najważniejszą częścią tej operacji jest kontrolowanie przekazywania energii tak, aby proces przebiegał równomiernie i regularnie. W celu uzyskania wiarygodnego i dokładnego pomiaru czasu, musi być podzielony na absolutnie równe części im są one krótsze, tym precyzyjniejszy pomiar. Balans wykonuje pół obrotu wokół osi w jedną stronę, zanim włos popchnie go w jego części środkowej, po czym dalej obraca się w przeciwnym kierunku. Oscylacja ta dzieli pracę na równe części i powoduje dobrze znany nam dźwięk tik-tak. Te połowiczne oscylacje nazywane są wahnięciami i znane są jako tykanie. Zwykły zegar wybija 18.000 drgań na godzinę a mechanizm o wysokiej częstotliwości wybija 36.000 drgań na godzinę. Każdy ruch balansu działa na dźwignię w kształcie kotwicy, która uwalnia jeden ząbek koła wychwytowego. W ten sposób energia ze sprężyny głównej przetwarzana jest na rytmiczną serię ruchów, które kończą się na wskazówkach pokazujących czas. Kamienie są umieszczone wszędzie tam, gdzie powstają tarcia. Zazwyczaj używano rubinów, współcześnie stosuje się sztuczne korundy. Drogie kamienie w zegarkach z kamiennymi łożyskami umieszczone są na końcach czopów osi. W zegarkach z metalowymi łożyskami ich miejsce zajmują czopy z utwardzonej stali. Zwykły zegarek mechaniczny składa się z około 130 części umieszczonych między dolną płytką a mostkami, które utrzymują je w całości. Mechanizmy mogą być różnej wielkości, mierzonej w milimetrach lub liniach paryskich, gdzie 1 linia paryska = 2,25 mm. W celu rozróżnienia mechanizmów tej samej wielkości, lecz wyprodukowanych przez różne firmy zastosowano termin kaliber. 2 "Zegarki - przewodnik dla konesera", Frank Edwards, Twój Styl, Warszawa 1998
Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 4 z 11 Pochodzenie mechanizmów 3 Pomijając elitarne firmy szwajcarskie, produkujące własne mechanizmy, większość wytwórców kupuje mechanizmy od firm specjalistycznych, z których największa to ETA (Fabrique d`ebauches) w Grenchen. Ta licząca 200 lat firma, stanowi obecnie część SMH (Societé Suisse de Microélectronique et d`horlogerie) i posiada fabryki w Szwajcarii, Francji, Niemczech i na Tajwanie. Rocznie produkuje 100 mln. mechanizmów, z czego ¾ to mechanizmy kwarcowe. Produkowane przez tę firmę urządzenia typu mechanicznego, cechuje wysoka jakość, czego typowym przykładem jest mechanizm chronografu Valjoux 7750. Mechanizmy produkowane przez ETA, zarówno kwarcowe, jak i mechaniczne, są również dostarczane firmom należącym do SMH, takim jak: Omega, Longines, Rado czy Tissot. Innym źródłem pochodzenia mechanizmów w Szwajcarii jest Ronda, firma rodzinna o długim rodowodzie, mieszcząca się w Lengnau, oraz ISA, która specjalizuje się w bardzo cienkich mechanizmach kwarcowych, przygotowywanych dla najlepszych firm. Rys. Mechanizm ETA Valjoux 7750 4. Rys. Mechanizm ETA Valjoux 7751 5. 3 "Zegarki - przewodnik dla konesera", Frank Edwards, Twój Styl, Warszawa 1998 4 www.eta.ch 5 www.eta.ch
Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 5 z 11 Rodzaje zegarków 6 Zegarki automatyczne Zegarki automatyczne funkcjonują dzięki wahnikowi, nakręcającemu zegarek za pomocą ruchów osoby, która go nosi. Oprócz braku konieczności codziennego nakręcania zegarka, dodatkowa korzyść polega na tym, że sprężyna napędowa jest zawsze całkowicie nakręcona, dzięki czemu wydatek energii a więc i chód zegarka są równomierne. Chronografy Chronografy, inaczej nazywane stoperami, posiadają przycisk włącznika/wyłącznika umożliwiający właścicielowi mierzenie czasu trwania danego wydarzenia oraz liczenie upływającego czasu w sekundach, minutach a nawet godzinach. Mechanizmem tym kieruje się za pomocą główki naciągowej lub tłoczka umieszczonego z boku koperty. Model rattrapante ma dwie centralnie położone wskazówki sekundowe, które mogą oddzielnie mierzyć czas dwóch zawodników jednocześnie. Większość chronografów mierzy czas z dokładnością do 1/5 sekundy. Chronometry Chronometry są zegarkami o wysokiej jakości, które przeszły rygorystyczne testy indywidualne, w oficjalnych stacjach badawczych należących do Controle Official Suisse des Chronometers. Po takich testach każdy zegarek otrzymuje certyfikat (C.O.S.C.). Grande Complication Grande Complication to albo skomplikowane zegarki kieszonkowe, albo zegarki na rękę, które łączą w sobie mierzenie czasu ze wszystkimi innymi znanymi funkcjami stosowanymi w zegarkach, takimi jak: wieczny kalendarz, fazy księżyca, alarm, repetycja, wybijanie godzin, a nawet termometr. Typowym przykładem tego typu produktu jest zegarek firmy Patek Philippe. Jest to astronomiczny zegarek z wychwytem, posiadający 33 funkcje i 1728 części jego skonstruowanie zajęło 4 lata. Zegarki elektroniczne Zegarek elektroniczny podobnie jak mechaniczny ma źródło zasilania, regulator oraz system pokazywania czasu za pomocą wyświetlacza cyfrowego lub wskazówek i tarczy. Źródłem zasilania jest bateria. Pochodzący z niej prąd doprowadzany jest do układu scalonego regulatora który przyjmuje drgania oscylatora kwarcowego i przetwarza je na impulsy odpowiadające przyjętej częstotliwości (obecnie powszechnie przyjęte jest 32.768 herców, czyli drgań na sekundę). Impulsy albo są przekazywane do silnika krokowego, który uruchamia przekładnię chodu aktywującą wskazówki, albo przetwarzane za pomocą układu scalonego w komendę aktywującą wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Oscylator to piezoelektryczny kryształ kwarcu przycięty laserem do z góry ustalonego kształtu tak, aby mógł osiągnąć częstotliwość 32.768 Hz. 6 "Zegarki - przewodnik dla konesera", Frank Edwards, Twój Styl, Warszawa 1998
Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 6 z 11 Zegarki fosforyzujące W rezultacie zapotrzebowania na tego typu zegarki dla armii w czasie I wojny światowej, ich tarcze oraz wskazówki często pokrywano odblaskowymi substancjami, tak aby użytkownik mógł odczytać godzinę nawet w nocy. Substancje początkowo używane w tym celu zawierały siarczanek cynkowy, pobudzany przez sól radioaktywną. Tego potencjalnie szkodliwego materiału zakazano używać w latach pięćdziesiątych, a jego rolę przejął tryt, substancja o niewielkiej radioaktywności jego poziom kontrolowano w odniesieniu do standardów ISO. Dzisiaj używa się o wiele doskonalszych rozwiązań. Zegarki odporne na wstrząsy Większość dobrych zegarków jest wyposażonych w Incabloc system wywodzący się od przeciwwstrząsowego urządzenia Bregueta. Aby zegarek mógł być uznany za odporny na wstrząsy, musi odpowiadać warunkom zawartym w standardzie międzynarodowym nr 1413, który mówi, że dwa uderzenia w kopertę, równoważne upuszczeniu zegarka z wysokości jednego metra na twardą powierzchnię, nie mogą powodować różnicy w chodzie większej niż 60 sekund w ciągu doby. Zegarki antymagnetyczne Zetknięcie się zegarka mechanicznego z silnym polem magnetycznym, może wywołać zaburzenia w rytmie jego pracy, a przecież magnetyzm jest częścią naszego codziennego życia generują go silniki samochodowe, urządzenia hi-fi, lodówki itd. Aby przeciwdziałać skutkom magnetyzmu balans, koło wychwytu oraz inne części zegarka produkowane są ze specjalnych stopów. Zegarek antymagnetyczny nie zatrzymuje się po zetknięciu z polem magnetycznym o mocy 4900 amperów i nie pokazuje różnicy czasu większej niż 30 sekund na dobę. Zalicza się do tej grupy większość zegarków dobrej klasy. Jeżeli wymagane jest szczególne zabezpieczenie, najlepszy będzie IWC Ingenieur. Jego mechanizm ukryty jest w osłonie wykonanej ze specjalnego stopu umieszczonej wewnątrz normalnej koperty, nawet jego tarcza zrobiona jest z antymagnetycznej stali. Zegarki wodoszczelne Większość współczesnych zegarków jest wodoszczelna. Dawno temu utracił ważność patent chroniący oryginalną, hermetyczną główkę naciągową, a precyzyjna obróbka sprawia, że koperty są stosunkowo odporne na wodę. Zupełnie inne problemy stwarza nurkowanie na większych głębokościach. Konieczne jest wtedy stosowanie specjalnych uszczelek, a nawet zaworów helowych, takich jak w Breitling Superocean. Dodatkową zaletą zegarków wodoszczelnych jest odporność na kurz.
Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 7 z 11 PATEK PHILIPPE Caliber 89 Przedstawiam Wam kilka zdjęć zegarka manufaktury PATEK PHILIPPE Kaliber 89, arcydzieła sztuki zegarmistrzostwa, wyprodukowanego z okazji 150 rocznicy istnienia marki. Wyprodukowano tylko 4 sztuki tego zegarka, ale biorąc pod uwagę jego budowę, liczba ta nie powinna chyba nikogo dziwić.
Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 8 z 11
Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 9 z 11 Schematy kinematyczne zegarów i zegarków Przedstawiam poniżej kilka schematów kinematycznych, które swego czasu pomogły mi bardzo w zrozumieniu działania zegarów i zegarków. Mam nadzieję, że dla Was będą również pomocne. Rys. Schemat kinematyczny przekładni chodu mechanizmu zegara wahadłowego. 7 Rys. Schemat kinematyczny przekładni chodu mechanizmu zegara z boczną wskazówką sekundową. 8 7 "Mechanizmy zegarowe", Zdzisław Mrugalski, Warszawa 1972 8 "Mechanizmy zegarowe", Zdzisław Mrugalski, Warszawa 1972
Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 10 z 11 Rys. Schemat kinematyczny przekładni chodu mechanizmu zegara z centralną wskazówką sekundową. 9 Rys. Schemat kinematyczny przekładni chodu bez wałka minutowego. 10 Rys. Schemat kinematyczny mechanizmu zegarka (1-6 urządzenie naciągowo-nastawcze, 7 napęd sprężynowy, 8-11 przekładnia chodu, 11a, 12 wychwyt kotwicowy szwajcarski, 13 balans, 14-16 przekładnia wskazań). 11 9 "Mechanizmy zegarowe", Zdzisław Mrugalski, Warszawa 1972 10 "Mechanizmy zegarowe", Zdzisław Mrugalski, Warszawa 1972 11 "Mechanizmy zegarowe", Zdzisław Mrugalski, Warszawa 1972
Rozdział 4 Zegarek,, a co to takiego?", czyli poznawanie i oswajanie się z tym, co nieuniknione Str. 11 z 11 Przekroje i inne Rys. Przekrój zegarka. 12 Rys. Regulator balansowy z wychwytem kotwicowym szwajcarskim. 13 Rys. Fazy działania wychwytu kotwicowego szwajcarskiego. 14 12 "Mechanizmy zegarowe", Zdzisław Mrugalski, Warszawa 1972 13 "Mechanizmy zegarowe", Zdzisław Mrugalski, Warszawa 1972 14 "Mechanizmy zegarowe", Zdzisław Mrugalski, Warszawa 1972