腕表課堂:腕表恒定動(dòng)力與跳秒裝置

helen
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2014-07-25 16:33:07
來(lái)源:優(yōu)網(wǎng)

秒,即秒針一秒一跳?,F(xiàn)在來(lái)看,跳秒幾乎已經(jīng)成為了石英表的「專利」,機(jī)械式跳秒手表比較罕見(jiàn),就算是放眼鐘表發(fā)展歷史,也如同曇花一現(xiàn),數(shù)量甚少。即便如此,一些品牌依舊在這種奇特的功能上推陳出新,像F.P.J 就在前不久推出了一款全新的跳秒手表。

無(wú)獨(dú)有偶,萬(wàn)國(guó)更別出心裁地將跳秒搬到了陀飛輪上。不同品牌的兩款手表外觀迥異,但在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上卻有異曲同工之妙。這種新式的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)跳秒有何不同,又有何優(yōu)勢(shì),就讓我們來(lái)一探究竟。

腕表課堂:腕表恒定動(dòng)力與跳秒裝置

秒針步步跳

在生活中,我時(shí)常會(huì)遇到這樣的問(wèn)題。一些平日接觸手表比較少的朋友在購(gòu)表時(shí)總會(huì)問(wèn)我,如何區(qū)分機(jī)械表與 石英表。一般聽(tīng)到這個(gè)問(wèn)題,我總會(huì)回答說(shuō),告訴你一個(gè)簡(jiǎn)單的方法,你就看秒針吧,一秒跳一下的就是石英表,連續(xù)掃過(guò)表盤的就是機(jī)械表。雖然我心中知道這個(gè) 回答并不準(zhǔn)確,但在今天,機(jī)械式跳秒手表在市場(chǎng)上已經(jīng)難覓蹤跡,因此在99% 的情況下這一方法還是能直觀地分辨石英表和機(jī)械表。

實(shí)際上,在上世紀(jì)中葉,不少品牌都推出過(guò)機(jī)械式跳秒手表。像勞力士、歐米茄、沛納海都 曾涉足這一領(lǐng)域,但不論哪個(gè)品牌的機(jī)械跳秒手表產(chǎn)量都不大,淺嘗輒止,也都沒(méi)有堅(jiān)持下來(lái)。這其中原因有二,其一是隨著石英表的普及,一秒一跳的秒針成了石 英表的特點(diǎn)之一,機(jī)械表再做成跳秒沒(méi)有太大意義,連續(xù)掃過(guò)表盤的秒針?lè)炊蔀榱藱C(jī)械表的標(biāo)簽(機(jī)械表的秒針通常在1 秒鐘內(nèi)跳動(dòng)5 到10 下,因?yàn)樗俣群芸?,所以看上去如同連續(xù)掃過(guò)表盤);其二就是技術(shù)原因。機(jī)械式跳秒手表的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制作難度大,為了達(dá)到跳秒的效果投入巨大,得不償失。傳 統(tǒng)機(jī)械跳秒手表在機(jī)芯結(jié)構(gòu)上與一般手表并沒(méi)有太大區(qū)別,主要是在主要輪系外增加了一套跳秒使用的小輪系。這套跳秒輪系的外觀不但醒目而且非常有特點(diǎn),叫人 一看便知。在跳秒手表的機(jī)芯中央,我們能看到一個(gè)巨大的擒縱輪和擒縱叉,它們就是跳秒的核心部件,這個(gè)大大的擒縱輪和擒縱叉可以計(jì)算發(fā)條和擺輪的擺動(dòng)速 度,并在一秒鐘內(nèi)儲(chǔ)存并釋放能量,帶動(dòng)手表的秒針一秒跳動(dòng)一下。我找來(lái)了兩款跳秒手表的機(jī)芯圖片,一款是瑞寶的Sauterelle 跳秒手表,一款是DeBethune 的DB16 跳秒手表,兩者的跳秒結(jié)構(gòu)大同小異,從圖片上,我們能清晰地看到位于機(jī)芯中央的巨大擒縱輪與擒縱叉,這就是機(jī)械式跳秒手表的代表性部件。

說(shuō)完傳統(tǒng)機(jī)械跳秒手表的結(jié)構(gòu)后,我們就要看一看它的缺點(diǎn)了。機(jī)械跳秒的最大難點(diǎn)在于調(diào)校上,通俗地說(shuō),就是怎么計(jì)算好秒針一秒一跳,能量的儲(chǔ)存和釋放如何 恰恰在一秒鐘完成。一旦調(diào)校不當(dāng),秒針就會(huì)亂跳一氣。另外,這種跳秒結(jié)構(gòu)并不太可靠,非常容易出現(xiàn)問(wèn)題。當(dāng)年歐米茄就生產(chǎn)過(guò)一批跳秒手表輸出到南美市場(chǎng), 結(jié)果大部分手表都出現(xiàn)了問(wèn)題,不得不回收分解。就像我每每向制表師提及跳秒手表時(shí),他們總是無(wú)奈又遺憾地說(shuō)道「這種東西圖個(gè)新鮮,不好做、可靠性差、沒(méi)有 必要?!?

腕表課堂:腕表恒定動(dòng)力與跳秒裝置

亦恒力亦跳秒

通過(guò)上文的介紹,我們可以看出傳統(tǒng)的機(jī)械式跳秒是一種「不太靠譜」的功能。一旦技術(shù)不到位,不但達(dá)不到實(shí)際效果,還會(huì)影響手表的可靠性,反而引禍上身。可見(jiàn)機(jī)械跳秒手表逐漸退出市場(chǎng),銷聲匿跡也不是沒(méi)有道理,而F.P.J 和萬(wàn)國(guó)在近期卻逆其道而行之,紛紛推出全新的跳秒手表,這又是怎么回事呢?實(shí)際上,F(xiàn).P.J 和萬(wàn)國(guó)的跳秒手表和傳統(tǒng)跳秒裝置完全是截然不同的兩個(gè)東西。跳秒只是一種表象,而深藏其中的則是一種對(duì)手表走時(shí)大有脾益的恒定動(dòng)力裝置(簡(jiǎn)稱恒力裝置)。

早期的鐘表, 包括手表,在發(fā)條設(shè)計(jì)上比較簡(jiǎn)單,也不太完善。發(fā)條像蝸牛一樣盤曲在發(fā)條盒中。這種蝸牛形的發(fā)條在輸出時(shí)力矩不穩(wěn)定,對(duì)手表走時(shí)有非常不利的影響,恒力裝 置就是在這一時(shí)期產(chǎn)生的。恒力裝置將發(fā)條輸出的能量分割成一小段一小段,積攢一下釋放一下,這樣就穩(wěn)定了動(dòng)力。后來(lái)人們改進(jìn)了發(fā)條形狀,由蝸牛形變成了S 形,很大程度解決了力矩不穩(wěn)定的問(wèn)題,因此在一般手表上就見(jiàn)不到恒力裝置的身影了。但改進(jìn)歸改進(jìn),S 形發(fā)條雖比以前的發(fā)條有了很大進(jìn)步,但力矩不穩(wěn)的情況還是或多或少存在的,就像我們永遠(yuǎn)也不可能消除誤差一樣。因此,F(xiàn).P.J 和萬(wàn)國(guó)又不約而同地在手表上使用了恒力裝置,而恒力裝置這種積攢一下釋放一下的特點(diǎn),也為安裝一秒一跳的秒針提供了條件。與傳統(tǒng)的跳秒裝置相反,制表師們 對(duì)這種恒力裝置給予了高度評(píng)價(jià),歸結(jié)起來(lái)就是「非常出色,沒(méi)有缺點(diǎn)?!?

小秒針不跳大秒針跳

F.P.J 曾經(jīng)就推出過(guò)帶有恒力裝置的手表, 這款Chronomètre Optimum 手表相比前作又有獨(dú)到之處。Chronomètre Optimum 手表有兩根秒針,表盤正面有一根小秒針,表盤背面有一根大秒針。小秒針像一般手表那樣連續(xù)掃過(guò)表盤,大秒針則跳秒前進(jìn)一秒一跳。在這款手表上為何小秒針不 跳大秒針跳呢?這就是恒力裝置在發(fā)揮作用。恒力裝置說(shuō)穿了就是在手表傳動(dòng)鏈條里增加的一組小輪系,以此對(duì)動(dòng)力進(jìn)行分割。我們找來(lái)了一個(gè) Chronomètre Optimum 手表上的恒力裝置結(jié)構(gòu)圖,有了它我們就能對(duì)此裝置一目了然。紅色的就是帶動(dòng)表盤正面小秒針的秒輪,這個(gè)秒輪60 秒轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,正常運(yùn)行。在秒輪旁邊帶有黃色夾板的齒輪,是一個(gè)傳動(dòng)輪。這個(gè)傳動(dòng)輪被秒輪帶著走,在它運(yùn)行時(shí),會(huì)牽動(dòng)藍(lán)色的彈簧,當(dāng)彈簧受到一秒鐘的壓力 后,會(huì)托起整套恒力裝置,讓最右側(cè)的限位器轉(zhuǎn)動(dòng)一格,這樣大秒針就在一秒內(nèi)向前跳動(dòng)了一下。

通俗地說(shuō),跳秒的大秒針實(shí)際上是由正常運(yùn)行的小秒針帶動(dòng)運(yùn)行的,只不過(guò)因?yàn)橛辛藗€(gè)恒力裝置的限位器,卡住了大秒針,讓跳秒的大秒針一秒鐘才能釋放一次(或 者說(shuō)跳動(dòng)一次)。如此一來(lái)就出現(xiàn)了小秒針不跳大秒針跳的現(xiàn)象了。這套位于手表輪系中的恒力裝置把動(dòng)力分割成一秒一段,平均地將動(dòng)力逐點(diǎn)傳送給擒縱機(jī)構(gòu),確 保了擺輪的等時(shí)性,讓動(dòng)力更加穩(wěn)定,相比傳統(tǒng)跳秒功能給手表走時(shí)帶來(lái)的負(fù)擔(dān),這種帶有恒力裝置的跳秒結(jié)構(gòu)卻為提高手表走時(shí)精度貢獻(xiàn)不少,難怪制表師們對(duì)這 一裝置都贊賞有加。如果非要雞蛋里挑骨頭的話,就是這套系統(tǒng)制作難度比較高,同時(shí)對(duì)材料也有一定要求,畢竟增加了不少零件,質(zhì)量上要盡量輕,這款 Chronomètre Optimum 手表的恒力裝置就是由鈦制成的。

另外,跳秒的大秒針也增加了這款手表的觀賞性,一只手表兩種運(yùn)行方式,把玩起來(lái)別有樂(lè)趣。在表盤正面11點(diǎn)的位置還有一個(gè)小開(kāi)口,還能讓我們清晰地看到恒力裝置限位器一秒一秒地轉(zhuǎn)動(dòng),很有意思。

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一秒一跳的陀飛輪

陀飛輪大家見(jiàn)得多了,跳秒的手表想必也是心中有數(shù),那請(qǐng)問(wèn)大家見(jiàn)過(guò)一秒一跳的陀飛輪嗎?一般的陀飛輪,不論是哪一種,都是平穩(wěn)順滑地旋轉(zhuǎn),而萬(wàn)國(guó)卻 在近期推出了可以跳秒的陀飛輪,這種陀飛輪的籠架一秒跳動(dòng)一下,致使陀飛輪上的小秒針也一秒一跳,和跳秒手表如出一轍。在本次日內(nèi)瓦表展上,我們就見(jiàn)到了 這種萬(wàn)國(guó)的跳秒陀飛輪,獨(dú)特的運(yùn)行方式讓我們十分驚奇。然而,跳秒只是它神奇的一部分,而當(dāng)陀飛輪跳秒運(yùn)行大約兩天后,它會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為正常模式,變回和一 般陀飛輪一樣平穩(wěn)順滑地旋轉(zhuǎn),這又是怎么一回事呢?

萬(wàn)國(guó)的這種陀飛輪學(xué)名叫恒定動(dòng)力陀飛輪,雖然運(yùn)行方式奇特,但基本原理卻和前面我們介紹的恒定動(dòng)力裝置別無(wú)二致,就是將動(dòng)力分割成一段一段,以一秒鐘的時(shí) 間儲(chǔ)存和釋放,以此帶動(dòng)陀飛輪籠架一秒一跳。陀飛輪這種東西可以看成是將秒輪和擒縱調(diào)速機(jī)構(gòu)整合在一起的結(jié)合體,而恒定動(dòng)力陀飛輪自然就是加裝了恒力裝置 的陀飛輪,我們可以通過(guò)恒力陀飛輪的特寫清楚地看到陀飛輪籠架中的恒力裝置限位器,您看,這個(gè)裝置看著眼熟嗎?沒(méi)錯(cuò),它和F.P.J Chronomètre Optimum 手表中的恒力裝置幾乎一模一樣。如果我們仔細(xì)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)除了擺輪以外,擒縱輪中也帶有游絲,這根游絲就是恒力裝置儲(chǔ)能與釋放能量的彈簧,這根彈簧可以儲(chǔ) 存1 秒鐘的能量并給予釋放。從某種意義上講,萬(wàn)國(guó)只是將原先用于輪系中的恒力裝置集成在了陀飛輪籠架里,或者說(shuō)給傳統(tǒng)的陀飛輪多加了「一層」。恒力裝置將發(fā)條 傳遞的能量一秒鐘釋放給籠架一次,以此賦予了陀飛輪一秒一跳的跳秒功能。

那么,這款恒力陀飛輪為什么會(huì)在前兩天中跳秒前進(jìn),而在運(yùn)行大約兩天后又恢復(fù)正常陀飛輪的運(yùn)行模式呢?這種奇特的運(yùn)行方式是由于在手表中安裝了一個(gè)力矩比 較裝置。這個(gè)裝置可以「判斷」力矩的大小,當(dāng)陀飛輪在前兩天力矩足夠大,或者說(shuō)動(dòng)力比較足的時(shí)候,會(huì)啟動(dòng)恒力裝置,讓陀飛輪跳秒前進(jìn);當(dāng)兩天后動(dòng)力下降, 力矩減小時(shí),就會(huì)避開(kāi)恒力裝置,讓陀飛輪恢復(fù)一般運(yùn)行狀態(tài)。由此我們也可以推斷,要是手表一直處于動(dòng)力比較足的狀態(tài),這個(gè)恒力陀飛輪就會(huì)一直處于跳秒狀 態(tài),一秒一秒,穩(wěn)步前進(jìn)。

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