.jpg/1280px-Self-winding_wristwatch_(transparent_backside).jpg){kind=spacer}
Автоматические часы , также известные как часы с автоподзаводом или просто автоматические , представляют собой механические часы , в которых естественное движение владельца обеспечивает энергию для завода ходовой пружины , что делает ненужным ручной завод при достаточном ношении. [1] Они отличаются от ручных часов тем, что в ручных часах боевая пружина должна заводиться вручную через определенные промежутки времени. [2]
В механических часах шестерня приводится в движение спиральной пружиной, называемой ходовой пружиной . В часах с ручным управлением энергия сохраняется в ходовой пружине путем поворота ручки (заводной головки ) на боковой стороне часов. Затем энергия ходовой пружины приводит в действие часовой механизм до тех пор, пока он не остановится, что требует повторного завода пружины.
Механизм часов с автоподзаводом имеет механизм, который заводит ходовую пружину, используя естественные движения тела владельца. [3] Часы содержат качающийся грузик, который вращается на шарнире. [4] Нормальные движения часов в кармане пользователя (для карманных часов ) или на руке пользователя (для наручных часов ) заставляют ротор вращаться на рейке, прикрепленной к храповому заводному механизму. [5] Таким образом, движение часов преобразуется в круговое движение груза, который через ряд реверсивных и понижающих механизмов в конечном итоге заводит ходовую пружину. Существует множество различных конструкций современных автоподзаводных механизмов. Некоторые конструкции позволяют заводить часы, пока груз качается только в одном направлении, в то время как другие, более совершенные механизмы имеют два храповых механизма и заводят ходовую пружину как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки.
Полностью заведенная ходовая пружина обычных часов может хранить достаточный запас энергии примерно на два дня, что позволяет часам продолжать работать всю ночь, находясь 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, а также в случае, если движений запястья владельца недостаточно для автоматического завода. [а]
Механизмы автоподзавода продолжают работать даже после полного завода боевой пружины. Если бы использовалась простая ходовая пружина, это привело бы к чрезмерному натяжению ходовой пружины. Это может привести к поломке ходовой пружины, а даже если этого не произойдет, это может вызвать проблему, называемую «стук» или «крен». Чрезмерная движущая сила, приложенная к зубчатой передаче часового механизма, может заставить балансовое колесо вращаться с чрезмерной амплитудой, в результате чего импульсный штифт ударится о заднюю часть рожков паллетной вилки . Это заставит часы работать быстрее и может сломать импульсный штифт. Чтобы предотвратить это, на ходовой пружине используется проскальзывающая муфта, предотвращающая ее перекручивание.
Устройство скольжения ходовой пружины было запатентовано Адриеном Филиппом , одним из основателей Patek Philippe , 16 июня 1863 года, [6] задолго до появления наручных часов с автоподзаводом. В цилиндре ходовой пружины обычных часов внешний конец спиральной ходовой пружины прикреплен к внутренней части цилиндра. В скользящем стволе боевая пружина прикреплена к круглой стальной пружине расширения, часто называемой уздечкой , которая прижимается к внутренней стенке ствола, имеющей зубцы или выемки для ее удержания. [7]
Пока ходовая пружина не полностью заведена, уздечка удерживает боевую пружину за счет трения о стенку ствола, позволяя заводиться боевой пружине. Когда ходовая пружина достигает полного завода, ее сила оказывается сильнее, чем у пружины уздечки, и при дальнейшем наматывании уздечка вырывается из пазов, и она просто скользит по стенке, предотвращая дальнейшее накручивание ходовой пружины. Уздечка должна сжимать стенку ствола с достаточной силой, чтобы позволить ходовой пружине полностью завестись, но не перекрутиться. Если она будет держаться слишком слабо, уздечка начнет проскальзывать до того, как ходовая пружина будет полностью заведена. Этот дефект известен как проскальзывание ходовой пружины , что приводит к сокращению времени резервного хода.
Еще одним преимуществом этого устройства является то, что ходовая пружина не может быть сломана при чрезмерном ручном заводе. В рекламе часовых компаний эту особенность часто описывают как нерушимую пружину .
Самое раннее упоминание о часах с автоподзаводом относится к концу 1773 года, когда газета сообщила, что Джозеф Тлустос изобрел часы, которые не нужно заводить. [8] 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 Йозеф Галлмайр также заявил, что он изготовил часы с автоподзаводом, но доказательств, подтверждающих это утверждение, нет.
Самым ранним заслуживающим доверия свидетельством успешного дизайна являются часы, изготовленные швейцарским часовщиком Абрахамом-Луи Перреле , который жил в Ле-Локле . В конце 1776 или начале 1777 года он изобрел механизм с автоподзаводом для карманных часов , но в первоначальных отчетах не упоминается используемый механизм, [9] хотя более поздние данные могут указывать на тип бокового гири. [10] Женевское общество искусств, сообщая об этих часах в 1777 году, заявило, что для полного завода часов необходимо 15 минут ходьбы.
В 1777 году этой идеей заинтересовался и Абрахам-Луи Бреге , и его первые попытки привели его к созданию механизма с автоподзаводом и ремонтуаром ствола . [11] Несмотря на успешную конструкцию, она была слишком сложной и дорогой, чтобы ее можно было производить и продавать.
Примерно в конце 1777 или начале 1778 года Юбер Сартон сконструировал часы с роторным механизмом. В конце 1778 года он отправил часы во Французскую академию наук и был написан отчет, в котором вместе с чертежом было дано подробное описание механизма. [12] Дизайн Сартона аналогичен тем, которые 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 Перреле, вероятно, через Луи Рекордона, который путешествовал из Женевы в Лондон через Ле-Локль и Париж. [13] Бреге изучил и усовершенствовал конструкцию и с тех пор примерно до 1810 года изготовил множество часов с автоподзаводом.
Хотя с 1780 года было получено несколько часов с автоподзаводом и патентов на них, на протяжении более ста лет эти часы были редкостью, вплоть до появления наручных часов.
В период с 1776 по 1810 год использовались четыре разных типа гирь:
Как отмечалось выше, в некоторых часах использовался двунаправленный завод, а в других — однонаправленный. Последнего вполне достаточно, и во всех часах Breguet используется однонаправленный завод.
До изобретения скользящей пружины автоматические часы имели систему блокировки гири. Чаще всего, как на рисунке 1780 года, когда ходовая пружина была полностью заведена, поднимался рычаг K , который входил в отверстие N в грузе, чтобы предотвратить его перемещение до тех пор, пока ходовая пружина не развернется достаточно, чтобы опустить рычаг. В механизмах с боковым, роторным и центральным весом использовались разные методы.
Появление наручных часов после Первой мировой войны привело к возобновлению интереса к механизмам с автоподзаводом, и использовались все четыре типа, перечисленные выше:
Изобретён Джоном Харвудом , мастером по ремонту часов из Болтона, Англия, который получил патент Великобритании вместе со своим финансовым покровителем Гарри Каттсом 7 июля 1923 года и получил соответствующий патент Швейцарии 16 октября 1923 года . В системе Харвуда использовался вращающийся груз, который раскачивался при движении владельца, заводя боевую пружину. Храповой механизм заводил боевую пружину только при движении в одном направлении. Груз не поворачивался на 360°; пружинные бамперы ограничивали его поворот примерно до 180 °, чтобы стимулировать движение вперед и назад. [20] Этот ранний тип механизма с автоподзаводом теперь называют «молотком» или «бампером». [21]
Как и их аналоги 18-го века, часы Харвуда также имели проблемы с рывками, потому что «латунный груз слишком сильно ударялся о штифты при повороте». [22]
Полностью заведенные часы Харвуда работали автономно 12 часов. [ нужна цитация ] У них не было обычного устройства для намотки штока, поэтому стрелки перемещались вручную путем вращения безеля вокруг циферблата часов. Часы были впервые произведены с помощью швейцарского производителя часов Fortis и поступили в продажу в 1928 году. Тридцать тысяч было изготовлено до того, как компания Harwood Self-Winding Watch Company рухнула в 1931 году во время Великой депрессии . Часы Bumper были первыми коммерчески успешными автоматическими часами; они производились несколькими высококлассными производителями часов в 1930-х и 1940-х годах. [ нужна цитата ]
Часовая компания Rolex усовершенствовала конструкцию Харвуда в 1930 году и использовала ее в качестве основы для компании Shants, в которой центрально установленный полукруглый груз мог вращаться на полные 360°, а не на 200°, как у «бамперного» намотчика. Версия Rolex также увеличила количество энергии, запасаемой в ходовой 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, компания, возможно, знала о патенте Ковиота 1893 года, который заново изобрел дизайн 18-го века. [23]
Поскольку в начале 1930-х годов истек срок действия патента Джона Харвуда на часы с автоподзаводом, основатель Glycine Эжен Мейлан начал разработку собственного механизма с автоподзаводом. Дизайн Мейлана был необычным: отдельный модуль, который можно было использовать практически с любым часовым механизмом размером 8,75 линий (19,74 миллиметра). В октябре 1930 года компания Glycine выпустила свои первые автоматические часы с использованием этого модуля, которые стали первыми в мире широко выпускаемыми автоматическими часами. Это позволило Glycine пережить глобальную депрессию 1930-х годов, из-за которой многие швейцарские часовщики закрыли свои магазины. [24]
Следующая разработка автоматических часов появилась в 1948 году у компании Eterna Watch . Чтобы эффективно заводить часы, одним из главных требований к ротору является его вес. До этого момента лучшим подшипником, используемым в любых часах, был подшипник с драгоценными камнями , который идеально подходил для маленьких шестеренок часов. С другой стороны, ротор требует другого решения. В 1948 году Eterna представила решение, которое используется до сих пор: шарикоподшипники . Шарикоподшипники обеспечивают надежную поддержку тяжелого предмета, позволяя ему плавно и надежно вращаться даже при ненормальной нагрузке, например, если часы упали. Вскоре после этого Eterna приняла на вооружение двунаправленную обмотку с редуктором. [ нужна цитата ]
К 1960-м годам автоматический подзавод получил широкое распространение в качественных механических часах. Поскольку вес ротора, необходимый для автоматических часов, занимает много места в корпусе, увеличивая его толщину, некоторые производители качественных часов, такие как Patek Philippe , продолжают разрабатывать часы с ручным заводом, толщина которых может достигать 1,77 миллиметра.
Однако в 2007 году Карл Ф. Бухерер реализовал новый подход без ротора, с установленным по периферии источником энергии, в котором зубчатое кольцо и вращающийся сегмент дисбалансной массы, изготовленный из вольфрама, окружают весь механизм, вращаясь на карбоновых роликах при каждом движении часов. Система сцепления колес передает мощность. Отсутствие ротора означает более тонкие часы, а сверхплотный груз, вращающийся по большему радиусу, означает больше шансов достичь большего запаса хода при том же движении руки. [25] [26]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )Система с автоподзаводом была изобретена Джоном Харвудом в 1923 году. В ней используется колеблющийся утяжеленный рычаг с двумя буферными пружинами. Движение владельца заставляет колеблющийся рычаг ударяться о храповой механизм, который заводит часы.
