.jpg/1280px-Self-winding_wristwatch_(transparent_backside).jpg){kind=spacer}
Автоматические часы , также известные как самозаводящиеся часы или просто автоматические , — это механические часы , в которых естественное движение владельца обеспечивает энергию для завода главной пружины , что делает ручной завод ненужным, если часы достаточно изношены. [1] Они отличаются от ручных часов тем, что в ручных часах главную пружину необходимо заводить вручную через регулярные промежутки времени. [2]
В механических часах шестерни часов вращаются спиральной пружиной, называемой главной пружиной . В ручных часах энергия сохраняется в главной пружине путем поворота ручки, заводной головки , на боковой стороне часов. Затем энергия главной пружины приводит в действие механизм часов, пока он не остановится, требуя повторного завода пружины.
Механизм часов с автоподзаводом имеет механизм, который заводит главную пружину, используя естественные движения тела владельца. [3] Часы содержат колеблющийся груз, который вращается на оси. [4] Обычные движения часов в кармане пользователя (для карманных часов ) или на руке пользователя (для наручных часов ) заставляют ротор вращаться на своей оси, которая прикреплена к храповому механизму завода. [5] Движение часов, таким образом, преобразуется в круговое движение груза, который через ряд реверсивных и понижающих передач в конечном итоге заводит главную пружину. Существует множество различных конструкций современных механизмов с автоподзаводом. Некоторые конструкции позволяют производить завод часов, пока груз качается только в одном направлении, в то время как другие, более продвинутые, механизмы имеют два храповика и заводят главную пружину во время движения груза как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки.
Полностью заведенная пружина в типичных часах может хранить достаточно энергии примерно на два дня, что позволяет часам продолжать работать всю ночь, когда они неподвижны. Во многих случаях автоматические наручные часы также можно заводить вручную, вращая заводную головку, поэтому часы могут работать, когда их не носят, и в случае, если движений запястья владельца недостаточно для автоматического завода. [a]
Механизмы с автоподзаводом продолжают работать даже после того, как главная пружина полностью заведена. Если бы использовалась простая главная пружина, это привело бы к чрезмерному натяжению главной пружины. Это могло бы сломать главную пружину, и даже если бы этого не произошло, это могло бы вызвать проблему, называемую «стук» или «кренинг». Чрезмерная движущая сила, приложенная к зубчатой передаче часового механизма, может заставить балансир вращаться с чрезмерной амплитудой, в результате чего импульсный штифт ударится о заднюю часть рожков вилки паллеты . Это заставит часы работать быстрее и может сломать импульсный штифт. Чтобы предотвратить это, на главной пружине используется устройство проскальзывающего сцепления, чтобы ее нельзя было перемотать.
Устройство скользящей пружины было запатентовано Адриеном Филиппом , одним из основателей Patek Philippe , 16 июня 1863 года [6] задолго до появления наручных часов с автоподзаводом. В обычном барабане часовой пружины внешний конец спиральной пружины прикреплен к внутренней части барабана. В скользящем барабане пружина прикреплена к круглой стальной пружине расширения, часто называемой уздечкой , которая давит на внутреннюю стенку барабана, которая имеет зубцы или выемки для ее удержания. [7]
Пока главная пружина не полностью заведена, уздечка удерживает главную пружину трением о стенку ствола, позволяя главной пружине завестись. Когда главная пружина достигает полного заводного усилия, ее сила сильнее, чем у пружины уздечки, и дальнейшее наматывание вытягивает уздечку из пазов, и она просто скользит вдоль стенки, не давая главной пружине завестись дальше. Уздечка должна сжимать стенку ствола с нужной силой, чтобы позволить главной пружине полностью завестись, но не перезавести. Если она сжимает слишком слабо, уздечка начнет проскальзывать до того, как главная пружина полностью заведется, дефект, известный как проскальзывание главной пружины , что приводит к сокращению времени резервного питания.
Еще одним преимуществом этого устройства является то, что главная пружина не может быть сломана при чрезмерном ручном заводе. Эта особенность часто описывается в рекламе часовых компаний как неразрушаемая главная пружина .
Самое раннее упоминание о часах с автоподзаводом относится к концу 1773 года, когда в газете сообщалось, что Йозеф Тлустос изобрел часы, которые не нужно было заводить. [8] Но его идея, вероятно, основывалась на мифе о вечном движении, и маловероятно, что это было практическим решением проблемы часов с автоподзаводом. В 1776 году Йозеф Галлмайр также заявил, что он создал часы с автоподзаводом, но никаких доказательств, подтверждающих это утверждение, нет.
Самым ранним достоверным доказательством успешной конструкции 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 свидетельства могут указывать на тип с боковым грузиком. [10] Женевское общество искусств, сообщая об этих часах в 1777 году, заявило, что для полного завода часов требовалось 15 минут ходьбы.
В 1777 году Абрахам-Луи Бреге также заинтересовался этой идеей, и его первые попытки привели его к созданию механизма с автоподзаводом и ремонтуаром на барабане . [11] Несмотря на то, что конструкция была удачной, она была слишком сложной и дорогой для производства и продажи.
Примерно в конце 1777 или начале 1778 года Юбер Сартон спроектировал часы с роторным механизмом. К концу 1778 года он отправил часы во Французскую академию наук , и был написан отчет, который вместе с чертежом давал подробное описание механизма. [12] Конструкция Сартона похожа на те, что используются в современных наручных часах, хотя нет никаких доказательств, связывающих конструкцию 18-го века с разработками 20-го века.
Примерно в начале 1779 года Абрахам-Луи Бреге узнал о часах Перреле, вероятно, от Луи Рекордона, который путешествовал из Женевы в Лондон через Ле-Локль и Париж. [13] Бреге изучил и усовершенствовал конструкцию и с тех пор и примерно до 1810 года изготовил множество часов с автоматическим подзаводом.
Хотя с 1780 года было создано несколько часов с автоподзаводом и выдано несколько патентов на них, на протяжении более ста лет такие часы были редкостью, вплоть до появления наручных часов.
В период с 1776 по 1810 год использовались четыре различных типа гирь:
Как было отмечено выше, некоторые часы использовали двунаправленный завод, а другие использовали однонаправленный завод. Последнего было достаточно, и все часы Breguet использовали однонаправленный завод.
До изобретения скользящей главной пружины автоматические часы имели систему блокировки груза. Наиболее распространенной, как на рисунке 1780 года, когда главная пружина была полностью заведена, поднимался рычаг K , который входил в отверстие N в грузе, чтобы предотвратить его перемещение, пока главная пружина не раскрутится достаточно, чтобы опустить рычаг. Различные методы использовались в механизмах с боковым грузом, ротором и центральным грузом.
Появление наручных часов после Первой мировой войны привело к возобновлению интереса к механизмам с автоподзаводом, и использовались все четыре типа, перечисленные выше:
Изобретен Джоном Харвудом , часовщиком из Болтона, Англия, который получил патент в Великобритании вместе со своим финансовым покровителем Гарри Каттсом 7 июля 1923 года и получил соответствующий швейцарский патент 16 октября 1923 года. [18] [19] Система Харвуда использовала поворотный груз, который качался, когда двигался владелец, заводя главную пружину. Храповой механизм заводил главную пружину только при движении в одном направлении. Груз не вращался на полные 360°; пружинные амортизаторы ограничивали его поворот примерно 180°, чтобы поощрять движение вперед и назад. [20] Этот ранний тип механизма с автоподзаводом теперь называется «молотком» или «бампером». [21]
Как и их аналоги 18-го века, часы Харвуда также имели проблему с рывками, поскольку «латунный грузик слишком резко ударял по направляющим штифтам при повороте» [22] .
Полностью заведенные часы Харвуда могли работать автономно в течение 12 часов. [ требуется цитата ] У них не было обычного заводного механизма, поэтому стрелки перемещались вручную, вращая безель вокруг циферблата часов. Часы были впервые произведены с помощью швейцарского производителя часов Fortis и поступили в продажу в 1928 году. Тридцать тысяч были сделаны до того, как Harwood Self-Winding Watch Company обанкротилась в 1931 году во время Великой депрессии . Часы «Bumper» были первыми коммерчески успешными автоматическими часами; они производились несколькими производителями часов высокого класса в 1930-х и 1940-х годах. [ требуется цитата ]
Компания Rolex Watch Company усовершенствовала конструкцию Харвуда в 1930 году и использовала ее в качестве основы для компании Shants Company, в которой центрально установленный полукруглый груз мог вращаться на полные 360°, а не на 200°, как у «бамперного» заводного механизма. Версия Rolex также увеличила количество энергии, хранящейся в заводной пружине, что позволило ей работать автономно до 35 часов.
Информация о роторных часах XVIII века не публиковалась до 1949 года. Хотя Oyster Perpetual, вероятно, был оригинальным изобретением, компания могла знать о патенте Ковиота 1893 года, который заново изобрел дизайн XVIII века. [23]
С окончанием патента Джона Харвуда на часы с автоподзаводом в начале 1930-х годов основатель Glycine Эжен Мейлан начал разрабатывать свой собственный механизм с автоподзаводом. Дизайн Мейлана был необычным: отдельный модуль, который можно было использовать практически с любым часовым механизмом 8,75 линии (19,74 миллиметра). В октябре 1930 года Glycine выпустила свои первые автоматические часы с использованием этого модуля, которые стали первыми в мире широко производимыми автоматическими часами. Это позволило Glycine пережить глобальную депрессию 1930-х годов, из-за которой многие швейцарские часовщики закрыли свои магазины. [24]
Следующее развитие автоматических часов произошло в 1948 году от Eterna Watch . Для эффективного завода часов 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 подходит для небольших шестеренок часов. С другой стороны, ротор требует другого решения. В 1948 году Eterna представила решение, которое используется и сегодня: шарикоподшипники . Шарикоподшипники обеспечивают надежную поддержку для тяжелого объекта, чтобы он вращался плавно и надежно даже при аномальной нагрузке, например, если часы уронили. Вскоре после этого Eterna приняла зубчатую двунаправленную подзаводку. [ необходима цитата ]
К 1960-м годам автоматический завод стал широко распространенным в качественных механических часах. Поскольку роторный груз, необходимый в автоматических часах, занимает много места в корпусе, увеличивая его толщину, некоторые производители качественных часов, такие как Patek Philippe , продолжают проектировать часы с ручным заводом, толщина которых может достигать 1,77 миллиметра.
Однако в 2007 году Карл Ф. Бухерер реализовал новый подход без ротора, периферийно установленный источник питания, где зубчатое кольцо и вращающийся сегмент массы дисбаланса, сделанный из вольфрама, окружают весь механизм, вращаясь на карбоновых роликах всякий раз, когда часы двигаются. Система колес сцепления захватывает мощность. Отсутствие ротора означает более тонкие часы, а сверхплотный вес, вращающийся по большему радиусу, означает лучшие шансы на достижение большего запаса хода при том же количестве движений руки. [25] [26]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )Она использует качающийся утяжеленный рычаг с двумя буферными пружинами. Движение владельца заставляет качающийся рычаг нажимать на храповик, который заводит часы.
