Komplikacje konstrukcji modułu napędu – część 3. Użytkowe dodatki

POWRÓT 07.09.2017 Zegarkowy świat
Komplikacje konstrukcji modułu napędu – część 3. Użytkowe dodatki

O ile w poprzednich częściach opracowaniach zostały przedstawione modyfikacje modułu napędu zegarka podstawowego, prowadzące do wydłużenia rezerwy chodu i stabilizacji momentu napędowego – czyli poprawy parametrów technicznych zegarka podstawowego, to w niniejszej części omówione są kolejne modyfikacje modułu napędu – tym razem te, które nie poprawiając parametrów technicznych, a są mniej, lub bardziej przydatne użytkowo.

Należą do nich:

Rezerwa chodu - wskazanie wyskalowane zwykle w godzinach lub dobach, informujące o stopniu nakręcenia sprężyny napędowej.

Dynamograf (właściwie momentometr) - wskazanie informujące o wielkości chwilowego momentu napędowego generowanego przez moduł napędu.

Co ciekawe, gdyby moment napędowy generowany przez sprężynę miał liniową charakterystykę w całym zakresie jej pracy, to obydwa omawiane tutaj wskazania byłyby identyczne. Tak oczywiście nie jest,... więc poniżej rozważamy konstrukcję obydwu tych zespołów niezależnie!

Zamieszczona we wstępie uwaga o mniejszej, lub większej przydatności użytkowej jest o tyle istotna, że  przykładowo wskazanie rezerwy chodu dla zegarków, które mają mały zapas rezerwy chodu  (do ok. 50 godzin) wydaje się nie poprawiać funkcjonalności, bo przykładowo odłożenie zegarka na weekend i tak skutkuje jego zatrzymaniem się, przed wzięciem go do ręki w poniedziałek rano.

Za minimalną, mającą sens wskazywania rezerwę chodu, niektóre firmy przyjmują dopiero na poziomie 70-100 godzin pracy.


wskzanie rezerwy chodu

Rezerwa chodu dla zegarków z wielodniową rezerwą chodu, tak przy naciągu automatycznym, jak i manualnym, jest dla odmiany bardzo cennym rozwiązaniem, bo wskazanie jednoznacznie informuje, że zegarek cały czas „trzyma czas”,  oraz  że może funkcjonować przez wskazywany przyszły okres bez konieczności jakiejkolwiek ingerencji – dokręcenia zegarka.

Dynamograf, właściwie momentometr

Samo zastosowanie dynamografu w przekładni chodu nie jest w istotny sposób przydatne w użytkowaniu, bo i tak z powodu przekazywanej przez ten moduł informacji, nikt nie będzie wstrząsał ręką (dla zegarka z automatycznym naciągiem), szybko dokręcał sprężynę, czy odnosił czasomierz do serwisu.

Można teoretyzować, że duże wahania momentu napędowego przy nakręconej sprężynie wskazują potrzebę ingerencji serwisowej, a niski poziom momentu napędowego pod koniec zakresu pracy sprężyny wskazują konieczność jej nakręcenia. Tyle, że potrzebę serwisu widzimy przede wszystkim na podstawie nieregularnego chodu zegarka, a w aspekcie stopnia nakręcenia sprężyny dynamograf pokrywa się ze wskazaniem rezerwy chodu. 

Dynamograf (właściwie momentometr

„Dynamograph” zastosowany został w przekładni chodu  w zegarku firmy  Audemars Piquet Royal Oak Concept Tourbillon w roku 2002, a kolejne jego wcielenie nastąpiło w latach 2003/4 w limitowanej, wykonanej w kopercie z platyny edycji modelu Tradition d'Excellence z linii Jules Audemars.

Co ciekawe, dla tego drugiego modelu dynamograf znalazł się jako wskazanie momentu napędowego sprężyny…  karylionu. Przy wygrywaniu melodii wskazanie chwilowego momentu napędowego informuje o konieczności nakręcenia jego sprężyny, lub „tłumaczy” nieutrzymywanie rytmu repetycji, szczególnie wtedy, gdy wydaje się właścicielowi, że sprężyna tej części mechanizmu jest odpowiednio napięta.

Wskazanie rezerwy chodu

1. Wskazanie rezerwy chodu

W Kalendarium Ewolucji Mechanizmów naszego portalu Zegarki i Pasja, nie ma jeszcze informacji o pierwszych zegarkach noszonych ze wskazaniem rezerwy chodu. Źródła pochodzenia tego rodzaju dodatku należy upatrywać w chronometrach okrętowych, dla których wskazanie rezerwy chodu było niezbędne – do zatrzymania się mechanizmu nie można było dopuścić, a zatrzymanie się zegara z z powodu nie nakręcenia sprężyny byłoby karygodne.

Wskazanie rezerwy chodu, zegarek firmy Bernus

W czasomierzach noszonych wskazanie rezerwy chodu prawdopodobnie po raz pierwszy pojawiło się ok. roku 1950 w zegarkach amerykańskiej firmy Benrus Watch Company.
Sprostowanie: "pierwsza rezerwa nie pojawiła się w Bernusie. Prototypy powstały już w roku 1933 i próby zegarka z rezerwą mocy chodu  przeprowadzała marka Breguet. Pierwszy wprowadzony do produkcji masowej był werk i zegarek marki Jaeger LeCoultre kaliber 481 i był to rok 1948. A Bernus był później w latach 50-tych." - sugestia od: Pem Maciej Sobisz.

Pewności w tym twierdzeniu będzie można nabrać dopiero po przeanalizowaniu tematu przez Tomasza Jakubas – autora Kalendarium Ewolucji Mechanizmów.

Dla poprawnego działania wskazania rezerwy chodu niezbędne jest powiązanie go z jednej strony z modułem napędu
– wskaźnik przemieszcza się w kierunku większej wartości przy nakręcaniu,
oraz z drugiej strony z przekładnią chodu
– wskaźnik przemieszcza się w dół skali jako efekt chodu zegarka.

Wskazane rezerwy chodu w zegarki Maurice Lacroix

Nakręcanie zegarka i ruch przekładni chodu przy działającym zegarku, dla wskazania rezerwy naciągu stoją do siebie w opozycji, a zmiana położenia wskaźnika jest różnicą dla tych dwóch wpływów. Elementem je sprzęgającym jest mechanizm różnicowy (dyferencjał). Tego typu konstrukcje są najlepiej znane i stosowane powszechnie w motoryzacji. Tyle, że w motoryzacji mechanizm różnicowy służy do przeniesienia momentu napędowego, a w zegarkach służy do transmisji informacji. Z tego powodu w konstrukcjach zegarkowych możliwe jest stosowane mocno uproszczonego rozwiązania.  

Eta 2897 rezerwa chodu

W zegarku firmy Maurice Lacroix z mechanizmem bazowym ETA 2897, działanie wskaźnika rezerwy chodu wygląda następująco:

Wskazanie rezerwy chodu - konstrukcja

Wałek sprężyn owy na którym nawija się sprężyna napędowa jest wydłużony, a jego zakończenie jest ukształtowane w kwadrat. Na wystającej ponad płytę nośną zegarka tym właśnie fragmencie wałka napędowego z profilem kwadratu, osadzone jest koło zębate i współpracujące z nim kolejne koło (nieobecne na powyższej ilustracji). Dzięki temu w trakcie nakręcania zegarka, czy to poprzez naciąg manualny, czy automatyczny, obracający się wałek napędowy powoduje obrót obydwu powiązanych z nim kół zębatych.

Wskazanie rezerwy chodu - konstrukcja

Na korpusie bębna napędowego, który obraca się w trakcie chodu zegarka zamontowany jest wieniec zębaty, który powoduje obrót bezpośrednio z nim związanego koła dyferencjału.

Wskazanie rezerwy chodu - konstrukcja

Funkcję dyferencjału pełni zespół dwóch kół zębatych  „1” i „2” i zębnika „6”, który jest na sztywno związany z tuleją „5” i umieszczonym pomiędzy kołami i tylko wyglądającym jak fragment łożyska, elementem „4” z dwiema kulkami.

By łatwiej wytłumaczyć działanie tegoż dyferencjału, Karol Roman – inżynier, zegarmistrz i konstruktor zegarmistrzowski, a równocześnie członek Klubu Miłośników Zegarów i Zegarków wykonał specjalne szkice. Na pierwszym z nich płytkę z kulkami zastąpił  przekładnią stożkową.

Wskazanie rezerwy chodu - konstrukcja

Obrót koła „1” poprzez przekładnię stożkową powoduje ruch obrotowy zębnika „3” wokół swojej osi, oraz jego ruch obiegowy wokół osi dyferencjału. Jako, że zębnik poprzez swoją oś jest on na sztywno związany z tuleją „5” i zębnikiem „6”, to obraca się także tenże zębnik „6”.

Tak samo obrót koła „2” poprzez przekładnię stożkową powoduje ruch obrotowy zębnika „3” i obiegowy wokół osi dyferencjału, a dalej zębnika „6”.

Jeśli obrót kół „1” i „2” odbywa się w przeciwnych kierunkach (jak to mamy w naszym zegarku), to kąt obrotu zębnika „6” jest różnicą pomiędzy kątem obrotu kół „1” i „2”

Wskazanie rezerwy chodu - konstrukcja

Szkic konstrukcji dyferencjału zastosowanego w zegarku Maurice Lacroix przedstawił nieoceniony Karol Roman na kolejnym rysunku. Tutaj już rolę przekładni stożkowej przejmuje element z kulkami, który dzięki różnicy w sile tarcia w ruchu posuwistym, a tarcia tocznego działa w sposób identyczny do omówionej powyżej przekładni stożkowej.

Wskazanie rezerwy chodu - konstrukcja

Parametrami wejściowymi dyferencjału są:
- obroty wałka napędowego bębna na rys. 4 oznaczonego numerem „1”, który podlega zmianie kierunku dzięki kolejnemu kołu tego łańcucha kinetycznego (nie umieszczone przy wykonaniu tej ilustracji)
- obroty wieńca zębatego bębna na rys. 4 oznaczonego numerem „2”

Koła zębate są łożyskowane na tulei (obracają się wokół niej) , a ta z kolei jest związana sztywno z zębnikiem.

Jako, że trakcie pracy zegarka tak wałek jak i puszka bębna obracają się w tym samym kierunku, to dla informacji z naciągu (od wałka bębna) dołożone jest jedno dodatkowe koło zmieniające kierunek impulsu – obrotu koła wejściowego dla dyferencjału.

Wskazanie rezerwy chodu - konstrukcja

Obrót dowolnego z kół powoduje obrót płytki z kulkami, które toczą się po powierzchniach obydwu kół zębatych. Jako, że płytka z kulkami jest powiązana sztywno z tuleją i dalej z zębnikiem, to na skutek obrotu każdego z kół obraca się także zębnik wyjściowy.

Przy obrocie koła sprzężonego z wałkiem napędowym zębnik obraca się w jednym kierunku, a przy obrocie koła związanego z korpusem bębna w drugim kierunku.
Nacisk wymuszający i równocześnie zapewniający możliwość toczenia się zapewnia sprężynka dociskowa.

Tak więc, w trakcie pracy zegarka zębnik dyferencjału porusza się w jednym kierunku przy naciągu zegarka – poprzez dwa koła związane z wałkiem naciągowym zegarka i w przeciwnym poprzez koło zazębione z zębnikiem zamocowanym na bębnie napędowym (niewidocznym na powyższym zdjęciu).

Zębnik (na rysunku poniżej wskazany strzałkami) jako element wyjściowy z dyferencjału napędza koło zębata z osadzoną na nim wskazówką rezerwy chodu.

Wskazanie rezerwy chodu - konstrukcja

Zębnik, którego ruch jest wynikowym – różnicą dla obrotów elementu naciągu i przekładni chodu porusza koło z osią na której osadzona jest wskazówka rezerwy chodu. Koło to znajduje się na dodatkowej, mocowanej nad dyferencjałem płycie mechanizmu.

Wskazanie rezerwy chodu - konstrukcja

Dodatkowo zakres pracy koła z osadzoną wskazówką rezerwy chodu jest ograniczony wrębem i palcem oporowym. Tego typu zabezpieczenie jest konieczny choćby ze względu na nieograniczony ruch przekładni napędowej przy automatycznym naciągu, ale wynika także z prowizoryczności konstrukcji dyferencjału -jeśli przykładowo w wyniku (silnego) uderzenia wskazówka (wraz z wszystkimi sprzężonymi z nią elementami dyferencjału) przemieści się w sposób przypadkowy, to podczas pierwszego pełnego nakręcenia, lub rozwinięcia sprężyny układ wróci do poprawnej pozycji początkowej.

Wskazanie rezerwy chodu - H.Moser

Wskazanie rezerwy chodu może znajdować się na tarczy zegarka – tak jak jest to zrealizowane w omawianym zegarku firm Maurice Lacroix, lub od strony dekla – tak, jak to jest przykładowo w zegarkach firmy H.Moser&Cie.

Wskazanie rezerwy chodu -  ORIS

Firma Oris chwali swoje rozwiązanie zastosowane w mechanizmie oznaczonym jako Caliber 110, jako linearne. Zgodnie z obserwacją dla całego zakresu wskazań następuje równomierny wzrost kąta obrotu wskazówki (oznaczonego fragmentu obwodu), od najmniejszego dla dnia dziesiątego do największego kąta dla ostatniego dnia chodu zegarka.

2. Wskazanie chwilowego momentu napędowego – „Dynamograf”

Tak, jak przekazano we wstępie: „Dynamograph” zastosowany został w przekładni chodu  w zegarku firmy  Audemars Piquet Royal Oak Concept Tourbillon w roku 2002, a kolejne jego wcielenie nastąpiło w latach 2003/4 w limitowanej, wykonanej w kopercie z platyny edycji modelu Tradition d'Excellence z linii Jules Audemars. Co ciekawe, dla tego drugiego modelu dynamograf znalazł się jako wskazanie momentu napędowego sprężyny karylionu.

Zanim jednak przystąpimy do wyjaśnienia potrzeby zastosowania i szczegółów konstrukcji „Dynamografu”, trzeba koniecznie przedstawić poprawność zastosowanego do opisania zjawiska słowa kluczowego – „Dynamograf”.

Jak sugeruje Karol Roman: „po naszemu dynanamograf byłby urządzeniem do wykreślania chwilowej wartości siły. Do mierzenia siły jest dynanamometr, a momentometr - do pomiaru momentu siły (w tym przypadku momentu napędowego)”
Tak więc, opisując wskazywany przez producentów szwajcarskich „Dynamograph” w dalszej części opracowania będziemy nazywać go „momentometrem”.

Pozyskiwanie ilustracji

Chwilowa wartość momentu napędowego może „tłumaczyć sposób zachowywania się” mechanizmu zegarka, a w szczególnym przypadku może sugerować konieczność „dokręcenia” sprężyny napędowej mechanizmu przez jego właściciela. Dla konstruktorów zegarków wyznacznikiem wysokiej jakości mechanizmu jest jak najlepsza stałość momentu napędowego, którego to chwilową wartość można obserwować dzięki momentomierzowi.

Dynamograph - momentomierz - konstrukcja
Dynamograph - momentomierz - konstrukcja

Pokazane przez firmę Audemars Piquet grafiki prezentujące rozwiązanie momentometru nie dają pełnej wiedzy o konstrukcji tego modułu.

Pytając wskazanego powyżej Karola Romana o możliwość konstrukcji momentometru”, otrzymaliśmy następującą informację:
„Rozwiązania „badające” wartość momentu napędowego po stronie naciągu, zastosowane przez firmą Audemasr Piquet, nadają się głównie do zegarków nakręcanych ręcznie. By zastosować je do czasomierzy nakręcanych automatycznie trzeba byłoby ingerować w mechanizm automatu dodając jeden zespolik by działało bez zarzutu”.
Do niniejszej wiadomości załączone zostały dwa rysunki z trzema szczegółowymi rysunkami – sugestiami możliwej konstrukcji takiego modułu.

Poniżej pozwalamy sobie, zaprezentować własne, autorskie projekty rozwiązań tego tematu wskazane przez Karola Romana. Mimo załączonego opisu elementów przygotowanego przez autora, dla lepszego wyjaśnienia dodajemy kilka słów informacji o sposobie działania każdego z rozwiązań.

Dynamograph - momentomierz - konstrukcja

Na rysunku oznaczonym jako rysunek 1, przedstawiono rozwiązania bazujące na pomiarze momentu napędowego działającego na zapadkę naciągu zegarka.

W wersji A  zapadka naciągu została umieszczona na specjalnym elemencie oznaczonym jako „4 – segment zębaty – nośnik zapadki”.
Moment napędowy przenoszony przez zapadkę i segment zębaty powoduje ugięcie sprężyny oznaczonej jako „5 – sprężyna pomiarowa”.
Wielkość jej ugięcia jest rejestrowana poprzez przekładnię wskaźnika („7”) i wskazywana przez wskazówką momentometru.

W wersji B moment napędowy oddziaływujący na zapadkę „3”, powoduje ugięcie sprężyny pomiarowej „5”.
Wielkość ugięcia tejże sprężyny jest rejestrowana poprzez przekładnię wskazującą „7” i wskazywana przez wskazówkę momentometru.

Powyższe rozwiązania, zgodnie ze wskazaniem konstruktora dotyczą napędu manualnego zegarka.

Tak, jak wskazano we wstępie opracowania, zastosowanie dynamometru w przekładni chodu zegarka nie ma specjalnego sensu, ale umieszczenie go w module karylionu taki sens już ma. Dzięki wskazaniu momentometru wiemy, dlaczego melodia nie była odtworzona perfekcyjnie i że trzeba sprężynę tego modułu nakręcić. Tak też postąpiła wskazana tutaj firma Audemars Piquet, w drugiej odsłonie rozwiązania zastosowując go w module karylionu.

Zgodnie z przekazem autora obydwu konstrukcji: „wersja z momentem badanym na osi minutowej jest bardziej uniwersalna ale trudniejsza do realizacji”.

Pozycja zębnika „jest monitorowana” poprzez zespół widełek „5” „wpiętych” w zębnik i wskazywany dzięki zastosowaniu przekładni stożkowej.
Elementem spinającym łańcuch kinetyczny przekładni chodu jest sprężyna spiralna, a stopień jej skręcenia powoduje odpowiednie położenie zębnika koła minutowego. W zależności od wielkości momentu napędowego, a co za tym idzie stopnia skręcenia sprężyny, dzięki gwintowi wielozwojowemu naciętemu na osi koła, zębnik przemieszcza się wzdłuż osi koła.

Dynamograph - momentomierz - konstrukcja

Na rysunku 2 przedstawiono rozwiązanie opracowane przez Karola Romana, bazujące na pomiarze momentu napędowego poprzez „wpięcie się” w przekładnię chodu zegarka.


Władysław Meller

Część 1 i 2 napędu, oraz pozostałe opracowania tu: Komplikacje konstrukcji mechanizmów.

Specjalne podziękowanie dla naszego kolegi Karola Romana za nieocenione wsparcie przy tworzeniu niniejszej publikacji.

P.S.

Mimo starań autor nie może odważyć się stwierdzić, iż niniejszym opracowaniem wyczerpał powyższy temat. Każda dyskusja jest mile widziana, bo tylko w ten sposób można rozwinąć i ewentualnie uzupełnić temat.

Polecamy także:

Recenzja: DAVOSA Titanium Automatic
Recenzja: DAVOSA Titanium Automatic
Marka Davosa jest relatywnie młoda w branży, pojawiła się stosunkowo niedawno, jednak jej korzenie wywodzą się z dziejów rodziny Haslerów i sięgają aż do 1861. Właśnie w tym roku Abel Frederic Hasler rozpoczął produkcję krótkich serii zegarków kieszo ...
ETERNA Lady KonTiki – powrót ikony kobiecości
ETERNA Lady KonTiki – powrót ikony kobiecości
Na początku roku Eterna z dumą ogłosiła światu swoją decyzję – wznowienie damskiej linii KonTiki po upływie niemal ćwierć wieku. Na dowód tego, że nie były to słowa rzucone na wiatr, szwajcarski producent sukcesywnie przedstawia nowe modele budujące ...
Konkurs „Najpiękniejsze zdjęcie zegarka” – fotografie, które zwyciężyły w marcu i kwietniu 2017!
Konkurs „Najpiękniejsze zdjęcie zegarka” – fotografie, które zwyciężyły w marcu i kwietniu 2017!
Konkurs na „Najpiękniejsze zdjęcie zegarka” zorganizowany przez grupę Czasoholicy cieszy się niesłabnącym zainteresowaniem. Mamy przyjemność zaprezentować podsumowanie z marca i kwietnia 2017, gdzie rywalizowało ponad 30 prac, które spełniły wymagane ...
Video recenzja: Bulova 98A177 Automatic Skeleton
Video recenzja: Bulova 98A177 Automatic Skeleton
Zapraszamy do obejrzenia video recenzji modelu98A177 Automatic Skeleton marki Bulova. Nasz redakcyjny kolega Adrian prezentował ten model niedawno w formie klasycznej recenzji. Wówczas we wstępie napisał tak: Bulova to firma z amerykańskim rodowodem, ...
Passion for Watches 2017 – pierwsza w Polsce edycja targów zegarkowych!!!
Passion for Watches 2017 – pierwsza w Polsce edycja targów zegarkowych!!!
Formuła targów, jako forma tworzenia przestrzeni gdzie mogą spotkać się producenci, czyli wystawcy oraz osoby zainteresowane danymi produktami, jest znana od bardzo dawna. W takiej formule od lat odbywają się liczne wydarzenia na całym świecie, także ...

Tagi:

REKLAMA

ZNAJDŹ NAS NA FACEBOOKU

Doxa

REKLAMA

Partner KMIZ

PARTNER

Glycine

REKLAMA

Junghans

REKLAMA

Atlantic AtlanticAtlantic

REKLAMA

Aerowatch

REKLAMA

Kalendarium ewolucji mechanizmów

Kalendarium ewolucji mechanizmów

Alpina

REKLAMA

Instagram

Zegarki i pasja na Instagramie

Koperty zegarków z metali popularny...
Koperty zegarków z metali popularny...
05.09.2017
Roamer zmiennym jest. Relacja z wiz...
Roamer zmiennym jest. Relacja z wiz...
21.09.2017

Podstrony producentów

Brand - Aerowatch
Brand - Alpina
Brand - Atlantic
Brand - Audemars Piguet
Brand - Aviator Swiss Made
Brand - Balticus
Brand - Bulova
Brand - Carl F. Bucherer
Brand - Certina
Brand - Chopard
Brand - Citizen
Brand - Czapek Geneve
Brand - Davosa
Brand - Doxa
Brand - Epos
Brand - Eterna
Brand - Frederique Constant
Brand - Glycine
Brand - Junghans
Brand - Longines
Brand - Maurice Lacroix
Brand - MeisterSinger
Brand - Movado
Brand - Omega
Brand - Orient
Brand - Oris
Brand - Polpora
Brand - Rado
Brand - Roamer
Brand - Schaumburg
Brand - Seiko
Brand - Steinhart
Brand - Tag Hauer
Brand - Tissot
Brand - Ulysse Nardin
Brand - Victorinox
Brand - Vostok Europe
Brand - Xicorr
Dołącz do naszego newslettera
i bądź zawsze na bieżąco