Odrobina historii
Od momentu kreacji pierwszych mechanicznych urządzeń do mierzenia czasu naukowcy, wynalazcy, zegarmistrze starali się zwiększyć ich niezawodność i dokładność działania.
Przez stulecia próbowano zwiększyć precyzję pracy zegarów i zegarków stosując różnorakie konstrukcje czy to wahadeł, czy później balansów.
Jak wiadomo, zegar jest tym dokładniejszy im większa jest częstotliwość drgań jego oscylatora, o ile pozwala to zmniejszyć wpływ otoczenia na dokładność jego działania.
Może w takim razie wykorzystać kamerton?
Specyficzny rezonator akustyczny, którego jednakowe ramiona potrafią drgać ze ściśle określoną częstotliwością?
Oczywiście!
Po drgający widelec, wykorzystywany już wcześniej w wielu badaniach fizycznych i akustycznych, sięgnął w roku 1866 Louis Francois Clement Breguet – wnuk Abrahama Louisa , budując zegar kamertonowy i prezentując go na wystawie w Paryżu w 1867 roku.
Na początku XX wieku firma Max Kohl AG z Chemnitz, produkowała zegar wzorcowy z rezonatorem kamertonowym, który był stosowany do badań naukowych.
Czas elektroniki a zegarki kamertonowe
W 1927 roku zbudowano generator elektroniczny lampowy, z rezonatorem kamertonowym o częstotliwości 1 kHz, który był stosowany jako wzorzec częstotliwości w amerykańskim instytucie standardów U.S. Bureau of Standards.
Od tego czasu powstawały różne pomysły na wykorzystanie kamertonu w zegarku naręcznym, jednak trudność wykonania mikroskopijnego układu zliczającego drgania i bariera miniaturyzacji elektroniki nie pozwalała na realizację tego śmiałego pomysłu.
Z początkiem lat 50. XX wieku rozpoczęto badania nad zegarkiem „akustycznym”. Ojcem projektu był Max Hetzel – Inżynier koncernu Bulova, który jako pierwszy zastosował tranzystor w mechanizmie zegarka naręcznego tworząc pierwszy zegarek elektroniczny.
Niezawodny mechanizm kamertonowy udało się stworzyć dopiero pod koniec lat 50.
Na bazie jego pomysłu powstał seryjnie produkowany mechanizm Accutron 214 i jego pochodne, w tym ten znany doskonale z niezwykłych zegarków Bulova z linii Spaceview.
W tym konkretnym rozwiązaniu Max Hetzel założył częstotliwość drgań kamertonu na poziomie 360 Hz.
Jak się okazało konstrukcja nie była jednak doskonała.
Dopiero na mocy umowy licencyjnej i współpracy Maxa Hetzela z szwajcarską firmą Ebauches SA, powstał mechanizmem o doskonałej jakości, w którym wprowadzono liczne poprawki konstrukcyjne w stosunku do jego pierwowzoru.
Głównym udoskonaleniem było skonstruowanie nowego rezonatora o częstotliwości 300 Hz, który różnił się od typowego widelca stosowanego w zegarkach Bulova. Nie miał już on kształtu litery „Y” a raczej przybrał postać litery „H”.
Kamerton posiadał dodatkowe elementy pozwalające na zniwelowanie wpływu siły ciążenia na jego ramiona, co znieczuliło mechanizm na błąd pozycyjny i poprawiło jego dokładność działania.
Zmieniono też konstrukcję części mechanicznej, co ułatwiło diagnozowanie usterek i prace serwisowe.
Wprowadzone zmiany pozwoliły na uzyskanie bardzo dużej dokładności chodu i zaowocowały zdobyciem przez Ebauches SA certyfikatu chronometru na selekcjonowane mechanizmy kamertonowe.
Trzeba pamiętać, że Bulovie się to nie udało!
Kolejnym rozwinięciem opracowanym w 1974 roku przez Maxa Hetzla dla Omegi był mechanizm Megasonic 720Hz, z niezwykłym układem zliczającym zwanym mikro motorem, który jest z pewnością jednym z najmniejszych zespołów mechanicznych jaki kiedykolwiek zamontowano w zegarku.
Jest to konstrukcja odmienna od wcześniej stosowanych, co pozwoliło na obejście wszystkich patentów Bulovy. Można ją uznać za ostatnie ogniwo spinające zegarki elektromechaniczne z elektronicznymi - kwarcowymi.
Mechanizm kamertonowy królował jako serce zegarków elektromechanicznych przez krótką chwilę. Niemal równolegle nastała era zegarków kwarcowych, znacznie dokładniejszych i bardziej niezawodnych.
To one zepchnęły „kamertony” na dna szuflad.
Budowa i trudności serwisowe zegarków kamertonowych
Zasadniczo w budowie mechanizmu kamertonowego można wyróżnić dwa bloki, blok mechaniczny i blok elektroniczny.
Blok mechaniczny to rezonator z układem zliczającym i przekładnią wskazań.
Najważniejszym i niezwykle precyzyjnym elementem tego bloku jest układ zliczający drgania. Składa się z koła indeksowego wyposażonego w 300 maleńkich zębów, które współpracuje z dwiema sprężystymi zapadkami zakończonymi kamieniami z syntetycznego rubinu.
Jedna zapadka umocowana na ramieniu kamertonu cyklicznie przesuwa małe kółeczko ząbek po ząbku w takt drgań ramienia. Druga stała zapadka blokuje koło w ustalonej pozycji i nie pozwala mu się cofnąć.
Warto dodać, że układ zliczania-indeksowania jest tak mały i tak precyzyjnie wykonany, że jego elementy bywają niezauważalne gołym okiem i często bywają uszkadzane podczas przypadkowych manipulacji przy mechanizmie.
Do tego koło indeksowe wydaje się być całkiem gładkie - nie widać wszak niezwykle drobnych zębów.
Niemal połowa kosztownych usterek to właśnie wada któregoś lub wszystkich elementów układu zliczania.
Blok elektroniczny to tranzystorowy generator samodławny zasilany ogniwem elektrycznym, którego zadaniem jest podtrzymanie drgań rezonatora na drodze oddziaływań magnetycznych. Uzwojenia z przepływającym prądem wytwarzają pole elektromagnetyczne przeciwstawiające się magnetycznym ramionom kamertonu, odpychają je od cewek i w ten sposób kierują ramiona do siebie. Proces jest cykliczny i regulowany samym rezonatorem.
Cewki napędowe nawinięte są drutem miedzianym o średnicy sześciokrotnie mniejszej od grubości ludzkiego włosa. Zbudowane są w formie kubków wewnątrz których poruszają się magnetyczne ramiona kamertonu.
Jednotranzystorowy układ jest przełącznikiem elektronicznym, który w odpowiednim momencie zasila uzwojenie wzbudzające, podtrzymując stałe drgania rezonatora.
Delikatność uzwojeń jest tak duża, że czasem nawet muśnięcie ich powierzchni wkrętakiem zegarmistrzowskim, powoduje nieodwracalne uszkodzenie.
Druga połowa usterek tych mechanizmów to właśnie wada obwodów elektronicznych.
Inne zdarzające się problemy to niepoprawne działanie sprzęgiełka, wyszczerbione tarcze datownika i elektrokorozja wywołana przez wycieki żrącego elektrolitu z ogniwa.
Należy zwrócić uwagę, że prawidłowe serwisowanie mechanizmu z kamertonem, wymaga pełnego zrozumienia zasady jego działania, oraz wyposażenie pracowni w specjalistyczne narzędzia badawcze i regulacyjne.
Prawidłowa regulacja możliwa jest tylko z użyciem specjalizowanych urządzeń optycznych.
Istnieje wiele przypadków „beznadziejnych” których już nikt nie chce ratować. W takich przypadkach przydaje się wiedza z zakresu elektroniki, chemii i innych dziedzin pokrewnych, oraz odrobina „czarnej magii”, która czasami pomaga tchnąć w „kamertonowca” nowe życie.
Prawidłowy czasookres serwisu mechanizmu kamertonowego to najwyżej 5 lat i oczywiście tak podany okres nie uwzględnia potrzeby wymiany ogniwa elektrycznego. Warto o tym pamiętać, gdyż części i specjalistyczne naprawy nieustannie drożeją i zaniedbanie w aspekcie koniecznego serwisu zegarka może wiązać się ze sporym wydatkiem w późniejszym czasie.
Są to mechanizmy delikatne, które wymagają szczególnej troski od użytkownika, jednak zadbane będą mogły odwdzięczać się długoletnią bezawaryjną pracą i cichym „bzzzzzzzz”.
Zasilanie zegarków kamertonowych
Warto jeszcze wspomnieć o źródłach prądu dla zegarków kamertonowych, bo tego rodzaju rozwiązania powstawały w czasie królowania ogniw, które zawierały w swoim składzie rtęć.
Mechanizmy ESA zostały przystosowane do ogniw srebrowych 1,55V, a dla „kamertonowców” Bulova generalnie jest potrzeba stosowania specjalnej przejściówki obniżającej napięcie, lub modyfikacji elektroniki mechanizmu.
Kupno zegarka kamertonowego
Czy warto kupić zegarek kamertonowy?
Zdecydowanie tak!
Ze względów historycznych, wszak to jest przedstawiciel ogromnego skoku technologicznego w zegarmistrzostwie i ważne ogniwo w dziejach zegara.
Na ścieżkach rozwoju swoich firm, wiele światowych i uznanych marek zdecydowało się użyć tej grupy mechanizmów. Spotkamy je w zegarkach oznaczonych logiem: Bulova, Omega, Tissot, IWC, Zenith, Certina, Longines i kilku innych.
W aspekcie kolekcjonerskim jest to także forma ciekawej inwestycji, gdyż ta grupa zegarków wciąż zyskuje nowych zwolenników a ceny takich wyrobów systematycznie rosną.
Jest oczywiście jeszcze jeden powód dlaczego warto zainwestować w zegarek kamertonowy: Płynący sekundnik wraz z cichym pomrukiwaniem to zestawienie którego nic nie zastąpi i nie można ich znaleźć w żadnym innym zegarkowym mechanizmie.
Na zakończenie warto dodać ciekawostkę!
Okazuje się, że niemal każdy współczesny elektroniczny zegarek jest „trochę kamertonowy”.
Wynika to z faktu, że rezonatory kwarcowe używane we współczesnych zegarkach, ze względu na dużą odporność na uderzenia w swojej części roboczej mają właśnie kształt kamertonu.
Wszystkich zegarkomaniaków, nie tylko miłośników zegarków antykwarycznych zachęcam do zainteresowania się czasomierzami z drgającym i brzęczącym kamertonem.
Posiadanie choćby jednego takiego wyrobu daje dużą przyjemność. Własną kolekcję zegarków opieram o unikatowe zegarki elektroniczne, pośród których kamertonowe zajmują zasłużone miejsce.
Witold Porankiewicz
Omikron Vintage Watch Restoration
INSTAGRAMIE
greenlogic.eu