Rozważając zmiany konstrukcyjne w zespole przekładni chodu w stosunku do mechanizmu bazowego zegarka mechanicznego opisanego w poprzednich rozdziałach tej analizy, musimy zauważyć uwadze następujące kierunki takich zmian:
1. Uzyskanie usytuowania osi ze wskazówką sekundową w centrum mechanizmu, przy znajdującym się także w centrum mechanizmu kole minutowym. W tego rodzaju rozwiązaniu oś ze wskazówką sekundową znajduje się poza łańcuchem kinematycznym przekładni chodu (nie jest ona elementem przenoszącymi moment napędowy z zespołu napędu do wychwytu).
2. Uzyskanie usytuowania osi, lub koła sekundowego ze wskazówką sekundową, w centrum mechanizmu, przy znajdującym się poza centrum mechanizmu kole minutowym.
3. Uzyskanie skokowej pracy wskazówki sekundowej - jeden skok na jedną sekundę (martwa sekunda, zabijana sekunda, „seconde morte”).
4. Optymalizacja zarysu zębów współpracujących ze sobą kół i zębników.
5. Użycie łożysk z kamieniami nakrywkowymi mocowanymi na sztywno, lub sprężyście, dla kasowania luzów poosiowych kół zębatych przekładni chodu. (pozycjonowanie kół i i tarcie w łożyskach)
6. Ozdobne mocowanie kamieni łożyskowych (kamienie w tak zwanych „szatonach”), dla kół przekładni chodu.
Wskazane powyżej kierunki zmian dotyczą tradycyjnych zegarków z klasycznymi rozwiązaniami. W historii zegarmistrzowskich konstrukcji mamy jednak także konstrukcje i rozwiązania wyjątkowe. Dla takich wyjątkowych konstrukcji specjalnie zaprojektowanym zespołem może być także przekładnia chodu. Odmienne konstrukcje przekładni trzeba wskazać dla mechanizmów charakteryzujących się:
1. Zastosowaniem pasków zębatych
2. Stało siłowym impulsem balansu firmy Girard Perregaux
3. Obecnością tourbillonu, czy przekładni karuzelowej
Zegarek z centralną wskazówką sekundową
Wydaje się, że przede wszystkim dla zwiększenia dokładności odczytu wskazania sekund, w trakcie rozwoju zegarków wskazówka sekundowa powędrowała na środek tarczy zegarka. Powiększanie całego zegarka, tylko dla łatwiejszego określenia wskazań sekund poprzez powiększenie mini tarczy sekundnika, a co za tym idzie całego zegarka, byłoby przecież zaprzeczeniem pomysłowości ówczesnych zegarmistrzów.
Wprawdzie dla mechanizmu bazowego wskazano rozwiązanie w którym koło sekundowe znalazło się w jego centrum, dzięki czemu uzyskano sekundnik centralny, ale wydaje się, że to rozwiązanie było zdecydowanie późniejszym w stosunku do innych konstrukcji, które dla uzyskania centralnej wskazówki sekundowej opracowywano.
Z tego powodu w dalszej części rozważań odwołuję się do tego mechanizmu bazowego, w którym wskazówka sekundowa jest mocowana na osi koła sekundowego znajdującego się w łańcuchu kinetycznym przekładni chodu i zlokalizowanego poza centrum mechanizmu. Oś ta jest na tyle przedłużona, by nakładaną na nią na wcisk wskazówka sekundowa znalazła się na odpowiedniej wysokości nad powierzchnią tarczy. Tym samym, w dalszych prowadzonych tutaj rozważaniach, nie nawiązujemy do odmiany konstrukcji mechanizmu bazowego z kołem sekundowym w centrum mechanizmu.
Patrząc chronologicznie na rozwój techniki zegarowej, możemy z duża pewnością założyć, że tak jak koło minutowe stało się centralnym dla zegara, przy rozpoczęciu wskazywania minut (wskazówka minutowa pojawiła się w zegarach ok. 1600 roku), a dla wskazówki godzinowej stworzono przekładnię wskazań, tak pierwszym krokiem do centralnego sekundnika w mechanizmie zegarowym, była konstrukcja z kołem sekundowym w centrum tarczy, a przekładnię wskazań zbudowano tak dla wskazówki minutowej, jak i godzinowej. Rozwiązanie takie jest spotykane dla dużych zegarów, gdzie oś sekundowa jest odpowiednio wytrzymała dla osadzenia ćwiertnika napędzającego koła przekładni wskazań minut i godzin.
Dla miniaturowych zegarków, w których nie można umieścić znacznie silniejszej sprężyny napędowej, a średnice osi i czopów łożysk są ograniczane minimalizacją siły tarcia, takie rozwianie nie miałoby sensu.
Z drugiej strony, jak podają niektóre źródła*, producenci zegarków (z wyjątkiem zegarmistrzów angielskich) nawet nie podejmowali prób stosowania centralnego sekundnika ze względu na doskonale zrównoważoną optycznie tarczę zegarka z bocznym sekundnikiem.
W zegarmistrzowskim Kalendarium Ewolucji Mechanizmów nie znalazłem daty powstania pierwszego zegarka z centralną sekundową wskazówką, ale wśród zegarków kieszonkowych modele z centralną wskazówkę sekundową znajdziemy już na pewno pod koniec XIX wieku.
Z kalendarium mechanizmów firmy Omega wynika, iż pierwszy zegarek naręczny z centralną wskazówką sekundową pojawił się w jej ofercie w roku 1936. Nosił on nazwę „Medicus”, co sugeruje jednoznacznie potrzebę posiadania centralnego sekundnika przez lekarzy i kierowanie do tej grupy odbiorców czasomierzy z centralnym sekundnikiem. Wyraźne, pozwalające na swobodniejsze odliczanie upływających sekund wskazania, były oczywiście przydatne przy kontroli pulsu badanej osoby.
I. Rozwiązanie z osią ze wskazówką sekundową będącą poza łańcuchem kinematycznym i usytuowaną w centrum mechanizmu, przy znajdującym się także w centrum mechanizmu kole minutowym.
Pierwsze rozwiązania zegarków z centralną wskazówką sekundową, były dość prostą modyfikacją mechanizmu podstawowego polegającą na dodaniu kolejnego koła oraz zębnika z osią na której znalazła się wskazówka sekundowa. Niezbędnym oczywiście było wykonanie osi koła minutowego jako rurki, co umożliwiało wprowadzenie i łożyskowanie w jej otworze tejże dodatkowej osi ze wskazówką sekundową.
Aby najlepiej zobrazować takie rozwiązanie musimy wrócić do naszego, określonego w pierwszym opracowaniu mechanizmu podstawowego.
Jeśli zrezygnujemy w nim z przedłużenia osi sekundowej w kierunku tarczy, a przedłużenie takie wykonamy dla koła poprzedniego przekładni chodu (koła pośredniego) i wykonamy je w stronę przeciwną, osadzimy na nim dodatkowe koło zębate współpracujące z osią sekundową usytuowaną w osi koła minutowego i zakończoną zębnikiem, to powielając przełożenia z przekładni chodu uzyskamy prawidłowo działającą centralną wskazówkę sekundową.
Pewnie na skutek konieczności wykonania takiej właśnie „przeróbki” mechanizmy z centralnym sekundnikiem, w klasyfikacjach zegarkowych przyjęło się od zawsze przyjmować jako rozwiązanie z tak zwaną jedną komplikacją.
Modyfikacja polegająca na opisanym powyżej dodaniu kół zębatych znacząco zmieniała grubość mechanizmu, ze względu na powstanie dodatkowej konstrukcji ponad standardowymi mostkami mechanizmu. Konstrukcja ta w żargonie zegarmistrzowskim nazywana jest „pięterkiem”.
W obecnych czasach, gdy zegarki mogą być grube i bardzo grube nie stanowi to żadnego problemu i co ciekawe, ten sposób konstrukcji jest także dziś stosowany. Jednak wobec dominującej przez wiele ostatnich lat potrzebie miniaturyzacji mechanizmów, to musiało ono ulec zmianie i stosunkowo szybko zostało zastąpione rozwiązaniami innymi, konstrukcyjnie zdecydowanie wymyślniejszymi.
W chronologicznym przeglądzie wszystkich zegarków naręcznych produkowanych przez markę IWC, dla roku 1938 znajdziemy zegarek z mechanizmem caliber nr 61, który był pierwszym dla tej marki czasomierzem naręcznym z centralną wskazówką sekundową. W mechanizmie tym sekundnik jest mocowany na dodatkowej osi, ale napędza ją to samo koło pośrednie, które napędza zębnik koła sekundowego przekładni chodu.
Rozwiązanie takie stosowało wiele marek, a w firmie IWC znajdowało się one także w jej przez wiele lat chyba najpopularniejszym jej mechanizmie oznaczonym jako caliber 89.
W konstrukcji zegarka z centralnym sekundnikiem, z osią sekundowa (lub kołem sekundowym dla wersji rozwiązania mechanizmu bazowego) prowadzoną i łożyskowaną w kole centralnym (minutowym) należy wziąć pod uwagę następujące zależności:
1. Piętrowe ułożenie kół zębatych powoduje zwiększenie grubości mechanizmu, a co ze tym idzie zwiększenie grubości całego zegarka.
2. Koło minutowe musi być na tyle sztywne, by prawidłowo przenosić napęd z bębna sprężynowego, a w krytycznym momencie (ewentualne pęknięcie sprężyny) nie ulec zniszczeniu.
3. Koło minutowe powinno być odpowiednio sztywne, by mimo posiadania wewnętrznego otworu można było bez deformacji osadzić na nim ćwiertnik i całość dobrze ułożyskować
4. Koło minutowe powinno mieć czopy (łożyskowane elementy osi) o jak najmniejszej średnicy, by zminimalizować siły tarcia.
Jako, że wymienione powyżej wymagania do tej konstrukcji w części stoją w stosunku do siebie w opozycji, to mimo że wielu zegarmistrzów na podstawie praktyki przyjmuje niektóre z wyżej opisanych rozwiązań jako najdoskonalsze (np. bardzo lubiany mechanizm zegarka IWC caliber 89), to zegarkowi konstruktorzy poszukiwali innych, lepszych (pod kątem możliwości uzyskania dokładności działania zegarka) rozwiązań.
II. Usytuowanie osi lub koła sekundowego ze wskazówką sekundową, w centrum mechanizmu, przy znajdującym się poza centrum mechanizmu kole minutowym
Konstrukcją, która rozwiązuje wskazane w poprzednim punkcie problemy, polega na osadzeniu jako osi centralnej mechanizmu stałej tulei, z łożyskowaniem wewnętrznym dla obracającej się w niej osi sekundowej, lub osi koła sekundowego. Tuleja ta jest równocześnie osią dla obracającego się na niej koła na którym osadzona jest wskazówka minutowa zegarka. Koło minutowe przekładni chodu w takim rozwiązaniu znajduje się poza centrum mechanizmu.
To rozwiązania jest na tyle proste i funkcjonalne i na tyle doskonalsze pod kątem dokładności działania zegarków, że jedynie mechanizmy z takim właśnie rozwiązaniem przetrwały kryzys branży zegarkowej (zegarków mechanicznych) w latach siedemdziesiątych poprzedniego wieku.
Ujmując tę kwestię z odwrotnej (dzisiejszej) strony zauważamy, że gdy w końcu poprzedniego wieku odrodziły się zegarki mechaniczne wyposażone tylko we wskazania czasu (trzy wskazówki) i ewentualnie kalendarz, to miały one centralny sekundnik i konstrukcję z tuleją w centrum mechanizmu.
Zwykle miały one także automatyczny naciąg sprężyny, co dodatkowo potwierdza nowoczesność i wyższą jakość techniczną tejże konstrukcji.
Nieliczne wyjątki mechanizmów do zegarków kieszonkowych (z małą wskazówką sekundową i manualnym naciągiem) są tylko tego wniosku potwierdzeniem.
III. Podsumowanie
Co ciekawe, wraz ze wzrostem preferencji klientów dla dużych i bardzo dużych zegarków, te potencjalnie przeznaczone do kieszonkowych zegarków mechanizmy, były powszechnie używane w zegarkach naręcznych. Było one też bardzo często, ciekawie modyfikowane dla potrzeb konkretnych producentów.
Uwaga ta jest też o tyle ważna w prowadzonych w tej części rozważaniach, że chęć wyróżnienia się poszczególnych producentów specjalną konstrukcją i systemem wskazań, w kolejnych po odrodzeniu tradycyjnego zegarmistrzostwa latach, spowodowała odwrotne modyfikacje mechanizmów zegarków.
Bazując na istniejącej konstrukcji mechanizmu z centralną wskazówką i widząc, że mały sekundnik na tarczy zegarka ma swój wyjątkowy urok, powstały ich modyfikacje, gdzie dzięki dodatkowej przekładni mogła zaistnieć wskazówka małego sekundnika.
Jako, że tego typu rozwiązania nie są modyfikacją zespołu przekładni chodu, to zostaną one omówione przy listowaniu dodatkowych wskazań zegarka.
W tym miejscu warto jednak zaznaczyć, że w tradycyjnych mechanizmach ze stoperem, centralna wskazówka sekundowa jest wskazówką licznika sekund stopera, co jest oczywistością wynikająca z potrzeby wyższej dokładności odczytu wskazań sekund stopera, a mały sekundnik jest wskazówką sekundową ciągłego pomiaru czasu.
"Pięterko"
Trzeba także podkreślić, że rozwiązanie pozwalające na zaistnienie wskazówki sekundowej poprzez „dołożenie pięterka”, jest swego rodzaju przykładem dla zmian konstrukcyjnych w całej historii zegarmistrzostwa.
Wobec zaistnienia potrzeby umieszczenia dodatkowych elementów mechanizmu do istniejącej konstrukcji, piętrowo dokładane były kolejne zespoły funkcjonalne. Dopiero w kolejnym kroku rozwoju, po doświadczeniu potrzeby stosowania tychże modyfikacji, przy opracowywaniu konstrukcji nowego mechanizmu, elementy niezbędne dla nich stawały się integralną, dobrze wkomponowaną w całość częścią mechanizmu.
Władysław Meller
* - IWC International Watch Co. Schaffhausen, Hans-F Toelke, Jourgen King
INSTAGRAMIE
greenlogic.eu