Рис. 29. Заводной валик:

1 - цапфа; 2 - грань; 3 - направляющий поясок; 4 - выточка для переводного рычага; 5 - резьба

Механизм завода часов и перевода стрелок. Узел завода часов и перевода стрелок - ремонтуар - имеет различные конструктив­ные особенности, отличающиеся количеством деталей, формой и их расположением; принцип же работы этого устройства почти одинаковый во всех конструкциях. Механизм ремонтуара обычно расположен под циферблатом. Заводной валик - деталь сложной конструкции (рис. 29). Самая распространенная за последнее время конструкция ремонтуара - заводной механизм с перевод­ным рычагом.

В механизм ремонтуара (рис. 30) входит заводная головка 1, закрепленная на резьбе заводного валика, заводной триб 2 (полубо­чонок), надетый «а заплечик заводного валика, кулачковая муфта 3 (бочонок), надетая на квадрат заводного валика, заводной рычаг 4, входящий в выем кулачковой муфты 5, в который ниж­ним концом упирается двусторонняя пружина 5, прижимающая муфту к заводному трибу 2. При этом косые зубья кулачковой муфты 3 плотно сцепляются с косыми зубьями заводного триба 2.

Прямые зубья заводного триба выступают наружу в вырез моста и сцепляются с зубьями заводного колеса. Заводное колесо в свою очередь сцепляется с барабанным колесом, закрепленным на валу барабана.

Рис. 30. Схема узла завода и перевода стрелок:

1 - головка с заводным валом; 2 - заводной триб (полубочонок); 3 - кулачковая муфта (бочонок); 4 - заводной рычаг; 5 - пружина заводного рычага; 6 - вексельное колесо; 7 - триб вексельного коле­са; 8 - минутный триб; 9 - часовое колесо; 10 - колеса перевода стрелок; 11 - фиксаторная пружина моста; 12 - переводной рычаг (вытяжка); 13 - винт переводного рычага

Таким образом, поворотом заводной головки вправо квадрат заводного валика поворачивает кулачковую муфту 3. Муфта пово­рачивает заводной триб 2 и все связанные с ним заводные колеса, которые заводят пружину. Чтобы при заводе часов пружина не могла вернуться в обратное положение, в барабанное колесо упи­рается собачка с фиксирующей пружинкой.

При обратном вращении заводной головки все ремонтуарные колеса стоят неподвижно, вращается только кулачковая муфта.

Стрелочные колеса и ремонтуар во время перевода стрелок. При вытягивании заводной головки (рис. 31) заводной валик 1 и переводной рычаг 2 перемещаются. Нижняя часть переводного рычага упирается своей второй канавкой в фиксатор 3, который не дает возможности переводному рычагу произвольно переходить из одного положения в другое без применения силы. Другим кон­цом переводной рычаг упирается в заводной рычаг 4, который входит в паз кулачковой муфты 5. В этот момент прямые зубья кулачковой муфты 5 входят в зацепление с зубьями переводного колеса 6. При повороте заводной головки зубья кулачковой муфты вращают переводные колеса, которые поворачивают вексельное колесо и минутный триб с укрепленной на нем минутной стрелкой. Одновременно через триб вексельного колеса вращается часовое колесо, свободно сидящее на минутном трибе. На трубке часового колеса установлена часовая стрелка. Установив стрелки в надле­жащем положении, надавливают на заводную головку и переме­щают заводной валик в первоначальное положение.

Рис. 31. Узел ремонтуара в положении перевода стрелок:

1 - головка и валик; 2 - переводной рычаг; 3 - фиксатор; 4 - заводной рычаг; 5 - кулачковая муфта; 6 - колесо перевода стрелок

Рис. 32. Минутный триб:

1 - минутный триб; 2 - ось центрального триба для установки минутного триба; 3 - минутный триб на оси центрального триба

Минутный триб. Деталь, соединяющая стрелочный механизм с колесной передачей и закрепляемая на оси центрального колеса, называется минутным трибом (рис. 32).

На удлиненном, проходящем сквозь платину конце оси триба центрального колеса имеется выточка, а в центре минутного триба - вдавленный во внутрь уступ. Благодаря уступу, входя­щему в выточку оси сравнительно плотно, минутный триб в про­цессе перестановки стрелок проскальзывает на оси.

Во время работы часового механизма минутный триб движется вместе с осью триба центрального колеса; в противном случае при отсутствии такой фрикционной связи этих элементов часы могут идти, а стрелки будут стоять на месте.

В устаревших конструкциях часов минутный триб насажен на валик, вставленный свободно в сквозное отверстие триба цент­рального колеса, а минутная стрелка укреплена на валике, кото­рый выступает несколько выше минутного триба. При повороте минутного триба вместе с ним поворачивает­ся валик.

Также в устаревших кон­струкциях часов вместо пе­реводного рычага приме­няется подавка (рис. 33). В этом случае заводной валик 1 закрепляется винтом или стальным мостом. Для пе­рестановки стрелок вместо вытягивания заводного ва­лика нажимают кнопку 2 (подавку), которая упирает­ся в заводной рычаг 3, заставляя его передвинуться и тем самым переместить кулачковую муфту к переводному колесу. В исходное положение механизм возвращается под действием пружины 4.

9. КРЕПЛЕНИЕ МЕХАНИЗМА И ЦИФЕРБЛАТА

Механизм в корпусе часов закреплен двумя винтами, располо­женными друг против друга, или одним винтом, находящимся у края платины, или с помощью переходного пружинного кольца, или же просто тугой посадкой в крышке корпуса (последнее обычно применяется в женских наручных часах).

Рис. 33. Перестановка стрелок подавкой:

1 - заводной валик; 2 - подавка; 3 - за« водной рычаг; 4 - пружина

Циферблат закрепляют тремя способами.

1. На боковой поверхности платины в диаметрально противо­положных местах имеются два-три отверстия с резьбой, куда» ввернуты винты, зажимающие ножки циферблата.

2. Циферблат привинчен к платине двумя винтами.

3. Ножки циферблата, расположенные диаметрально друг другу, имеют продольные пропилы или надрезы. В платине име­ются два отверстия для входа ножек циферблата. Рядом с каж­дым отверстием ввинчены винты с выступами, которые при повора­чивании входят выступами в надрезы -ножек циферблата. Этот по­следний способ можно встретить только в устаревших конструк­циях.

10. ПРОТИВОУДАРНОЕ УСТРОЙСТВО В НАРУЧНЫХ ЧАСАХ

Амортизация опор оси баланса применяется с целью исключе­ния поломки цапф при ударах, которым могут подвергаться часы при эксплуатации. На рис. 34 показан узел амортизации оси ба-ланса для часов марки АЧХ (авиационные часы хронофлейт).

Рассмотрим устройство этого узла. Сквозной камень 1 запрес­сован в бушон 2, помещенный на внутреннем конусе накладки баланса 3, которая в свою очередь жестко соединена с мостом баланса 5 винтом 4. Верхняя накладка закреплена двумя винтами... Балансовый накладной камень 6 вставлен с легким натягом в бу­шон 2.

Бушон и накладной камень удерживаются в накладке фикси­рующей пружинкой 7. Эта пружинка обладает такой упругостью, которая дает возможность бушону иметь при ударе и толчке небольшие горизонтальные и вертикальные перемещения, что-смягчает удар и предохраняет цапфы и камни от разрушений.

После удара бушон возвращается в первоначальное положение. Как видно из рисунка, бушон имеет конические опорные фаскит а накладка является коническим гнездом для бушона. Это сде­лано для того, чтобы происходило самоцентрирование бушона при скольжении его по внутренней конической поверхности накладки. Вид -сверху показывает, что фиксирующая пружинка 7 одним своим концом (усиками) входит в специальный паз накладки, а другим разрезным концом скользит по направляющей на­кладке 8.

Коль скоро мы хотим знать чуть больше о предмете нашего увлечения, часах, необходимо оперировать базовыми определениями, встречающимися в часовой литературе. И если неискушенный читатель без труда может представить себе, что такое «корпус» или «прозрачная задняя крышка», то содержание внутренней начинки часов, часового механизма, может ввести в затруднение даже человека, понимающего, о чем идет речь. Но тем не менее, слабо представляющего, как же это все работает хотя бы в первом приближении. Итак, из чего состоит часовой механизм (разумеется, речь пойдет в первую очередь о механических часах) и каковы его основные компоненты.

Платина (англ. – Bottom Plate ; франц. – Platine (châssis du mouvement) ) – основание часового механизма, на котором крепятся его различные части. Снабжена определенным количеством отверстий, часть из которых предназначена для винтов, крепящих к платине части механизма, а часть – для установки (запрессовывания) камней. Каждый камень служит опорой для нижней цапфы оси зубчатого колеса, располагаемого между платиной и мостом.

Мост (англ. – Bridge , франц. – Pont ) – деталь механизма, привинчивающаяся к платине и служащая опорой для крепления верхней цапфы оси зубчатого колеса (нескольких колес) или вала. Как правило, его название происходит от типа функции, для выполнения которой он задействован, например, мост спускового колеса, мост баланса, мост заводного барабана и т.п. Материалом для платин и мостов в большинстве случаев выступает латунь, но нередки случаи примененения нейзильбера и даже золота. Любопытно, что большие по площади мосты, занимающие значительную площадь механизма, получили название трехчетвертных платин.

Камень (англ. – Jewel ; франц. – Rubis ) – твердый синтетический материал, разновидность корундов. Незаменим в качестве опор для вращающихся элементов механизма, до минимума сводя трение между деталями. На заре часового дела для этих целей повсеместно использовались натуральные рубины, однако сейчас они полностью вытеснены искусственными камнями. При этом камни могут как вырезаться целиком из кристалла, так и прессоваться из порошка в более бюджетном варианте.

Важным компонентом для защиты осей баланса и избранных зубчатых колес от деформации в момент ударных нагрузок является система амортизации в виде пружин, расположенных поверх камней. Наиболее популярными на сегодняшний день являются системы Incabloc, KIF Parechoc и их аналоги.

Зубчатое колесо (англ. – Wheel, Toothed Wheel ; франц. – Roue ) – компонент круглой формы, который вращается вокруг своей оси и служит для передачи энергии. Зубчатое колесо оснащено определенным количеством зубьев, предназначенных для зацепления с трибом соседнего зубчатого колеса. В основной массе изготавливается из латуни.

Триб (англ. – Pinion ; франц. – Pignon ) – часовая деталь, часть колесной передачи. Состоит из оси, цапф, посадочного места под зубчатое колесо и зубьев («листьев») триба. Количество последних может колебаться от 6 до 14 единиц. Материал – закаленная нержавеющая сталь.

Цапфа оси (англ. – Pivot ; франц. – Pivot ) – окончание оси, расположенное в месте контакта с опорой (рубиновым камнем). Тщательно полируется с целью снижения трения между соприкасающимися поверхностями. Качественная полировка этого элемента является признаком высочайшего уровня финишной отделки механизма.

Колесная передача (англ. — Gear Train ; франц. – Engrenage ) – система взаимосвязанных между собой зубчатых колес и трибов, служащая для передачи потока энергии. Так, основная колесная передача осуществляет передачу энергии от заводного барабана через спусковой механизм и колебательную систему баланс-спираль. В простейшем случае она включает в себя заводной барабан, центральный триб, центральное колесо, третье колесо с трибом, четвертое колесо с трибом и триб спускового колеса.

Заводной барабан (англ. – Barrel ; франц. – Barillet ) – полый цилиндр с крышкой и расположенной внутри заводной пружиной, которая одним концом крепится к внешней части цилиндра, а вторым – к валу заводного барабана. Зубчатая часть устройства находится в зацеплении с первым трибом основной колесной передачи. Заводной барабан характеризуется очень медленным вращением вокруг своей оси (полный оборот от 1/9 до 1/6 часа).

Спусковой механизм (англ. – Escapement; франц. – Échappement) – механизм, расположенный между колебательной системой баланс-спираль и основной колесной передачей. В его задачи входит дискретизация непрерывного потока энергии на равные интервалы и ее передача на импульсный камень баланса. Подавляющий процент современных механизмов оснащен швейцарским анкерным спуском как наиболее неприхотливым и надежным. Он состоит из спускового (анкерного) колеса и анкерной вилки, которая входит с ним в зацепление посредством двух рубиновых паллет. Все большее число производителей считает своим долгом использовать кремниевые детали спуска вместо традиционных компонентов из закаленной стали.

Благодаря развитию материаловедения и современных технологий, нередко часовые марки экспериментируют с внедрением более совершенных одноимпульсных спусков, таких, как спуск Audemars Piguet или изометрический спуск Jaeger-LeCoultre. Их доля невысока, но они являются пусть и не дешевой, но весьма интересной альтернативой швейцарскому анкерному спуску.

Отдельных слов заслуживает коаксиальный спуск, изобретенный Джорджем Дэниэлсом и в настоящее время выведенный маркой Omega на промышленный уровень.

Баланс (англ. – Balance ; франц. – Balancier) – движущаяся часть механизма, которая колеблется вокруг своей оси с определенной частотой, благодаря чему появляется возможность делить время на строго равные интервалы. Колебание баланса состоит из двух полуколебаний. Наиболее типичным значением частоты колебаний баланса в механизмах современных наручных часов выступают значения 18’000 пк/ч, 21’600 пк/ч, 28’800 пк/ч. Признаком высокого класса считается баланс из Глюсидура (Glucidur), сплава бериллиевой бронзы, однако нередко использование и других материалов – титана, золота, платино-иридиевого сплава.

Главной качественной характеристикой баланса, влияющей на изохронность (однородность) колебаний, является момент инерции, величина которого тесно связана с диаметром баланса и его массой. Тяжелый и крупный баланс – залог высокой точности механизма, однако в таком виде он наиболее сильно подвержен механическим воздействиям, поэтому поиск разумного компромисса между размерами баланса и высоким моментом инерции всегда является непростой задачей для инженера-конструктора.

Спираль баланса (англ. – Balance-Spring ; франц. – Spiral ) – второй неотъемлемый компонент колебательной системы баланс-спираль, «сердце» механических часов. Производится считанными фабриками, а точный секрет сплава держится за семью замками. Наибольшее распространение получил сплав Ниварокс (Nivarox), впрочем эксперименты с другими материалами, например, с кремнием, обретают в последнее время все большую популярность.

Важно отметить, что период колебания, а следовательно и точность хода механизма, можно отстроить как с помощью спирали (путем изменения ее эффективной длины), так и с помощью балансового колеса. В последнем случае речь идет о набравших популярность балансах с изменяемой инерцией (free-sprung balance), что осуществляется с помощью регулируемых винтов, расположенных на ободе балансового колеса.

Стрелочный механизм (англ. – Motion Works ; франц. – Minuterie ) – колесная передача, расположенная со стороны циферблата и ответственная за передачу движения от основной колесной системы на часовую и минутную стрелки. Состоит из триба минутной стрелки (Cannon Pinion ), минутного (вексельного) колеса с трибом и часового колеса.

Механизм завода и перевода стрелок (англ. – Time-setting and Winding mechanism ; франц. – Remontoir ) – система взаимосвязанных компонентов, предназначенная для выполнения двух важных функций: установки времени посредством перевода стрелок и ручного завода пружины заводного барабана. Большинство деталей механизма предназначены для выполнения как той, так и другой функции.

При ручном заводе механизма вращение заводного вала (Winding stem) через заводной (Winding pinion) и скользящий (Sliding pinion) трибы передается на коронное колесо (Crown wheel), непосредственно связанное с храповым колесом (Ratchet wheel), расположенным на валу заводного барабана. Вращение вала затягивает заводную пружину, наделяя ее энергией, необходимой для работы часового механизма.

В случае перевода стрелок вытягивание заводного вала приводит к тому, что коромысло (Yoke) под действием установочного рычага (Setting lever) приводит скользящий триб в зацепление с промежуточным колесом (Intermediate wheel), которое, в свою очередь, взаимосвязано с минутным колесом стрелочного механизма.

Важно отметить, что помимо механизмов с ручным заводом существует отдельный и весьма обширный класс механизмов с заводом автоматическим. В этом случае пополнение энергией заводного барабана осуществляется посредством ротора автоподзавода и специализированной колесной передачи.

Ротор автоподзавода – полукруглый сегмент, вращающийся вокруг центральной оси механизма (в случае с центральным ротором). Как правило, сам ротор либо его периферийный груз выполнены из материала с большой плотностью (золото, платина и др.) для улучшения эффективности работы системы автоподзавода. Помимо центрального ротора существуют решения с микро-ротором, а также ряд разработок с периферийным ротором.

В заключение важно упомянуть, что наряду с определением «механизм» в часовом деле широко распространен термин Калибр (англ., франц. – Calibre ), в настоящее время по сути являющийся синонимом механизма у часовщиков. Также следует отметить, что диаметр круглых по форме калибров очень часто указывают в линиях и обозначают символом тройного апострофа после числа (‘ ‘ ‘), например 11 ½ ‘ ‘ ‘ (11 c половиной линий). Для перевода в привычную метрическую систему измерений следует руководствоваться соотношением 1 линия = 2.2558 мм (зачастую значение округляется до 2.26 мм).