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发表于 2008-12-11 21:56:26
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精密时计擒纵装置 约在十八世纪中叶,各家争相设计精确推算海上的地理距离时钟,并已达巅峰。其中又以航海霸权国—英国和法国对精确表特别感兴趣。他们的钟表工业发达,因而能轻易发挥。为能加速成果,当时英国政府甚至提供20,000英磅奖金给符合他们所需条件的手表。
为此目的而制造的第一批手表(Harrison的除外)所用的擒纵装置已拥有精密时计擒纵装置的基本要件。其基本构想是藉由自己的擒纵组件达成中断运转轮在静止阶段时的动力。摆轮和轮系(包括擒纵装置)只有在释放的短暂时刻才在一起,在摆轮摆动的**阶段,摆轮不能被擒纵装置零件阻碍。
西元1760年后,Pierre Le Roy和Ferdinand Berthoud公开他们所制的第一批机械构造。但是在同一时间里,英国也发表了一款由Thomas Mudge,John Arnold和Thomas Earnshaw所制造的直接传动式擒纵装置(也就是擒纵轮直接影响摆轮)。虽然英国人采用不同的机械条件,但是他们的擒纵装置所用原理对法国而言同等重要。
在“航海表”上所发现的各种不同构造,是无法和袋表的构造相匹敌的。 在回摆擒纵装置时,有一件事须记得,那就是轮系始终是由摆轮(擒纵轮)来回移动的。在擒纵轮静止时,它们其中之一总是连接摆轴,而在放开锚形擒纵装置时,轮系和摆轮间的连接被钩卡中断,而引进的额外零件(钩卡),影响擒纵装置和摆轮两者。透过摆轮放开钩卡所需的动力,以及各种润滑情况,摆轮始终受到相当的影响。 假设精密时计擒纵装置依赖经由机械栅障(Mechanical barrier)(静止臂)阻挡轮系,而使摆轮更自由,摆轮和轮系只有在释放瞬间接触到。摆轮释放栅障,擒纵轮齿立刻落在摆轮轴的作用(表面)宝石并在此瞬间供给动力(约旋转35度)。因此精密时计擒纵装置的擒纵轮直接传动摆轮。在它回摆时,摆轮完全脱离轮系,动力仅以单向传输。
在袋表方面,擒纵装置可区分为两种型式 a)使用摇臂的精密时计擒纵装置(摇臂擒纵装置)和(b)使用弹簧的精密时计擒纵装置(弹簧擒纵装置)。 摇臂式的精密时计擒纵装置(Chronometer escapement with a rocker)
摇臂式擒纵装置,其静止臂在瑞士和法国又名平衡装置(Bascule),是安装在两个滑动轴承的轴心上。精密时计擒纵装置的回摆虽然未完全接触到擒纵元件,但是却有个小小疏失。所有的精密时计擒纵装置,全部都从动力传输装置到摆轮上,并隔开且由静止臂释放(以及轮系)。此外,擒纵装置也将独立上机油,这也只有在精密时计擒纵装置选用对了会造成彼此摩擦的材质才可行。
Julius Grossmann的短摇臂式精密时计擒纵装置(Chronometer escapement with a short rocker, by Julius Grossmann)在此更现代化袋表专用摇臂式擒纵置上,有三个摇臂。第一个静止臂镶嵌静止宝石,使擒纵轮静止。金弹簧(Gold spring)固定在第二个摇臂上。而第三个摇臂当作锤,使摇臂装置平衡,并且也具有固定作用。如果制表匠的技术不纯熟,则可能发生摆轮必须在弹簧未松开时带出,而静止臂会无故地被举起,在此情况下,会造成擒纵轮突然“故障”,齿尖和静止宝石会受到损伤。
弹簧式精密时计擒纵装置(Chronometer escapement with a spring) 原则上,弹簧式精密时计擒纵装置将产生相同运转系列。在静止臂上构造不同于摇臂式擒纵装置,它不安装在滑动轴承上,而是在弹簧上动作,并且锁定在金属板上。在西元1770年Ferdinand Berthoud所设计的第一批构造中,静止片的弹簧是以压力式操作,也就是,擒纵轮齿在碰到静止宝石时即纵向压住弹簧。而另一方面,Arnold(约1770年)和Frodsham(约1885年)的擒纵装置,则是以运转来操作弹簧。虽然在当时各个都被视为一时之选,尽管如此却无人能证明何种较佳,但在今日仍是收藏家们津津乐道的话题。有人认为Arnold的弹簧(在运转上)较佳,但另有一批人比较钟爱下压式弹簧。总而言之,即使摇臂式擒纵装置已被判定为较不良的型式,但是精密时计擒纵装置不能如此肤浅地判定其优劣。且据钟表业者所言,“拍动式”(fluttering)或“震动式”(trembling)下压弹簧的种种缺点已被Irk反驳,认为它的优点太过于被高估。此外以压式为主的Arnold擒纵装置,也有其缺点,因为它让擒纵轮的预备动作尽失其作用。因为其齿尖未落在静止宝石上,反而是落在轮齿前缘的弯曲表面,擒纵轮的制造必须小心奕奕(精确的区分),因为即使是擒纵轮齿上最轻微的磨损,也极可能改变擒纵装置的状况。
Peto式的精密时计擒纵装置(Chronometer escapement by Peto, circa 1780)这种擒纵装置往往称作Peto十字擒纵装置。也许是想规避Earnshaw的专利权,所以它结合了Earnshaw的发条擒纵装置和Arnold的发条擒纵装置。其重要特色在于静止发条,其以Arnold的方法,由压力操作,但是擒纵轮却和Earnshaw的一样,有扁平轮齿。静止臂和释放发条和Earshaw的不一样,它们彼此并未平行,而是相互对立。这种擒纵装置曾被Breguet用在他最早的陀飞轮表上。
所有的精密时计擒纵装置,如果它们的组件体积大小分毫不差,会产生卓越的效果。由于擒纵装置不单独负责正规的运作,游丝的终端曲线以及摆轮和游丝的温度补整,与擒纵装置息息相关。不同于自由卡子擒纵装置,所有的精密时计擒纵装置的缺点不应忽略。即使手表上紧发条,摆轮仍不会自行运转。在错误的时刻中断会使摆轮停止。此等情况归因于精密时计擒纵装置,除非是师自名门之个别设计以及著名厂商的小量制造,否则无法达到怀表的品质。 否则不会持续不断的转动。稍后,则有使用自由卡子(free anchor)型式。在平常的袋表上,擒纵轮的齿尖只须中断轮系在接触到静止宝石时的质量惯性(inertia)。而在游丝机械装置上,移动罩子的整个转动则增加了它的负荷。正因为这个理由,罩子必须尽可能轻巧并且稳定。为增强反作用力,可将静止臂(resting arm)弹簧以异于擒纵轮的惯常关系方式安排,有助于取得这种在轮齿上的附加压力。有关角度资料将不在此详细说明。
虽然十九世纪前半期的陀飞轮装置是独一无二的发明,但是到了世纪末,大多数英国、法国和瑞士厂商已小量制造出非常细致的旋转框架;其最重要的目的是引人注意并让人肯定其制表技术。除了上述的少量系列生产外,一些钟表学校(例如,在Glashutte、拉绍德封(La Chaux-de-Fonds)、勒洛无勒和日内瓦也制造出个别的“展览模型”或“测试品”。
英国的陀飞轮装置是Victor Kullberg和Nicole Nielsen所制造的。Nielsen的陀飞轮表配备有卡子擒纵轮系,在Charles Frodsham和Edward John Dent的手表中最常看到。伦敦的Smith & Son虽然也是制造Nielsen的陀飞轮表的主要厂商,但是他们却使用Pellaton的基本机芯。这些全部都是1分钟的陀飞轮擒纵装置,通常安装在薄细的双臂夹板桥下方。有些陀飞轮是Sidney Better替Northern Goldsmith公司所制造的,但经济窘困迫使该公司随后立即取消大量的生产。
在瑞士,特别是Alert Pellaton和芝柏(Girard Perregaux)制造了小量的陀飞轮表。Pallaton的基本机芯则被百达翡丽(Patek Philippe)(只配备卡子擒纵装置)、雅典(Ulysse Nardin)和江诗丹顿(Vacheron & Constantin)表厂广泛用于手表上。有些机芯也是Smith & Son在英国制造的。雅典和江诗丹顿也使用精密时计擒纵装置和振动器。Pellaton的基本模型存在两种款式,敞面(无盖式)手表的“Lepine”和弹簧盖手表的“savonnette”。在savonnette款式方面,旋转框架和分轮线成90度角。芝柏在西元1884年申请专利的三桥陀飞轮,则始终是以基本直径并只以savonnette形式制造。只在钢架的形式和夹板桥的材质上作改变。大多数的夹板桥都是用红金(red gold)制成,只有极少数使用精钢(polished steel)。一般而言,芝柏的陀飞轮装置摆动更迅速。 小型三桥陀飞轮是Ernest Guinand所制造的。和标准的45厘米直径成对比,它的直径大约只有32厘米。位于Fleurier的Charles H.Grosclaude & Sons的陀飞轮,有表冠上链装置,且配备有芝麻链条。位于拉绍德封的Fernand Bourquin也有类似的设计型式,但却配装钢桥和表冠上链装置。
在二0年代和三0年代,Alfred Helwing本身以及在他旗下,位于Glashutte的德国制表(DUS)均制造过陀飞轮,并可确定的是,这些陀飞轮并非系列生产,而是无数的单一个件。毫无例外地,它们都是制表界的杰出典范,被编制成为学习的典范或被推崇为大师级作品。有趣的是由Alfred Helwig在Glashutte所作的陀飞轮。他称它为飞行的陀飞轮(flying turbillon)。“飞行”,也许是因为轴承都安装在罩笼上面。如此,罩笼上的上桥,就不需要了。因它是自由的,或者是飞跃而过。由于施加在罩笼的压力几乎已没有了,所以上盖可以做得更精致小巧。
Helwig也制造了一个5分钟陀飞轮配合卡子擒纵装置,它的旋转框架(钢质罩笼)转一次5分钟。他是利用秒轮(second wheel)和旋转框架(rotating frame)定位,并将中间轮(middle wheel)附在金属板上,达到此转动时间。在5分钟陀飞轮上,从擒纵轮齿所收到的推力,只有1分钟式所发生的五分之一。旋转框弹簧所收到的推力也只有五分之一,并且还让旋转钢架更稳定,使它神奇的似飞行般地运转。
不论是以原有系列机芯(series caliber)为根据,或者是利用自行研发的新机芯,陀飞轮在各大著名制表派别里,仍持续被当作个件来制造以代表其制表技术的精湛。
转盘式表(Carousel Watches) 即使是小系列生产,陀飞轮的制造亦非常昂贵而且费工时。由Bonniksen Dane于1892年研发设计而成且被称为“转盘式表”,是首次在价格和工时上达到实际妥善协的一只计时工具。此种计时工具受到英国人的普遍喜爱,并改造成程式各样的型式。在Bonniksen的构造上,完整的擒纵复杂装置,摆轮、卡子和擒纵轮,自轮系传动中分开,各自安装在小金属片或金属板的秒轮上.在摆轮安装上通常有些离心(eccentric),其转速几乎是1小时(52.5至59分钟)。39分钟的转速比较不普遍。在转盘手表上,转速约只有30分钟,但此种做法却足以达到比典型袋表更佳的效果。可以确定的是,英国人也在随后数年内(主要是制造技术之故),将非常小的摆轮引用在他们的转盘式手表上,但是这并无法使表的走得更准确。
西元1900年左右,Glashutte的A. Lange & Sohne表厂首度发展出真正改善准确性的转盘式手表。这都要归功于Richard Lange的全心全意投注在转盘式手表的精神与努力。Lange转盘转动一次52.5分钟。不同于nniksen方法,Richard Lange利用增强擒纵装置的下金属板的方式,他将一个巨型摆轮装在中心位置,擒纵轮和金制卡子,以及大型发条盒配上一长型的主发条,使动力均匀传输。非常坚固的构造使得这些Lange转盘表可以由工厂生产。西元1901年,A. Lange & Sohne表厂的这些新式转盘表获得官方命名DRGM#121267,于是开始大量制造。
Bonniksen转盘表配备中心大秒针,是一项技术上的杰出构造。在这款表上,转盘在外面啮合,经由小齿轮连接中间轮,传动中心秒轮的中间轮,轮流传动同样大的辅助秒输,而正规的秒轮则安装在转盘内的卡心上。陀飞轮和转盘表的精准效果,鼓舞了制表商,结合陀飞轮的好名声及更便宜的制造过程,缔造良好的商机。各家厂商竞相生产所谓的“便宜陀飞轮表”,其中包括Linzaghi, Auburndale-Rotary和Ingersoll。Aubrundale陀飞轮表虽然并非非常精准,但是由于它的陀飞轮配置在表盘侧,使得它在今天仍对许多收藏家散发出独特的魅力。
Waterbury陀飞轮表是一款便宜的大量生产项目,已制造并卖出超过一百五十万只。它的全部机芯绕着一不动的发条中心旋转。安装在中心点的卡子拥有一条2.5至3米长的主发条,使手表上一次发条可转动30小时。钟表专家也许会嘲笑它的机芯结构,或者如Helwig写道:“……即使是今天,如果他们亲眼目睹如此的事情,或者甚至于一张照片,许多老一辈的同行可能会齐声谴责声讨此种机芯结构。”虽然话虽如此,但它还是陀飞轮。 |
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