Камни в наручных часах: разбираемся в устройстве механизма
В этой статье:
- Задача камней в наручных часах
- Материал и классификация камней в наручных часах
- Необходимое количество камней в наручных часах
- Часовые механизмы с наибольшим количеством камней
Камни в наручных часах являются интересной частью механизма, назначение которой понятно далеко не всем. Кто-то считает, что речь идет об украшениях на корпусе, а другие полагают, что это не более чем маркетинговый прием, а сами по себе камни ни на что не влияют. Оба мнения не отражают действительности, хотя доля истины в них есть
Камни в часах – важный элемент хронометра, отвечающий за его точность и надежность. Действительно, иногда этот параметр может быть приукрашен, но в целом указание на количество камней в часах говорит об их качестве. В нашей статье мы подробно разберем роль этого элемента и расскажем о том, как не попасться на удочку маркетологов.
Задача камней в наручных часах
Если специалиста спросить, для чего нужны камни в наручных часах, то в ответ вы услышите: «Чтобы стабилизировать трение и снизить степень износа поверхностей механизмов, контактирующих друг с другом». В стандарте швейцарской организации Normes de l’industrie Horloge Suisse (NIHS 94-10), разработанном в 1965, камням определена именно такая функция. Что же это обозначает?
Если не очень углубляться в детали, то принцип работы часового механизма заключается в следующем: заводная пружина заставляет его вращаться, а регулятор баланс-спирали сдерживает скорость вращения. Это приводит к тому, что основные оси механизма находятся под постоянным давлением. Самая большая нагрузка приходится на опору баланса, так как эта ось не только удерживает сам баланс, но и осуществляет непрерывные возвратно-поступательные движения.
Контакт оси с платиной и мостами механизма обеспечивают цапфы, которые делаются максимально тонкими, чтобы снизить силу трения в осевых опорах и сократить расход энергии пружины. С целью стабилизации трения между платиной (статическим каркасом) и движущейся осью устанавливается подшипник – это обязательная деталь часового механизма.
В качестве подшипников для цапф осей, как правило, используются камни в наручных часах. Вообще-то, говорить, что камни нужны для снижения силы трения в опорах, не совсем правильно. По идее, коэффициенты трения пар закаленная сталь – рубин (или алмаз) и закаленная сталь – латунь практически одинаковы. Почему же в качестве подшипников используются драгоценные камни?
Дело в том, что диаметр цапф в механизмах наручных и карманных часов не превышает 100 микрон. Из школьного курса физики мы знаем: сила давления определяется площадью задействованных поверхностей. Следовательно, камни в наручных часах используются не только для снижения трения, но и для увеличения срока действия часовых опор. К тому же, камни не поддаются коррозии, а после отшлифовки они представляют собой безупречную поверхность.
Камни используются не только в опорах. Работа механизма невозможна без импульсного камня, а также они являются материалом для палет, которые крепятся к анкерной вилке. Более того, под давлением зубьев анкерного колеса и ударами о рожки анкерной вилки удержится только очень твердый минерал.
Материал и классификация камней в наручных часах
Современные часовщики отдают предпочтение искусственному рубину, мотивируя свой выбор тем, что этот камень очень твердый, хорошо поддается обработке и качественной полировке, у него достаточно высокая износостойкость. Кроме этого, у него достаточно высокий коэффициент смачиваемости, благодаря чему масло равномерно распределяется и удерживается на поверхности камней, способствуя увеличению срока работы всего механизма. Стоит обратить внимание и на тот факт, что, постоянно взаимодействуя с искусственным рубином, смазочный материал не окисляется и не меняет своих свойств.
Камни в наручных часах имеют разное назначение и выполняют определенные функции. В связи с этим они делятся на следующие виды: палеты, накладные, сквозные и импульсные.
Камень-палет представляет собой прямоугольную призму. Различают два вида палет: входа и выхода. Их назначение определяется по углу, который образовывается при соединении плоскостей импульса и основания (у палета выхода он острее).
Накладные камни обычно их используются как подпятники. Они имеют форму полусферы, что помогает минимизировать трение в опорах.
Сквозные камни могут иметь отверстия в форме цилиндра или сферы. Во всех камнях данного вида есть небольшие углубления, в которых удерживается масло для часового механизма. Камни с цилиндрическим отверстием выполняют функцию подшипника для цапфы триба и осей колесиков. Для цапф балансовых осей используются камни со сферическими отверстиями.
Импульсные камни в наручных часах имеют форму цилиндрического штифта и предназначены для взаимодействия баланса с анкерной вилкой.
Необходимое количество камней в наручных часах
В общих чертах ясно, что число часовых осей определяет необходимое количество камней. Например, если хронограф содержит вспомогательные циферблаты, на которых есть секундная стрелка, то желательно, чтобы цапфы этих осей были защищены камнями. Это же касается и оси репетира. Иногда можно увидеть маркировку, вызывающую недоумение: 50 камней, 83 камня или 100 камней. Невольно возникают вопросы: «как их там разместили?» или «зачем их столько напихали?»
В терминологии производителей часов есть понятие «декоративные камни». Их используют или для украшения механизма (если у часов прозрачная задняя крышка) или для маскировки дыры в плате. Однако по правилам мирового стандарта количество камней, указанных на маркировке, должно соответствовать числу, задействованному в работе механизма. Это относится к часам, выпущенным позднее 1965 года. Почему же встречаются подобные маркировки?
Все объясняется тем, что термин «функциональность» можно трактовать по-разному. Некоторые считают: если камни в наручных часах установлены для плавного хода календарного диска, то их нельзя считать функциональными. Даже не смотря на то, что они способствуют снижению трения. Для движения диска в простом механизме необходимо усилие 20-25 граммов/миллиметр. Благодаря камням это усилие может быть сокращено почти вдвое, а это снижает нагрузку на весь механизм. Неужели это нельзя отнести к функциональности, если говорить, например, об очень тонких часах или о механизмах, которые показывают не только время, но и фазы Луны или запас хода?
Не обходится здесь и без курьезных моментов. Например, на маркировке часов американской компании Waltham было указано 100 камней. 17 из них, как и положено, находились в самом механизме, а 83 украшали окружность ротора подзавода. Причем, по кругу было просверлено 84 дырочки, но, чтобы сохранить круглое число, одна из них осталась пустой. Конечно, благодаря такому обилию камней ротор двигался очень плавно, но подобного эффекта можно было добиться менее затратным способом.
Еще один вариант – отсутствие камней в наручных часах. Кварцевые механизмы прекрасно могут работать и без них, так как в этом случае нагрузка на колесную передачу поступает только в момент поворота шагового двигателя. Учитывая, что в осях почти нет напряжения, для снижения трения и предотвращения износа достаточно деталей с максимально легкими поверхностями. Именно этим объясняется тот факт, что в большинстве кварцевых часов используются пластиковые платы и колеса.
В случае трения друг о друга пластиковых механизмов или стали оси о пластик нагрузка минимальная. Таким образом, в кварцевых часах камни нужны только в опоре ротора шагового двигателя, так как только в этой оси происходит напряжение. Если вы видите на кварцевых часах маркировку «2 камня» и меньше, вплоть до нуля (No jewels) – это нормально. Камни в наручных часах – далеко не самое главное.
Часовые механизмы с наибольшим количеством камней
Рассмотрим механизмы в порядке увеличения количества камней. Самым скромным, пожалуй, является автоматический калибр Cal. 80110, содержащий 28 камней. Данная модель механизма, создана специалистами компании IWC для швейцарских наручных часов для мужчин IWC Ingenieur Automatic. В них нет ничего суперсложного: индикатор запаса хода и специальное отверстие (апертуру) в районе цифры «3», в котором показывается дата. Водонепроницаемость часов составляет 120 метров, а запас хода – 44 часа.
Следующие по «скромности» наручные часы с камнями – Jaeger-LeCoultre – Calibre 896 (32 камня). Производитель – знаменитая компания Jaeger-Le-Coultre (Швейцария). В механизм включено 242 элемента, частота его работы составляет 28 800 полуколебаний/час, а запаса хода хватает на 43 часа.
Сal. 1315 – еще один неповторимый автоматический механизм, состоящий из 222 элементов. Его устанавливают в Blancpain 500 Fathoms Diving Watch – наручные часы с запасом хода 120 часов, созданные швейцарскими мастерами специально для дайверов. В Сal. 1315 включено 35 камней, имеющих свою функциональную нагрузку. В данной модели от компании Blancpain есть 3 барабана и баланс Glucydur – это и является их отличительной чертой. Калибр 1315 необычайно сложен, поэтому для каждого из 35-ти рубинов определена своя серьезная задача.
Далее хотим обратить ваше внимание на уникальность OMEGA 8500 – коаксиальный калибр с автоматическим подзаводом, который в 2007 году разработали специалисты компании Omegа (Швейцария). Данный механизм создавался по оригинальному проекту, хотя современные производители часов, как правило, используют в своей работе готовые базы калибров, доводя их до совершенства.
В калибр 8500 встроено 39 камней, каждый из которых выполняет определенную функцию. Некоторые камни в наручных часах предназначены для уменьшения трения коаксиального спуска Hour Vision и для плавного хода двух барабанов, расположенных друг за другом, обеспечивая максимальную стабильность работы механизма. Запас хода механизма – 60 часов. В общем, из 39-ти камней нет ни одного «нефункционального» – это настоящий прорыв!
Cal. 3120 – калибр, разработанный швейцарской компанией Audemars Piguet. Данный механизм установлен в наручные часы Audemars Piguet Jules Audemars 3120 Classic. Запас хода механизма составляет 60 часов, а частота часовых полуколебаний – 21 600. В данной модели нет ничего лишнего: центральные стрелки (часовая, минутная и секундная) и апертура с датой (возле цифры «3»).
Ulysse Nardin – компания, завоевавшая мировую признательность благодаря своим достижениям в сфере разработки часовых механизмов. Специалистами компании разработан совершенно оригинальный механизм – автоматический Cal. 67, Patek Philippe Calibre 89, который благополучно работает в корпусе мужских наручных часов Ulysse Nardin Sonata. В нем задействовано 109 искусственных рубинов, причем все камни в наручных часах выполняют свою задачу, а не бездействуют, как в Waltham, содержащем 100 камней.
Ulysse Nardin Sonata – это поистине шедевр человеческого гения! У них очень разнообразный сложный функционал: будильник, индикатор запаса хода и система двойного времени, которая позволяет мгновенно перейти в новый часовой пояс. Частота работы калибра – 28 800 полуколебаний/час. Действительно, достойнейший образец часового мастерства.
В заключении хочется рассказать об уникальнейшем творении часовых мастеров Швейцарии – сотрудников компании Patek Philippe. Их своеобразный рекорд заключается в изобретении Calibre 89 – механизма с наибольшим количеством искусственных рубинов. Калибр, в котором функционируют 126 камней, разрабатывался в течение 9-ти лет. Сегодня он встроен в астрономические часы Patek Philippe Calibre 89, получившие мировую известность благодаря невероятному числу усложнений. Они включают 33 компликации! Механизм Calibre 89 состоит из 1728 элементов: шестеренки (184 шт.), мосты (61 шт.), винты (332 шт.), оси (415 шт.), пружины (68 шт.), механические части (429 шт.), камни (126 шт.). Естественно, что такие часы и весят немало – почти килограмм.
Данная модель не совсем вписывается в тематику камней в наручных часах, так как Calibre 89 – модель карманных часов. Но мы не могли не упомянуть о плоде титанических усилий команды гениальных часовщиков компании Patek Philippe, отметившей свой 150-летний юбилей.
