WRISTWATCHES - Časopis
Pri práci s vervou
Vlastnosť, ktorú oceňujú aj hodinári a odborníci: neustály prísun energie znamená, že hlavná pružina má neustále napätie. To zaručuje konštantný krútiaci moment v toku energie a stabilné hodnoty prevodových stupňov.
Fyzickým základom automatického výťahu je gravitácia. Odstredivá hmota je stiahnutá zo svojej hmotnosti, ktorá nastavuje odstredivú hmotu namontovanú na pohybe - v moderných dielach je to obvykle rotor - v pohybe. To platí aj pre ďalšie koncepty automatických pohybov, s ktorými sa pohrávali a na ktorých pracovali generácie hodinárov a dizajnérov.
Už implementované vo vreckových hodinkách
História automatického natiahnutia hodiniek siaha ďaleko do minulosti - do éry vreckových hodiniek, keď boli ešte navinuté kľúčom. To malo dve nevýhody: na jednej strane sa kľúče ľahko stratili; na druhej strane otvor na otváranie viedol priamo do vnútra krytu, kde sa tiež mohol nachádzať prach a vlhkosť.
Pri hľadaní bezkľúčového navíjacieho systému sa hodinárovi Abrahamovi Louisovi Perreletovi z Le Locle okolo roku 1770 podarilo navrhnúť a vyrobiť „vibračné hodiny“. Ich hodinový stroj bol opatrený pohyblivo namontovaným závažím, ktoré sa počas činností nositeľa pohybovalo hore a dole, a tak čerpalo energiu. V ďalšom vývoji použil Perrelet namiesto vahadla rotujúcu hmotu, ktorá sa otáčala a dodávala energiu do hlavne cez ozubené koleso - dokonca v oboch smeroch otáčania. Perrelet nazval systém „Perpetual“ a vylepšil ho zámkom, ktorý zastavil rotor, keď bol úplne navinutý, čím zabránil nadmernému namáhaniu a zlomeniu hnacej pružiny. Detaily, ktoré dnes opäť nájdeme v moderných náramkových hodinkách.
Téme sa venovalo aj množstvo ďalších hodinárov. Zodpovedajúce vreckové hodinky z 18. storočia boli predávané rôznymi osobnosťami, napríklad Jaquet-Droz, Jonas Perret-Jeanneret, Charles Oudin alebo tiež veľmajster Abraham-Louis Breguet. Vo svojich legendárnych vreckových hodinkách „Marie-Antoinette“, dokončených v roku 1827, implementoval automatický systém naťahovania pomocou pružinového závažia.
Napriek rôznym dizajnom a prístupom neboli automatické modely v čase vreckových hodiniek úspešné. Hlavným dôvodom bol nedostatočný prísun energie: pretože pohodlne odpočívali vo vreckách nohavíc alebo vest, jednoducho sa málo cvičili. Nakoniec to však bol predovšetkým ďalší vynález, ktorý zabránil skorému úspechu systému automatického naťahovania: zavedenie korunky hodiniek, ktoré umožnilo navíjanie hlavného prameňa a nastavenie rúk a navíjací kľúč bol nadbytočný.
Pokusy na zápästí
Čas automatického natiahnutia prišiel až v 20. storočí s príchodom náramkových hodiniek. Teraz mali hodinky miesto, kde sa s nimi pravidelne a energicky pohybovalo, čo dávalo nový impulz myšlienke automatického navíjacieho mechanizmu. V roku 1922 parížsky hodinár Léon Leroy dokončil prvé automatické náramkové hodinky na svete. Malo to špicaté oválne kyvadlo kmitajúce váhu, ktoré sa pohybovalo okrúhlym pohybom. Račňový systém odovzdával kinetickú energiu do hlavne. Teleso výťahu s výťahom však neustále zasiahlo svoje koncové body, čo spôsobilo poškodenie a znížila spoľahlivosť.
Ďalším míľnikom v histórii automatických hodiniek bol John Harwood. Jeho cieľom bolo vyrobiť vodotesné puzdro odstránením otvorov puzdra v továrni. Aby sa ručné navíjanie stalo zbytočným, skonštruoval výťah s kyvadlovým zotrvačníkom, ktorý bol namontovaný centrálne a medzi dvoma koncovými bodmi sa pohyboval tam a späť. Aby nenechali sily pôsobiť na hlavnú pružinu po úplnom navinutí, vyvinula Harwood klznú spojku, ktorá prerušila tok sily medzi zotrvačníkom a západkou navíjania. Ruky boli položené pomocou rebrovanej obruby okolo puzdra. Harwood na to dostal patent v roku 1924.
Presvedčivý bol iba rotor
V roku 1931 v Bieli predstavili zakladateľ Rolexu Hans Wilsdorf a pohybový dizajnér Emil Borer hodinky, ktoré nadväzovali na Perreletov vynález: Ich automatický strojček kalibru NA 620 alebo „Perpetual“ mal polkruhové kmitavé závažie, ktoré bolo namontované centrálne a nad Rastlina otočená. Na scéne sa znovu objavil Perreletov rotor. Pohyb navinul jedným smerom otáčania, v druhom prebehol naprázdno. Tento výťahový mechanizmus sa dal ľahko rozobrať na jednotlivé zostavy a bol namontovaný na akýsi rám, ktorý niesol aj časti výťahového zariadenia. Vznikol tak nový typ automatického modulu.
Princíp s centrálne uloženým rotorom prevládal a bol tiež ďalej rozvíjaný. V spoločnosti Eterna skonštruoval rotor s guľkovými ložiskami s chodom s obzvlášť nízkym trením a tiež vynašiel radenie s pružinovými západkami, aby mohol využívať energiu rotora v oboch smeroch otáčania. Táto kombinácia rotora uloženého na guľkových ložiskách a rohatkových kolies sa stala štandardom, ktorý platí dodnes. Napríklad nástupnícke kalibre ETA 2824 a 2892, ktoré patria medzi najrozšírenejšie mechanické pohyby súčasnosti, postavené na automatických pohyboch guľkových ložísk od spoločnosti Eterna.
Napriek tomuto uznaniu sa automatické náramkové hodinky spočiatku nechytili - pravdepodobne kvôli vysokej cene v porovnaní s klasickými ručne vinutými modelmi. Na konci 60. rokov mali automatické hodinky trhový podiel iba 20 percent. Ale bolo viac výskumu a vrtania sa. Automatické pohyby boli plochejšie, spoľahlivejšie, lacnejšie a nakoniec úspešné.
Živý pohon
Dôležitou súčasťou automatického pohybu je zotrvačník alebo rotor. Pri jeho konštrukcii je dôležitý jeden detail: okamih zotrvačnosti čo najviac vonku zaisťuje efektívne navíjanie. Energiu však neposkytuje iba rotor: zotrvačník sa otáča hriadeľom, osou alebo guľkovým ložiskom. Ozubenou reťazou, ktorá odovzdáva energiu ťažnej pružine, sa pohybuje ozubený krúžok, ktorý je umiestnený v úložnom bode alebo na vonkajšom okraji zotrvačníka. Automatické náramkové hodinky s obojstranným systémom naťahovania majú radenie pre polarizáciu pohybu rotora, ktoré je založené na rôznych systémoch s výstredníkmi, ozubenými kolesami alebo západkami.
Systém automatického výťahu tiež vyžaduje prevodový stupeň, ktorý prevádza rýchly pohyb rotora na pomalší s vyšším krútiacim momentom. Ďalším dôležitým komponentom je posuvná komora v hlavni, ktorá chráni hlavnú pružinu pred nadmerným napätím alebo dokonca zlomením posúvaním pozdĺž steny hlavne, keď je hlavná pružina úplne navinutá.
Za výrobu rotora sú zodpovední odborníci ako Zürcher Frères so sídlom v Les Bois, ktorý je významným výrobcom zotrvačníkov pre výrobcov hodiniek od roku 1948. Pretože je pre rotor potrebná vysoká špecifická hmotnosť, Zürcher Frères ich často vyrába zo zliatin volfrámu. Volfrám je lesklý biely ťažký kov matnej šedej farby ako prášok so špecifickou hmotnosťou 19,3 gramov na kubický centimeter, ktorá je rovnako vysoká ako hmotnosť zlata alebo iných vzácnych kovov. Avšak pre svoje vlastnosti a cenu sa volfrám najlepšie hodí pre sériovo vyrábané rotory. Zliatiny drahých kovov platiny a zlata sa pre luxusné značky spracúvajú iba v malom množstve na kmitajúce váhy, zatiaľ čo rotory vyrobené zo zliatin medi nájdete vo veľmi dostupných hodinkových strojčekoch.
Heavy metal
Volfrám bol preferovaným materiálom pre odstredivé hmoty od začiatku 50. rokov - odvtedy, čo bola vyvinutá technológia spekania vo vysokoteplotných vákuových peciach. Počas spekania sú práškové alebo jemnozrnné látky lisované tlakom a teplom, aby sa povrchy jednotlivých zŕn spojili. Za týmto účelom sa kovový prášok vloží do matrice a stlačí sa s extrémnou silou. Nasleduje tepelné spracovanie až do 1 600 stupňov vo vákuovej peci, počas ktorej sa privádzajú vzácne plyny.
Po spekaní sú prírezy kalibrované, spracované a rafinované rôznymi technikami - procesmi obrábania, napríklad pomocou CNC sústruhov. Aby bol obrobok bez napätia, odolný voči korózii a odolný proti magnetu, potom sa opäť tepelne opracuje a nakoniec sa ozdobí - napríklad v galvanických kúpeľoch.
Výsledkom je, že aj keď je výroba komponentov aj samotný mechanizmus vyspelý, stále existuje ambícia vylepšiť a prelomiť nový smer. Napríklad v roku 2004 vyvinula spoločnosť MPS Watch z Bielu rotorové ložisko s 0,3 milimetrovými keramickými guľkami, ktoré nevyžaduje žiadne mazanie a používa sa napríklad v továrňach Girard-Perregaux.
Ďalším variantom sú mikrorotory, ktoré nekrúžia po celej rastline, ale zaberajú iba časť. Ďalším variantom systému navíjania rotora je bezhriadeľový prstencový rotor, ktorý je umiestnený okolo hodinového stroja ako veľká klietka s guľkovými ložiskami a prenáša svoj pohyb na ozubené koleso navíjacieho mechanizmu pomocou vnútorného ozubenia.
Dlhá história automatických hodiniek dáva najavo predovšetkým jednu vec: koniec úprav a vylepšení nie je v nedohľadne - téma automatických systémov zostáva aktuálna a zaujímavá.