Przekładnia zegarka: jak energia dociera do wskazówek
Zegarek mechaniczny to w gruncie rzeczy maszyna przenosząca energię z jednego punktu w drugi. Źródłem jest naciągnięta sprężyna w bębnie głównym, celem: trzy osie wystające na tarczę, na których osadzone są wskazówki. Między tymi dwoma punktami stoi układ kół zębatych, który nazywa się przekładnią.
Zadanie przekładni nie ogranicza się do przekazania siły. Ona tę siłę odpowiednio dzieli, zwalnia i rozdziela na kilka niezależnych osi, tak by jedna wskazówka robiła pełny obrót co 60 sekund, druga co godzinę, a trzecia raz na dwanaście godzin. Bez tego podziału wszystkie wskazówki poruszałyby się z tą samą prędkością i zegarek byłby bezużyteczny.
Koła zębate: droga energii przez mechanizm
Energia ze sprężyny bębna głównego trafia najpierw na koło zębate osadzone na tej samej osi co bęben. Stąd przechodzi przez koło pośrednie, które pełni funkcję łącznika mechanicznego, nie zmieniając istotnie prędkości obrotu, ale przenosząc moment dalej w głąb mechanizmu. Kolejne koło, zwane trzecim, prowadzi napęd do koła sekundowego, na którego osi osadzona jest najdłuższa, najszybsza wskazówka.
Współpraca kół zębatych opiera się na precyzyjnym uzębieniu i osadzeniu na kamieniach łożyskowych, które zmniejszają tarcie. Im mniejsze tarcie, tym mniej energii tracone jest w drodze od bębna do wskazówek, a to przekłada się bezpośrednio na żywotność i dokładność chodu całego mechanizmu.
W zegarkach szkieletowych ten cały układ jest widoczny gołym okiem. Tarcza lub dekiel są tam ażurowe, dzięki czemu obserwator widzi pracujące koła zębate bez rozbierania koperty. To jedna z niewielu sytuacji, w których przekładnia przestaje być ukrytym mechanizmem i staje się częścią estetyki zegarka.
Przełożenia: skąd różne prędkości wskazówek
Sekundnik, minutnik i godzina nie są napędzane osobnymi silnikami. Wszystkie czerpią energię z tego samego źródła, różnicę w prędkości wymusza wyłącznie przełożenie zębów w kolejnych kołach. Koło minutowe obraca się dwunastokrotnie wolniej niż koło godzinowe napędzające sekundnik pośrednio przez koło centralne, a koło godzinowe z kolei wolniej niż koło minutowe w stosunku dwunastu do jednego. To właśnie te proporcje sprawiają, że wskazówka godzinowa okrąża tarczę raz na dwanaście godzin, mimo że korzysta z tej samej energii co wskazówka sekundowa robiąca pełny obrót co minutę.
Wskazówki są osadzone współosiowo, jedna nad drugą, na cienkich trzpieniach. Skala tych elementów bywa niewielka: w kalibrze Miyota JP25 wysokość trzpienia wynosi 2,47 mm, a wysokość osi wskazówek 2,10 mm. Tak drobne wymiary pokazują, jak dokładnej musi być praca każdego koła, by cała przekładnia zmieściła się w wysokości liczonej w dziesiątych częściach milimetra. Kaliber Sellita SW260–1 ma wysokość całego mechanizmu 5,60 mm, a mimo to mieści w sobie 31 kamieni łożyskowych i komplet kół przekładni głównej wraz z modułem małej sekundy. W cieńszych konstrukcjach kwarcowych, jak Ronda 1069 o wysokości 2,30 mm, przełożenia realizowane są już nie przez klasyczny układ kół zębatych napędzanych sprężyną, lecz przez silnik krokowy sterowany impulsami elektrycznymi z modułu elektronicznego.
Różnica między napędem mechanicznym a kwarcowym nie zmienia samej zasady przełożeń. W obu przypadkach wskazówka godzinowa musi poruszać się dwanaście razy wolniej niż minutowa, niezależnie od tego, czy energia pochodzi ze sprężyny bębna, czy z baterii 1,5 V zasilającej silnik krokowy. Zmienia się tylko liczba i rodzaj elementów pośredniczących między źródłem napędu a osią wskazówek.
Dokładność tego przełożenia decyduje o tym, czy wskazówki po latach pracy nadal wskazują tę samą godzinę względem siebie, czy zaczynają się rozjeżdżać wskutek narastającego luzu w uzębieniu kół.
Powiązane hasła
- Bęben i sprężyna napędowa: magazyn energii zegarka
- Kamienie w mechanizmie: po co zegarkowi rubiny
- Mechanizm zegarka: kaliber, werk i jego główne zespoły
- Wychwyt kotwicowy: jak mechanizm dzieli czas na równe porcje
- Wskazówki chronografu nie wracają do zera: jak wykonać reset
