調(diào)速機(jī)構(gòu)的前世今生(五)

2018年12月12日 18:53 來源:腕表之家 類型:編譯 作者:許朝陽

       [腕表之家 鐘文化] 在所有幫助提高機(jī)械鐘表精度的發(fā)明中,沒有哪個(gè)比調(diào)速機(jī)構(gòu)更重要。本文將回溯調(diào)速機(jī)構(gòu)從早期雛形到最新材質(zhì)的發(fā)展演變歷史,現(xiàn)在是第五部分:從19世紀(jì)的自由式擒縱機(jī)構(gòu)(Detached Escapement)到1930年代的銷釘式擒縱機(jī)構(gòu)(Pin-pallet Escapement)。

勒波特型擒縱機(jī)構(gòu)

       在19世紀(jì),制表師們廣泛參與到時(shí)鐘自由式擒縱機(jī)構(gòu)的研發(fā)應(yīng)用中。最完善的機(jī)制去往天文臺(tái),用于設(shè)定計(jì)時(shí)精度標(biāo)準(zhǔn);或被制造商當(dāng)作規(guī)范時(shí)鐘,滿足參照精準(zhǔn)儀器控制工作的迫切需求。各種各樣的儀器紛紛問世,其中許多都達(dá)到了非凡的精度標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)精密時(shí)鐘配備“格林漢姆”或“勒波特”擒縱機(jī)構(gòu),當(dāng)然也有不少采用奇異的、甚至獨(dú)一無二的系統(tǒng)。

       想要一一列出每種擒縱機(jī)構(gòu)的名稱及其制造者的姓名幾乎是不可能完成的任務(wù),因此我們僅討論貝蒂訥和伽利略的直進(jìn)式擒縱機(jī)構(gòu)(Deadbeat Escapement)和機(jī)軸擒縱機(jī)構(gòu)(Verge Escapement);約翰·哈里森的H1航海天文鐘蚱蜢擒縱機(jī)構(gòu)(Grasshopper Escapement),格林漢姆和勒波特的、構(gòu)成19世紀(jì)支柱系統(tǒng)的自由式擒縱機(jī)構(gòu)和杠桿式擒縱機(jī)構(gòu)(Lever Escapement)、以及托馬斯·馬奇于1795年打造的罕見的“重力”擒縱機(jī)構(gòu)(“Gravity” Escapement)。幾乎所有這些高精準(zhǔn)和超輕巧的機(jī)制都被用于精密儀器和天文臺(tái)規(guī)范時(shí)鐘,偶爾也被用于塔鐘。

       隨著電力的出現(xiàn),這些美妙的擒縱機(jī)構(gòu)逐漸被擱置,取而代之的是磁力機(jī)制,后者能在沒有任何接觸的情況下保持鐘擺擺動(dòng),具有精度方面的優(yōu)勢(shì)。在真空條件下,此類時(shí)鐘的精度幾乎可以與石英鐘相媲美。只可惜隨著石英技術(shù)的普及,電子鐘慢慢被歷史遺忘;再后來,石英鐘又被具有令人難以置信的完美精度的原子鐘所取代。

帶有梅花齒擒縱輪的側(cè)向杠桿式擒縱機(jī)構(gòu)(Lateral Lever Escapement)

現(xiàn)代擒縱機(jī)構(gòu)

       19世紀(jì)中期出現(xiàn)的制表商主要看重效率,包括時(shí)鐘應(yīng)用的擒縱機(jī)構(gòu)。托馬斯·馬奇的機(jī)制,也就是我們所說的瑞士杠桿式擒縱機(jī)構(gòu)(Swiss Lever Escapement),是最合適工業(yè)化早期的機(jī)制。與此同時(shí),一些較小的制造商——在汝拉和福西尼鄉(xiāng)下工作的制表師,直到第一次世界大戰(zhàn)前夕還在沿用工字輪擒縱機(jī)構(gòu)(Cylinder Escapement)。當(dāng)然,瑞士杠桿式擒縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)成為絕大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)的選擇。

       精鋼擒縱輪(梅花齒),與鋼或鎳擒縱叉(裝配紅寶石棘爪,直到1905年焰熔法充分發(fā)展后,才以合成藍(lán)寶石取代紅寶石)嚙合,搭配開口輪緣擺輪(鋼和黃銅雙金屬)、補(bǔ)償螺絲、以及藍(lán)鋼游絲(寶璣或扁平末端曲線),一般而言,這些就是自由式擒縱機(jī)構(gòu)的標(biāo)志特征。當(dāng)然,具體細(xì)節(jié)可能略有差異:例如應(yīng)用奇異擒縱輪、直列擒縱叉、配備或摒棄補(bǔ)償螺絲。

鎖簧式擒縱機(jī)構(gòu)(Spring Detent Escapement)

1930年代的轉(zhuǎn)折點(diǎn)

       兩次世界大戰(zhàn)期間,工字輪擒縱機(jī)構(gòu)逐漸被淘汰。制表行業(yè)需要找到一種替代方案,既堅(jiān)固耐用、又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠易于工業(yè)生產(chǎn),銷釘式擒縱機(jī)構(gòu)(Pin-pallet Escapement)應(yīng)運(yùn)而生。此前,銷釘式擒縱機(jī)構(gòu)已被用于低端市場(chǎng)便宜臺(tái)鐘和鬧鐘的制造,如今這種機(jī)構(gòu)得以邁上更高的舞臺(tái)。

       美國(guó)公司英格索爾廣泛使用銷釘式擒縱機(jī)構(gòu),瑞士制造商豪利時(shí)直到1960年代才轉(zhuǎn)而使用寶石。在此期間,擒縱機(jī)構(gòu)的改進(jìn)包括開發(fā)優(yōu)質(zhì)游絲合金、避震系統(tǒng)、以及鈹青銅擺輪。還有一些發(fā)明家從其他方面著手,改善擒縱機(jī)制,使其向擺輪傳輸恒定動(dòng)力,恒定動(dòng)力瑞士杠桿式擒縱機(jī)構(gòu)即是由此而來。以朗格(A. Lange & S?hne)Lange 31為例,該腕表具有長(zhǎng)達(dá)31天動(dòng)力存儲(chǔ),內(nèi)置專利恒定動(dòng)力擒縱系統(tǒng),使高扭矩發(fā)條盒向擒縱裝置提供恒定動(dòng)力。

       這些概念,特別適用于參加計(jì)時(shí)競(jìng)賽的腕表,是微型化的技術(shù)壯舉。1930年代末,安裝在汽車和飛機(jī)駕駛艙儀表板上的計(jì)時(shí)器需要可靠、持續(xù)的潤(rùn)滑,因此制表師們首次嘗試改善擒縱機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑用油。精制的牛蹄油被低蒸發(fā)合成醚取代。類似地,零件經(jīng)過Epilame涂層處理,降低表面張力,防止?jié)櫥土魇?,包括用于高效擒縱機(jī)構(gòu)的合成石蠟,或傳統(tǒng)的甘醇醚如Moebius油。(圖/文 腕表之家 許朝陽編譯)

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