Что означает количество камней в механических часах

Зачем в механических часах те самые камни

На циферблатах качественных механических часов указывается не только марка и модель, но и количество камней. Надписи типа «15 камней» на дедушкиной «Победе» в детстве всегда очень интриговали. Когда удавалось узнать, что речь идет о рубинах, наручные часы начинали казаться одной из самых ценных вещей в доме.

Содержание

Многие выросли и разобрались, для чего же на самом деле в часах эти камни. Если же вы так и не раскрыли для себя эту тайну, то наш материал поможет заполнить пробел.

Как работают механические часы

Если спросить специалиста о назначении камней в часах, то он ответит однозначно: они нужны для стабилизации трения и снижения износа контактирующих деталей механизма. Вот и все, просто и понятно. Если у вас, конечно, есть инженерное образование. Для остальных нужен перевод на более простой язык.

Для этого следует хотя бы в общих чертах разобраться с тем, как работает часовой механизм. Источником энергии для него является пружина, выполненная в виде плоской стальной ленты. При заводе часов она скручивается и накапливает энергию. Вторым концом пружинная лента прикреплена к стенке барабана, который вращается и передает накопленную энергию на шестеренки. Несколько этих шестерней (обычно три и более в зависимости от компоновки часов) образуют колесную систему. Она осуществляет передачу энергии.

Почему же шестеренки не тратят всю энергию сразу, а вращаются постепенно? Для контроля скорости вращения используется спусковой механизм. Именно он не дает шестерням раскручиваться быстрее необходимого. Спусковым механизмом управляет балансовый регулятор. Это своеобразный маятник, который работает независимо от положения часов в пространстве. У него есть спиральная пружина, которая заставляет колесо крутиться то в одну, то в другую сторону с постоянной частотой. Именно так отсчитываются секунды, которые затем превращаются в минуты и часы, отражаемые на циферблате.

Камень – это подшипник, но не только

В часовом механизме много вращающихся деталей, которые устанавливаются на осях. Основные оси испытывают значительное и постоянно действующее напряжение. С одной стороны давление оказывает заводная пружина, с другой – вращение ограничивается регулятором.

В любом механизме с вращающимися осями необходима минимизация их трения о неподвижную основу. Это нужно и для снижения износа, и для уменьшения расхода энергии. Обычно для этого используются подшипники, но в часах их заменяют те самые камни.

Опоры осей в часовых механизмах очень тонкие. В таких условиях камни нужны не только для снижения трения, но и для увеличения срока службы вращающихся деталей. Камни не подвержены коррозии и износу. Если они предварительно хорошо отшлифованы, то их поверхность на долгое время остается чистой и идеально ровной.

Камни помимо опор часового механизма используются и в других его местах. Например, именно стойкий к износу минерал закрепляется на маятнике, чтобы постоянно ударять по рожку анкерной вилки. Это так называемый импульсный камень.

Независимо от вида и места установки все камни в часовом механизме решают общую задачу – снижают скорость износа. При трении металла о металл он происходил бы значительно быстрее. Кроме того, камни удерживают специальную часовую смазку. Для этого при просверливании им придают особую форму.

О драгоценности и количестве камней

Тут вынуждены сразу же разочаровать – натуральные рубины и алмазы в современных часах встречаются редко. Их используют только люксовые производители в лимитированных сериях или моделях, выполняемых на заказ. В основной массе в механизмы вставляются синтетические рубины и сапфиры. Например, у Seiko в Японии есть дочерняя компания, занимающаяся исключительно изготовлением камней. Синтетические рубины ничем не хуже натуральных, а зачастую и лучше из-за отсутствия примесей и более равномерной структуры.

Количество камней – это еще один интересный и волнующий многих вопрос. Сколько их должно быть в хорошей модели? Достаточно ли 20 штук или часы с 40 камнями будут пропорционально их числу вдвое лучше?

Оценивать качество часов только по количеству камней неправильно. Если в механизме 17-25 камней, то этого вполне достаточно для изготовления из рубинов всех значимых подшипников. Больше 27 камней на обычные часы с тремя стрелками и автоподзаводом ставить уже некуда. Если производитель указывает 40 и более функциональных камней, то практически всегда речь идет о хронографе или еще более сложном механизме.

Некоторые фабрики намеренно завышают количество камней, зная, что этот показатель положительно воспринимается покупателем. В таких случаях дополнительные рубины ставятся в местах, где вполне можно обойтись и без них.

Однако не всегда большое количество камней – это обман. Отдельные уважаемые марки действительно разрабатывают сложные механизмы, в которых может быть и более 100 камней.

В такой ситуации при выборе часов по числу камней нужно разобраться, соответствует ли функционал механизма этому показателю.

Источник

Драгоценные камни в механических часах

Покупатель: Покажите-ка мне вон те часы. В них сколько камней?
Продавец: Автоматический механизм на 25 камнях, частота баланса.
Покупатель (перебивает): Да это ладно, частота эта. Все равно не пойдет! Вот у друга моего часы – там камней 31 штука, а тут всего 25.

Диалог, конечно, воображаемый, и фантазировать дальше мы не станем. Ясно, что покупатель здесь – человек, в часах, мягко говоря, не очень сведущий, ну а продавец. О продавце сказать ничего не можем. Но попробуем вместо него помочь вам разобраться: что это за камни такие, для чего они нужны, правда ли, что их количество отражает качество часов?

Камни – для чего они?

Часовой механизм – очень сложное устройство с множеством деталей, значительная часть из которых подвижна. Пружинки сжимаются-разжимаются, колесики вращаются, всякие рычажки ходят туда-сюда. Эти детали механически взаимодействуют друг с другом и с неподвижными частями конструкции. Так, важнейшая часть механизма, задающая ритм его работы и, следовательно, точность хода, – баланс: массивный (по меркам миниатюрного механизма) обод, совершающий колебания со строго определенной (и достаточно высокой) частотой. Эти колебания, то по часовой стрелке, то против нее, и так беспрерывно, происходят, естественно, на оси, которая опирается в неподвижную деталь (в часовом деле она называется платиной). В опоре имеет место трение. Для его стабилизации и минимизации, а также для предотвращения преждевременного износа трущихся частей, применяются, как всем известно, подшипники. Вот камни-то и являются в часовом механизме такими подшипниками! Не только ими, камни устанавливаются еще в ряде мест, ответственных в смысле трения, но углубляться в специфику часовой микромеханики мы здесь не будем – главное-то установили.

Почему именно камни?

Из-за миниатюрности наручных часов применять в них знакомые всем шариковые или роликовые подшипники невозможно. Даже не только в наручных: мастера столкнулись с этой проблемой еще в эпоху карманных часов. Механизмы стали маленькими, приемы общего машиностроения, годные, например, для башенных часов, перестали работать. И на рубеже XVII и XVIII веков появилась идея – использовать в этом качестве драгоценные камни, а именно рубины. Пионером в этом деле стал великий английский часовщик Джордж Грэм. Трение металла о рубин оказалось более чем приемлемым, к тому же рубин очень тверд (а значит, долговечен), но не слишком сложен в обработке, позволяя придавать ему нужную форму – призмы, полусферы, с углублениями и отверстиями и т.п. Да еще и смачиваемость у рубина отличная – это тоже важно, ведь смазка все равно необходима, а при хорошей смачиваемости масло равномерно распределяется по поверхности. Наконец, камень не подвержен коррозии, что существенно как для него самого, так и для смазочного материала. Все эти качества унаследовали и синтетические камни, время которых пришло в ХХ столетии и которые радикально удешевили производство часовых механизмов. По своим физико-химическим характеристикам искусственный рубин ничем не отличается от природного. Это тот же самый корунд, он же кристаллический оксид алюминия (Al2O3), с добавлением микроскопических долей хрома, придающего камню красный цвет. Заметим: по-английски эти камни вполне обоснованно называются драгоценными – jewels.

Количество переходит в качество?

В науке диалектике – да, переходит. В природе, как правило, тоже. А вот в технике и искусстве – далеко не всегда! И в часовой механике, она же часовое искусство, этот закон отнюдь не непреложен. В устоявшейся за примерно три века принципиальной схеме часового механизма необходимы лишь 17 камней. Воздержимся от детализации – каких именно камней и в каких местах, – а просто отметим: всего 17. Иногда производители экономят, заменяя один или два камня на опору из латуни, но в качественных современных часах количество камней чаще превышает классические 17. Его увеличивают и автоподзавод, и различные дополнительные функции – календарные, секундомерные, акустические, астрономические и т.д. Ведущим мировым производителем часовых механизмов является швейцарская компания ЕТА, входящая в группу Swatch. Очень известный калибр ETA Unitas 6497/6498 с ручным заводом, тремя центральными стрелками (часовой, минутной, секундной) и окном даты, работает как раз на 17 камнях. А ЕТА 2824-2, с теми же функциями, но с автоподзаводом, имеет 25 камней. Многие часовые бренды, включая элитные, закупают эти механизмы, выполняют дополнительную финишную отделку, маркируют изделие собственными логотипами, но по сути «сердце» часов остается тем же самым. Другие компании, особенно из числа не входящих в Swatch Group, приобретают абсолютно аналогичный механизм компании Sellita, например, SW 200-1. Чтобы этот клон хоть как-нибудь отличался от ЕТА 2824-2, Sellita дополняет его еще одним (необязательным) камнем, доводя их количество до 26. А вот в не менее популярном автоматическом механизме ЕТА 2892-А2, представляющем следующее поколение калибров, камней меньше – 21, при тех же функциях. Столько же (25) их в другом базовом для всей часовой индустрии механизме ЕТА Valjoux 7750, хотя функционально он более сложен, ибо представляет также возможности хронографа для измерения отдельных отрезков времени. Так что прямой связи между количеством камней и техническим совершенством механизма нет.

И все-таки.

Однако, как мы уже сказали, есть и общая закономерность: чем больше функций у часов, тем конструктивно сложнее их механизм и тем, при прочих равных, больше в нем камней. Например, в механизме часов Patek Philippe Grandmaster Chime, с вечным календарем, вторым часовым поясом, фазами Луны, будильником, минутным репетиром, указателем запаса хода и другими функциями – всего их 20, включая 5 акустических, – 1366 деталей, в том числе 108 камней! А рекордные по сложности карманные часы Patek Philippe Caliber 89, располагающие 33 функциями, работают аж на 126 камнях, из общего числа деталей механизма – 1728. Той же закономерности, в общем, подчиняется и применение тех или иных нестандартных технических или концептуальных решений. Так, механизм часов A. Lange & Sohne Zeitwerk Minute Repeater (Германия) собран на 93 камнях, что неудивительно: индикация часов и минут здесь цифровая (в окошках, «прыгающая»), имеется минутный репетир, да еще и невидимое снаружи устройство постоянного усилия, обеспечивающее стабильность хода вне зависимости от натяжения заводной пружины.

И тем не менее, наш вымышленный покупатель, посетовавший в начале обзора на малое количество камней (всего 25, у друга-то больше – 31) был неправ в самой основе своего суждения. Более того, намеренное увеличение числа камней в чисто маркетинговых целях стоит назвать даже злостным! Известны курьезы такого рода: стремясь завлечь неискушенного клиента, компания просверливает ненужные дырочки – ни много ни мало 83 – в роторе автоподзавода и в каждую устанавливает камень, тоже совершенно ненужный. Вернее, нужный только этому производителю, который, доведя количество камней до 100 (из них реально работающих 17), увеличивает цену изделия непропорционально затратам. Кстати, в этом анекдотичном случае компания по ошибке просверлила не 83, а 84 отверстия – обсчитались, но камней туда поставили только 83: сочли, что 101 будет уже перебором…

А кварц?

Конечно, выше мы говорили только о механике. А как обстоит с камнями у кварцевых часов? Сразу скажем: их там гораздо меньше, но как минимум один все-таки есть. Это опора вала ротора шагового электродвигателя, передающего высокочастотные колебания кристалла кварца на колесную передачу. Так что, если вы видите маркировку «1 jewel» или даже «No jewels» (зачастую обходятся композитами), то это вовсе не значит, что часы плохи. Просто они – иные.

Источник

Камни в механических часах

В 1965 году в Швейцарии был принят стандарт NIHS 94-10, в котором было указано, что такое камни в механических часах, и какая у них функция. Мы разобрались в вопросе и теперь расскажем вам в доступной форме, что такое камни в часах и зачем они нужны.

Камни в часах – детали в часовом механизме, которые изготавливаются из искусственных сапфиров или рубинов и служат для повышения износостойкости и долговечности.

Функции камней в механических часах

Камни в часовом механизме используются для стабилизации трения и увеличения срока эксплуатации контактирующих элементов.

Источником энергии в любом часовом механизме является пружина, которая внешне напоминает стальную плоскую ленту. Когда часы заводят, она скручивается и вбирает энергию. Второй конец пружинной ленты крепится к барабану, который и передает энергию на шестеренки, создающие колесную систему, обеспечивающую передачу энергии. Скорость вращения шестеренок контролируется благодаря наличию спускового механизма, состоящего из множества подвижных элементов, установленных на осях.

Любой механизм, включающий вращающиеся оси, нуждается в минимизации трения подвижных элементов об основу. Чем меньшим будет трение, тем дольше часы смогут работать без завода и тем дольше прослужат детали. В любом другом механизме можно было бы использовать подшипники, но в часах применяются те самые камни. Они не боятся износа и коррозии, а отшлифованная поверхность камня в течение долгого времени остается идеально ровной и чистой. Кроме того, часовые камни продлевают срок службы механизма, так как трение камня о металл не так сильно влияет на состояние механизма, как трение двух металлических элементов.

Отдельного внимания заслуживает импульсный камень, который устанавливается на маятнике и постоянно ударяет по рожку анкерной вилки. Импульсный камень должен быть особенно износостойким.

Какие камни используются в механизме часов?

Натуральные алмазы и рубины в своих наручных часах используются только производители изделий премиум-класса и то обычно только в лимитированных сериях или в моделях, выполняемых по заказу. Преимущественно камни в часах – это искусственные сапфиры и рубины. Некоторые производители часов, например Seiko, даже имеют отдельные подразделения, специализирующиеся только на подготовке камней для часов. К слову, искусственные камни даже лучше справляются со своими задачами, так как имеют более равномерную структуру и не содержат примесей.

Количество камней в часах

Сразу стоит пояснить, что если в одних часах установлено 17 камней, а в других 40, то это не значит, что вторые лучше первых в 2 раза. В часах с автоподзаводом и тремя стрелками устанавливается максимум 25 камней, больше не получится установить даже при огромном желании. Большее число камней используется только в часах с хронографами и другими сложными механизмами. Впрочем, некоторые производители, стараясь привлечь внимание покупателя, намеренно устанавливают камни в тех местах, где в них нет необходимости.

Современные производители механических часов используют камни четырех назначений:

Основа любых наручных часов – это сквозные камни, которых должно быть не менее двенадцати. Каждый сквозной камень имеет небольшое углубление, предназначенное для часового масла. Общепринятый стандарт указывает на то, что в часах должно быть установлено не менее 17 камней, хотя в последние годы явно наметилась тенденцию к использованию 21 камня, что положительно сказывается на износостойкости механизмов.

Подводя итог, стоит сказать, что камни в механических часах нужно рассматривать не только с точки зрения эстетики, но и в качестве функциональных элементов, напрямую влияющих на качество работы механизмов. Возможно, это и не главный, но очень важный фактор выбора часов.

Источник

Что такое часовые камни, зачем они нужны

Часовые камни как критерий качества часового механизма

Независимо от марки механических часов, будь то дорогостоящий «Oris» или обыкновенный «Полет», в любых наручных часах есть часовые камни.

Тем не менее, нельзя сказать, что сегодня часовые камни используются исключительно для уменьшения трения в часовом механизме. Ведь коэффициент трения между закаленной сталью и часовым камнем примерно равен коэффициенту трения латуни и стали. В чем же заключается целесообразность использования драгоценных камней в роли подшипников для часовых механизмов?

Дело в том, что диаметр цапф осей карманных и наручных часов очень маленький (около 100 микрон). Из школьного курса физики известно, что сила давления имеет прямую зависимость от площади, контактирующих поверхностей. Вследствие этого можно сделать закономерный вывод, что часовые камни используются не только для снижения трения, но и для сохранности осевых опор. Плюс камень не подвержен коррозии, а его шлифованная поверхность намного дольше сохраняет свои свойства, чем металл.

В зависимости от назначения часовых камней различают несколько их видов: накладные, палеты, импульсивные и сквозные.

Полусферическая поверхность накладных камней способствует снижению трения в опорах. Как правило, этот вид камней применяется в качестве подпятников.

Для передачи взаимодействия от баланса к анкерной вилке применяются импульсные камни. В разрезе они представляют собой неполный эллипс, выполнены в форме цилиндрического штифта.

В электронно-механических часах в зависимости от сложности механизма и наличия дополнительных устройств (календарей, отдельного секундомера и т. п.) применяется от 17 и более камней. Впрочем, некоторые производители, зная, что большая часть потребителей выбирает часы по количеству камней, нецелесообразно используют часовые камни в механизме (например, размещают их по кругу ротора автоподзавода и т. п.) только для того, чтобы написать на циферблате внушительное число. Неважно, насколько престижен бренд производителя, будь то Rado или Orient, количество камней в часах должно соответствовать количеству осей.

Источник

Что такое «камни» и для чего они нужны в часах?

Любой специалист на вопрос, зачем нужны в часах камни, не задумываясь ответит: “Для стабилизации трения и понижения степени износа контактирующих поверхностей механизма”. Именно так обозначена функция камней в стандарте NIHS 94-10, принятом в 1965 году швейцарской организацией NIHS (Normes de l’industrie Horloge Suisse). Попробуем разобраться, что это означает.

Цапфы, которыми оси контактируют с платиной и мостами механизма, делают как можно тоньше, чтобы уменьшить трение в опорах осей и расход энергии пружины на его преодоление. В любом механизме для стабилизации трения вращающейся осью и неподвижным каркасом (платиной) устанавливают подшипник.

Так вот, часовые камни обычно и используют как подшипники или подпятники для цапф осей. На самом деле, нельзя сказать, что камни применяются для уменьшения трения в опорах осей. И в принципе коэффициент трения в паре закаленная сталь – рубин (алмаз) примерно равен коэффициенту трения закаленной стали в паре с латунью. Зачем же тогда использовать драгоценности в роли подшипников?

Как уже было сказано выше, цапфы осей наручных и карманных часов имеют очень малый диаметр – 100 микрон. А известно, что сила давления прямо зависит от площади контактирующих поверхностей. Таким образом, часовые камни призваны не столько уменьшать трение, сколько увеличивать долговечность опор осей в часах. Кроме того, камни не коррозируют, а отшлифовав камень, можно получить совершенную и долговременную чистую поверхность.

Первые часы с драгоценными камнями в механизме были выпущены в 1704 году. Но идея использовать их в столь необычном качестве принадлежала великому английскому часовщику Джорджу Грэму (George Graham 1673-1751), прославившемуся изобретением в 1713 году механизма свободного анкерного спуска, который наиболее распространен и в наше время. За свою жизнь Грэм создал более 3000 карманных часов, и во всех из них, начиная с 1725 года оси, палеты и импульсный ролик сделаны из рубина.

Где служат камни
Раз уж мы разобрались, для чего именно нужны камни, давайте посмотрим, какую форму они должны иметь, виды камней и где именно в часах они несут свою службу.
Часовые камни могут быть следующих видов:
сквозные
накладные
палеты
импульсные

Накладные камни призваны уменьшать трение на торцевых поверхностях осей. Их устанавливают, как правило, на балансе и осях быстроходных колес. В кварцевых часах подпятники иногда вообще не ставятся.

Иногда производители, из конструкторских соображений, убирают часть камней: ставят камень только на нижнюю опору центрального колеса, а в верхнюю запрессовать подшипник из латуни, руководствуясь тем, что на нее приходится меньше давления. В таком случае на часах будет честно написано: 16 камней. Ну а если часы имеют центральная секундную стрелку, необходимость в секундной оси отпадает и количество камней сокращается до 15. Естественно, что различные дополнительные устройства и циферблаты – календарные, секундомерные, автоподзавод могут увеличивать число камней.
В последнее время современные механизмах используют 21 камень: две пары камней стоят еще и на концах осей анкерного и третьего колеса ставятся накладные камни.

Правда встречаются и достаточно курьезные примеры. Например, американская фирма Waltham выпустила часы на. 100 камнях. 17 камней в них находились на своих законных местах, а остальные 83 были размещены по кругу ротора автоподзавода. При этом получилось, что дырочек на окружности просверлили 84, и одна из них так и осталась зиять пустотой – производители не захотели переваливать за круглую цифру. Ход ротора, увешенного камнями, был, конечно, более плавный, но этого эффекта можно было бы добиться за счет меньшего количества камней.

Или еще пример: часы швейцарского производителя, из скромности не указавшего свое имя, зато гордо разместившего на крышке маркировку «41 камень». Как видно на фотографии, 16 из этих камней вставлены в барабанное колесо, видимо, для того, чтобы оно не терлось о заводную пружину. Трение, конечно, снижено, но довольно расточительным способом. Хотя если эти часы люди покупали как раз из-за указанного на корпусе количества камней, назвать их совсем «нефункциональными» сложно.

А коэффициент трения стали оси о пластик или пластика о пластик очень невысок. Поэтому функционально в кварцевых часах камни нужны только в одном месте – опоре ротора шагового двигателя. Это единственная ось, находящаяся под напряжением. Так что маркировка на кварцевых часах “2 камня”, “1 камень” (если он помещен только под нижней цапфой) или даже “0 камней” (No jewels) совсем не означает, что вас в чем-то обделили. Не в камнях счастье.

Источник