我們都知道,積家在鐘表領(lǐng)域發(fā)明了兩個偉大的時計,一個是積家的翻轉(zhuǎn)腕表(Reverso),另一個則是積家的空氣鐘(Atmos);空氣鐘在其發(fā)明近一個世紀(jì)后仍然是一項獨(dú)特而有趣的發(fā)明,無需電路板,無需電池,無需外部干預(yù)即可使時鐘永久滴答滴答。多年來,這款鐘已經(jīng)更新許多代,但至今仍是許多鐘表玩家的心頭好。那么,這種聽起來非常玄乎的座鐘,到底是怎么實現(xiàn)走時的?它內(nèi)部結(jié)構(gòu)有何奧妙之處?
積家翻轉(zhuǎn)腕表(Reverso)
空氣鐘在最開始的時候其實跟積家(Jaeger LeCoultre)并沒有任何關(guān)系,它是由瑞士紐沙特的工程師尚雷恩-路特(Jean-L é on Reutter)在1928年發(fā)明,并于1930年代在市場上出現(xiàn)。這款座鐘無需人手動上鏈,僅靠空氣就可以恒動持續(xù)走時。這一“永動機(jī)”式的裝置在剛發(fā)明時并沒有引起多大的影響。直到積家公司的前身Le Coultre公司的老板在巴黎閑逛時碰到了空氣鐘,他對這個創(chuàng)新設(shè)計的座鐘非常感興趣,便購買了一臺。回家后覺得這一項創(chuàng)意非常棒,就決定跟專利的所有人尚雷恩-路特洽談收購事宜,直到1930年,積家正式取得了這一項專利。
積家AtmosTransparente透明空氣鐘
積家公司拿到空氣鐘專利后又經(jīng)過數(shù)年的研究,完善了鐘表上的許多技術(shù)形體,使Atoms空氣鐘實現(xiàn)恒常轉(zhuǎn)動,通過一系列的嚴(yán)苛模擬檢測后,最后量產(chǎn)銷售。
積家推出新款空氣鐘Atmos Transparente,鐘身造型趨于方正,但是內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)也設(shè)計得相對簡潔,呈現(xiàn)高度透視懸浮效果。
積家著名的Atmos鐘表無需機(jī)心上鏈,也無需電池,它以完全透明的表殼示人,以展示其機(jī)心的每一個細(xì)節(jié),這座鐘的機(jī)械裝置放佛懸掛在空氣中一般。
空氣鐘運(yùn)作的原理,是利用空氣溫差在機(jī)心內(nèi)部產(chǎn)生動力來驅(qū)動走時。機(jī)心內(nèi)部有一個可以存放氣體的容器,向密封容器內(nèi)注入混和氯乙烷氣體,這種氣體在一定溫度范圍內(nèi)對溫度變化非常敏感,根據(jù)容器外部溫度的升降而變化,當(dāng)溫度上升的時候,混合氣體會迅速膨脹,溫度下降則會收縮。產(chǎn)生氣體的膨脹或收縮,從而轉(zhuǎn)化為持續(xù)的動力傳遞給座鐘動力存儲機(jī)構(gòu)。在攝氏15-30度的溫度范圍內(nèi),只要有1度的溫度變化,就能保證時鐘產(chǎn)生大約有48小時的能量儲備。裝有氯乙烷的密封容器跟座鐘的動力發(fā)條相連,只要有溫度變化,它就像手風(fēng)琴的風(fēng)箱般膨脹、收縮,從而恒定地為座鐘的機(jī)心生產(chǎn)動能,鐘擺就可以無限運(yùn)行??諝忡姷凝X輪系設(shè)計更是巧奪天工,完全無需潤滑油,避免影響座鐘的完美運(yùn)行。
透過純凈無暇的水晶玻璃,可從各個角度仔細(xì)鑒賞積家空氣鐘機(jī)械機(jī)心的每一枚零件。
空氣鐘的擒縱振頻一般只有120次每小時,擺輪每分鐘只緩慢的轉(zhuǎn)動2次,要比傳統(tǒng)時鐘慢至少60倍,因此機(jī)心的磨損極小,理論上,空氣鐘的壽命可達(dá)數(shù)百年以上。而慢擺的手表最低振頻都具有18800次/小時,目前常見的手表振頻基本都達(dá)到了28800次/小時。這種超慢的振頻設(shè)計,使得空氣鐘非常節(jié)能。
空氣鐘的運(yùn)轉(zhuǎn)其實也有依靠彈性勢能,不過不是來源于機(jī)械能量的轉(zhuǎn)換,而是通過我們上文提到的溫度差造成的熱脹冷縮,拉伸壓縮彈簧,實現(xiàn)熱能到彈性勢能的轉(zhuǎn)換。熱能轉(zhuǎn)化為彈性勢能后,后面就簡單了,和常見鐘表實現(xiàn)擒縱的原理就完全一樣了。
從側(cè)面可以看到空氣鐘充滿混合氣體的密封容器,它正是空氣鐘可以利用溫差變化替座鐘上鏈的關(guān)鍵機(jī)制
積家Atmos Transparente透明空氣鐘對于喜歡欣賞機(jī)械運(yùn)行的愛好者來說是一場視覺盛宴。它的極簡設(shè)計和裝飾藝術(shù)風(fēng)格,全部位于鋼底座上的玻璃盒中。懸浮在“空中”的空氣鐘,通過防反射涂層處理的透明水晶玻璃面板, 呈現(xiàn)出內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu),從各個角度都可以清晰地一覽無余。鐘身內(nèi)部設(shè)有裝飾藝術(shù)風(fēng)格的鐘盤,搭配設(shè)計簡約的刻度和指針以及精細(xì)打磨的鍍銠底座。
1.密封膨脹容器 2.黃銅密封膨脹室背蓋 3.馬達(dá)彈簧(平衡錘) 4.小鏈條 5.主發(fā)條彈簧 6.滑輪 7.小彈簧 8.平衡擺輪 9.恒彈性鎳鉻鋼絲(ELINVAR合金絲) 10.擒縱機(jī)構(gòu) 11.上鏈彈簧
積家空氣鐘在使用過程中省心,無需上鏈或更換電池,但并不一味著它就非常耐操耐用。相反,積家空氣鐘在使用操作和放置環(huán)境中有著特別苛刻的要求:
1. 空氣鐘首先要求絕對水平安放,基座還得一定穩(wěn)當(dāng),所以在鐘表底座的前端都帶有一個帶氣泡的水準(zhǔn)儀,周圍環(huán)境亦不可有絲毫的震動。座鐘下方有3個支腳,前面2個支腳是可以調(diào)整的。放置時需一邊觀察擺輪前面的氣泡水平儀,一邊通過調(diào)整3個支腳的前2個的高度,務(wù)必將氣泡仔細(xì)地調(diào)到水平儀中心。
2. 空氣鐘絕對不可以讓陽光直射,溫度不能過高、不能過于潮濕、不能有強(qiáng)風(fēng)、不能灰塵過大、不能有油煙,不能接觸腐蝕性氣體或液體等等。
3.空氣鐘應(yīng)盡量避免移動。若非要移動,就一定要先將積家空氣鐘的底座前端“止擺”桿,從左側(cè)扳到右側(cè)鎖死擺輪。在運(yùn)輸、移動、清潔擦拭和維修時,務(wù)必要先鎖擺。
4.空氣鐘的擺輪比較巨大和沉重,而且只靠一根細(xì)恒彈性鎳鉻鋼絲懸吊在空中,而那根細(xì)合金絲則是鐘走時精度的關(guān)鍵所在。所以,為了保護(hù)鐘擺和合金絲,空氣鐘設(shè)有兩套保護(hù)裝置,在空氣鐘的底下有顆螺絲,把它向上擰緊直到觸及鐘擺的下椎后,還要再多轉(zhuǎn)1/4圈,以確保螺絲尖支撐到鐘擺??諝忡姷紫碌穆萁z和鐘門后面的扳手,在移動空氣鐘時確保兩者都要起到保護(hù)作用。而只鎖死擺輪,僅限于座鐘的小范圍移動。
5.如果遇到空氣鐘的鐘擺不擺動,首先要檢查空氣鐘是否水平放置,止擺扳手是否以歸位到左側(cè)(擺輪解鎖),然后可以用手輕輕轉(zhuǎn)動鐘擺半圈,來幫助鐘擺啟動??v觀所有的積家空氣鐘,凡是出現(xiàn)故障的,多半是因為不鎖擺就移動鐘表導(dǎo)致的,如果在搬運(yùn)時把空氣鐘橫躺或顛倒放置,那后果將是災(zāi)難性的。
看完這篇文章后,我們大概了解了積家空氣鐘是如何工作的,也知道它并非懸浮在空中。但盡管如此,我們在未來有機(jī)會見到空氣鐘的實物時,相信仍然會為它巧奪天工的設(shè)計而感到震撼。