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陀飞轮万年历三问---机械表最顶尖最复杂的三大技术

2017-11-19 06:20

  陀飞轮是钟表大师——易·宝玑先生在1795年发明的一种钟表调速装置。法文Tourbillon(故又称特比龙),有“漩涡”之意,是指装有“旋转擒纵调速机构”的机械表,陀飞轮是音译与意译相结合。宝玑发明陀飞轮机构,是为了校正地心引力对钟表机件造成的误差。

  陀飞轮表代表了机械表制造工艺中的最高水平,整个擒纵调速机构组合在一起并且能够转动,以一定的速度不断的旋转,使其把地心引力对机械表中“擒纵系统”的影响减至最低程度,提高走时精度。由于其独特的运行方式,已经把钟表的动感艺术美发挥到登峰造极的地步,历来被誉为“表中之王”。

  陀飞轮的创意在于,将擒纵机构放在一个框架(Carriage)之内,使框架围绕轴心也就是摆轮的轴心做360度不停的旋转。这样,原本的擒纵机构是固定的,因而当表搁置变化的时候,擒纵机构不变,造成了擒纵零件受力不同而产生了误差;当擒纵机构360度不停的旋转起来的时候,会将零件的方位误差综合起来,互相抵消,从而消灭误差。目前陀飞轮一般是1分钟转360度,也是最理想的旋转速度。

  这个原理看来十分简单,但实施起来却是另外一回事。原因之一便是“笼框”和陀飞轮的重量不能超过0.3克或0.013盎司——相当于一片天鹅羽毛的重量或两片鹦鹉羽毛的重量。另一原因是,它由72个精细组件组成,而其中大部分为手工制作!

  “万年历”是我国古代传说中最古老的一部太阳历。为纪念历法编撰者万年的功绩,便将这部历法命名为“万年历”。而现在我们谈论和日常所使用的各种万年历产品,实际上就是记录一定时间范围内(比如100年或更多)的具体日期的年历,与原始历法已经没有直接联系了。万年历手表则是可以记录较长日期年历的手表,而不是可以记录一万年日期年历的手表。

  目前世界上同时存在着许多历法,例如我国的农历、回历、佛历等,只是因为现代是文明,所以公历就成为全球的标准。一年365天,分成12 个月,这12 个月里有7 个大月(1、3、5、7、8、10、12 月)是31 天,4 个小月(4、6、9、11月)是30 天,1 个月(2 月)是28 天或29 天(闰年)。公历闰年判定遵循的规律为:四年一闰,百年不闰,四百年再闰。每逢闰年,2月是29天。我们这里讲到的“万年历手表”,就是将如此复杂的年历算法,通过一些大小不等的齿轮运作、计算,并塞进一个小小的手表表壳里,可以想见其机械结构之复杂,制造工程之困难。这也是为什么万年历手表数量如此稀少,价格却又是永远居高不下的原因了。

  万年历表研究始于 17 世纪初期,1615 年的达布创制了史上第一个具万年历功能的钟,1636年施尔曼也制造了一个。1764年,英国钟表师托马斯马奇制造了带有万年历功能的怀表,由此开始,用复杂而精密的齿轮啮合来客观反映历法,追求百年不用调校的精准,成为钟表大师们的终极目标。103年后,百达翡丽制造了一款万年历怀表,奠定了万年历的基本显示模式:由4个的小表盘组成,月相盈亏显示、月份显示、日历显示、星期显示分别位于12、3、6、9点。1925年,百达翡丽推出第一只具备万年历功能的手表。而万年历的显示设计变得越来越丰富多样。历经数个世纪,许多制表大师不断地投入,钻研机械结构的改进,但迄今所得不过是将万年历机心的体积缩小,还没有人能确实达到「永久」的程度。

  在此有必要再提历法,地球公转一周的精确时间为365 天5 小时48 分46秒,每过四年就会比“平年(365天)”多出约1 天(0.9687588),“闰年”的概念由此产生。中世纪梵蒂冈格里高利(Pope Gregory XIII ),于1582 年创制了更加完善的历法,它当年份是100 的整倍数时,能够被400整除的才是闰年(比如:1700、1800、1900 虽然能够被4 整除,却不能被400整除,所以都是平年),这是因为闰年多出的1天只是一个近似值,实际上还多加了0.0312412 天,每四年多出约3/100天,如果累加起来在四百年内就会多出3 天,如此说来,2100、2200、2300 就不能是闰年(需要抵消 3天的误差)。所以,大多数万年历表在2100 年都需要调校。不过,那也是儿孙辈的事情了。事实上,大部分万年历表需要在100年的周期内调校一次。比如,2100 年是平年,一般万年历表无法自动变更,需要手工调校。而能够在400年的周期内不用调校可谓制表师的梦想。但也有一种万年历(Secular Perpetual Calendar)功能可以在几百年内不用调校。从某种意义上说,它才是真正的万年历表。

  中国的第一只万年历手表已经于 2007年诞生,她是由天津海鸥表业集团有限公司创制的,并于纪念回归十周年之际在公然亮相。

  “问表”,真是个奇怪的称呼,但是一想到“我问它答”的报时功能,就好理解了。

  问表(Repeater),即打簧表,一般是通过表壳上的按钮或拨柄,可以启动一系列装置发出声响,以报告当时的时间。通常在表壳侧面有一个拨柄或者是按钮,当拨动它或者按下去的时候,它就带动报时装置的一系列机构,以小锤和环形的簧条敲击发出声响,从而用听觉来分辨时间。

  三问表(minute repeater),即三簧表,三种打簧的响声不同,可分辨出“时”、“刻”、“分”的报时,是声学与动力学巧妙运用的。

  报时方式:拨动三问表的拨柄,它会连续发出悦耳的音调。低音调是报时,例如:“当、当、当”,3响就是3点。接着是报刻,一般是高低音配合,例如:“叮当、叮当”,即二刻(30分)。接下来,高音调是报分,例如:“叮、叮、叮、叮、叮”,5响是5分钟,那么现在的时间是3点35分。

  三问,与陀飞轮、万年历一样,是机械表的一项复杂功能,是机械制表工艺中一项最大的挑战:在有限的空间内加入报时用的簧条装置,有时为了音色悠扬,还要装上三套甚至更多套锤簧,很多零件如头发丝一般细小。各个名表品牌商们精制三问表,似乎也不是为了赚钱,而是为了证明自己的技术高超,以此提高声誉与国际地位。

  简单地说,三问表就是可以报时的表,表壳边有按钮或拨柄,按动它时,便可以听到“叮叮咚咚”的声音报时。以不同的音律来表示时钟、刻钟和分钟的问表称为“三问表”。比如,1点53分报时在10分钟报时系统是一个当声、五个叮当声和三个叮声。

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