История наручных камертонных часов

[Ego]

Всегда и во все времена часовщики, создавая механизмы, пытались с помощью различных технологий повысить точность часов. И в краткий период между 50-ми годами, когда безраздельно царствовали механические часы и началом 70-х, когда взошли на трон новые короли точности — кварцевые часы, на небосклоне ярко сверкнула и исчезла звезда камертонных часов. В пятидесятых годах уже существовали предшественники кварцевых часов, но они были далеки от коммерческой реализации. Компания Bulova решила пойти альтернативным путем, и решающую роль в этом сыграл швейцарский инженер Макс Хетцель (Max Hetzel), который в то время поступил на работу в офис компании, находящийся в городе Биль.
В марте 1952 часовщики компаний Elgin и Lip представили электрические часы. Эти часы были провозглашены величайшим прорывом в области часового дела за 450 лет
Арди Булова (Arde Bulova), который был президентом компании Bulova watches в то время, попросил Макса Хетцеля изучить эти новые часы. Президент был обеспокоен тем, что его компания может потерять долю рынка, если она также не будет производить часы на батарейках. Макс Хетцель сообщил свои выводы руководству Bulova в апреле 1952 г. В своем докладе он заявил, что эти новые часы, работающие на гальваническом элементе, по-прежнему используют обычное колесо баланса и это не может привести к значительному улучшению точности. Его доклад предсказывал, что недавно разработанный транзистор будет ключевым компонентом для будущих электронных часов.

Bulova приступили к разработке Accutron в 1952 году. Accutron должны были стать электронными часами, которые будут гарантировать точность около 2 секунд в сутки или 1 минуту в месяц. Секретом этой точности станет камертон, который будет делить каждую секунду на сотни равных частей. В марте 1953 Хетцель получил первый транзистор низкого напряжения (Raytheon CK 722) из штаб-квартиры Bulova. Этот транзистор и камертонный фильтр частоты, который Хетцель разработал ранее, позволили ему построить первый простой камертонный генератор на куске дерева! Он работал с частотой 200 Гц, питался напряжением 1,5 В. Колесо имело 120 зубов 1/10 мм длиной. Первый прототип часового механизма был изготовлен в Швейцарии в 1955 году. В 1959 году Макс Хетцель и Уильям Беннетт завершили разработку Accutron 214 штаб-квартире Bulova в Нью-Йорке.

Так что же представляют из себя камертонные часы? Как мы знаем, что камертон выглядит как вилка с двумя зубцами. При ударе ножки камертона начинают колебаться, с частотой, которая зависит от упругости материала и геометрической формы ножек. Способность к продолжительным, стабильным колебаниям позволила использовать камертон для настройки музыкальных инструментов и не только. Например, камертон применяли для настройки частоты вращения двигателей. Для этого на вращающуюся часть наносились полосы или квадраты, а на концах вилок камертона имелись накладки «окошко». И если смотреть на вращающуюся часть с нанесенными маркерами сквозь «окошко» колеблющегося с определенной частотой камертона, можно было увидеть, как белая отметка либо стояла на месте при правильной частоте вращения, либо двигалась вверх или вниз при отклонениях в работе двигателя. Именно эта способность к стабильным колебаниям камертона нашла применение в механизме рассматриваемых часов. Обычно в механических наручных часах используют в качестве регулятора баланс (балансовый регулятор). Баланс — это центральный узел, регулирующий ход колебательной системы. В камертонных часах роль регулятора выполняет миниатюрная камертонная вилка. Техническое воплощение этой системы представляет собой сплав механики и электроники. Электрическая схема камертонных часов довольно несложная. Не углубляясь в детали, она состоит из транзистора, резистора и конденсатора. Питание часов осуществляется от гальванического элемента. На концах ножек миниатюрного камертона установлены магнитопроводы. На дне магнитопроводов закреплены постоянные магниты. Сама вилка жестко крепится к платине. Также на платине часов закреплен пластмассовый каркас с намотанными на нем двумя катушками — импульсной и катушкой возбуждения. Катушки соединяются последовательно.

Камертонный механизм работает следующим образом: после подачи питания от гальванического элемента постоянные магниты с магнитопроводами расположенные на ножках миниатюрной камертонной вилки начинают колебаться, перемещаясь вдоль катушек (импульсной и катушки возбуждения). В катушке возбуждения возникает ЭДС (электродвижущая сила), которая отпирает переход транзистора. Ток от гальванического элемента через коллекторно-эмиттерный переход транзистора поступает на импульсную катушку. Магнитное поле катушки, оказывает воздействие на камертонную вилку, сообщая ей импульс, тем самым поддерживая постоянные колебания ножек камертона. Провода, намотанные на катушку, имели толщину человеческого волоса. Их общая длина составляла 200 метров. Частота колебаний ножек миниатюрного камертона зависит от упругости материала и геометрической формы ножек. Вибрации камертона невозможно увидеть, как правило, частота колебания камертона составляет 360Гц.
На одной из ножек камертона, закреплен толкатель, передающий колебательные движения камертона храповому механизму. Ходовое колесо храпового механизма находится в постоянном зацеплении с другими зубчатыми колесами, приводя в движение весь часовой механизм. От прокручивания храповик фиксируется пружиной. Механизм был очень мал. Например, зуб храпового колеса имел размеры 0.025 мм в ширину и 0,01 мм в высоту. Само колесо было диаметром 2,4 мм и имело 300 зубьев. Из-за того, что часы издавали небольшой гул или писк, их стали называть «поющие часы». Еще для данного типа часов был характерен плавный ход секундной стрелки.

Схема камертонных часов: Т — транзистор; R — резистор; C — конденсатор; L1 — обмотка освобождения; L2 — импульсная обмотка; E — источник питания (гальванический элемент); 1 — камертон; 2 — храповый механизм; 3 — колёсная передача; 4 — стрелки.

Собственно первые модели часов вышли на рынок в 1960 году. Компания Bulova дала им имя Accutron, которое происходит от «Accu-» точность (accuracy) и «-tron» от электронные (electronic). Часы стали очень популярны, они казались покупателям просто техническим чудом. Их точность составляла плюс-минус 2 секунды в сутки. На то время это был отличный результат для наручных часов. Питались часы от батарейки напряжением 1,35 Вольта, которые сейчас нелегко найти. Современный стандарт 1,5 Вольта.


Неожиданный успех ждал Accutron Spaceview. Эта модель вообще-то не предназначалась для продажи, а поставлялась в часовые магазины в качестве выставочного экземпляра. Ее скелетолизированный циферблат должен был демонстрировать передовой механизм. Но покупателям очень понравился их футуристичный вид, тем более это было время космической гонки и рассвета научной фантастики, и они отчаянно просили продать им Spaceview. Bulova прислушалась к своим клиентам и выпустила уже серийную Accutron Spaceview.


В 1968 году, Heinz Haber, немецкий физик и аэрокосмический медицинский консультант, в шоу «Мифы и истины о пространстве», продемонстрировал, как космическая техника может повлиять на повседневную жизнь – зрители услышали звук его собственных Accutron SpaceView через микрофон.
Естественно военные также были заинтересованы в точных часах. Для нужд ВВС поставлялись часы Accutron на 214 калибре.

Однако они не были наручными, эти часы предназначались для установки на приборную панель. Специальные 24-х часовые Accutron устанавливались и на приборной панели американских космических аппаратов. Впервые это произошло в рамках космической миссии Джемини (Gemini). А в 1969 астронавтами Апполон-11, Нилом Армстронгом и Эдвином Олдрином, такие приборные Accutron были оставлены на Луне, и теперь они покоятся в Море Спокойствия.

В 1962 году Accutron 214 становятся первыми наручными часами, сертифицированными для использования персоналом железной дороги.


В 1964 году президент Линдон Джонсон утверждает Bulova Accutron как официальный подарок Белого дома «Gift of State» для лидеров других государств.
Но не Bulov-ой единой. В Советском Союзе было решено сделать свой вариант камертонных часов. Второй Московский часовой заводе в 1962 году выпустил «Слава Транзистор» на калибре 2937. Ярмарка в Лейпциге принесла этим часам золотую медаль. У часов не было традиционной заводной головки, перевод стрелок осуществлялся складной «серьгой» на задней крышке корпуса. Собственно как и у Accutron Spaceview.

У компании Omega было много интересных моделей, например знаменитая 300hz серия, использовавшая косметически доработанный механизм ETA-ESA 9162.
Omega Calibre 1250 = ESA 9162 (date only)
Omega Calibre 1255 = ESA 9210 (chronograph day and date)
Omega Calibre 1260 = ESA 9164 (day and date)


Кульминацией стали Omega 1220 MegaSonic, производимые в 1973-1974 годах. MegaSon
ic работали с частотой 720 Гц, против стандартных 360. Храповое колесо меньше, в отличие от других камертонных часов. С диаметром 1,2 мм это колесо имеет 180 зубов (против 2,4 мм и 300 зубьев в механизмах с 360 Гц). Новшеством было то, что электромагнитная муфта передавал энергию без каких-либо контактов. Эта технология является сегодня редкой, почти уникальной. MegaSonic является одними из редчайших камертонных часов. MegaSonic выпускались с двумя вариантами механизмов: Calibre 1220 (date) и 1230 (day and date).


Был очень интересен хронограф Omega f300 Speedsonic выпущенный в 1972 году на механизме ESA 9162.

Также камертонные часы выпускали Eterna, Longines, Certina, Titus, Tissot, Zenith и многие другие.


На механизмы этих часов приятно смотреть, они выгодно отличаются от пластикового убожества большинства современных массовых кварцевых калибров.

С приходом кварца, песенка камертонных «поющих» часов оказалась спета. Bulova и ETA прекратили выпуск механизмов для камертонных часов в 1977 году. Кварцевые часы были проще, надежнее, а главное точнее и при этом дешевле. Камертонные часы были очень «прожорливые», батарейку приходилось менять два, а то и три раза в год. Многозубая шестерня была сложна в изготовлении, и в тоже время ресурс у нее был небольшой. Слабым местом у этих часов было крепление вилки камертона к основанию, делавшееся обычно точечной сваркой. Но все же для своего времени эти часы были настоящим прорывом и сегодня привлекают любителей часов благодаря интересной технической части и, конечно, истории.

Источник: http://getat.ru/camerton-watches/

[fik]

Спасибо за историю, уважаемый Ego!
Есть такие у меня

[Damarkos]

О, мою статью на watch.ru опубликовали. Очень приятно.

[gromm]

Их есть у меня тоже)))

[braingrinder]

Спасибо за интересную статью. Правда, орнул немного с этой идиотской фразы :
"На механизмы этих часов приятно смотреть, они выгодно отличаются от пластикового убожества большинства современных массовых кварцевых "

[ymba1]

а еще по ним можно гитару настраивать