Как и обычные часы, у Bulova Accutron есть ряд зубчатых колес для привода стрелок. И это в основном, где сходство заканчивается. В Accutron есть две области, представляющие особый интерес для нас. Один - это электронная схема, а другой - механизм индексации.
Как работает электроника, приводящая в движение Accutron? Электронная схема в сочетании с камертоном образует простой генератор. На каждом из концов камертона есть маленький магнит. Вилка обеспечивает резонансную или настроенную часть контура. Оба этих магнита окружены катушкой из очень тонкой проволоки, прикрепленной к корпусу часов. Питание от батареи протекает через транзистор, а затем через обе приводные катушки. Одна из катушек (та, которая прикреплена к пластине, содержащей транзистор и его компоненты), также имеет встроенную вторичную катушку. Когда вилка пружинит в одну сторону, эта вторичная катушка обеспечивает напряжение обратной связи, которое заставляет транзистор почти останавливать поток тока в ведущих катушках и прекращать движение вилки. Когда вилка отскакивает в обратном направлении, эта катушка обратной связи генерирует «обратное» напряжение, которое заставляет транзистор снова пропускать ток в катушках. Колеблющийся ток в катушках возбуждения создает переменное магнитное поле, которое попеременно притягивает и отталкивает магниты камертона. Таким образом, он продолжает вибрировать. Система саморегулирующаяся. Если часы получают толчок, который увеличивает вибрацию вилки, цепь автоматически снижает мощность вилки, пока она не достигнет нормальной амплитуды вибрации. Обратное также верно. Одной из наиболее интересных особенностей электроники являются сами катушки. Каждая катушка Accutron имеет 8 100 витков изолированного медного провода диаметром 0,015 мм (или около 1/2000-й дюйма). Это соответствует примерно 80 метрам (или почти 90 ярдам) на катушку. Провод составляет около трети толщины человеческого волоса. Поистине удивительно!
Индексный механизм
Этот механизм обеспечивает средство для преобразования колебаний камертона во вращательное движение. Даже сегодня он считается действительно замечательным техническим достижением. Хотя размеры рабочих частей невероятно малы, механизм индексирования элегантно прост, а его надежность и надежность легендарны. Индексное колесо может быть разрушено простым прикосновением к его ободу. Он должен обрабатываться только своей шестерней. Он состоит из двух очень тонких плоских пружин (или «пальцев»), каждая с небольшим рубиновым камнем, зацементированным эпоксидной смолой на одном конце. Одна из пружин (палец собачки) прикреплена к корпусу часов небольшим подвижным держателем и стойкой. Другой (указательный палец) прикреплен к стойке, установленной на одной руке камертона. Драгоценности каждого пальца опираются на специальное храповое колесо (указательное колесо) с очень маленькими зубцами треугольной формы. Эти зубы настолько малы, что их невозможно увидеть без помощи микроскопа. Положение указателя и драгоценных камней собачек относительно друг друга регулируется путем перемещения держателя драгоценных камней собачек. Правильная регулировка необходима, чтобы учесть изменения амплитуды вил в течение срока службы батареи. Это называется «поэтапным» механизмом индексации и требует правильных навыков часового дела, опыта работы с Аккутронами и хорошего понимания работы механизма индекса. В процессе работы, когда вилка движется в направлении указательного колеса, указательный драгоценный камень толкает колесо вокруг чуть более одного зуба. Затем колесо фиксируется на месте собачки, поэтому, когда вилка и указательный камень отодвигаются назад, указательное колесо остается неподвижным. Это происходит один раз для каждой вибрации вилки или 360 раз в секунду для движения Аккутрона 214 или 218. Индексное колесо механизма 218 имеет диаметр 2,40 мм (0,095 дюйма) и имеет 320 зубьев, каждый из которых имеет высоту около 0,01 мм (0,0004 дюйма) и ширину 0,02 мм (0,0008 дюйма). Запчасти индекса и собачки представляют собой идеальные маленькие квадратные блоки из синтетического рубина, толщиной 0,18 мм (0,007 ″) и толщиной 0,06 мм (0,002). Как эти детали были изготовлены, оставалось в секрете.
Часы Accutron уникальны тем, что они были первыми электронными часами, которые обходились без традиционного «колеса баланса и пружины», используемого в механических часах и других ранних часах с батарейным питанием. Следовательно, они представляют большой исторический интерес, а также являются очень практичным и точным средством учета времени. Исходя из традиций, они используют камертон, мало чем отличающийся от тех, которые используются музыкантами для настройки инструмента. Они по своей природе более точны, чем часы с балансовым колесом, по ряду причин. Точность традиционных часов с балансировочным колесом зависит от многих факторов. Трение в шарнирах (подшипниках) из-за изменений качества смазочного масла играет важную роль в способности механических часов поддерживать точность и постоянство скорости. Также, состояние главной пружины и зубчатой передачи очень важно. Смазывание влияет на скорость часов Tuning Fork гораздо меньше, но оно необходимо для правильного функционирования часов. Другими важными факторами, влияющими на точность любых механических часов, являются изменения температуры и погрешности, связанные с положением (т. е. Влияние гравитации). Часы камертонов по сути гораздо меньше подвержены этим проблемам. Вилка не имеет подшипников. Гораздо проще «встроить» температурную компенсацию в камертон, чем в круглое балансировочное колесо и его волосок. Гравитация влияет на камертоны Bulova только в 2 направлениях (зубья вверх и зубцы вниз) по сравнению с обычными 5 позициями часовых колес хорошего качества. Камертоны движений ESA имеют практически нулевую позиционную ошибку. Колесо баланса вибрирует обычно 2 с половиной раза в секунду, тогда как камертон работает с частотой 300-720 раз в секунду, в зависимости от модели. Современные механические часы вибрируют с частотой 5 раз в секунду, пытаясь повысить их точность, уменьшая вес и размер колеса баланса, уменьшая тем самым их восприимчивость к внешним воздействиям.
Только часовщики с высочайшим мастерством могут отрегулировать часы с балансировочным колесом для достижения наилучшей производительности в любых условиях.
Зубчатый поезд
Еще одним интересным отличием между часами Tuning Fork и часами Balance Wheel является механическая сила в механизме. У традиционных часов есть пружина, которая накапливает энергию для привода. Эта энергия начинается с мощной пружины и постепенно уменьшается в крутящем моменте через ряд зубчатых колес, пока она не станет пригодной для использования балансировочным колесом. Сколько потерь энергии происходит в этом процессе, опять же зависит от качества подшипников и состояния смазки. Точность обычных часов сильно зависит от постоянства мощности, которая достигает баланса колеса. В камерах Tuning Fork обратный поток энергии. Вилка приводит зубчатую передачу в противоположность балансиру. Качество подшипников и смазки значительно меньше влияют на точность, чем это характерно для часов с балансировочным колесом. Тем не менее, они по-прежнему подвержены проблемам грязи и плохой смазки. Таким образом, мы видим, что зубчатая передача обычных часов выполняет две функции: она приводит в движение стрелки и передает мощность на колесо баланса.
Электроника часов Tuning Fork
Камертон вибрирует от электронной схемы, питаемой от батареи. В то время как электроника, необходимая для этого, не считается выдающейся по сегодняшним стандартам современной электроники, с исторической точки зрения это не так. Когда Accutron был впервые выпущен, это были первые часы, управляемые транзистором. До этого все часы с батарейным питанием имели балансировочное колесо и волосок, который управлял небольшим набором контактов. Эти механические контакты мгновенно подводили электрический ток к катушке, которая, в свою очередь, давала магнитному импульсу балансировку, поддерживая его движение.
Аккутрон факты
Индексное колесо может похвастаться 320 зубцами, каждый из которых имеет глубину десять микрон. Аккутрон впервые использовался для правильного определения размеров Гренландии. Каждая катушка имеет 8000 витков проволоки, диаметр которой составляет 15 мкм. Механизмы утверждений использовались в панельных часах космического корабля Apollo. Bulova Accutron были первыми наручными часами, в которых использовался биполярный транзистор.
Тюнинг Вилк Уотч
Низкая частота балансировочного колеса сделала невозможным повышение точности современных механических часов. Поэтому швейцарская часовая компания Bulova, зная, что американской армии нужна лучшая временная база для своих приборов, в 1952 году попросила швейцарского инженера Макса Хецеля рассмотреть возможность применения более высокой частоты в часах. Макс Хетцель родился в Базеле в 1921 году, окончил в 1946 году в Цюрихской федеральной политехнической школе по специальности инженер-электронщик, работал в области телевидения и связи и присоединился к часовой компании Bulova Watch of Bienne, Швейцария, в 1948 году. Этот выдающийся инженер был первым, кто использовал электронное устройство, транзистор в наручных часах. Так, Макс Хетцель разработал первые в мире часы, которые по-настоящему заслужили квалификацию «электронные»: всемирно известную «Bulova Accutron».
1953 Макс Хетцель получает первые полезные транзисторы «CK 722» от Raython USA и производит свою первую рабочую модель вручную. Длина камертона составляла пять сантиметров. Заявка на патент подана в Швейцарии 19 июня 1953 года под номером. 312290.
1954 Электронные маятниковые часы ATO показаны на CIC в Париже, первые в мире часы с транзистором и без электрических контактов. В июне стали доступны первые полезные аккумуляторы, подходящие для часов, изобретенные Мэллори.
1955 год. В Бьенне производится восемь моделей часов. В Швейцарии многие сомневались, станет ли «Аккутрон» успешным.
1956 год. Президент Bulova Watch Co. в Нью-Йорке Арде Булова и его инженеры с энтузиазмом относятся к системе камертонов.
1959 Макс Хетцель едет в Нью-Йорк со своей семьей и становится главным физиком в штаб-квартире в Джексон Хейгтс, Нью-Йорк. Bulova Accutron разработан совместной работой двух ученых: Макса Хетцеля и Уильяма О. Беннетта.
1960 10 октября новый президент компании Bulova Watch Co., Омар Н. Брэдли, бывший начальник штаба генерала Д. Эйзенхауэра и известный своим участием в Нормандском наступлении, объявляет о выпуске калибра 214 Bulova Accutron. Продажа Аккутрона начинается 25 октября.
1964-1970 В различных полетах в космос с «Исследователем» и «Аполлоном» «Булова Аккутрон» используется астронавтами.
1973 В это время с начала производства было продано четыре миллиона «Bulova Accutrons».
214 Аккутрон
Это была первая модель Accutron. Прозрачный Accutron Spaceview, без сомнения, является самой известной и востребованной моделью Accutron. Модели 214 легко отличимые от других Аккутронов тем, что у них нет установочной короны. Время задается небольшим полукруглым кольцом, которое отклоняется от задней части часов. Ни одна из 214 серий не была оснащена календарным механизмом. Конструкция часов не позволила бы это без серьезных модификаций. К середине 60-х годов календари стали, и это, вероятно, стало основным фактором в развитии калибра 218. В оригинальной схеме использовался германиевый PNP-транзистор, и он был заменен на кремниевый тип NPN. Эта модификация включала небольшое изменение в конструкции как катушки элемента, так и блока компонентной катушки, поскольку они должны были изменить полярность батареи для нового типа транзистора. К концу 60-х годов большинство производителей полупроводников сокращали использование германия, за исключением транзисторов специального назначения, поэтому решение инженеров Bulova о переходе на NPN было бы принято просто для обеспечения продолжения поставок транзисторов.
