陀飛輪表[新版]

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1、 陀飛輪表 [ 新版 ] 陀飛輪表 目錄 概述 寶璣時(shí)代 1. 陀飛輪工作原理技術(shù)分類(lèi) 概述 寶璣時(shí)代 1. 陀飛輪工作原理技術(shù)分類(lèi) 展開(kāi) 編輯本段概述 亞伯拉罕 . 路易 . 寶璣 [1] 陀飛輪表是瑞士鐘表大師——路易 ?寶璣先生在 1795 年發(fā)明的一種鐘表調(diào)速裝 置。法文 Tourbillon( 故又稱(chēng)特比龍 ) ，有“

2、漩渦”之意，是指裝有“旋轉(zhuǎn)擒縱調(diào) 速機(jī)構(gòu)”的機(jī)械表，陀飛輪是音譯與意譯相結(jié)合。寶璣發(fā)明陀飛輪機(jī)構(gòu)，是為了校 正地心引力對(duì)鐘表機(jī)件造成的誤差。 普通的機(jī)械表，由于受到發(fā)條松緊度、金屬疲勞以及地心引力的影響，誤差較 大 ; 陀飛輪調(diào)速器，是目前惟一可以不受這些影響，年誤差低于 1 秒，也是惟一可 以達(dá)到天文臺(tái)級(jí)的機(jī)械表結(jié)構(gòu)。今天，幾乎所有的表芯原材料和關(guān)鍵零件都只能在瑞士生產(chǎn) ，完全原產(chǎn)的瑞士陀飛輪表芯，動(dòng)輒百萬(wàn)元以上，裝載陀飛輪機(jī)芯的機(jī)械表也一直是收藏界的寵兒，幾成貨幣的代名詞。 編輯本段寶璣時(shí)代 早期作品

3、 寶璣的早期陀飛輪表中大部分都搭載寶璣在 1795 年自己發(fā)明的擒縱——紅寶石工字輪 rubycylinder) ，人稱(chēng)為“私生的” (natural) 擒縱。 迄今已知的寶璣 4 分鐘陀飛輪一共有 7 枚。除了前文提過(guò)的 No.1188( 公元 1808 年出售給西班牙親王 ) 外，還有也是 1808 年售出的 No.1297 搭載 Robin 式擒縱， 1815 年搭載恒力擒縱 (Echappement a force constante) 的 No.2483, 以及 1823 年售出的搭載 Peto crosss —detent 擒縱的

4、 No.2555， 另外還有兩枚都是搭載自己發(fā)明的擒縱，其中另一枚 No.1176 是 1809 年售出給波蘭貴族俄圣彼得堡的 Moreau 先生達(dá)成的，當(dāng)時(shí)售價(jià)是  No.2483 出售的日期未曾有記錄， Potoki 伯爵，這一筆交易是透過(guò)沙 4600 法郎。 調(diào)速原理 寶璣的專(zhuān)利證書(shū)和結(jié)構(gòu)圖 [2] 寶璣的陀飛輪調(diào)速器原理如后 : 如果把擒縱輪、杠桿 (Lever, 即馬仔 ) 和擺輪及游絲全部置于一載臺(tái) (carr

5、iage) ，而載臺(tái)的小齒瓣受第三輪 (the third wheel) 驅(qū)動(dòng)，使載臺(tái)旋轉(zhuǎn)。置 于擺輪 (balance) 上方的第四輪被固定 (the fixed fourth wheel) 且與載臺(tái)軸桿 (carriage shift) 同心。擒縱輪的小齒瓣 (escape-wheel pinion) 與第四輪互相咬合。 因此當(dāng)載臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，擒縱輪的小齒瓣繞著被固定的第四輪轉(zhuǎn)動(dòng)，如此一來(lái)造成 小齒瓣的旋轉(zhuǎn)并以正常的方式操縱了擒縱輪和擺輪 ( 附圖: 陀飛輪原理 ) 。 整個(gè)上述構(gòu)造被稱(chēng)為陀飛輪框架 (cage), 這些元件一起做恒定地轉(zhuǎn)

6、 (rotate constantly), 以穩(wěn)定的速率— 1 分鐘、 4 分鐘甚至 6 分鐘—轉(zhuǎn)完一整圈，那么不論表在哪一個(gè)垂直位置，此一陀飛輪調(diào)速器都以完全相同的的時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，這么一 來(lái)，因地心引力的位置不同，一位置產(chǎn)生的誤差將被另一位置所產(chǎn)生的相等大小之 誤差所抵消。事實(shí)上，陀飛輪并不能消除位置誤差，只是將誤差平均化，但是盡管 處于垂直的位置，陀飛輪的載臺(tái)周期是恒定的。 寶璣在 1875 年便已提出這個(gè)構(gòu)想，一直到近 6 年后才制造出來(lái)，并于法蘭西共和歷 ( 大革命時(shí)期的歷法 ) 花月 (Floreal ，共和歷的第 8 月)24 日—相當(dāng)于公元 1

7、801 年 4 月 14 日—寫(xiě)了一封信給當(dāng)時(shí)的內(nèi)政部部長(zhǎng)，說(shuō)明他發(fā)明了陀飛輪調(diào)速 器，并請(qǐng)求給予他 10 年的專(zhuān)利。 1801 年 6 月 26 日，他接到專(zhuān)利許可證書(shū)。 后寶璣時(shí)代 卡羅素結(jié)構(gòu)圖和飛行陀飛輪 寶璣開(kāi)啟了陀飛輪懷表的時(shí)代，自那個(gè)時(shí)候起迄今已有兩百年之久，這一段時(shí)間，仍有不少的制表師把這個(gè)領(lǐng)域當(dāng)作時(shí)計(jì)界的圣母峰 (Mount Everest) 時(shí)時(shí)有人去挑戰(zhàn)它，包括近代不少制表師 ( 例如旅居香港的矯大羽 ) 。 在寶璣發(fā)明陀飛輪的 99 年后，丹麥出生的 Bahne

8、Bonniksen(1859-1935) 發(fā)明了一種類(lèi)似的系統(tǒng)稱(chēng)為卡羅素 (karussel), 而于 1892 年獲得專(zhuān)利 ( 專(zhuān)利 號(hào) :21421) 。 編輯本段陀飛輪工作原理 陀飛輪結(jié)構(gòu)圖 [3] 寶璣的陀飛輪原理與技術(shù)持續(xù)了一百多年，一直沒(méi)有重大的變化，直到 1920 年代，德國(guó)的  Albert Helwing (Deutsche Uhrmacheerschule  的技術(shù)部門(mén)主任  ) 發(fā)

9、 明“浮動(dòng)陀飛輪”  (flying tourbillon,  或稱(chēng)為“飛行陀飛輪”  ) ，它是一種沒(méi)有支 架 (bridge)  陀飛輪，為的是讓陀飛輪盡可能地扁一些  (as flat as possible).  這一 種自由立式框架 (free-standing cage) 是  Albert Helwing  發(fā)明的目的。 Albert Helwing  回憶他的發(fā)明時(shí)說(shuō)  : 框架的重量?jī)H  700mg，沒(méi)有人相信它足夠

10、 有力。因此我在框架的一側(cè)也系了一條，重量是  250 克。這樣，在通往  Deutsche Uhrmacheerschule 的入口廳展示箱內(nèi)，我懸掛了這個(gè)浮 動(dòng)陀飛輪裝置，這一掛就是 4 個(gè)星期，所有的批評(píng)言論通通沉寂下來(lái) ?????? 陀飛輪名表賞析 [4] 陀飛輪表代表了機(jī)械表制造工藝中的最高水平，整個(gè)擒縱調(diào)速機(jī)構(gòu)組合在一起并且能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，以一定的速度不斷的旋轉(zhuǎn)，使其把地心引力對(duì)機(jī)械表中“擒縱系統(tǒng)”的影響減至最低程度，

11、提高走時(shí)精度。由于其獨(dú)特的運(yùn)行方式，已經(jīng)把鐘表的動(dòng)感藝術(shù)美發(fā)揮到登峰造極的地步，歷來(lái)被譽(yù)為“表中之王”。 陀飛輪表的創(chuàng)意在于，將擒縱機(jī)構(gòu)放在一個(gè)框架 (Carriage) 之內(nèi)，使框架?chē)@ 軸心也就是擺輪的軸心做 360 度不停的旋轉(zhuǎn)。這樣，原本的擒縱機(jī)構(gòu)是固定的，因 而當(dāng)表擱置位置變化的時(shí)候，擒縱機(jī)構(gòu)不變，造成了擒縱零件受力不同而產(chǎn)生了誤 差 ; 當(dāng)擒縱機(jī)構(gòu) 360 度不停的旋轉(zhuǎn)起來(lái)的時(shí)候，會(huì)將零件的方位誤差綜合起來(lái)，互 相抵消，從而消滅誤差。目前陀飛輪一般是 1 分鐘轉(zhuǎn) 360 度，也是最理想的旋轉(zhuǎn)速 度。 陀飛輪的原理就是當(dāng)鐘

12、表在垂直位置時(shí)補(bǔ)償?shù)匦囊Φ淖饔谩? 陀飛輪名表賞析 [5] 換句話說(shuō)，當(dāng)一只鐘表處于垂直位置時(shí)，由于來(lái)自地心引力的作用，它的調(diào)節(jié)控制器，即是其擺輪、游絲和擒縱器，會(huì)在每一下擺動(dòng)時(shí)發(fā)生難以覺(jué)察的快慢變化。 如果把調(diào)節(jié)控制器裝設(shè)在一個(gè)每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一周的“籠框”上，即可獲得一系列的垂直位置。這樣便可以使鐘表走動(dòng)時(shí)十分準(zhǔn)確，并能夠互補(bǔ)誤差。 這個(gè)原理看來(lái)十分簡(jiǎn)單，但實(shí)施起來(lái)卻是另外一回事。原因之一便是“籠框” 和陀飛輪的重量不能超過(guò) 0.3 克或 0.013 盎司—

13、—相當(dāng)于一片天鵝羽毛的重量或兩片鸚鵡羽毛的重量。另一原因是，它由 72 個(gè)精細(xì)組件組成，而其中大部分為手工制作～ 編輯本段技術(shù)分類(lèi) 陀飛輪的分解圖 [6] 陀飛輪手表經(jīng)過(guò)時(shí)間和技術(shù)的改進(jìn)和革新主要可以分為以下三代 : 1、第一代陀飛輪表 ( 即第一種結(jié)構(gòu)— Tourbillon) 是在 1795 年由瑞士制表大師 Abraham-Louis Breguet 發(fā)明并制成的。其飛輪結(jié)構(gòu)必須由“飛輪旋轉(zhuǎn)框 架” (Tourbillon ’s Carri

14、age) 和“飛輪固定支架” (Tourbillon ’s Bridge) 不可或缺的兩部分基本構(gòu)件組成。在此組合中，“擺輪夾 板” (Balance ’s Bridge) 必須隨飛輪一起旋轉(zhuǎn)。按照不同的組合方式，第一代飛 輪表可以分為兩類(lèi) : 同軸式 ( 即擺輪的中心和飛輪的中心在同一軸心上 ); 偏心式 ( 亦 稱(chēng)非同 軸式，即擺輪的中心和飛輪的中心不在同一軸心上 ) 。 2、第二代飛行陀飛輪表 ( 即第二種結(jié)構(gòu)— Flying Tourbillon) 是在 1927 年， 德國(guó)制表大師 Alferd Helwig 制造成功沒(méi)有“飛輪固定支架”的陀飛輪懷表，提高 了此種表運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的神秘感和動(dòng)態(tài)藝術(shù)美。在此組合中“擺輪夾板”仍須隨飛輪一起 旋轉(zhuǎn)，此第二代 飛輪表同樣有同軸式和偏心式兩種類(lèi)別。