Триумфальное завоевание рынка кварцевыми часами началось 25 декабря 1969 года . В этот день компания Seiko сделала любителям часов во всем мире подарок: представила часы Quartz ASTRON , оснащенные кварцевым механизмом с частотой 8192 Гц. Заметим, что частота современных калибров уже в 4 раза больше – это повышает точность, но принцип их действия – замена анкера кварцевым генератором, или «генерирующей вилкой» (generation fork), камертонообразным кусочком кварца, на который воздействует электроток, остался тот же. А передавать ли колебания генератора механизму, вращающему стрелки, или выводить на кристаллический дисплей – это дело вкуса производителя. И то и другое прекрасно работает, а защищать стрелки или дисплей нужно одинаково хорошо. Правда, те, что со стрелками принято называть кварцевыми, а те, что с жидкими кристаллами вместо стрелок – электронными. Но суть от этого не меняется. Можно также назвать их, как это принято на международном рынке, «кварцевыми часами с цифровой индикацией». Кстати, рынок часов после этого дня вырос с потрясающей стремительностью.
Чтобы описать все виды, свойства и преимущества кварцевых часов, потребуется не статья, а небольшая энциклопедия. Мы не будем помещать здесь сложных и непонятных схем. Желающие могут это сделать во всезнающем Интернете. Но мы рассмотрим главные качества «кварца» на примерах наиболее известных калибров ETA и Ronda , и попутно разрушим кое-какие мифы.
Нечто общее для всех кварцевых часов
- Они точные. Не подлежит сомнению.
- Не нуждаются в механическом заводе. Очевидно.
- Их трудно поломать. В них меньше деталей. Уже хотя бы поэтому.
- Их легче починить (см. пункт 3).
- Кварцевые часы легче сделать противоударными – в них нет тонких узлов и деталей.
- Они дешевы… В принципе – да, но – смотря какие.
Кварцевые калибры – и их свойства
Серия NORMFLATLINE
В эту серию входят кварцевые механизмы, состоящие как из металлических, так и синтетических деталей, что значительно их удешевляет. Все механизмы с золотым покрытием и оснащены функцией индикации разряженной батареи (EOL). Как круглые механизмы, так и прямоугольные и в форме бочки.
Серия TRENDLINE
В эту серию входят кварцевые механизмы экономичного направления. Все механизмы с золотым покрытием оснащены тремя стрелками и функцией индикации разряженной батареи (EOL).
Серия NORMLINE отличается от предыдущей только тем, что собирается в Китае. Гораздо дешевле!
Серия FASHIONLINE
В этой серии представлены «одноразовые» кварцевые механизмы, почти целиком сделанные из синтетических материалов, которые при поломке подлежат не ремонту, а замене. Это калибры широкого диапазона функциональности: от простых механизмов с тремя стрелками, до хронографов с будильником.
Аналог – серия ECOLINE , made in China. Самые недорогие.
Все эти механизмы компании ETA описывают свойства кварцевых калибров достаточно полно. Все, что касается условий эксплуатации, водозащиты, противостояния механическим повреждениям и т. д. – относится к качеству корпуса.
Впрочем, на примере кварцевых калибров Ronda можно сказать еще об одной тенденции – унификации . Компания Ronda AG выпускает калибры для кварцевых стрелочных, или аналоговых часов. Среди брендов, использующих эти механизмы можно назвать много самых разных компаний. Унификация значительно удешевляет ремонт – главная цель унификации в том, что детали механизмов одной серии подходят друг к другу. Например, механизмы т.н. «7-й серии» – механизмы 753 и 763 могут спокойно «обмениваться» деталями – они практически идентичны. Механизмы 705, 715, 775, 785 построены на общей схеме с тремя стрелками и календарем, и в сервисных центрах и у часовщиков имеются таблицы взаимозаменяемости деталей Ronda.
В Японии компании Seiko, Casio, Citizen или Orient используют калибры своего собственного производства. Традиционно японский «кварц» считается лучше… и зря. Он такой же, как и прочие. И швейцарский, и японский, и любой другой механизм работает идеально. Но заметим одно – японцы благородно отказались от патентной защиты и сделали кварцевые часы достоянием всех. Рыцарственный поступок.
«Аригато, Seiko!». Если купите кварцевые часы – скажите эти слова, и они никогда не подведут!
Споры о качестве часовых механизмов беспокоят умы любителей часового дела уже давно. Вопрос цена/качество вполне разумен, если рассматривать покупку аксессуара с точки зрения вложения средств, а так же долговечности службы.
Ответ на этот вопрос мы поможем найти в статье . Возможно, это поможет вам сделать правильный выбор при покупке часов, если вас все еще терзают сомнения. А данная статья раскрывает тонкости и принцип работы механики и кварцевых механизмов, что точно поможет вам окончательно разобраться в работе часов.
Часовой механизм, известный так же как калибр, это двигатель часов, который действует, как источник энергии, который заставляет часы и их функции работать.
Механизм внутри часов заставляет стрелки двигаться, и отвечает за работу хронографа, календаря, часовой зоны. Приводя в движение все часовые функции, часовой механизм – это сущность часов, от которого зависит точность времени. Без механизма часы — просто коробка.
Существует бесчисленное множество различных часовых механизмов, которые создаются фабриками, используя запатентованные нововведения, но каждый из этих механизмов относится к одной из двух категорий: кварцевый или механический.
Самый простой способ отличить кварцевый от механического – наблюдать за секундной стрелкой. В кварцевом часовом механизме секундная стрелка делает движение резкое и дерганое один раз в секунду, в то время как в механических часах движения плавные, мягкие.
Кварцевый механизм
Кварцевый механизм очень точен, требует минимального обслуживания, кроме замены батарейки. Они стоят не дорого, так как питание происходит от внешней батарейки и имеют несколько движущихся частей.
Кварцевые часы не всегда желанная покупка любителей часов, так как они не являются шедевром технического мастерства и инженерии создателей. Что и отличает их от механических часов.
Швейцарские бренды, такие как Patek Philippe работают на кварцевых механизмах, и созданы исполнять их требовательные стандарты качества.
Как работает кварцевый механизм
Кварцевый механизм задействует батарейку как основной источник питания и это основной и наиболее типичный механизм, который можно найти в стандартных часах без излишеств.
Чтобы создать энергию в кварцевом часовом механизме, батарейка посылает электрический разряд через маленький кварцевый кристалл, таким образом возбуждая кристалл создавать вибрации или колебания. Эти вибрации заставляют механизм колебаться и приводят в движении часовые стрелки.
Механический механизм
Механический механизм выбирают чаще кварцевого для дорогих элитных часов из-за уровня качества и мастерства изготовления. Умело созданный часовыми мастерами, механизм состоит из замысловатой последовательности крошечных компонентов, работающих вместе, питающих часы. Хотя основной дизайн механических часов не менялся столетиями, технологии изменились до более точных, и повысилось внимание к деталям часов.
В отличие от кварцевого, механический механизм использует энергию от намотанной пружинки, лучше чем от батарейки, чтобы часы работали. Пружинка накапливает энергию, передавая ее по шестеренкам и пружинкам, регулируя выпуск энергии для питания часов.
Отличия механических механизмов
В элитных часах используют два вида механических механизмов: ручной и автоматический. Каждый со своими уникальными характеристиками. Хотя механические часы выбирают чаще, выбор вида часового механизма – личное дело каждого.
Механика с ручным подзаводом
Рассматривая самые традиционные механизмы, ручной часовой механизм один из старейших. Часы с ручным подзаводом, которые мы носим, часто любим за открытый часовой механизм, который видно через заднюю крышку часов. Такие механизмы часто относят к механизмам с ручным заводом, потому что их нужно заводить руками, чтобы придать энергию главной движущей пружине.
Как работает часовой механизм с ручным подзаводом
Владелец должен покрутить заводную головку несколько раз, чтобы завести основную ходовую пружинку и чтобы она накопила энергию. Потом она медленно разматывается и высвобождает энергию через последовательность шестеренок и пружинок, которые регулируют силу высвобождения энергии. Эта энергия двигает стрелки часов и питает часовые элементы.
Интервал подзавода
Интервал ручного завода часов зависит от возможности накапливать механизмом определенный объем энергии, который варьируется от 24 часов до 5 дней. Некоторые часы нуждаются в ежедневном заводе, а другие, такие как Panerai Luminor 1950 GMT, держат заряд целых 8 дней.
Многие обладатели наручных механических часов с ручным заводом привыкли подводить их каждый раз, когда надевают часы на руку.
Но мы бы не советовали так делать, так как часы могут быстро выйти из строя. Это же рекомендуют и продавцы.
Механика с автоподзаводом
Второй тип механических часов – часы с автоподзаводом или с автоматическим механизмом. Автоматический механизм черпает энергию из естественных движений запястья владельца часов. Механические часы с автоподзаводом очень популярны, потому что владельцу не надо ежедневно беспокоиться о подзаводе часов.
До тех пор, пока владелец носит часы постоянно, они всегда будут ходить и накапливать энергию самостоятельно.
Как работает автоматический часовой механизм
В большей степени часы с автоподзаводом работают так же, как и с ручным. Только добавляется небольшая деталь – ротор. Ротор соединен с механизмом и свободно вращается. С каждым движением запястья, ротор вращается, преобразуя энергию и автоматически вращая основную пружинку.
Интервал подзавода
Часы, оснащенные механизмом с автоподзаводом, все еще нуждаются в том, чтобы их заводили, но значительно меньше, чем часы с ручным подзаводом. Если носить часы каждый день, энергия будет поступать постоянно. Но если не носить часы длительный период, понадобиться быстрый завод, чтобы накопить первоначальную энергию.
Отличной альтернативой ручному заводу для часов с автоподзаводом может стать специальное устройство для автоподзавода часов, которое можно найти в часовых магазинах, а так же купить в интернет-магазине. Такое устройство будет заряжать часы, даже когда вы их не носите.
Можно выделить три основных способа приведения в действие часового механизма:
Простой способ ручного завода пружины механических часов
Автоматический завод механических часов
Элемент питания
Механические часы
Классический способ завода механических часов — скручивание пружины, расположенной в механизме. Этот принцип остается неизменным с момента создания первых компактных часов. Пружина усилие с колеса передает на анкерное колесо, которое не дает остановиться маятнику. Основной недостаток механических часов - точность хода. Нормальной точностью считается +/- 20 секунд в сутки. Существуют специальные модели швейцарских хронометров с защищенным от температурных и влажностных колебаний маятником, в которых удалось достичь точности, сравнимой с кварцевыми часами. Но, из-за огромной цены, и непомерно сложного в изготовлении и обслуживании механизма, эти часы вряд ли когда-нибудь станут массовыми. Ручной способ завода применяется отечественными часовыми производителями и почти всеми швейцарскими производителями механических часов. У этого способа есть один существенный недостаток - надо ежедневно заводить часы, но для некоторых людей, которые обладают дорогим хронометром какой-нибудь известной швейцарской фирмы, процесс завода часов превращается в некий ежедневный ритуал, с помощью которого можно вдохнуть жизнь в стальной механизм. Достоинством же данного способа заводки часов является возможность сделать механизм часов небольшой толщины. Уже около 20 лет, как в мире механических часов лидирует «автоподзавод» (или «automatic»). В часах с «автоподзаводом» установлен грузик, который при ношении часов вращает заводной механизм, что дает возможность при ношении часов около 8 часов в день полностью отказаться от принудительной заводки часов. Недостатком «автоподзавода» является большая толщина механизма, влияющая на вид особенно женских часов. К тому же в некоторых автоподзаводных механизмах отсутствует возможность принудительного завода, что делает эти часы не очень привлекательными для людей, ведущих малоподвижный образ жизни. Запас хода в большинстве механических часов - 36 часов, после полного завода.
Кварцевые часы
Принципиально все кварцевые часы похожи - кварцевый генератор выдает синусоидальный сигнал с высокой степенью стабилизации частоты, который в дальнейшем делится до частоты 1 Гц и усиленный подается на обмотку шагового механизма, движущего секундную стрелку или подается в процессор, который обрабатывает сигнал и подает на жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) команды управления. Особенности кварца - высокая стабильность частоты, практически не зависящая от внешних факторов, таких как температура, влажность, напряжение питания были замечены давно. С началом производства интегральных микросхем стало возможно использовать эти свойства в часах, благодаря чему реализовалась нынешняя средняя точность хода кварцевых часов +/- 15 секунд в месяц, а в специально спроектированных хронометрах - даже 0,3 секунды в месяц. А если к это еще добавить простоту, надежность, долговечность и отсутствие в механизме кварцевых часов деталей, которые постоянно находятся в напряжении, то вполне закономерно, что в сейчас кварцевые часы являются, по сути, доминантом на часовом рынке. Здесь могут возразить любители швейцарской механики, что, мол, кварцерые часы - это не часы вовсе, а стрелки или индикатор с батарейкой, но на наш взгляд часы в первую очередь должны показывать правильное время, а с этим кварцевые часы справляются намного лучше швейцарской механики (вопросы престижа, имиджа, дизайна, гармонии с окружающим миром и т.п. мы сейчас затрагивать не будем, поскольку пишем о системах снабжения часового механизма энергией). Принятая изначально схема питания - батарейка, к которой принципиально сводятся все другие способы питания. У нее существует огромное достоинство перед другими схемами питания - дешевизна элементов питания и относительная простота их замены (безусловно лучше пользоваться услугами фирменных сервисных центров для замены батареек - в конечном счете это обходится дешевле).
Все механизмы делятся на две основные группы: кварцевые и механические.
Кварцевый (QUARTZ)
Принцип действия базируется на способности кварцевого кристалла при прохождении через него электрического тока выдавать импульсы с определенной частотой.
Кварцевый аналоговый (стрелочный)
- Кварцевая точность
- Надежность (лучше выдерживают кинетические воздействия)
- Тоньше чем механический
- Простота в обслуживании (замена элемента питания (от 3 до 10 лет))
- Продолжительный срок службы
- Возможность производства многофункциональных часов (дата, день недели, лунный календарь, будильник)
Кварцевый жидкокристаллический
- Обладает такими же характеристиками, что и кварцевый аналоговый
- Цифровая индикация
- Возможность размещения большого количества информации одновременно (как правило спортивные часы)
Кварцевый комбинированный
- Комбинированный механизм
- Аналоговая и жидкокристаллическая индикация.
- Совмещение двух часов в одном корпусе. В основном это спортивные часы, которые при сохранении классической формы несут функцию спортивных за счет наличия второго дисплея с цифровой индикацией.
Кварцевый с использованием альтернативных источников энергии – АВТОКВАРЦ и ЭКО–ДРАЙВ.
В первом случае использование кинетической энергии вращения маятника, как в механических часах с автоподзаводом, которая превращается в электрическую, аккумулируется в емкости и приводит в действие кварцевый механизм. Во втором – преобразование энергии света. Эти достаточно новые технологии возникли из–за необходимости использования экологически чистых источников энергии.
Механический
Здесь имеет смысл упомянуть о том, почему механические часы считают более престижными, нежели кварцевые. Если рассматривать не серийные механизмы, а уникальные по своей конструкции, то можно говорить про точность и функциональность (высокая точность хода, возможность измерять отрезки 1/10 доли секунд (36000 колебаний в час), избыточный завод (50 часов), и тонкость механизма – 6,5 мм). Но особенные свойства этого механизма должны быть соответственно оценены (дорогие часы).
Механика с автоподзаводом
Ротор от колебаний при ношении часов заводит пружину, которая в свою очередь вращает механизм. Присутствует индикация даты и дня недели.
- толщина корпуса
- необходимость промывки и настройки механизма раз в два года
- невысокая точность до +/– 15 минут в месяц
- пониженная ударопрочность
- сильная чувствительность к магнитным полям
- «живые» часы
- плавность хода
Механика с ручным подзаводом
Пружина заводится не с помощью ротора, а вручную, как правило, один раз в сутки. Характеристики те же что и у автоматического механизма, за исключением того, что этот механизм может быть более тонким из–за отсутствия маятника. В настоящее время встречается и производится все реже.
Хронометр
Точные механические часы, сертифицированные Палатой мер и весов Швейцарии, и сопровождающиеся официальным сертификатом этого органа о соответствии принятым нормам. На каждые часы выдается сертификат с данными теста.
Механический хронограф
Секундомер с автоподзаводом или ручным заводом.
Достаточно сложный механизм, особенно если он многофункционален и «уложен» в тонкий корпус. Как правило, дорогие часы.
Изобретение хронографа относится к 1720 году, когда английский часовщик по фамилии Грэхэм (Graham) создал первые часы, которые позволили измерить отрезок с точностью 1/16 секунды. В 1831 году был изобретен сплит–хронограф – часы, с секундомером, имеющие функцию промежуточного финиша. Хронограф, принципы работы которого остались неизменными до наших дней (включение, остановка и возвращение к нулю), был разработан Адольфом Николем (Adolphe Nicole) в 1862 году. С того времени до середины нашего века было сделано около 400 изобретений, касающихся усовершенствования работы механизма хронографа.
Широкое распространение хронографы получили с развитием аэронавтики и спорта. Благодаря повышению требований к хронографам был изобретен хронограф с функцией Fly–back. Для осуществления воздушной навигации на маленьких самолетах используются компас и часы. Двигаясь в воздушных коридорах, пилот должен следовать в заданном направлении по компасу в течение заданных промежутков времени. При смене курса ему необходим новый отсчет времени. При больших скоростях полета и низкой высоте требуется максимально быстрое переключение хронометра с минимальным количеством движений. Для этого была изобретена функция fly–back, позволяющая производить сброс показаний хронографа одновременно с началом нового отсчета. При этом используется только одно нажатие кнопки, в отличие от стандартного хронографа, где требуется два нажатия. Такие хронографы впервые стали производиться для германской авиации в 30–ые годы швейцарскими фирмами Hanhart и Tutima.
Приблизительно в 1910 году создали ручной хронограф. Вообще развитие наручных часов и хронографов как типа наручных часов шло друг за другом. Инновации в производстве наручных часов достаточно быстро появлялись и в производстве хронографов. Появлением водонепроницаемых часов в 1930 году привело к производству водонепроницаемых хронографов в 1933. То же самое произошло и при появлении антимагнитных часов. Хотя были и исключения. В 30–40–х годах широкое развитие получили часы с автоподзаводом. Но совмещение автоподзавода с хронометром и, тем более, серийное производство автоматических хронографов было невозможно из–за существовавших тогда технических проблем. Например, Lemania = один из крупнейших производителей часовых механизмов, разработала автоматический хронограф уже в 1947 году, но серийное производство его так и не начиналось. В результате в течение следующих 20 лет, до 1965 года, существенных изменений в производстве автоматических хронографов не произошло.
В 1965 году была создана Ассоциация из компаний Buren–Hamilton, Breitling, Dubois–Depraz и Heuer–Leonidas для решения проблемы совмещения механизма хронографа с механизмом часов с автоподзаводом. В результате 3 марта 1969 года был презентован первый автоматический хронограф, презентация которого одновременно состоялась в Женеве, Нью–Йорке, Токио, Гонг–Конге и Бейруте. Новый Caliber 11 назвали Chronomatic (от chrono graph и automatic ). Он работал с частотой 19 800 полуколебаний в час. Chronomatic выпускался с 1969–1972 г.
Затем был изобретен Caliber 12 с частотой 21 600 полуколебаний в час. Пример – Жан Марсель с функцией fly back . Самая важная функция этого хронографа называется «обратный полёт» ("retour en vol" или по–английски "fly back"), которая позволяет одним нажатием второй (нижней) кнопки хронографа вернуть центральную секундную стрелку к нулю и снова начать отсчёт. В обычном хронографе эта операция проходит в два этапа: сначала останавливают стрелку с помощью кнопки остановки, а затем другой кнопкой заставляют её вернуться в начальное положение. Чтобы вновь начать замеры, необходимо ещё раз нажать первую кнопку. Таким образом, для нового измерения требуется три нажатия на кнопки. При использовании хронографа с функцией «обратный полёт» стрелка возвращается к нулю и немедленно начинает новые замеры при единственном нажатии на кнопку, расположенную внизу. Эта функция необходима при проведении нескольких различных, следующих один за другим измерений, во время которых нежелательны задержки между этими измерениями отрезков времени.
Виды механизмов
Классический
- как правило, только стрелки; тонкий корпус, целевое назначение – повседневное использование или выход. Есть модели с датой и днем недели. Используются как механические, так и кварцевые механизмы.
Многофункциональный
- хронограф
- спортивный хронограф спортивные часы (с высотомером, глубиномером, повышенной водозащитой и т.п.)
- часы с лунным календарем
- часы с дополнительными функциями (будильник)
- шедевры инженерной мысли – вечные календари, положение земли относительно солнца, вселенной, турбийон и тому подобные.
1) Кварцевые часы — источником энергии для работы часов служит батарейка, рассчитанная на несколько лет (как правило, на 3 года). Кварцевые часы обладают высокой точностью хода, отклонение от точного хода может составлять всего несколько секунд в месяц. Кварцевые часы нет необходимости подзаводить.
2) Кварцевые часы с системой индикации заряда батарейки EOL — в оснащенных данной системой часах примерно за 2 недели до полного истощения энергии батарейки секундная стрелка начинает вести себя особым образом, не ходит последовательно посекундно, а ждет 4 секунды и прыгает вперед сразу на 4 деления. Тем самым экономится оставшийся заряд батарейки, а также часы дают понять, что в них пора менять батарейку.
3) Механические часы с ручным заводом — источником энергии механических часов служит спиральная пружина, расположенная в барабане с зубчатым краем. При заводе часов пружина закручивается, а при раскручивании пружина приводит в движение барабан, вращение которого приводит в движение весь часовой механизм.
Главным недостатком пружинного двигателя является неравномерность скорости раскручивания пружины, что приводит к неточности хода часов. Также у механических часов точность хода зависит от множества факторов, таких как температура, положение часов, износ деталей и других. Поэтому для механических часов считается нормой расхождение с точным временем на 15-45 секунд в сутки, а лучшим результатом – 4-5 секунд в сутки.
Механические часы с ручным заводом необходимо подзаводить вручную при помощи заводной головки. При полном заводе часы могут работать без дополнительного подзавода от 24 до 72 часов в зависимости от механизма.
4) Механические часы с автоподзаводом — наиболее распространенный в данное время тип механических часов. Пружина автоматических часов подзаводится ротором (инерционным сектором), оборачивающимся вокруг центральной оси часов. Не обязательно делать специальных движений рукой, достаточно повседневных обычных движений, чтобы автоматические часы подзаводились.
Особенность автоматических часов состоит в том, что они толще и тяжелее обычных механических или кварцевых часов из-за ротора, подзаводящего часы.
5) Автокварцевый механизм — сочетает в себе преимущества кварцевого механизма и автоматического. Необходимая для работы часов энергия производится генератором, который заряжает аккумуляторную батарейку часов, для этого необходимы лишь обычные движения рукой. Полностью заряженная аккумуляторная батарейка часов обеспечивает ход часов в течение 50-100 суток.
6) Сертифицированный хронометр с ручным заводом — высокоточные механические часы, имеющие сертификат швейцарской Службы официального контроля за хронометрами (COSC). Сертификат хронометра может быть выдан только в том случае, если производители данной модели могут гарантировать максимальное отклонение от точного времени не более 1 секунды в сутки. Любая модель часов проходит тестирование в течение 16 дней. Каждая модель проверяется на точность хода по 5-ти показателям и при 3-х различных температурах.
Высокую точность хода обеспечивает специальный механизм, раскручивающий заводную пружину равномерно.
7) Сертифицированный хронометр с автоподзаводом — механизм, аналогичный Сертифицированному хронометру с ручным заводом, но с автоподзаводом.
