كيف تعمل الساعة الميكانيكية؟
أي هاوٍ لـ الساعات الميكانيكية لم يسمع من قبل: “ساعة بدون بطاريات؟! مثل رولكس“، هذه العبارة تذكرنا أولاً بعدم معرفة تاريخ صناعة الساعات لدى البعض، وثانياً بشهرة العلامة التجارية ذات التاج.
هدف هذه المقالة هو محاولة تبسيط الجانب الفني من ساعاتنا الميكانيكية من خلال تناول الجانب التاريخي للاختراعات المختلفة التي تتماشى مع تطور صناعة الساعات. إنها مهمة صعبة جعل محتوى قد يجعل أي طالب في مجال الساعات يشعر بالخجل منه قابلاً للهضم.
ولدت أولى الساعات الميكانيكية في نفس الفترة التي ظهر فيها الزنبرك. كان الإنسان يبني الساعات الميكانيكية منذ القرن الثالث عشر، وكان العضو المحرك لها هو وزن متأرجح في نهاية حبل. من الصعب تصغير هذا الجهاز ودمجه في شيء بحجم حوالي خمسة عشر سنتيمتراً يمكن أن يتسع في جيب.
ستغير اختراع الزنبرك وخصائصه التقنية المعادلة. حوالي عام 1450، سيتبين أنه يمكن استخدام خصائص الزنبرك كـ عضو محرك لأدوات توقيت محمولة جديدة. في عام 1482، بدأت تظهر أولى الساعات الجيبية في بلاط دوق ميلانو.
يعتبر الزنبرك مخزناً للطاقة. مصدر الطاقة هو الشمس، مما يسمح لمستخدم الساعة بلف هذا الزنبرك (الموجود في أسطوانة مغلقة تسمى برميل) من خلال عمود التدوير والتاج.
عند لف الساعة، سيلف الزنبرك حول محور البرميل. هذا الأخير، بعد الانتهاء من عملية اللف المعروفة أيضاً بـ “التسليح”، سيبحث عن استعادة شكله الأصلي، مما سينتج الطاقة المطلوبة لتشغيل الساعة. ستنتقل هذه الطاقة إلى التروس من خلال أسنان موجودة على البرميل.
هذا هو باختصار دور أول عضو من الأعضاء الخمسة اللازمة لعمل الساعة الميكانيكية بشكل صحيح: العضو المحرك.
من الناحية التقنية، سنقوم، من خلال تشغيل عمود التدوير، بنقل القوة عبر التروس والموصلات حتى الزنبرك الموجود في برميله.
لقد تقدمنا كثيراً مع زنبركنا المسلح، لكن كيف يمكن لقوة ميكانيكية أن تحسب وقتنا الثمين وتحدد الساعة؟
في هذه اللحظة بالذات، يصبح دور التروس الشهيرة للساعة ذا معنى كبير: أعضاء العد والنقل.
من خلال نظام ذكي من العجلات والتروس، ستتم حساب القوة (نسبة رياضية عدد الأسنان/القطر/الوقت) ونقلها إلى العضو الموزع.
في أغلب الأحيان، تكون هذه الأجزاء مخفية بين القاعدة (جسم الحركة) والجسور التي تساعد في إبقاء كل هذا العالم الصغير في مكانه.
لقد تقدمنا قليلاً في فهم حركتنا الميكانيكية. من التاج وصلنا إلى نهاية التروس وها نحن وجهاً لوجه مع الهروب: العضو الموزع.
الهروب تم اختراعه من قبل الهولندي هويجنز حوالي عام 1660، نفس المخترع الذي اخترع الزنبرك في عام 1675، لكننا سنعود إلى ذلك لاحقاً.
كانت الوظيفة الأولى للهروب هي الحفاظ على حركة البندول (وزن في نهاية حبل) للساعات الميكانيكية. وقد تم تكييف نفس الوظيفة للأدوات المحمولة.
توجد أنواع مختلفة من الهروب: الهروب العكسي، الهروب الثابت والحر. تم التخلي عن النوعين الأولين لأن الكثير من الاتصالات والاحتكاكات كانت تعكر دقة الساعة.
الهروب ذو المرساة السويسرية (الهروب الحر) هو الأكثر استخداماً حالياً، ويتكون من عجلة (عجلة الهروب) تتصل بالتروس، ومرساة تتصل بعجلة الهروب من خلال “لوحات” مصنوعة من الياقوت الصناعي وطبق مزدوج مثبت على محور البالانسر للساعة.
مفهوم الهروب قد يكون صعب الفهم بالنسبة للمبتدئين، فهو يسمح بقطع حركة التروس في فترات منتظمة وتوزيع الطاقة اللازمة للحفاظ على تذبذبات البالانسر بشكل دوري.
لتبسيط الأمر، فإنه يسمح بقطع القوة القادمة من البرميل في لحظة معينة، وإعادتها في الوقت المناسب إلى العضو المنظم (البلانسر الزنبركي).
كما رأينا سابقاً، كان هويجنز هو من اخترع الزنبرك في عام 1675. سيتم ربط هذا الزنبرك ببالانسر ليصبح العضو المنظم لمعظم الساعات الميكانيكية.
إنه نظام متأرجح يتكون من بالانسر مثبت على محوره زنبرك من مادة إنفار في الغالب (سبيكة من الحديد و36% من النيكل). تعتبر المادة مهمة جداً في تصنيع الزنبركات لأن أدائها يعتمد عليها: يجب أن تكون القوة الأكثر ثباتاً ممكنة بغض النظر عن التغيرات الخارجية (درجات الحرارة، المجال المغناطيسي، الرطوبة، الوضع).
إن البالانسر الزنبركي هو الذي سيقوم بتنظيم القوة القادمة من البرميل. بفضله، سنتمكن من إحداث تقدم أو تأخير للحصول على أداة توقيت دقيقة ودائمة عبر الزمن.
ها نحن قد أنهينا جولة حول حركتنا محاولين فهم دور كل من الأعضاء التي تتكون منها. لم أدخل عمداً في التفاصيل لأن هذا لم يكن هدف هذه المقالة.
الآن، لدينا نظرة شاملة على الحركة ومكوناتها الرئيسية التي يمكن أن تنطبق على جميع الساعات الميكانيكية المنتجة في أيامنا هذه.
سنتناول الفروقات والتفاصيل الدقيقة للبناءات الميكانيكية الخاصة (كرونو، تقويم دائم…) في سلسلة من المقالات القادمة.
