探究陀飞轮腕表—陀飞轮腕表究竟怎么了?

进入二十一世纪,高级钟表业最大的变化之一,就是陀飞轮腕表的普及。技术壁垒被攻破并普及,昂贵的陀飞轮腕表以前是贵在技术,随着技术的突破,陀飞轮腕表的底蕴变得愈加浓厚,我们就先从陀飞轮的诞生说起吧。

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陀飞轮的发明

1793年,是法国大革命最血雨腥风的一年,也是阿伯拉罕-路易宝玑经历过最动荡的一年。5月31日至6月2日,国民公会中的极左派罗伯斯庇尔等领导市民发动针对贵族的起义,宝玑因和皇家贵族交往过密,已被革命委员会列入死亡名单,命悬一线。此时马拉派人送来亲手开具的通行证,帮助宝玑父子安全逃亡到瑞士。

之后的两年中,宝玑在瑞士拜访了许多当时著名的钟表大师,也终于有时间把他的众多创意付诸现实。所以,当他在1795年重返巴黎时,带回了一大批全新的制表创意:一种新的摆轮游丝,后来被称为“宝玑游丝”,至今仍被广为应用;佩戴者通过触摸表盖就可以知道时间的触摸表;相对简单、廉价的单指针定制表等等。

其中,一项在1801年6月26日获得的发明专利标志着宝玑事业的巅峰一陀飞轮。宝玑发明的陀飞轮,解决了一个古老的制表难题:当怀表处于不同的垂直位置时,地心引力作用会导致摆轮振荡频率产生细微的误差。宝玑认为可以通过调整摆轮来消除这些误差,其方法是使摆轮和擒纵机构以稳定的速度不断旋转,就可以把相同的时间值准确地分配到所有的垂直位置上,在某一位置产生的误差,就会被相对位置的等值逆向误差所抵消。

宝玑的陀飞轮调速器原理如后: 如果把擒纵轮、杠杆(Lever,即马仔)和摆轮及游丝全部置于一载台(carriage), 而载台的小齿瓣受第三轮(the third wheel)驱动,使载台旋转。置于摆轮(balance)上方的第四轮被固定(the fixed fourth wheel)且与载台轴杆(carriage shift)同心。擒纵轮的小齿瓣(escape-wheel pinion)与第四轮互相咬合。

因此当载台旋转时,擒纵轮的小齿瓣绕着被固定的第四轮转动,如此一来造成小齿瓣的旋转并以正常的方式操纵了擒纵轮和摆轮(附图:陀飞轮原理)。 整个上述构造被称为陀飞轮框架(cage),这些元件一起做恒定地转(rotate constantly),以稳定的速率—1分钟、4分钟甚至6分钟—转完一整圈,那么不论表在哪一个垂直位置,此一陀飞轮调速器都以完全相同的的时间转动 一圈,这么一来,因地心引力的位置不同,一位置产生的误差将被另一位置所产生的相等大小之误差所抵消。

事实上,陀飞轮并不能消除位置误差,只是将误差平均化,但是尽管处于垂直的位置,陀飞轮的载台周期是恒定的。 宝玑在1775年便已提出这个构想,一直到近6年后才制造出来,并于法兰西共和历(大革命时期 的历法)花月(Floreal,共和历的第8月)24日—相当于公元1801年4月14日—写了一封信给当时的内政部部长,说明他发明了陀飞轮调速器,并 请求给予他10年的专利。1801年6月26日,他接到专利许可证书。

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陀飞轮腕表的荣耀

这项发明充满了天才的创意,但在制作方面却难度极大,是宝玑诸多辉煌创意中最难完成的装置。其原因之一是,陀飞轮的框架、摆轮和摘纵机构的总重必须轻如鸟羽(在腕表中通常不到04克),一旦过重,就会影响支承陀飞轮的枢轴旋转。与此同时,陀飞轮装置必须非常坚固,足以消除摆轮振荡时所带来的误差。此外,修整及安装微小零件(约70个零件)的工作极为困难,且必须绝对精确地一次安装完毕。不难看出,陀飞轮是对一位制表师技艺的严苛测试,陀飞轮表代表了机械表制造工艺中的最高水平。

个擒纵调速机构组合在一起并且能够转动,以一定的速度不断的旋转,使其把地心引力对机械表中“擒纵系统”的影响减至最低程度,提高走时精度。由于其独特的运行方式,已经把钟表的动感艺术美发挥到登峰造极的地步,历来被誉为“表中之王”。

陀飞轮表的创意在于,将擒纵机构放在一个框架(Carriage)之内,使框架围绕轴心也就是摆轮的轴心做360度不停的旋转。这样,原本的擒纵机构是固定的,因而当表搁置位置变化的时候,擒纵机构不变,造成了擒纵零件受力不同而产生了误差;当擒纵机构360度不停的旋转起来的时候,会将零件的方位误差综合起来,互相抵消,从而消灭误差。目前陀飞轮一般是1分钟转360度,也是最理想的旋转速度。

陀飞轮的结构一向很神秘,也都被名表拿来宣传,能研发出有特色的陀飞轮表,也是表现出它的技术能力,证明是一家了不起的表厂。陀飞轮是相当精密的结构,在怀表流行的年代,有能力独立制作出来陀飞轮怀表的大师,受到世人的尊敬,因为在那个年代,加工母机没有现在的精密,所有的零件都要依靠手工,以传统的制表工具,将零件一个一个地制造出来,当然每一个零件的尺寸都要相当精密,才能让这陀飞轮正常并准确地运转。就因为制作难度高,所有能制作出陀飞轮怀表的人,就称得上钟表大师。

从宝玑Breguet大师于1790年发明陀飞轮这种具有抵抗地心引力所造成的误差之陀飞轮装置,一直到1950年,在这160年的岁月里,全世界出现了具有陀飞轮装置的怀表及手表,数量不多,大约只有600只,但却有不少的经典名作。

事实上,陀飞轮注重它的设计,独特的设计,独一无二,更能突显出它的价值。打磨工艺也是最费时的工序,它不但令人感到美观,更是吸引人目光的焦点。理论上是陀飞轮的准确性要比一般表来的准,但现在工具母机的精密度提高,加上制造技术的提升,一般的名表都相当准,不比陀飞轮的差,所以陀飞轮的工艺价值、观赏把玩的乐趣,及品牌代表的身份地位远胜过它的实用性。

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陀飞轮腕表的普及

进入二十一世纪,高级钟表业最大的变化之一,就是陀飞轮腕表的迅速普及。1991年,我刚刚从医学院毕业,来到上海胸科医院心血管外科工作时,陀飞轮腕表是钟表业很了不起的高难度产品,产品目录中有陀飞轮的品牌屈指可数(我当年的笔记中仅有5家),其高贵指数远超今天的三问。

在此后的不到十年间,在日益普及的精密制造技术的催生下,高级复杂钟表迅速流行,陀飞轮成为众矢之的。2000年底,我刚从美国进修回来,就惊奇地发现国内众多修表师傅都已经攻克了陀飞轮,一天的下午,董师傅和庄师傅甚至“斗”起了各自手工制作的陀飞轮腕表。直到那一刻,陀飞轮依然是我心目中高山仰止的巅峰级钟表技术,拥有一只宝玑的陀飞轮腕表,我无比自豪,即使那是一只最简单的宝玑陀飞轮。然而,我应邀参观了一家制表厂,在一个工位上就看到十来只即将完成的陀飞轮腕表;另一家国内机芯厂的老大对我抱怨开工不足,“如果加班加点,一个月做5千只陀飞轮机芯也是可能的…”

随着现代工艺的爆发式发展,电子以及轻加工工业的不断前进,钟表配件已经不再是当年那种只能手工精雕细琢才能打造的产品,而是产品流水线上下来的产品,难度也降低了很多,最大的难度也就在于装配。

而此时,当过去困扰人们的技术难题不再构成障碍之后,人们对陀飞轮膜拜的理由,从单纯的技术和工艺价值,转向了更加感性的资格和传承文化,当然,后者的说服力越来越重要。就好像,吃烤鸭,其实有很多家的烤鸭味道都不错,但是品牌最响的还是全聚德。这就是文化传承。

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陀飞轮腕表既然已经普及,那么它的文化传承还有意义吗

记得曾经网络上流传过这样一段话:戴三百块的表和三百万的表,时间是一样的; 喝三十块的酒和三千块的酒,呕吐是一样的.........其实,陀飞轮腕表的意义就在于这里。一个追求物质的人与一个追求精神的人是不同的,一个是生物学意义上的生命,一个已经达到了追寻主观境界与客观境界并且从新审视个人与宇宙的关系的境界。或者在简单一点,当你还在为感冒吃什么药发愁的时候,别人已经开始规划自己的生活,探究人体并正确的运动,研究营养并合理的饮食从而杜绝感冒,这是两种不一样的人生。

对于追寻陀飞轮的奥义的人们,还是选一块宝玑陀飞轮吧;对于只想装逼弄块陀飞轮的朋友,其实只要是真陀飞轮的腕表,真假都可以,品牌就无所谓。

今天的宝玑陀飞轮始于怀表/座钟时代,在1980年代又以第一批制造陀飞轮腕表品牌再次走到了同行前列,之后连接将硅质游丝/钛合金摆轮/钛合金笼架等独家首创技术应用在了当代陀飞轮上,彰显引导者的风范。

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参考资料:宝玑官方品牌故事

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