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Chapter7复杂功能

2023-03-11

钟表 2023年1期
关键词:报时机心飞轮

在钟表相关的新闻或专栏中,“顶级”这个字眼的出现机率相当高,但究竟顶级一词该如何定义?若以机械表而论,复杂绝对可以和顶级画上等号,结构和功能越复杂,也就越能让人信服其顶级身价。

相信许多人只闻复杂时计之名,却未必精通各项复杂功能的运作原理。在前面几个章节中,已大致介绍了机心结构与各项基础功能,读者们都已对机械表有了基本认识。从这一章起,我们将会更深入地解析问表、万年历与陀飞轮这三大复杂功能的结构、零件与历史。内行看门道,摸熟了这些繁复机制,就像是打开了顶级腕表鉴赏的大门,从此悠游于机械与艺术美感中,其乐无穷。

7-1 报时问表

从古罗马时代的水钟,到17世纪末报时钟表开始登上历史舞台,无一例外地采用敲击报时。当报时乐声响起,连盲人也能知道时间。所谓问表不单单是被动地定时敲击,而是可以通过操作让钟表报时,任何时候都可以得知正确时间。为了让几个音符至臻完美,制表师可谓殚精竭虑,不放过任何细节,这也是为何问表会成为钟表中所能加载的最复杂、最顶级的功能。

萧邦L.U.C Strike One腕表

宝格丽Octo Roma Blue Carillon Tourbillon蓝色钟乐报时陀飞轮腕表

帕玛强尼寰宇系列Capitole三问腕表。

萧邦L.U.C Full Strike Sapphire配备专利的一体式蓝宝石水晶玻璃和音簧。

宝玑在传世系列Tradition 7087三问报时陀飞轮腕表采用耳垂状音簧。

卡地亚浮动式陀飞轮三问表采用方形音簧。

Bell Cloche 铃

早期的报时钟或报时表的鸣响装置,是在表壳壳体背面装有一个类似碗状的铃,报时是利用音锤敲铃来发声。

Carillon 钟乐问表

原意为排钟、音乐钟,但用于问表,则代表可以敲击出三个(含)音阶以上的问表,这类问表称为钟乐问表。如果是钟乐三问表,则报时、报分同样是单音,只有在报刻时会有三个音阶以上的连续旋律。

Blade Gong Angle d'outil Gong 刀刃音簧

提到音簧,就必须提到制表大师François-Paul Journe。他发明的刀刃音簧完全颠覆了宝玑大师确立的经典圆环状音簧结构,而将其变为弯曲刀刃状的双层复合簧片结构,每个簧片厚度只有1毫米,既提高了声音清脆度和响亮度,同时还减少了音簧占用的空间,有助于将机心做大。

Crystal Gong Cristal Gong 水晶音簧

来自于积家的发明,该音簧采用独特的合金材料制造,一体成型,音簧的横切面为方形而非圆形,使之与音锤接触面更大,改善敲击质量。萧邦L.U.C Full Strike Sapphire则进阶完全单一蓝宝石水晶制成音簧与镜面,表壳也以蓝宝石水晶打造,令报时声在传播过程中稳定。

Ear lobe shape Gong

Forme du lobe d'oreille Gong 耳垂状的音簧

宝玑在传世系列Tradition 7087三问报时陀飞轮腕表上将音簧固定于表圈上,由音锤沿垂直方向击打,音锤沿从机心到表圈的方向垂直敲击音簧,可促进向辐射单元传递振动并形成空气振动。

Square Gong Rectangle Gong 方形音簧

方形音簧来自于卡地亚的浮动式陀飞轮三问腕表,与传统的圆形音簧相比,方形音簧与音锤的接触面积更大,产生的振动更强,在振动过程中,可以确保音锤有规律地敲打在音簧的同一部位,保持音调的一致性。

Decimal repeater Répétition décimale 十分问表

跟三问表相似,报时和分钟数,是以十分钟为单位来取代报刻的报时模式。

Grande sonnerie 大自鸣

每经过一刻即15、30、45分以及每个整点时,皆会自动打簧报时,比一般三问表多一组功能切换机制,可打全套、半套或静音。

Gong 环绕式音簧

一般而言,音簧是环绕着机心的钢制管状零件。报时装置启动时受到音锤敲击,通过振动产生共鸣而发出声音。由于中空管音量较响,音簧连结到表壳产生共鸣,声音可更为响亮。至于某些绕行机心几近两圈的音簧,则称为大教堂音簧,音质更佳也更持久。

Half quarters Demi-quarts 报半刻表

对比“尼伯特”不同时刻水汽输送变化看,随着台风的移近,水汽通量大值区逐渐向苍南地区靠近,8日20时(图3a)“尼伯特”北侧环流开始明显,9日08时(图3b)水汽通量大值区已经覆盖苍南,由于苍南离台风中心距离较远,台风外围环流形成的东南风急流方向一致,因而能形成强的水汽输送带,为降水提供了源源不断的水汽。

以七分半钟为一个单位的报时方式。直到1750年左右三问报时模式出现,报半刻才逐渐被取代。

Hammer Marteau 音锤

问表中敲击音簧之零件,实际上是通过在小型杠杆的一端增加重量,敲击音簧而发声。型制亦随时代演进而有差异,早期有的音锤状如榔头,现代音锤多为锄状设计。

Metallic Glass Gong

Pas de métal cristallisé 金属玻璃音簧

所谓金属玻璃,就是指无结晶(原子不按规律排列)的金属,这种高科技极冷玻璃化的金质音簧的发声效果比传统钢质音簧提升了30%。

Minute repeater Répétition de minute 三问表

原义为报分表,其实是报时、报刻、报分,故称三问。鸣响机制通常运用低音锤、两锤合击、高音锤分别敲击出代表时、刻、分的音阶。以11点59分为例,低音锤敲击音簧11次代表11点,高低音两锤交替敲击音簧三次代表45分,接着高音锤敲14次,合计59分。

Petite sonnerie 小自鸣

宝格丽Octo Roma大自鸣腕表。

18世纪80年代宝玑大师将钟铃改为长条形金属的“音簧”之后,钟铃装置随之被取代。

通常音锤被固定在机心侧边,在它底下配置着三问打簧机构,里面包含专属发条盒以及各式复杂零件,用来运作整个报时动作。

通常自鸣表,都有个选择开关,选择S代表静音;选G表示打全套即大自鸣的意思;P则是打半套即小自鸣的意思。

宝玑No.3023,小号二问报时表。

Quarter repeater

Tableau à deux questions 二问表

二问表是报时表的衍生品种。整个18世纪中,两问表成为最主要的问表种类,两问表可以发出两种不同的音调,分别报“时”和“刻(15分钟)”,当处于黑暗中无法识别时间的时候,这种表的功能就派上用场了。佩戴者可以通过表壳上的按钮或拨柄来启动一系列装置从而通过不同的音调来报出当前的“时”“刻”(quarter),一般二问表每小时发出一个低音,每一刻钟发出一个高音、一个低音。

Rack Bouclard齿轨

启动问表打簧机构时,所使用带有直线形齿牙之钢制零件,负责触发报时系统。

三问报时结构示意图。

爱彼皇家橡树概念系列超级报时三问腕表。

由伯爵自行研发、生产、装饰并组装的自有机心1290P,将音槌装置于表桥一侧,并反转问表的拨杆装置,使其往下拨动启动报时功能而非往上。

Repeater watch Montre répétition 报时表

或称问表,报时装置借由响锤跟音簧敲击的声音来显示时间,不过,早期的报时钟或是报时表采用的铃(bell)为碗形而非现行管状的簧。三问表的鸣响机制亦根据装置复杂度而有不同变化,如两锤两簧、三锤三簧、四锤四簧等。

Repeating train Modules de répétition 报时装置

1.拥有专用发条盒提供动力,只要拨动滑簧或拨杆推到底,上弦齿轨便会带动发条盒轴心,替发条盒上满弦,并释出动力,推动报时齿轨触杆(hour rack arm)接触报时蜗形凸轮(hour snail),读取敲击次数,再由报时圆齿弧与报时尖弧齿拨动音锤敲击音簧,报出小时数。

2.为了区隔报时、报刻间歇时间,报时装置有延迟组件,在音锤与音簧结束报时后,动力才释放传到报刻齿轨触杆,然后接触报刻蜗形凸轮,读取敲击次数,再由报刻圆齿弧与报刻尖弧齿拨动音锤敲击音簧,报出刻数。

3.同样地,报完刻数后,动力传至报分齿轨接触四叶各有14层阶梯的报分蜗形凸轮,进而启动报分作动。

Slide piece Glissoire 报时滑簧、拨杆

位于问表表壳侧边的报时拨杆,往下拨到底或者往上推之后同时帮报时机构上弦并启动报时装置,拨完后会自动归位。

Snail wheel Roue escargot 蜗形凸轮

蜗形凸轮是决定问表敲击次数的部件,依报时、报刻、报分,分别对应有报时蜗形凸轮(hour snail)、报刻蜗形凸轮(quarter snail)以及报分蜗形凸轮(minute snai l)。

Striking train Système à sonnerie 报时敲击轮系

轮系上装载音锤钉销(pins),当动力带动此轮系作动时,轮系会驱动音锤钉销,让音锤敲击音簧,完成报时。

7-2 万年历

万年历功能,让钟表以最接近永恒的姿态出现在人们面前。此功能之所以令人痴迷,主要是基于实用性,因为它通常具有超过百年以上无须调校日期的特性,这种特性奠基于缜密的齿轮配置,需要经过极精确的计算,将未来数十年乃至百年后的日期误差都考虑在内,才制作出这么一条通往“永恒”的时光隧道。

Equation of time Équation de temps 时间等式

时间等式在于计算真太阳时和钟表所指示的平均太阳时之间的差异。由于地球公转轨迹偏椭圆形,两者事实上只在4月16日、6月14日、9月1日和12月25日时间会互相吻合。在其他日期时,时间差可以从11月4日的负十六分二十三秒到2月11日的正十四分二十二秒。

Gregorian calendar Calendrier grégorien 格里高利历

又称格里历,也就是现行的公历,是阳历的一种,中国在1912年开始采用。意大利医生兼哲学家阿洛伊修斯·里利乌斯(Aloysius Lilius)改革儒略历制定的历法,由教皇格里高利十三世(Pope Gregory XIII)于1582年颁行。根据格里高利历,公元年数可以被四整除,即为闰年;世纪数被100整除为平年,可被400整除的才为闰年。

Leap-year indication

Indicateur à bissextile 闰年显示

闰年显示装置通常会以一到四的罗马数字或者阿拉伯数字显示,其中第四年即为闰年。所以有些表会以红色或其他特别颜色标示“4”这数字,有些还会特别以“L”取代四的数字,因为L代表Leap-year(闰年)。

宝格丽Octo Finissimo超薄万年历腕表。

沛纳海PAM00601,搭载了独特直线形时间等式功能指示。

格里高利十三世。

具有万年历功能的卡地亚Rotonde de Cartier高级复杂功能镂空腕表。

爱彼CODE 11.59系列万年历腕表。

图中横桥夹板底下,有着各种深度齿槽的钢质齿轮就是万年历公式齿轮,它精确控制着每个月份应该是31、30、29或者28天。

真太阳时是根据观测天体运行得到的时间定义。

Mean time Temps solaire 平均太阳时

相对于真太阳时的即为平均太阳时,简单地说,就是钟表上所呈现的平均时间,一天为24小时、一小时为60分钟。

Month star wheel Roue à mois et étoile 月星轮

这种齿轮通常装置于日历功能腕表,与日历程序齿轮同轴,位于其下,两者相互连动,平时多处于静止状态,只在每个月的月底步进1格,进而带动月份指示。

Perpetual calendar Calendrier perpétuel 万年历

一般日历表上面的日期功能,永远是走到31日后才跳至1日,所以遇到小月的月底时需自行调整。但万年历的日历系统可以自行辨识30天或31天,甚至平年二月28天与闰年二月29天也会自行调整。多数万年历表每一百年须调校一次,但逢四百年为闰年时则毋须调校。

Program disk wheel

Système de disque-roue 万年历公式齿轮

万年历公式齿轮又称48月齿轮,48齿代表48个月,每四年转一周,齿轮侧边的齿槽有四种深度,分别代表31、30、29和28四种天数,并依照四年内每个月份的日期长短顺序排列,齿轮每四年运转一周,如此便可计算出大小月和二月的28或29日。

Program drive wheel

Système des roues à conduire 万年历驱动齿轮

与万年历公式齿轮同轴,位于其下,且与12齿月份齿轮(month wheel)相连,每月月底时,三者连动完成月份转换。

Sidereal time Heure sidérale 恒星时

相对于太阳时(Solar time)以太阳与地球的相对位置为时间标准,恒星时则是以地球真正自转时间计算,而一天时间为23小时56分4.091秒,与太阳时有若干差距。

Solar time Temps solaire 真太阳时

真太阳时是根据观测天体运行得到的时间定义,也就是地球自转和实际绕行太阳公转来切割时间。

7-3 陀飞轮

陀飞轮四两拨千斤地解决了困扰机械表多年的地心引力对走时影响的问题。原本只是为了追求精确度,却在两百年后成为收藏家们眼中的至宝。任何一款表只要有了这直径一公分左右的微小装置,身价就宛如黄袍加身般飙涨。正因为如此,众高端品牌莫不倾力研发,无论从走时精度切入,还是加强视觉效果,陀飞轮都变得更具深度与赏玩价值。

宝格丽Octo Tourbillon Sapphire系列腕表。

Astrotourbillon 天体运转式陀飞轮

卡地亚于2010年发表之设计,将擒纵机构安置于秒针上,以每分钟一圈的速度围绕着表盘中心旋转,以类似天体运转的方式形成陀飞轮机制,既能欣赏机械之奥妙同时兼具视觉效果。

卡地亚Astrotourbillon天体运转式陀飞轮。

Carrusel / Karrusel Carrousel 卡罗素

丹麦籍制表师班内·邦尼克森(Bahne Bonniksen)所研发,并在1892年申请专利之旋转擒纵装置。当初设计目的着眼于简单又易于制作,但52.5分钟才环绕一周的转速被认为效率不彰,且视觉效果也远逊陀飞轮,因此越来越稀少。直到宝珀和雅典相继改良,并推出特色表款,卡罗素才又重新回到腕表表盘之上。

Central Tourbillon Tourbillon centrale 中置陀飞轮

放置于机心正中间的陀飞轮,如此一来,时、分指针便需耗费心力加以改造,这种将陀飞轮置于表盘中央的独特表款也成为精湛技艺的象徵。

Flying Tourbillon Tourbillon volant 浮动陀飞轮

又称作飞行陀飞轮。与固定两侧的传统陀飞轮不同,浮动陀飞轮只使用一个固定点,使这一结构宛若在笼架中“浮动”,视觉上更为清楚立体。通透的框架中,摆轮和擒纵轮一分钟旋转360度,蓝钢小秒针于陀飞轮框架上指示时间流逝。1920年,制表业先驱、德国格拉苏蒂制表学校教师阿尔弗雷德·海威格 (Alfred Helwig) 以惊人巧思,赋予陀飞轮这一高级钟表领域具有挑战性的复杂装置看似无重漂浮的外观。

宝珀的卡罗素陀飞轮,是目前市面上极少数的卡罗素腕表。

罗杰杜彼在新一代Knights of The Round Table圆桌骑士中便融入中置陀飞轮结构。

爱彼皇家橡树首款自动上链浮动式陀飞轮镂空腕表

积家的球体陀飞轮,将擒纵装置包覆在双层框架里,是种非常细腻灵巧的微型机械艺术。

Gyrotourbillon 球体陀飞轮

将陀飞轮包覆在两层框架中,而内外框架各以不同速率及角度进行周期运转,比之传统陀飞轮更能降低地心引力所造成的方位差,进而维持精准度。

亚伯拉罕-路易斯·宝玑发明了陀飞轮装置。

Three gold bridges Tourbillion

Tourbillon tri-ponds dorés 三金桥陀飞轮

芝柏表在19世纪60年代的原创设计,其概念是以三片夹板分别固定发条盒、传动齿轮与陀飞轮擒纵机构。夹板最初呈直条形,后来逐渐设计出箭头形的样式。芝柏表也凭着三金桥陀飞轮,屡次在欧洲及美国地区夺下展览头奖,如巴黎世界博览会金牌奖等,由于得奖比例实在太高,评审团特颁赠厂方永久评审委员荣衔,自1901年起不得再参展,也因此博得“表中蒙娜丽莎”的美誉。

芝柏三金桥陀飞轮在陀飞轮美学领域,有着重大成就。

Tourbillon 陀飞轮

早期因为怀表都放在胸前口袋或挂在腰间,导致摆轮容易受到地心引力影响而降低精准度。因此宝玑设计出陀飞轮装置,将包括摆轮与擒纵轮在内的整个擒纵系统以一个框架固定在秒针轮上,让擒纵系统跟着秒针轮每分钟旋转一周。如此一来摆轮无论处于什么方位,都可借由不断旋转来抵消地心引力的影响。

宝格丽BVL428机心所搭载的陀飞轮装置。

Tourbillon carriage / Tourbillon cage

La carriage de Tourbillon 陀飞轮框架

又称笼架,相当于整个陀飞轮装置的结构体,将擒纵叉、擒纵轮与摆轮等所有零件框起来,然后装置在秒轮上旋转的笼架。通常由钢或钛金属材质制造。

万宝龙双桶形游丝陀飞轮,上面的双扭线形支架,至少需费时一周完全手工制作。

Tourbillon cock / Tourbillon bridge

Pond de Tourbillon 陀飞轮支架

或称为桥架,一般传统陀飞轮在框架上方,还会有一根横跨在机心夹板上的金属杆,固定住整个陀飞轮,以稳定这个旋转机构,这根支架称为陀飞轮支架。

朗格1815 Tourbillon陀飞轮腕表,是首只能够将秒针归零的陀飞轮腕表。

Zero-reset Tourbillon

Tourbillo Zéro-reset 秒针归零陀飞轮

装置于朗格在2014年发表的1815 Tourbillon陀飞轮腕表里,是当时第一只能够掣停陀飞轮,同时还能将秒针归零的陀飞轮腕表。将停秒和秒针归零装置在复杂的陀飞轮身上结合在一起,不但解决了长久以来陀飞轮无法精确对时的问题,同时展现出朗格表厂精湛的制表技艺。

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