zemberek - Mainspring
Bir başlıca etken bir spiral burulma yayı , metal şerit yaygın bir yay çeliğinden bir güç kaynağı olarak -kullanılmış mekanik saatler bazı saatler ve diğer saat mekanizması mekanizmaları. Saati bir topuz veya anahtar çevirerek sarmak , spirali daha sıkı çevirerek zemberekte enerji depolar . Zembereğin gücü, daha sonra, bir sonraki sargıya ihtiyaç duyulana kadar, gevşerken saatin tekerleklerini döndürür. Sıfatları rüzgar-up ve yay ile çalışan ayrıca mutfak dahil mainsprings tarafından desteklenmektedir mekanizmalar atıfta zamanlayıcılar , metronomlar , müzik kutuları , rüzgar-up oyuncak ve saat mekanizması radyolar .
Modern ana yaylar
Modern bir saat zembereği, 20-30 cm uzunluğunda ve 0,05-0,2 mm kalınlığında, sertleştirilmiş ve maviye çalan çelikten veya özel çelik alaşımından oluşan uzun bir şerittir. 1 günlük genel mekanizmadaki zemberek, saatin 36 ila 40 saat, yani saatin günlük kurmalar arasında 12 ila 16 saatlik bir güç rezervi ile saat sahibini geç kurması durumunda 24 saat çalışmasını sağlayacak şekilde hesaplanmıştır. Bu, elle kurmalı ve otomatik kurmalı saatler için normal standarttır . Haftalık kurulacak saatlerde kullanılan 8 günlük mekanizmalar en az 192 saat güç sağlar ancak daha uzun zemberekler ve daha büyük namlular kullanır . Saat zemberekleri saat yaylarına benzer, sadece daha büyüktür.
1945'ten beri, karbon çeliği alaşımlarının yerini giderek daha yeni özel alaşımlar ( kobalt , molibden veya berilyum ilavesiyle demir , nikel ve krom ) ve ayrıca soğuk haddelenmiş alaşımlar ('yapısal sertleştirme') almıştır. Saat yapımcıları tarafından 'beyaz metal' yaylar olarak bilinirler (mavileştirilmiş karbon çeliğinin aksine), bunlar paslanmazdır ve daha yüksek bir elastik limite sahiptir . Kalıcı bükülmeye ( 'yorulma' ) daha az maruz kalırlar ve kırılma riskleri hemen hemen hiç yoktur. Bazıları da pratik olarak manyetik değildir .
Gevşek formlarında, ana yaylar üç farklı şekilde yapılmıştır:
- Spiral sarmal : Bunlar, basit bir sarmal içinde aynı yönde sarılırlar.
- Yarı-ters : Yayın dış ucu, bir turdan daha az (360°'den az) ters yönde sarılır.
- Ters (esnek): yayın dış ucu bir veya daha fazla dönüş için (360°'yi aşan) ters yönde sarılır.
Yarı-ters ve ters tipler, saatin sonuna kadar sabit bir hızda çalışmasını sağlamak için, yayın enerjisinin neredeyse tükendiği çalışma süresinin sonunda ekstra kuvvet sağlar.
Onlar nasıl çalışır
Ana yay, çardak adı verilen bir dingilin etrafına sarılır ve iç ucu ona kancalanır. Birçok saatte, dış uç sabit bir direğe bağlanır. Yay, çardak döndürülerek sarılır ve sarıldıktan sonra kuvveti, çardak saatini çalıştırmak için diğer yöne döndürür. Bu açık yay düzenlemesinin dezavantajı , zemberek sarılırken tahrik kuvvetinin saat hareketinden uzaklaştırılması ve böylece saatin durabilmesidir. Bu tip genellikle çalar saatlerde , müzik kutularında ve mutfak zamanlayıcılarında kullanılır, burada mekanizmanın sarma sırasında durup durmaması önemli değildir. Sarma mekanizması her zaman var mandalı bir ile bağlı, tırnağın (saatçi denilen tıklama çözülmesini yayı önlemek için).
Modern saatlerde kullanılan ve hareketli namlu adı verilen formda , zemberek bir çardak etrafına sarılır ve namlu adı verilen ve serbestçe dönebilen silindirik bir kutunun içine alınır . Yay, iç ucunda çardağa ve dış ucunda namluya bağlanmıştır. Ataşmanlar, yayın uçlarında kare deliklerle tutturulduğu, böylece kolayca değiştirilebildiği küçük kancalar veya tırnaklardır.
Ana yay, çardak döndürülerek sarılır, ancak saatin hareketini namlu tarafından çalıştırır; bu düzenleme, yayın kurulurken saati çalıştırmaya devam etmesini sağlar. Saati sarmak, zembereği sıkılaştıran çardağı döndürür ve çardak etrafına daha yakın sarar. Çardak, yayın çardağı geriye döndürmesini ve gevşemesini önlemek için bir tıklama ile ona bağlı bir mandala sahiptir . Sardıktan sonra, çardak sabittir ve ana yayın çekişi, çevresinde bir dişli diş halkası bulunan namluyu döndürür. Bu, saatin dişlilerinden biriyle, genellikle merkez tekerlek pinyonuyla iç içe geçer ve tekerlek dizisini çalıştırır . Namlu genellikle her 8 saatte bir döner, bu nedenle genel 40 saatlik yay tamamen gevşemek için 5 tur gerektirir.
Tehlikeler
Ana yay çok fazla enerji içerir. Saat ve saatlerin bakım ve onarım için periyodik olarak sökülmesi gerekir ve önlem alınmazsa yay aniden serbest kalarak ciddi yaralanmalara neden olabilir. Ana yaylar, servisten önce, sarma anahtarını basılı tutarken tıklamayı geri çekerek yayın yavaşça gevşemesine izin vererek yavaşça "düşürülür". Bununla birlikte, 'hayal kırıklığı' durumunda bile, ana yaylar tehlikeli kalıntı gerilimi içerir. Saatçiler ve clockmakers bir "Zemberekteki sarıcı" güvenli yüklemek ve bunları kaldırmak denilen bir aracı kullanın. Saatlerdeki büyük zemberekler, çıkarılmadan önce "zemberek kıskaçları" ile sabitlenir.
Tarih
Ana yaylar, 15. yüzyıl Avrupa'sında ilk yaylı saatlerde ortaya çıktı. Daha önceki tüm mekanik saatlerde kullanılan güç kaynağı olan bir kasnağa sarılmış bir kablodan sarkan ağırlığın yerini aldı. Kilitlerde yaklaşık 1400 sarmal yay kullanılmaya başlandı ve birçok erken saatçi aynı zamanda çilingirdi. Yaylar, önceki ağırlıkla çalışan saatlerden daha küçük ve daha taşınabilir hale getirmek için saatlere uygulandı ve 1600'de ilk cep saatlerine dönüştü. Birçok kaynak, zembereğin icadını yanlışlıkla Nürnberg saatçisi Peter Henlein'e (Henle veya Hele olarak da bilinir) atfeder. 1511 civarında. Bununla birlikte, 15. yüzyıl kaynaklarında 'ağırlıksız' portatif saatlere yapılan birçok referans ve hayatta kalan en az iki örnek, o yüzyılın ilk yıllarında yaylı saatlerin var olduğunu göstermektedir. Bir Zemberekteki tarafından desteklenmektedir en eski saat olduğunu Burgunderuhr şu anda (Burgonya Saat), süslü, yaldızlı odasının saat, Germanisches Nationalmuseum ikonografi ne için 1430 civarında üretildiğini akla Nuremberg, Philip İyi, Burgundy Dükü .
İlk ana yaylar, tavlama veya sertleştirme işlemleri olmadan çelikten yapılmıştır . Çok uzun sürmediler ve günde iki kez yaralanmaları gerekiyordu. Henlein, sargılar arasında 40 saat çalışan saatler yapmakla ünlüydü. 18. yüzyıl zemberek yapma yöntemleri Berthoud ve Blakey tarafından anlatılmaktadır.
Bir yaydan gelen sabit kuvvet
Yay tahrikli saat ve saatlerin tarihi boyunca bir sorun, bir yayın sağladığı kuvvetin ( tork ) sabit olmaması, ancak yay açıldıkça azalmasıdır (grafiğe bakınız). Ancak, doğru zamanı korumak için saatlerin sabit bir hızda çalışması gerekir. Zaman işleyişi mekanizmaları hiçbir zaman tam olarak eşzamanlı değildir , yani hızları, tahrik gücündeki değişikliklerden etkilenir. Bu, özellikle 1657'de balans yayının ortaya çıkmasından önce kullanılan ilkel kenar ve yaprak tipi için geçerliydi. Bu nedenle, zemberek çalışırken ilk saatler çalışma periyotları sırasında yavaşladı ve bu da yanlış zaman işleyişine neden oldu.
Bu soruna iki çözüm, 15. yüzyılda ilk baharla çalışan saatlerde ortaya çıktı; stackfreed ve fusee :
Yığınsız
Stackfreed bir eksantrik kam kendisine karşı bastırılan bir yaylı rulo ile, başlıca etken mili üzerine monte edilmiş. Kam bir "salyangoz" şekline sahipti, böylece ana yayın kuvvetli bir şekilde ittiği çalışma döneminin başlarında, yay kamın geniş kısmına dayanacak ve güçlü bir karşıt kuvvet sağlayacak, daha sonra ise çalışma periyodunda zemberek kuvveti olarak zemberek azalırsa, yay kamın daha dar kısmına dayanır ve karşıt kuvvet de azalır. İstiften arındırılmış çok fazla sürtünme ekledi ve muhtemelen bir saatin çalışma süresini önemli ölçüde azalttı; sadece bazı Alman saatlerinde kullanılmış ve yaklaşık bir asır sonra terk edilmiştir.
sigorta
Fusee çok daha uzun ömürlü yenilik oldu. Bu koni şeklinde bir olduğu kasnak başlıca etken namlu etrafına sarılmış bir zincirle döndü. Kıvrımlı şekli , aşağı inerken zembereğin gücünü eşitlemek için bağlantının mekanik avantajını sürekli olarak değiştirdi . Sigortalar, bir zemberekten sabit tork almanın standart yöntemi haline geldi. İlk ortaya çıktıklarından 19. yüzyıla kadar çoğu yaylı saat ve saatlerde ve 1970'lere kadar deniz kronometrelerinde kullanıldılar .
İşi durdur
Yayın kuvvetinin dengelenmesine yardımcı olan bir diğer erken cihaz , ana yayın tamamen sarılmasını ve tamamen çözülmesini önleyen stopwork veya sarma durduruculardı . Buradaki fikir, yayın kuvvetinin daha sabit olduğu "tork eğrisinin" sadece orta kısmını kullanmaktı. En yaygın biçim, Cenevre durağı veya 'Malta haçı' idi. Modern saatlerde stopwork gerekli değildir.
uzaktan kumanda
Birkaç hassas saatte kullanılan dördüncü bir cihaz da remontoire idi . Bu, saatin eşapmanını çalıştıran küçük bir ikincil yay veya ağırlıktı ve zemberek tarafından periyodik olarak geri sarılırdı. Bu, zaman işleyişini değişen zemberek kuvvetinden izole etti.
varil gidiyor
1760 yılında Jean-Antoine Lépine tarafından icat edilen modern hareketli namlu , ihtiyaç duyulandan daha uzun bir zemberek kullanarak ve namluda gerilim altında sararak sabit bir kuvvet üretir. Operasyonda, bir seferde yayın sadece birkaç dönüşü kullanılır, geri kalanı namlunun dış duvarına bastırılır. Matematiksel olarak, gerilim yayın 'tork eğrisinde' (grafiğe bakınız) 'düz' bir bölüm oluşturur ve sadece bu düz bölüm kullanılır. Ek olarak, yayın dış ucuna genellikle 'ters' bir eğri verilir, bu nedenle 'S' şekline sahiptir. Bu, yayın periyodunun sonuna doğru mevcut olduğu yerlerde yayın dış dönüşlerinde daha fazla gerilim depolar. Sonuç, namlunun saatin tasarlanmış çalışma süresi boyunca yaklaşık olarak sabit tork sağlamasıdır; tork, zemberek neredeyse tükenene kadar azalmaz.
Hareketli namludaki yayın yerleşik gerilimi, sarılmadığında bile sökmeyi tehlikeli hale getirir.
Kırık ana yaylar
Sabit stres döngülerine maruz kaldıkları için , 1960'lara kadar ana yaylar genellikle saatin diğer parçalarından çok önce metal yorgunluğundan kırıldı . Bunlar harcanabilir öğeler olarak kabul edildi. Bu genellikle sarma işleminin sonunda, yay, bobinler arasında boşluk olmadan çardak etrafına mümkün olduğunca sıkı sarıldığında meydana gelir. Elle sarım yaparken bu noktaya beklenmedik bir şekilde ulaşmak ve yaya aşırı baskı uygulamak kolaydır. Diğer bir neden sıcaklık değişiklikleriydi. Bir saat akşamları tamamen kurulursa ve gece sıcaklık düşerse, bobinler arasında herhangi bir gevşeklik olmadan, uzun yayın termal büzülmesi onu bir ucundaki bağlantılarından koparabilir. Daha önceki zamanlarda, saat tamircileri, hava koşullarındaki değişikliklerin, zemberekleri kırılmış bir saat döküntüsü getirdiğini belirtti. Kırık zemberekler 1960'lara kadar saat onarımlarının en büyük nedeniydi. O zamandan beri, yukarıda bahsedilen yay metalurjisindeki gelişmeler, kırık zemberekleri nadir hale getirdi.
'Vurma' veya 'bankacılık'
Zemberekler kırılmaya meyilli olmasa bile, kurma sırasında çok fazla kuvvet, erken saatlerde 'vurma' veya 'bankacılık' olarak adlandırılan başka bir soruna neden oldu. Sarma işleminden sonra yayda çok az gevşeklik kalmışsa ("aşırı sarma"), sarma düğmesinin son dönüşünün basıncı, yayın ucunu, mandalın son tıklamasıyla kilitlenen aşırı gerilim altına sokar. Saat, yayın sonundaki ekstra gerilim azalana kadar birkaç saat aşırı tahrik gücüyle çalıştı.Bu, denge çarkının her yönde çok fazla dönmesine neden oldu ve çark üzerindeki itme piminin saatin arkasına çarpmasına neden oldu. çatal boynuzları.Bu, saatin zaman kazanmasına neden oldu ve itme pimini kırabilir.Eski saatlerde bu, 'stopwork' ile önlendi.Modern saatlerde bu, 'klik' biraz 'geri tepme' ( boşluk ) ile tasarlanarak önlenir , fazla gerilimi ortadan kaldıracak kadar yaklaşık iki cırcır dişi ile sarıldıktan sonra çardağın geriye doğru dönmesine izin vermek için.
Motor veya güvenlik namlusu
1900 civarında, kırık saat yayları daha fazla sorun olduğunda, bazı cep saatleri, motor namlusu veya güvenlik namlusu adı verilen hareketli namlunun bir varyasyonunu kullandı . Ana yaylar genellikle, bükülme streslerinin en büyük olduğu çardak bağlantılarında kırılır . Zemberek kırıldığında, dış kısım geri tepti ve momentum namluyu ters yönde döndürdü. Bu, hassas tekerlek dizisine ve eşapmana büyük bir güç uygulayarak genellikle milleri ve mücevherleri kırdı.
Motorlu namluda, çardak ve namlunun işlevleri, hareketli namlunun tersine çevrildi. Ana yay namlu tarafından sarılmış ve tekerlek trenini sürmek için çardak döndürülmüştür. Böylece, zemberek kırılırsa, namlunun yıkıcı geri tepmesi tekerlek dizisine değil, onu alacak kadar sağlam olan sarma mekanizmasına uygulanacaktı.
Emniyet pinyonu
Bir emniyet pinyonu , hareketli namlu ile kullanılan alternatif bir koruma aracıydı. Bunda , namlu dişlisinin geçtiği merkez çark dişlisi , bir ters vida dişi ile miline bağlanmıştır. Yay kırılırsa, namlunun geri tepmesi, dişli takımına geçirilmek yerine pinyonun vidasını sökerdi.
'Aşırı sarma' efsanesi
Saatler ve saatler genellikle zemberek tamamen sarılmış halde durur halde bulunur, bu da yay tahrikli bir saati sonuna kadar kurmanın saate zarar verdiğine dair bir efsaneye yol açar. Birkaç sorun bu tür bir arızaya neden olabilir, ancak saatler tamamen kurulacak şekilde tasarlandığından asla "aşırı sarma" nedeniyle değildir.
“Aşırı sarmanın” bir nedeni kirdir. Saat hareketleri düzenli temizlik ve yağlama gerektirir ve bir saati temizlemeyi ihmal etmenin normal sonucu, tam rüzgarda duran bir saattir. Saat mekanizması kir topladıkça ve yağ kurudukça sürtünme artar, böylece zemberek normal çalışma süresinin sonunda saati döndürme gücüne sahip olmaz ve erken durur. Saat sahibi servis yapmadan saati kurmaya ve kullanmaya devam ederse, sonunda sürtünme kuvveti tork eğrisinin "düz" kısmına ulaşır ve zembereğin saati tam doluyken bile çalıştıracak güce sahip olmadığı bir noktaya hızla ulaşılır. rüzgar, böylece saat zemberek tamamen sarılmış halde durur. Saatin servise ihtiyacı var, ancak sorun "aşırı sarma" değil, kirli bir hareket veya başka bir kusurdan kaynaklanıyor.
"Aşırı sarma"nın diğer bir yaygın nedeni, bir saatin düşürülmesi durumunda balans personelinin kırılabilmesi ve zemberek tamamen kurulduğunda bile saatin artık çalışamamasıdır.
Kendinden kurmalı saatler ve 'kırılmaz' ana yaylar
1950'lerde yaygın olarak tanıtılan otomatik veya otomatik saatler , zemberek yarasını korumak için bileğin doğal hareketlerini kullanır. Saatin merkezinde döndürülen yarım daire biçimli bir ağırlık, her bilek hareketinde döner. Bir sarma mekanizması, ana yayı sarmak için her iki yönde de dönüşler kullanır.
Otomatik saatlerde, bilek hareketi, zemberek kırılıncaya kadar sarmaya devam edebilirdi. Bu, kayan bir debriyaj cihazı ile önlenir . Zembereğin dış ucu, namluya bağlanmak yerine, namlunun iç duvarına baskı yapan ve onu tutmak için çentiklere veya çentiklere sahip olan, dizgin adı verilen dairesel bir genişleme yayına bağlıdır . Normal sarım sırasında dizgin sürtünme ile namluya tutunur ve zembereğin sarılmasına izin verir. Zemberek tam gerilimine ulaştığında, çekişi dizginden daha güçlüdür. Arborun daha fazla döndürülmesi, dizginlerin namlu boyunca kaymasına neden olarak daha fazla sarımı önler. Saat şirketi terminolojisinde, bu genellikle yanıltıcı bir şekilde 'kırılmaz bir ana yay' olarak adlandırılır.
'Yorgun' veya 'ayarlanmış' ana yaylar
Onlarca yıllık kullanımdan sonra, eski saatlerdeki zembereklerin hafifçe deforme olduğu ve güçlerinin bir kısmını kaybettiği, "yorgun" veya "kurumuş" hale geldiği görülüyor. Bu durum daha çok varillerdeki yaylarda bulunur. Sargılar arasındaki çalışma süresinin azalmasına neden olur. Servis sırasında zemberek 'yorgunluk' açısından kontrol edilmeli ve gerekirse değiştirilmelidir. İngiliz Horoloji Enstitüsü şu testleri önermektedir:
- Bir zemberek namlusunda, çözüldüğünde ve gevşetildiğinde, sağlıklı bir yay dönüşlerinin çoğu, çardağa tutturmak için merkezi boşluk boyunca sadece 1 veya 2 dönüş ile namlunun duvarına karşı düz bir şekilde bastırılmalıdır. Merkezde 2'den fazla dönüş gevşekse, yay 'yorgun' olabilir; 4 veya 5 dönüş ile kesinlikle 'yorgun'.
- Namludan çıkarıldığında, düz bir zeminde duran gevşemiş yayın çapı, namlu çapının 2½ katından az ise 'yorgun'dur.
Güç rezervi göstergesi
Bazı yüksek kaliteli saatlerin kadranlarında, zemberekte ne kadar güç kaldığını gösteren, genellikle saatin çalışması için kalan saatlerle derecelendirilen ekstra bir kadran bulunur. Hem çardak hem de namlu döndüğü için, bu mekanizma namluya kıyasla çardağın ne kadar döndürüldüğünü ölçen bir diferansiyel dişli gerektirir .
Olağandışı zemberek biçimleri
Bir zemberek genellikle sarmal bir metal yaydır, ancak istisnalar da vardır:
- Vagon yaylı saat: Amerikan saat yapım tarihinde kısa bir süre boyunca, Amerika Birleşik Devletleri'nde sarılabilir yay çeliği mevcut değildi ve yaratıcı saatçiler , geleneksel olarak vagonlar için bir süspansiyon yayı olarak hizmet edene benzer bir yaprak yay yığını ile çalışan saatler inşa ettiler. .
- Diğer yay türleri de düşünülebilir ve burulma yayları gibi deneysel saatlerde ara sıra kullanılmıştır.
- Bazen, sentetik elastik malzemeler gibi metalden başka bir malzemeden yapılmış bir yay ile garip bir saat bulunur.
Notlar
Referanslar
- GA Berner 4 dilde Sözlük , 1988 yeniden basım, nezaket FH, İsviçre Saat Endüstrisi Federasyonu, Bienne, İsviçre.
- Murray, Michael P. (2005-02-01). "Saat ana yayları hakkında her zaman bilmek istediğiniz her şey" . Mike'ın Saat Kliniği . 2009-07-06 alındı .