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當齒輪按照行星軌跡運行 玄妙的事情發生了

來源: 作者: 瀏覽:- 發布日期:2017-08-12 09:51:00 【

在手表中,有一種非常玄妙的機構,叫做行星系統,它的名字,正是來自于天體運行的奇特方式,宇宙中的一些星體,不僅自轉,也會圍繞某一個星體公轉,這種自轉和公轉的組合,我們形象的稱之為天體式運行。在鐘表業的早期,人們通過觀察天象來總結宇宙運行的奧秘,其中一部分被人們捕捉,并應用到了天文鐘表中,應該說,自古以來,有一部分鐘表就用于展現天體運行的規律,而不單單指示時間,在哲學和科學界,時間和宇宙密不可分,所以指示時間的一種宏偉愿景,就是呈現宇宙運行的奧秘。也因此,人們從天體運行中總結規律,模仿其運行方式,并應用到了鐘表之中。

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當然,行星系統(自轉+公轉)的方式,并不只有在手表中有,現代的很多精密機械設備,都有這樣的系統,它具有鮮明的優點,比如可以縮小輪系占用的空間并達到理想的效果,比如提高齒輪傳動的效率等等。在制造業里,行星系統最簡單的一個構造,就是行星齒輪,通過這個齒輪可以達到在極小的空間里實現齒輪轉速的轉換。而在鐘表業里,行星系統代表了一種非常繁復的機構,只出現在一些超級復雜的鐘表之中,甚至是概念鐘表之中。

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常見的行星齒輪

      行星系統最常見的,就是在復雜陀飛輪表款中,我們可以先來看幾只手表。積家今年推出了好幾只新的軌道式飛行陀飛輪腕表,一只是地球物理天文臺系列世界時陀飛輪腕表,還有兩只是Hybris Artistica™腕表。這三只表有一個共同的特點,就是陀飛輪不僅自轉,同樣也圍繞表盤中心轉。這種行星式的運轉,不是今年才出現,積家在之前已經推出過好幾只類似表款。陀飛輪本身每分鐘自轉一圈,而整體又圍繞中心每12個小時旋轉一周,非常玄妙。

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積家地球物理天文臺系列世界時腕表 帶軌道式飛行陀飛輪系統

      除了積家之外,卡地亞的神秘陀飛輪,也運用了這項復雜的結構,并且,更加特殊。卡地亞雙重神秘陀飛輪腕表,表盤6點鐘位置設計了一枚陀飛輪,神奇的是,這枚陀飛輪從視覺上看完全是浮空的,好像與手表沒有任何關聯,但它又真實的運轉著,非常神奇。這枚陀飛輪不僅本身很神秘,而且它是雙重旋轉,陀飛輪本身每60秒自轉一周,而整體又每5分鐘繞中心軸轉一圈。并且這項復雜的天體運行式陀飛輪,應用于多款卡地亞腕表之中。

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卡地亞雙重神秘陀飛輪腕表

      伯爵也具有非常雄厚的復雜制表技術,而一只Polo相對陀飛輪腕表,簡單的展示了陀飛輪的玄妙之境。陀飛輪被放置到了腕表分針的末端,因此陀飛輪不僅每分鐘自轉一周,而且每小時圍繞表盤中心公轉一周。事實上它和積家的天體運行式陀飛輪原理比較接近,但又不完全相同。

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伯爵相對陀飛輪腕表

      再來看一只更加復雜的,寶璣5347BR腕表,堪稱陀飛輪出神入化之杰作,展現了高尖端復雜陀飛輪天體式運轉的美妙場景。這枚腕表說起來很簡單,就是腕表設計了雙陀飛輪,每個陀飛輪都自轉,同時兩個陀飛輪又通過中間一根橋板相連,圍繞表盤中心公轉,每12小時轉動一周,可以指示小時。雖然看起來簡單,但僅僅是雙陀飛輪就已經非常難制作了,更何況還要做到整個結構圍繞盤面轉動起來,難上加難。

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寶璣5347BR

      如果從玄妙的角度來說,我想Jacob&co的ASTRONOMICAL腕表可能是最讓男人血脈噴張的手表了。沒錯,這個品牌就是之前朋友圈里傳的非常火熱的,是向華強買給向太價值1.6億港幣那款手表的牌子。而它最著名的,可能就是ASTRONOMICAL這個系列,非常獨特的運行方式,成為世界上最驚奇的手表之一,整個盤面結構都在旋轉,包括雙軸旋轉陀飛輪,時分盤以及兩邊和中間軸上方的地球等。毫無疑問,這款表的天體運行式行星系統,比之前的表款更加直觀,更加震撼。

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Jacob&co ASTRONOMICAL

      除了陀飛輪之外,天體運行式的行星運轉結構,在其他一些手表中也存在。朗格非常著名的Richard Lange “Terraluna”也是很典型的一個例子。朗格Terraluna腕表本身就是展現地月天體運行關系的一個復雜系統,在這個結構里,月球不僅自己會顯示月相的陰晴圓缺,同時整個月相結構又圍繞中間的地球“公轉”,內部同樣使用了一種行星系統。

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朗格Richard Lange “Terraluna”

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Urwerk也帶有行星運轉的結構 它的創始人之一 也是為海瑞溫斯頓設計OPUS 11的人
OPUS 11本身就帶有一套行星式運轉結構 甚至比普通的更加復雜

      包括目前種類繁多的天文鐘表,里面有一部分也會涉及到行星結構,但是并不全都會有,因為依照現代的機械精密構造,如同萬年歷這樣的靜態復雜結構,也可以實現天文星象的指示,只需要計算好各自的運行軌跡,通過多層半透明藍寶石結構的疊加,就可以模擬出來,當然,它們也很復雜,不過并不需要用到行星輪系結構。

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海瑞溫斯頓OPUS 11

      那么,這些讓人目眩神迷,顛覆鐘表傳統視覺呈現的功能,都是怎么實現的呢?在多擒縱結構的鐘表中,制表師們通過差動齒輪可以實現不同擒縱之間振頻的均衡和綜合輸出,而在天體運行式機械鐘表中,則時常用到行星輪系來輔助。

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卡地亞雙重神秘陀飛輪腕表 搭載9454 MC機芯

      我們知道差動齒輪是有多層結構的,而行星輪系,看上去似乎沒有差動齒輪復雜。舉個例子,卡地亞的雙重神秘陀飛輪腕表,機芯用的是9454 MC機芯,因為陀飛輪被“懸空”了,看起來沒有任何支撐點,所以很神奇,這個陀飛輪不僅自轉,也圍繞中心輪公轉。事實上它的原理并不復雜,首先,卡地亞把上鏈、走時輪系全部放在了機芯的上半部分,圍繞著中間的陀飛輪結構排布;其次把顯示系剛好排布在12點鐘位置中間;第三,從顯示系通過輪系將能量傳遞到中間的神秘陀飛輪結構。這一部分其實和普通的表差別不大,核心在于中間通透的神秘陀飛輪結構。

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下面來看下這個神秘的陀飛輪部分。其實這個結構同樣不復雜,陀飛輪被固定在一個透明的藍寶石水晶玻璃上,當然陀飛輪是可以自由轉動的,水晶玻璃相當于傳統的陀飛輪夾板,但有意思的是這個夾板也是會轉動的,因為這個水晶玻璃外圍帶有齒輪,和機芯上的傳動輪系相連接,從而接收發條盒傳遞過來的能量。而在陀飛輪的背面,還有一個齒輪,也就是常說的太陽輪,陀飛輪圍繞著這個齒輪做行星運動,這個齒輪是固定在另一個藍寶石水晶玻璃上的,通過6個螺絲固定。

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行星齒輪系統

      而動力則通過帶有齒的藍寶石水晶玻璃(其實外圍還有金屬襯圈,齒在金屬圈上)傳遞到太陽輪,太陽輪作為動力源為陀飛輪旋轉提供動力,此時帶齒的藍寶石水晶玻璃、底部太陽輪以及陀飛輪就成為了一個非常重要的行星輪系,它不僅為陀飛輪提供動力使其在它上面自轉,也帶動陀飛輪圍繞太陽輪公轉。值得注意的是,這個陀飛輪底部的小型動力輸入輪(可以理解為傳統陀飛輪上的秒輪)只有15個齒,而太陽輪上則有75個齒,齒數比1:5,因此陀飛輪每分鐘自轉一圈,自然也將圍繞太陽輪每5分鐘公轉一圈。

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伯爵搭載608P機芯的腕表

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和卡地亞雙重神秘陀飛輪十分類似的,還有伯爵的“相對陀飛輪”系列,機芯型號608P。這枚機芯的特點是,陀飛輪被放在了分針的尾端,將陀飛輪當分鐘使用,這枚陀飛輪每分鐘自轉一周,每60分鐘圍繞盤心公轉一周。從機芯圖中大家可以清晰的看到,發條盒在機芯底部,通過傳動輪系,將能量傳遞到分針,分針上直接固定著陀飛輪,而陀飛輪與中間固定著的齒輪相連,此時這個齒輪和分針組合,為系統輸入動力。由于陀飛輪轉速太快,如果陀飛輪直接與中間的固定太陽輪相連,那么可能幾分鐘就完成了公轉,所以實際上陀飛輪框架與太陽輪之間的過輪,通過齒數比,起到一個減速的作用。同樣,這也是一套經典的行星輪系。

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陀飛輪

      事實上,陀飛輪本身就存在一套行星輪系,那就是擒縱輪與秒輪。我們知道,陀飛輪內部,擒縱輪是自轉的,也是跟著框架,圍繞秒輪公轉的,行星系統根源上就是陀飛輪正常運轉的核心。

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朗格Richard Lange “Terraluna”腕表

      再來看看應用在朗格Terraluna上的行星系統。和之前用在陀飛輪上的不同,這次朗格將行星輪系用在了月相上。如果你曾看過朗格Richard Lange “Terraluna”的月相運行,就知道它有多么神奇。整個后面的天文星象圖,包括月相、地球和星系都是圍繞中心軸轉動的。這個系統里面,地球和星系轉動很簡單,但是月相即要跟著星系的位置變化,又要自己顯示月相變化,這種雙重變化就不那么簡單了。

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 圖中我們看到,在碩大的星象圖下方,隱藏了很多小齒輪。其中第三月相輪上的小齒輪就是用于驅動天體圓盤的齒輪。而月相盤中間的軸,則固定在天體圓盤上,因此,月相盤會跟隨天體圓盤,連接固定輪(行星輪系里的太陽輪)做公轉,而本身也做自轉運動。地球則由月相盤固定輪底下的驅動輪驅動,整個天體星盤通過底部的行星輪系,呈現不同的運轉速率,地球自轉,月相盤圍繞地球公轉,并呈現月相變化。

總結:行星系統是鐘表中非常有意思的一個結構,它很簡單,靠幾個齒輪就能呈現出非常玄妙的運轉,由于它呈現一定的天體運行特征,而時間又本身和宇宙運轉緊密相連,因此這種結構在鐘表中并不罕見,但也的確是復雜鐘表中才有的結構,并代表了尖端制表工藝。簡單的行星系統大同小異,而當看透其中的奧妙之后,其實那些神秘而復雜的鐘表,也就不那么難理解了.

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