24 камня в часах. Зачем нужны камни в часах: цели их использования, виды и оптимальное количество. Камни в механизме – простым языком

Камни в механизме – простым языком

Научная точка зрения

Какие бывают камни?

Чем больше камней в часах, тем лучше?

Наличие и количество камней – наиболее распространенный вопрос, который возникает при выборе наручных часов. Сведения о том, сколько камней содержится в часах, обычно располагаются на циферблате или на корпусе изделия. Стандарт NIHS 94-10, указывающий на присутствие самих камней и необходимой маркировки, был принят еще в 1965г. швейцарскими учеными. Разберемся подробнее, зачем нужны камни и сколько их необходимо.

Где используются камни

Согласно принятому определению, камни в механизме часов необходимы для того, чтобы стабилизировать трение, снижая тем самым износ поверхностных элементов механизма, контактирующих между собой. На деле, если рассмотреть подробно работу тонкого механизма, камни служат подшипниками для цапф осей. Они не настолько призваны уменьшать трение, как увеличивать долговечность осевых опор в механизме. Предпочтение камням, а не металлу отдано потому, что первые не подвергаются коррозии. А при правильной и тонкой шлифовке, можно получить идеальную и вечную деталь.

Кроме опор, камни служат для изготовления паллетов анкерной вилки и «импульсных камней». Эти две детали также подвергаются большой нагрузке. Использование камней в часах стало настоящей находкой для мастеров тонкого дела 18-го века.

Какие камни бывают

В производстве часов применяют камни 4-х типов: накладные, сквозные, импульсивные и паллеты. Основой часов являются сквозные камни. Их минимальное необходимое количество составляет 12 штук. В каждом сквозном камне есть специальное углубление, в котором содержится часовое масло.

Сколько камней должно быть в часах

Согласно принятым стандартам, в механических часах должно содержаться 17 камней. Реже, согласно конструкторской схеме, камень в месте наименьшего трения могут заменить латунным подшипником. В таком случае, на часах будет маркировка «16 камней». С каждым дополнительным усложнением часов – секундомер, календарь, автоподзавод и т.д., увеличивается количество камней.

В маркировке все чаще встречается 21 камень. Это делается с целью повышения долговечности механизма.

Если в маркировке указано завышенное количество камней (50, 80 или 100), это означает, что большинство из них применяется в качестве декоративных. Разумное, но небольшое увеличение количества камней может быть только в часах с особенными функциями (лунный календарь, запас хода) или непривычной конструкцией (ультратонкие).

Вне зависимости от марки камни в часах присутствуют обязательно: они являются неотъемлемыми функциональными элементами, служат гарантом стабильной работы механизма, иллюстрируют качество и ценность аксессуара.

Источником энергии для часового механизма служит пружина, она выглядит как плоская лента из стали. Ее скручивают в производственных условиях, так она накапливает энергию. Один конец пружинной ленты фиксируется на стенке барабана, последний при вращении направляет накопленную энергию непосредственно к шестеренкам. Три и более шестерни образуют колесную систему, их количество варьируется в зависимости от комплектации часов. Колесный элемент в итоге выполняет передачу энергии.

Шестеренки вращаются постепенно, так как в них предусмотрен спусковой механизм – это контроллер, не позволяющий им раскручиваться быстрее, чем нужно по технологии. Спусковой механизм находится под контролем балансового регулятора, воплощаемого в виде маятника, функционирующего вне зависимости от пространственного положения часов. Он оснащен спиральной пружиной, благодаря которой колесо вращается в две стороны с неизменной частотой. Таким образом отсчитываются секунды, перерастающие в минуты и часы, они выводятся на циферблат посредством стрелок.

Функционал и задачи, возлагаемые на часовые камни

Чтобы понять, зачем в механических часах нужны камни, нужно принимать во внимание их физические характеристики – легкость обработки, стабильность при контакте с другими веществами и поверхностями. Если на циферблате часов указано, сколько камней в них содержится, значит, речь идет не о декоративной инкрустации, а о функциональных элементах, заключенных в механизм. Их количество служит главным фактором, символизирующим качество изделия.

Драгоценные камни необходимы для снижения коэффициента трения, неизбежно возникающего между деталями, в результате повышается износостойкость рабочего механизма. Данная формулировка прописана в стандартах NIHS 94-10, еще в 1965 году введенных в Швейцарии. Впервые часы с рубинами изготовил Джордж Грэм в начале 18 века, он решил, что в качественных часах трение между деталями должно быть минимальным. С 1725 года он выполнял импульсные ролики, оси и палеты из рубина. Он изобрел алгоритм свободного анкерного спуска, который применяется во всем мире до сих пор.

Нельзя сводить функции часовых камней исключительно к корректировке коэффициента трения. Дело в том, что этот показатель, характеризующий взаимоотношения часового камня и стали, практически равен коэффициенту между сталью и латунью. Поэтому закономерен вопрос о том, почему подшипники выполняются именно из драгоценных камней, а не из более доступных металлов.

Дело в том, что в наручных и карманных часах должен быть критично маленький диаметр цапф осей. Сила давления напрямую определяется площадью соприкасающихся поверхностей, поэтому часовые камни нужны не только для уменьшения трения, но и с целью обеспечения сохранности осевых опор. Также важно то, что камни не боятся коррозии, по сравнению с металлом, их шлифованные грани намного дольше остаются в первозданном виде.

Опоры осей изначально весьма тонкие, минералы не только снижают трение, но и продлевают эксплуатационный ресурс всех вращающихся деталей. Помимо опор износостойкие детали фиксируются на маятнике, который постоянно контактирует с рожком анкерной вилки – речь идет об импульсном камне.

Натуральные алмазы и рубины очень редко встраиваются в современные часы. Их применяют лишь люксовые производители в моделях под индивидуальный заказ и в лимитированных сериях. Обычно механизмы оснащаются синтетическими сапфирами и рубинами, их преимущества – отсутствие примесей и идеально равномерная структура. Например, у японского бренда Seiko существует дочерняя компания, специализирующаяся исключительно на производстве таких компонентов.

Искусственный рубин идеально подходит для оснащения часовых механизмов. Его распространенность объясняется тем, что он обладает уникальным набором характеристик – высокой износостойкостью, доступностью для обработки, твердостью, он приспособлен для качественной полировки.

Сырье проявляет хороший коэффициент смачиваемости, поэтому на его плоскостях отлично удерживается часовое масло. Это условие, в свою очередь, гарантирует минимальным износ постоянно контактирующих поверхностей, непрерывную, бесперебойную работу механизма.

Важно, что искусственный рубин с течением времени не вызывает окисления смазочного материала, последний полностью сохраняет свои химические и физические свойства.

Виды камней в часах

В соответствии с таким критерием, как цель использования часовых камней, их классифицируют на несколько видов: палеты, сквозные, накладные, импульсивные.

Накладные

Характерная для них сферическая поверхность способствует минимизации трения, возникающего в опорах. Данная категория минералов преимущественно выполняет функции подпятников.

Палеты

Эта форма камней выглядит как прямоугольная призма, притом принято различать палеты выхода и палеты входа. Для определения их целевого назначения нужно обращать внимание на угол, который образуется плоскостями основания и импульса. Палеты выходы узнаваемы по более острой зоне соединения по сравнению с входными.

Импульсные

Применяются с целью доставки энергии к анкерной вилке непосредственно от баланса. В разрезе минералы выглядят как неполные эллипсы, их форма напоминает цилиндрический штифт.

Сквозные

Их оснащают отверстиями сферической и цилиндрической формы. В последнем случае камень используется как подшипник для осей колесной системы и для цапфы триба. Сквозные детали, имеющие сферическое отверстие, используются для комплектования цапф осей баланса. Оба вида рассматриваемых деталей дополняются масленкой – специфическим круговым углублением, отвечающим за удержание часового масла, их больше всего в механизме – от 12 штук.

Качество и количество камней в часовом механизме

Согласно общепринятым нормам, функционал стандартных механических часов основывается на 17 заточенных минералах. В редких случаях, если изначально была изменена конструкторская схема, одну деталь в точке с наименьшим трением заменяют подшипником, выполненным из латуни. В таких условиях количество камней в часах уменьшается до 16. Каждое дополнительное расширение рабочих возможностей, например, внедрение календаря, секундомера, автоподзавода или запаса хода, ведет к увеличению общего числа задействованных минералов.

Маркировка трендовых классических моделей указывает, что они были произведены с использованием 21 камня. Данная отступление от минимума вызвано усилением надежности и долговечности механизма.

Если производитель заявляет, что в его часах задействовано 50, 80, 100 минералов, вероятнее всего, что значительная их часть выполняет лишь декоративные и имиджевые задачи. Разумное небольшое увеличение числа износостойких деталей оправдывает лишь развитие особых функций (в частности, лунного календаря) или наличие нестандартной ультратонкой конструкции.

Помните, еще в детстве мы рассматривали наручные отцовские или дедушкины часы, на которых была указана модель, марка и количество камней. Всегда интриговал вопрос – для чего же в часах камни? А если они еще и драгоценные, то часы сами собой становились семейной ценнейшей реликвией. Мы уже выросли, но все же этот вопрос до сих пор может волновать. Чтобы разобраться в этом, нужно понять работу часов и что под собой подразумевают пресловутые камушки.

Камни в часах

«15 камней» в часах – что это значит?

Разберемся сначала, что такое камни в механических часах? Итак, часовые камни – это обязательные детали, чаще всего используются сапфиры или рубины, для долговечной работы и меньшей износостойкости изделия. Это подшипники, которые стабилизируют трение деталей, контактирующих между собой. Обычно используется 15-17 камней в часах. Такой набор только в стандартных механизмах, дорогие модели имеют в своем составе гораздо большее количество драгоценностей.

В свою очередь они могут делиться на:

1. Функциональные . Это те, которые предназначены для работы в механизме, обеспечивают долговечность и снижают трение между деталями.
2. Нефункциональные . Камушки для декора. Они не имеют связи с опорами осей, могут служить для скрытия камневых отверстий.

На циферблате обычно пишут первый вариант, то есть количество функциональных кристаллов.

Как работают механические часы?

Чтобы более подробно разобраться в этом вопросе, нужно знать, как работают механические часы . Любой специалист знает, для чего нужны драгоценные детали. Разберемся в вопросе более простым языком.

Энергию часам дает специальная пружина, которая выглядит как плоская стальная лента

Когда вы заводите механизм, пружина сжимается и сохраняет в себе энергию, которую передает барабану. Последний вращаясь передает ее шестеренкам. Шестеренки, образуя специальную колесную систему , вращаются постепенно, не тратя всю энергию сразу. Как это происходит?

Этой проблемой занимается спусковой механизм . Он полностью контролирует работу шестеренок и не дает им вращаться хаотично. Во главе этой системы стоит балансовый регулятор. Зачем же он нужен? А для того чтобы колесо вращалось с определенной скоростью в одну и другую сторону.

Камни в часовом механизме

Функциональность и работа камней

Камень в часах используется вместо подшипника. Механизм работает на вращающихся деталях, которые имеют свои оси. Каждая их них испытывает напряжение с двух сторон, от балансового регулятора и от пружины . Везде происходит процесс трения. Чтобы минимизировать его и снизить износ необходимы подшипники. Вот как раз их функцию и выполняют камни.

В чем плюс таких необычных, но таких нужных деталей ?

Искусственные или драгоценные материалы не изнашиваются и не подвергаются коррозии

Если их правильно отшлифовать и обработать, они все время службы будут ровными и чистыми. Они увеличивают срок службы вращающихся деталей. Между прочим, камни используются не только в часах. Импульсные камни есть и в маятниках.

Роскошь в часах: драгоценности и их количество

Сейчас многие разочаруются. Натуральные рубиновые или алмазные камни встречаются очень редко. Обычно только лимитированные и дорогие серийные модели встречаются с таким уникальным набором. Чаще всего встречается корунд, кристаллический минерал, который имеет свою особенную структуру из синтетического рубина или сапфира.

Минерал корунд

Такой минерал тоже отлично влияет на износостойкость . Некоторые камни намного лучше, чем натуральные. Это означает то, что синтетический материал бывает качественнее, равномернее и лучше из-за чистоты изделия.

Сколько камней в часах? Многих интересует этот вопрос. Стоит запомнить, что качество изделия не зависит от количества камней.

Для хорошей и долговечной работы часов вполне хватит 15-20 камней

Больше 25 камней ставить в механизм уже просто бессмысленно. Если информация от производителя свидетельствует о наличии 35 камней, к примеру, то это уже не простой механизм в три стрелки.

В швейцарских моделях очень часто используются рубины . Сразу возникает тот же вопрос – зачем нужны рубиновые камни в механических часах и чем они хороши?

Рубиновые камни

Механические швейцарские часы на протяжении своей истории изготавливались только с рубинами, при чем натуральными. Все изменилось только в 1902 году. Именно в тот момент произошел «технологический взрыв » ­– был создан метод по выращиванию искусственных камней. Есть механизмы, где они не используются. Это кварцевые изделия. Здесь неважно, сколько камней использовалось. Здесь собственная система работы, которая заключается только в единственной колесной передаче. Только в тот момент происходит передача энергии. В кварцевых часах может быть задействован 1-2 рубиновых камня, но это не значит, что нарушена целостность механизма. Узнать, который час можно и без них.

Использование кристаллов и драгоценных материалов в механизмах часов уже давно поросло мифами и легендами. Но разобравшись в данном вопросе, понимаешь, что ничего сверхъестественного и сложного не было. Просто нужно заглянуть глубже , в самое сердце часов – в их механизм.

Часовые камни как критерий качества часового механизма

Независимо от марки механических часов, будь то дорогостоящий "Oris " или обыкновенный "Полет", в любых наручных часах есть часовые камни.

В свою очередь, количество камней в часовом механизме - это один из главных критериев, говорящий о качестве часов. Значимость этого фактора подтверждается и тем, что информация о наличии камней выносится, как правило, на часовой циферблат. Более того, хотя речь идет о камнях, находящихся внутри часов, а не в наружной декоративной инкрустации, англичане называют часовые камни "jevels" - драгоценные камни. Итак, какова же связь качественной работы часового механизма с количеством находящихся в нем камней, какова их функция и почему они считаются драгоценными?

Драгоценные камни в часах используются отнюдь не для украшения изделия, как, например, они украшают перьевые и шариковые ручки Parker. Любой мастер-часовщик, не задумываясь, ответит, что камни в часах нужны для уменьшения коэффициента трения между деталями, что способствует повышению износостойкости всего часового механизма. Именно такая формулировка обозначена и в стандартах NIHS 94-10, которые были приняты в 1965 году в Швейцарии организацией Normes de l"industrie Horloge Suisse. Хотя первые часы с рубинами в механизме были изготовлены прославленным английским часовщиком - Джорджем Греемом (1673-1751) - еще в начале XVIII века. Он первым догадался, что, уменьшив коэффициент трения, можно добиться высокого качества. Кстати, именно ему в 1713 году пришла в голову идея механизма свободного анкерного спуска, который используется в часах до сих пор. За всю свою жизнь маэстро часового дела изготовил более 3000 карманных часов, в которых воплощались самые передовые идеи часового ремесла того времени. Во всех его часах, начиная с 1725 года, оси, импульсные ролики и палеты делались только из рубина.

Тем не менее, нельзя сказать, что сегодня часовые камни используются исключительно для уменьшения трения в часовом механизме. Ведь коэффициент трения между закаленной сталью и часовым камнем примерно равен коэффициенту трения латуни и стали. В чем же заключается целесообразность использования драгоценных камней в роли подшипников для часовых механизмов?

Дело в том, что диаметр цапф осей карманных и наручных часов очень маленький (около 100 микрон). Из школьного курса физики известно, что сила давления имеет прямую зависимость от площади, контактирующих поверхностей. Вследствие этого можно сделать закономерный вывод, что часовые камни используются не только для снижения трения, но и для сохранности осевых опор. Плюс камень не подвержен коррозии, а его шлифованная поверхность намного дольше сохраняет свои свойства, чем металл.

На сегодняшний день искусственный рубин - идеально подходящий материал для изготовления часовых камней. Это оправдано тем, что данный материал обладает высокой износостойкостью, большой твердостью, отлично подвергается обработке, что очень важно, его можно очень качественно отполировать. Искусственный рубин имеет также прекрасный коэффициент смачиваемости, что позволяет без потерь удерживать на плоскостях часовое масло, обеспечивая минимальный износ трущихся поверхностей и бесперебойную работу всего часового механизма. Кроме того, искусственный рубин со временем не только не окисляет смазочный материал, но даже не вызывает малейшего изменения его свойств.

В зависимости от назначения часовых камней различают несколько их видов: накладные, палеты, импульсивные и сквозные.

Полусферическая поверхность накладных камней способствует снижению трения в опорах. Как правило, этот вид камней применяется в качестве подпятников.

Форма камня "палета" - это прямоугольная призма. Этот вид часового камня делится на палеты входа и палеты выхода. Определить их назначение можно по углу, образованному плоскостью импульса и плоскостью основания. У палет выхода более острый угол, чем у палет входа.

Для передачи взаимодействия от баланса к анкерной вилке применяются импульсные камни. В разрезе они представляют собой неполный эллипс, выполнены в форме цилиндрического штифта.

Сквозные камни бывают с цилиндрическими и сферическими отверстиями. Камень с цилиндрическим отверстием применяется в качестве подшипника для цапфы триба и осей колесной системы. Сквозные камни со сферическим отверстием применяются для цапф осей баланса. Главной особенностью всех сквозных камней является наличие масленки - специального кругового углубления для удержания часового масла.

В электронно-механических часах в зависимости от сложности механизма и наличия дополнительных устройств (календарей, отдельного секундомера и т. п.) применяется от 17 и более камней. Впрочем, некоторые производители, зная, что большая часть потребителей выбирает часы по количеству камней, нецелесообразно используют часовые камни в механизме (например, размещают их по кругу ротора автоподзавода и т. п.) только для того, чтобы написать на циферблате внушительное число. Неважно, насколько престижен бренд производителя, будь то Rado или Orient, количество камней в часах должно соответствовать количеству осей.