☞这是《金属加工》杂志发表的第7293篇文章()
介绍
今天我们要分享的是一款经典的机械作品——空气钟。它的神奇之处在于,只要每天改变室内的温度,空气钟就能永远运行!是不是很神奇?你想知道它的原理吗?那?
这款腕表的发明者可以追溯到很久以前,一位名叫让-莱昂 (Jean-Léon) 的瑞典人,他对钟表技术特别痴迷。让-莱昂曾就读于苏黎世瑞士联邦理工学院和巴黎高等电气学院。凭借如此深厚的专业背景,他于 1928 年成功创立了万年钟的设计基础,这种钟表无需外界协助便可继续运转数百年。
瑞士表厂积家随即找上他们寻求合作,1928年第一批应用此原理的大气钟终于问世,它们所搭载的精密机芯,是根据空气温度的变化,换言之,温度变化是所需动力的来源,只要室温上升或下降一度摄氏度,机芯里发条盒的游丝就能积蓄足够的动力,自主运行48小时。
积家ATMOS空气钟是瑞士的“国礼”,钟表中的贵族,地位非凡,珍贵无比。
这几年空气钟的价格涨了不少,而且涨价幅度是没得商量的,现在最便宜的也要6万多元。
据统计,积家共制造了超过75万只空气钟,但所有75万只空气钟加在一起运转的功率仅为0.19瓦,这刚好是一盏小夜灯所需的能量。
但因为空气温度变化所带来的热能实在太弱,所以空气钟的擒纵频率一般只有120(每小时擒纵120次),摆轮每分钟缓慢旋转两次。
慢动表的振频是18800,常见的手表振频基本都是28800,这种超慢振频设计让空气钟非常省电,一度温差带来的能量可以让钟表运行48小时。
空气钟的工作原理
空气钟的神奇之处其实就三个部分:背面的大气囊、底部的大摆轮、驱动装置。
接下来我们来观看一下Edgar-Jiang的视频。
视频资料,建议在WiFi下观看
从视频中我们也可以看到气囊的结构和原理,下面是气囊的拆解图。
这款气囊包只有积家才能做出来,如果你想仿制,对不起,你没有这个能力。
随着气囊膨胀和收缩,发条的上弦变得直观,如下图所示。
黄色链条1的一端通过发条固定在2上,另一端固定在左边发条的尾部,发条滑块3固定在2上,随2转动,齿轮4与发条固定,4转动代表上链完毕。
左边的弹簧连接着密封箱,当密封箱膨胀、收缩时,会使弹簧缩短或拉长,膨胀时密封箱膨胀,推动弹簧压缩,黄色链条处于松弛状态,2不动也不起任何作用。
反之,收缩时,封箱收缩,弹簧伸长,拉动黄色链条1(图中向上伸长),同时带动2一起转动,弹簧滑块3也同向运动,推动齿轮4转动,完成收卷。
超大摆轮连接轴的顶端悬挂着一根极细的镍基合金游丝,这种合金丝经过特殊处理,温度系数极小,几乎不受温度变化的影响。
这枚游丝保证了走时的精准度,同时还能承受住240克镀金大摆轮以蜗牛般的速度每分钟约两次的速度来回旋转(摆频为120,是普通28800摆频机芯的1/240)。
通过二者的配合,空气钟可以在常温空气中发生1度以上的变化,所带来的能量足够空气钟运行48小时。
空气钟对于使用环境的要求非常高,它的摆轮必须放置在水平面上,避免任何晃动因素,任何轻微的外界影响都会对它造成影响:
1. 请勿轻易移动钟表。每次移动前请锁定摆轮,以免损坏游丝。
2、底座必须平整、稳定,不宜将空气钟放置在高楼层。
3、由于游丝十分脆弱,运输过程中不得让空气钟受到较大震动或倾斜。
空气钟的新变化
2008年,积家邀请“地球上最忙碌的工业设计师”马克重新设计Atmos空气钟,以庆祝其80周年,经过他的设计,这款钟变得更具现代感,还带有一丝奇幻色彩——所有的机械仿佛都漂浮在水晶之中。
当时,他设计的这款钟表被命名为561型,有红色和蓝色可选,全球限量25台,零售价为8万美元(约合人民币55.2万元)。
2010年他再次与积家合作,在561型的基础上创新再造了一款空气钟566型,566型最大的亮点就是钟面中央的星空图,这款钟的零售价为13万美元(约合人民币89.7万元)。
最近,第三款空气钟568问世,568的设计融合了561和566的亮点,又考虑到量产的原因,所以更加简洁,整只钟除了机芯为金属色外,其余部分都是透明的,只有指针和logo是蓝色的,售价28000美元(约合19.32万人民币)。
顺便说一句,这位工业设计师Marc也是苹果的设计师。