Những cải tiến mới trong cơ chế bộ thoát đồng hồ

6 tháng trước

(Tudiendongho.vn) - Cơ chế “Swiss lever escapement” của bộ thoát đồng hồ đã được sử dụng từ rất lâu và không có nhiều cải tiến, vậy nên các hãng đồng hồ đang tích cực nghiên cứu để đưa ra những cơ chế mới hiệu quả hơn.

Được sáng chế bởi Thomas Mudge vào giữa thế kỷ XVIII, bộ thoát “Swiss lever escapement” từ lâu đã là một bộ phận quan trọng và được sử dụng phổ biến nhất trong những chiếc đồng hồ.

Tuy vậy, sau hơn 200 năm được sử dụng mà không có một thay đổi lớn nào về cơ chế hoạt động, các hãng đồng hồ đang bắt đầu một cuộc cạnh tranh căng thẳng trong việc phát minh ra những cơ chế bộ thoát thế hệ mới. Họ đã áp dụng rất nhiều những công nghệ hiện đại, và kết quả thu được cũng rất khả quan.

Swiss-Lever-Escapement

 Bộ thoát "Swiss lever escapement" truyền thống

Bộ thoát là một trong những bộ phận quan trọng nhất của chiếc đồng hồ, và còn có thể được coi như là bộ não của đồng hồ. Đây là thiết bị điều khiển mức năng lượng sẽ được giải phóng từ dây cót, giúp cho chiếc đồng hồ đạt được sự chính xác trong việc đếm giờ, đồng thời cũng sẽ ảnh hưởng tới tuổi thọ của bộ máy.

Trong nỗ lực cải tiến hiệu quả hoạt động của đồng hồ đeo tay, silicon nổi lên như một nguyên liệu hoàn hảo. Silicon rất nhẹ, có khả năng chống từ, dễ tạo hình và đặc biệt là không cần chất bôi trơn. Thêm vào đó, silicon cũng có thể được thiết kế với độ chính xác rất cao, từ đó giúp những người thợ đồng hồ có thể dễ dàng đưa ra những cải tiến mới.

Silicon hiện đang được tập trung nghiên cứu bởi các ông lớn như Rolex, Patek Philippe và tập đoàn Swatch, họ đã bắt tay với nhau và tài trợ cho một công trình nghiên cứu tại CSEM. Một thành quả từ công trình nghiên cứu đó chính là bộ thoát Pulsomax của Patek Philippe.

Về cơ bản, Pulsomax có thiết kế giống với Swiss lever escapement cổ điển nhưng họ sử dụng nguyên liệu hoàn toàn bằng silicon, từ đó có thể đưa ra dạng hình học tối ưu nhằm tăng hiệu suất. Cũng với tinh thần đó, Breguet cũng đã có thể đạt tới tần số 72,000 nhịp/giờ với chiếc đồng hồ Classique Chronométrie 7727, cao hơn rất nhiều so với tần số trung bình từ 18,000 – 28,800.

Patek-Philippe-Pulsomax

Bộ thoát Pulsomax của Patek Philippe 

Một số hãng đồng hồ lại quyết định đi theo con đường khác, một trong số đó là George Daniels với một cơ chế hoàn toàn mới: bộ thoát co-axial escapement.

Được phát minh vào năm 1970, bộ thoát co-axial escapement tránh được việc sử dụng chất bôi trơn, và sẽ tránh được việc dầu bị đóng lại sau nhiều năm sử dụng. Có kết cấu gồm 3 chốt di chuyển liên tục, truyền năng lượng theo phương thẳng đến bánh răng.

Cách hoạt động này ngược với Swiss lever escapement truyền thống, ở cơ chế Swiss lever escapement, những chốt này sẽ trượt trên bánh răng (vì thế nên phải sử dụng dầu bôi trơn). Co-axial escapement là bộ thoát duy nhất ngoài Swiss lever escapement được sản xuất với số lượng lớn, một phần nhờ vào công lao của Omega trong việc ứng dụng bộ thoát đặc biệt này vào phần lớn các sản phẩm của họ.

Omega-Co-axial-Escapement

 Bộ thoát "Co-axial escapement" của Omega, dựa trên sáng chế của George Daniels

Ulysses Nardin cũng là một trong những hãng đồng hồ tiên phong trong việc phát triển bộ thoát đồng hồ, và bộ thoát Dual Ulysses Escapement chính là kết quả của những cố gắng đó.

Được sáng chế bởi Ludwig Oechslin vào năm 2000 và sử dụng trên mẫu đồng hồ Freaklab, đây là một cơ chế rất đẹp mắt và đồng bộ. Thay vì một, Dual Ulysses Escapement dùng tới hai bánh xe cân bằng được cố định vào một khung hình tam giác, và từ đó sẽ truyền năng lượng tới bánh răng đồng hồ.

Ulysse-Nardin-FreakLab-Dual-Ulysses-Escapement

 Mẫu đồng hồ Freaklab bộ thoát "Dual Ulysses Escapement" của Ulysses Nardin

Một vài năm sau đó, Audemars Piguet cũng đưa ra một cơ chế khá thú vị dựa trên bộ thoát Robin escapement từ thế kỷ XVIII.

Bộ thoát Audemars Piguet Escapement có cơ chế truyền năng lượng trực tiếp, có nghĩa là bánh xe cân bằng sẽ được truyền năng lượng trực tiếp và được khóa/mở khóa bởi các mấu nối.

Cơ chế này giúp giảm thiểu việc thất thoát năng lượng và đồng thời cũng không cần sử dụng chất bôi trơn. Họ cũng tăng tần số dao động lên 43,200 nhịp/giờ giúp tăng độ chính xác.

audemars-piguet-escapement

Bộ thoát của Audemars Piguet 

Những cơ chế áp dụng tính đàn hồi

Trong số những cơ chế bộ thoát mới, việc áp dụng silicon đã tạo nên những cơ chế mới tuyệt vời áp dụng tính đàn hồi của dây cót dạng miếng dẹt.

Girard-Perregaux với bộ thoát Constant Escapement đã đưa ra một giải pháp cho vấn đề cố hữu của đồng hồ cơ từ trước đến nay: sự biến thiên của lực từ dây cót. Thông thường, khi dây cót được vặn hết mức sẽ truyền nhiều lực tới bánh xe cân bằng hơn so với lúc gần hết cót, và điều này cũng sẽ ảnh hưởng tới độ chính xác của chiếc đồng hồ.

Cơ chế này được phát minh bởi Nicolas Dehon khi ông đang làm việc tại Rolex, nhưng phải tới khi công nghệ silicon được áp dụng thì cơ chế này mới thực sự được đưa vào thực tế. Bộ thoát sử dụng một sợi dây silicon với độ dày chỉ 14 micron, sợi dây này sẽ bị uốn cong mỗi khi chịu áp lực và có tác dụng như một bộ trữ năng lượng, đảm bảo rằng dây cót sẽ chỉ cung cấp một lực duy nhất tới bánh xe cân bằng.

Girard-Perregaux-constant-escapement

Bộ thoát Constant Escapement của Girard-Perregaux với cơ chế đặc biệt giúp cân bằng năng lượng cung cấp cho bộ máy

Trong năm 2014, Ulysse Nardin cũng ứng dụng tính chất đó của silicon để làm ra bộ thoát Ulysse Anchor Escapement. Nó gồm một khung chứa hai miếng silicon mỏng có khả năng đàn hồi. Mỗi rung động sẽ làm cho miếng silicon bị cong lại, sau đó nhờ tính đàn hồi nó sẽ trở về hình dáng cũ, từ đó cấp năng lượng cho bánh xe cân bằng.

Ulysse-Nardin-Anchor-Tourbillon

 Ulysse Anchor Escapement

Tương tự như Girard-Perregaux và Ulysse Nardin, Parmigiani Fleurier cũng áp dụng tính đàn hồi của silicon để chế tạo ra bộ thoát Genequand escapement. Cơ chế này giúp làm giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ, giúp cho chiếc đồng hồ có thời lượng sử dụng lâu hơn rất nhiều (có thể lên tới hơn 70 ngày) và Parmigiani Fleurier cũng có thể dễ dàng tăng tần số dao động, giúp tăng độ chính xác.

Parmigiani-Senfine

Mẫu đồng hồ Parmigiani Fleurier Sentine với bộ thoát Genequand

Và nhiều cơ chế mới lạ khác

Tag Heuer, với mong muốn chế tạo ra một chiếc đồng hồ chronograph cực kỳ chính xác, có khả năng đo được khoảng thời gian cực ngắn đã đưa ra một thiết kế với cái tên Carrera Pendulum.

Chiếc đồng hồ này đã thay việc sử dụng dây cót truyền thống bằng từ trường, cho phép chiếc đồng hồ có thể đạt tới tần số 50Hz (360,000 nhịp/giờ)

TAG-Heuer-Mikrogirder-Escapement

 

Vào cuối năm 2011, De Bethune công bố bộ thoát Résonique escapement áp dụng cơ chế cộng hưởng. Trong hệ thống này, các bánh răng sẽ được kết nối tới một rotor điện từ. Nhờ tác động của từ trường, bộ cộng hưởng sẽ điều khiển vận tốc quay của rotor mà không cần tiếp xúc trực tiếp, điều đó giúp triệt tiêu rất nhiều việc thất thoát năng lượng do ma sát.

Resonique-escapement-De-Bethune

Bộ thoát áp dụng cơ chế cộng hưởng từ Résonique escapement 

Review kiến thức đồng hồ
Kiến thức tổng quan về đồng hồ
Bình luận

XEM THÊM


loading