Часы изнутри. Ремонтуар. Назначение, взаимодействие узлов и деталей.

Как-то во время работы над очередными часами мне подумалось, что рассказывая о ремонте часов, я говорю лишь о том, как разобрать и собрать механизм, но оставляю вне рассказа устройство самого механизма, назначение узлов и взаимодействие в них деталей либо же говорю об этом вскользь так, словно это давно и всем известно. Даже ни разу не сказал об основных составляющих часового механизма. А ведь многие наверняка задумывались, что же происходит при вращении заводной коронки часов, что же это там такое пощёлкивает и похрустывает, почему при переводе вала в положение управления стрелками заводной механизм отключается, но переводятся стрелки, что обеспечивает валу лёгкий обратный ход при заводе пружины и многом другом. Задача этого рассказа в некоторой степени восполнить пробел и ответить на простой, а возможно и не очень простой вопрос: «Почему?»

Как и любой механизм или иное устройство, часы состоят из определённых функциональных узлов. Есть генератор точных временных интервалов — баланс и устройство спуска, есть делитель временных импульсов до секундного, минутного и часового значения. Есть источник энергии для работы механизма — например, гиря, можно сказать, в этом случае мы используем дармовую энергию притяжения земного шара или пружина, накапливающая в себе энергию, сообщаемую ей пальцами рук при заводе или преобразующая кинетическую энергию маховика автомата в статическую энергию взведенной пружины. И, разумеется, устройство индикации времени — стрелочный механизм, показания которого могут изменяться как автоматически при ходе механизма, так и вручную при переводе стрелок переводным (заводным) валом. Поскольку в подавляющем большинстве механических наручных часов источником энергии является пружина, то необходимо устройство завода пружины. В самых ранних конструкциях часов механизмы перевода стрелок и завода пружины представляли собой отдельные, никак не связанные между собой узлы. Для завода пружины и перевода стрелок служил прилагаемый к часам ключ («часы-ключёвка»). Нужно было откинуть заднюю крышку, установить ключ в то или иное отверстие и зависимо от этого перевести стрелки или завести пружину. В некоторых часах для перевода стрелок нужно было просто откинуть стеклянную крышку и пальцами передвинуть стрелки в нужное положение. Пока часы были карманными, большого размера, с таким положением вещей можно было мириться, но с их миниатюризацией пришлось задуматься над тем, каким образом оптимизировать число органов управления. Так был изобретён, кстати, сравнительно недавно, узел часового механизма, получивший название ремонтуар, с применением которого управлять часами стало возможно, оперируя лишь одним элементом — коронкой заводного вала. В нормальном положении при вращении заводного вала по часовой стрелке осуществлялся завод пружины, вращение вала против часовой стрелки — холостое. А при вытягивании вала во второе положение производилось управление стрелками. Интересно то, что классический ремонтуар дошел до нашего времени практически без каких-либо изменений. Этот узел работает как в электронных часах со стрелочной индикацией, так и в классических механических часах. А раз так, то знакомство с работой часового механизма начнем именно с него и рассмотрим ремонтуар на примере калибра 2602 завода ЗИМ хорошо известных многим часов «Победа».

Итак, сняв стрелки и циферблат, мы увидим под ним следующую картину. Прежде всего бросается в глаза часовое колесо. Оно в самом центре. На футор — цилиндрическую часть колеса, напоминающую трубку, надевается часовая стрелка, совершающая оборот за двенадцать часов. Снимем часовое колесо.

Теперь можно рассмотреть минутный триб (красная стрелка). Это весьма важная деталь в самой идее часового механизма. Собственно, минутный триб несет на себе минутную стрелку, совершающую полный оборот за один час. Но кроме этого он выполняет ещё одну задачу. Стрелочный механизм, само движение стрелок часов, может быть осуществлено как в автоматическом режиме от механизма хода часов, так и вручную, от ремонтуара. Значит, механизм хода, и ремонтуар, и стрелочный механизм должны быть связаны друг с другом, но не жестко, а так, чтобы иметь возможность управлять движением стрелок независимо друг от друга. Именно такую связь осуществляет минутный триб. Это происходит благодаря тому, что минутный триб посажен на ось минутного (центрального) колеса не жестко, а с возможностью проскальзывания, то есть, представляет собой фрикционную муфту. Поэтому, если к минутному трибу приложить определённое усилие, то триб провернется на оси минутного колеса и стрелки займут то положение, которое определим мы сами, а в автоматическом режиме минутный триб, удерживаемый усилием посадки на оси минутного колеса, будет вращаться вместе с осью минутного колеса, перемещая минутную стрелку, установленную на нем, вексельное колесо, связанное с ним, а триб вексельного колеса передаст усилие вращения на часовое колесо с передаточным значением двенадцать к одному. Но с вексельным колесом связаны и колеса переводного механизма — ремонтуара. Сейчас уберём пружинную крышку этого устройства (зелёная стрелка) и рассмотрим его детали.

Итак, перед нами ремонтуар.

1 — вексельное колесо.

2 — минутный триб.

3 — переводные колеса.

4 — переводной рычаг вала (промежуточный рычаг).

5 — заводной вал.

6 — переводной рычаг кулачковой муфты (переводной рычаг).

7 — R-образная пружина.

8 — пружинная крышка ремонтуара.

Под рычагом 6 просматривается кулачковая муфта — основная часть ремонуара. Её рассмотрим подробно несколько ниже.

К заводному устройству, управляемому ремонтуаром, так же можно отнести:

1 — коронное колесо.

2 — колесо барабана (заводное колесо) и собачку заводного колеса.

Здесь можно заметить, что коронное колесо в современных механизмах таковым не является, на нем не выполняется коронный венец, как это делалось в ранних версиях часовых механизмов, но, несмотря на это, название за ним закрепилось, поскольку стало привычным. Сюда мы еще вернемся несколько позже и подробнее.

REM: Коронное колесо — особый вид колёс, зубья которых располагаются на боковой поверхности. Такое колесо, как правило, стыкуется с обычным прямозубым, либо с барабаном из стержней (цевочное колесо).

Итак, демонтируем детали ремонтуара.

Это — ось минутного колеса, на которую и надевается минутный триб с определённым трением.

Рассмотрим детали подробно. Перед нами заводной вал. Его конструкция идентична практически во всех стрелочных часах, разумеется, за исключением размеров. Итак:

1 — хвостовик заводного вала.

2 — квадрат.

3 — цилиндрическая часть или «заплечик».

4 — коронка

5 — ось.

6 — проточка под промежуточный переводной рычаг.

Хвостовик служит для установки вала в гнезде платины. Область квадратного сечения предназначена для соединения вала с кулачковой полумуфтой — «бочонком». На заплечике, цилиндрической части вала, располагается вторая полумуфта — заводной триб, или, как его ещё называют часовщики, «полубочонок».

А ведь кажется, такая простая деталь…

Как же устроена кулачковая муфта? Рассмотрим для начала устройство заводного триба, полубочонка. Колесо имеет стандартный венец по краю. Он взаимодействует с коронным колесом. Круглое отверстие для посадки на заплечик заводного вала. А на боковой поверхности триба выполнен венец в виде храповика, который соответствует такому же на кулачке муфты — «бочонке».

С обратной стороны заводной триб имеет гладкую поверхность.

На заводной вал заводной триб устанавливается вот таким образом. Место его установки — заплечик вала, цилиндрическая часть, которая служит ему осью. Триб свободно прокручивается на этой оси и не связан с валом никаким другим образом.

Теперь посмотрим, как с заводным валом взаимодействует промежуточный рычаг. У этого рычага есть усик, входящий в проточку на валу. Так вал закрепляется на платине. Именно этим рычагом ограничивается степень перемещения вала по его оси. Помните ту самую «магическую» кнопочку, которую мы нажимаем для извлечения вала из механизма? Так вот, при нажатии на кнопочку рычаг поднимается, выходит из паза проточки вала, разъединяя его с механизмом, и вал получает свободу осевого перемещения. Тут-то мы его и вынимаем наружу. Кнопочка есть не всегда. Как в нашем случае, может быть винт. Тогда его нужно отпустить до выхода усика рычага из проточки на валу. И тогда вал может быть извлечен из механизма.

Итак, рычаг имеет:

1 — гребёнку и боковой толкатель.

2 — усик.

Рассмотрим вторую часть кулачковой муфты — кулачок или «бочонок». Деталь важная, поэтому уделим ей внимание.

На кулачке находятся:

1 — храповик.

2 — коронный венец.

Посередине кулачка выполнена проточка под переводной рычаг кулачка.

Здесь хорошо виден венец храповика, являющийся ответной частью такового на заводном трибе, и квадратный туннель для установки кулачка на участке заводного вала квадратного сечения.

Это — коронная часть кулачка, сопрягающаяся с системой переводных колес.

А так переводной рычаг устанавливается в проточку кулачка.

Давайте соберём кулачковую муфту на валу. Заводной триб расположен на заплечике, а кулачок на квадратном участке заводного вала. В таком положении муфта находится в режиме завода пружины. Храповик сомкнут. Теперь вращение по часовой стрелке от квадратной части заводного вала через храповик будет передаваться ответной части заводного триба и далее не коронное колесо. При вращении вала против часовой стрелки храповик разомкнется и триб не будет вращаться. Мы еще вернемся к рассмотрению процесса после сборки ремонтуара.

Что же произойдёт, если мы сдвинем кулачок в сторону от заводного триба? Кулачок подвинется, его коронная часть войдет в зацепление с переводным колесом и усилие вращения будет передаваться переводным колесам, вексельному колесу, минутному трибу и стрелки будут переводиться. Ниже мы рассмотрим процесс нагляднее.

Теперь рассмотрим, как заводной вал устанавливается на платине. Сейчас вал утоплен и находится в положении завода пружины.

Это положение перевода стрелок.

С обратной стороны платины. Положение завода.

Положение перевода стрелок. Обратите внимание на то, что хвостовик вала перемещается в туннеле и то выходит, то прячется в него. Это перемещение в некоторых часах используется для организации функции «стоп-секунда». Вал своим хвостовиком нажимает на пружину, которая стопорит либо баланс, как в часах «Спортивные», либо одно из колёс ангренажа. В рассматриваемом механизме эта функция не предусмотрена.

Здесь вал в режиме перевода стрелок.

А это Т-образное гнездо на платине, в котором монтируется кулачковая муфта. В перекладине «Т» устанавливается заводной триб и гнездо не дает ему возможности перемещаться в осевом направлении. А в большом гнезде устанавливается кулачок и это дает ему возможность осевого перемещения.

И с обратной стороны.

Рассмотрим установку заводного триба. Здесь вал в режиме завода пружины.

А здесь в режиме перевода стрелок. Как видим, в любом положении вала заводной триб остается на месте. А иначе как бы он мог сопрягаться с коронным колесом?

Собираем кулачковую муфту полностью. Сейчас муфта в режиме завода пружины. Здесь уже наглядно видно, как сопряжены зубья храповой части муфты. Поворачиваем вал по часовой стрелке и заводной триб повторит это движение. Но если повернуть вал против часовой стрелки, храповик разойдется. А вот для того, чтобы муфта не размыкалась при заводе пружины, служит переводной рычаг и R-образная пружина. Это можно будет наблюдать после полной сборки.

Что же произойдёт при переводе муфты в режим перевода стрелок? В этом режиме кулачок муфты передвигается до зацепления коронной части с переводным колесом. Заводной триб выходит из зацепления с храповой частью кулачка и не может вращаться. Зато вращение вала через квадратную часть и сопряженный с ней кулачок передается на колесную систему перевода стрелок.

Так этот процесс выглядит с обратной стороны платины. Режим завода.

И режим перевода.

Как же осуществляется переключение режимов кулачковой муфты? Для этого служит система из двух рычагов и R-образной пружины. Эта система одинакова практически во всех наручных часах, как в механических, так и в электронно-механических со стрелочной индикацией. Разумеется, есть варианты конструктивного исполнения, но сам принцип неизменен.

Итак, устанавливаем промежуточный и переводной рычаги на место. Пружину, увы, установить без крышки нельзя, иначе она выскочит. А за крышкой мы ничего не увидим. Так что рассмотрим процесс переключения без пружины. Сейчас рычаги и муфта в режиме завода пружины. Вал утоплен, промежуточный рычаг повернут вправо по часовой стрелке. Плоскости толкателей рычагов совмещены. В этом положении переводной рычаг удерживается усилием R-образной пружины.

Давайте переведем ремонтуар в режим перевода стрелок, потянув заводной вал наружу. Что мы видим? Заводной вал поворачивает промежуточный рычаг влево против часовой стрелки за ус рычага, находящийся в проточке вала и удерживаемый там крепёжным винтом, но позволяющим рычагу поворачиваться. Промежуточный рычаг плоскостью толкателя действует на толкатель переводного рычага и переводной рычаг смещается влево (по картинке), увлекая за проточку за собой кулачок («бочонок») поводковой муфты. Муфта перемещается, заводной храповик разъединяется, коронная часть кулачка входит в зацепление с переводным колесом. При собранном ремонтуаре положения переключателя фиксируются взаимодействием гребёнки промежуточного рычага и пальца пружины пружинной крышки (увидим ниже).

Если же мы теперь вернем вал назад, утопим его, то переводной рычаг под действием R-образной пружины вернет кулачок муфты в исходное положение завода пружины. Теперь наглядно видно, что происходит, когда в режиме завода пружины вал вращается против часовой стрелки — храповик муфты разъединяется, но под действием R-образной пружины снова стремится сомкнуться. Именно при этом процессе и происходят те самые характерные щелчки, которые мы слышим при обратном ходе коронки. При прямом ходе коронки тоже слышно частое пощелкивание. Но в этот раз щелчки происходят от работы собачки барабанного колеса. Они чаще, поскольку и зубьев на барабанном колесе больше.

А это пружинная крышка ремонтуара. Красная стрелка указывает на палец пружины, который взаимодействует с гребёнкой промежуточного рычага и фиксирует положения переключения — завод и перевод.

Накроем ремонтуар крышкой. Здесь четко видно взаимодействие пружины и гребёнки промежуточного рычага. Так это происходит в режиме завода пружины.

А так в режиме перевода стрелок.

Режим завода с обратной стороны.

И режим перевода.

Установим мост барабана. В мосте рядом с венцом коронного колеса выполнена проточка, в которую входит венец заводного триба (красная стрелка).

Ставим на место коронное колесо и видим, как венцы коронного колеса и заводного триба совпадают. Теперь усилие от заводного триба передается коронному колесу, от коронного колеса заводному колесу барабана, а от раскрутки пружины её предохраняет собачка барабана. Так происходит завод пружины вручную.

В заключение, думаю, уместно было бы добавить описание некоторых характерных неисправностей, встречающихся в ремонтуаре.

Несмотря на надёжность и стабильность узла, из-за чего механики по ремонту часов часто игнорируют разборку и профилактику ремонтуара, в нем встречается ряд неисправностей. Например, разрушение зубьев венца заводного триба. При этом на валу ощущается перескок при заводке пружины и пружина не заводится. При выработке в посадочном отверстии платины под заводной вал проседает заводной вал, и промежуточный рычаг может не удерживать его, то есть, вал будет выпадать, а заводной триб выходить из зацепления с коронным колесом. Снова «перехваты» при заводке пружины. При загрязнении механизма или некачественной смазке переводной рычаг не переводит кулачок в крайние положения. При этом либо нельзя выставить стрелки, либо вал проскакивает при заводке пружины. Неисправности такого порядка возникают весьма редко, но они имеют место, поэтому профилактика узла при репассаже часов желательна весьма, особенно в том случае, когда при переводе стрелок и заведении пружины ощущаются неполадки.

Отдельно хочу сказать о посадке минутного триба. Усилие проскальзывания триба должно быть таким, чтобы стрелки уверенно следовали за осью минутного колеса, но оно не должно быть больше усилия, сдаваемого пружиной на оси минутного колеса. Иначе возможно повреждение анкерной вилки при переводе стрелок. Поэтому если усилие на валу, требуемое для перевода стрелок, заметно возросло или упало, следует обратиться в мастерскую, а перевод стрелок (если в инструкции не указано иное) производить по ходу стрелок и при заведённой пружине.