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[基础资料] 【资料翻译】修理英式天文台机心(修正完毕)

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   发表于 2013-5-26 14:50:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 nomorewatch 于 2013-5-26 17:24 编辑

原作:radger
http://forums.watchuseek.com/f11/observatory-chronometer-english-movement-536219.html
我既从事钟表收藏,也从事维修和保养工作,尽管不怎么频繁;最近这个月,这块机心成了我修表桌上的客人. 这块机心已经被大卸八块,让我花了不少时间去给它不同的部件照相和构思这篇文章.

这是一块矫氏A级天文台机心.
IMGP4905.jpg
IMGP4906.jpg
几乎所有的收藏者都知道什么是天文台级计时器,就像我们都知道有瑞士的COSC标准这回事那样.

给时计的精度打分评级这一传统在历史早已扎根,只因在当年,时计的性能对于航海从业人员而言性命攸关.

在精密时计出现的早期,它们都被作为甲板表或者船钟配合六分仪使用. 测量经度的准确性基本上是与航海时计的性能直接挂钩的,特别是等时性和长时间运行精度息息相关,因为仅仅数秒的误差就可以使船只偏离目的地数英里;因此,时计越精准,定位越精准,简而清一般的事实.

正是因为精密时计的精度如此重要, 测试计时器精度的任务便落在了天文台等测量机构的肩膀上. 为此,位于世界各地的各大天文台设立了特别的设备和部门去测量这些时计的精度,这些天文台中最出色的当属位于Kew镇的皇家天文台. 在当年,在皇家天文台参与测试的时计需要接受历时四十四天的严酷考验.

回到正题,这款机心是一款典型的四分之三夹板的英式杠杆擒纵机心,产自George Edwards of london & Glasgow(19世纪后期),直径44毫米. 这款机心已经在我手里有一段日子了,可是直到最近我才决定给它进行保养,是为了保护这块因为猎金而失去表壳保护的机心.

数以千计的英式机心都是采用四分之三板路,区别只在于钻数,擒纵和细节处理而已,通常网上交易平台都有. 我甚至不愿意特意地去区分它们的档次,因为在英国,哪怕是只有七钻的低档机心,制表师们通常都会采用和高级机心相同规格的工艺去处理,当然包括了不少藏家们都喜欢的“黑色抛光”.

说到这里,质量这种东西在很多案例都是被视而不见的,因为质量的体现也包括了制作高级精密时计必要的选材,举个例:最高标准的精密时计必然装备最高质量的摆轮游丝系统,最高质量的宝石轴承和经过最高标准处理的零件.

而这块机心可以说是高质量机心的一个代表,特别是对于Kew认证体系的A级机心而言. 像之前提及的那样,顶级的机心配备特别精选出来的材料和零件, 加上通过测试所需要的特别校正师的工作和参选费用,当年一块新鲜出炉的精密时计真的是索价不菲!

我希望可以通过这次的维修,把先辈的匠人精神和最高质量的产品还原到能够通过当年的那种严酷测试的水平,同时也把一块精密时计在当年的诞生过程在今天给大家传递一下.

首先,必不可少的开始是空白机心,像下图的这种:
IMGP5021.jpg
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这种粗糙的毛坯通常是在类似英国的兰开夏郡这样的工业重镇被大批量产出来,然后分散地卖到制表师手中,根据实际需要把基础心制成七钻到十九钻不等的英式精密时计,可谓丰俭由人.

拆装的过程大体顺利,只有一点点小毛病. 机心现有的表盘是后换的瑞士表盘,即便是这样,表盘已经被前任维修师用虫胶之类的东西修补过 虫胶是一种某些修表师才会用的表盘修复材料,问题在于再用酒精清洗机心和表盘的时候会引起甲基化腐蚀机心.(如下图)
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随着我深度拆解和清洁不同的部件,我仔细地检查了所有的部件,事实告诉我这块机心其实无须保养.

以下的图片是机心的擒纵,摆轮和其他重要的部件. 注意了,擒纵叉的尾部是开叉的,这种擒纵叉有种别称叫做“音叉”,很多记载古怀表资料的书上有记载,不过我还是第一次见到实物.根据我的推测,这种擒纵叉尾部的分叉应该是用来减少尾部的重量从而达到提高平衡性和改善
擒纵叉运动惯性的目的.
另外值得一提的是,美丽的蓝宝石轴承被镶嵌在了尾部分叉的擒纵叉的狭缝里. 这种技法真的是英式制表业独有的一种法门,尽管某些瑞士制机心上也有这类配置,不过都是英国市场表款。从大多数角度看上去,差瓦上的宝石轴承就像是隐形了一样,因为这种镶嵌工艺吧宝石轴承巧妙地隐藏起来了.
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再来看看中心轮和三轮,轮辐内角的工艺处理其实可以做得更好,因为现在的齿轮都没有倒角,不过就功能性打磨和齿形方面而言,这些齿轮和轴承都是第一流的。这些金质齿轮可不是为了美学方面的考量,而是确确实实为了降低摩擦和增加表面润滑而用上的.
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接下来就是有关机心重新组装的照片了:
现在是隐藏在面盘下的部件,全部都已经进行了清洁,润滑和组装.这块夹板搭载了四轮的枢纽, 擒纵轮盖石还有杠杆擒纵和摆轮的轴承孔. 这里有一个细节要注意的:英国的制表师基本上都会在维修的时候在机心夹板上打上自己的印记作为已经维修/替换零件的记号.
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现在已经准备好装配面盘那一面的零件了,再提一下,这块机心是表冠上条,按钮调时的.
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面盘夹板装配完全后的样子,已包括上条和调时结构.
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然而,当我在维修的时候,却发现发条的状态很不理想——因为发条已经失去了相当的的弹性.
一条弹性不佳的发条对维持一块时计的运行精度是非常不利的,在上满条的时候,或者摆幅会很理想,但在数小时之后摆幅很快就会变得非常不稳定.

幸运的是,我的库存里有一条跟原始发条尺寸一模一样的发条,虽然是发条这样毫不起眼的东西,更换时却要做到尺寸和材料强度分毫不差.
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下图是一张旧发条和新发条的对比照片,那些好奇已经老旧的发条和新的库存发条有何不同的朋友们可以尽管对比一下.
IMGP5045.jpg
发条盒和日内瓦风格的制停装置相得益彰,这种制停装置可以使发条的扭矩趋于平缓甚至划一. 基本上可以这么说:有了这种小装置,发条的扭矩输出就像一条非常平缓的龟壳形曲线.
IMGP5048.jpg
制停装置被设定成发条还有半圈的时候自动制停,这样一来,上满条只需要扭动表冠四圈.
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面盘夹板的最底层夹板
IMGP5054.jpg
下图则是装上轮系的面盘底夹板.

发条盒本身就充当着传动系中一轮的角色,所以有时候也被称作主轮,当然最经常出现的名字还是发条盒.

被发条驱动的中心轮系称为二轮,二轮驱动三轮,三轮接着驱动四轮(秒针轮),这就是一个完整的传动轮系。因此,秒针是固定在四轮上的
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下图中,上夹板已经装配完毕,经调试已经证明运行良好,可以把擒纵装上.
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下图则是面盘下夹板的零件完全装配后的样子:
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是时候找一块适合的面盘来替代小气又残旧的瑞士制面盘了,实际上这块机心也需要这么一块好面盘.
这里是我的候选表盘们。。。

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接下来的两张图片都是有关两块机心(一块配件用,另一块是修好的KEW-A级机心)的对比,这块配件心将会“捐赠”它的面盘给这块天文台级机心使用哦。其实两者差别非常小,因为都是出自同一架基础心的厂商,都是16.1法分的尺寸,只是夹板方向刚好相反,表冠方向不同而已.
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尽管两者的尺寸相同,钻数也相同(同为十九钻),我还是想继续比较一下两者的擒纵.

比较结果是这样的:两者的尺寸,钻数,生产商(由两者的序列号均是16-1可知),板路基本相同,摆轮都是双金属带有配重及抗温差螺丝的高级摆轮,都是配备宝玑末端螺旋的蓝钢游丝不过“捐赠者”的表冠在12点方向,天文台机心的表冠则是3点位(猎表的设计),而两者的夹板和传动轮系的排列方向犹同镜像一般,擒纵叉的形状也不一样,“捐赠者”的擒纵叉没有尾部开叉。

即便是完全装配好以后,光靠肉眼两者孰优孰劣还是非常困难的事情,因为几乎不可能观察到擒纵的不同,而且两者都是非常高级的英式机心(高配置,高工艺).
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其实,两者的差别不仅这么一点而已,“捐赠者”的擒纵轮必须在四轮拆除之后方可拆卸,而天文台机心则没有这样的问题.

制表师为了解决擒纵轮拆修的问题,特地把擒纵轮的凹槽深度改成与表盘夹板的深度同等,以便日后维修.

这一细节对于那些为了追求更高精度而去调校擒纵的调校师不可谓不帮了一大忙,因为这样一来拆装和重组过程都省了不少时间,进而为调校功夫省下不少精力.
懂技术的看官们请看看擒纵部位的异同:
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“捐赠者”机心的擒纵轮凹槽比较浅,这就导致更换擒纵轮的时候必须现拆除整块上夹板. 这一点在正常的维修中或者还不是什么大问题,不过在调校精度的时候对调校师是个噩梦.
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接下来再看看摆轮夹板和盖石.

两块机心都带有蓝宝石支点孔,不过,Kew-A级天文台机心的盖石是天然钻石, 另一块的盖石只是红宝石. 除此以外我无法觉察出两者还有什么明显意义上的档次区别,因为两者的细节工艺处理均属同一级别,如:宝石轴眼处开油槽,轴眼周边倒角沉孔抛光处理,两者的擒纵均采用蓝宝石差瓦和红宝石顶石。
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接下来再看看擒纵,这是最能体现出来能跟着差别的地方了:
Kew-A级天文台机心装备了双圆盘摆轮,这是和其他级别的机心最大的技术差别.

两块机心均装备了带有蓝宝石端石的杠杆擒纵,而且两者的精加工级别已经达到了英式机心的最高水准。唯独摆轮和擒纵叉形状这一配置的差距令两者高低立现. 天文台机心的擒纵叉的处理工艺更加出色:带有边缘倒角,黑色抛光和金质安全针;相比之下,普品级机心的擒纵叉只搭配了单圆盘摆轮和黄铜材质的安全针.

双圆盘的最大优势是降低摆轮摆动的振幅同时不降低震频,低角度叉瓦设计的双圆盘擒纵平衡振幅496度,最多至540度的摆幅不受干扰,因为摆轮的振幅已经下降至33度;而同样振幅的单圆盘摆轮的性能表现则可以被一个振幅只有24度的双圆盘摆轮取代。

下图均为叉瓦对比图,懂技术的朋友们可以给一些建议
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另一项能够帮助判断摆轮质素的细节是金质螺丝的纯度,Kew-A级天文台机心的微调螺丝可能纯度更高,这一点从该机心的金质微调螺丝污渍较少,氧化痕迹较轻这一细节可以看出来.

此外,天文台级摆轮上的可调螺丝相对较大(重量当然也较大),而且按每九十度一颗的规律被安装在摆轮上,这样一来,调校精度就是一件相对比较轻松的事情.

天文台级机心的游丝内桩是高级抛光的钢,而非一般级别机心的黄铜.

两块机心的游丝都带有拉塞尔风格的宝玑末端螺旋, 因此,基本上不可能从视觉观察去判断两者的游丝孰优孰劣.
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以下的图片皆为展示两块机心核心部件的异同:

Kew-A级别的天文台机心的摆轮带有双圆盘,好处在于不怕卡壳.
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“捐赠者”的摆轮则没有这一特征.
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判定一块时计是否能够保持好的精度的其中一个标准是:擒纵轮尽量做小,摆轮和发条盒尽量做大.

两块机心的擒纵轮已经足够小了,但是Kew-A级天文台机心的擒纵轮比起它的姐妹型号还要小. 擒纵轮越小,则意味着能量消耗相对越小,负荷更小,惯性更小,所以好的擒纵轮应该尽量做轻. 然而,更小更轻的擒纵轮会使生产和成本和技术难度大幅上升.

如果你更仔细地观察Kew-A级天文台机心的擒纵轮,你会发现除了在直径上更小之外, 它的条幅和边缘更窄. 所有的这些设计和工艺这是为了使这只擒纵轮更加轻巧和实用。

正正是这种制表大师们着眼于设计,细节和微加工技术的思维使得这种天文台级机心鹤立鸡群,傲视群雄.

再说说擒纵轮齿数,两块机心的擒纵轮齿数是截然不同的. Kew天文台机心的擒纵轮的设定频率是每小时14400击,另一块机心的擒纵轮则对应每小时18000击, 但是我没有测试过用来做备件的那块机心,因为它的摆轮轴已经断了.
IMGP5117.jpg
擒纵方面的东西恐怕已经说得大多数人都头疼了,最后再重申一下擒纵设计和工艺处理的重要性: 好的细节设计和精加工可以令一份擒纵的可塑性大幅提高,从而使调校师的工作事半功倍.

以下是一些天文台机心的重装图:
IMGP5119.jpg
IMGP5122.jpg
IMGP5131.jpg
经过这次的大翻修之后,这块机心的运行可谓完美——振幅理想,游丝“呼吸”畅顺,走时精准(接近出厂水准). 不过,要用常规的机器去测试这么一块有着独特摆频的表可是件非常费时费力的事情.

遗憾的是,这块机心无法达到天文台水准的走时精度, 因为某些非常重要的校正效果(包括特殊的润滑和游丝夹的校正)在这块机心的第一次保养的时候就已经被整得荡然无存,正因为这样,每天寥寥数秒的误差水平不可能在这块机心上重现了.
IMGP5136.jpg
IMGP5137.jpg
所幸,附属于这块机心的天文台竞赛记录纸还在.

现任档案馆馆长,McEvoy先生非常友好地为我收集了与此机心相关的记录并传真了这份资料, 对此我感到无比荣幸.

根据记录,这块表的原装表壳是重金猎壳, 与1896年七月十六号被天文台作为参赛表接受.

在这份资料中,记载了有关28只参赛时计的资料,其中竟然多达21只是卡罗素:
Kew-8139abstract.jpg
Kew8169.jpg
对我而言,这些资料最大的亮点在于:人;匠人的努力,对于造出一块天文台级别的精密时计无疑是最关键的,同一款机心,可以通过匠人的巧思,手艺和用料的选择达到不同的级别,这就是人的价值。














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参与人数 4知名度 +6 收起 理由
名怀表之佳家 + 2
gfyk + 1 无以言表
jiefang1958 + 2 牛人
表铭 + 1 很给力!

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77条回复

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发表于 2013-5-26 15:30:21 | 显示全部楼层
图片未能打开。是否连接有问题?
 楼主| 发表于 2013-5-26 15:36:10 | 显示全部楼层
suwenyu 发表于 2013-5-25 23:30
图片未能打开。是否连接有问题?

有这等事?请给点时间让我去修复。。。
发表于 2013-5-26 15:41:00 | 显示全部楼层
好文章!
发表于 2013-5-26 15:41:04 | 显示全部楼层
很好的技术贴,先略读下,以后再学习!
 楼主| 发表于 2013-5-26 15:46:52 | 显示全部楼层
suwenyu 发表于 2013-5-25 23:30
图片未能打开。是否连接有问题?

重新上载了图片,看看搞定了没?
 楼主| 发表于 2013-5-26 15:48:36 | 显示全部楼层
机械米 发表于 2013-5-25 23:41
好文章!

我花了好几天才翻译完的,工作量相当大,不过后面还有好几篇!

希望你和翁版都满意
 楼主| 发表于 2013-5-26 15:49:04 | 显示全部楼层
表铭 发表于 2013-5-25 23:41
很好的技术贴,先略读下,以后再学习!

有的东西一旦搁下了,就很难再用心看了。

这是我的经验
发表于 2013-5-26 15:58:16 | 显示全部楼层
nomorewatch 发表于 2013-5-26 15:49
有的东西一旦搁下了,就很难再用心看了。

这是我的经验

nomorewatch兄所言极是,我准备晚上仔细瞅瞅。
发表于 2013-5-26 16:01:14 | 显示全部楼层
nomorewatch 发表于 2013-5-26 15:48
我花了好几天才翻译完的,工作量相当大,不过后面还有好几篇!

希望你和翁版都满意

满意的,多谢小闹用心~
发表于 2013-5-26 16:14:24 | 显示全部楼层
学习
发表于 2013-5-26 17:04:17 | 显示全部楼层
老外保存资料的水平超一流
发表于 2013-5-26 18:14:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 总理表 于 2013-5-26 19:03 编辑

好文章!辛苦了,谢谢分享!

“双底盘的最大优势是降低摆轮摆动的振幅同时不降低震频,低角度叉瓦设计的双底盘擒纵平衡振幅496度,最多至540度的摆幅不受干扰,因为摆轮的振幅已经下降至33度;而同样振幅的单底盘摆轮的性能表现则可以被一个振幅只有24度的双底盘摆轮取代。”


这一段没看明白,看来我还需多加学习。
发表于 2013-5-26 18:22:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 总理表 于 2013-5-26 18:56 编辑

"天文台级机心的游丝夹头是高级抛光的钢,而非一般级别机心的黄铜."

此处游丝夹头 collet 翻译为游丝内桩似更妥贴。(游丝内端固定在collet上[色箭头所指],collet固定在摆轮轴上,国内专业书籍都译为内桩;而stud 即游丝外端固定物为----外桩[色箭头所指])
234028ilxy3jylk33wk5a3.jpg
发表于 2013-5-26 18:53:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 总理表 于 2013-5-26 19:09 编辑

“两块机心均装备了带有蓝宝石端石的杠杆擒纵,而且两者的精加工级别已经达到了英式机心的最高水准。唯独摆轮和擒纵叉形状这一配置的差距令两者高低立现. 天文台机心的擒纵叉的处理工艺更加出色:带有边缘倒角,黑色抛光和金质护脚;相比之下,普品级机心的擒纵叉只搭配了单底盘摆轮和黄铜材质的护脚.”
“护脚”----Guard pin 就是国内专业书籍上说的 安全针。普通级黄圈中的这个针向上伸出,配合单圆盘使用。天文台级为红圈中在擒纵叉马口下方横向伸出(图中天文台级的擒纵叉反着放置,所以看到在上面),需配合双圆盘使用
234143rzjag7hshjjqyqr7.jpg
Kew-A级别的天文台机心的摆轮带有双底盘,好处在于不怕卡壳.
“双底盘”不知原文是否double roller,一般翻译为双圆盘,大的一层叫roller table,上有摆轮圆盘宝石(roller jewel)老式怀表中也有用铜针或钢针(也有表述为impulse pin的),所以国内也有 圆盘钉 的叫法(roller pin 有些老外也这么叫)。小的一层叫safety roller,上有一缺口-----“月缺”(crescent)与安全针配合
234151j804bm8bqpqzmzpm.jpg

而普通版本正好是单圆盘,月缺(绿色)直接与圆盘石(红色)做在同一层上。
234154lc8epx3sqsuq8x8m.jpg


希望这些对你有帮助。文章翻译很精彩,期待新作!


评分

参与人数 1知名度 +9 收起 理由
chlogan + 9 清晰明了!

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发表于 2013-5-26 21:19:32 | 显示全部楼层
好译文,长知识。
 楼主| 发表于 2013-5-27 04:22:53 | 显示全部楼层
总理表 发表于 2013-5-26 02:14
好文章!辛苦了,谢谢分享!

“双底盘的最大优势是降低摆轮摆动的振幅同时不降低震频,低角度叉 ...

这段文字我也只是翻译了个大概,对兄长造成理解上的困难真是抱歉
 楼主| 发表于 2013-5-27 04:23:30 | 显示全部楼层
总理表 发表于 2013-5-26 02:14
好文章!辛苦了,谢谢分享!

“双底盘的最大优势是降低摆轮摆动的振幅同时不降低震频,低角度叉 ...

这段文字我也只是翻译了个大概,对兄长造成理解上的困难真是抱歉
 楼主| 发表于 2013-5-27 04:44:54 | 显示全部楼层
总理表 发表于 2013-5-26 02:53
“两块机心均装备了带有蓝宝石端石的杠杆擒纵,而且两者的精加工级别已经达到了英式机心的最高水准。唯独摆 ...

谢谢你的指点,我有时间就按照您的意见修改,希望您以后继续指正
发表于 2013-5-27 05:12:39 | 显示全部楼层
小闹好嘢!赞一个!
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