Automata karórák II.

Működési elvek, megoldások - középpontban a rugóház

Az automata felhúzás alkalmazása esetén a szerkezeti megoldás szinte minden esetben lengő tömegből, átviteli kerékrendszerből és kilincsműből áll. Szükség van még egy, a túlhúzást megakadályozó szerkezetre is, ez leggyakrabban az ún. csúszófék. A lengő tömeg a szerkezet elmozdulásakor (a kar mozgásakor) a tömeg tehetetlensége miatt mozgásba lendül. Ezt a mozgást rendszerint egy lassító (kisebb fordulaton nagyobb nyomatékot átvivő) áttételen keresztül a felhúzó rugóra viszik. Szükség van még arra, hogy bármilyen irányban is mozduljon el a tömeg, vagy mindkét irányban, vagy legalább az egyikben hasznos nyomatékot adjon át. Mivel kisebb mozgások esetén, amikor a lassító áttétel miatt a lengősúly elmozdulása a kilincskeréken csak igen kicsit mozdít, gyakran nem elegendő a szokásos kilincsmű alkalmazása a rugóháznál, ezért a visszirányú reteszelés számára külön kilincsműre is szükség van az automatikán belül.

Mivel az automata karóra szinte folyamatosan mozog gazdája karján (mégha olykor megannyira kicsit is), ezért leggyakrabban bizonyos idő múlva eléri teljes felhúzottságát. Ha ilyenkor a felhúzás tovább folytatódik, a megfeszült rugó és az erőltetett felhúzás miatt folyamatosan a tervezettnél nagyobb nyomatékod ad a kerékrendszerre. Ez rendellenes működést (pl. a billegő visszaverődhet, a járás felgyorsulhat), rosszabb esetben az automatikában fogtörést, vagy esetleg rugótörést okozhat. Ezért vagy egy csúszó kapcsolatot iktatnak az automatikába, vagy a rugónál csúszóféket alkalmaznak. A csúszó tengelykapcsoló használata esetén az megcsúszik, amikor a rugó elérné teljes felhúzottságát (ahol a nyomatéka megemelkedne).

1. ábra - A képen egy átlagos rugó nyomatékának változását látjuk a felhúzottság függvényében.

Ezen megoldás hátránya, hogy mivel egyrészt szükségképpen kis méretű (hogy az automatika kerékrendszerében elférjen), másrészt idővel kopik és gyengül, ami hátrányosan csökkenti a teljes felhúzottság mértékét, és így a járástartalékot. Mindenesetre a leggyakoribb, a gyakorlatban is jól bevált megoldás a rugóházban beiktatott csúszó kapcsoló, az ún. csúszófék alkalmazása. Ez általában egy erős acélrugó, amely a rugóház falához feszül, az órarugó vége pedig a fék egyik végéhez rögzül. Meghatározott rugónyomatéknál a súrlódás ellenében kimozdulhat eredeti helyéből, majd valamennyit engedve (típustól függően töredék fordulattól akár egy teljes fordulatig) újra megül a rugóházban. Mindez úgy történik, hogy a nyomatékleadást a legkevésbé befolyásolja.

A szakirodalomban többféle csúszófék-megoldással lehet találkozni, az ábrákon látható megoldásokról néhány gondolat:

2. ábra 3. ábra

2. ábra: Itt a rugóház falában négy horony van keresztirányban kiképezve, a csúszófék kialakított vége ebbe ül bele. Ha a rugó feszítettsége elérte a megengedett maximumot, a fék vége kiugrik a horonyból, és egy negyed fordulatot enged a rugón. Itt a hornyok kopása okozhat idővel korai megcsúszást.

3. ábra: Itt nincsenek hornyok, csak a tapadási súrlódás biztosítja a rugóház és a fék rugó közötti kapcsolatot. A tapadást erősíti, hogy a fék két vége kissé átfedésben van, így önmagát is a falhoz szorítja. Ha a rugó közel kerül a teljes felhúzottsághoz, az átfedő vég kissé felemelkedik, a fék megcsúszik, és valamennyit enged, míg a tapadás újra megfogja.

4. ábra 5. ábra

4. ábra: Hasonló megoldás, mint az első, de itt csak egy horony van kiképezve, a rugó végét pedig (a saját rugalmasságán túl) a csúszófék másik vége nyomja a horonyba. Megcsúszáskor egy teljes fordulatot enged.

5. ábra: Ez a megoldás annyiban különbözik a másodiktól, hogy maga a fék erősebb, viszont mivel nincsen átfedés, kissé pontatlanabb a megcsúszási pont, cserében viszont (megfelelő beállítás mellett) lehetőséget ad arra, hogy fokozatosan csúszva engedjen utána a rugónak, nem pedig egy-egy hirtelen ugrással. Így elméletileg sokkal egyenletesebb nyomatékviszonyokat képes teremteni a végső felhúzottság állapotának környékén.

Végül egy érdekesség: az első automata szerkezetek általában meglevő felhúzós alapszerkezetekre épültek, egyrészt a gyártási költségek csökkentése miatt (nem kellett új szerkezetet kifejleszteni), másrészt egy jól bevált alapszerkezet kevesebb kockázatot is hordozott az új alapelv bevezetése során. Éppen ezért szinte természetes, hogy a kézi felhúzás lehetősége adott volt. Később, már kifejezetten automatának tervezett szerkezetek esetében is megtartotta ezt az opciót a gyárak többsége. Egyrészt a már bevált alapelvek, alkatrészek felhasználásával lehet az alapszerkezetet kifejleszteni, másrészt a felhasználó is húzhat az órán, ha szükségét érzi, például ha a lejárt órát felcsatolja, előtte kézi felhúzással biztosíthatja a kezdetben szükséges minimális energiát. Harmadrészt pedig a gyárak általában azonos elvek szerint, kis módosításokkal kézifelhúzós változatban is készítik az adott szerkezetcsaládot a gyártási költségek racionalizálása miatt, így nem kell kétszer megtervezni, kitesztelni ugyanazt. A legismertebb kivétel a Seiko óragyár ismert automata belépőmodelljeinek sora (7009, 7S26), ahol a kézi felhúzás lehetőségét kihagyták, eleve kizárólag automata szerkezetet tervezve, valószínűleg a minél tökéletesebb egyszerűsítés miatt. A fentiek miatt a legtöbb esetben az automata mechanizmusa külön szerkezeti egységet alkot, melyet leszerelve általában egy egyszerű kézi felhúzású szerkezetet kapunk. Persze léteznek többé-kevésbé a szerkezetbe integrált megoldások is, ilyen például a Longines egykori 340 -es családja, ahol az automata kerekei és a futószerkezet kerekei gyakran közös hidat kaptak, így egymástól függetlenül nem bonthatók.