Co to znaczy: mechanizm hi-beat ?

Nazwa high beat wywodzi się z języka angielskiego i oznacza dosłownie: wysoką częstotliwość uderzeń. Ma to związek z chodem zegarka – a dokładnie z częstotliwością oscylacji balansu – która w mechanizmach przeważającej części czasomierzy produkowanych do końca lat 50’ ubiegłego wieku wynosiła 2,5 Hz, czyli 5 uderzeń na sekundę = 18 000 uderzeń na godzinę ( po angielsku – beats per hour, bph ).

Szczęśliwy posiadacz czasomierza z mechanizmem hi-beat może pochwalić się, iż mechanizm jego zegarka pracuje dokładnie 2 razy szybciej: 5 Hz, 10 uderzeń = 36 000 bph!

Vintage Longines Ultra-Chron z oryginalnym pudełkiem

Vintage Longines Ultra-Chron z oryginalnym pudełkiem

Co to oznacza w praktyce, że zegarek ma mechanizm typu hi-beat ?

Podwyższoną częstotliwość balansu zaczęto stosować w mechanizmach produkowanych pod koniec lat 40’ ubiegłego wieku, jednakże początkowo zegarki osiągały jedynie szybkość 6 uderzeń na sekundę (3 Hz), czyli 21 600 na godzinę. Zegarki te były de facto prekursorami czasomierzy szybkobieżnych. Rozpoczęły one okres w historii zegarmistrzostwa, który charakteryzował się „wyścigiem” pomiędzy producentami mechanizmów o to, kto będzie wiódł prym w konstrukcji coraz to szybciej pracujących werków.

Nasuwa się oczywiście zasadnicze pytanie:

Po co właściwie zegarki, które pracują szybciej niż te produkowane przez tyle lat ?

Otóż odpowiedź jest bardzo prosta: chodzi o zwiększenie precyzji pomiaru czasu.

Zegarki pracujące z podwyższoną częstotliwością balansu są bardziej dokładne niż pozostałe, ponieważ dzielą one pomiar czasu na mniejsze odstępy. Mniejsze odstępy w pomiarze czasu – czyli zwiększenie częstotliwości pracy mechanizmu – umożliwiają dokładność pomiaru do 1/10 sekundy, czyli właśnie 36 000 uderzeń na godzinę. Zegarki z mechanizmami, które pracują z częstotliwością 28 800 uderzeń na godzinę oferują pomiar czasu dokładny jedynie do 1/8 sekundy.

Większa liczba uderzeń oznacza także, iż niedokładność pojedynczego uderzenia (wahnięcia) ma mniejszy wpływ na dokładność chodu zegarka, ponieważ więcej uderzeń jest zliczanych podczas pomiaru czasu w danym okresie czasu.

Bardziej dokładny pomiar czasu ma także uzasadnienie w podstawowych prawach fizyki i teorii kontroli, a głównym celem, jaki przyświecał konstruktorom pracującym nad zegarkami szybkobieżnymi, była stale rosnąca chęć zwiększania precyzji chodu zegarka.

Odkryto mianowicie, iż zegarek poruszany liniowo, czyli w pionie lub też w poziomie nie odnosi prawie żadnego uszczerbku na punktualności chodu. Sytuacja ulega jednak zmianie, kiedy osoba nosząca zegarek zaczyna wykonywać ręką cały szereg ruchów pół okrężnych. Zakłócenia rotacyjne pojawiające się wokół osi układu wahadłowego prowadzą do zwiększenia lub stawienia oporu stałemu ruchowi wahadłowemu, a to w konsekwencji wpływa negatywnie na pracę zegarka i obniża jego punktualność.

Oczywiście powyższy opis zjawiska jest bardzo uproszczony, jednakże daje on pewien pogląd na temat zależności między wpływem zakłóceń wynikających z użytkowania zegarka, a częstotliwością jego pracy. Wynika z tego prosty wniosek: zegarek będzie pracował prawidłowo, jeśli w trakcie pracy jego układ wahadłowy nie zostanie poddany zakłóceniom bliskim bądź odpowiadającym jego podstawowej częstotliwości wahań.

Konstruktorzy zegarków mechanicznych bazując na powyższych obserwacjach stwierdzili, że aby zmarginalizować lub wręcz wyeliminować wpływ codziennie wykonywanych ruchów obrotowych nadgarstka, należy zwiększać amplitudę wahnięć balansu.

I tak właśnie narodziła się idea oraz pierwsi prekursorzy mechanizmów hi-beat.

GP Zdjęcie poglądowe

Pierwszy na świecie zegarek z mechanizmem hi beat – GP Highfrequency

Ze wspomnianych wcześniej 21 600 wahnięć na godzinę osiąganych w latach 50’ ubiegłego wieku, udało się stopniowo podnieść amplitudę do 28 800 bph – co stanowiło już bardzo dobre osiągnięcie – aż w roku 1966 manufaktura Girard Perregaux zaprezentowała światu pierwszy model zegarka szybkobieżnego: Girard Perregaux Highfrequency, którego balans pracował z częstotliwością 5 Hz, czyli 10 uderzeń na sekundę, co przekłada się na imponujący wynik 36 000 wahnięć na godzinę !

Zdjęcie poglądowe

Kultowa seria Longines’a – Ultra-Chron

Jako druga – model Ultra-Chron oparty o mechanizm in-house kaliber 430 zaprezentowała światu rok później, czyli w 1977 roku, manufaktura Longines. W 1968 roku do wąskiego grona firm produkujących hi-beat’y dołączyli: Seiko, Favre-Leuba, Zodiac i Movado. Następnie w 1969 roku powstał legendarny El Primero oraz Eterna zaprezentowała swój kaliber 2732.

Do roku 1975 powstały jeszcze mechanizmy szybkobieżne w fabrykach A.Schild, Felca oraz Citizena. Ostatecznie w tamtym okresie czasu 12 manufaktur zegarkowych zaprezentowało swoje mechanizmy hi-beat: Eberhard, Favre Leuba, Girard Perregaux, Zodiac, Longines, Seiko, Eterna, Movado, Zenith, A. Schild, Felca i Citizen.

Longines Automatic Ultra-Chron

Zdjęcie poglądowe

Favre Leuba Sea Rider 36.000 A/h

Jako ciekawostkę warto dodać, iż początkowo zegarki szybkobieżne miały dość niewielką rezerwę chodu, ponieważ szybka praca mechanizmu wymaga więcej dostarczanej energii. Jednakże już model Ultra-Chron przezwyciężył ten problem i oferował swoim nabywcom rezerwę chodu na poziomie 35 – 40 godzin. Ponadto pośród wszystkich wyżej wymienionych producentów mechanizmów high beat jedynie trzech oferowało kalibry manualne, pozostałe to mechanizmy o naciągu automatycznym.

Hi-beat - Zodiac SST 36.000 bph

Hi-beat – Zodiac SST 36.000 bph

Jak to działa – czyli dlaczego hi-beat jest taki szybki ?

Aby osiągnąć tak wysoką liczbę uderzeń na sekundkę, czyli więcej wahnięć koła balansu, producenci zegarków zastosowali większe i grubsze koło zębate w wychwycie zegarka. Standardowe koło posiada 15 zębów, natomiast koła zegarków szybkobieżnych mają ich 21.

Hi-beat - Zdjęcie poglądowe - koło zębate

Koło zębate zegarka szybkobieżnego

Szybsza praca mechanizmu – dokładnie 2 krotnie szybsza w stosunku do przeciętnych zegarków mechanicznych – wymaga także innego typu smarowania, gdyż utrzymanie warstw smaru pomiędzy elementami i powierzchniami, które poruszają się i ocierają wzajemnie, wymaga nie tylko wyszukanych, bardziej trwałych materiałów, ale też specjalnego typu smaru.

Użycie odpowiedniego smaru a także regularne i profesjonalne serwisowanie zegarka hi-beat jest kluczowym czynnikiem umożliwiającym utrzymanie zegarka i mechanizmu w dobrym stanie. Brak smarowania lub zbyt długie interwały czasowe pomiędzy serwisami mogą grozić uszkodzeniem lub nawet zatarciem się mechanizmu!

Legendarny, szybkobieżny kaliber Longines 431

Legendarny, szybkobieżny kaliber Longines 431

Obecnie produkowane kalibry prestiżowych i znanych manufaktur działają przy częstotliwościach 4 Hz (8 uderzeń na sekundę), przez co są o wiele bardziej odporne na skupiska małych częstotliwości powstających podczas codziennego użytkowania zegarka i wykonywanych  w trakcie dnia ruchów nadgarstka.

Wady i zalety posiadania zegarka z mechanizmem hi-beat:

Zalety

największą zaletą zegarka szybkobieżnego jest jego precyzja i dokładność pomiaru czasu. Mechanizmowi, którego balans pracuje z częstotliwością 36 000 uderzeń na godzinę, jest mniej narażony na odchylenia czasu spowodowane rotacją zegarka. Zegarki hi-beat bardzo często spełniają normy certyfikatu C.O.S.C.

niepowtarzalny urok w postaci pięknie płynącej po tarczy wskazówki sekundnika.

– satysfakcja z posiadania relatywnie rzadko występującego typu mechanizmu, który odegrał istotną rolę w historii zegarmistrzostwa. Czasomierze z podwyższoną częstotliwością wahań balansu to najczęściej zegarki wykonane przez prestiżowe oraz najlepsze na świecie manufaktury.

Wady

zegarki z mechanizmami hi-beat wymagają większej troski, czyli częstszego serwisu i profesjonalnej opieki doświadczonego zegarmistrza. Związane to jest m.in. z koniecznością stosowania specjalnych smarów przeznaczonych do werków z wyższą częstotliwością wahnięć.

– istnieje nieco większe ryzyko wystąpienia awarii związanych z większym obciążeniem wszystkich podzespołów mechanizmu. Dwukrotnie szybsza praca mechanizmu wymaga lepszej jakości materiałów wykorzystanych do produkcji elementów werku oraz dwukrotnie szybsze ich zużycie.

HI-beat - Zdjęcie poglądowe

Seiko 36.000 A/h

Synonimy zegarka z mechanizmem typu hi-beat:

1. Zegarek szybkobieżny,

2. Zegarek z mechanizmem o podwyższonej częstotliwości wahnięć,

3. Zegarek High- Beat.

4. Zegarek z mechanizmem HF – High Frequency

Zobacz też: Drugi na świecie mechanizm hi-beat: Longines 431

Ten wpis został opublikowany w kategorii Słownik pojęć i oznaczony tagami , , , , , , , , , , , , , , , , . Dodaj zakładkę do bezpośredniego odnośnika.

3 odpowiedzi na „Co to znaczy: mechanizm hi-beat ?

  1. W. Nawrot pisze:

    Pomyłka w tekście.
    2x użyto pojęcia „amplituda” zamiast „częstotliwość”.

    „należy zwiększać amplitudę wahnięć balansu. I tak właśnie narodziła się idea oraz pierwsi prekursorzy mechanizmów hi-beat. Ze wspomnianych wcześniej 21 600 wahnięć na godzinę osiąganych w latach 50’ ubiegłego wieku, udało się stopniowo podnieść amplitudę do 28 800 bph”

  2. sceptyk pisze:

    Nie rozumiem, jeden hertz -hz to 1 impuls(uderzenie) na sekundę, a w referacie cały czas
    podaje się, że 1 hz(Hz) to 2 uderzenia(impulsy) na sekundę.

    • Maciej Kopyto pisze:

      Herc (Hz) to jednostka miary częstotliwości.

      Definiuje się ją jako liczbę cykli na sekundę !!!

      W przypadku zegarków każde wahnięcie koła balansu / „uderzenie” to połowa cyklu.

      Stąd też dźwięk tick-tack…

      …każdy tick oraz każde tack zliczamy jako pojedyncze „uderzenie”, lecz dopiero tick-tack traktowane jest jako pełen cykl….

      Hz to liczba cykli na sekundę, dlatego też:

      18000 BPH -> 5 uderzeń na sekundę -> 2.5 Hz.
      21600 BPH -> 6 BPS -> 3 Hz.

      Pozdrawiam

      MK

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *