دليل شامل لأنواع حركات الساعات
كيف تعمل آلية حركة الساعة الميكانيكية؟
تتكون الحركة الميكانيكية بشكل أساسي من البرميل، وسلسلة التروس، وميزان الساعة، ونابض التوازن. تُدار سلسلة التروس بفعل القوة المرنة التي يُطلقها نابض التوازن. يُستخدم ميزان الساعة ونابض التوازن كآليتين لتنظيم السرعة، حيث يوزعان الطاقة المنقولة بدقة لضمان دوران سلسلة التروس بثبات، وبالتالي تحقيق وظيفة التوقيت الدقيق. ولأن هذا التصميم عملي وسهل الاستخدام، فقد كان الأكثر شيوعًا في صناعة الساعات قبل ظهور حركة الكوارتز.
بعد عودة الساعات الميكانيكية إلى السوق الرئيسية، لا يزال البحث والتطوير والتحسين مستمرًا في مجال الحركات الميكانيكية. وتركز مصانع الساعات حاليًا على تحسين آليات التوازن والمواد المختلفة لتعزيز دقة ومتانة الساعات الميكانيكية. ويمكن تقسيم الحركات الميكانيكية إلى فئتين رئيسيتين: الحركات ذات التعبئة اليدوية والحركات ذات التعبئة التلقائية.
أ. حركة التعبئة اليدوية
يُعدّ استخدام الأصابع لتدوير الصنبور لتزويد البرميل بالطاقة الطريقة التقليدية لتعبئة الساعة، ولكن نظرًا لقلة إقبال عامة الناس على الساعات ذات التعبئة اليدوية، فإنّ معظم مشتريها اليوم هم من هواة جمع الساعات. ولتحسين إقبال المستخدمين، يتجه التوجه الحالي نحو تطوير سلاسل متعددة الأيام أو إضافة وظائف عرض احتياطي الطاقة.
ب. حركة التعبئة التلقائية
يُركّب القرص الأوتوماتيكي ونظام اللف على آلية اللف اليدوي، ويُحرّك القرص الأوتوماتيكي بحركة المعصم لتوفير الطاقة اللازمة لللف. ولأن آلية اللف الأوتوماتيكية توفر الطاقة باستمرار، فهي لا تحتاج إلى لف دوري، ما يجعلها شائعة الاستخدام. وتتمثل الأولوية القصوى حاليًا في تطوير أو تحسين نظام لف جديد لآلية اللف الأوتوماتيكية.
حركة الكوارتز
في عام ١٩٦٩، طبّقت شركة سيكو حركة الكوارتز في الساعات وجعلتها عملية، مما أحدث ثورة في عالم ساعات الكوارتز. يمكن تقسيم بنية حركة الكوارتز ذات المؤشر بشكل أساسي إلى بطارية، ومذبذب كوارتز، ولوحة دوائر متكاملة، ومحرك متدرج (يتكون من ملف ومغناطيس)، ونظام تروس. مبدأ عملها كالتالي: تُزوّد البطارية بلورة الكوارتز بالطاقة، فتُولّد إشارة تذبذب ثابتة، تُنقل إلى لوحة الدوائر المتكاملة. ثم تُحوّل لوحة الدوائر المتكاملة إشارة التذبذب إلى إشارة بتردد ١ هرتز في الثانية، فيستقبلها المحرك المتدرج، ويُشغّل نظام التروس، مُكملاً بذلك عملية الحركة.
السبب الرئيسي لشعبية حركة الكوارتز هو دقتها، إذ قد تتراوح نسبة الخطأ في الحركة الميكانيكية من ثانية أو ثانيتين إلى دقيقة واحدة يوميًا، بينما يُصدر مذبذب الكوارتز إشارة بتردد يصل إلى 32768 هرتز في الثانية، مما يُحسّن الدقة بشكل ملحوظ. وبشكل عام، يمكن ضبط دقة حركة الكوارتز لتتراوح بين 15 و25 ثانية شهريًا. يوجد حاليًا العديد من أنواع حركة الكوارتز، وفيما يلي نبذة مختصرة عنها:
أ. حركة كوارتز رقمية
بعد إطلاق ساعات الكوارتز، بدأت ساعات الكوارتز المزودة بشاشة LCD رقمية بالظهور أيضاً. ونظراً لعرضها معلومات أكثر من ساعات الكوارتز التقليدية ذات المؤشر، فقد أصبحت أيضاً من الأنواع الشائعة في هذا المجال. وبالمقارنة مع ساعات الكوارتز التقليدية ذات المؤشر، تفتقر ساعات الكوارتز الرقمية إلى محرك الخطوة ونظام التروس، وتتصل مباشرة بشاشة LCD عبر كابل لعرض الوقت.
ب. حركة الكوارتز الشمسية
تعتمد هذه الساعة على نفس البنية الأساسية لحركة الكوارتز، إلا أن طاقتها مستمدة من مصدر ضوئي. وتتمثل الفكرة في تركيب لوحة شمسية أسفل ميناء الساعة، حيث تقوم بتخزين الطاقة الكهربائية في البطارية القابلة لإعادة الشحن لتشغيل الحركة. كما تتميز هذه اللوحة بوظيفة منع الشحن الزائد لتجنب تلف البطارية. ويمكن استخدام المنتجات المتوفرة حاليًا في السوق بشكل متواصل لمدة تصل إلى عام كامل بعد شحنها بالكامل.
ج. ساعة كوارتز حركية
يشبه هذا المفهوم آلية حركة الكوارتز الشمسية، ويستخدم أيضاً بطاريات قابلة للشحن، لكن مصدر الطاقة هو نفسه المستخدم في آلية التعبئة التلقائية. يتحرك القرص الأوتوماتيكي بفعل حركة المعصم، ويقوم محرك المولد الصغير المدمج بتوليد الكهرباء وتخزينها في البطارية القابلة للشحن لتوفير الطاقة اللازمة للحركة. حالياً، يمكن للبطارية المشحونة بالكامل أن تعمل بشكل متواصل لمدة تصل إلى ستة أشهر.
د. حركة كوارتز يتم التحكم فيها لاسلكيًا
على الرغم من دقتها العالية، إلا أنها قد تُسبب بعض الأخطاء بعد الاستخدام طويل الأمد. ولتحقيق دقة أفضل، طُوّرت ساعات تعمل بالتحكم اللاسلكي (وتعمل عادةً بنظام ساعات الكوارتز). تحتوي هذه الساعات على مستقبل لاسلكي داخلي، يستقبل موجات التوقيت القياسية التي تبثها المحطة الأساسية كل ليلة، ويُعاير الوقت تلقائيًا. وبما أن المحطة الأساسية تستخدم ساعة ذرية دقيقة، فإن نسبة الخطأ لا تتجاوز ثانية واحدة كل 100,000 سنة، مما يجعلها أكثر دقة من ساعات الكوارتز. وتوجد حاليًا محطات أساسية في اليابان وألمانيا والمملكة المتحدة والولايات المتحدة والصين، ويمكن استقبال الإشارات ضمن نطاقها الفعال.
حركة سبرينغ درايف
في عام ١٩٩٨، أطلقت سيكو حركة سبرينغ درايف ذات التعبئة اليدوية، معلنةً بذلك رسميًا هذا العمل الذي طُوّر على مدار أكثر من ٢٠ عامًا. وفي عام ٢٠٠٤، كشفت سيكو عن حركة سبرينغ درايف جديدة ذاتية التعبئة في معرض بازل للساعات في سويسرا. تُعدّ التعبئة التلقائية أكثر عمليةً بالنسبة لعامة الناس. ويعتمد مبدأ عملها على قيام زنبرك الساعة الرئيسي بتحريك مجموعة التروس، حيث تتصل نهاية هذه المجموعة بملف مغناطيسي، مما يُولّد الكهرباء لمذبذب الكوارتز ولوحة الدوائر المتكاملة، مع نقل إشارات دقيقة والتحكم في سرعة دولاب الموازنة عبر لوحة الدوائر المتكاملة باستخدام مكابح كهرومغناطيسية لتحقيق نفس سرعة إشارة الكوارتز، وبالتالي تعمل مجموعة التروس بدقة وثبات.
تُصنّف آلية سبرينغ درايف كنوع ثالث من آليات الحركة، وهي تُعالج المشاكل التي تواجه الساعات الميكانيكية وساعات الكوارتز، وتحديدًا مشاكل الدقة والطاقة. ففي الماضي، كان من الصعب على الساعات الميكانيكية تحقيق دقة فائقة نظرًا لمحدودية عجلة التوازن ونظام الميزان، بينما تستخدم آلية سبرينغ درايف مذبذب كوارتز، ما يُتيح التحكم الفعال في سرعة دوران مجموعة التروس، وبالتالي الحفاظ على دقة لا تتجاوز ثانية واحدة زائد أو ناقص في اليوم. ومن جهة أخرى، يُمكن استعادة الطاقة من خلال آلية زنبرك الساعة الرئيسية عبر التأرجح الطبيعي أو التعبئة اليدوية، ما يضمن استمرار العمل في اللحظات المهمة. إضافةً إلى ذلك، تُقلل هذه الآلية من استهلاك البطاريات، ما يجعلها تصميمًا صديقًا للبيئة.
