Bánh xe cân bằng (balance wheel) là gì? những loại bánh xe có trong đồng hồ
Balance Wheel là bộ phận vô cùng quan trọng không kém các linh kiện khác trong bộ máy đồng hồ. Vậy Balance Wheel là gì? Tại sao nghệ nhân lại ví nó như trái tim của đồng hồ? Cùng Bệnh Viện Đồng Viện JSC giải đáp thắc mắc trong bài viết bên dưới nhé!
Balance Wheel là gì?
Balance Wheel hay còn gọi là Bánh xe cân bằng, là một bộ phận đếm giờ trong cỗ máy đồng hồ. Tương tự với con lắc bên trong đồng hồ quả lắc, Balance Wheel sẽ kết nối với hệ thống bánh răng đồng bộ qua lại để giữ nhịp cho cổ máy. Một bánh xe cân bằng sẽ bao gồm: bánh xe, dây tóc, trục bánh xe, gốc tóc, chân kính đồng hồ, cầu và cần gạt nhanh chậm.
Cấu tạo của một bánh xe cân bằng
Bánh xe cân bằng này không chuyển động theo vòng tròn mà sẽ di chuyển qua lại, hoạt động này được thực hiện bởi dây tóc đồng hồ cơ (đây là bộ phận rất khó chế tác và yêu cầu độ chính xác cao). Để có được độ chính xác thì bắt buộc Balance Wheel phải đảm bảo được tần số dao động đạt được 21600lph, 28800lph, 36600lph,… Đặc biệt cần có các yếu tố như Momen quán tính, độ đàn hồi của dây tóc, độ dài dây tóc,… mới có thể tạo ra được dao động đó.
Sau khi trải qua rất nhiều thử nghiệm, những nghệ nhân tạo ra bánh xe cân bằng mới đưa ra được cụ thể con số trên. Tuy nhiên, với sự phát triển của nền công nghiệp ngày nay đã cho ra nhiều loại dây tóc chất lượng cao hơn.
Phân loại Balance Wheel (Bánh xe cân bằng) trong đồng hồ
Dựa trên cơ chế điều chỉnh nhanh chậm mà Balance Wheel (Bánh xe cân bằng) được chia làm 2 loại: Free sprung balance (tự do) và Regulated balance (điều chỉnh).
Free sprung balance (Tự do)
Free sprung balance là loại bánh xe không có cần để điều chỉnh nhanh chậm, thay vào đó thì các con ốc ở vành hoặc quả nặng sẽ được gắn xung quanh rìa bánh xe cân bằng để giữ cho dao động của nó ổn định hơn. Điều này giúp cải thiện độ chính xác và độ ổn định của đồng hồ, vì không cần phải điều chỉnh lại khi có các thay đổi về nhiệt độ hoặc vị trí của đồng hồ.
Cấu tạo của một chiếc Free sprung balance
Free sprung balance mang đến sự ổn định cao nhưng lại khó sản xuất vì chi phí đắt đỏ hơn Regulated balance. Trong quá trình chế tạo, các nghệ nhân sẽ căn chỉnh sao cho bánh xe có thể hoạt động tốt nhất bằng cách thêm hoặc bớt đi quả nặng, thậm chí là cắt bớt một phần quả năng để cho phù hợp. Quá trình này tốn rất nhiều thời gian và công sức nên chi phí cũng tăng theo.
Regulated balance (Điều chỉnh)
Regulated balance là loại bánh xe cân bằng có thể điều chỉnh nhanh chậm bằng cần gạt phía trên cầu của bánh xe. Một ưu điểm nổi bật của regulated balance là rất dễ chế tạo, dễ chỉnh sửa nhưng độ ổn định của nó lại không được tốt. Nếu vận động quá mức thì cần gạt của nó dễ lệch và dẫn đến đồng hồ chạy sai giờ.
Cấu tạo của một chiếc Regulated balance
Bạn có thể nhận biết bánh xe cân bằng này thông qua hai dấu +/- trên cầu nối. Nên người thợ đồng hồ bất kỳ có thể điều chỉnh bộ máy chạy nhanh hay chậm theo ý muốn bằng cách vặn ốc vít trên cầu nối bánh xe.
Balance Wheel được làm từ chất liệu gì?
Balance Wheel có thể được làm từ nhiều chất liệu khác nhau tùy thuộc vào sự “cao cấp” của cỗ máy. Cụ thể có những chất liệu như: Platinum, Vàng, Hợp kim, Silicon,… Tuy nhiên, các thương hiệu đồng hồ tầm trung chỉ sử dụng hợp kim sắt và những cổ máy xa xỉ mới sử dụng kim loại quý hiếm.
Những thiết kế Balance Wheel ấn tượng nhất
Để tăng độ chính xác cho đồng hồ mà nhiều thương hiệu đã phát triển đa dạng thêm thiết kế Balance Wheel. Những bánh xe cân bằng này còn được xem là tiêu chuẩn trong ngành sản xuất cỗ máy thời gian và dưới đây là 5 mẫu bánh răng ấn tượng nhất:
De Bethune Annular Balance
Balance Wheel Annular Balance của De Bethune sử dụng cả khí động học và vật liệu siêu nhẹ để tạo ra bánh xe cân bằng nhẹ nhất cho đồng hồ. Phần thân của Balance Wheel được làm từ Silicon, trong khi phần vành sẽ được bọc bằng Platinum, điều này tạo ra sự kết hợp tinh tế giữa momen lực chuyển động và tiết kiệm năng lượng trong quá trình hoạt động của bánh xe. Những bánh xe cân bằng này thường được De Bethune sơn màu xanh dương đặc trưng, đây cũng là nét đặc trưng của thương hiệu này.
Balance Wheel Annular Balance trong đồng hồ De Bethune
Jaeger-LeCoultre Gyrolab
Balance Wheel Gyrolab được lấy cảm hứng từ thiết kế logo của thương hiệu Jaeger-LeCoultre với hai chữ JL đối xứng trục. Mặc dù không có hình dạng truyền thống của bánh xe đồng hồ nhưng nó vẫn đảm bảo được tiêu chí cân bằng cho cỗ máy. Dựa trên sự thành công của Gyrolab từ Jaeger-LeCoultre, nhiều thương hiệu khác cũng sử dụng và phát triển thêm các loại bánh xe cân bằng không phải hình tròn.
Balance Wheel Gyrolab của thương hiệu Jaeger-LeCoultre
La Joux-Perret
Balance Wheel của La Joux-Perret sở hữu hình dạng thiết kế không phải hình tròn nhưng vẫn có những khoảng trống đối xứng qua trục. Đặc điểm độc đáo của chiếc bánh xe này là được trang bị 4 đĩa nhỏ làm từ vàng đặt trên rìa của Balance Wheel. Chức năng của những đĩa này là tăng trọng lượng và giảm sức cản từ không khí, từ đó đảm bảo cho cỗ máy thời gian hoạt động với độ chính xác cao nhất.
Balance Wheel của nhà sản xuất La Joux-Perret
Patek Philippe GyromaxSi
Balance Wheel Patek Philippe GyromaxSi là một trong những bánh xe cân bằng tiên tiến nhất của Patek Philippe và được giới thiệu lần đầu vào năm 2011 với mẫu đồng hồ Ref. 5550P. Đặc điểm nổi bật của nó là được sử dụng chất liệu silicon siêu nhẹ, đây cũng là sản phẩm được Patek Philippe ưu tiên nghiên cứu và sản xuất tại phòng thí nghiệm công nghệ cao của hãng. Và để giúp người dùng có cái nhìn rõ ràng và chi tiết hơn về mẫu bánh xe cân bằng này, Patek Philippe đã trang bị thêm một lớp kính phóng đại lắp ở mặt sau sản phẩm.
Balance Wheel GyromaxSi của thương hiệu Patek Philippe
Ulysse Nardin InnoVision 2
Balance Wheel InnoVision 2 của Ulysse Nardin là một sản phẩm cải tiến mới được giới thiệu vào năm 2017 và được chế tác từ chất liệu Silicon và vàng. Điều này đánh dấu một bước tiến lớn hơn của thương hiệu trong việc ứng dụng silicon vào sản xuất bánh xe cân bằng của mình.
Balance Wheel InnoVision 2 của thương hiệu Ulysse Nardin
Năm 2001, Ulysse Nardin đã giới thiệu Balance Wheel InnoVision 1, đây là một sản phẩm đột phá của lĩnh vực này. Tuy nhiên đến năm 2015, hãng tiếp tục xuất sắc hơn với mẫu Anchor Tourbillon và sở hữu cơ chế lực bất biến giúp Balance Wheel luôn được tác động bởi một lực không đổi, từ đó giúp đồng hồ vận hành ổn định hơn. Đây là các bước tiến quan trọng trong lịch sử phát triển của Ulysse Nardin.
Sự khác biệt của Balance Wheel Rolex với những thương hiệu khác
Balance Wheel có thể bị thay đổi hình dạng bởi từ tính và nhiệt độ, nên Rolex sử dụng hợp kim có tên là Glucydur để chế tác, hợp kim này bao gồm: beryllium, đồng và sắt. Điều này giúp bánh xe chống biến đổi hình dạng do nhiệt độ. Còn đối với những thương hiệu tầm trung, họ chế tác bằng lưỡng kim hoặc balance wheel cũ có các lát để mở rộng hoặc làm co lại.
Rolex sử dụng Free sprung balance để dây tóc có thể được giãn nở tự nhiên. Và cho đến những năm 2000, hãng cũng đã tự phát minh ra loại dây tóc đồng hồ cơ cho mình là Rolex’s Parachrom Bleu Hairspring, loại dây này được sử dụng vào trong các mẫu Rolex Daytona và các bộ sưu tập khác.
Cơ chế chống sốc riêng Parashock của Rolex
Thêm vào đó, ngoài việc tự sản xuất ra dây tóc Parachrom Bleu, Rolex còn phát triển cơ chế chống sốc riêng với tên gọi là Parashock. Nó được trang bị vào trong các bộ sưu tập đồng hồ Explorer và DateJust President cùng các mẫu đồng hồ mới mà Rolex ra mắt hàng năm. Trước khi có Parashock, Rolex sử dụng cơ chế chống sốc của KIF còn các thương hiệu khác thì sử dụng Incabloc. Nhìn chung thì các bộ phận làm nên cơ chế này đều như nhau nhưng Rolex vẫn muốn tạo ra cơ chế riêng cho hãng và kiểm soát được chất lượng tối đa của bộ máy.
Đoạn kết
Bệnh Viện Đồng Hồ JSC đã cung cấp cho bạn tất cả thông tin balance wheel là gì trong bài viết này. Nếu bạn vẫn còn thắc mắc, đừng ngại bình luận bên dưới cho chúng tôi biết nhé! Chúng tôi rất mong nhận được phản hồi từ bạn và sẵn sàng giải đáp mọi câu hỏi liên quan đến các bộ phận và cơ chế hoạt động của đồng hồ. Hãy tiếp tục theo dõi các bài viết khác trên website của chúng tôi để cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích về đồng hồ!
