Người Thực Sự Đã Phát Minh Ra Tourbillon

Câu hỏi về “người đầu tiên” trong ngành đồng hồ là một câu hỏi khó, vì hai lý do. Đầu tiên là sự phát triển của ngành này có xu hướng gia tăng dần, thay vì mang tính cách mạng, và theo quy luật, những ý tưởng tốt có thể đến với nhiều người cùng một lúc và vì những lý do tương tự. Ai là người đầu tiên đôi khi mang yếu tố may mắn, vì đó là công việc khó khăn và đầy cảm hứng. Thứ hai là thường có một vài phiên bản khác nhau của một ý tưởng cụ thể. Một trong những phát minh thú vị nhất về đồng hồ trong khía cạnh này, là tourbillon.

Chúng ta biết rằng Breguet đã được cấp bằng sáng chế đầu tiên cho tourbillon vào năm 1801, nhưng sau đó có khá nhiều biến thể thú vị của cơ chế này. Ý tưởng cơ bản đằng sau tourbillon là nếu bạn đặt bánh xe thoát, bánh xe cân bằng và lò xo trong một lồng quay hoặc trên một nền tảng quay, bạn sẽ có được một tỷ lệ trung bình duy nhất cho tất cả các vị trí thẳng đứng. Bạn chỉ cần điều chỉnh tốc độ này để phù hợp với tốc độ của đồng hồ ở các vị trí phẳng và về mặt lý thuyết, bạn sẽ có một chiếc đồng hồ chạy chính xác hoàn hảo, mặc dù như Tiến sĩ George Daniels chỉ ra trong cuốn Watchmaking rằng, tourbillon cần một bộ thoát không cần tra dầu thì mới có thể đạt được hiệu quả như lý thuyết (nếu không, sự thay đổi độ nhớt của dầu theo thời gian sẽ có ảnh hưởng đến lợi ích mà tourbillon mang lại cho bạn, ít nhất là về độ ổn định hiệu năng trong dài hạn).

Vấn đề của đồng hồ cơ khí là chúng có xu hướng chạy ở các tốc độ khác nhau tại các vị trí khác nhau, do đó nó ảnh hưởng đến độ chuẩn xác, và tourbillon được thiết kế, về mặt lý thuyết, để giải quyết vấn đề này. Tuy nhiên, cùng cơ chế tourbillon nhưng lại có vài cấu hình khác nhau và đối với vấn đề đó, có vài cách khác nhau để đặt các bộ phận điều chỉnh trong chuyển động quay mà không hề cần đến tourbillon.

TOURBILLON CỔ ĐIỂN

Một tourbillon hoạt động theo cách khá đơn giản. Chuyển động của đồng hồ bỏ túi Girard-Perregaux này, từ năm 1889, cho thấy các nguyên lý đó. Hộp cót ở bên phải; khi hộp cót nhả năng lượng, nó làm chuyển động bánh xe nhỏ của bánh xe trung tâm. Khi bánh xe trung tâm quay, lực được chuyển sang bánh răng nhỏ của bộ phận xoay. Bánh răng nhỏ này nằm dưới bộ phận xoay, và không nhìn thấy được.

Đồng hồ bỏ túi Girard-Perregaux, với tourbillon.

Bánh răng mà ta có thể nhìn thấy trực tiếp dưới bộ phận xoay tourbillon nó không quay mà được cố định vào phần bưởng máy. Răng của bánh răng cố định này khớp với bánh răng của bánh xe thoát (có thể nhìn thấy ở vị trí 10:00 của phần xoay tourbllon trong hình dưới đây). Khi phần xoay quay, sự gắn kết của bánh xe thoát với bánh xe cố định làm cho bánh xe thoát quay, và khi bộ phận ngựa mở ra, nó truyền lực đẩy cho bộ phận cân bằng.

Lồng tourbillon, với bánh xe cố định bên dưới

Có nhiều cách thiết lập khác nhau cho bộ phận tourbillon, tùy thuộc vào bánh xe thoát và tốc độ mong muốn của tourbillon. Tuy nhiên, những cách này đều có điểm chung là sự hiện diện của một bánh xe cố định điều khiển một bánh xe bên trong lồng, khi lồng quay. Một bánh xe thứ tư cố định – thường quay một lần mỗi phút và trên trục xoay của giây được gắn – sẽ cho bạn một tourbillon một phút nhưng nếu bạn muốn, bạn có thể sử dụng bánh xe thứ ba cố định, với bánh xe thứ tư và bánh xe thoát hiểm được gắn bên trong lồng. Sự sắp xếp này thường được ưa chuộng bởi các nhà thiết kế đang tìm kiếm các tourbillon hiệu quả hơn, vì vòng quay chậm hơn có nghĩa là sẽ có ít sức ỳ khi bánh xe thoát ra mở ra.

TOURBILLON BAY (FLYING TOURBILLON)

Flying Tourbillon, như thường thấy ngày nay, được phát triển bởi Alfred Helwig tại Trường Đồng hồ Glashütte, năm 1920. Mẫu đồng hồ Glashütte Original Senator Tourbillon Alfred Helwig bên dưới cho thấy tourbillon bay cổ điển của Glashütte (“fliegendes tourbillon” – tiếng Đức) hình dạng (thơ mộng hơn) được sử dụng bởi Helwig.

Một mẫu đồng hồ Glashüte Original hiện đại với flying tourbillon

Sự khác biệt chính giữa tourbillon tiêu chuẩn và tourbillon bay là tourbillon bay không có chi tiết cầu giữ bên trên cho phần lồng; nó chỉ cần hỗ trợ từ bên dưới (và đó là lý do vì sao nó có tên là tourbillon “bay”). Tuy nhiên, nguyên tắc cơ bản giống hệt với tourbillon tiêu chuẩn và trong ví dụ này, bạn có thể thấy bánh xe thứ tư cố định ở vị trí bên dưới bánh xe cân bằng, cùng với bánh xe thoát hiểm (gắn vào lồng) và các bộ phận điều chỉnh khác. Vì chuyển động sử dụng bánh xe thứ tư cố định, bạn có được một vòng quay trong một phút, điều đó có nghĩa là bạn có thể sử dụng cái lồng như một kim giây chỉ bằng cách đặt một con trỏ lên trên.

KARRUSEL: MỘT HỆ THỐNG CÂN BẰNG XOAY KHÔNG CÓ BÁNH XE CỐ ĐỊNH

Như chúng tôi đã đề cập, có nhiều cách thực hiện việc làm xoay tròn bộ phận thoát, và vào năm 1892, thợ đồng hồ người Đan Mạch Bahne Bonniksen, người đã dành phần lớn cuộc đời làm việc của mình ở Anh, đã được cấp bằng sáng chế cho 1 bộ phận gọi là “karrusel” (đôi khi được đánh vần là “Carrousel”). Chiếc đồng hồ bạn nhìn thấy bên dưới là một ví dụ khá điển hình của Bonniksen karrusel, được các nhà sản xuất Anh ưa chuộng vì nó mang lại tất cả lợi ích của tourbillon nhưng với cấu trúc mạnh mẽ hơn, ít phức tạp hơn.

Đồng hồ bỏ túi Karrusel của Richard Thornloe, Coventry, Vương quốc Anh, từ một cuộc đấu giá năm 2016 tại Sotheby’s. Karrusel 34 phút với lò xo hãm trong bánh xe thoát, khoảng năm 1902.

Như bạn có thể thấy, bánh xe cân bằng hơi lệch khỏi trục của bộ máy, được điều khiển thông qua các răng ở cạnh của nó. Bánh xe trên trục trung tâm của bộ máy được điều khiển bởi một bánh răng trong bộ truyền bánh răng, và nền tảng được điều khiển bởi các bánh răng của cùng một bánh răng. Trong chiếc đồng hồ này, bánh xe đầu tiên điều khiển bánh xe thoát, bánh xe thoát truyền lực cho bánh xe cân bằng như thông thường. Sự khác biệt chính giữa đồng hồ có karrusel và tourbillon (dưới bất kỳ hình thức nào) là karrusel không có bánh xe cố định.

Tiến sĩ George Daniels và Cecil Clutton đã viết về karrusel, trên cuốn Watches, rằng “Thành công trong các thử nghiệm của tourbillon vào cuối thế kỷ XIX đã thu hút sự chú ý của Bonniksen, người đã nghĩ ra một phương pháp cực kỳ khéo léo trong việc xây dựng một bộ thoát xoay, thứ mà đã làm giảm đi sự tỉ mẩn trong chế tác tourbillon vốn đắt đỏ. Ông gọi cơ chế này là karrusel … đồng hồ sử dụng thiết bị này có tần số dao động rất tốt và cực kỳ thành công trong các thử nghiệm. Họ cũng lưu ý rằng trong khi thời gian thông thường của karrusel là 52,5 phút, các phiên bản như ở trên, với vòng quay ngắn hơn, cho phép sử dụng kim giây ở giữa.

TOURBILLON BAY ANH QUỐC

Mặc dù những chiếc đồng hồ tourbillon đầu tiên được sản xuất bởi Breguet, nhưng chúng được quan tâm ở nơi khác ngoài Pháp và Thụy Sĩ, với Glashütte ở Đức và Anh Quốc đều có một số đồng hồ bỏ túi tourbillon tuyệt đẹp. Người Anh dường như đã khá quan tâm đến việc xoay tròn bộ thoát và tìm cách cải thiện thiết kế ban đầu của Breguet về độ mạnh mẽ và chính xác (karrusel). Gần đây chúng tôi đã nghe một độc giả chỉ ra rằng flying tourbillon không thực sự được phát minh ở Glashütte, mà ở Anh, và một người Anh tên là Robert Benson North đã được cấp bằng sáng chế cho flying tourbillon vào năm 1904 khi nộp đơn vào năm 1903 cho bằng sáng chế số 6737, “Những cải tiến trong bộ thoát quay vòng cho đồng hồ và các thiết bị đo thời gian cầm tay khác.” Phóng viên của chúng tôi đã chia sẻ với chúng tôi một chiếc đồng hồ được chế tạo bởi Smith & Sons, được trang bị tourbillon được cấp bằng sáng chế của North, cũng như đồng hồ bấm giờ.

Một chiếc đồng hồ bỏ túi của người Anh, với phần tourbillon được cấp bằng của Robert Benson North

Samuel Smith bắt đầu làm thợ kim hoàn vào năm 1851. Nhà đấu giá Dr. Crott cung cấp một số thông tin về công ty, trong ghi chú cho một cơ cấu karrusel của công ty, được thực hiện vào năm 1898: “Công ty hàng đầu ở London về đồng hồ chất lượng cao và phức tạp ở thời điểm chuyển giao thế kỷ, S. Smith & Son, được thành lập vào năm 1851 bởi thợ kim hoàn và thợ đồng hồ Samuel Smith. Ngoài nhiều loại đồng hồ và đồng hồ đeo tay dành cho khách hàng tư nhân, Smith còn chế tạo đồng hồ bấm giờ đáng tin cậy khiến công ty trở thành nhà cung cấp cho Bộ Hải Quân Anh Quốc. Dưới sự quản lý của Herbert SA Smith, công ty đã phát triển thành một công ty sản xuất lớn có phòng thí nghiệm riêng, trong thế hệ tiếp theo, Sir Alan Herbert Smith đã mở rộng phạm vi sản phẩm của công ty hơn nữa và bắt đầu với việc sản xuất dụng cụ ô tô và máy bay. Ngay cả lúc này đang là thời điểm bắt đầu cho sự suy thoái chung cho ngành đồng hồ của Anh, một số nhà chế tác đồng hồ Anh đã tạo ra những chiếc đồng hồ cực kỳ phức tạp, như thể để chứng minh với thế giới rằng họ vẫn là tuyệt vời nhất. Một số trong những chiếc đồng hồ này được sản xuất với sự hợp tác của các công ty đồng hồ nổi tiếng nhất Thụy Sĩ. Charles Frodsham, Edward John Dent và Samuel Smith là những thợ làm đồng hồ nổi tiếng ở Luân Đôn, cũng như J. W. Player ở Coventry.” Công ty cũng đã sản xuất tourbillon, một trong số đó đã được bán đấu giá tại Christie vào năm 2011.

Phản ứng đầu tiên của tôi khi tôi nhìn thấy những hình ảnh trong email là người đọc có một chiếc đồng hồ bỏ túi karrusel, không phải tourbillon bay (tôi không biết tới bằng sáng chế của North trước khi người đọc liên lạc).

Phần bộ máy, với nền tảng tourbillon ở phía bên phải

Như bạn có thể thấy, thoạt nhìn, tourbillon dễ bị nhầm với karrusel, vì các bánh xe cân bằng, bánh xe thoát và bánh xe thứ tư đều nằm trên một nền tảng quay. Tuy nhiên, bằng sáng chế của North trên internet (thật kỳ diệu) thực sự đáp ứng được định nghĩa cho một tourbillon. Bộ phận tourbillon được điều khiển ở phần rìa bởi một bánh răng nhỏ là một phần của hệ thống bánh răng truyền động chính, bên dưới cụm tourbillon là bánh xe thứ ba cố định.

Động lực cho bánh xe thứ tư và bánh xe thoát hiểm (cả hai đều nằm trên cụm tourbillon) đến từ sự gắn kết của răng bánh xe thứ ba cố định với bánh xe thứ tư. Sự sắp xếp tương tự đã được Breguet sử dụng cho các tourbillons bốn và sáu phút của mình, mặc dù ông đã sử dụng một chiếc lồng thông thường. North đã tuyên bố, trong bằng sáng chế, “Đối tượng chính của sáng chế của tôi là chống lại hoặc triệt tiêu các lỗi tại các vị trí khác nhau … đồng thời đạt được một hình thức hoặc phương thức thực tế chi phí rẻ để lắp đặt hệ thống quay vòng. Ông cũng nói rằng thiết kế của mình “… so với các cơ cấu tourbillon hiện có, sẽ ít ma sát hơn và do đó chống lại lỗi do hao mòn kéo dài.”

THIẾT KẾ TOURBILLON CỦA NORTH

Các đặc điểm cơ bản của tourbillon là một bánh răng cố định, nối với một bánh răng “xuôi dòng” trong lồng hoặc trên cơ cấu tourbillon, và khi lồng quay, bánh răng xuôi dòng sẽ quay trên bánh răng cố định để cung cấp năng lượng cho bộ thoát. Đặc điểm cơ bản của tourbillon bay là không có chi tiết cầu trên tại lồng tourbillon. Trong chiếc đồng hồ có tourbillon của Smith & Sons, với phần tourbillon được tháo ra, bạn có thể thấy rõ bánh xe thứ ba cố định.

Phần nền tảng của cơ cấu tourbillon, với bộ phận cân bằng và cầu cân bằng đã được tháo ra.

Với phần nền tảng được tháo khỏi bộ máy, ta có thể nhìn thấy chi tiết bánh xe cố định

Bạn cũng có thể thấy rõ rằng không có cầu trên cho lồng tourbillon – hay đúng hơn là nền tảng. Bằng sáng chế và thiết kế của North phù hợp với các tiêu chí cơ bản cho một tourbillon bay. Vì vậy, có phải đã đến lúc viết lại những cuốn sách lịch sử?

Trước hết, chắc chắn rằng bằng sáng chế của North có tất cả các đặc điểm cơ bản của tourbillon bay. Nó cũng có nhiều điểm chung về mặt khái niệm với các tourbillons bốn và sáu phút của Breguet về mặt thiết bị, và với karrusel Bonniksen về mặt sắp xếp chung. Mặt khác, tourbillon bay của Helwig là cấu hình tiêu chuẩn một phút, với bộ phận cân bằng và lồng xoay quanh cùng trục với bánh xe thứ tư cố định và tạo ấn tượng thị giác rất khác so với thiết kế của North. Điều này một phần là do thực tế là tourbillon bay của Helwig không có cầu riêng cho bộ phận cân bằng, trong khi North thì có. Việc sử dụng một hệ thống nền tảng, thay vì một cái lồng, và sự hiện diện của chi tiết cầu cho bộ phận cân bằng thông thường, là hai sự khác biệt lớn về thiết kế giữa tourbillon bay của North và Helwig. Chúng cũng là lý do mà thật khó để phân biệt một tourbillon của Noth và một karrusel. Cả hai dường như cũng được tạo ra từ những động lực khác nhau – North, ít nhất một phần được thúc đẩy bởi việc tìm kiếm một cơ chế hiệu quả, mạnh mẽ và chính xác hơn trong khi Helwig dường như đang tìm kiếm một hiệu ứng thẩm mỹ đặc biệt (Helwig bay tourbillon chắc chắn nhìn kém khoẻ khoắn hơn một tourbillon thông thường với một cây cầu bên trên lồng).

Tourbillon bay dường như là một chi tiết chuyên dụng – thực tế là chúng thậm chí còn khó chế tạo hơn tourbillon thông thường và không thêm bất cứ thứ gì về độ ổn định tốc độ, có nghĩa là chúng hiếm hơn rất nhiều so với tourbillon thường. Trên thực tế, Reinhard Meis’s Das Tourbillon (Hay còn gọi là “Cuốn Sách Khiến Bạn Muốn Biết Tiếng Đức Nhất Khi Bạn Say Mê Đồng Hồ; thật không may là chưa bao giờ cuốn này được dịch sang tiếng Anh) liệt kê chính xác một tourbillon bay được làm từ năm 1920 đến 1960, đó là một chiếc được sản xuất bởi Conrad Richter và Alfred Helwig ở Glashütte vào năm 1920. Sau đó, có một số ít được làm cho đồng hồ bỏ túi, và chiếc tourbillon bay đầu tiên trong một chiếc đồng hồ đeo tay dường như không ai khác ngoài Blancpain calibre 23, với một chiếc tourbillon được thiết kế bởi Vincent Calabrese.

Sản phẩm hiện tại Blancpain ref. 6025-3642-55B, tương tự như calibre 23 năm 1989 nhưng có thêm rotor lên cót tự động và có dự trữ năng lượng trong 8 ngày.

Toàn bộ điều này thú vị ở một số lý do; trước hết, người ta tự hỏi làm thế nào những nhà sản xuất khác nhau này quen thuộc với công việc trước đó. Dù North biết về tourbillon của Breguet thời gian dài hơn. Hay liệu anh ta có bị ảnh hưởng bởi karrusels của Bonniksen. Chúng ta sẽ không bao giờ biết, và chúng ta cũng sẽ không bao giờ biết (có lẽ) liệu Helwig, làm việc ở Glashütte, biết về công việc của Bonniksen hoặc North. Glashütte là một nơi cách xa London, nhưng mặt khác, trong lịch sử đã có sự phổ biến khá nhanh chóng các ý tưởng giữa các thợ đồng hồ.

Tuy nhiên, thiết kế của North mang đến cái nhìn hấp dẫn về thế giới lâu đời của đo lường thời gian chính xác cao của Anh vào cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20. Có một điều gì đó rất ấm lòng với một người đam mê chính xác, về nỗi ám ảnh của các nhà sản xuất Anh Quốc với karrusel và tourbillon, cũng như chất lượng công việc rất cao, điều mà vào thời điểm đó cạnh tranh với bất kỳ hãng đồng hồ nào ở châu Âu. Và đối với những người hoài cổ, những chiếc đồng hồ tourbillon và karrusel Anh Quốc này có tất cả sự quyến rũ của việc trở thành di tích của một thế giới công nghiệp và nghệ thuật đã mất.

Để biết rõ hơn về cơ chế hoạt động cũng như các loại tourbillon phổ biến hiện nay, bạn hãy đọc tiếp bài viết “Tourbillon là gì” nhé!