Regulacja brzmienia dzwonka
Etymologia angielskiego słowa clock (zegar) jest wywodzona od łacińskiego clocca - dzwon. Rzecz w tym, że w przedzegarowej erze upływ czasu sygnalizowany był uderzeniami w dzwon, najpierw ręcznie a następnie za pomocą urządzeń mechanicznych. Nawet po skonstruowaniu pierwszych zegarów mechanicznych pozostawały one wyposażone jedynie w dźwiękową sygnalizację, nie było tarczy ani wskazówek. Jakby w całkowitym przeciwieństwie do współczesnych zegarów, które niezmiernie rzadko mają wbudowaną dźwiękową sygnalizację  upływu czasu. Sygnał dźwiękowy pozostał zarezerwowany jedynie dla budzika.
To chyba jednak było tak, że te pierwsze zegary miały za zadanie regulować dzienne/dobowe działania jednostki (trochę tak jak syrena fabryczna) a współczesne zegary mają być (niby)podporządkowane człowiekowi, odczytujemy czas, gdy mamy na to ochotę. Znam kilka osób, które nie mogą zrozumieć jak można żyć razem z dzwoniącym zegarem, to
„tak nachalnie przypomina o upływającym czasie" mówią z niechęcią. A ja lubię dzwonienie zegarów.

Cieszę się, że zegary domowe, które mnie zajmują (te gdzieś do połowy dziewiętnastego wieku), w znakomitej większości są wyposażone w dźwiękową sygnalizację, gdzie źródłem dźwięku są dzwonki. Ważne jest tylko by miały przyjemny dźwięk i by ten dźwięk rozlegał się w odpowiednim momencie a do tego  konieczne jest odpowiednie wyregulowanie mechanizmu dzwonienia. O tym będzie w tej części.
Powody regulowania mechanizmu dzwonienia są właściwie podobne do tych, które powodują konieczność regulacji chodu. Jakieś przesunięcia podczas przenoszenia czy transportu zegara, czasami drobne wady mechaniczne zachodzące w trakcie pracy mechanizmu. Ogólnie w zakresie takiej  podstawowej regulacji, o jakiej tutaj będzie mowa, pojawiają się dwie kwestie: żeby dzwonek ładnie brzmiał i żeby dźwiękowe komunikaty przez niego podawane były zgodne ze wskazaniami zegara.
Regulacja dźwięku dzwonka.

Cały mechanizm dzwonienia w zegarach jest bardziej skomplikowany niż mechanizm chodu a, co gorsza, w jego skład wchodzą elementy, które, z racji konstrukcji/funkcji już to, stosunkowo łatwo, ulegają zniekształceniom, już to wręcz uszkodzeniom. Zakładam, oczywiście, że ta część mechanizmu działa poprawnie. Regulacja dźwięku dzwonka, której może dokonać zwykły użytkownik, dotyczy samego dzwonka i młotka, które są odpowiedzialne za jakość dźwięku emitowanego przez zegar. Zatem, mamy do czynienia ze wspomnianymi już dzwonkiem i młotkiem oraz sprężyną. Bardziej szczegółowe zestawienie części i ich wzajemne położenie przedstawione jest na rysunku obok. Układ elementów na tym rysunku nazwałbym „spoczynkowym", tak to wygląda, gdy mechanizm dzwonienia jest w stanie czuwania.
Takie jest wzajemne położenie części tuż przed uderzeniem młotka w dzwonek: młotek został odwiedziony przez mechanizm bicia, sprężyna dociskowa młotka została napięta.
Wreszcie uderzenie młotka w dzwonek. Warto zwrócić uwagę na napięcie sprężyny w tym momencie, jej zadaniem jest jak najszybsze „oderwanie" młotka od dzwonka. Dzięki temu czasza dzwonka będzie mogła swobodnie wibrować. Gdyby młotek zbyt długo pozostał w kontakcie z powierzchnią dzwonka to tłumiłby drgania, pojawiłyby się też dodatkowe uderzenia młotka w dzwonek, które dają bardzo nieprzyjemne dźwięki pobrzękiwania.

Zatem, uderzenie młotka w dzwonek musi być silne i krótkotrwałe by dźwięk był ładny, to znaczy czysty i długo brzmiący.
Oto chyba najładniejszy dźwięk dzwonka jaki do tej pory słyszałem:
Dzwonek ten, wybijający godziny, spotkałem w angielskim zegarze stołowym (ok. 1730 r.). Ma on 82mm średnicy, na zdjęciu z lewej w towarzystwie innych elementów mechanizmu dzwonienia.
Dźwięk tego dzwonka jest stosunkowo czysty i po uderzeniu młotka utrzymuje się przez ponad 20 sekund (wykres obok).
Ten obrazek i kolejne w większym rozmiarze po kliknięciu.


Podejrzewam, że ten dźwięk wynika z tego, że dzwonek został wykonany ze stopu zawierającego sporą ilość cyny, która decyduje o jakości dźwięku. Ale, jednocześnie, wysoka zawartość cyny w stopie powoduje jego kruchość. Utrudnia to obróbkę powierzchni, dzwonki nie są pięknie wykańczane. Inną sprawą jest to, że trzeba się z nimi bardzo ostrożnie obchodzić, upadek zazwyczaj oznacza pęknięcie dzwonka. Można spotkać dzwonki, które były naprawiane (zalutowane pęknięcie), ale dźwięk już nie jest tak dobry.
Wracając do kwestii regulacji. Dzwonek nie może dotykać jakiejkolwiek części mechanizmu czy też obudowy zegara. Pod czaszę dzwonka powinna być podłożona podkładka z grubej skóry co daje możliwość swobodnej wibracji dzwonka. Nakrętkę mocująca dzwonek do podstawy należy porządnie dokręcić.
Może się niestety zdarzyć, że wzajemne położenie młotka i dzwonka ulegnie rozregulowaniu: młotek powinien być w pewnej odległości od czaszy dzwonka.  Trudno jest powiedzieć ile to powinno być, zawsze należy to ustalić dla danego konkretnego przypadku. Rzecz w tym, że odległość ta powinna być jak najmniejsza by młotek mógł uderzyć z maksymalną siłą, ale jednocześnie powinna być na tyle duża żeby młotek nie przeszkadzał w swobodnym brzmieniu dzwonka. Jeśli będzie za blisko, będzie stukał (a właściwie "obijał się") w drgającą czaszę, co daje bardzo nieprzyjemny efekt.
Regulację wzajemnego położenia młotek-dzwonek przeprowadzam na dwa sposoby. Po pierwsze, obracam czaszą dzwonka. Zwykle jest tak, że otwór (wbrew wszelkim pozorom!) zazwyczaj nie jest umieszczony centralnie. Stąd, obracając czaszą, można uzyskać nawet znaczną zmianę jej położenia w stosunku do młotka. Drugi sposób polega na wyginaniu ramienia (pręta na którym jest zamocowany młotek). Używam szczypiec do przytrzymania ramienia, najdalej jak się da od młotka, i delikatnie wyginam. Trzeba uważać żeby nie złamać ramienia młotka, szczęśliwie zwykle drut jest miękki. Jednak spotkałem się już z kilkoma przypadkami złamań.
Odległość między młotkiem a czaszą dzwonka początkowo testuję poprzez odciąganie młotka palcem, ale finalną regulację przeprowadzam badając efekt poprzez uruchomienie mechanizmu dzwonienia.
Czasami, mimo wielu wysiłków, nie udaje się przeprowadzić satysfakcjonującej regulacji dzwonka. Zdarzają się przypadki wibrującego młotka. Ma to miejsce wtedy, gdy sprężyna, której zadaniem jest utrzymywanie młotka w odpowiedniej pozycji, jest za słaba.  W efekcie, po uderzeniu, młotek także zaczyna wibrować i stuka w dzwonek. Bywa też tak, że w  poprawnie działającym mechanizmie dzwonienia w przypadku niewielkiej liczby uderzeń (tak do godziny piątej) wszystko działa poprawnie, ale już w trakcie wielu uderzeń sprężyna nie jest w stanie "usztywnić" ramię młotka między kolejnymi uderzeniami i pojawiają się fałszywe uderzenia w dzwonek.
Innym problemem może być szybkość bicia, a dokładnie odstęp między uderzeniami. Ładne jest takie dzwonienie, gdzie odstępy między poszczególnymi uderzeniami są równe i nie za krótkie tak by dzwonek miał szansę wybrzmieć. W przypadku zegarów z napędem obciążnikowym problem zwykle sprowadza się do dobrania odpowiedniej wagi. Zdarza się bowiem, że obciążnik jest dobierany i, gdy jest za ciężki, wymusza zbyt szybką pracę mechanizmu dzwonienia. W przypadku odwrotnej sytuacji, zbyt lekkiej wagi, bicie może być spowolnione lub w ogóle nie uruchamiane (przypominam, cały czas aktualne jest założenie, że mechanizm jest sprawny). Oczywistym rozwiązaniem jest zwiększenie ciężaru wagi.
Spotkałem się też  z mechanizmami, które miały znaczne opory (wynikające z konstrukcji) i obciążnik musiał być ciężki by uruchomić dzwonienie co w efekcie powoduje nerwowo szybkie dzwonienie, tak jakby mechanizm chciał jak najszybciej wydzwonić daną godzinę.

Z prawej przykład dzwonienia takiego zegara, na wykresie dobrze widać nieregularność uderzeń.
W przypadku zegarów sprężynowych można spotkać właściwie tylko przypadek zbyt powolnego dzwonienie, odstępy pomiędzy poszczególnymi uderzeniami są zbyt długie. Powodem jest zazwyczaj osłabiona sprężyna, czasami wręcz nie jest w stanie uruchomić mechanizmu dzwonienia mimo to, że jest on w pełni sprawny. Wtedy nie ma innej rady jak wymienić sprężynę.
Przykład wybijania godzin przez angielski zegar podłogowy. Jak widać na wykresie odstępy między poszczególnymi uderzeniami są dosyć równe (1,5 do 2 sek.). Różnice wynikają z konstrukcji mechanizmu dzwonienia.
Te trzy elementy, dzwonek, młotek i sprężyna przybierają, z tego, co widziałem, postać trzech różnych konstrukcji. Roboczo nazywał je będę konstrukcją pionową, angielską i francuską. Te dwie ostatnie nazwy sugerują umiejscowienie terytorialne, ale tak nie jest. Rozwiązania te, mimo, że są bardzo charakterystyczne odpowiednio dla Anglii i Francji, były stosowane także w wytworach zegarmistrzowskich w wielu innych krajach.
Pionowy system bicia.

To rozwiązanie, historycznie rzecz biorąc, jest najwcześniejsze, ale też jednocześnie bardzo długo stosowane. Konstrukcja ta jest typowa dla tzw. żelaźniaków, prostych, ale dosyć niezawodnych konstrukcji, które były wytwarzane przez ponad 100 lat w XVII i XVIII wieku. Cechą charakterystyczną tego systemu jest  pionowe ustawienie ramienia młotka w konstrukcji zegara, dzwonek jest umieszczony nad mechanizmem zegara.
Żelaźniaki, nazwa ta bierze się zapewne stąd, że właściwie całość konstrukcji zegara wykonana jest z żelaza, tylko nieliczne elementy były wykonywane z mosiądzu. Cechą charakterystyczną tych zegarów jest poziome umieszczenie zasadniczych płyt konstrukcyjnych zegara a mechanizmy chodu i bicia godzin, oraz ewentualnie kwadransów, są umieszczone równolegle do siebie. Ta konstrukcja zegara była rozpowszechniona po całej Europie, w Polsce znaczącym ośrodkiem ich produkcji były Żuławy.
Regulacja dźwięku dzwonka w żelaźniakach jest zazwyczaj bardzo uciążliwym zadaniem. Powodem jest to, młotek uderza w dzwonek od środka. Stąd, jeśli regulacja poprzez obracanie czaszy dzwonka nie daje efektów, i trzeba dogiąć ramię młotka, to należy odkręcić dzwonek, wykonać korektę kształtu ramienia młotka, zamontować dzwonek, sprawdzić efekt i... ewentualnie odkręcić dzwonek itd.
Pionowy system bicia był też stosowany w innych konstrukcjach zegarowych. Powszechnie stosowano go we francuskich zegarach od końca XVII wieku gdzieś tak do połowy XVIII wieku. Mechanizmy tych zegarów były „klasycznie" mosiężne (ze stalowymi elementami).

Na zdjęciu z prawej mechanizm zegara boullowskiego z około 1750 roku.
Ten system bicia jest bardzo łatwo rozpoznać, ponieważ dzwonek umieszczany był poza skrzynią zegarową, na jej „dachu" lub „poddaszu".
Powyżej przykład dzwonka na „poddaszu" a z prawej ten sam zegar z frontu po założeniu czapki zwieńczającej.
W tym przypadku regulacja dźwięku dzwonka jest bardzo ułatwiona. Dostęp tak do dzwonka jak i młotka jest bardzo wygodny. Czasami tylko problemem może być podstawa dzwonka. Jest to stalowy element, który jest wkręcony w drewno. Gwint może być obluzowany, drewno osłabione i stąd wszelkie manipulacje dzwonkiem trzeba przeprowadzać ostrożnie.
Jakość brzmienia dzwonka zależy także od miejsca, w które uderza młotek. Otóż miejsce uderzenia powinno być możliwie blisko dolnej krawędzi czaszy dzwonka. Młotki zegarowe mają stronę, która uderza, uformowaną, w bardziej lub mniej wyraźny szpic i właśnie tylko ten szpic powinien wchodzić w kontakt z dzwonkiem.
2005©2017
  Zb. Roman