Ustawianie wskazań dźwiękowych

Zegary domowe, które mnie interesują (te do połowy XIX wieku), zazwyczaj są wyposażone w dźwiękową sygnalizację czasu. Sygnalizacje te, w najprostszym przypadku, to wybijanie godzin. Często są także spotykane zegary, które wybijają połowę godziny. Nierzadko spotyka się także zegary sygnalizujące kwadranse. Swojego rodzaju arystokrację wśród zegarów stanowią te, które wygrywają melodię (z karylionem). Poniżej zajmę się kwestiami wybijania godziny i połowy godziny. 

Wybijane, a dokładnie wydzwaniane, informacje o czasie powinny być zgodne ze wskazaniami zegara. To bardzo nieprzyjemne, gdy słyszymy dwa uderzenia w dzwonek, a wskazówki pokazują godzinę trzecią. Takie sprzeczne informacje mogą się pojawić także w przypadku mechanizmu, który jest całkowicie sprawny technicznie. 

By zegar mógł wydzwaniać godziny w jego mechanizm jest wbudowane urządzenie, które spełnia dwie funkcje. Po pierwsze, umożliwia pobranie od mechanizmu chodu informacji o tym, że należy uruchomić mechanizm bicia, ponieważ jest akurat pełna godzina, czy też połowa godziny. Po drugie, ma zaprogramowane odpowiednie zadziałanie mechanizmu bicia tak, by wydzwaniana informacja była zgodna ze wskazaniem na tarczy. Mówiąc w skrócie: mechanizm dzwonienia musi wiedzieć kiedy zadziałać i jakie działanie wykonać. 

Zadziałanie mechanizmu dzwonienia jest bezpośrednio, mechanicznie powiązane z położeniem wskazówki minutowej. Gdy wskazówka minutowa jest na 12 powinna być wybijana godzina, gdy jest na 6 powinno być wybijane pół godziny. Natomiast liczba uderzeń musi być zgodna z położeniem wskazówki godzinowej.

Część mechanizmu zegarowego, która  pośredniczy między mechanizmami chodu i bicia jest umieszczona pod tarczą zegara (szkoda, że nie jest to łatwo zobaczyć). Powyżej przykład angielskiego zegara podłogowego z grzebieniowym mechanizmem bicia. A - osie wskazówek, obydwie kwadratowe. B - dźwignia uruchomiająca bicie, przesuwana przez kołek umieszczony na widocznym przy niej kole, które zazębia się z kołem na osi minutowej. C- krzywka, na której jest zakodowana liczba uderzeń w dzwonek. Krzywka jest na stałe połączona z osią wskazówki godzinowej. W tym przypadku regulacja wskazań dźwiękowych przez użytkownika ogranicza się do poprawnego osadzenia wskazówek.

By dzwonienie było prawidłowo wyzwalane wskazówka minutowa musi być jednoznacznie osadzona. Tylko w jednej pozycji będzie zgodność wskazania pełnej godziny/półgodziny i wydzwaniania. By zapewnić tę jednoznaczność wskazówka ta jest osadzana na kwadratowej osi.

Niepoprawne osadzenie wskazówki minutowej sprawi, że zegar będzie bić w niewłaściwym momencie. Jeśli jest tak, że pełna godzina jest wybijana kwadrans po, pół do godziny lub kwadrans do, to wystarczy odpowiednio przełożyć wskazówkę i uruchamianie wybijania zostanie prawidłowo ustawione. Jeśli godzina jest wybijana kilka minut przed, lub po w stosunku do położenia wskazówki minutowej to znaczy to, że jest jakiś problem z mechanizmem zegara i samym przełożeniem wskazówki nic się nie osiągnie.

System bicia, który po angielsku nazywa się  „passing strike", a który po polsku można nazwać  „bicie przy okazji", jest najprostszym jaki napotkałem. W związku z prostotą ma on też poważne ograniczenie: sygnalizuje jedynie pojedynczym uderzeniem w dzwonek pełną godzinę. Młotek jest wprawiany w ruch za pomocą dźwigni (niewidoczne części zaznaczone na zdjęciu czerwonymi liniami) przez kołek umieszczony na kole wskazówki minutowej. 

Pozostałe dwa znane mi systemy bicia są bardziej skomplikowane, ale też dzięki temu są w stanie wybijać godziny poprzez liczbę uderzeń zgodną ze wskazywaną godziną, a także sygnalizują połowy godzin jednym uderzeniem w dzwonek.

Wskazówki godzinowe są zwykle osadzane na osi okrągłej, wskazówkę można dowolnie przesuwać. Z jednej strony jest to wygodne. W razie niezgodności liczby uderzeń w dzwonek ze wskazywaną godziną, wystarczy przesunąć wskazówkę godzinową na odpowiednią godzinę i problem jest rozwiązany. Z drugiej jednak strony może to być przyczyną kłopotów. Wskazówka godzinowa może zostać przypadkowo przesunięta i ktoś, kto nie zna zasady jej montażu może mieć z tym kłopot. Pewnie z tego powodu, szczególnie w zegarach z pierwszej połowy osiemnastego wieku, dosyć często można spotkać rozwiązanie, gdzie także wskazówka godzinowa jest montowana na kwadrat, wielokąt lub przykręcana śrubką. W takim przypadku, podobnie jak minutowa, wskazówka godzinowa może być zamontowana tylko w jednej pozycji dającej zgodność wskazań na tarczy zegara z wydzwanianą godziną. Dochodzi tu jeszcze jeden warunek: gdy wskazówka minutowa jest na 12 to wskazówka godzinowa powinna wskazywać na pełną godzinę, a nie być gdzieś pomiędzy kolejnymi oznaczeniami godzinowymi. 

Ustawianie/uzgodnienie wskazań w takim przypadku jest analogiczne do ustawiania wskazówki minutowej: można przełożyć wskazówkę w jedną z pozostałych dostępnych pozycji. Jeśli to nie da skutku konieczna jest ingerencja w mechanizm zegara.

Zacznę od grzebieniowego systemu bicia. Zasadnicze jego części są zilustrowane na zdjęciu na początku tej części. Zaletą tego systemu jest to, że gwarantuje poprawność wybijania godzin (tak na na wszelki wypadek: zakładam, że mechanizm jest sprawny). Dodatkowo system ten daje możliwość repetycji, czyli wydzwonienia ostatniej godziny w dowolnym momencie. Funkcja ta pojawiła się w czasach, gdy dostęp do źródła światła nie był tak prosty jak współcześnie. Stąd, by przynajmniej w przybliżeniu dowiedzieć się w nocy, która jest godzina, wystarczyło pociągnąć za sznureczek i zegar wybijał ostatnią godzinę. Jest, co prawda, jeden słaby punkt tego rozwiązania. Repetycja nie działa w okresie od około pięciu minut do do pełnej godziny, wynika to z konstrukcji mechanizmu. Jeśli się to wie, to wystarczy odczekać tych kilka minut i będzie wiadomo, która jest godzina. 

Sznureczek wychodzący ze skrzynki zegarowej informuje, że mechanizm jest wyposażony w repetycję. Może to być zegar stołowy, ścienny, a także podłogowy. Jeden sznureczek to repetycja godzin, dwa sznureczki świadczą o tym, że możliwa jest repetycja godzin i kwadransów.

Wiele zegarów z grzebieniowym systemem bicia wyposażonych jest w przełącznik “Bicie - Bez bicia). Jeśli takiego przełącznika nie ma, to wystarczy nie nakręcać mechanizmu bicia w razie rezygnacji z tej przyjemności. W każdej chwili można powrócić do wybijania godzin i będzie to zgodne z aktualną godziną.


Inną zaletą grzebieniowego sytemu bicia, no, może nie tak wielką, jest to, że nastawiając wskazanie godzinowe nie ma konieczności odczekiwania aż każda kolejna godzina zostanie wybita. Jest to pewna wygoda, szczególnie, gdy trzeba przestawić wskazanie o kilka godzin do przodu. 

Grzebieniowe systemu bicia bardzo rzadko sygnalizują połowę godziny.

Drugi z powszechnie stosowanych systemów bicia wymaga od użytkownika o wiele więcej troski i uwagi by zapewnić poprawność wybijania godzin. Wynagradza to tym, że z reguły sygnalizuje także połowę godziny (jednym uderzeniem w dzwonek). System ten nosi nazwę zapadowego , historycznie jest wcześniejszy od grzebieniowego.

Nazwa zapadowy pochodzi od zasady działania mechanizmu bicia: jest to zapadka, o której położeniu decyduje kształt zewnętrznej krawędzi kołnierza zapadowego. Jeżeli zapadka opiera się o zewnętrzną krawędź kołnierza zapadowego to bicie jest realizowane. Jeżeli zapadka jest we wcięciu to mechanizm bicia jest zatrzymany. Kołnierz zapadowy obraca się, gdy mechanizm bicia jest uruchomiony, długość występu na kołnierzu decyduje o liczbie uderzeń.

Przykłady francuskich mechanizmów z zapadowym biciem. Ten z lewej pochodzi z połowy osiemnastego wieku. Charakterystyczne jest to, że poszczególne odcinki na obwodzie kołnierza zapadowego są opisane liczbami uderzeń. Te opisy później zaniknęły i kołnierz zapadowy przybrał taką formę jak ta na zdjęciu z prawej strony.  Trudno jest natknąć się na zegar francuski z innym niż zapadowy system bicia.

Zapadowy system bicia ma jedną paskudną właściwość: bardzo łatwo może dojść do pojawienia się nieprawidłowej liczby uderzeń, niezgodnej ze wskazaniem na tarczy zegara. Wystarczy zapomnieć nakręcić dzwonienie, a chód zegara jeszcze nie ustał i wskazania na tarczy zmieniają się, a dzwonek milczy. Gdy nakręcimy bicie, to sygnalizacja dźwiękowa nie będzie zgodna ze wskazaniami wskazówek na tarczy. 

Powodem jest to, że mechanizm zapadowy dostaje od mechanizmu chodu tylko informację o tym, kiedy ma zadziałać. Nie ma natomiast informacji o tym, co ma wydzwonić. To już musi “wiedzieć” sam. 

Zatem, podstawowym warunkiem zgodności wskazań na tarczy i dźwiękowych jest równoległe działanie mechanizmów chodu i dzwonienia. 

W czasie ustawiania godzin należy odczekiwać aż każda godzina zostanie wybita, bowiem w innym razie dojdzie do rozsynchronizowania wskazań.

Szczęśliwie w przypadku zapadowego systemu bicia przywrócenie zgodności wskazań tarczy z sygnalizacją dźwiękową jest dosyć proste. Koło zapadowe 

(poza wczesnymi mechanizmami, np. angielski zegar podłogowy

jest umieszczane na zewnątrz tylnej płyty. Unosząc zapadkę (czerwona strzałka) powodujemy uruchomienie bicia. Należy to zrobić tak, jak to normalnie “robi” mechanizm zegarowy: unieść zapadkę do góry do wyczuwalnego oporu 

i opuścić. Zostanie wybita kolejna liczba uderzeń zakodowana na krzywce. Powtarzając tę czynność odpowiednią liczbę razy dochodzimy do właściwej wybijanej godziny.

Kłopotliwość ustawiania bicia zasadniczo sprowadza się do tego, że trzeba poruszyć zegar, zdjąć ze ściany, czy też konsoli i należy zrobić to delikatnie ze względu na wahadło (nie powinno zostać zbyt rozbujane). 

Zdarzali się konstruktorzy zegarów, którzy brali pod uwagę te trudności 

i tak projektowali mechanizm by możliwe było ustawianie bicia zapadowego poprzez pociągnięcie sznureczka. Przykład z francuskiego zegara: dosyć oczywiste rozwiązanie, które zastosowano zapewne dlatego, że był to zegar podłogowy i dostęp w inny sposób byłby niezmiernie utrudniony.

Ostatnio (2019-20) natknąłem się na hybrydowe rozwiązanie sygnalizacji dźwiękowej zegara: wybijanie godzin 

za pomocą mechanizmu grzebieniowego i wybijanie  kwadransów za pomocą mechanizmu zapadowego.

Z lewej mechanizm tzw. żelaźniaka a z prawej angielskiego mechanizmu zegara stołowego.

W obu przypadkach mechanizmy uruchamiania dzwonienia są pod tarczą i w obu jest możliwość ustawiania kwadransów za pomocą dźwigienki ze sznureczkiem wyprowadzonym poza obudowę zegara (sznureczka nie ma na zdjęciach, jest mocowany  

w otworze dźwigni widocznej w obu przypadkach 

z prawej strony) .

2005                    2021

©Copyright Zbigniew Roman, kontakt