Кіріспе
Уақытты өлшейтін құрылғы, ол киюшінің қозғалысы арқылы керілетін пружинамен жұмыс істейді. Автоматты сағат, сондай-ақ өзін-өзі керілетін сағат немесе жай ғана автоматты деп те аталады, бұл механикалық сағат, онда киюшінің табиғи қозғалысы негізгі серпімді керіп, жеткілікті киген жағдайда қолмен керілу қажеттігін жояды. Ол қолмен керілетін сағаттан айырмашылығы бар, себебі қолмен керілетін сағаттың негізгі серпімі белгілі интервалдармен қолмен керілуі тиіс.
Операция
Механикалық сағатта сағаттың тісті дөңгелектері спиральды серпімді, яғни негізгі серпім арқылы қозғалады. Қолмен жүретін сағатта энергия негізгі серпімге сағаттың қабырғасындағы тұтқаны, яғни басты айналдыру арқылы жиналады. Содан кейін негізгі серпімнен шыққан энергия сағат механизмін оның толық сығылып қалғанша қамтамасыз етеді, содан кейін серпімді қайта орау қажет болады. Өздігінен оралатын сағат механизмі, оны киген адамның дене қозғалыстарын пайдаланып негізгі серпімді орауға мүмкіндік береді. Сағатта оспен айналатын тербелмелі салмақ бар. Сағатты пайдаланушының қалтасында (қапшақ сағаты үшін) немесе қолында (қол сағаты үшін) жасаған қалыпты қозғалыстары ротордың осімен айналуына себеп болады, ол күрделі орау механизміне бекітілген. Осылайша, сағаттың қозғалысы салмақтың дөңгелек қозғалысына айналады, ол кері және азайту дөңгелектері арқылы ақырында негізгі серпімді орайды. Қазіргі заманғы өздігінен оралатын механизмдердің көптеген әртүрлі дизайндары бар. Кейбір конструкциялар салмақтың тек бір бағытта қозғалғанда сағатты орауға мүмкіндік береді, ал басқа, жетілдірілген механизмдер екі күрделі тірегі бар және сағат тілінің және кері бағытындағы қозғалыс кезінде негізгі серпімді орайды. Әдеттегі сағаттың толық оралған негізгі серпімі шамамен екі күнге жететін энергия қорын сақтай алады, бұл сағатқа түнде қозғалмай тұрып жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Көп жағдайда автоматты қол сағаттарын басты айналдыру арқылы қолмен орауға болады, сондықтан сағатты кимегенде және оны киген адамның білегінің қозғалысы автоматты түрде орауға жеткіліксіз болған жағдайда оны жұмыс істеуге болады.
Ашығудың алдын алу
Өзін-өзі бұралатын механизмдер негізгі серпіліс толық бұралғаннан кейін де жұмыс істеуін жалғастырады. Егер қарапайым негізгі пружина қолданылса, бұл негізгі пружинаға артық кернеу түсіреді. Бұл негізгі серпімді сындыруы мүмкін, ал сынбаса да, "соққы" немесе "тебу" деп аталатын проблемаға әкелуі мүмкін. Сағат механизмінің тісті дөңгелектеріне түсетін артық күш тепе-теңдік дөңгелегінің тым үлкен амплитудамен айналуына себеп болады, нәтижесінде импульстік тікпақ паллеттік вилканың артқы тіректеріне соқтығысады. Бұл сағаттың жылдамдауына және импульстік тікпақтың бұзылуына әкелуі мүмкін. Мұны болдырмау үшін негізгі серпімде сырғанау құрылғысы қолданылады, ол оның шамадан тыс бұралуына жол бермейді.
Жылжымалы желдеткіш немесе "желдеткіш"
"Слипинг майнспринг" құрылғысын 1863 жылғы 16 маусымда Patek Philippe компаниясының негізін қалаушыларының бірі Адриен Филип патенттеді, бұл өзіндік жететін сағаттардан бұрын болды. Кәдімгі сағаттың серіппелік барабанында спиральды серіппенің сыртқы ұшы барабанның ішкі жағына бекітіледі. Ал жылмалы барабанда серіппе дөңгелек болаттан жасалған кеңейтілген серіппеге, көбінесе "бағана" деп аталатын, бекітіледі. Бұл серіппе барабанның ішкі қабырғасына қысылады, ал қабырғада серіппені ұстап тұру үшін тісті немесе ойықтар болады. Серіппе толықтай оралмағанша, бағана серіппені барабан қабырғасына сүйреп ұстайды, осылайша серіппені орауға мүмкіндік береді. Серіппе толық оралғанда, оның күші бағана серіппесінен артық болады, ал одан әрі орау бағананы ойықтардан босатып, барабан қабырғасы бойымен сырғанауға мәжбүрлейді, бұл серіппені одан әрі орауға жол бермейді. Бағана серіппені толық орауға, бірақ артық орауға мүмкіндік беру үшін барабан қабырғасын дұрыс күшпен ұстауы керек. Егер бағана тым әлсіз ұсталса, серіппе толық оралмастан бұрын бағана сырғана бастайды, бұл "серіппе жылғақтығы" деп аталатын ақаулық, ол қуат резервінің уақытын қысқартады. Бұл құрылғының тағы бір артықшылығы – серіппені қолмен шамадан тыс ораудан зақымданудан қорғайды. Бұл мүмкіндік сағат компанияларының жарнамаларында көбінесе "жарылмайтын серіппе" деп сипатталады.
Харвуд "Бампер" қол сағаттары: 1923
Болтон, Англиядан сағат жөндейтін Джон Харвуд ойлап тапқан, ол 7 шілде 1923 жылы өзінің қаржылай қолдаушысы Гарри Каттспен бірге Ұлыбритания патентін алды, ал 1923 жылы 16 қазанда Швейцария патентін алды. Харвуд жүйесі, киген адам қозғалғанда, басты серпімді бұраған айналмалы салмақты қолданды. Кескіш механизмі тек бір бағытта қозғалғанда ғана негізгі серпімді бұрады. Салмақ толық 360° айналмайды; серіппелі бамперлер оның қозғалысын шамамен 180°-қа дейін шектеп, алға-артқа қозғалуға ынталандырды. Бұл ертедегі өзін-өзі бұрау механизмі қазір "шекеш" немесе "бомпер" деп аталады. 18 ғасырдағы ұқсас сағаттар сияқты, Харвудтың сағаты да дірілдеуге бейім болды, себебі "айналғанда мыс салмақ тіректің иінтіректерге тым күшті соқты". Толық қысылған кезде Харвудтың сағаты 12 сағат бойы автономды түрде жұмыс істейтін. Онда дәстүрлі тісті дөңгелек болмады, сондықтан уақытты сағат бетінің шетінен айналдыру арқылы қолмен жылжытуға болады. Сағаттар алғаш рет швейцариялық Fortis сағат өндірушісінің көмегімен жасалып, 1928 жылы сатылымға шықты. 1931 жылы Ұлы депрессия кезінде Харвудтың өзін-өзі бұралатын сағат компаниясы құлағанға дейін 30 мың дана өндірілді. "Бампер" сағаттары коммерциялық тұрғыдан сәтті болған алғашқы автоматты сағаттар еді; оларды 1930 және 1940 жылдары бірнеше жоғары сапалы сағат өндірушілер жасады.
Ролекс
Rolex Watch Company компаниясы 1930 жылы Харвудтың дизайнын жетілдіріп, оны Shants компаниясының негізі ретінде пайдаланды. Онда орталықта орналасқан жартылай дөңгелек салмақ, «бампер» типті орауыштың шамамен 200° айналуына қарағанда, толық 360° айналу мүмкіндігіне ие болды. Ролекс нұсқасы сонымен қатар пружинада сақталатын энергия мөлшерін арттырып, сағатты 35 сағатқа дейін дербес жұмыс істеуге мүмкіндік берді. 18 ғасырдағы роторлы сағаттар туралы ақпарат 1949 жылға дейін жарияланбады. Oyster Perpetual, мүмкін, түпкілікті өнертабыс болғанмен, компания 18 ғасырлық дизайнды қайта ойлап тапқан Ковиоттың 1893 жылғы патентын білген болуы мүмкін.
Глицин және автоматты машиналардың жаппай өндірісі
1930 жылдардың басында Джон Харвудтың автоматты түрде оралатын сағаттарға алған патентынің мерзімі аяқталуға жақын келгенде, Glycine компаниясының негізін қалаушы Эужен Мейлан өздігінен оралатын механизмді жасауға кірісті. Мейланның дизайны ерекше болды: ол дерлік кез келген 8,75 линейка (19,74 миллиметр) сағат механизмімен қолданылатын жеке модуль еді. 1930 жылдың қазан айында Glycine компаниясы осы модульді пайдаланып, әлемдегі алғашқы кеңінен өндірілген автоматты сағаттарын ұсынды. Осының арқасында Glycine 1930 жылдардағы әлемдік экономикалық дағдарыстан аман қалды, сол кезде көптеген швейцариялық сағатшылар өз бизнесін жабуға мәжбүр болды.
Eterna шарлы подшипник
1948 жылы Eterna Watch компаниясы автомат сағаттарды дамытуда жаңа қадам жасады. Сағатты тиімді түрде қозғау үшін ротордың ең маңызды қасиеттерінің бірі – ауырлық. Осыған дейін кез келген сағатта қолданылған ең жақсы подшипник – қымбат тас подшипник болды, ол сағаттың кішкентай тісті дөңгелектері үшін өте қолайлы болды. Ал роторға басқаша шешім қажет еді. 1948 жылы Eterna қазірге дейін қолданылып келе жатқан шешімді ұсынды: шарлы подшипниктер. Шарлы подшипниктер ауыр заттың, тіпті сағат түсіп кеткен жағдайдағы сияқты, ауыр жүктемеде де тегіс және сенімді айналуын қамтамасыз етеді. Содан кейін Eterna екі жақты автоматты орау жүйесін қабылдады.
Карл Ф. Бухерер салмақты диірмен шанағы
1960 жылдары сапалы механикалық сағаттарда автоматты орама кеңінен таралды. Автоматты сағаттың ротор салмағы корпуста көп орын алып, қалыңдығын арттыратындықтан, Patek Philippe сияқты сапалы сағаттарды өндіретін кейбір компаниялар қолмен оралатын сағаттарды жасауды жалғастырды, олардың қалыңдығы 1,77 миллиметрге дейін жетеді. Дегенмен, 2007 жылы Carl F. Bucherer роторсыз, перифериялық орналасқан қуат көзін пайдаланатын жаңа тәсіл енгізді. Бұл тәсілде шестерлі сақина және вольфрамнан жасалған айналмалы тепе-теңдіксіз масса сегменті бүкіл механизмді қоршалап, сағат қозғалғанда көміртекті роликтерде айналады. Көптеген дөңгелектер жүйесі қуатты жинақтайды. Ротордың болмауы сағаттарды жұқарақ етеді, ал үлкен радиуста айналатын ультра тығыз салмақ қол қозғалысының бірдей мөлшерінде үлкен қуат қорына қол жеткізу мүмкіндігін ұсынады.