工字輪的發展歷史非常的久遠,距今也有四百多年的歷史了。并且還在不斷的發展,現在的工字輪種類是越來越多,下面讓我們打開時空之門,回到工字輪的過去。
工字輪系早的基本觀念是來自Thomas Tompion。他早在西元1695年已有此觀念,但是他的發明并未達到實用階段。擒縱輪齒是在輪面上,而擺輪軸的作用部份呈切斷圓柱狀,看起來像是小型金屬槽。此金屬凹槽有個生動的名稱----大型擒縱輪,在其排列上擺輪的擺動并未比慣常的紡錘表更好。Thomas Tompion 的學生George Graham于西元1720年改進此大型擒縱輪系,因些能夠契合整個鐘表工業的用途。他將擒縱輪的三角形齒輪放在輪面上的短頸上,并在圓筒上增加一個馬口,如此雖會使圓柱變弱,但卻可增加擺輪的擺動。
原則上,工字輪系只是一種靜止式齒輪,并經由Graham更改為Graham擒縱輪系,因而以他的名字命名。首先是三角齒筆直的外齒緣 (施壓表面),約在西元1776年A.Clumming建議將它改為曲線形,藉以使壓力能更持久且更平均。Jodin已在他之前作過類似建議,但是對于個別角度關系卻大有爭議,直到18世紀末期,才獲得比較平等條件的贊同。即使工字輪系未被承認為是紡錘擒縱輪系的杰出改良,但仍獲得有才華表匠的青睞,他能夠打造出工字輪系。
本來,工字輪系是用銅制成而且相當厚且大。圓柱本身由銅管組成,兩端用塞子密封含有軸承,上端部份是大而輕的轉輪,在其下方是兩個馬口。Urban Juergensen 可能是第一位承認鋼制工字輪的優點----不會像銅制工字輪一樣生銹,但是圓柱仍有一項問題,那就是殘油的增加。Breguet利用紅寶與藍寶圓柱作了數次實驗,都呈現不錯的品質,它們的形狀雖然有些不平凡,他將圓柱Z作用部份 放在擺軸L下方并只用一薄桿S連接安裝擺輪的圓柱上部,如此擺根的擺動距離能夠增加一些。Perrelet和Redier則采用另一途徑,他們也制作了石圓柱,但是卻用紅寶或藍寶取代一般鋼圓柱的作用部份。這種構造非常復雜的圓柱分成幾個部份制成,必須牽涉到寶石切割匠的工作,而且昂貴的制造價只允許限量制作。
因此,原來的石圓柱后來往往被不銹鋼所取代(由于缺乏替代零件),由于手表不能拆解,這種替代是能難被承認的。若表蓋刻有紅寶圓柱字樣時,就應該看仔細以判斷是否仍使用原石圓柱。其后,工字輪系被認為優于紡錘擒縱輪,為此之故,它往往只用在高價值手表上,由于約在西元1800年扁平表的制作蔚為風尚,工字輪似乎成為好的解決方法。它越來越頻繁地內建入功能更簡單的手表內,甚至有人嘗試以叉形鉤(forked catch)配制工字 輪。圓柱因而負責類似卡子對一半輪齒的作用,這種構造是否真的有效就不得而知。
Berthoud利用卡子圓柱制造過若干只手表,他用長鉤(rake catch)連接擺輪和卡子圓柱。工字輪一般而言有13至15齒,但是也有實驗用30齒圓輪,但此形式很罕見,兩個擺輪構造作動一個圓輪也只能到達實驗階段,不曾大量制造出。 M.B.Pray的工字擒縱系統(Cylinder escapement by M.B.Pray)
約在西元1790年法國人PRAY嘗試打造一便宜的工字輪,其圓輪齒裝在頸部,但仍然很難制造出配備有小勾鼻的平輪.圓柱體和sowtrough相似,但是由于其擺幅小幾乎小于90度,所以 未能普及,僅有少數手表配備此輪系。逗號擒逗號擒縱系統(Comma Escapement)
縱輪系是Jean Antoine Lépine約于西元1750年發明的。有些人卻認為是Jean Andre Lepaute所發明的。它是靜止型式的一種,在功能方面結合了工字輪和兩合擒縱輪系的要素,它偶爾仍會出現在現今手表拍賣市場上。
擺軸的作用部份形式類似逗點,因而輪系以此命名。擺軸和逗形齒通常是一體成型,如果是由若干金屬片作成的就很罕見了。擒縱輪齒在其外尖端上有直立細凹,用以*作逗形齒雙逗號擒縱系統(Double comma escapement)
約在西元1755年雙逗號擒縱裝置可能是 Lepaute(或者也許是Peter Auguste Caron)所發明的。兩者同時向科學院提出發明申訴,裁決給Lepaute,可能是因為他的口才比較好。此雙逗號擒縱系統是靜止型式之一,擒縱輪齒頸可選擇延伸至輪面上方及下方。逗號也是雙重的并固定安置,如此擺輪可在每次擺動時接受脈沖。雖然它的構造發展順利,但擒縱裝置的保持潤滑能力差,這必須歸咎于這種的擒縱裝置很少使用。雖然輪徑看起來像是鉤子,但卻不應該將此擒縱裝置和鉤子及鉤形卡子形式混淆。它具有逗號擒縱裝置的特徵,它的擒縱輪齒直接在擺軸上作用而不需過卡子,全部的運轉都在逗號上進行。
怎么樣,沒想到一個小小的工資輪,卻有這么多的歷史吧。