Jacob Kretz｜自动上弦｜1810年｜金
系列： 大复杂功能
作者：Sílvio Pereira
摆陀的运动
功能：
- 时
- 分
- 日期
- 自动上弦
技术规格：
- 莱皮纳（Lépine）式怀表。自动上弦。制于1810年
- 功能：时、分、中央日期。自动上弦。
- 序列号：21
- 制造者：Jacob Kretz
- 国家：德国
- 机芯：双夹板（全夹板）结构
- 机芯保护：无
- 擒纵类型：瑞士杠杆式擒纵
- 摆轮：镍质，配平游丝
- 动力储存：36小时
- 振频：每小时18000次
- 宝石数：15
- 表壳材质：14K金。
- 表盘：珐琅，无瑕疵、无发丝裂纹
- 小秒针：无
- 表壳直径：52.1毫米
- 厚度：22.8毫米
- 重量：107.47克
- 主发条由摆陀上弦。
- 指针：路易十五式时针与分针
- 数字：小时为罗马数字。每5分钟为阿拉伯数字， 其余为刻度
- 秒针：无。
- 表镜：状态极佳。
- 表壳盖编号：21
总体评价：带日期显示的自动上弦怀表，保存状态极佳。
Jacob Kretz
德国制表师Jacob Kretz借鉴了Breguet利用摆陀为钟表发条重新上弦的构想，在19世纪初创造出自己的一套自动上弦系统，为钟表机构提供动力。
关于这位制表师的资料极少，只能查到他的活动时期，即18世纪末至19世纪初。这一信息来自一本对所有收藏家都不可或缺的著作——Brian Loomes所著的《Watchmakers and Clockmakers of the World》
经过深入查考，未能找到这位制表师的其他任何自动上弦怀表。因此可以有一定把握地断定，收藏中的这一枚是现存唯一的一枚，或者是流传至今的极少数之一。
这枚怀表的价值在于它的稀有性以及自动上弦这一复杂功能。他是继Perrelet和Breguet之后，第一位制作带有此类复杂功能钟表的制表师。
Loehr｜自动上弦｜动力储存｜1880年｜银
摆陀的运动
功能：
- 时
- 分
- 动力储存
- 自动上弦
技术规格
- 莱皮纳（Lépine）式怀表。自动上弦“perpétuale”及动力储存。 制于1880年
- 功能：手动及自动上弦、时、分、秒、动力储存。
- 序列号：4470
- 制造者：Loehr
- 国家：瑞士
- 机芯：经典桥板结构
- 机芯保护：银质防尘盖
- 擒纵类型：瑞士杠杆式擒纵
- 摆轮：镍质，配平游丝
- 动力储存：36小时
- 振频：每小时18000次
- 宝石数：15
- 表壳材质：银。
- 表盘：珐琅，9点位置有两道发丝裂纹
- 小秒针：位于6点位置
- 动力储存显示：位于3点位置
- 表壳直径：47.7毫米
- 厚度：16.7毫米
- 重量：84.80克
- 主发条由钥匙和摆陀上弦。
- 指针：造型化的时针与分针
- 数字：小时为罗马数字。分钟为刻度。每5秒为阿拉伯数字，其余为刻度
- 表镜：状态极佳。
- 表壳盖编号：4470
总体评价：带动力储存显示的自动上弦怀表，保存状态非常好。
Loehr Patent Perpetual，瑞士，1880年
Loehr Patent No. 3357
自古以来，发明家和制表师就一直在探索精密机械与重力之间的关系，从大型时钟的重锤和钟摆开始，直到自动上弦装置和高精度陀飞轮。
在本文中，我们将考察另一枚怀表，其机构与前述那枚十分相似，同样罕见，采用了一种古老的摆锤式自动上弦机构，即“Perpetuelle”。关于这种自动上弦机构的历史，我们将在稍后讲述。
Von Loehr的专利
这款机芯的创造者是奥地利工程师Von Loehr，他于1875年设计出一种特殊的自动上弦装置，并于1878年1月10日取得专利。该专利要求保护11种机构方案的权利，这些机构可将摆陀的运动转化为发条的张力。
August von Loehr的儿子August Ritter von Loehr是一位钱币学家和货币史学家，他在奥地利Federal Monuments Office任职，参与了保护奥地利文化收藏的工作。从已知的文献来看，他似乎没有继承父亲的钟表事业。
Von Loehr专利中的装置示意图，这些装置借助重锤的振动自动为发条上弦。
其核心构想是用一根弹簧把摆陀悬挂起来，使其尽可能接近平衡点。摆陀的摆动与两个活动棘爪相互作用——推动爪（固定在重锤上）和止动爪（固定在机体上），从而迫使上弦轮转动。
包含全部11种方案的整套设计都取得了专利，以供广泛应用。不过，其中一种装置（图中的11号）被成功用于怀表，使这类怀表的生产于19世纪80年代在瑞士确立下来，而所采用的只是Loehr取得专利的装置中的一种。
防尘盖上有Patent Perpetual签名和序列号3357。请注意中心轴上的装置，这是一种早期的无钥匙调校指针的设计，操作时把一个小旋柄装在这个孔上再转动即可。同样值得注意的是吊环的形状，它使怀表在口袋中保持竖直。
机构的两张照片
在特殊形状吊环的帮助下，怀表竖直地放在口袋中携带时，沉重摆锤的摆动便为发条上弦。该机构使用一个钢质棘轮，它与两个活动棘爪相互作用——推动爪（固定在一个锤上）和止动爪。棘轮的齿非常细小，即使摆锤发生最微小的振动，机构也会作出反应。
摆陀的形状与Abraham-Louis Breguet在1775年至1778年间所创造的十分相似。
怀表中的自动上弦是如何运作的
处于两个极限位置的摆锤
在口袋里，支撑重锤的摆锤在自身重量的作用下上下摆动。摆锤任何轻微的运动都会使钢质棘轮转过若干个齿，并在碰到限位柱时停下；在发条盒内，主发条通过一组传动轮被卷紧。
摆锤的每一次摆动都会传递足够大的力，使轮系转动数十圈。若想实时观看这一功能，请看下方的视频。
其他功能与复杂装置
用钥匙为怀表上弦时，使用者会感觉到发条到了尽头，于是停止转动，以免造成损坏。而对自动上弦表来说，这就比较困难，况且它们又是怀表，因此必须顾及上弦机构的安全。
为了解决这一问题，机构中还有一个有趣的设计巧思，同样由Von Loehr取得专利。这是一个发条上弦限制器，可在上弦过度时保护机构的零件免受损坏。
装在发条盒上的巧妙的上弦限制器。
这个限制器的做法十分有趣，很难一眼看出它的用途或工作原理。发条盒盖上有一道槽。发条的最外圈上固定着一个特殊的钩（蓝色箭头所示）。在发条盒芯轴上装有一个齿轮，带有一根固定的杆，杆端有一枚销钉，销钉抬高约1毫米（红色箭头所示即为销钉）。
止动销从机构夹板的下方伸出，能够拨动棘轮的止动爪。
阻止发条继续上弦的销钉。
在发条卷紧到限制器之前，带止动销的齿轮在发条盒轴上自由摆动。当发条卷紧到极限时，它的最外圈向发条盒轴靠拢，固定在外圈上的齿便卡入齿轮。齿轮随即带动带销钉的杆，销钉把棘轮的止动爪抬起，于是止动爪不再锁住发条。
即使发条已卷紧到极限，摆锤仍在摆动，但力不会传递到上弦轮系。这一解决方案高明而有趣，因为如果把摆锤的运动锁死，限制器很可能在摆锤的重量和运动之下直接断裂。
无钥匙的指针调校机构
用钥匙来调校怀表的指针并不实用。因此，中心轴上设有一个带齿的传动旋柄，怀表的内盖上也为它开了一道槽。只需手指轻轻一拨，就能轻松拨动指针，既不用钥匙，也不用表冠。这种设计自19世纪30年代起就已存在，但相当罕见。
这枚怀表制造于1880年前后，早于表冠的大规模普及。序列号以及早期的设计也印证了这一点。后来，Loehr Patent怀表配备了动力储存显示，并且主要制成方形，这使它们与普通怀表相比又多了一份独特之处。
特征
镍质表壳，带可开启的前盖，签名Patent Perpetual #3357。
珐琅表盘，罗马数字，带小秒盘，签名LOEHR PATENT。
蓝钢指针。原装凸面矿物玻璃。
镀金夹板与桥板，简单的工字轮擒纵，防尘盖上刻有序列号3357。
摆锤式自动上弦装置。
用于主发条限制器的附加装置。
无钥匙的手动调校装置。
形状特殊的吊环，便于把怀表竖直地放在口袋中携带。
总体状态良好。
虽然这枚怀表称不上艺术品，但其中运用的巧思和技术方案使它成为一件非常有趣的收藏品，可用来研究机械钟表自动上弦装置的发展历史。
这套上弦系统与后来的“parachuts”自动机芯非常相似。同样引人注目的是，这款机芯所运用的原理并未发生根本性的改变，至今仍用于大多数自动上弦机构之中。
自动上弦表的历史
在多年不断完善制表技艺之后，世界各地的发明家决心创造新的机械设计，让钟表能够自行上弦，使用者从此可以放心佩戴，不必担心中断每天为计时机器提供能量的例行习惯。这一领域最早的努力出现在18世纪70年代，此后，自动上弦表的生产遍及全世界。
所有机械表都由主发条的能量驱动，主发条带动齿轮，齿轮再带动指针。由于主发条的能量会随时间流失，使用者不得不通过转动表冠或用钥匙不断上弦。自动上弦表所具备的机构，利用围绕枢轴设置的偏心重锤，在使用者手腕活动时转动。重锤的这种摆动产生了摆陀的圆周运动（摆陀通过一系列齿轮最终与主发条相连），这就是市面上所有自动上弦表的基本构造。然而，这项技术的早期实例存在若干缺点，它们在近300年的现代工程发展中才得以克服。例如，防止主发条上弦过度的方法。
自动上弦表的历史始于18世纪70年代瑞士制表师Abraham-Louis Perrelet的发明。Perrelet构思出一种机械装置，按照他的计算，它能把使用者身体运动所产生的能量转化为足以让自动上弦表运行8天的能量。不过，流传更为广泛的自动上弦表设计出自法国发明家Hubert Sarton（1748-1828），他于1778年发表了自己的设计，并成功地向历史学家表明，Perrelet的钟表是受他的工作启发而成的。
上图与下图：Abraham-Louis Perrelet
双向摆陀自动上弦
Perrelet的发明，通过双向摆陀的发明，与我们今天在钟表中见到的自动上弦系统最为接近。
双向。双向。
三幅展示Perrelet所发明的双向摆陀的图片
1776年，H. B. Saussure为日内瓦艺术协会撰写的一份报告中写道：“制表师Perrelet师傅制作了一枚表，佩戴者行走时，它会在口袋里自行上弦；步行十五分钟就足以让表运行八天。由于对机构作了改动，继续行走也不会损坏这枚表。”
水平悬挂式摆陀自动上弦
1780年，制表师Abraham-Louis Breguet买下了Perrelet的设计，并作了多项改进，其中包括引入摆陀。然而到了1800年，当公众发现他的这些表并不可靠时，他便停止了制造。
两枚带水平悬挂式摆陀的Breguet
Breguet在他多枚著名的“perpetuélles”中采用了这一系统，其中包括标志性的Marie Antoinette。
著名的Breguet No. 160，更广为人知的名字是Marie Antoinette
当时的制表师得出结论，认为自动上弦怀表是一种完全无用的复杂功能，因为机构要靠运动来上弦，而且运动幅度必须很大，但在背心口袋里，这样的运动是不可能的。
自动上弦表行业真正的革命出现在第一次世界大战之后，先进的制造技术终于使小型自动上弦腕表的生产成为可能。由于手部的运动所提供的动能远大于怀表，工程师们终于有机会更轻松地把这种能量转化到上弦机构中。
第一枚自动上弦腕表
从钟表由口袋转移到手腕的时候起，这一构想又被重新拾起，首先是1922年的一枚LeRoy
1922年的LeRoy自动上弦腕表
John Harwood的自动上弦表
John Harwood
第一位做到这一点的制表师是来自英格兰博尔顿的John Harwood。在1923年申请了自动上弦腕表的英国和瑞士专利之后，Harwood于1928年开始在他位于瑞士的工厂生产腕表，让欧洲公众有机会用上满弦后可运行12小时的腕表。
1928年的Harwood自动上弦表：表盘与机构
采用Harwood发明的其他品牌
其他制造商立即采纳了John Harwood的设计，开启了一个不断完善的时代。著名的钟表公司Rolex加入了一套新的重锤系统，它可以更自由地运动，每转一圈都能获取多得多的能量（满弦时动力储存可达35小时）。
采用Harwood自动上弦机构的Rolex
1948年，Eterna Watch在自动上弦表的设计中引入了滚珠轴承，从而能够更好地控制内部零件，即使外力达到临界水平（例如表掉在地上时），也能保持腕表结构的完整。
Eterna机芯（Calibre 1076H），带有用于缓冲摆陀冲击的特色弹簧
如今，世界上大多数腕表都采用自动上弦，只有很少一部分品牌仍在制造手动上弦表。一些自动上弦表迎接了数字时代，其带配重的摆陀在小型发电机内转动，并把能量储存在内置的可充电电池中（Seiko的Kinetic就是一例）
Seiko的Kinetic机芯
动力储存的历史
动力储存显示最早出现在航海天文钟上。能否测定经纬度取决于钟表的精度，因此动力储存显示在提醒船员何时该给钟表上弦方面极为有用。
Hamilton航海天文钟（作者藏品）
这类复杂功能在怀表中用得并不多，尤其是18世纪和19世纪的怀表，上文介绍的Loehr是例外之一。
第一枚带动力储存显示的腕表由Breguet于1933年制作，但那只是一枚原型表，又过了二十年，Jaeger-LeCoultre才推出LeCoultre Futurematic。它是第一枚没有用于给主发条上弦的表冠的腕表。取而代之的是背面一个用于调校指针的滑动机构。它的设计还保证在任何时候都至少保有六小时的能量。
LeCoultre Futurematic，1955年
几年后推出的LeCoultre Powermatic在Futurematic的概念上更进一步，只专注于动力储存显示这一复杂功能。12点位置的一个视窗露出一枚彩色圆盘，显示主发条中剩余的能量。
LeCoultre Powermatic
小问题
主发条提供的动力并不是完全恒定的。通常，腕表满弦时提供的动力要大于发条最后几个小时的动力，这意味着摆轮游丝会受到来自主发条的不同大小的力。因此，在动力储存即将耗尽时检查腕表的精度，可能会得到异常的测量结果。
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