Każde urządzenie mechaniczne do działania potrzebuje energii. Zegarki mechaniczne czerpią tę energię z zespołu naciągu zegarka, która jest gromadzona jako energia potencjalna w formie naprężenia sprężyny w bębnie, w zespole napędu. Jak dokładnie funkcjonuje zespół naciągu zegarka mechanicznego, który odpowiedzialny jest za dostarczenie energii pozwalającej naprężyć i zwinąć sprężynę w bębnie?

Naciąg manualny kluczykowy

Mechanizm zapadkowy w napędzie uniemożliwia samoczynne rozwinięcie się sprężyny w trakcie nakręcania. Sama jego konstrukcja wydaje się prosta, ale to właśnie ten element doczekał się wielu różnych rozwiązań. Zaczniemy natomiast od zegarków kluczykowych, które stanowią początek dla zegarków mechanicznych. Zespół naciągu w tego typu mechanizmach polega na tym, iż na posiadającą przekrój kwadratu oś bębna można wsunąć klucz i nakręcić sprężynę. Zabezpieczenie osi bębna przed obrotem powrotnym stanowi użycie mechanizmu zapadkowego. Tego typu naciąg był najpopularniejszy aż do XIX wieku.

Naciąg manualny za pomocą koronki

Dzięki eliminacji kluczyka i zastosowaniu koronki użytkowanie zegarków stało się łatwiejsze. Koniecznie przy tym było zmienienie położenia wałka naciągowego w mechanizmie zegarka. W ten sposób z wałka prostopadłego do powierzchni mechanizmu przeszliśmy do jego równoległego ułożenia. Zasadniczo bezkluczykowe nakręcanie zegarka przypisuje się Adrienowi Philippe. Faktem jest jednak również, że w historii zapisało się jeszcze kilku innych producentów, którzy opracowali własne rozwiązanie bezkluczykowego naciągu.

W 1830 Antoine-Louis Breguet wyprodukował zegarek kieszonkowy wyposażony w radełkowany przycisk, służący ustawianiu wskazówek oraz nakręcaniu sprężyny mechanizmu. W 1838 Louis Audemars z Brassus opracował system bezkluczykowego naciągu. Z kolei w roku 1844 wynaleziony przez A. Philippe system bezkluczykowy zaprezentowano na wystawie w Paryżu. Służył on do naciągu sprężyny oraz ustawiania wskazówek. Jean Adrien Philippe zdobył za to rozwiązanie brązowy medal na Exposition Nationale des Produits de l'Industrie w Paryżu. W roku 1847 Antoine LeCoultre stworzył system niewymagający kluczyka do naciągu sprężyny i nastawienia wskazówek. Do aktywacji jednej bądź drugiej funkcji służył osobny przycisk. 15 maja 1866 roku Ferdinand Adolph Lange wynalazł i opatentował własny mechanizm dla naciągu sprężyny i ustawiania wskazówek.

Zmiany konstrukcyjne dla naciągu manualnego z użyciem koronki

Głównym problemem bezkluczykowego systemu w zegarkach kieszonkowych była konieczność rozmontowania główki naciągowej, trzpienia oraz wałka naciągu przed wyciągnięciem mechanizmu z koperty do czynności serwisowych. Problem ten został rozwiązany w 1889 roku przez Jean-Adrien Philippe’a, który umieścił specjalne złącze między trzpieniem z koroną a wałem naciągu. Rozwiązanie to sprawiło, że korona i trzpień mogły zostać wyjęte z mechanizmu i pozostać przyczepione do wisiorka, podczas gdy wałek naciągowy mógł zostać wymontowany oddzielnie. W zegarach wieżowych często stosowana jest korba naciągowa, którą można zastosować również w zegarkach naręcznych. Rozwiązanie to świetnie sprawdza się przy czasomierzach z wielodniową rezerwą chodu.

Naciąg automatyczny mechanizmu zegarka

Przy naciągu automatycznym konieczna była zmiana konstrukcji w napędzie zegarka. Zaczep sprężyny napędowej musi być tak wykonany, by przy pełnym nakręceniu sprężyny, na skutek dalszego działania automatycznego naciągu, nie doszło do zerwania jej zaczepu. Sprawdza się tu zaczep ślizgowy, którego koniec przesuwa się przy dalszym nakręcaniu przy naciągniętej już sprężynie. Naciąg automatyczny wykorzystuje ruch niezrównoważonej masy przemieszczającej się pod wpływem siły grawitacji lub siły bezwładności powstającej na skutek ruchu nadgarstka, na którym umieszczony jest zegarek. Autorem tego typu naciągu jest Abraham Louisa Perrelet (rok 1777). Kilkanaście lat później — prawdopodobnie niezależnie od niego — wynalazł go Abraham Louis Breguet.

Zmiany konstrukcji naciągu mechanizmu zegarka

W 1931 roku Eguene Meylan — inżynier zegarmistrz, właściciel i założyciel firmy Glycine zaprezentował własny, innowacyjny mechanizm z automatycznym naciągiem oznaczony jako kaliber 18. Charakteryzował się on możliwością odłączenia zespołu automatu od mechanizmu, który mógł dalej pracować, będąc nakręcanym wówczas koronką. W 1931 roku Emil Borer – inżynier firmy Aegler – opatentował dla Rolexa rozwiązanie automatycznego naciągu ze swobodnie, w obie strony obracającym się wahnikiem. Zegarek z takim mechanizmem noszony na ręku przez minimum 6 godzin zapewniał ciągłość działania bez dokręcania koronką. Komplikacja ta wprowadzona została z czasem przez wszystkie firmy zegarkowe. W 1946 roku inżynier IWC  Albert Pellaton przestawił mechanizm zapadkowy umożliwiający nakręcanie sprężyny przy dowolnym kierunku ruchu obrotowego wahnika. Dwa lata później firma Eterna zaprezentowała konstrukcję łożyska kulkowego wahnika automatycznego naciągu sprężyny, które minimalizowało tarcia. Z kolei w 1953 roku firma Jaeger-LeCoultre przedstawiła naciąg Bumper z rotorem zawieszonym z dwóch stron mechanizmu. Produkcję mechanizmu bardziej płaskiego niż te istniejące wówczas w zegarkach z naciągiem automatycznym umożliwiła w 1954 roku firma Buren, która opatentowała “mikro-wirnik”. Wahnik peryferyjny, pracujący na zewnątrz mechanizmu opatentowano w 1955 roku. Jednak dopiero dekadę później, po ponownym zgłoszeniu patentu zegarki z tego typu wahnikiem pokazała firma Patek Philippe.

W 1959 roku Seiko zaprezentowało zegarek z automatycznym naciągiem wyposażony w zastrzeżony przez markę system “magicznej dźwigni”. W roku 2004 firma TAG Heuer zaprezentowała prototyp zegarka Monaco V4 z niekonwencjonalnym modelem masy bezwładnościowej naciągu automatycznego. Rozwiązaniem obecnie powszechnie stosowanym w automatycznym naciągu jest wahnik obrotowy, wykonujący pełne obroty wokół swojej osi. Proces nakręcania może następować przy obrocie w jednym kierunku ruchu wahnika lub przy obrocie w obydwu kierunkach. Przez to, że nakręcanie sprężyny odbywa się w jednym kierunku, w niektórych rozwiązaniach z dwukierunkowym ruchem nakręcającym konieczne jest użycie “nawrotnika” będącego elementem zmieniającym ruch dwukierunkowy wahnika w jednokierunkowy ruch kół naciągowych. Aby zmniejszyć grubość zegarka, zastosowano mikrowahnik. Dziś, gdy zegarek stał się elementem dekoracyjnym stroju a sposób wykonania dekoracji mechanizmu i możliwość podziwiania jego pracy są elementami podnoszącymi uznanie dla producenta, mikrorotor jest bardzo cenionym rozwiązaniem.