Salah satu kelebihan mainspring adalah bentuknya. Ia merupakan spring leper yang bergulung (coil shape). Mainspring dipasang di dalam barrel atau bekas yang berbentuk bulat-leper. Bahagian utama barrel adalah seperti gear, mempunyai gigi-gigi di sekelilingnya. Pangkal mainspring yang terletak di dalam mainspring barrel dipasang atau diikat pada barrel arbor yang terletak di tengah barrel. Ini adalah untuk membolehkan mainspring digulung.
Pacuan Mainspring & Mechanical Works
Ilustrasi di bawah menunjukkan bagaimana mainspring memacu perakam waktu jam tangan.
(2) Mainspring - apabila dikunci, mainspring di dalam barrel akan bergulung hingga ketat dan menghasilkan torque untuk memacu train wheels.
(3) Train Wheels - train wheels yang digerakkan oleh mainspring akan bergerak dan menghantar transmisi kepada escapement wheel untuk memacu perakam masa.
(4) Escapement Wheel - escapement wheel adalah gear yang bergerak pada satu arah untuk menarik (anchor) pallet bagi memandu balance wheel.
(5) Pallet - pallet adalah umpama dua anchor yang apabila ditarik pada satu bahagian, dalam masa yang sama akan melepaskan bahagian yang lain. Ia memandu balance wheel untuk membuat pergerakan separa pusingan ke kiri dan separa ke kanan (tick-tock).
(6) Balance Wheel - balance wheel adalah mekanisma yang meregulasikan detik pada perakam waktu.
(7) Timekeeping Wheels - hasil dari tetapan detik dari balance wheel akan menggerakkan gear saat, gear minit, dan jam (hour) pada jam tangan.
Rekabentuk Mainspring Barrel dan Kuasa Autonomi
Barrel dan mainspring yang terletak di bahagian dalamnya adalah asas untuk rekabentuk setiap movement jam. Hampir kesemua rekabentuk movement jam menempatkan centre wheel di bahagian tengah movement plate, maka maximum diameter untuk barrel adalah terhad berdasarkan ukuran radius movement plate.
Faktor-Faktor Pembinaan Kuasa Simpanan
Berikut adalah faktor-faktor pembinaan mainspring pada movement jam tangan yang membolehkan kuasa simpanan yang lebih lama.
[1] Saiz Mainspring Barrel - saiz barrel memainkan peranan utama. Semakin besar, semakin panjang gegelung mainspring boleh dipasang di dalam barrel tersebut maka ia memberikan kuasa simpanan yang agak lama. Sebagai contoh - jam A. Lange & Sohne 31 Days dibina dengan hanya satu mainspring barel dan saiz barrelnya adalah sama besar dengan radius movement itu sendiri. Ia memberikan kuasa autonomi selama 31 hari.
[2] Mainspring Material - jenis-jenis bahan logam atau bukan logam yang digunakan akan menentukan tahap ketegangan dan elasticity sesuatu mainspring. Sebagai contoh - Seiko menggunakan bahan logam campuran yang amat elastik dipanggil Spron 510 untuk digunakan pada movement-movement buatan mereka.
[3] Saiz Mainspring - saiz mainspring amat penting. Saiz lebar, nipis dan panjang akan menentukan kuasa simpanan. Sebagai contoh - jenama Favre-Leuba menggunakan mainspring selebar 3mm bagi membolehkan kuasa autonomi pada movement yang paling nipis pada jam-jam tangannya yang berkuasa simpanan 40 jam.
[4] Gabungan Mainspring - gabungan dua, tiga, atau lebih mainspring barrel juga boleh memberikan kuasa autonomi yang lebih lama. Sebagai contoh - Panerai menggunakan 3 mainspring barrel yang diintegrasikan untuk memberi kuasa simpanan 8-Days. Rekod yang ada setakat ini adalah jam tangan Jacob & Co. model The Quenttin yang menggabungkan 7 barrel.
[5] Saiz Movement - semakin besar movement, semakin banyak ruang boleh digunakan untuk menempatkan mainspring barrel yang bersaiz besar. Begitu juga saiz ketebalan movement. Dua atau tiga mainspring barrel boleh mengisi ruang yang ada dan barrel boleh dioperasikan secara selari atau satu persatu.
Cabaran Mengekalkan Kuasa Pacuan (Torque)
Kelajuan pusingan barrel menentukan kehilangan kuasa pacuan dalam tempoh 24 jam selepas mainspring diputar sepenuhnya (fully wound). Ini terjadi kepada movement automatik. Jika jam kunci, kuasa pacuan boleh dipertingkat setiap kali jam dikunci secara manual. Ini adalah kelebihan jam mekanikal jenis kunci. Apabila mainspring terkunci pada tahap maksimum, torque yang tinggi akan menyebabkannya berputar laju makan kuasa simpanan akan hilang dengan cepat. Untuk meminimakan kehilangan kuasa pacuan (torque tinggi) pada mainspring, gear-gear akan dihubungkan antara mainspring dengan centre wheel. Biasanya terdapat satu atau dua gear yang digunakan (train wheels). Ini membolehkan torque dikawal supaya mainspring memacu dengan lebih konsisten. Sesuatu mainspring barrel biasanya akan hilang kuasa atau kendur sepenuhnya setelah membuat 8 hingga 10 putaran. Dari prinsip inilah watchmaker mengira ketebalan yang sesuai untuk mainspring apabila digulung penuh. Biasanya saiz mainspring ini mengambil ruang sehingga 55 peratus dari saiz barrel.
Kuasa pacuan yang sampai kepada
escapement wheel pula akan berkurangan tidak melebihi 15 peratus pada 24 jam
yang pertama. Dari kedua-dua asas inilah train wheels diorientasikan untuk
memastikan movement bergerak secara autonomi pada tahap yang
konsisten. Apabila movement dipacu pada tahap yang konsisten, maka ketepatan perakam waktu boleh diterima pada julat-julat tertentu seperti -5s/+7s sehari tanpa mengira faktor-faktor lain yang memberi kesan kepada balance wheel atau regulator. (Nota: akan dikupas pada posting-posting seterusnya)
"Jam-jam chronograph hand-winding atau kunci lebih mahal dari jenis automatic. Kenapa? Kerana torque pada mainspring recorder boleh dipertingkat dengan cara manual winding. Maka transmisi dari mainspring lebih konsisten untuk merakam. Jam-jam yang mempunyai movement bersaiz besar mempunyai kuasa simpanan yang lebih kerana saiz mainspring barrelnya juga besar. Aku kalau carik jam-jam otai... jam-jam vintage, lebih minat jenis kunci! Jangan lupa ikuti posting seterusnya mengenai asas-asas jam tangan." - thetick-thetick
Barrel dan mainspring yang terletak di bahagian dalamnya adalah asas untuk rekabentuk setiap movement jam. Hampir kesemua rekabentuk movement jam menempatkan centre wheel di bahagian tengah movement plate, maka maximum diameter untuk barrel adalah terhad berdasarkan ukuran radius movement plate.
Movement bersaiz besar seperti Unitas 6497 atau Seagull ST-3600 mempunyai mainspring barrel yang besar berdasarkan radius movementnya sememangnya besar. Namun saiz barrel terhad kepada ruang antara centre wheel dengan bahagian tepi movement.
Kuasa autonomi (autonomous power) jam mekanikal sering dirujuk sebagai kuasa simpanan (power reserve). Ia dikira mengikut jam (hours) - dari tahap maksimum mainspring barrel diputar (coiled) sehinggalah hilang regangan sepenuhnya (uncoiled). Kita sering mendengar tentang 40 hours power reserve, 60 hours power reserve, 70 hours power reserve, 3 days power reserve, dll. Yang paling lama setakat ini adalah jam tangan kunci A. Lange & Sohne yang mempunya kuasa autonomi selama 31 hari apabila dikunci penuh.
Faktor-Faktor Pembinaan Kuasa Simpanan
Berikut adalah faktor-faktor pembinaan mainspring pada movement jam tangan yang membolehkan kuasa simpanan yang lebih lama.
[1] Saiz Mainspring Barrel - saiz barrel memainkan peranan utama. Semakin besar, semakin panjang gegelung mainspring boleh dipasang di dalam barrel tersebut maka ia memberikan kuasa simpanan yang agak lama. Sebagai contoh - jam A. Lange & Sohne 31 Days dibina dengan hanya satu mainspring barel dan saiz barrelnya adalah sama besar dengan radius movement itu sendiri. Ia memberikan kuasa autonomi selama 31 hari.
[2] Mainspring Material - jenis-jenis bahan logam atau bukan logam yang digunakan akan menentukan tahap ketegangan dan elasticity sesuatu mainspring. Sebagai contoh - Seiko menggunakan bahan logam campuran yang amat elastik dipanggil Spron 510 untuk digunakan pada movement-movement buatan mereka.
[3] Saiz Mainspring - saiz mainspring amat penting. Saiz lebar, nipis dan panjang akan menentukan kuasa simpanan. Sebagai contoh - jenama Favre-Leuba menggunakan mainspring selebar 3mm bagi membolehkan kuasa autonomi pada movement yang paling nipis pada jam-jam tangannya yang berkuasa simpanan 40 jam.
[4] Gabungan Mainspring - gabungan dua, tiga, atau lebih mainspring barrel juga boleh memberikan kuasa autonomi yang lebih lama. Sebagai contoh - Panerai menggunakan 3 mainspring barrel yang diintegrasikan untuk memberi kuasa simpanan 8-Days. Rekod yang ada setakat ini adalah jam tangan Jacob & Co. model The Quenttin yang menggabungkan 7 barrel.
[5] Saiz Movement - semakin besar movement, semakin banyak ruang boleh digunakan untuk menempatkan mainspring barrel yang bersaiz besar. Begitu juga saiz ketebalan movement. Dua atau tiga mainspring barrel boleh mengisi ruang yang ada dan barrel boleh dioperasikan secara selari atau satu persatu.
Panerai Cal. P.2002 menggabungkan 3 mainspring barrel untuk membolehkan kuasa autonomi selama 8 hari. Movement ini bersaiz besar dan tebal.
Cabaran Mengekalkan Kuasa Pacuan (Torque)
Kelajuan pusingan barrel menentukan kehilangan kuasa pacuan dalam tempoh 24 jam selepas mainspring diputar sepenuhnya (fully wound). Ini terjadi kepada movement automatik. Jika jam kunci, kuasa pacuan boleh dipertingkat setiap kali jam dikunci secara manual. Ini adalah kelebihan jam mekanikal jenis kunci. Apabila mainspring terkunci pada tahap maksimum, torque yang tinggi akan menyebabkannya berputar laju makan kuasa simpanan akan hilang dengan cepat. Untuk meminimakan kehilangan kuasa pacuan (torque tinggi) pada mainspring, gear-gear akan dihubungkan antara mainspring dengan centre wheel. Biasanya terdapat satu atau dua gear yang digunakan (train wheels). Ini membolehkan torque dikawal supaya mainspring memacu dengan lebih konsisten. Sesuatu mainspring barrel biasanya akan hilang kuasa atau kendur sepenuhnya setelah membuat 8 hingga 10 putaran. Dari prinsip inilah watchmaker mengira ketebalan yang sesuai untuk mainspring apabila digulung penuh. Biasanya saiz mainspring ini mengambil ruang sehingga 55 peratus dari saiz barrel.
"Jam-jam chronograph hand-winding atau kunci lebih mahal dari jenis automatic. Kenapa? Kerana torque pada mainspring recorder boleh dipertingkat dengan cara manual winding. Maka transmisi dari mainspring lebih konsisten untuk merakam. Jam-jam yang mempunyai movement bersaiz besar mempunyai kuasa simpanan yang lebih kerana saiz mainspring barrelnya juga besar. Aku kalau carik jam-jam otai... jam-jam vintage, lebih minat jenis kunci! Jangan lupa ikuti posting seterusnya mengenai asas-asas jam tangan." - thetick-thetick
