אם התעניינת לאחרונה בשעונים מכאניים ואתה נכנס לפורומים כאלה או אחרים, מהר מאוד נתקלת בדבר הזה. הדבר שאינו ברור בדיוק מה הוא או למה מתכוונים אבל כולם רוצים אחד כי זה הכי הכי שיש בשענות. למרות שהמחירים אסטרונומיים ועדיין לא ברור לנו למה זה משמש בכלל, אבל עדיין כולם רוצים אותו – הטורביון. אז מה זה הטורביון הזה בכלל?

לדבר על טורביון יכול להיות טכני מאוד ומייגע, לכן ננסה להיות כמה שיותר ענייניים. כדי לשמור על מיקוד אנו נתייחס לחלק שכולל את מנגנון הבריחה. אותו מנגנון שקוצב את שחרור הקפיץ בקצב קבוע ונותן לשעון את הדיוק שלו. אותו מנגנון בריחה, הומצא ע”ל ידי תומאס מאדג’ הבריטי בשנת 1755. מנגנון הבריחה שייצר, משתמש במשקולת (גלגל איזון) עם קפיץ במרכזה (קפיץ נימי), עוגן (מניף) וגלגל בריחה (מחגר). עיצוב זה שיפר את הדיוק ושרידות של שעונים שקדמו לו, באופן מהפכני ממש ובזאת הפך מאז לסטנדרט של התעשייה בשעוני כיס ושעוני יד עד היום. המשקולת הזו היא כמו סביבון שמסתובב מצד לצד, ולפעמים התנועה שלה לא לגמרי עקבית.

באותה תקופה היה המעבר משעוני שולחן לשעוני צילינדר ניידים ולבסוף גם שעוני כיס שטוחים כפי שאנו מכירים. שעון הכיס השטוח בעצם נמצא רוב הזמן מאונך לקרקע כשהוא בכיס, וכשאין עונדים אותו, היה נח על זרוע קטנה או בסיס רגליים ששמר עליו “עומד” ובמאונך לקרקע. למה הפרט הזה חשוב? אברהם ל. בריגה הבין שמנגנון בריחה מאונך לקרקע, בעל מסה בתנועה המושפעת מכוח המשיכה של כדור הארץ, כך שחלקים שונים במנגנון הבריחה יכולים לנוע באופן לא מדויק בשל כוח המשיכה המשפיע עליו.

בכדי לאזן את הטעות שמתקבלת, בריגה החליט להכניס את כל המנגנון הזה אל תוך כלוב שמסתובב סביב הציר של עצמו כמו שבשבת מאוד מורכבת. מנגנון הבריחה עם הכלוב המסתובב הזה נקרא טורביון, בהשאלה מהמילה מערבולת בצרפתית.

בעזרת הטורביון בריגה הצליח בשנת 1795 לגרום שכל חלק במנגנון הבריחה, ייחשף בתורו לכוח הכבידה בכל כיוון באופן שווה, על ידי זה שהוא פשוט מסובב את הטורביון סביב עצמו כל דקה מלאה. כך הטעות שיכולה להיווצר בשל השפעת כוח הכבידה, היא שווה לכל החלקים ובכל הכיוונים. בכך הוא יוצר טעות עקבית שניתן לכייל ולאזן.

מיותר לציין שליצור כזה מבנה הנדסי בנפח כל כך מצומצם הוא עבודת אומן. זו הסיבה שהטורביון, למרות היותו פתרון טכני לשימור הדיוק, נכלכל ברשימת המורכבויות (שבדרך כלל מעידות על פונקציות נוספות) החשובות ביותר. יצירת הטורביון וכיולו דורש מיומנות, ידע ויכולת שאין להרבה שענים או יצרניות שעונים.

להלן סרטון המראה טורביון בפעולה:

בשנת 1892  בוניקסן ביצע שיפור של מנגנון הטורביון, הקרוסל. העיצוב של בריגה נשען בעצם על ציר אחד בודד שמסובב את כל הכלוב ותוכנו ובו זמנית משמש קוצב לשעון. מערכת זו רגישה ועדינה ביותר. לכן בוניקסן הוסיף גלגל תמיכה היקפי כך שהכלוב מוחזק בצירו המרכזי ועל ידי זרוע היקפית. באופן זה כל ההרכב יציב יותר ועמיד יותר.

להלן סרטון של חברת בלנקפיין המראה את ההבדלים ביניהם:

 

הטורביון והקרוסל הם פתרון נהדר כאשר השעון רוב הזמן עומד במאונך לקרקע באופן עקבי, אבל האם יש עוד דרך לשלוט על השפעת כוח המשיכה?

במשך השנים נוסו שיטות שונות, העיקרית שבהן נפוצה מאוד בשעונים נייחים, בעיקר בספינות. אם אנו משעינים את השעון על הגב, כל מנגנון הבריחה מקביל לקרקע, מה שבהכרח אומר שכל מנגנון הבריחה מושפע בו זמנית מכוח המשיכה באופן שווה במישור התנועה שלו. אם כך, כאשר מלבישים את השעון על לוח בעל מערכת צירים בצורת ג’ירוסקופ, אנו מצליחים ליצור שעון השומר את עצמו כל הזמן מקביל לקרקע. אם השעון מקביל לקרקע, כך גם מנגנון הבריחה שלו. אם מנגנון הבריחה מקביל לקרקע, השפעת כוח המשיכה היא שוות ערך על כל חלק נע במנגנון ולכן אפשר להתעלם מהשפעתו בעת כיול השעון.

בכדי להמחיש למה הכוונה, מלאו כוס מים והטו את הכוס בכל מיני כיוונים וזוויות. פני המים נשארים תמיד מקבילים לקרקע כל עוד לא נשפכים מהכוס. באותו אופן שעונים על מערכת ג’ירוסקופית נשארים תמיד אופקיים.

זניט ייצרה בשנים האחרונות שעון הנקרא כריסטוף קולומב (על שם קולומבוס), ובגרסתו האחרונה ZERO G, כשהקישור לשייט ברור. בשעון זה ייצרו מערכת ג’ירוסקופית מיניאטורית שעושה בדיוק את זה, שומרת על מנגנון הבריחה מקביל לקרקע ללא קשר למנח השעון על היד. זו האלטרנטיבה המודרנית הראשונה לטורביון.

בסרטון הבא ניתן לראות את המנגנון הג’ירוסקופי של זניט (בעיקר אחרי 1:30):

ישנם גם מנגנוני טורביון הנעים ומסתובבים על שניים או אפילו שלושה צירים, ברמות מורכבות העולות משנה לשנה ובמחיר המוסיף עוד ועוד אפסים למחירי השעונים בקצב הנדסי. זאת עד שעולה השאלה, האם הטורביון רלוונטי היום כפי שהיה לפני מאתיים שנה?

יש הרבה הטוענים שלא. כאשר השעון נמצא על פרק היד, המנחים השונים שהשעון עובר במשך היום, הם מספיקים בכדי לאזן את ההשפעה המשתנה של כוח המשיכה על גבי החלקים הנעים. בנוסף, כיום מהירות התנועה של החלקים במנגנון הבריחה היא הרבה יותר גבוהה מאשר בימיו של בריגה, יותר מהירות אומר גם כוח רב יותר שמופעל על החלקים וכך הם פחות מושפעים מכוח המשיכה בשל המומנטום הנוצר. זה נכון במיוחד למנגנונים הפועלים בתדר של  5 הרץ או יותר.

בנוסף, החומרים השתכללו עם השנים – בכל זאת עברו יותר ממאתיים שנה מאז. כיום הרבה קפיצים וגלגלי איזון מיוצרים מסיליקון כזה או אחר, המקנה להם מסה נמוכה בהרבה מאשר מקביליהם המתכתיים. ככל שהמסה קטנה כך גם השפעת כוח המשיכה נמוכה יותר על התנועה של החפץ.

כיום מקובל לחשוב על הטורביון, לא כפתרון טכני לבעיה ממשית, אלה כמוצר יוקרה בפני עצמו וסמל סטאטוס לכל דבר. זו אחת הסיבות שברוב השעונים ישנן חלוניות המראות אותו בתוך המנגנון, בל יפספסו בקוקטייל היוקרתי של המי ומי, שהאדון עונד שעון עם טורביון, כשישנו שען מומחה בשם הלדימן אשר לקח את הדבר לקצה ובאופן חתרני למדי (או סרקסטי אם תרצו) ייצר שעון בעל טורביון בלבד, ללא מחוגים או שעון בפועל, כשהוא קורא לשעון הפסל המעופף, כשאי אפשר לפספס את הביקורת המגולמת בו לגבי מעמדו של הטורביון כסמל סטאטוס ותו לא.

מגנון טורביון בשעון
טורביון Tourbillon מקור: haldimann