В XVI в. намечается тенденция к уменьшению размеров пружинных часов. Так, один золотых дел мастер в 1542 г. поднес герцогу Урбинскому часы, которые могли вставляться в перстень. Архиепископ кентерберийский Паркер имел часы, вставленные в рукоятку трости. В 1575 г. он завещал их своему брату — епископу елейскому. В коллекции часов Пирпонта Моргана имелись часы величиной с орех, датируемые 1650 г. Размер их механизма не превышал 8 мм. Начавшаяся в XVI в. тенденция к уменьшению размеров часов привела в конце XVI или в начале XVII в. к по явлению карманных часов. XVII век можно считать золотым веком развития карманных часов, или механических часов, встав ленных в корпуса специальной формы.

Ранние карманные часы имели овальную или круглую форму. Ближе к 1650 г. часы во Франции, Швейцарии и Англии приняли окончательно круглую форму. Немецкие карманные часы имели яйцевидную форму, но и там возникла тенденция приблизиться к французским и английским формам часов. На эмалевой поверхности часовых циферблатов, как и на внутренней поверхности крышки часов, появились живописные изображения.

Изяществу в выполнении корпусов и циферблатов стали уделять особое внимание. Они изготовлялись из золота, серебра, горного хрусталя. Корпуса часто были усыпаны рубинами, изумрудами, жемчугом и другими драгоценными камнями. После того как в 1632 г. Жак Тутен из Лиона изобрел новую эмаль (своей живостью и яркостью она и теперь вызывает восхищение), на эмалевую поверхность стали наносить художественные изображения (рис. 117). В этом проявлялось высокое мастерство золотых и ювелирных дел мастеров того времени. В 1675—1700 гг. стали изготовлять карманные часы самой разнообразной формы (кроме круглой и овальной). В Париже Пьер Джони изготовлял часы, имевшие форму креста; они предназначались для высших членов епископата, которые обычно носили их на груди.

Рис. 117. Карманные часы с эмалевыми циферблатами и живописными изобра жениями на них

Рис. 118. Баланс, приводимый в действие растяжением и сжатием свиной щетины

Рис. 119. Устройство механизма карманных часов начала XVII в.

Стало модным изготовлять карманные часы в виде книг, фруктов, цветов, висячих замков и даже в виде человеческого черепа.

После 1650—1675 гг. корпуса из горного хрусталя постепенно исчезают. Около 1700 г. для изготовления внешнего корпуса карманных часов стали использовать рыбью, шагреневую, черепаховую кожи с золотыми и серебряными гвоздиками, а также филигранное золото и серебро.

В XVII в. в карманных часах стали применять для регулирования их хода вместо фолио баланс со свиной щетиной (рис. 118).

Схема устройства механизма карманных часов начала XVII в. дана на рис. 119. Заводная пружина навита на ось В. Свертывающийся конец пружины имеет отверстие, в которое вставлен крюк стержня А. Заводной ключ вставляется в квадратную часть этого стержня. После того как ключ начнет повертывать указанный стержень, заводная пружина будет закручиваться вокруг своей опорной оси; тогда в пружине развивается крутящий момент, действующий в направлении, обратном вращению стержня А. Поскольку с помощью этого стержня осуществляется завод часов, то она фактически выполняет ту же функцию, какую в башенных и настенных часах выполняет веревка или цепь с грузом на конце, намотанная на барабан.

Ось, на которой сидит часовое колесо D, приводит в действие весь механизм часов (FGH). В полой части часового колеса D находится храповое колесо С, вращающееся по часовой стрелке под действием ходовой пружины, а вместе с ним и часовое колесо D через посредство прикрепленной к нему собачки Е. Если бы это колесо было неподвижным, то при заводе часов требовалось бы передвинуть весь механизм вместе со стрелками настолько же на зад, насколько оно перед этим прошло вперед. Храповое колесо С может двигаться только в одну сторону, движению его в противоположную сторону препятствует собачка Е. Колесо D с 56 зубцами находится в зацеплении с три бом, имеющим 8 зубцов с передаточным отношением 1 : 7. Колесо D через триб находится в связи с колесом F и с его трибом, а этот последний передает движение колесу G с трибом; отсюда движение передается на коронное колесо Н. Колесо Я имеет зубья, которые расположены иначе, чем обычно. Оно имеет своим назначением изменять направление с вертикального на горизонтальное. Спусковое колесо К находится в связи с шестерней О, на оси которой оно и сидит. Количество зубцов колес и трибов подбирается с таким расчетом, что бы 2100 оборотов спускового колеса К соответствовали одному обороту часового колеса D.

Баланс сидит на оси шпинделя М и совершает под его действием вынужденные колебания. Шпиндель имеет два выступа, или палеты, которые попеременно взаимодействуют со спусковым колесом К. За двойное колебание баланса спусковое колесо продвигается на один зуб. Характерным для этого спускового регулятора является отход назад ходового колеса, а следователь но, и всей колесной системы.

Для регулирования хода баланса была использована эластичность свиной щетины, ее способность сжиматься и распрямляться под действием определенных сил. В первой фазе колебания баланс ударяется о свиную щетину и она деформируется, во второй фазе свиная щетина, распрямляясь, создает силу, способную регулировать амплитуду колебания баланса в определенных пре делах.

Вторая часть механизма карманных часов представляет собой устройство, обеспечивающее движение стрелок — часовой и минутной (см. рис. 119). Ось Е проходит сквозь весь механизм, и на нее насажена минутная стрелка. На той же оси сидит шестерня Р, воздействующая на колесо Q, а вместе с тем и на шестерню R, которая, в свою очередь, приводит в движение колесо 5. Последнее насажено не на вал, а на трубку, свободно надетую на ось минут ной стрелки и проходящую сквозь циферблат. На эту трубку насажена часовая стрелка. Триб Р имеет 8 зубцов, а колесо Q — 24; следовательно, Q вращается в 3 раза медленнее оси Е. Далее, триб К имеет 8 зубьев, а колесо S — 32, стало быть, движение последних замедляется в 4 раза. Поэтому трубка с насаженной на нее часовой стрелкой обращается в 12 раз медленнее, чем ось Е с минутной стрелкой. Таким образом, часовая стрелка должна пройти один раз за тот же промежуток времени, за который минутная стрелка успеет совершить 12 оборотов.

Следовательно, движение стрелки зависит целиком от оси Е. Чтобы иметь возможность передвигать стрелки от руки, предусмотрено устройство, позволяющее двигать их вперед или назад без участия в этом передвижении остального механизма.

В противоположность гиревому заводу, обладающему постоянным моментом, пружинный завод не обладает этим свойством. По мере развертывания пружины ее момент уменьшается и вызывает неравномерность хода часов. Самым ранним средством, примененным для устранения этого нежелательного явления, было тормозное устройство stackfreed (см. рис. 112).

Во время завода ходовой пружины ролик тормозного устройства лежит в углублении кулачка, из которого он выходит под давлением ходовой пружины. По мере того как ходовая пружина развертывается, момент пружины уменьшается, ролик изогнутой пружины снова западает в углубление кулачка и вводит некоторое добавочное усилие, необходимое для увеличения момента ходовой пружины.

Более совершенным средством для уравновешивания момента ходовой пружины является фузея, или улитка, которая состоит из массивного колеса, имеющего вид усеченного конуса С с винтообразной насечкой для цепочки, при помощи которой конус соединен с барабаном. Когда пружина в барабане заведена, вся цепь навита на улитку и работает на ее наименьшем радиусе, и, наоборот, когда слабеет сила упругости пружины при ее постепенном раскручивании, цепь тянет фузею за ее все более расширяющуюся часть. Благодаря этому плечо рычага (им является радиус сечения конуса), на которое действует сила, передаваемая барабаном, увеличивается. В результате крутящий момент, или сила, приводящая в движение часовой механизм от зубчатого венца, сидящего на улитке, остается неизменным и тем самым обеспечивается равномерный ход часов.

Механизм карманных часов изготовлялся из латуни или стали. Колесная передача состояла из колес и трибов, которых было на одну пару меньше, чем у современных карманных часов. Завод часов был рассчитан на 12 или 16 часов. Первоначально механизм вставлялся в корпус и удерживался посредством маленьких штифтов. Для очередного завода механизм часов мог подниматься на шарнирах или петлях. Карманные часы весьма часто снабжались механизмом боя или будильника, а иногда — календарным устройством, а так же устройством для показа фаз Луны.

Отметим наиболее важные усовершенствования и изобретения, оказавшие влияние на развитие производства карманных часов с 1600 до 1700 г.
С 1610 г. в качестве средства для защиты циферблата кар манных часов вместо наружного металлического корпуса или корпуса из горного хрусталя входит в употребление стекло. В на стольных часах стекло стало применяться несколько раньше, чем в карманных часах. В качестве основы для крепления механизма часов с 1630 г. входит в употребление латунная платина. В 1630— 1664 гг. взамен струны из кетгута начинает употребляться гибкая металлическая цепь. Струна из кетгута была неудобна, она стягивалась при сухой погоде и растягивалась при сырой.

После 1650 г. на циферблате появилась минутная стрелка. К 1700 г. она становится привычной деталью, хотя без минутной стрелки карманных часов было больше, чем с ней. Секундная стрелка до 1750 г. применялась весьма редко, но на отдельных экземплярах карманных часов она встречалась уже в 1655— 1690 гг.

Производство карманных часов в Западной Европе наибольшего развития достигает в 1650—1700 гг., особенно в Англии и Швейцарии. Последние к 1700 г. становятся мировыми центрами часового производства. Прежние главные центры часового, производства Нюрнберг и Аугсбург в Германии вместе с Францией теряют свое значение.

Отмена Нантского эдикта в 1658 г. была причиной массовой эмиграции гугенотов из Франции, которые были наиболее предприимчивыми и способными ремесленниками, особенно в часовом производстве. Это и вызвало временный упадок часовой промышленности в этой стране.

С прекращением торгового пути из Италии через Германию в связи с открытием Нового Света и нового морского пути Нюрн берг и Аугсбург как промышленные и торговые центры постепенно приходят в упадок. Этому же способствовало падение цен на золото и серебро с наплывом драгоценных металлов из Нового Света. Окончательно мощь Нюрнберга и Аугсбурга как центров часового производства была подорвана Тридцатилетней войной (1619—1648).

В XVIII в. центр часового производства Германии перемещается в Шварцвальд. Часы становятся одним из предметов вывоза. Непостоянство силы ходовой пружины, несовершенство шпиндельного хода и баланса со свиной щетиной или балансира фолио в качестве регулятора делали ход часов неточным даже при применении тормозного устройства и фузеи. Некоторые авторы считают, что такие часы были настолько неточны, что употреблялись в основном в качестве механических игрушек для богачей. Однако это явное преувеличение. Автор «Истории хронометра» Р. Гоулд считает, что погрешность хода часов в XVI в. не превышала 15 мин. за день, т. е. эта погрешность была не намного больше погрешности часов с гиревым приводом.

Сложные, особо редкие часы XVI—XVII вв. Кроме настенных, настольных и карманных часов бытового назначения, до нас дошли и часы особо сложного устройства. Это прежде всего двое сходных между собой часов 1625 г. Одни находятся в Лондонском музее компании часовщиков, а другие — в Виенне. Творцом одних из них был Иоганн Шнейдер из Аугсбурга. Часы смонтированы на восьмиугольном основании из золота (рис. 120). На пьедестале — фигуры мальчиков на дельфине. Мальчики поддерживают основные часы, которые имеют цилиндрическую форму и в свою очередь увенчиваются будильником квадратной формы, на котором высятся колонки и навес. Под навесом — фигуры св. Георгия и дракона, а выше — человек в древнеримской одеж де. На циферблате основных часов можно отметить широкую ленту с выгравированным на ней годовым календарем с именами святых для каждого дня, узкое минутное кольцо, серебряное часовое кольцо для всех 24 часов, серебряную ленту с выключателями для показания длительности светлых часов дня. Центр циферблата занимает астролябия. Стальная стрелка показывает минуты, золотые — часы и фазы Луны. На обратной стороне часов— шесть маленьких циферблатов, которые показывали дни, недели и месяцы. Общая высота часов —80 см.
Британский музей имеет часы высотой около 1,5 м, которые были изготовлены в 1589 г. знаменитым Исааком Габрехтом — создателем известных уже нам вторых страсбургских башенных часов. Сохранилось предание, что они были изготовлены Габрехтом для папы Сикста V и являлись уменьшенной копией больших страсбургских башенных часов (рис. 121).

Рис. 120. Особо сложного устройства часы Иоганна Шнейдера из Аугсбурга Рис. 121. Особо сложного устройства часы Габрехта

На самом большом нижнем циферблате выгравированы дни праздников и астрономические знаки. Следующий ярус имеет циферблат для показания минут и часов, а также две фигуры: одна приводит в движение косу в руках ангела смерти, а другая — песочные часы, когда отбивается время. Верхний ярус занят группой движущихся автоматических фигур.

Рис. 122. Особо сложного устройства часы Кеннинга

Все увенчивается петухом, который после боя часов кричит и машет крыльями.

Другие часы Британского музея имеют форму трехмачтового корабля. Они изготовлены Гансом Шлоттом из Аугсбурга в 1580 г. Полагают, что они принадлежали императору Рудоль фу II. Циферблат находится у основания средней мачты, а за ним проходит процессия перед сидящим на троне императором.

В Дрездене находились часы в виде вращающегося шара, ко торые в 1602 г. были изготовлены для Христиана II Гансом Кен- нингом. В восьмиугольной башне высотой 1,5 м расположены две галереи (рис. 122), между которыми имеется проход, составлен ный из спирали с 16 витками. Каждую минуту кристаллический шар из верхней галереи спускается по спиральному проходу к нижней галерее, чтобы затем снова быть часовым механизмом, поднятым на верхнюю галерею. Восемь автоматических фигур музыкантов стоят вокруг нижней галереи и играют на своих ин струментах. В то же время внутри башни играет орган. Фигуры представляют богов планет, стоящих вокруг верхней галереи, каждую минуту в колокольчик звонит фигура, изображающая Сатурн.

В противоположность этим богато украшенным часам некото рые представляют интерес с технической точки зрения. В часах, созданных Гансом Кеннингом, для уравновешивания действия ходовой пружины вместо фузеи применено более совершенное устройство.