RICHARD SAMPER
Forer@ Senior
Sin verificar
EL VOLANTE
Por motivos obvios de espacio en un reloj de pulsera el péndulo suele tener forma circular aunque en los últimos años se han presentado diseños diferentes al habitual.
EL volante sin lugar a dudas es uno de los principales elementos en un reloj mecánico, de su calidad y precisión depende en gran medida, la precisión que pueda alcanzar el reloj.
Así como se mantiene un columpio en movimiento, el volante espiral del reloj necesita un mecanismo que lo mantenga en constante vaivén y con la menor perturbación posible, para conseguir que el volante espiral oscile con una frecuencia estable.
Es muy importante aclarar que el volante se mueve gracias al impulso que recibe del rubí rodante o elipse que a su vez lo recibe del áncora y que a su vez lo recibe de la rueda de escape.
El órgano regulador de un reloj mecánico portativo está formado por el volante con su eje y el espiral, en este estudio veremos cada parte incluyendo el puente de volante. Cada una de estas partes tiene además sub-partes que estudiaremos detalladamente.
ANGULOS RECORRIDOS POR EL VOLANTE
Los ángulos recorridos por el volante son despeje, impulsión, arco de oscilación suplementario de las funciones del escape.
Como el platillo y el volante se hallan en el mismo eje, la elipse y el volante recorren los mismos ángulos.
1. El despeje lo recorre el volante bajo la fuerza de la espiral, desde el instante del primer contacto de la elipse con un cuerno hasta el final de este contacto.
El valor del ángulo de despeje depende de la relación de los ángulos de alzamiento de volante y del áncora, y de ángulo de despeje de áncora.
Para un ángulo de alzamiento del volante de 30’ y del áncora de 10º, y un ángulo de despeje del áncora de 2º, el ángulo de despeje de volante es de 6º.
2. El ángulo de impulsión lo recorre el volante durante la impulsión de la rueda. Esta impulsión es transmitida a la elipse y dura hasta el fin de dicho contacto.
3. El ángulo de impulsión depende de los ángulos de alzamiento y despeje del volante. Un ángulo de alzamiento del volante de 30º se descompone en:
Ángulo de despeje del volante=6º
Ángulo de impulsión: 30º-6º =24º
Total 30º
4. Arco de oscilación suplementario de las funciones del escape. Es el ángulo que recorre el volante mientras un diente de la rueda de escape está detenido en la superficie de escape de la paleta.
El arco suplementario es necesario para poder afinar bien un reloj; y para que el afinado sea bueno conviene que haya una amplitud de oscilación de aproximadamente 270º o sea ¾ de vuelta.
El recorrido total del volante durante una alternancia es entonces de 540º que se descomponen así:
Ángulo de alzamiento=30º
Arco suplementario =510º
Total =540º
La amplitud se encuentra a partir del punto muerto que es el punto de equilibrio de volante y la espiral. En esta posición, la elipse está en el medio del ángulo de alzamiento del volante.
El ángulo de alzamiento del volante lo forman los ángulos de despeje y de impulsión. Empieza su recorrido en el instante que la elipse toca el lado de la entrada de la horquilla y dura hasta que la elipse abandona la entrada. El ángulo de alzamiento del volante de 30º a 36º en los relojes de bolsillo más en las piezas pequeñas puede llegar a 60º pero por lo general es de 52º.
LA RETENCION
Después de haberse dado el impulso, es absolutamente necesario que le órgano regulador pueda realizar su oscilación sin ningún contacto con el dardo y los cuernos, Con ese fin se ha dado a los dos labios del áncora (paletas) tal inclinación que la presión del diente en el plano de descanso tiende a hacer que la paleta entre en la rueda, lo que obliga a la horquilla a quedar descansando en el tope. Esa inclinación en las paletas se llama “ángulo de retención” y su valor es de 13º30’ para la paleta de entrada y de 15º para la de salida.
Detenida la horquilla, deja que el volante recorra el arco de oscilación suplementario de las funciones del escape en toda libertad, hasta que lo detiene la tensión del espiral. Por eso, el escape del áncora se ha clasificado entre los escapes libres.
Una vez armada la espiral, hace que el volante recorra otro arco de oscilación suplementario en dirección inversa a la anterior. Viene a continuación otro choque de la elipse con el cuerno y empieza otro ciclo.
En resumen los ángulos recorridos simultáneamente son:
a) -EL despeje del volante
-El despeje del áncora
-EL despeje de la rueda
b) -La impulsión de la rueda
-La impulsión del áncora
-La impulsión del volante
Después vienen sucesivamente:
Para la rueda: la caída
Para el áncora el camino perdido.
El arco de oscilación suplementario comienza inmediatamente después de terminar la impulsión.
LAS ALTERNANCIAS
Es el recorrido del órgano regulador del reloj mecánico desde una de sus posiciones extremas hasta la otra.
En los relojes de péndulo una alternancia de izquierda a derecha y otra de derecha a izquierda forman una oscilación. En los relojes con espiral la alternancia es el recorrido del volante de un extremo a otro de su arco de oscilación, constituyendo la oscilación el conjunto de dos alternancias de sentido inverso (una de ida y otra de vuelta). Antes los movimientos solían ser de 18.000 alternancias por hora (a/h), o lo que es lo mismo 5 alternancias por segundo, actualmente suelen diseñarse movimientos mas rápidos, en general a 28.800 a/h, lo que implica mayor desgaste de la máquina y, para contrarrestarlo, requiere mayores exigencias de lubricación y de calidad de los materiales. La imagen muestra el recorrido del volante durante una alternancia, de la posición extrema 1, pasa por los puntos señalados con los números 2, 3, 4 y 5, hasta alcanzar el otro extremo de su recorrido, señalado con el número 6. Cada alternancia se corresponde con un salto de la aguja segundera (trotadora).
No todos los relojes tienen las mismas alternancias, si bien hay algunas más o menos comunes como son las 18.000 A/h (2,5 Hz), básicamente en relojes "vintage", si bien las marcas de alta relojería están sacando algunos de sus nuevos productos a estas alternancias. Luego vienen los de 21.600 A/h (3 Hz) que son posteriores a los "vintage", y la frecuencia de oscilación más común hoy en día es de 4 Hz o lo que es lo mismo 28.800 A/h. Por último tenemos los de 36.000 A/h (5 Hz) considerados como los "hig speed", pero que en la actualidad salvo en el calibre cronográfico "El Primero" de Zenith no es habitual encontrarlas. Sin embargo sí podemos encontrar relojes "vintage" a esta frecuencia en bastantes marcas que en los 60's estaban especialmente activas, ya que suponía toda una proeza lograr esas velocidades.
Las alternancias son las semioscilaciones que produce el volante, o bien, las veces que se mueve el áncora en uno u otro sentido. Es decir, en un reloj con una frecuencia de 4 Hz (28.800 A/h), la aguja de los segundos se moverá a "saltitos" de 1/8 de segundo, mientras que un reloj a 36.000 A/h se moverá a 1/10 de segundo, lo cual en el caso de un cronógrafo el calibre "El Primero" lo dotaba de una facultad excelente para medir tiempos cortos y precisos.
La relación entre las alternancias y la precisión de un reloj es proporcional. A mayores alternancias más preciso es un reloj. Por tanto se podría pensar que para obtener un reloj más preciso sólo hay que aumentar sus alternancias, y si se ha pasado de 2,5 Hz a 5 Hz (es decir el doble) bien en el futuro podría pasarse a 6, 8, 10 Hz o más. Sin embargo las alternancias tienen una limitación, o mejor dicho, dos limitaciones: la velocidad de los órganos sometidos a tal frecuencia, y el aceitado de las partes sometidas a tal velocidad. Consecuentemente hay que añadir que si estas piezas tienen velocidades altas su desgaste será mayor que si fueran más lentas.
Por tanto hay que lograr un equilibrio entre maximizar la frecuencia, pero manteniéndose dentro de los límites de velocidad mecánicos para las piezas y de las propiedades de los aceites existentes hoy en día. Así mismo, desde el punto de vista de mantenimiento mecánico, tiene una mayor duración las piezas que van lentas frente a las que van rápidas.
La frecuencia más común en los modelos actuales es de 28.800 A/h, por lo que es de suponer que este ha sido el equilibrio al que ha llegado la industria relojera con los conocimientos y métodos de fabricación que se usan en estos momentos.
La explicación de que a mayor frecuencia mayor precisión es sencilla. Si un reloj da 36.000 alternancias en una hora, y digamos que de esas hay 10 en las que se "equivoca" (golpe, movimiento brusco, posición del reloj…) se habrá "equivocado" en 1 segundo. Por contra si un reloj da 18.000 A/h, se "equivoca" también esas mismas 10 veces, equivaldrá a que tenga un error de 2 segundos: ¡Nada menos que el doble!
Si tras lo comentado alguien se pregunta por qué algunas marcas de alta relojería están volviendo a calibres "lentos" es porque han mejorado tanto las tolerancias (siendo más exigentes) como la calidad de los materiales empleados en la fabricación de los diversos componentes del órgano regulador, por lo que mejoran ese ratio de "equivocaciones" logrando prestaciones similares a relojes más rápidos. Y ello también redunda en garantizar una mayor duración de las piezas y menor complicación en el aceitado del reloj. No es necesario añadir que la lubricación de las piezas de alta velocidad resulta más compleja que las de menor velocidad. Hasta el punto que si bien relojes lentos (los antiguos) de 18.000 A/h los relojeros de forma habitual no prestaban mucha atención a utilizar un aceite especial para las bocas de áncora y rueda de escape, en relojes de 28.800 A/h o más se hace imprescindible el uso de un aceite específico para esas velocidades.
ARCO DE OSCILACIÓN
Es el que describe el órgano regulador de un reloj mecánico en su movimiento de ida y vuelta
Arco de oscilación: En particular, tratándose de relojes de pulsera o de bolsillo, recorrido total del volante durante una alternancia; lo mismo para el platillo, que es solidario del volante. Se distingue el ángulo de alzamiento, que es el que describe el volante mientras la elipse del platillo está en contacto con la horquilla del áncora (suele estar comprendido entre 38 y 55º). Y el ángulo o arco de oscilación suplementaria, que es el recorrido libre de del volante, de ida y de regreso, hasta que la elipse del platillo vuelve a entrar en contacto con el áncora. Cuando el volante recorre su arco de oscilación suplementaria todos los elementos del escape, salvo el platillo, están detenidos: el áncora contra uno de sus topes de limitación y la rueda de escape bloqueada por una de las palas del áncora.
ISOCRONISMO DEL VOLANTE
El isocronismo es la propiedad que tienen el volante con su espiral de realizar oscilaciones de la
Misma duración cualquiera sea su amplitud, con tal que se realicen libremente.
En verdad, son muchas las causas que dan al traste con esta propiedad y las principales son: el juego del espiral entre los pernos del registro, las funciones del escape, la falta de equilibrio de conjunto volante/espiral, el roce de los pivotes, los campos magnéticos, la resistencia del aire, etc.
En resumen, resulta imposible llevar a cabo un sistema oscilante que posea un isocronismo absoluto.
Influencia de una fuerza exterior en la duración de las oscilaciones del volante
Toda fuerza que obra en la dirección del movimiento del volante antes del punto muerto produce un adelanto, porque el volante llega con mayor rapidez a ese punto que si únicamente tuviese la influencia de la espiral.
Toda fuerza que obra en dirección inversa al movimiento del volante antes del punto muerto produce un retraso, porque alarga el arco de oscilación.
Toda fuerza que obra en dirección inversa al movimiento del volante después del punto muerto produce un adelanto, porque acorta el arco de oscilación.
Según esos datos, se observará que el escape de áncora hace que el reloj se atrase; eso ya lo hemos visto con más detalle cuando estudiamos el escape.
Influencia de la falta de equilibrio del volante en la duración de las oscilaciones
Cuando el material del volante no está repartido por igual (parejo) en torno a su eje, el “centro de gravedad” se desplaza hacia el lado más pesado, a determinada distancia del eje de rotación.
La falta de equilibrio puede compararse con un peso suplementario que se sujetase en la corona del volante, pues tal peso alargaría o acortaría el arco de oscilación, según el lugar donde se encuentre.
Es de señalar que un defecto de equilibrio no altera el funcionamiento del reloj sino en las posiciones verticales. No ejerce ninguna influencia cuando el reloj está acostado en posición horizontal.
También se observa que estas perturbaciones en las posiciones verticales varían igualmente según la amplitud de las oscilaciones del volante, del lugar donde se sitúe la sobrecarga y de la posición del reloj. La influencia de un desequilibrio es demasiado fuerte en las pequeñas amplitudes; disminuye al aumentar la amplitud; y a veces incluso desaparece en las amplitudes muy grandes.
En resumen, la falta de equilibrio de volante destruye el isocronismo.
La posición de equilibrio del órgano regulador es la que tiene el volante bajo la única influencia de la espiral cuando ésta está descansando. En un reloj bien ajustado, la clavija del platillo debe hallarse en ese momento en la línea de los centros.
Cuando un reloj con el volante desequilibrado se pone vertical, la pesantez que obra en el volante viene a sumarse a la acción de la espiral.
Si la falta de equilibrio está debajo del eje, produce adelanto en las pequeñas amplitudes (hasta
180º).
Si está encima del eje, produce retraso en las pequeñas amplitudes.
El equilibrio del volante tiene gran importancia en el afinado del reloj en las posiciones verticales.
Desplazamiento del centro de gravedad de la espiral:
El centro de gravedad de una espiral ideal debería hallarse en el eje de volante en la posición de descanso y seguir en dicho eje durante su trabajo. Pero el desarrollo de una espiral plana normal, no es concéntrico, su centro de gravedad no está en el eje de volante y además, se desplaza constantemente durante el movimiento del volante y produce variaciones de funcionamiento no despreciables.
Para obtener un desarrollo concéntrico, se han ideado espirales con curvas terminales, por ejemplo la de Breguet. También para compensar el defecto hasta cierto punto, se ha ideado la manera de determinar en cada caso la posición del punto de atadura más favorable de la espiral en la virola.
Efectos de las variaciones de la temperatura en una espiral no compensadora
Cuando se utiliza una espiral no compensadora (acero) con un volante mono metálico, se llega a una diferencia de marcha del reloj de 11 a 13 segundos por grado de diferencia de la temperatura y por 24 horas.
Para un aumento de 10º, por ejemplo, el reloj podrá retrasarse 130 segundos en 24 horas, lo cual es excesivo. Es pues, necesario combinar siempre una espiral no compensadora con un volante bimetálico cortado, que compensará las variaciones de la espiral. Este problema ya no se presenta en la gran mayoría de los relojes actuales con volantes mono metálicos, puesto que se emplean espirales auto compensador, muy poco afectado por los cambios de temperatura.
EL COEFICIENTE TÉRMICO
El coeficiente térmico de un reloj o de una espiral es la variación de la marcha diaria correspondiente
a una variación de temperatura de 1 grado centígrado.
En Suiza, se observa la marcha de los cronómetros a las temperaturas de 4 y 36 grados.
Se obtiene el coeficiente térmico dividiendo la diferencia de marcha de las 2 temperaturas por la diferencia de las temperaturas.
Cambio y afinado de una espiral plana – Práctica
Antes de empezar este trabajo, es indispensable una cuidadosa verificación.
El volante debe girar en plano y en redondo, sus pivotes han de hallarse en perfecto estado y es necesario verificar el equilibrio del volante y corregir cuanto defecto se observa.
La virola debe ajustarse en el eje del volante y su ranura no debe ser demasiado ancha, porque entonces, el desequilibrio sería muy grande.
La espiral ha de ser de buena calidad y no ha de estar deformada; su fuerza elástica debe corresponder al volante que se emplee.
El pitón se ajustará, sin que pueda moverse en su lugar del puente de volante.
VIROLADO
Cortar el centro de la espiral al tamaño de la virola y quitar además 3/4 - 1 vuelta. Hacer un codo en el
Centro y enderezar después esta porción de espiral para poder sujetarla en la virola.
Fijar la virola en un husillo de centrar, o en su defecto, un alisador e introducir el gancho de la espiral en el agujero. Enclavijar la espiral cuidadosamente, fijándose en que esté más o menos plana y centrada. El perno debe estar muy profundo para que la espiral aguante firmemente.
Toda porción de perno que salga más que la virola deberá cortarse con todo cuidado.
45. Puesta a plano y centrado de la espiral en la virola
Una vez sujeta la espiral en la virola, se trata con muchos cuidados de ponerla plana y centrada. No hay que olvidar que estos retoques deben ejecutarse únicamente en la curva de arranque de la espiral, pues de no hacerse así, se deformaría ésta.
Los primeros retoques se efectúan en el husillo de centrar para corregir los defectos mayores. Después se fija la virola en el volante. Se pone el volante en un compás de ocho y se verifica y corrige todo defecto en el plano y el centrado de la espiral. Para eso, se hace girar el volante y se examinan las espiras de centro.
Cuando la espiral está bien centrada, se desarrolla sin sacudidas horizontales y cuando está plana, sin sacudidas verticales.
CÓMPUTO CONTADO DEL ESPIRAL
Estando ya plana y centrada la espiral, se trata de contarla, para que el volante de exactamente el número de alternancias hora: generalmente 18.000. Para eso, se sujeta con pinzas la espiral en las brucelas de la máquina de contar y se desplaza hasta que los dos volantes oscilen al mismo tiempo. Hay que cuidar de que las espirales superfluas no toquen la porción activa de la espiral.
Hallado el punto exacto de cómputo se hace una señal pequeña en la espiral en ese lugar y después
se cortan las espiras superfluas y se deja exactamente ½ vuelta suplementaria.
47. Empitonado
Esta labor será más fácil si se fija el pitón en el puente de volante. Después se introduce la espiral en la llave de raqueta y en el agujero del pitón. Sujeta la espiral en el pitón por medio de un perno que entra por el lado de la llave de raqueta. Este perno debe entrar forzado en el pistón para que la espiral quede bien sujeta.
Después se cortará el perno de los dos lados, al mismo tiempo que la porción suplementaria de la espiral, dejando que sobresalga un poco de cada lado.
Después del pitón se hará un codo para centrar aproximadamente la espiral en el puente de volante. Verifíquese después la posición del punto de cómputo, que debe hallarse exactamente en la llave de raqueta.
48. Procedimiento para poner en marcha
Antes de poner a funcionar, hay que aceitar las piedras del volante y cerciorarse de que la espiral se
Haya como es debido.
Se pone el pitón enfrente de la señal del volante, se fija en el puente del volante y se coloca éste en su lugar en el reloj.
Se regula la altura de pitón para que todas las espitas estén igual de altas. Si el pitón está demasiado alto, se dice que la espiral toma forma de cubeta; si está demasiado bajo, que toma forma de paraguas.
Se centra la espiral en el puente de volante y se pone plana corrigiendo los codos cerca del pitón.
Después, se regula el juego de la espiral en la llave de raqueta. En descanso, no debe tocar, si no hallarse exactamente en el medio de los pernos de raqueta. El huelgo no debe ser mucho: ½ espesor de la hoja de la espiral, aproximadamente.
Una vez terminada la puesta en marcha, se tiene una espiral perfectamente plana respecto del volante y centrada respecto de puente de volante (todas las espiras deben tener el mismo espacio entre ellas). La primera vuelta de la espiral estará en el centro de la llave de raqueta, en descanso y la clavija de platillo en la línea de los centros.
Después se da una vuelta al muelle real. El volante se ha de poner en movimiento por sí mismo, sin necesidad de sacudir el reloj. Verifíquese la marcha horizontal en primer lugar y después las posiciones verticales. La pérdida de amplitud del volante en las posiciones verticales deberá ser escasa; en caso contrario, se trata de un defecto que hay que buscar y corregir.
Glosario:Regulator index = aguja de la raqueta
Spring stud = pitón
Regulator = raqueta
Regulator boot = llave
Regulator curb pin = pasador
EL BALANCÍNEs una pieza que como su nombre lo indica se balancea en derredor de un centro de gravedad que es el eje de volante. La palabra balancín es un nombre dado como producto de analogía entre la palabra volar o levitar. Esta pieza tiene figura redondeada aunque últimamente se han fabricado diversos modelos que se salen de ese rubro no obstante usan todo el mismo principio. El balancín va unido al eje de volante por medio de la unión en la que el agujero del centro y el eje de volante de acoplan; es decir el eje queda embutido en el agujero del centro. Su función es la de proveer a al órgano regulador masa para que el espiral pueda permitir el vaivén de tal manera que pueda suministrar un movimiento constante e idéntico. El balancín por lo general está hecho de aluminio, magnesio, bronce o níquel. Como una sola pieza podemos apreciar los en el balancín los radios, el centro, el agujero, tornillos de compensación, contrapesos, fresados especiales para suministrar perfecto equilibrio. En las figuras de abajo podemos apreciar con detalle estos puntos que serán ampliados seguidamente.
El balancín es un disco finamente equilibrado que gira en un sentido y luego en sentido contrario repitiendo el siclo una y otra vez gracias al resorte en forma de espiral que tiene fijo en su centro. Si se aleja el balancín de su posición de equilibrio, en un sentido u otro, éste ejerce sobre el espiral una coacción elástica de deformación tanto más grande cuanto mayor sea el ángulo de rotación del volante. Si se deja ahora escapar el volante, este vuelve a su posición de equilibrio bajo la acción de la fuerza elástica del espiral adquirida por su deformación. La velocidad del volante es máxima cuando este llega a su punto muerto. El momento no cesa pero gracias a su impulso recorre un ángulo casi idéntico del otro lado del punto muerto.
En relojería la frecuencia de las oscilaciones del órgano regulador es definida por el número de viajes de ida (alternancia) por hora. Cada alternancia corresponde al pasaje de una diente de la rueda de escape. Las frecuencias más utilizadas son las de 18000 a/h, 1600 a/h y 28800 a/h
No obstante si se requiere un ajuste para reducir las diferencias de marcha del reloj según su posición, se suele fresar (eliminar peso) el lateral del volante, acción poco frecuente que no se puede deshacer.
Los radios son piezas que unen el centro con la llanta o aro, la unión central de los radios se le llama centro y en él va embutido el eje de volante. En un balancín podemos encontrar balancines con dos, tres, cuatro radios. La llanta o rueda es el aro de donde nacen los radios para convergir en el centro, el centro en el lugar donde está el hueco o agujero.
En cuanto al balancín hay una gran variedad de modelos en la imagen de abajo podemos ver algunos. Con contrapesos, con tornillos de compensación o equilibrio tanto internos como externos, volantes con contrapesos laterales y tornillos externos, encontramos balancines con microstellas internas como externas, con fresados equilibradores.
COMPENSADORES - EQUILIBRADORES
Es muy importante comentar que la misión de los tornillos (o de los contrapesos del Giromax) no es aumentar la masa del volante, sino variar su momento de inercia. El momento de inercia para una masa puntual se define como el producto de la masa por el cuadrado de la distancia al eje de giro I=m*d²
Para un sistema discreto de masas, sería un sumatorio donde x es la distancia de cada masa puntual al eje de rotación. Finalmente en sistemas de masa continúa (como todos los sistemas reales) deberíamos hacer un sumatorio de elementos diferencias, esto es, integrar la función diferencial nos preguntaremos..... ¿y esto para que vale? pues muy sencillo, para poder calcular la energía cinética del volante en función de la velocidad angular que lleva el volante:
Donde w es la velocidad angular, v la velocidad lineal, R el radio de giro, m la masa de una partícula e I su momento de inercia.
La energía que mueve el reloj es al suma de la energía elástica del muelle real más la cinética del volante, así puesal final de una semialternancia, el volante está parado y toda la energía será igual a la elástica del muelle real. Siendo entonces la energía constante (no tenemos en cuenta la pérdida de energía por rozamientos para simplificar el ejemplo) está claro que a mitad de una semialternancia, el muelle real está totalmente descargado y que la energía del sistema muelle real - volante será igual a la energía cinética del muelle real.
En la ecuación anterior vemos que para una E constante, una aumento del momento de inercia conlleva una disminución de la velocidad angular (el volante gira más despacio) y viceversa. Así pues, el objeto de los tornillos y contrapesos es el de variar el momento de inercia del volante, aumentando o disminuyendo de esta manera su velocidad angular.
LOS TORNILLOS DE COMPENSACIÓN O EQUILIBRIO
Son tornillos que encontramos en la llanta o aro del balancín, pueden ser dos que se ubican a 180° entre sí, también podemos encontrar cuatro tornillos a 45° entre sí, y también podemos encontrar un número elevado. En un balancín los tornillos de compensación o equilibrio pueden ser internos o externos, la función que cumplen es alterar la oscilación del volante acercando o alejando peso del centro de gravedad. En un tornillo interno si se le desenrosca el mayor peso se moverá hacia el centro por ende la oscilación acelera; por consiguiente producirá adelanto en el reloj. Dado el caso contrario (es decir enroscar el tornillo) alejará el peso del centro y atrasará. Con respecto a los tornillos externos son los que se encuentran por fuera de la llanta y siguen el mismo principio de alejar o acercar el peso al centro de gravedad. En la imagen de abajo vemos esta cuestión.
En la actualidad los volantes que incluyen tornillos los emplean simplemente como elementos decorativos, sin implicaciones en la oscilación a causa d que no son movibles.
LA MICROSTELLA
Es una tuerca que se enrosca o desenrosca en un tornillo que va fijo en la llanta del balancín. EL principio es el mismo que el de los tornillos de compensación, que al acercar la masa o alejarla actuaremos sobre la oscilación del reloj regulándolo a nuestro propósito.
La microstella también pude ser interna o externa en la imagen de abajo la vemos con precisión.
Para poder trabajar la microstella dado que no tiene ranura para aplicar un destornillador, existe un herramienta especial que recibe el mismo nombre “microstella” tiene un micristella en la punta que se aplica a la del balancín para poder maniobrar desenroscando o enroscando, tiene un tabor que internamente tiene un indicativo que registra los grados de desplazamiento de la vuelta que le estemos dando. En la figura de abajo vemos la herramienta.
La herramienta microstella es indispensable para trabajar con esta particular clase de volante, esta herramienta tiene un brazo o mango para sujetarla y un tambor transparente que lleva un eje y un volante, dicho volante lleva una parte grande como una masa oscilante y a 180° se extiende a manera de aguja. Ajeno a la posición de la herramienta la aguja siempre estará a 90° del imaginario eje de las x con el propósito de que cuando le demos vuelta utilizando el brazo la aguja interna nos indique los grados que están anotado en el tambor de tal manera que sepamos cuantos grados hemos girado la microstella. En el tambor la agujase extiende y pasa por un agujero muy preciso que tiene el volante que recibe el nombre de buje su finalidad es permitiendo el movimiento giratorio del volante; el eje se extiende y sale del tambor adquiriendo una geometría horizontal ascendente, luego de un tramo adquiere otra vez su proyección vertical y luego adquiere otra vez disposición horizontal, en el final de la última línea plana hay una microstella hembra en la que encajamos la microstella del volante y fácilmente enroscamos o desenroscamos la microstella.
LOS CONTRAPESOS
Son piezas que se ubicadas en los radios, y con más frecuencia en la llanta del balancín, con muy poca frecuencia encontramos contrapesos profusos (metidos) en un fresado cilíndrico de la llanta. El principio del contrapeso es que tiene una forma cilíndrica con un corte; ostensiblemente en el punto del corte el contrapeso tiene menor masa por consiguiente menos peso, el concepto gira en torno a alejar o acercar el corte al centro de gravedad; es un sistema parecido al de los tornillos de compensación en lo que tiene que ver con el empleo de la modificación de la masa del balancín. En la imagen de abajo vemos esta característica interesante.
Así, si se disponen con la abertura orientada hacia el anillo del volante, hay mayor velocidad del mismo como consecuencia de la disminución de inercia al acercarse la masa al eje de rotación. Valga como comparación la que en su día hizo, hablando de los volantes, nuestro estimado compañero evalls, que no es otra que la de la bailarina de ballet: Cuando recoge los brazos gana en velocidad y cuando los extiende, pierde velocidad. En el volante Gyromax, si las aberturas de cada contrapeso (llamado masselotte) se orientan hacia el eje, la masa se separa del eje de rotación, aumenta la inercia, y el volante pierde velocidad. Es un sistema de ajuste que actúa sobre la inercia del volante en vez del sistema de ajuste que actúa sobre la longitud de la espiral para variar la velocidad del volante. Entre las dos posiciones extremas citadas hay 180 grados para obtener un ajuste óptimo de la marcha del volante.
Los más usuales son los de ocho contrapesos, aunque PP los ha utilizado también de cuatro y de seis.
Este tipo de volante ha sido adoptado para algunos calibres nada menos que por AP, VC (cal.889/2), Philippe Dufour (este sitúa dos contrapesos situados sobre los dos brazos del volante, además de los contrapesos tradicionales), o F.P.Journe.
Este volante es de un calibre de Audemars Piguet, precisamente de un RO.
Los relojes Patek que equipan este volante (Casi todos), no llevan raqueta para poder regular la marcha del reloj, como pueden ver, el volante lleva de 4 a 8 piezas, encajas en el volante, vean la foto con 6 y el dibujo con 8.
Estas piezas tienen una apertura, que girándolas ligeramente, lo que hace es variar la inercia del volante, variando la aerodinámica, ya que al desplazar las aperturas en un sentido u otro, el aire afecta al desplazamiento frenando o no el volante y con ello regular la precisión del reloj.
EL FRESADO DE EQUILIBRIO
Este es un proceso que se puede hacer en el taller o en algunos casos viene de fábrica, consiste en un comisura en algún punto de la llanta que se hace con el propósito de restar peso específicamente en ese punto. La falta de equilibrio del volante destruye el isocronismo, por lo cual cuando una llanta pesa más de un lado que de otra entonces se le hace estas comisuras o fresados a falta de tornillos de compensación o equilibradores; aunque hoy día la mayoría viene perfectamente equilibrados. En la imagen de abajo la podemos apreciar.
EL CONCEPTO PENDULAR DE TAG
El primer movimiento mecánico de la historia sin espiral
Como la mayoría de las máquinas, un movimiento de reloj mecánico implica cuatro operaciones básicas: la energía se genera, se almacena, se transmite y se regula. A lo largo de los siglos, esas constantes de la relojería mecánica han corrido a cargo de tres bloques complementarios: un sistema de almacenamiento de energía mediante un barrilete cilíndrico, un sistema de transmisión con piñones y engranajes, y un sistema de regulación con volante, espiral y escape.
Desde que Christiaan Huygens creara el espiral en 1675, inspirándose en Galileo, el órgano regulador de todos los relojes macánicos se ha basado en un sistema de torsión compuesto por volante y espiral.El muelle espiral, una cinta enroscada de fina aleación de metal, proporciona el par necesario para que el volante oscile y regule su frecuencia. Con el paso de los siglos, ha experimentado significativas modificaciones y mejoras. Charles-Edouard Guillaume (1861-1938), hijo de un relojero suizo, descubrió nuevas aleaciones (Invar y Elinvar) que reducían en gran medida la sensibilidad térmica del muelle de metal. Guillaume obtuvo el Premio Nobel de Física por su invento en 1920.
Tras reducirse el reto planteado por la temperatura gracias a las aleaciones de Guillaume, el sistema de regulación mediante el espiral pasó a dominar el diseño de los movimientos mecánicos. Sin embargo, el espiral mecánico adolece de tres graves limitaciones de diseño: una masa que lo hace sensible a la gravedad y deforma su geometría; un material que lo hace sensible a la expansión térmica; y una divergencia entre su centro geométrico y su centro de masa. Todas ellas pueden dar lugar a problemas isocrónicos que se pueden paliar técnica y físicamente, pero nunca eliminarse por completo.
Superar las limitaciones de diseño inherentes al sistema de regulación tradicional al suprimir la necesidad de un muelle espiral fue el primer desafío que se impuso TAG Heuer. El segundo era que el movimiento siguiera siendo mecánico al 100%: la sabiduría relojera tradicional siempre ha afirmado que un reloj mecánico sin espiral requeriría ineludiblemente otra fuente de energía para su regulación.
En el Concepto Pendular TAG Heuer, el espiral tradicional queda reemplazado por un muelle “invisible” o virtual, derivado de imanes. El dispositivo completo forma un oscilador armónico. El campo magnético, generado por medio de 4 imanes de alto rendimiento y controlado en 3D a través de complejos cálculos geométricos, proporciona el par de restauración lineal necesario para las alternancias del volante. El período oscilante del Concepto PendularTAG Heuer es resistente a los cambios producidos por fuerzas perturbadoras, que es lo que lo convierte en un dispositivo cronométrico excepcionalmente bueno. El movimiento construido con este oscilador revolucionario es totalmente mecánico y no contiene elementos ni accionadores electrónicos. Los imanes generan un campo magnético constante durante décadas.
El Concepto PendularTAG Heuer, el primer oscilador del mundo dentro de un movimiento mecánico sin espiral, late a 43.200 alternancias/hora (6 hercios) — erigiéndose así en un extraordinario representante de la singular maestría de TAG Heuer en términos de altas frecuencias y máxima precisión. No requiere componentes adicionales y se basa en propiedades magnéticas físicas. Recibe su nombre de una creación anterior de Huygens — el reloj de péndulo de 1657.
EL CONCEPTO PENDULAR TAG HEUER: UN NUEVO Y POTENTE HITO TÉCNICO EN EL ÁMBITO DE LOS MOVIMIENTOS MECÁNICOS
En un sistema de espiral clásico, el efecto de la gravedad debido a la masa es una cuestión primordial. Con el Concepto PendularTAG Heuer, ya ni siquiera existe. No hay pérdida de amplitud y la frecuencia del movimiento puede modularse en un espectro muy extenso de frecuencia sin sobrecargar el suministro de energía. El resultado es un aumento significativo de la precisión (división del tiempo) y del rendimiento (exactitud y estabilidad de la frecuencia).
El Concepto PendularTAG Heuer es el primer oscilador magnético sin espiral de la historia capaz de proporcionar un par de restauración comparable al de un espiral: el principio básico del escape de áncora suizo, por tanto, no cambia, pero la ausencia de masa y, por ende, de inercia, permite frecuencias mucho mayores. La precisión teórica es marcadamente superior, ya que es posible oscilar en pequeños ángulos (principio elemental de la exactitud del oscilador) sin alterar el par de retorno y, lo que es de especial importancia, sin causar deformaciones geométricas.
Pero un viejo adversario sigue en pie: los imanes son sensibles a la temperatura. El reto al que se enfrenta TAG Heuer ahora consiste en descubrir el equivalente magnético del invar-elinvar: por decirlo así, lograr sumar los logros de Charles Edouard Guillaume a los de Christiaan Huygens. Una vez resuelto, el Concepto PendularTAG Heuer ya no será un concepto, sino un nuevo hito en la tecnología del regulador mecánico. Al igual que con el V4, es algo que puede tardar años, pero TAG Heuer mantiene su compromiso con la superación de este reto y con la prosecución de su épica aventura Pendular.
EL BALANCÍN BIMETÁLICO
Se trata de un volante bimetálico, también llamado volante compensado en temperatura, y llevan dos cortes.
Cuando la temperatura aumenta, la espiral se dilata, aumentando su longitud, y por lo tanto disminuyendo la velocidad angular del volante en sus oscilaciones, y consecuentemente produciendo un atraso en la marcha del reloj. Con la disminución de la temperatura el efecto es justo el contrario, o sea, que la espiral se contrae, se acorta, y esto produce un aumento en la velocidad angular del volante, y consecuentemente un adelanto en la marcha del reloj.
El volante bimetálico o volante de compensación, o compensado en temperatura (inventado en Inglaterra por Hardy en 1.804), permite contrarrestar la influencia de la temperatura sobre la marcha del reloj. El anillo del volante está dividido en dos partes fijadas cada una por sus extremos a un radio, tal y como se puede apreciar en la figura.
El anillo está hecho con dos metales: La parte exterior de latón y la interior de acero. En estas dos fotografías de sendos volantes bimetálicos se puede apreciar como brilla el perfil biselado de la parte interior de acero, el corte del anillo del volante, y la disposición de los contrapesos.
Cuando la temperatura aumenta, al tener el latón mayor coeficiente de dilatación que el acero, se produce una deformación de los dos semi-anillos curvándose hacia dentro, con lo cual se aproxima la masa al eje de rotación, disminuye el radio del volante respecto a la masa, disminuyendo el momento de inercia y produciendo por tanto un aumento de la velocidad angular del volante. Como también se ha dilatado la espiral, pero con un efecto contrario (disminuyendo la velocidad), se compensa uno con el otro.
Como se puede ver en la figura y en las fotos, se sitúa mayor número de contrapesos cerca del extremo libre de los dos semi-anillos con el objetivo de disponer de más masa en el punto crítico que va a determinar la variación de marcha del reloj al variar la temperatura.
Cuando la temperatura desciende, el efecto es el contrario, es decir, que los semi-anillos se abren, la masa se separa del eje, aumenta el momento de inercia, y por lo tanto disminuye la velocidad, lo cual compensará el aumento de la velocidad al contraerse la espiral.
El ajuste de este tipo de volantes era tan extremadamente difícil que se encomendaba a auténticos especialistas en este trabajo.
En la actualidad los volantes ya no se fabrican con láminas bi-metálicas de compensación sino que se han buscado aleaciones especiales como el Glucydur que resultan inertes a los cambios de temperatura. Por tanto, ya que el volante no realiza la labor de compensación, esta debe ser realizada por el espiral. Todos los espirales son ahora planos y se fabrican con materiales como el ‘Nivarox’, ‘Isoval’ o ‘Metelinvar’ que tiene como característica común la elasticidad invariable. La empresa Nivarox-Far SA, perteneciente al grupo Swatch, fabrica la mayor parte de los espirales utilizados en la actualidad.
Gracias por soportarme hasta aquí, les ofrezco disculpas por tanta intensidad, pero si alguno de mis compañeros de foro está interesado en la segunda parte de este tema, con mucho gusto. De nuevo gracias.
, gracias y un saludo.
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