Partiendo de la base de que soy un absoluto ignorante en temas de técnica relojera, pero también precisamente por esto, me ha parecido interesante compartir con aquellos que se encuentran en la misma situación que yo (es decir, en la fase "n.p.i.") cómo he llegado a comprender cómo funciona el escape de un reloj mecánico. El problema que yo me he encontrado, es que en las explicaciones y animaciones que había encontrado, daban muchas cosas por sabidas o las dejaban como obvias, pero para mí no lo eran en absoluto. Espero que os sirva de ayuda a aquellos que estéis como yo estaba hace apenas unas horas :-))))) Os recomiendo que lo leáis junto con una animación o gráfico. Los que ya lo sabéis, podéis saltaros el ladrillo... o mejor leerlo y corregir cualquier burrada que haya puesto (que también es posible).

Aviso que tiene muchas simplificaciones para hacer su comprensión más sencilla. Es conveniente ampliarlo con descripciones más detalladas. Saludos y... ¡allá va!:

El escape es el órgano regulador del movimiento del reloj. En otras palabras, es el elemento que hace que el reloj mida el tiempo de manera precisa, regulando la liberación de la energía almacenada en el muelle real de manera constante y adecuada.

El muelle real, impulsor de todo el movimiento del mecanismo, se encuentra en el interior de un elemento denominado barrilete. El barrilete consta de un cuerpo hueco cilíndrico, atravesado por un eje vertical central, y una tapa sobre la que se sitúa una rueda. Dentro de este cuerpo cilíndrico se encuentra el muelle real, con forma de espiral, el cual se encuentra sujeto por su extremo interior al eje del barrilete y, por el otro, a la pared del cilindro. De esta manera, cuando el muelle libera su fuerza, dado que el eje se encuentra fijado a la platina, hace que el barrilete gire sobre este eje.

La rueda de la tapa del barrilete, está en contacto con el tren de ruedas, al cual transmite este movimiento proporcionado por el muelle real. El tren de ruedas está formado por tres ruedas, cada una de las cuales tiene adosado un piñón mucho más pequeño. Cada rueda comunica el movimiento al piñón de la siguiente. De esta forma, el barrilete comunica la fuerza al piñón de la rueda de los minutos, el cual hace girar también a la propia rueda. La rueda de los minutos, transmite la fuerza al piñón de la rueda media, la cual la transmite al piñón de la rueda de los segundos.

Hasta aquí, todo parece obvio y podría dar la sensación de que ya está. Pero no, no está. Si cogemos un muelle en forma de espiral y lo tensamos, al soltarlo, tenderá a volver a su forma original lo más rápidamente posible, así que el movimiento de las ruedas será muy rápido y corto, por lo que no servirá en absoluto para medir el tiempo de forma precisa durante períodos relativamente largos. Para conseguir esto, se utiliza el escape.

El secreto del escape se encuentra en la utilización de acontecimientos de duración conocida, por lo que, limitando el movimiento del mecanismo y en última instancia (o primera, depende como se mire) la liberación de la fuerza del muelle real a esta duración conocida, se puede conseguir esta precisión en la medición del paso del tiempo. El acontecimiento que se utiliza para esto es la oscilación de una pieza denominada volante. Esta pieza, de forma circular con un eje central que la cruza de parte a parte y el cual está fijado en su centro para permitir su rotación bi-direccional, realiza constantes semi-oscilaciones, normalmente no giros completos, y de carácter alterno, una en cada sentido. A estas semi-oscilaciones se las denomina también alternancias.

Volviendo donde lo dejamos, la rueda de los segundos está en contacto con otra rueda denominada rueda del escape, con unos dientes mucho más largos. El movimiento de esta rueda está controlado por un elemento denominado áncora, con una forma parecida a un ancla. El áncora, finalmente, se encuentra en contacto en su extremo opuesto, con el eje del volante, y su amplitud de movimiento se encuentra limitada por dos piezas llamadas espigones.

Cuando el volante gira en una dirección, una pequeña pieza en su eje golpea al áncora, haciendo que esta gire en sentido contrario y liberando un diente de la rueda de escape, el cual queda atrapado en el extremo contrario del áncora. En el siguiente giro, esta misma pieza golpea al áncora en sentido contrario al anterior, haciéndola liberar al diente que previamente había frenado y capturando al siguiente, y así sucesivamente. Es precisamente esta sucesión de acontecimientos, de la cual se conoce su duración exacta y se produce un número de veces por segundo, la que hace que el movimiento completo se mueva de manera precisa. Este número de veces concreto se conoce como alternancias, que suelen medirse por hora. Esto es, 28.800 alternancias / hora, implica 28.800 / 3.600 = 8 semi-oscilaciones por segundo. El famoso “tic-tac” de los relojes mecánicos proviene precisamente del golpeteo del áncora contra los dientes de la rueda de escape, y habrá tantos golpecitos por segundo com! o alternancias.

La explicación anterior está incompleta, ya que el volante no gira por sí solo, necesita de alguna fuerza para girar. En una semi-oscilación, es la fuerza del muelle real, transmitida por el tren de ruedas, de éste a la rueda de escape, de éste al áncora y de ésta, empujando la pieza del eje del volante, la que lo hace girar. El volante vuelve entonces a su posición gracias al muelle espiral, curiosamente con forma de signo de clave de sol, el cual se encuentra sujeto al pitón por un lado y al eje del volante por el otro, siendo mucho más pequeño y débil que el muelle real. Este muelle se ha enrollado en la semi-oscilación anterior, cuando llega a su límite, se desenrolla obligando al volante a realizar la siguiente semi-oscilación en sentido contrario. De esta forma, el escape limita el movimiento del mecanismo completo y, a su vez, se aprovecha de él para funcionar.

En cada semi-oscilación, el muelle real se libera un poco, y hace que el movimiento completo se mueva y transmita este movimiento a las agujas. Por ejemplo, la aguja de los segundos dará pequeños saltitos con cada semi-oscilación. En el ejemplo anterior, se moverá 1/8 de la distancia entre los marcadores de los segundos de la esfera. Esta distancia tan pequeña y rápida, hace que parezca que la aguja tiene un movimiento continuo, pero no es así, realmente va a saltos.

Queda un tema de vital importancia para el funcionamiento satisfactorio de todo el conjunto. Hemos visto que la secuencia de semi-oscilaciones marcan el ritmo de marcha del reloj, de forma que una semi-oscilación debe durar exactamente, volviendo de nuevo al ejemplo anterior aunque se puede generalizar, 1/8 de segundo. La manera de ajustarlo es haciendo que las semi-oscilaciones sean más o menos cortas. Para ello, se gradúa la longitud del espiral mediante la raqueta, actuando en los espigones que lo sujetan, haciendo las semi-oscilaciones más o menos largas en el tiempo. Este ajuste debe ser muy fino, ya que cualquier variación, por pequeña que sea, se realizará 28.800 veces cada hora, por lo que su importancia es enorme.

Otro problema añadido es el isocronismo, es decir, que dos eventos tengan una duración idéntica, independientemente de las condiciones. Lamentablemente, esto no es así. El muelle real, por ejemplo, transmitirá más velocidad al desenrollarse cuando esté muy tenso que cuando no lo esté. A su vez, el volante se ve afectado por la temperatura, el rozamiento del aire, cuánto de precisos se ha sido a la hora de hacer coincidir su baricentro con el eje de rotación (hoy en día esto ya no es problema, pero sí en la antigüedad y es el origen del tourbillon), etc. El espiral, al ser tan fino, también plantea sus problemas de deformación por temperatura, por ejemplo, ya que si varía su longitud, como se ha visto, afectará directamente a la precisión del mecanismo completo. Por estos motivos se emplean materiales muy estables, como Glucydur para los volantes o Nivarox para las espirales.

Lo más recomendable para los no iniciados es admirar toda esta maravilla en funcionamiento por otros métodos que no sean destripar un reloj. Por ejemplo, existe una fantástica animación aquí:

http://www.montres-passsion.com

La explicación anterior se corresponde con el escape más habitual, pero a lo largo de la historia han habido numerosas variaciones, siendo la última hasta el momento el Dual Direct Escapement de Ludwig Oeschlin, que incorpora Ulysse Nardin en su modelo Freak. Pueden verse estupendas animaciones de estas variaciones en:

http://www.clock-watch.de (sección “Theory” -> “Escapements”)

Angel.

 

Artículo publicado en el foro de sobrerelojes.com

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