Una vez acabados todos los artículos correspondientes al funcionamiento del escape y del órgano regulador de un reloj, creo conveniente introducir este artículo antes de empezar con el tren de engranajes, para comentar algunos aspectos que considero interesantes.

Cuando un reloj mecánico adelanta o atrasa, el problema se localiza en el órgano regulador. Como vimos en el ejemplo de un calibre de 28.800 alternancias/hora el volante realiza 8 alternancias/segundo y, entre los dos impulsos que recibe desde el áncora en cada una de las alternancias, transcurre un período de tiempo de 1/8 de segundo.

Entre ambos impulsos, en primer lugar el volante gira en un sentido mientras la espiral se tensa y almacena energía. Una vez alcanzado el estado de máxima tensión y gracias a la energía almacenada en la espiral el volante invierte el sentido de giro hasta que recibe el segundo impulso. La precisión del reloj se basa en este hecho conocido como isocronismo y que consiste en que el órgano regulador realiza sus oscilaciones siempre en el mismo tiempo, sea cual sea su amplitud.

Recurramos de nuevo a la figura adjunta ya comentada en artículos anteriores. La amplitud de la oscilación es el arco recorrido desde el punto A hasta el punto C y sabemos que el tiempo invertido desde A hasta C debe ser igual al invertido desde C hasta A, es decir, 1/8 de segundo para cada una de las alternancias, lo que implica 1/4 de segundo para cada oscilación A-C-A.

En el caso del calibre que hemos utilizado como ejemplo en este artículo la aguja de los segundos se desplazaría en el dial realizando ocho saltos entre los índices de dos segundos consecutivos. Existen diversos factores que afectan la marcha del reloj como por ejemplo el nivel de carga del muelle motor. Aunque actualmente se ha conseguido en muchos casos una transmisión del par constante sea cual sea el nivel de carga del muelle, puede suceder en algunos calibres que el par transmitido a plena carga sea superior al que se transmite cuando el nivel de carga del muelle es mínimo.

Que el reloj adelante quiere decir que por ejemplo, en el caso de un bajo nivel de carga, el ángulo AC recorrido por el órgano regulador será más pequeño, es decir, de menor amplitud. Por tanto, realizará las 8 alternancias en un tiempo inferior a un segundo y la aguja de los segundos se desplazará por el dial más rápido de lo debido. En otras palabras, el desplazamiento en el dial de la aguja de los segundos que equivale a 1 segundo será, por ejemplo, de 0,9999 segundos.

La precisión del reloj radica en que las 8 alternancias – o lo que es lo mismo, las 4 oscilaciones – se realicen siempre en el mismo período de tiempo. De este modo y siguiendo con el hipotético caso del párrafo anterior, el reloj adelantaría siempre 0,0001 segundos por cada segundo real transcurrido (8,64 segundos por día). Así pues, sólo sería necesaria la regulación de la marcha del reloj para que éste fuera más exacto. Un reloj que sea poco preciso será prácticamente imposible de ajustar correctamente debido a que el hecho de que sea poco preciso implica que avanzará o retrasará en valores distintos y aleatorios.

Para conseguir una elevada precisión de deben tener en cuenta una serie de factores, todos ellos de origen natural, que alteran la correcta marcha inicial de un reloj mecánico:

  • Los cambios de temperatura. El conjunto volante-espiral ve afectado su funcionamiento con las variaciones de temperatura. Los efectos son de avance a bajas temperaturas y de retraso con el calor.
  • Los aceites de lubricación. Cuando estos envejecen se endurecen y pierden efectividad aumentando las pérdidas por fricción del escape con lo que disminuye la amplitud de las oscilaciones. Normalmente se asocia el envejecimiento de un reloj con el hecho de que éste atrase, nada más lejos de la realidad puesto que lo que sucede es justamente lo contrario.
  • La localización geográfica en la que se use el reloj. Esta ubicación geográfica viene dada por la combinación de la latitud y la altitud, y las alteraciones en la marcha del reloj son debidas a la fuerza de la gravedad. Provocan un retraso en posiciones lejanas al centro de la tierra y un avance en posiciones cercanas a él.
  • Los movimientos del brazo y, sobretodo, de la muñeca que provocan bruscas aceleraciones y ralentizaciones del volante.

Para finalizar, un apunte sobre la reserva de marcha. Sea cual sea el tipo de movimiento, para un muelle motor determinado, la duración de la marcha del movimiento (reserva de marcha) es inversa a la frecuencia de oscilación a la que trabaja el calibre.

Tomemos un muelle con la máxima energía acumulada. Si el calibre que alimenta este muelle es de 36.000 alternancias/hora, el mecanismo completo se moverá a razón de 10 veces por segundo, mientras que si se trata de un calibre de 18.000 alternancias/hora lo hará un total de 5 veces por segundo.

De este modo, es obvio que debido al mayor número de movimientos del primer calibre la energía acumulada en el muelle se consumirá antes por lo que estaremos hablando de una reserva de marcha menor.

 



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Sobre el Autor

Ingeniero Técnico Industrial, de formación electrónica con pasión por la micro-mecánica. Co-fundador y editor de Watch-Test. En mi trabajo y en la vida tengo una máxima: Las cosas hay que explicarlas de manera que se entiendan. De lo contrario, el esfuerzo es en vano.

4 comentarios

  1. Damian Amaya el

    Muchas felicidades por las excelentes explicaciones técnicas e ilustraciones.

    Tengo entendido que existen varias tradiciones de manufactura, como la altamente tecnificada y la altamente artesanal. ¿Podrían en alguna entrada explicar el nivel de tolerancias dimensionales que logran los distintas tradiciones? Estoy pensando en la tolerancia dimensional que se le pide por ejemplo al eje de la rueda de balance con respecto al buje en el que gira el mencionado eje. ¿Qué “luz” se maneja para que pueda rotar libremente (para evitar que consuma mucha energía) pero sin demasiada holgura como para alterar la precisión de la rotación?

  2. Hola Damian,

    No soy técnico, ni mucho menos ingeniero, pero he visitado diversas manufacturas, entre ellas Patek Philippe, Jaeger-LeCoultre, Breitling, etc

    En todas ellas el proceso inicial para fabricar cada pieza del movimiento es el mismo, y es una cadena bastante mecanizada y controlada numéricamente.

    La diferencia, y que luego inevitablemente se refleja en el precio final, son los acabados y el control de calidad. Patek es el ejemplo más extremo que he visto. Una vez salida la pieza (ruedas, piñones, etc) de la cadena, un especialista repasa y pule los dientes a mano. Posteriormente pasa al control de calidad, donde otro especialista determina mediante un microscopio si cumple los requerimientos de la marca. Las que no lo hacen (por lo que vi calculo que un 20%) son desechadas sin más.

    En cuanto a cuales son los requerimientos y tolerancias, varían en cada marca, y la mayoría de ellas no son muy propensas a dar detalles de este tipo. De todos modos Patek Philippe es muy transparente y responde sin problemas a todas las preguntas que les haces, con la excepción lógica de las relacionadas con proyectos futuros o con métodos propios originales.

    Nunca he preguntado acerca de las tolerancias que mencionas, pero intentaré averiguar lo posible.

  3. Disculpa Damian, solo te he respondido a media pregunta.

    Salvo Philippe Dufour, no conozco (no quiere decir que no exista) ninguna manufactura que hoy en día no siga el proceso altamente tecnificado que te he comentado anteriormente.

    Dufour está considerado el maestro de los maestros relojeros y trabaja solo. Fabrica sus platinas, puentes, piñones, ruedas, etc… prácticamente todas las piezas del reloj, salvo logicamente el muelle motor, la espiral, el sistema antichoque y alguna más que requiera una maquinaria y manufactura especializada.

    Por lo que se, su proceso es totalmente manual y sus calibres están considerados como los mejor terminados que existen. La consecuencia negativa de este proceso es que solo produce 2 o 3 relojes al año, con lo que te puedes imaginar la longitud de las listas de espera!

  4. Hola Damián. Tu pregunta es de nota y la respuesta que te ha dado Enric también.
    De todos modos con la respuesta al tema de las tolerancias y la manera de conseguirlas y testarlas se podría escribir un libro.
    De momento en la sección de técnica nos hemos dedicado solo a exponer los principios del movimiento mecánico de un reloj.
    Precisamente mañana domingo empezamos con el primer artículo del apartado de técnica dedicado al tren de engranajes. La serie va a ser bastante larga ya que, aun sin entrar en el máximo detalle (entre otras cosas porque no dispongo de la información suficiente para estudiar la totalidad del tema), el tema de ruedas, piñones, dientes, hojas y demás es bastante complicado.
    Adicionalmente, en los artículos de técnica siempre intento utilizar un lenguaje lo más coloquial posible para que sea comprensible para personas sin conocimientos técnicos.
    De todos modos intentaré averiguar más cosas respecto de las tolerancias.
    Gracias por comentar!

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