En el número anterior de dedicamos un espacio en la sección de técnica a hacer un recorrido por los entresijos de un calibre de cuarzo. Este movimiento no sólo consiguió popularizar el uso de un reloj, ofreciendo buenas prestaciones de precisión a un nivel de precio asequible, sino que ayudó a la industria relojería suiza a salir del atolladero en el que estaba inmersa. Asimismo, dio a conocer a la japonesa, que empezó a labrarse un lugar dentro de los artículos de consumo habituales.

Los calibres de cuarzo no han gozado de gran estima por parte de los coleccionistas, para quienes la irrupción de la electrónica en los guardatiempos supuso el quebranto al buen saber hacer de los maestros relojeros, quienes sólo se servían de las leyes de la mecánica y del dominio de los materiales para conseguir niveles de precisión casi perfectos -eso sí, a expensas de un precio al que sólo podían llegar unos pocos.

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Movimiento Nivada Cal ESA 9150.

Sin embargo, antes de los calibres de cuarzo se pasó por los electromecánicos. Y, una vez de lleno en el cuarzo, los ingenieros -más que relojeros- japoneses se pusieron a trabajar en sistemas que pretendían llenar el hueco de los apasionados por la mecánica que a su vez exigen gran precisión a sus relojes.
En el primer grupo se enmarcan calibres como el 4750 de Landeron o el 9150 de ESA, mientras que en el segundo nos referimos al “Spring Drive” de Seiko. Y seguramente, a medio camino de unos y otros, podemos considerar aquellos relojes de cuarzo que han sustituido la pila por una batería que se carga con el movimiento de la muñeca, como si de un reloj automático se tratara: son los Autoquarz suizos o los Kinetic japoneses.

Un calibre electromecánico

El Landeron 4750 data de principios de los años sesenta del siglo pasado. Es un calibre electromecánico que conserva gran parte de las concepciones relojeras tradicionales. Está dotado de conjunto volante/espiral que hace las funciones de regulador y motor al mismo tiempo, y utiliza una pila o acumulador como sistema de almacenamiento de energía.
En este calibre se ha sustituido el muelle motor por una pila o un acumulador, por lo que el impulso que hace mover al conjunto volante/espiral no lo proporciona una fuerza mecánica, sino eléctrica(aunque quizás sería más apropiado decir “electromagnética”).

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Figura 1

La figura 1 permite comprender el funcionamiento de este calibre: sobre el eje del volante se encuentran montados, además del volante y del platillo que hay en los relojes mecánicos tradicionales, una armadura móvil en forma de cruz (11) y una virola que lleva el dedo de contacto (10). Partamos de la posición de la figura 1 en la que el volante no está en su posición de equilibrio, por lo que tenderá a buscarla, desplazándose en el sentido de la flecha (I). El dedo de contacto (10) encontrará a su paso la laminilla de contacto (6). Este contacto provoca el cierre de un circuito eléctrico y la corriente circulará de la siguiente forma: desde el polo negativo de la fuente de energía llega al borne de entrada (1), pasa por el bobinado (2) y llega hasta el borne de salida (3). Por la conexión (4) llega al bloque de contacto (5) y a las laminillas (6 y 8). La corriente se cierra pasando por dichas laminillas, el dedo de contacto (10) y por el eje del volante llega a la virola, al espiral, al pitón y a la máquina para terminar en el polo positivo de la fuente de energía. Al pasar la corriente por el bobinado (2), magnetiza las chapas (12) fijas en el su núcleo.

En ese momento, la armadura móvil (11) se atrae en el sentido de la flecha (I) durante el paso de la corriente y provoca el impulso del volante. Una vez el dedo (10) rebasa las laminillas, la corriente cesará y el volante, llegado a su amplitud máxima, volverá en sentido contrario, encontrando a su paso las laminillas (8 y 6), que volverán a cerrar el circuito eléctrico, y conseguirán mover la armadura móvil (11) en el sentido de la flecha (II) provocando un nuevo impulso al volante.

El 9150 de ESA -la división de calibres electrónicos de ETA’sa- tiene el mismo principio de funcionamiento, pero la bobina se miniaturiza, pasando a formar parte de un circuito electrónico, de modo que facilita que el reloj sea más compacto. Seiko también tiene su propia versión, el calibre 3702B, aunque más tardío. Y no hay que olvidarse de los calibres americanos -en esa época todavía había manufacturas americanas-, como el calibre 500 de Hamilton, de finales de los años cincuenta del siglo pasado; ni tampoco del calibre 7803 del rival de Seiko, Citizen, por citar varios ejemplos de este tipo de movimientos.

Esta solución técnica no busca la precisión, ya que ésta dependerá, como en todo calibre mecánico tradicional, de la calidad y de las propiedades de los materiales utilizados en el conjunto volante espiral. En cambio, ofrece al usuario la posibilidad olvidarse de dar cuerda o de tener el reloj en la muñeca para garantizar que éste mantenga su funcionamiento.

Un acumulador en lugar de una pila

Inicialmente, la duración de las pilas botón estaba en entredicho y suponía una visita regular al relojero para proceder a su cambio. Si podíamos sustituir una pila por un acumulador tendríamos la posibilidad de recargarlo, evitando así su sustitución. Pero había que encontrar la forma de cargar el acumulador sin necesidad de acudir a un relojero ni desmontar un reloj. Y supongo que precisamente ese fue el punto de partida tanto de Seiko como de ETA’sa.

Seiko es quien primero irrumpió en el mercado con esta tecnología en la feria de Basilea de 1986, aunque no sería hasta dos años más tarde cuando se comercializaron los primeros modelos, bajo el nombre de AGS. En el caso de ETA’sa no fue hasta entrados los años noventa, concretamente en la feria de Basilea de 1996, cuando lanzó al mercado su calibre 205.111, denomi57 nado “Autoquartz” y comercializado en sus inicios por Tissot.

Se trata de una evolución de un reloj de cuarzo, del que conserva todas sus características constructivas y de precisión, pero sustituyendo la pila por un acumulador. Para cargar el acumulador se recurre a un sistema de masa oscilante o rotor como si de un reloj mecánico tradicional se tratara, pero incorporando un generador accionado por el rotor, que es el que se encarga de suministrar la energía eléctrica para la carga del acumulador.

Mientras que la frecuencia de trabajo de los calibres electromecánicos correspondía a las habituales de los relojes mecánicos 2,5 ó 3 Hz (18.000 ó 21.600 alternancias por hora respectivamente) estos nuevos calibres alcanzaban frecuencias superiores a los 32.000 Hz, nada menos que 10.000 veces más. La capacidad de contar un lapso de tiempo tan minúsculo es lo que permite a los relojes de cuarzo mantener su precisión de una forma que los mecánicos no pueden alcanzar.

Los “Spring Drive” de Seiko

La idea del “Spring Drive” nace en 1977 en la fábrica que Seiko-Epson tiene en la población japonesa de Suwa. El primer prototipo data del año 1982, aunque no es hasta la feria de Basilea de 1998 cuando aparece una primera versión de carga manual, que se comercializa al año siguiente. Ya entrados en el siglo XXI, empiezan los primeros prototipos automáticos, hasta culminarse, en 2004, el largo camino iniciado veintisiete años atrás.

Si un calibre electromecánico sustituye el muelle motor por una pila, en este caso es el conjunto volante/espiral el que es sustituido por un oscilador de cuarzo. Con una frecuencia de trabajo de 32.768 Hz se consigue una precisión similar a la de los calibres de cuarzo, y conservando todo el sistema de rodaje y el muelle motor se mantiene la parte de la relojería mecánica tradicional, convirtiendo al reloj quizá en uno de los más ecológicos y precisos, si no consideramos a los relojes de sol, evidentemente.

Su funcionamiento es bastante sencillo: la energía del muelle motor se transmite a todo el tren de rodaje, hasta el elemento regulador capaz de regular el suministro de energía por parte del muelle motor, transformar una parte de esa energía en electricidad para alimentar el cristal de cuarzo y generar una fuerza magnética que regula la velocidad de la rueda deslizante. Esta rueda es la que consigue un movimiento continuo perfecto de las agujas, que es una de las características principales y más destacadas de este tipo de relojes.

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Modelo Spring Drive Fase Lunar

No hay ningún tipo de salto de las manecillas, ni a intervalos de segundo como en los mecánicos ni de segundo a segundo como en los de cuarzo. El movimiento es sencillamente continuo, igual que el mismo tiempo. Sin embargo, para lograr tal hito de la maestría relojera Seiko tuvo que enfrentarse a varios desafíos técnicos, que resolvió con tres soluciones, que son las que dan carácter a este calibre:

En primer lugar, el muelle real. Seiko fabrica sus propios muelles desde 1959, pero ninguno era suficientemente fuerte para ofrecer el rendimiento que precisaba este tipo de calibre. La solución vino con la creación de un muelle completamente nuevo, utilizando un material de gran elasticidad denominado Spron 510. Se trata de una aleación metálica a base de cobalto, níquel, cromo y molibdeno con buenas propiedades antimagnéticas, de elasticidad y de resistencia mecánica, así como una gran durabilidad y resistencia al calor. La reserva de marcha de este tipo de muelles es de casi tres días (72 horas para ser más concretos).

En segundo lugar, el sistema de carga del muelle motor. Para la transmisión del movimiento del rotor utiliza su sistema de “palanca mágica”, que equipa los relojes mecánicos tradicionales (ver #20), pero situándola en el mismo eje del rotor. De esta manera, la transmisión de la energía al muelle motor consigue un 30% más de eficiencia.

Y en tercer lugar, el sistema de regulación. Seiko lo denomina “regulador de sincronización triple” y sustituye al escape tradicional, uno de los elementos más frágiles en los relojes mecánicos. Este dispositivo regula los tres tipos de energía que se utiliza el mecanismo del “Spring Drive”: la energía mecánica que proviene del muelle motor, la energía eléctrica que alimenta el cristal de cuarzo y la energía electromagnética que hace girar la rueda de deslizamiento ocho veces por segundo.

Mientras que el escape utiliza el movimiento hacia delante y hacia atrás de un volante para regular la velocidad con la que el muelle real mueve las agujas, y es precisamente este movimiento el que hace al reloj tradicional propenso a los fallos de precisión, en el “Spring Drive” todo el movimiento es en una sola dirección, de manera que la fricción queda prácticamente eliminada. Este mismo movimiento unidireccional es el que permite que las agujas se desplacen con ese único y suave movimiento que refleja lo que mide: la continuidad del tiempo.

Este artículo ha sido publicado en el número 24 de la revista Máquinas del Tiempo.

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