En los números anteriores de Máquinas del Tiempo se ha tratado tanto como se almacena la energía en un reloj mecánico como el elemento acumulador de la misma. En esta nueva entrega de Técnica nos ocuparemos sistema encargado de transmitir la energía almacenada en el muelle motor hasta la rueda de escape: el tren de rodaje.
Una vez más insistir en la nomenclatura de las diferentes partes del reloj. Todo el conjunto de ruedas que conforman el rodaje, también podemos encontrarlo como: tren de engranajes o tren de ruedas o rodaje sin más. También comentar que la literatura relojera anglosajona denomina de forma diferente cada una de las ruedas lo cual puede llevar a una confusión en su identificación, ya que ellos denominan las ruedas de forma numerada considerando la primera el cubo del barrilete. Por lo tanto tendremos que su rueda segunda es la rueda de centro, su rueda tercera es la rueda primera y su rueda cuarta es la rueda de segundos. Igual que en el artículo precedente, hemos optado por seguir la nomenclatura del Diccionario de Relojería editado por el fabricante de movimientos
ETA’sa.
El tren de rodaje se compone, de forma general de tres ruedas: rueda de centro, rueda primera y rueda segunda o de segundos. Cada rueda está formada a su vez por un eje al que están solidarios una corona dentada y un piñón; engranando cada una de ellas en el piñón de la rueda siguiente. Las ruedas se construyen de latón, mientras que los piñones son de acero así como su eje. El engranaje de las coronas se denomina dientes, mientras que el de los piñones se denomina alas. Los extremos de los ejes se denominan pivotes y deben tener una superficie sumamente lisa y de forma redondeada. Los pivotes descansan en lo rubís encastados bien en la pletina bien en los puentes.
Los rubíes actúan a modo de cojinetes y puntos de apoyo necesarios de los pivotes disminuyendo el rozamiento y evitando un desgaste de los mismos. Visto de esta forma parece un sistema simple sin mayor importancia y que sólo debe preocuparse por ir transmitiendo la energía de una rueda a otra hasta llegar a la rueda de escape. Sin embargo, como todo en la relojería, hay mucho camino que recorrer hasta llegar a los actuales trenes de rodajes.
Del segundero a las seis al segundero central
Hoy día la mayoría de relojes ofrecen una disposición de la agujas tal que la de los segundos está centrada en el reloj, al igual que la de los minutos y la de las horas. Sin embargo esta no era la disposición con la que empezaron los relojes, sino que
la aguja de los segundos estaba descentrada y ubicada a las seis del reloj. Pasar de un segundero desplazado a un segundero central no ha sido un tema trivial en el mundo de la relojería y ha seguido su propio proceso, al tiempo que en cada avance se ha conseguido un paso más en la perfección de la medida del tiempo. En la foto de la página anterior puedeverse una disposición clásica, de un tren de rodajes. El motivo de esta disposición es porque hay dos ruedas que indican cómputos horarios, y están ubicadas en función del tipo de cómputo que realizan. La rueda que marca los minutos, situada lógicamente en el centro del reloj, es la denominada rueda de centro, siendo en la que está encastada (no directamente sino a través del cañón de minutos) la aguja minutera.
La rueda que marca los segundos, está situada a las seis del reloj, es la denominada rueda de segundos y sobre la que está encastada la aguja de los segundos.
Esta disposición es sumamente sencilla y no representa más complicación que desplazar la rueda primera lo suficiente para que la rueda de segundos pueda situarse justo debajo de la rueda de centro en una línea que va desde las doce hasta la seis en el reloj.
Sin embargo una ubicación central de la aguja de los segundos parecería más lógica ya que de esta forma todas las agujas parten de un mismo eje ofreciendo una mejor y rápida visualización de la hora completa del reloj. Además debido a que con un segundero central la aguja es la más alargada de todas es fácilmente reconocible que el reloj está en movimiento.
Como curiosidad añadida indicar que en inglés a la disposición del segundero central se le denomina “sweep seconds” debido al movimiento de “barrido” más acentuado que realiza una aguja más alargada con una disposición a las seis, en la que uno debe fijarse más tiempo para comprobar que el reloj está en funcionamiento.
Ahora bien ¿cómo hacer para pasar la aguja de los segundos al centro del reloj si allí ya hay la rueda de centro indicadora de los minutos? Una primera solución es la denominada “segundos indirectos” que como su nombre indica consiste en utilizar un componente más e indicar los segundos del reloj de forma indirecta.
Esta disposición, que podemos encontrarla en el calibre Omega 552 por ejemplo, permite disponer la aguja de los segundos de forma central obligando a una mayor complejidad técnica. Podemos ver que la rueda primera engrana no sólo en el piñón de la rueda segunda sino en un piñón de segundos indirectos que debe atravesar todo el eje de la rueda de centro para sobresalir por encima de la aguja de minutos encastando sobre él la aguja segundera. Este sistema presenta la complejidad de la necesidad de realizar el eje de la rueda de centro hueco y que debe sustentarse el piñón de segundos y su eje, además no es posible que el tren de rodajes sirva de apoyo a todo el rodaje, sino que la rueda de centro precisa de otro puente para su sustentación.
El mayor problema de este tipo de solución, radica en el muelle de sujeción del piñón de segundos, el cual debe tener un ajuste preciso ya que de modo contrario provoca variaciones de amplitud en el volante y su consiguiente pérdida de precisión. Y aunque no represente un problema en cuanto a las prestaciones del reloj, otro efecto añadido de esta disposición es necesario aumentar la altura del reloj. Estos fueron los motivos por los que la solución de los segundos indirectos no fuera del agrado de los fabricantes de relojes y siguieran buscando otros diseños.
Fue Zentih, con su calibre 133 quien introdujo una brillante solución a la cuestión. Si el problema estaba en que la rueda de centro ocupaba la zona central del reloj había que desplazar ésta y situar en el centro la rueda de segundos. Se desplaza la rueda de centro colocándose en éste a la rueda de segundos por lo que la indicación de los segundos se convierte en directa. Para visualización de los minutos la rueda de centro dispone de una rueda intermedia y auxiliar que engrana directamente con el cañón de minutos en el que va encastada la aguja de los minutos.
Esta reorganización del tren de rodaje fue adaptada de una u otra forma por el resto de firmas relojeras y es la solución más utilizada en la actualidad, como en el caso de calibres ETA’sa de la familia 28XX.
La construcción del tren de rodajes
Siendo el tren de rodajes el elemento transmisor de la energía desde el muelle motor hasta la rueda de escape, su construcción y diseño mecánico debe ser tal que permite el menor consumo de energía, es decir que sea un sistema eficiente no sólo desde el punto de vista mecánico sino también energético.
Para ello la forma de los dientes sigue un perfil geométrico tal (perfil epicicloidal) que mantiene un único punto de contacto con las alas de los piñones evitando así la fricción y por consiguiente minimizando el gasto de energía. En lugar de una fricción
hay sólo una traslación.
El contacto entre engranajes con este perfil geométrico descrito se produce a lo largo de todo su recorrido en un solo punto. Una vez resuelta la geometría de los dientes para minimizar el gasto de energía es preciso ocuparse de los puntos de apoyo. Como se ha indicado anteriormente cada pivote (extremo de los ejes de las ruedas) debe descansar sobre un puente o sobre una pletina. El material de las pletinas y de los puentes es a menudo más blando que el de los ejes que son de acero, por lo que si descansaran sin ningún elemento entre ellos, se produciría un desgaste con el tiempo del punto de apoyo de la pletina, lo cual provocaría un ensanchamiento del orificio donde se apoya el pivote y consecuentemente la rueda no trabajaría de forma paralela a las pletinas ofreciendo esfuerzos y desajustes en todo el resto del tren de rodaje.
La solución a este inconveniente es utilizar un elemento intermedio entre el puente y el pivote: los rubís.
Prácticamente desde los inicios de la relojería no se han utilizado piedras de rubí auténticas para este menester, sino que son “rubís” fabricados de forma sintética, manteniendo la misma composición que el original, es decir óxido de aluminio,
también llamado corindón. Los rubís ofrecen un buen punto de apoyo y tienen la particularidad de ofrecer poco rozamiento a los pivotes. Sin embargo no hemos de olvidar que este es un punto crítico en el funcionamiento del reloj y debe ser convenientemente engrasado.
Siendo realmente el aceite el que hace una barrera entre el pivote y el rubí, eliminando así desgastes y fricciones que mitiguen tanto la durabilidad del material como las pérdidas de energía. Para conseguir que el aceite permanezca en los rubís, éstos reciben un tratamiento denominado “epilaminado”. Este tratamiento consiste en impregnar a los rubís de una ligera capa de ácido consiguiendo una rugosidad microscópica que permite al aceite quedarse como adherido al rubí evitando que se desplace a otras partes del reloj.
Y hasta aquí llega el recorrido de la transmisión de energía a través del tren de rodaje. En el próximo número de Máquinas del Tiempo nos reecontraremos para ver cómo se distribuye la energía que llega a la rueda de escape.Para conseguir que el aceite permanezca en los rubís, éstos reciben un tratamiento denominado “epilaminado”. Este tratamiento consiste en impregnar a los rubís de una ligera capa de ácido consiguiendo una rugosidad microscópica que permite al aceite quedarse como adherido al rubí evitando que se desplace a otras partes del reloj.
Y hasta aquí llega el recorrido de la transmisión de energía a través del tren de rodaje. En el próximo número de Máquinas del Tiempo nos reecontraremos para ver cómo se distribuye la energía que llega a la rueda de escape.
Este artículo ha sido publicado en el número 9 de la revista Máquinas del Tiempo.
