La fuerza constante es el santo grial de la relojería y la cronometría. La fuerza motriz variable entregada al órgano regulador de los relojes afecta su velocidad, porque los volantes no son perfectamente isócronos; isócrono significa que el período de oscilación es independiente de la amplitud de oscilación . Los barriletes modernos y el escape de palanca suizo ofrecen una regularidad satisfactoria. Aún así, en su continua búsqueda de precisión, los relojeros están mostrando un renovado interés en dominar aún más el poder. Aquí está nuestra guía técnica sobre el complejo concepto de fuerza constante.

El barrilete es el dispositivo que almacena energía en el movimiento de un reloj. Contiene el resorte real enrollado alrededor del eje del cañón, que se pone bajo tensión para impulsar el movimiento. La fuerza ejercida por el cañón es irregular. Se proporciona un par fuerte cuando está completamente enrollado, luego disminuye lentamente durante la duración de la reserva de energía. Esto afecta el ritmo de los relojes porque los volantes no son perfectamente isócronos. El período de oscilación, y por tanto el ritmo del reloj, se ve afectado por la variación de su fuerza motriz, lo que llevó a los relojeros a diseñar mecanismos destinados a igualar la fuerza del muelle real.

FUSÉE-Y-CADENA

La fusée, que data del siglo XV, se utilizaba en relojes y relojes de bolsillo. Es una de las primeras soluciones al problema de la falta de isocronismo junto con la pila liberada . Este último es una leva con un resorte que presiona contra ella para compensar la fuerza del resorte real con una fuerza opuesta , un dispositivo bastante contrario a la intuición dado que los relojeros siempre intentan minimizar la fricción.

Fusée y mecanismo de cadena de A. Lange & Sohne. Richard Lange “Por el mérito”.

Una espoleta consiste en una polea en forma de cono unida a una cadena enrollada alrededor del cañón. El fusible presenta un hilo en espiral para recibir la cadena. Gracias al aumento de la circunferencia de la rosca se compensa la fuerza decreciente del muelle real (muy parecido al cambio de marcha de una bicicleta). A medida que el resorte real se desenrolla, la cadena rueda sobre el cañón y sale de la espoleta. El apalancamiento cada vez mayor de la espoleta compensa el par decreciente del cañón.

Primer plano del casco y la cadena de la Academia Zenith George Favre-Jacot presentados para celebrar el 150º aniversario del nacimiento del fundador de la manufactura Le Locle.

Los mecanismos de fusible y cadena son complejos de fabricar, difíciles de ajustar y, por tanto, bastante caros. Para dar una idea de lo que implica su creación, la cadena del Richard Lange Pour Le Mérite consta de 636 piezas y tiene una sección transversal de sólo 0,6 mm por 0,3 mm. También requieren mucho espacio. Con las mejoras del escape (específicamente el escape de palanca suizo) y los cañones modernos que entregaban una potencia bastante constante, la espoleta y la cadena ya no eran una necesidad. Esto explica por qué rara vez se ven en relojes de pulsera y fueron abandonados casi por completo en el siglo XX . Aún así, en su incesante búsqueda de la perfección cronométrica, y como prueba de magníficas habilidades artesanales y de fabricación, varios relojeros han utilizado este mecanismo en los últimos años, en particular Breguet, Zenith, Lange & Söhne, Cabestan, Romain Gauthier y De Witt.

El impresionante Romain Gauthier Logical One Natural Titanium presenta una evolución del fusible y la cadena. Una leva de caracol de rotación lenta sustituye a la espoleta y permite la transmisión de fuerza en línea recta, sin torsión de la cadena cuyos eslabones presentan rubíes sintéticos resistentes y de baja fricción.

STOP-WORKS – MEJORAS EN EL CAÑÓN/RESORTE

Un tope es un dispositivo para evitar que el cañón se enrolle demasiado, es decir, detener el bobinado antes de que el resorte del cañón esté completamente enrollado alrededor del eje.

Una cruz de Malta sobre el cañón del Ferdinand Berthoud

Una de las paradas más comunes en los relojes es la cruz de Malta . Este dispositivo está formado por un engranaje en forma de cruz con varios brazos -todos con extremo cóncavo excepto uno- que trabajan con otra rueda con un dedo fijado al eje del cañón. Un brazo con un extremo convexo evita que el eje gire cuando encuentra la pieza para el dedo. La cruz de Malta también detendrá el funcionamiento del reloj antes de que el barrilete se desenrolle por completo. Por lo tanto, permite sólo un cierto número de vueltas del cañón y se aprovecha parte del desarrollo del muelle real, la correspondiente a su rango óptimo de funcionamiento, evitando pares altos y bajos.

La mejora de los barriles y las innovaciones en la tecnología de los resortes hicieron que los dispositivos de parada fueran innecesarios y rara vez se utilizan en la actualidad. Aún así, el calibre Lange & Söhne Datograph L952.1 está equipado con un mecanismo de parada; El calibre IWC 5000 presentado en 2000 tiene una reserva de marcha “virtual” de 8,5 días, pero se detiene a los 7 días si no se le da cuerda.

Los relojeros también siguen trabajando para optimizar los diseños de los barriletes y los resortes, utilizando barriletes conectados en serie, trabajando en la relación de transmisión de los barriletes de desenrollado para garantizar que el par sea lo más constante posible, desarrollando nuevas aleaciones que eventualmente reemplacen al ampliamente utilizado Nivaflexâ o implementando nuevas tipos de lubricación. En la búsqueda de mejorar la eficiencia de los barriletes, Cartier ha alojado en su concepto de reloj ID Two dos barriletes de doble nivel, es decir, 4 resortes que liberan energía en serie. Los resortes están hechos de microfibra de vidrio y no de metal, lo que ofrece propiedades altamente elásticas. Su diseño también permite un flujo de energía más constante a medida que se relajan. Cartier también trabajó para reducir la fricción dentro del cañón sustituyendo la lubricación tradicional por una capa de polímero suave y ultrafina en el resorte. Cartier afirma que estas innovaciones permiten obtener un 30% más de energía del volumen disponible dentro de las barricas.

Los dos barriletes de dos niveles del Cartier ID Two albergan 4 innovadores resortes de fibra de vidrio.

REMONTOIRE

FP Journe, escape biaxial de alto rendimiento, mecanismo Dead Second y Remontoir d’égalité (resorte de la hoja) (izquierda). Remontoire de Lange & Söhne (derecha) del Lange 31. Con su resorte helicoidal, actúa como un amortiguador para suavizar la fuerza suministrada por el resorte real durante 31 días de reserva de marcha.

Un remontoire (o remontoir en francés) es otro tipo de dispositivo de fuerza constante que consta de un resorte secundario (una cuchilla o un resorte en espiral) para impulsar el escape. El resorte real lo rebobina periódicamente y aísla el escape y el oscilador del par variable del cañón. El relojero Jost Bürgi (1552-1632) utilizó remontoires para mejorar la precisión de sus relojes y cronometrar el paso de las estrellas. Pero al igual que la caja y la cadena, con los avances técnicos de la relojería, los complejos remontoires cayeron lentamente en el olvido. FP Journe enumera a George Daniels, Anthony Randall y a él mismo como los pocos relojeros que crearon dispositivos de este tipo en el siglo XX . Pero los remontoires también regresaron, siendo Journe un precursor con su elegante Remontoir d’égalité . Varios fabricantes han seguido este ejemplo y han equipado relojes con mecanismos remontoire en los últimos años: Lange & Söhne, Lang & Heyne, Christophe Claret, Arnold & Son o, más recientemente, Grönefeld.

El hermoso remontoire Gronefeld 1941 libera su energía en 8 segundos, mientras que la mayoría de dispositivos similares funcionan con ciclos de 1 segundo.

ESCAPES DE FUERZA CONSTANTE

Una de las soluciones más sofisticadas a la disminución de la potencia suministrada por los cañones es probablemente trabajar en el propio escape. Entre las primeras investigaciones en este campo, el relojero británico Charles Haley obtuvo la patente nº 2132 en 1796 para un escape de fuerza constante; El gran Breguet registró una patente para un escape de fuerza constante para relojes en 1798.

Más recientemente, Girard-Perregaux presentó un gran avance que proporciona una solución revolucionaria para mejorar el isocronismo en los relojes de pulsera: el Constant Escapement. La idea de Nicolas Déhon data de finales de los años 1990, cuando empezó a elaborar el primer diseño ELF (Echappement à Lame Flambée) y cobró vida unos años más tarde gracias a la tecnología moderna y al silicio. Su principio se basa en las propiedades elásticas y biestables de una hoja pandeada. Este componente de silicio, de 14 micras de espesor, actúa como una unidad de microalmacenamiento de energía para entregar impulsos constantes de energía al oscilador. Las aspas giran de una posición a otra después de almacenarlas y luego liberar una cantidad constante de energía (menos de un milijulio).

Se diferencia del mecanismo de remontoire en que el dispositivo de fuerza constante (la hoja doblada) forma parte del propio escape y da impulsos directamente al oscilador, sin engranajes intermediarios. Además, la fuerza constante no se suministra durante un cierto período de tiempo sino para cada chasquido de la pala y, por tanto, para cada oscilación.

Una primera versión del escape Constant y su resorte de escape. Este monocomponente de silicio monocristalino se caracteriza por un marco que garantiza su perfecto posicionamiento, una pala sometida a tensiones de pandeo y una palanca de impulso que gira coaxialmente con la palanca de cuerda y proporciona impulsos constantes al volante.

Entre los últimos desarrollos de nuevos escapes , Ulysse Nardin también ha aprovechado las potencialidades que ofrecen los resortes planos de silicio para diseñar su Ulysse Anchor Escapement y enviar impulsos constantes al oscilador.

CUERDA AUTOMÁTICA

¿Qué pasaría si la solución más sencilla para proporcionar energía constante fuera el bobinado automático? A los relojes automáticos se les da cuerda constantemente cuando se usan. Su resorte real está diseñado para deslizarse en el barrilete, evitando así que se le dé demasiada cuerda y permitiendo que el reloj funcione dentro de su rango óptimo. Para perfeccionar este sencillo sistema, Richard Mille incluso desarrolló un concepto con un rotor que se desembraga automáticamente cuando la reserva de marcha alcanza un nivel suficiente.

Aún así, los relojes de cuerda manual tienen un estilo único. Y después de todo, como explica George Daniels en su libro ‘Relojería’, » para uso general en los escapes modernos, los métodos de resorte y ajuste de los relojes han eliminado la necesidad de una potencia constante «. De alguna manera, el hecho de que los fusibles, los remontoires o los escapes de fuerza constante ya no sean tan necesarios como solían serlo simplemente aumenta su encanto.