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RICHARD SAMPER
29/07/2011, 02:51
EL BALANCÍN
Es una pieza que como su nombre lo indica se balancea en derredor de un centro de gravedad que es el eje de volante. La palabra balancín es un nombre dado como producto de analogía entre la palabra volar o levitar. Esta pieza tiene figura redondeada aunque últimamente se han fabricado diversos modelos que se salen de ese rubro no obstante usan todo el mismo principio. El balancín va unido al eje de volante por medio de la unión en la que el agujero del centro y el eje de volante de acoplan; es decir el eje queda embutido en el agujero del centro. Su función es la de proveer a al órgano regulador masa para que el espiral pueda permitir el vaivén de tal manera que pueda suministrar un movimiento constante e idéntico. El balancín por lo general está hecho de aluminio, magnesio, bronce o níquel. Como una sola pieza podemos apreciar los en el balancín los radios, el centro, el agujero, tornillos de compensación, contrapesos, fresados especiales para suministrar perfecto equilibrio. En las figuras de abajo podemos apreciar con detalle estos puntos que serán ampliados seguidamente.



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El balancín es un disco finamente equilibrado que gira en un sentido y luego en sentido contrario repitiendo el siclo una y otra vez gracias al resorte en forma de espiral que tiene fijo en su centro.
Si se aleja el balancín de su posición de equilibrio, en un sentido u otro, éste ejerce sobre el espiral una coacción elástica de deformación tanto más grande cuanto mayor sea el ángulo de rotación del volante. Si se deja ahora escapar el volante, este vuelve a su posición de equilibrio bajo la acción de la fuerza elástica del espiral adquirida por su deformación. La velocidad del volante es máxima cuando este llega a su punto muerto. El momento no cesa pero gracias a su impulso recorre un ángulo casi idéntico del otro lado del punto muerto.
En relojería la frecuencia de las oscilaciones del órgano regulador es definida por el número de viajes de ida (alternancia) por hora. Cada alternancia corresponde al pasaje de una diente de la rueda de escape. Las frecuencias más utilizadas son las de 18000 a/h, 1600 a/h y 28800 a/h



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El balancín de la foto de arriba, llamado anular, es el más utilizado en relojes de gama baja-media. Viene ya equilibrado de fábrica y en caso de querer hacer una regulación para ajustar el adelanto o retraso del reloj se suele hacer modificando el largo activo del espiral, es decir mediante la raqueta, como lo vemos en la imagen de abajo


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El balancín de la foto de arriba, llamado anular, es el más utilizado en relojes de gama baja-media. Viene ya equilibrado de fábrica y en caso de querer hacer una regulación para ajustar el adelanto o retraso del reloj se suele hacer modificando el largo activo del espiral, es decir mediante la raqueta, como lo vemos en la imagen de abajo
No obstante si se requiere un ajuste para reducir las diferencias de marcha del reloj según su posición, se suele fresar (eliminar peso) el lateral del volante, acción poco frecuente que no se puede deshacer.
Los radios son piezas que unen el centro con la llanta o aro, la unión central de los radios se le llama centro y en él va embutido el eje de volante. En un balancín podemos encontrar balancines con dos, tres, cuatro radios. La llanta o rueda es el aro de donde nacen los radios para convergir en el centro, el centro en el lugar donde está el hueco o agujero.
En cuanto al balancín hay una gran variedad de modelos en la imagen de abajo podemos ver algunos. Con contrapesos, con tornillos de compensación o equilibrio tanto internos como externos, volantes con contrapesos laterales y tornillos externos, encontramos balancines con microstellas internas como externas, con fresados equilibradores.



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COMPENSADORES - EQUILIBRADORES
Es muy importante comentar que la misión de los tornillos (o de los contrapesos del Giromax) no es aumentar la masa del volante, sino variar su momento de inercia. El momento de inercia para una masa puntual se define como el producto de la masa por el cuadrado de la distancia al eje de giro I=m*d²
Para un sistema discreto de masas, sería un sumatorio donde x es la distancia de cada masa puntual al eje de rotación. Finalmente en sistemas de masa continúa (como todos los sistemas reales) deberíamos hacer un sumatorio de elementos diferencias, esto es, integrar la función diferencial nos preguntaremos..... ¿y esto para que vale? pues muy sencillo, para poder calcular la energía cinética del volante en función de la velocidad angular que lleva el volante:
Donde w es la velocidad angular, v la velocidad lineal, R el radio de giro, m la masa de una partícula e I su momento de inercia.



La energía que mueve el reloj es al suma de la energía elástica del muelle real más la cinética del volante, así puesal final de una semialternancia, el volante está parado y toda la energía será igual a la elástica del muelle real. Siendo entonces la energía constante (no tenemos en cuenta la pérdida de energía por rozamientos para simplificar el ejemplo) está claro que a mitad de una semialternancia, el muelle real está totalmente descargado y que la energía del sistema muelle real - volante será igual a la energía cinética del muelle real.
En la ecuación anterior vemos que para una E constante, una aumento del momento de inercia conlleva una disminución de la velocidad angular (el volante gira más despacio) y viceversa. Así pues, el objeto de los tornillos y contrapesos es el de variar el momento de inercia del volante, aumentando o disminuyendo de esta manera su velocidad angular.
LOS TORNILLOS DE COMPENSACIÓN O EQUILIBRIO
Son tornillos que encontramos en la llanta o aro del balancín, pueden ser dos que se ubican a 180° entre sí, también podemos encontrar cuatro tornillos a 45° entre sí, y también podemos encontrar un número elevado. En un balancín los tornillos de compensación o equilibrio pueden ser internos o externos, la función que cumplen es alterar la oscilación del volante acercando o alejando peso del centro de gravedad. En un tornillo interno si se le desenrosca el mayor peso se moverá hacia el centro por ende la oscilación acelera; por consiguiente producirá adelanto en el reloj. Dado el caso contrario (es decir enroscar el tornillo) alejará el peso del centro y atrasará. Con respecto a los tornillos externos son los que se encuentran por fuera de la llanta y siguen el mismo principio de alejar o acercar el peso al centro de gravedad. En la imagen de abajo vemos esta cuestión.
En la actualidad los volantes que incluyen tornillos los emplean simplemente como elementos decorativos, sin implicaciones en la oscilación a causa de que no son movibles.



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LA MICROSTELLA
Es una tuerca que se enrosca o desenrosca en un tornillo que va fijo en la llanta del balancín. EL principio es el mismo que el de los tornillos de compensación, que al acercar la masa o alejarla actuaremos sobre la oscilación del reloj regulándolo a nuestro propósito.
La microstella también pude ser interna o externa en la imagen de abajo la vemos con precisión.




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Para poder trabajar la microstella dado que no tiene ranura para aplicar un destornillador, existe un herramienta especial que recibe el mismo nombre “microstella” tiene un micristella en la punta que se aplica a la del balancín para poder maniobrar desenroscando o enroscando, tiene un tabor que internamente tiene un indicativo que registra los grados de desplazamiento de la vuelta que le estemos dando. En la figura de abajo vemos la herramienta.


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La herramienta microstella es indispensable para trabajar con esta particular clase de volante, esta herramienta tiene un brazo o mango para sujetarla y un tambor transparente que lleva un eje y un volante, dicho volante lleva una parte grande como una masa oscilante y a 180° se extiende a manera de aguja. Ajeno a la posición de la herramienta la aguja siempre estará a 90° del imaginario eje de las x con el propósito de que cuando le demos vuelta utilizando el brazo la aguja interna nos indique los grados que están anotado en el tambor de tal manera que sepamos cuantos grados hemos girado la microstella. En el tambor la agujase extiende y pasa por un agujero muy preciso que tiene el volante que recibe el nombre de buje su finalidad es permitiendo el movimiento giratorio del volante; el eje se extiende y sale del tambor adquiriendo una geometría horizontal ascendente, luego de un tramo adquiere otra vez su proyección vertical y luego adquiere otra vez disposición horizontal, en el final de la última línea plana hay una microstella hembra en la que encajamos la microstella del volante y fácilmente enroscamos o desenroscamos la microstella.


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LOS CONTRAPESOS
Son piezas que se ubicadas en los radios, y con más frecuencia en la llanta del balancín, con muy poca frecuencia encontramos contrapesos profusos (metidos) en un fresado cilíndrico de la llanta. El principio del contrapeso es que tiene una forma cilíndrica con un corte; ostensiblemente en el punto del corte el contrapeso tiene menor masa por consiguiente menos peso, el concepto gira en torno a alejar o acercar el corte al centro de gravedad; es un sistema parecido al de los tornillos de compensación en lo que tiene que ver con el empleo de la modificación de la masa del balancín. En la imagen de abajo vemos esta característica interesante.



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Así, si se disponen con la abertura orientada hacia el anillo del volante, hay mayor velocidad del mismo como consecuencia de la disminución de inercia al acercarse la masa al eje de rotación. Valga como comparación la que en su día hizo, hablando de los volantes, nuestro estimado compañero evalls, que no es otra que la de la bailarina de ballet: Cuando recoge los brazos gana en velocidad y cuando los extiende, pierde velocidad. En el volante Gyromax, si las aberturas de cada contrapeso (llamado masselotte) se orientan hacia el eje, la masa se separa del eje de rotación, aumenta la inercia, y el volante pierde velocidad. Es un sistema de ajuste que actúa sobre la inercia del volante en vez del sistema de ajuste que actúa sobre la longitud de la espiral para variar la velocidad del volante. Entre las dos posiciones extremas citadas hay 180 grados para obtener un ajuste óptimo de la marcha del volante.
Los más usuales son los de ocho contrapesos, aunque PP los ha utilizado también de cuatro y de seis.
Este tipo de volante ha sido adoptado para algunos calibres nada menos que por AP, VC (cal.889/2), Philippe Dufour (este sitúa dos contrapesos situados sobre los dos brazos del volante, además de los contrapesos tradicionales), o F.P.Journe.
Este volante es de un calibre de Audemars Piguet, precisamente de un RO.



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Los relojes Patek que equipan este volante (Casi todos), no llevan raqueta para poder regular la marcha del reloj, como pueden ver, el volante lleva de 4 a 8 piezas, encajas en el volante, vean la foto con 6 y el dibujo con 8.
Estas piezas tienen una apertura, que girándolas ligeramente, lo que hace es variar la inercia del volante, variando la aerodinámica, ya que al desplazar las aperturas en un sentido u otro, el aire afecta al desplazamiento frenando o no el volante y con ello regular la precisión del reloj.











EL FRESADO DE EQUILIBRIO
Este es un proceso que se puede hacer en el taller o en algunos casos viene de fábrica, consiste en un comisura en algún punto de la llanta que se hace con el propósito de restar peso específicamente en ese punto. La falta de equilibrio del volante destruye el isocronismo, por lo cual cuando una llanta pesa más de un lado que de otra entonces se le hace estas comisuras o fresados a falta de tornillos de compensación o equilibradores; aunque hoy día la mayoría viene perfectamente equilibrados. En la imagen de abajo la podemos apreciar.


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ESTO QUE SIGUE LO SAQUE DE LA PAG DE TAG
EL CONCEPTO PENDULAR DE TAG
El primer movimiento mecánico de la historia sin espiral
Como la mayoría de las máquinas, un movimiento de reloj mecánico implica cuatro operaciones básicas: la energía se genera, se almacena, se transmite y se regula. A lo largo de los siglos, esas constantes de la relojería mecánica han corrido a cargo de tres bloques complementarios: un sistema de almacenamiento de energía mediante un barrilete cilíndrico, un sistema de transmisión con piñones y engranajes, y un sistema de regulación con volante, espiral y escape.
Desde que Christiaan Huygens creara el espiral en 1675, inspirándose en Galileo, el órgano regulador de todos los relojes macánicos se ha basado en un sistema de torsión compuesto por volante y espiral.El muelle espiral, una cinta enroscada de fina aleación de metal, proporciona el par necesario para que el volante oscile y regule su frecuencia. Con el paso de los siglos, ha experimentado significativas modificaciones y mejoras. Charles-Edouard Guillaume (1861-1938), hijo de un relojero suizo, descubrió nuevas aleaciones (Invar y Elinvar) que reducían en gran medida la sensibilidad térmica del muelle de metal. Guillaume obtuvo el Premio Nobel de Física por su invento en 1920.
Tras reducirse el reto planteado por la temperatura gracias a las aleaciones de Guillaume, el sistema de regulación mediante el espiral pasó a dominar el diseño de los movimientos mecánicos. Sin embargo, el espiral mecánico adolece de tres graves limitaciones de diseño: una masa que lo hace sensible a la gravedad y deforma su geometría; un material que lo hace sensible a la expansión térmica; y una divergencia entre su centro geométrico y su centro de masa. Todas ellas pueden dar lugar a problemas isocrónicos que se pueden paliar técnica y físicamente, pero nunca eliminarse por completo.
Superar las limitaciones de diseño inherentes al sistema de regulación tradicional al suprimir la necesidad de un muelle espiral fue el primer desafío que se impuso TAG Heuer. El segundo era que el movimiento siguiera siendo mecánico al 100%: la sabiduría relojera tradicional siempre ha afirmado que un reloj mecánico sin espiral requeriría ineludiblemente otra fuente de energía para su regulación.
En el Concepto Pendular TAG Heuer, el espiral tradicional queda reemplazado por un muelle “invisible” o virtual, derivado de imanes. El dispositivo completo forma un oscilador armónico. El campo magnético, generado por medio de 4 imanes de alto rendimiento y controlado en 3D a través de complejos cálculos geométricos, proporciona el par de restauración lineal necesario para las alternancias del volante. El período oscilante del Concepto PendularTAG Heuer es resistente a los cambios producidos por fuerzas perturbadoras, que es lo que lo convierte en un dispositivo cronométrico excepcionalmente bueno. El movimiento construido con este oscilador revolucionario es totalmente mecánico y no contiene elementos ni accionadores electrónicos. Los imanes generan un campo magnético constante durante décadas.
El Concepto PendularTAG Heuer, el primer oscilador del mundo dentro de un movimiento mecánico sin espiral, late a 43.200 alternancias/hora (6 hercios) — erigiéndose así en un extraordinario representante de la singular maestría de TAG Heuer en términos de altas frecuencias y máxima precisión. No requiere componentes adicionales y se basa en propiedades magnéticas físicas. Recibe su nombre de una creación anterior de Huygens — el reloj de péndulo de 1657.

EL CONCEPTO PENDULAR TAG HEUER: UN NUEVO Y POTENTE HITO TÉCNICO EN EL ÁMBITO DE LOS MOVIMIENTOS MECÁNICOS

En un sistema de espiral clásico, el efecto de la gravedad debido a la masa es una cuestión primordial. Con el Concepto PendularTAG Heuer, ya ni siquiera existe. No hay pérdida de amplitud y la frecuencia del movimiento puede modularse en un espectro muy extenso de frecuencia sin sobrecargar el suministro de energía. El resultado es un aumento significativo de la precisión (división del tiempo) y del rendimiento (exactitud y estabilidad de la frecuencia).
El Concepto PendularTAG Heuer es el primer oscilador magnético sin espiral de la historia capaz de proporcionar un par de restauración comparable al de un espiral: el principio básico del escape de áncora suizo, por tanto, no cambia, pero la ausencia de masa y, por ende, de inercia, permite frecuencias mucho mayores. La precisión teórica es marcadamente superior, ya que es posible oscilar en pequeños ángulos (principio elemental de la exactitud del oscilador) sin alterar el par de retorno y, lo que es de especial importancia, sin causar deformaciones geométricas.
Pero un viejo adversario sigue en pie: los imanes son sensibles a la temperatura. El reto al que se enfrenta TAG Heuer ahora consiste en descubrir el equivalente magnético del invar-elinvar: por decirlo así, lograr sumar los logros de Charles Edouard Guillaume a los de Christiaan Huygens. Una vez resuelto, el Concepto PendularTAG Heuer ya no será un concepto, sino un nuevo hito en la tecnología del regulador mecánico. Al igual que con el V4, es algo que puede tardar años, pero TAG Heuer mantiene su compromiso con la superación de este reto y con la prosecución de su épica aventura Pendular.


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EL BALANCÍN BIMETÁLICO
Se trata de un volante bimetálico, también llamado volante compensado en temperatura, y llevan dos cortes.
Cuando la temperatura aumenta, la espiral se dilata, aumentando su longitud, y por lo tanto disminuyendo la velocidad angular del volante en sus oscilaciones, y consecuentemente produciendo un atraso en la marcha del reloj. Con la disminución de la temperatura el efecto es justo el contrario, o sea, que la espiral se contrae, se acorta, y esto produce un aumento en la velocidad angular del volante, y consecuentemente un adelanto en la marcha del reloj.
El volante bimetálico o volante de compensación, o compensado en temperatura (inventado en Inglaterra por Hardy en 1.804), permite contrarrestar la influencia de la temperatura sobre la marcha del reloj. El anillo del volante está dividido en dos partes fijadas cada una por sus extremos a un radio, tal y como se puede apreciar en la figura.



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El anillo está hecho con dos metales: La parte exterior de latón y la interior de acero. En estas dos fotografías de sendos volantes bimetálicos se puede apreciar como brilla el perfil biselado de la parte interior de acero, el corte del anillo del volante, y la disposición de los contrapesos.


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Cuando la temperatura aumenta, al tener el latón mayor coeficiente de dilatación que el acero, se produce una deformación de los dos semi-anillos curvándose hacia dentro, con lo cual se aproxima la masa al eje de rotación, disminuye el radio del volante respecto a la masa, disminuyendo el momento de inercia y produciendo por tanto un aumento de la velocidad angular del volante. Como también se ha dilatado la espiral, pero con un efecto contrario (disminuyendo la velocidad), se compensa uno con el otro.
Como se puede ver en la figura y en las fotos, se sitúa mayor número de contrapesos cerca del extremo libre de los dos semi-anillos con el objetivo de disponer de más masa en el punto crítico que va a determinar la variación de marcha del reloj al variar la temperatura.
Cuando la temperatura desciende, el efecto es el contrario, es decir, que los semi-anillos se abren, la masa se separa del eje, aumenta el momento de inercia, y por lo tanto disminuye la velocidad, lo cual compensará el aumento de la velocidad al contraerse la espiral.
El ajuste de este tipo de volantes era tan extremadamente difícil que se encomendaba a auténticos especialistas en este trabajo.

En la actualidad los volantes ya no se fabrican con láminas bi-metálicas de compensación sino que se han buscado aleaciones especiales como el Glucydur que resultan inertes a los cambios de temperatura. Por tanto, ya que el volante no realiza la labor de compensación, esta debe ser realizada por el espiral. Todos los espirales son ahora planos y se fabrican con materiales como el ‘Nivarox’, ‘Isoval’ o ‘Metelinvar’ que tiene como característica común la elasticidad invariable. La empresa Nivarox-Far SA, perteneciente al grupo Swatch, fabrica la mayor parte de los espirales utilizados en la actualidad.

GRACIAS AMIGOS, EN LA PROXIMA LES PRESENTARE EL ESPIRAL. CON TODO RESPETO. GRACIAS