Appunti di orologeria: Equilibratura dinamica e regolazione

 logoA cura di Davide Munaretto

L’equilibratura statica ci consente di mettere in equlibrio le principali masse responsabili della linearità di rotazione del volano, ma questo nella realtà delle cose non ci garantisce che l’effetto sia perfetto, in quanto oltre alle masse del volano e del Plateau, incidono anche se in misura diversa quelle della spirale e in parte anche quelle dell’Ancora, inoltre in questo ragionamento stiamo considerando assolutamente trascurabili gli attriti dei perni nelle loro sedi.

Per quanto sopra si può già fare una importante osservazione, ovvero che la ricerca morbosa di una equilibratura statica perfetta sarà pressochè inutile se il movimento non sarà di buon livello ma basterà una buona equilibratura

Detto questo, gli studi effettuati sulla dinamica di funzionamento del volano, hanno portato a rilevare che eventuali difformità nella distribuzione delle masse di un Bilanciere (inteso come insieme di parti), in determinate condizioni, può incidere in modo significativo sull’andamento dell’orologio portando a ritardi o anticipi.

Si è visto poi che la variazione di marcia è molto più sentita entro un ben preciso campo di ampiezza di oscillazione che in genere viene considerato fra i 150° e 180° e che la sua massima influenza la si ha quando la massa eccentrica si trova in posizione verticale e perpendicolare (Sopra o Sotto) all’asse bilanciere quindi orologio con quadrante in posizione verticale.

Quanto sopra ci dice, che se avremo degli squilibri nella rotazione del bilanciere questi si manifesteranno in modo alterno come anticipi o ritardi difficilmente prevedibili in funzione della posizione che il nostro orologio andrà ad assumere di volta in volta, ma che saranno anche fortemente influenzati da altri fattori non trascurabili quali attriti o imprecisioni di altra natura.

Quindi possiamo già fare un’altra osservazione che reputo importante, ovvero, che questo tipo di Equilibratura può trovare una sua applicabilità con meccaniche di pregio e di alta precisione, in quanto maggiormente sensibili ad eventuali correzioni, ma anche con orologi del passato dove le logiche costruttive sono tali da rendere i risultati ottenibili con la sola equilibratura statica poco soddisfacenti.

Fatte queste premesse, possiamo passare alla parte pratica, che leggendola sui vari testi appare complessa e macchinosa, ma che una volta capita e “tradotta” non è poi cosi difficile da eseguire.

Ecco di seguito la RICETTA:

La prima cosa da fare è procurarsi un Cronocomparatore, in assenza del quale non sarà possibile eseguire questa procedura.

Come seconda cosa si deve porre l’orologio in verticale caricandolo in modo da avere una ampiezza di oscillazione compresa come abbiamo visto, fra 150° – 180°

Fatto questo, si dovrà sistemare il movimento in modo che l’asse immaginario che congiunge i centri di rotazione del bilanciere, dell’ancora, della ruota di scappamento, sia posto perpendicolarmente al piano di appoggio

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A questo punto si comincerà a rilevare con il cronocomparatore i tempi di marcia, ruotando il movimento di 45° per volta e annotandosi i risultati, fino a compiere un giro completo, in tutto 8 posizioni.

Quello che andremo a rilevare saranno una serie di anticipi e/o ritardi, tra i quali uno di questi valori sarà predominante.

Fatto questo dovremo smontare il ponte, completo di bilanciere e sistemarlo al centro di un cerchio diviso in settori di 45°, avendo cura di far coincidere il bottone del Plateau con l’asse verticale corrispondente allo Zero, per questo scopo in passato si trovavano appositi cartoncini stampati (seguirà foto)

Ora, supponendo di avere rilevato il valore massimo a 90°, il punto di maggior squilibrio sarà riferito al punto 2 del nostro cerchio e sarà in quel punto dove dovremo andare ad agire con appesantimenti o allegerimenti sulla base di anticipo/ritardo rilevato.

Questa procedura, tiene quindi conto di tutte le masse in movimento coinvolte nello spostamento del volano ed è influenzata anche dagli attriti.

Si tenga presente inoltre, come credo sia facile comprendere, che tale equilibratura non potrà coincidere con quella statica che risulterà di conseguenza errata.

Questo a mio modo di vedere, deve essere un parametro da tenere in forte considerazione soprattutto quando si opera nella sostituzione di un Asse Bilanciere o quando si ha a che fare con il restauro di un vecchio orologio.

Per agevolare le operazioni sopra descritte, si possono utilizzare dei fogli di calcolo dove inserendo i dati rilevati nelle posizioni verticali è possibile stabilire con precisione il punto di squilibrio del volano.

Prendiamo come esempio una serie di dati rilevati su un orologio da tasca durante la prima verifica dopo la sola operazione di equilibratura statica…

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Come è facile rilevare, il foglio di calcolo ci dice che è presente uno squilibrio posto a 317°.
Il parametro è riferito al bilanciere guardato dal lato ponte e quindi con il Plateau sottostante ad esso.

Tale squilibrio è per altro di entità infinitesimale in quanto non leggibile in condizioni statiche, ma solo dinamiche.
In pratica se si appoggia il bilanciere sulle lame in prossimità dello squlibrio questo non viene rilevato per via degli attriti fra i perni e le lame stesse, cosa che invece si manifesta se si imprime all’asse un lieve moto rotatorio vincendo quindi gli attriti di primo distacco dei perni sulle lame.

Benchè questo squilibrio sia apparentemente piccolo, fatte le opportune correzioni la situazione è cambiata in meglio, segno evidente che la localizzazione del problema era esatta.

Eseguiti i nuovi rilievi e inseriti i dati, lo squilibrio si pone ora in un quadrante differente, ma questo sarà ormai di entità tale da non poter essere più rilevato staticamente e quindi ci si si deve affidare al solo dato matematico, che è il seguente:

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Si procede in questo modo fintanto che i risultati non saranno ritenuti accettabili.

Inoltre più si va ad eliminare lo squlilibrio del gruppo asse/plateau – Spirale, più il sistema sarà sensibile alle variazioni introdotte dalle masse “secondarie” e quindi meno influenti in prima analisi…e questo ci fa capire come la precisione generale dell’intero movimento ad un dato livello diventi di estrema importanza per l’ottenimento di risultati accettabili.