A cura di Davide Munaretto
Introduzione
La stesura di questo lavoro è dedicata a tutti coloro che fossero interessati ad avvicinarsi in modo Hobbistico ad un aspetto molto complesso e importante dell’orologeria, che sono le procedure di regolazione di un orologio, passando dall’equilibratura di un bilanciere all’analisi della spirale con l’uso del cronocomparatore.
L’ equilibratura statica
L’operazione più delicata che dovremo effettuare quando si attua una revisione di un orologio è la messa a punto del movimento in modo che questo possa mantenere nelle varie posizioni una marcia corretta nel tempo.
Il principale responsabile del buon andamento del nostro orologio e quindi il cuore pulsante della nostra macchina è l’insieme costituito dal gruppo Bilanciere – Spirale.
Quando si effettuano revisioni di pulizia a livello hobbistico si è soliti trascurare alcuni aspetti che sono invece di fondamentale importanza e che possono trasformare una semplice revisione in un intervento che possa assimilarsi a quello eseguito da un professionista.
Per quanto sopra, nei casi in cui andremo per qualsiasi motivo a lavorare sull’asse bilanciere, anche semplicemente rimuovendo la spirale e il plateau per una normale pulizia, sarà buona norma ricontrollare il corretto posizionamento del nostro asse, l’equilibratura del bilanciere e il centraggio della spirale.
Per fare questi controlli in modo efficace e attendibile saranno necessari alcuni strumenti, senza i quali non ci sarà possibile procedere.
I tre strumenti di cui non potremo fare a meno sono : L’Ottocifre L’attrezzo per la verifica dell’equilibratura Il Cronocomparatore Con L’ Ottocifre si può verificare la planarità del volano ed eventualmente apportare le dovute correzioni, mentre con l’attrezzo per equilibrare si verifica la corretta distribuzione delle masse volaniche rispetto al proprio asse di rotazione, in quanto queste devono essere perfettamente distribuite in modo uniforme lungo tutta la circonferenza del volano stesso.
La mancanza di uniformità delle masse si manifesta con la tendenza da parte del volano ad assumere sempre una posizione predominante, in altre parole tende a ruotare per effetto del maggior peso posizionandosi con il punto più pesante sempre verso il basso.
Una cattiva equilibratura di un Bilanciere incide sul corretto andamento dell’orologio nelle varie posizioni di marcia e quanto più grande sarà lo squilibrio, tanto più grande sarà lo scostamento di marcia fra una posizione e l’altra che si manifesta come anticipo o ritardo, mentre non incide significativamente sull’ ampiezza di oscillazione del volano.
Da questa semplicissima premessa di tipo teorico, si passa poi alla pratica, ovvero come procedere materialmente nell’operazione di equilibratura.
– La prima cosa da fare è la pulizia accurata delle due lame o rubini sul quale andremo a poggiare i perni del volano, questo perché i perni devono trovarsi nella condizione di minimo attrito possibile, facilitando la rotazione del volano anche in presenza di squilibri minimi.
– Come seconda cosa è estremamente importante che lo strumento sia perfettamente in piano in modo da non influenzare l’equilibrio statico e dinamico del volano.
– Come terzo punto, il volano dovrà essere appoggiato alle lame in modo che queste intercettino il soli perni nella loro parte più rettilinea, in quanto il raccordo verso il centro dell’asse potrebbe influenzare in modo anomalo la verifica.
Per la messa in piano dello strumento, qualora questo ne fosse sprovvisto, si può adottare una classica bolla, avendo cura di posizionarla su entrami i piani di lavoro come mostrato nelle immagini che seguono.
Messo in piano lo strumento, andremo ad appoggiare l’asse bilanciere completo di plateau sulle lame dello strumento in modo che i perni siano perfettamente perpendicolari alle lame.
In caso vi siano degli squilibri, il nostro volano tenderà a ruotare fino a stabilizzarsi con il suo punto più pesante rivolto verso il basso.
Questa operazione, come credo sia intuibile, ci indica il punto di squilibrio o il punto in cui il volano risulta essere maggiormente pesante.
A questo punto si deve intervenire sulla equilibratura, che può essere eseguita in diversi modi anche in base al tipo di bilanciere sul quale stiamo lavorando.
Per riassumere, se si opera su bilancieri con volano senza viti di regolazione, si dovrà necessariamente agire sul punto più pesante asportando il materiale in eccesso, anche se in genere questa tipologia di volano difficilmente è affetta da errori, che se presenti sono da imputare a cause esterne come ad esempio precedenti interventi maldestri.
In caso invece di Volani con viti di regolazione si potrà agire asportando materiale oppure inserendo o togliendo le piccole rondelle di regolazione.
Questa operazione va ripetuta fin tanto che il nostro asse, appoggiato sulle lame, rimarrà perfettamente fermo in tutte le posizioni. Da considerare che talvolta gli squilibri possono essere cosi piccoli da essere vinti dagli attriti fra i perni e le lame, e quindi per essere davvero certi di aver eliminato il più possibile, si dovrà far ruotare il bilanciere sulle lame, facendo in modo di farlo fermare autonomamente un pò in tutte le posizioni.
Se non si rilevano spostamenti inversi allora l’equilibratura potrà essere considerata accettabile, di seguito due brevi video che mostrano quanto detto.
Verifica della Centratura della spirale
Eseguita l’equilibratura del volano, viene il momento di rimontare la spirale sull’asse, ma prima di questo è sempre importante verificare se questa non sia per qualche motivo fuori centro rispetto all’asse di rotazione dell’asse bilanciere.
Questa operazione prende il nome di Centratura della Spirale. Si esegue con la spirale smontata dal bilanciere, avendo cura che questa sia perfettamente pulita risultando lucida e liscia su tutte le spire senza alcuna traccia di grasso o sporco. Se ne controlla la planarità e l’equidistanza delle spire, verificando che siano esenti da pieghe nette.
Un modo pratico che consente di verificare che le spire non siano grasse o appiccicose, consiste nello spingere verso il centro la spira più esterna che una volta rilasciata dovrà ritornare nella sua posizione originale lasciando le spire ben allineate l’una con l’altra. Fatte queste operazioni preliminari ma molto importanti, si prende la spirale e la si posiziona sul ponte del bilanciere, infilando il pitone nel foro del ponte e assicurandola in posizione con la sua copiglia e facendo attenzione che la spirale sia centrata fra le colonnine di limitazione della racchetta.
Fatto questo si controlla se il centro della virola coincide col centro della pietra forata del ponte bilanciere e che sia perfettamente in piano.
Se ciò non dovesse essere verificato, come visibile in figura, si dovrà ritoccare la spirale eseguendo le opportune correzioni in modo da riportare il foro della virola perfettamente concentrico al foro del rubino del ponte.
A questo punto potremo procedere rimontando la spirale sul suo asse essendo cosi sicuri che tutto è stato regolato a dovere.
Verifica delle Spinette della Racchetta
Un altro aspetto importante che in genere l’ hobbista tende a trascurare sono le spinette o il gancetto della racchetta di regolazione dell’anticipo e del ritardo.
Queste spinette rivestono un ruolo estremamente importante nella regolazione fine della marcia e devono essere sempre controllate. La regola prevede che una spirale centrata, a riposo, debba passare perfettamente nel mezzo delle due spinette e che queste siano parallele fra loro o con le loro superfici parallele al piano della spirale. Se questo non fosse (come da foto che segue), si dovrà procedere riportandole nelle condizioni descritte.
Prima del Cronocomparatore…
Quanto segue è un riassunto di quelli che sono i punti fondamentali da rispettare perché una revisione possa avere successo.
Prima di provare un movimento con il Cronocomparatore, bisogna essere assolutamente certi che tutti gli interventi svolti siano stati eseguiti in modo corretto, e dopo una accurata pulizia e dopo aver rimontato il movimento, dovremo accertarci che tutto sia in condizioni funzionali perfette.
Le principali verifiche che siamo chiamati a fare, dovranno essere le seguenti:
– Il ruotismo dovrà trasmettere la forza motrice senza intoppi, e la molla dovrà essere pienamente efficiente e non introdurre variazioni del valore dell’ampiezza di oscillazione del volano.
Un perno storto o un rubino scheggiato potranno influenzare la marcia, e cosi via per tutti gli altri organi coinvolti come le ruote dentate, le palette dell’ancora etc..
– La lubrificazione dovrà essere stata eseguita in modo soddisfacente e con lubrificanti specifici.
– Lo scappamento dovrà essere regolato con cura.
Se anche uno di questi punti dovesse risultare carente, difficilmente si potrà sperare in un funzionamento soddisfacente.
Quindi lo sforzo massimo va eseguito durante la prima fase del lavoro, il seguito è solo il risultato di quanto bene o male sia stato fatto in precedenza.
Le verifiche al cronocomparatore
Verifica delle posizioni DU e DD Il primo controllo fondamentale che dovremo effettuare sarà quello che ci indicherà la bontà dei perni dell’asse bilanciere nella sua posizione verticale, ovvero con l’orologio posto con quadrante in alto (DU) e con quadrante rivolto verso il basso (DD).
Con questo primo controllo andremo a verificare l’attrito di punta dei due perni dell’asse bilanciere sulle rispettive contro pietre. In questo modo saremo in grado di stabilire l’eventuale usura dei perni, eventuali anomalie sulla lunghezza con conseguente eccessivo gioco assiale o interferenze diverse dovute magari ad errori dimensionali.
Quindi questa prima prova si può considerare come quella fondamentale dalla quale dipenderà poi tutto il resto del lavoro di messa a punto.
La prova al Cronocomparatore dovrà quindi restituirci un grafico dove i due valori di scarto temporale e di ampiezza di oscillazione nelle relative posizioni DU e DD risultino quanto più simili possibile.
Se questo non dovesse essere, allora dovremo andare a ricontrollare i perni del nostro asse e le pietre/contro pietre del relativo ponte.
Il risultato che ci dovremo attendere, sarà composto da un valore di ampiezza di oscillazione e di ritardo/anticipo che dovranno essere quanto più simili possibile nelle due posizioni.
Una volta raggiunto un risultato soddisfacente e solo dopo questo, si potrà passare agli altri controlli con bilanciere in posizione verticale ma non prima di aver corretto l’eventuale disallineamento fra il bottone del Plateau e la relativa forchetta dell’Ancora, ovvero il Beat Error.
Il Cronocomparatore oltre ai valori di ampiezza e di scostamento temporale, ci fornisce un valore chiamato appunto Beat Error anche leggibile come interdistanza fra le righe parallele del tracciato.
Il valore di Beat Error può essere sia positivo che negativo e si può regolare agendo sulla virola della spirale facendola ruotare a destra o sinistra.
Come riferimento, il valore del beat error dovrà sempre essere quanto più vicino possibile allo zero, su orologi antichi può essere tollerato fino ad un massimo di 0,5 – 0,8 ms.
Come abbiamo detto, in teoria, avremo un beat error pari a zero, quando il bottone del disco si troverà, in condizioni di riposo a molla motrice scarica, perfettamente in centro alla racchetta.
Nelle immagini che seguono si può vedere un bottone del Plateau fuori centro, infatti i punti A e B non sono simmetrici fra loro e lo stesso dopo aver effettuato la regolazione.
Fatto questo, saremo pronti per passare all’analisi del movimento nelle posizioni verticali, le quali ci racconteranno dello stato della superficie dei perni dell’asse e della bilanciatura precedentemente eseguita sul volano.
Verifica delle posizioni PD, PL, PU, PR
Quelle elencate sono praticamente le quattro principali posizioni verticali che in genere si prendono come riferimento per i controlli con il cronocomparatore, in pratica si procede sistemando il movimento con la seguente sequenza:
PD con Tige verso il basso
PL con Tige verso sinistra
PU con Tige verso l’alto
PR con tige verso destra L’analisi di queste quattro posizioni ci rivela moltissime cose importanti, prima fra tutte lo stato dell’equilibratura del nostro bilanciere.
Se il bilanciere non fosse correttamente equilibrato, nel caso in cui lo squilibrio fosse rilevante, in almeno una delle posizioni si avrebbe un cambiamento di segno (anticipo o ritardo), oppure un valore di scostamento fortemente predominante.
A titolo di esempio riporto due grafici dello stesso movimento che presentava un errore di equilibratura che come detto si manifestava con un netto cambiamento di segno fra la posizione con Tige verso il basso rispetto a quella con Tige verso sinistra.
Da quanto sopra risulta quindi evidente come sia estremamente importante avere una corretta equilibratura del volano.
Il risultato che ci dovremo attendere dovrà essere una serie di valori quanto più prossimi fra loro sia in termini di ampiezza di oscillazione (Amplitude) che di scostamento temporale (Rate).
Inoltre se dovessimo riscontrare un problema di sensibile diminuzione dell’ampiezza di oscillazione, allora dovremo passare a controllare prima di tutto i perni del nostro asse, in quanto nelle posizioni verticali lavoreranno su tutta la loro lunghezza con un forte incremento degli attriti e quindi il loro stato di finitura superficiale sarà in questo caso determinante.
Oppure verificare che non vi siano interferenze di altra natura come ad esempio la spirale che tocca da qualche parte o altri fattori che potrebbero determinare un rallentamento della marcia dell’orologio.
Quando tutto sarà stato sistemato e saremo in presenza di un andamento abbastanza costante in tutte le sei posizioni, allora potremo cominciare ad intervenire sulla regolazione della marcia.
La regolazione della marcia
Questo tipo di lavoro può essere semplicissimo oppure molto complesso in funzione di quanto scostamento ci troveremo ad affrontare. Se lo scostamento fosse di soli pochi secondi/giorno, allora sarà sufficiente agire sulla racchetta del ponte, mentre se lo scostamento fosse notevole, potrebbe risultare necessario intervenire in più punti apportando i dovuti correttivi, che messi tutti insieme ci dovrebbero condurre ad un risultato accettabile.
A titolo di esempio, prendiamo il grafico di un movimento che dopo aver eseguito tutti i controlli e le regolazioni che abbiamo fin ora visto presentava questa situazione generale:
Come si può vedere dal grafico, lo scostamento temporale, in questo caso il ritardo, ha un valore notevole.
In questa circostanza un primo aggiustamento potrebbe essere eseguito direttamente sulle spinette della racchetta, in quanto in funzione di quanto queste siano più o meno chiuse, sarà possibile variare la lunghezza efficace, simulando l’accorciamento della spirale.
Come abbiamo visto all’inizio, le spinette devono sempre essere poste parallele fra loro, ma quello che conta è che la superficie di queste rimanga parallela ai piani della spirale che durante la sua oscillazione tenderà a toccare in modo alterno le due superfici simmetricamente.
Quindi andando a correggere la loro distanza si potrà determinare una variazione di marcia, che però non è infinita, ma subordinata ad un risultato oltre il quale non si otterranno più variazioni sensibili.
Nel caso specifico la variazione limite fra la massima posizione di apertura e quella di chiusura si attestava intono ad un 25% della massima apertura come si può vedere dall’immagine che segue:
Eseguita questa correzione siamo già stati in grado di abbattere il ritardo di marcia in modo molto sensibile come si può evincere dal rilievo fatto:
Per quanto i valori siano ancora imprecisi, il ritardo medio è sensibilmente diminuito e questo ci mette in risalto l’importanza e l’influenza che rivestono le spinette della racchetta nei confronti della spirale e della regolazione del tempo.
A questo punto, essendo presente un valore ancora notevole di ritardo, si potrà intervenire in due modi possibili:
– Alleggerimento/appesantimento mirato del volano, operazione questa facilmente attuabile laddove vi siano presenti le rondelle di appesantimento o laddove sia possibile inserirle, ma meno consigliabile in altri casi, dove le modifiche diverrebbero irreversibili. – Modificazione della spirale con intervento di accorciamento o di modifica dell’andamento della spira centrale.
Nel caso specifico si è optato per la seconda soluzione andando ad accorciare la spirale.
Per una corretta valutazione della lunghezza da togliere, può essere utile spostare la racchetta di regolazione, che durante queste prove dovrà essere sempre posta a metà della sua scala per poterne apprezzare in che misura questa riesca a modificare la marcia dell’orologio.
Il grafico che segue riporta l’andamento con uno spostamento relativo di circa 40° della racchetta verso la posizione di anticipo (accorciamento della spirale):
Come è facile comprendere, si tratta di un notevole miglioramento, ma anche di un conseguente importante accorciamento!.
Di fatto un’operazione di questo tipo comporterà sicuramente uno scompenso sia a livello di centratura della spirale che di Beat Error, i quali dovranno conseguentemente essere ripristinati secondo le modalità già discusse.
Per accorciare la spirale, dovremo quindi rimuovere il pitone e far scorrere la spirale della lunghezza prestabilita cercando di non creare pieghe anomale.
Messa a misura la fisseremo con l’apposita copiglia e procederemo nuovamente al suo centraggio direttamente sul ponte come abbiamo già visto, cercando di dare alla spira la sua giusta conformazione.
Nell’immagine che segue si può apprezzare di quanto la spirale sia stata estratta e quindi accorciata.
Questo tipo di regolazioni sono molto incisive e si rischia di sbagliare nella valutazione si quanto accorciare se prima non si ha le idee ben chiare riguardo al reale comportamento dell’orologio.
Per questo motivo consiglio di fare tutte le prove possibili atte ad accertare che non vi siano ulteriori possibilità di aggiustaggio e di stabilire a priori l’esatta porzione di spira da escludere. L’accorciamento della spirale ha in questo caso portato al seguente risultato:
Risultato che sotto il profilo della regolazione può considerarsi accettabile, anche se ulteriormente migliorabile.
Quanto visto in questa trattazione è solo un piccolo esempio di come ci si deve approcciare alle delicate e complesse fasi della regolazione che rimane uno degli aspetti più affascinanti, controversi e complessi dell’orologeria.
