Come funziona un orologio – Nozioni di base

Il nostro amico lettore Renato Zamberlan, titolare del rinomato laboratorio Antica Orologeria Zamberlan, si è gentilmente prestato per raccontarvi le nozioni di base di come funziona un orologio.

Anche se al giorno d’oggi è possibile sapere che ora è in molti modi, dal telefono cellulare ai molti dispositivi che ci circondano nella vita quotidiana, l’orologio rimane pur sempre lo strumento principe per controllare l’ora. Per apprezzare meglio i nostri segnatempo, cerchiamo di capire almeno per linee generali, come funzionano.

La necessità di avere un orologio, o qualcosa di vagamente simile, è sorta presso i nostri avi, più o meno quando si sono accorti che osservare l’alternarsi del giorno e della notte, non bastava più per contare e controllare lo scorrere del tempo. Da subito il problema più importante è stato trovare qualcosa che riuscisse a dividere ulteriormente il trascorrere del giorno e dalla notte, ma soprattutto che riuscisse a dividere equamente ed in maniera costante questo spazio di tempo.

Tralasciando meridiane, clessidre, candele ed altri metodi primitivi, i primi veri dispositivi che riuscissero a dividere equamente il tempo e che soprattutto dessero la possibilità di far vedere il trascorrere di esso sono stati il pendolo ed il gruppo bilanciere-spirale. Entrambi sono fautori di un fenomeno periodico che mantiene una buona costanza del proprio periodo.

Poiché però non siamo nel vuoto, ma in presenza di una forza di gravità, di resistenze ed attriti vari, questo moto periodico è destinato ad esaurirsi, quindi per mantenere questo moto bisogna dotare questi dispositivi di una forza motrice, il classico peso e la molla, una striscia di metallo avvolta su se stessa e inserita in un piccolo cilindretto chiamato bariletto. In definitiva un orologio è tutto qui: un dispositivo che si muove ritmicamente ed un altro che fornisce energia per mantenere questo moto.
Tra la forza motrice ed il dispositivo di divisione troviamo tutta una serie di ruote e rinvii che permettono di dividere ulteriormente e rendere fruibile e visibile, attraverso un quadrante e delle lancette, il trascorrere del tempo.

Il pendolo ovviamente sfrutta le sue caratteristiche solo all’interno di un dispositivo non trasportabile, quindi l’ora si poteva leggere solo recandosi nella stanza dove veniva posto l’orologio, o nelle piazze, a leggere l’ora sugli orologi dei campanili. L’altro sistema era quello di attendere il rintocco delle campane che segnavano il trascorrere delle ore.
Ma quando, per svariati motivi non si potesse, o non si volesse spostarsi per sapere che ora fosse, entrava in campo quel piccolo dispositivo che riusciva a dividere equamente il tempo e che non doveva, a differenza del pendolo, rimanere fermo da qualche parte, ma si poteva portare ovunque: il gruppo bilanciere-spirale. Proviamo ora ad analizzare un movimento di orologio, un semplice carica manuale, per vedere che percorso compie l’energia liberata dalla molla per arrivare al bilanciere. Possiamo vedere lo sviluppo su due movimenti nelle foto.  N.B.: per i più curiosi, si tratta di un calibro Unitas ed un Peseux.  Possiamo notare subito che, nonostante la diversa disposizione dei rotismi, il percorso è sempre lo stesso, sia nella prima foto 1 sia nella seconda.

Entriamo nel dettaglio e, seguendo la sequenza numerata e le frecce di entrambe le foto iniziamo a caricare il nostro orologio, con il classico movimento di avanti indietro che tutti abbiamo compiuto: dalla corona di carica (1) andiamo ad agire sulla ruota intermedia di carica (2) ed attraverso il rocchetto del bariletto (3) carichiamo la molla. Una volta che la molla è carica, inizia il percorso che porterà a far lavorare il bilanciere in modo che questi possa restituire un moto uniforme e costante. Il bariletto innesta sulla ruota di centro (4) che a sua volta ingrana sulla prima ruota (5), Successivamente troviamo la ruota secondi, (6) che dalla parte del quadrante ha il perno che consente di alloggiare la lancetta dei piccoli secondi. Dopo la ruota secondi troviamo la ruota di scappamento (7) che attraverso l’àncora (8) darà l’impulso al bilanciere (9) che potrà così compiere il suo moto oscillatorio. Possiamo vedere meglio il tutto in uno schema, che mostra solo le ruote senza i relativi ponti e platine. (vedi foto)

Tutto il gruppo di carica è meglio evidenziato nel disegno:

La corona di carica che abbiamo visto prima è solidale con l’albero di carica contrassegnato con la lettera “a”. Questo, attraverso la coppia carica (pignone scorrevole “p” e ruotino d’angolo “r.a.”) agisce sulla ruota intermedia di carica “r” che a sua volta, innestando sul rocchetto del bariletto “rc” carica la molla che si trova all’interno del bariletto “b”.

La molla, come abbiamo detto, è una striscia lunga e sottile di metallo opportunamente trattato così da avere particolari caratteristiche di elasticità. Nel disegno seguente vediamo una molla libera, mentre quando si trova nel bariletto, mediante la carica si avvolge su sé stessa, per poi rilasciare l’energia accumulata.

Tutto questo lavoro però sarebbe inutile se non riuscissimo a rendere leggibile l’operazione di divisione del tempo. Quindi ora ribaltiamo il movimento e vediamo cosa c’è sotto il quadrante nella foto sotto

La trasmissione del moto ed il conseguente spostarsi delle lancette avviene per mezzo del rocchetto calzante “p.c.” che è innestato a frizione sul perno della ruota centro “4” vista nel disegno N° 3. Il rocchetto calzante muove la ruota della minuteria “r.m.” che a sua volta trascina la ruota ore “r.o.”, ruota dove verrà innestata la lancetta delle ore.

Con un opportuno rapporto nel numero dei denti di queste tre ruote si fa in modo che per ogni giro completo del rocchetto calzante “p.c.”, (al quale viene fissata la lancetta dei minuti), la ruota ore e di conseguenza la lancetta delle ore fissatavi, compia 1/12 di giro.

Abbiamo così la lettura delle ore e dei minuti sul quadrante del nostro orologio. L’ultima cosa che dobbiamo fare è di mettere le lancette dell’orologio nella giusta posizione, quando ci accingiamo a farlo funzionare o per eliminare anticipi o ritardi. Per fare questo utilizziamo l’albero di carica: quando estraiamo la corona dalla sua posizione normale di carica, l’albero di carica, per mezzo del tiretto “t.” e di una leva chiamata bascula “b.” fa ingranare il pignone scorrevole “p.s.” sul ruotino di rinvio “r.r.” ( o ruota intermedia di messa all’ora)

Il ruotino di rinvio innesta a sua volta sulla ruota della minuteria e fa girare il rocchetto calzante, che come dicevamo, è fissato a frizione sul perno della ruota centro. Abbiamo così lo spostamento delle lancette.

Sembra complesso, letto di seguito, ma soffermandoci un attimo per percorrere un passo alla volta tutto il tragitto ci si può rendere conto di come il tutto sia molto semplice e lineare.

 

Voleste visitare il suo sito: http://www.orologeria.com

3 risposte a “Come funziona un orologio – Nozioni di base

  1. Molto molto interessante. E’ la prima volta che leggo una spiegazione così chiara del movimento meccanico degli orologi. Grazie

  2. Mi sto avvicinando solo ora al mondo degli orologi e vorrei approfondire quanto è stato già riportato in questo interessantissimo e prezioso articolo.
    Potreste consigliarmi qualche pubblicazione che fornisca oltre ai dettagli tecnici relativi ai meccanismi degli orologi da polso ed alle loro complicazioni, anche cenni storici?
    Grazie mille.
    Patrizio

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