Le fonctionnement de l’échappement à ancre suisse peut être divisé en quatre phases qui se déroulent immuablement selon le même cycle à chaque alternance de l’organe régulateur. Ces quatre phases sont :

1. Le repos
2. Le dégagement
3. L’impulsion
4. Les sécurités

Détaillons ci-dessous l’action de chacun des composants durant chacune des quatre phases:

1. Le repos

Durant cette phase, l’ensemble du rouage de finissage est à l’arrêt, bloqué par l’échappement.

Double plateau:

C’est le seul élément de l’échappement alors en mouvement.

Durant la phase de repos, le double plateau effectue librement son arc supplémentaire ascendant α puis son arc supplémentaire descendant β (ci-dessous Figure 1, point 1). Il s’agit de l’angle que parcoure le double plateau (et donc le balancier) durant la période d’arrêt de la roue d’échappement et de l’ancre.

Ancre:

L’ancre est à l’arrêt. La baguette de l’ancre est maintenue en appui contre la goupille de limitation (ci-dessous Figure 1, point 2) par la dent de la roue d’échappement sous l’effet du tirage (cf onglet Le tirage).

Roue d’échappement:

Comme l’ancre, la roue est à l’arrêt. L’une de ses dents est en appui sur le plan de repos de la palette de l’ancre (ci-dessous Figure 1, point 3).

Figure 1

repos

2. Le dégagement

Durant cette phase, la roue d’échappement et le rouage de finissage reviennent très légèrement en arrière.

Double plateau:

La phase du dégagement débute lorsque la cheville de plateau entre au contact de la fourchette (Figure 2, point 4). La phase de dégagement du double plateau correspond à l’angle α qu’il parcoure, alors que la cheville de plateau pousse la fourchette de l’ancre (Figure 3).

Ancre:

La phase de dégagement de l’ancre correspond à l’angle β qu’elle parcoure durant l’action de la dent de la roue d’échappement sur le plan de repos de la palette (Figure 3). La phase de dégagement se termine lorsque la dent de la roue se trouve théoriquement sur le bec de repos de la palette (Figure 4, point 5).

Roue d’échappement:

Par le levier que constitue l’ancre et sa géométrie, la roue d’échappement recul légèrement durant la phase de dégagement (recul géométrique, env. 0.15-0.25°) puis poursuit son mouvement en se détachant brièvement du plan de repos de la palette (recul dynamique, env. 0.04°). La somme du recul géométrique et du recul dynamique constitue l’angle γ (Figure 3). Enfin, la roue d’échappement reprend son sens de rotation normal sous la force de l’énergie motrice. Comme pour l’ancre, on considère que la phase de dégagement se termine alors que la dent de la roue se trouve théoriquement sur le bec de repos de la palette (Figure 4, point 5)

Figure 2

début du dégagement

Figure 3

phase du dégagement

Figure 4

fin du dégagement

3. L’impulsion

C’est durant cette phase que l’échappement transmet l’énergie reçue du barillet via le rouage de finissage à l’organe régulateur.

Double plateau:

Le début de l’impulsion à lieu lorsque la fourchette rattrape la cheville de plateau (Figure 5, point 6). La phase d’impulsion du double plateau correspond à l’angle δ qu’il parcoure alors que la fourchette pousse la cheville de plateau (Figure 6).  La phase d’impulsion débute avant le point mort et se termine après le point mort (Figure 7).

Ancre:

La phase d’impulsion de l’ancre correspond à l’angle ε (Figure 6) qu’elle parcoure pendant que le bec d’impulsion de la dent de la roue parcoure le plan d’impulsion de la palette. La phase d’impulsion se termine lorsque le bec d’impulsion de la dent de la roue se trouve sur le bec d’impulsion de la palette (Figure 8).

Roue d’échappement:

La phase d’impulsion de la roue d’échappement correspond à l’angle qu’elle parcoure durant l’action du plan d’impulsion de sa dent sur le plan d’impulsion de la palette. L’impulsion commence lorsque le bec de repos de la palette entre en contact du plan d’impulsion de la palette (Figure 5, point 7) et se termine lorsque le bec d’impulsion de la dent atteint le bec d’impulsion de la palette (Figure 8, point 8).

Figure 5

début de l’impulsion

Figure 6

phase d’impulsion

 

 

 

Figure 7

point mort (impulsion)

 

 

 

Figure 8

fin de l’impulsion

 

 

4. Les sécurités

Les sécurités sont des angles parcourus par la roue d’échappement et l’ancre en pure perte juste après la phase d’impulsion.

Double plateau:

Au début de la phase des sécurités, la cheville de plateau perd le contact avec la fourchette de l’ancre (Figure 9, point 9). Le double plateau entame alors librement son arc supplémentaire ascendant α’ puis son arc supplémentaire descendant β’ (Figure 9).

Ancre:

L’angle de sécurité de l’ancre s’appelle le chemin perdu. C’est l’angle que parcoure la baguette de l’ancre dès lors que la dent de la roue d’échappement entre en contact avec le plan de repos de la palette (Figure 10, point 11) et l’instant où la baguette de l’ancre entre en contact avec la goupille de limitation sous l’effet du tirage (Figure 11, point 12).

Roue d’échappement:

L’angle de sécurité de la roue d’échappement s’appelle la chute. La chute correspond à l’angle parcouru par la roue dès lors qu’une de ces dents quitte le plan d’impulsion de la palette (Figure 9, point 10) et qu’une autre dent entre en contact avec le plan de repos de l’autre palette (Figure 10, point 11).

Figure 9

début de la chute (sécurités)

Figure 10

fin de la chute et début du chemin perdu (sécurités)

 

 

 

Figure 11

fin du chemin perdu (sécurités)

Note:

Pour une vision complète du fonctionnement de l’échappement à ancre suisse, se référer aux deux animations figurant en tête de cette page.

1. El doble plato (de facto el Volante)

Descripción de los diferentes ángulos del doble plato (y por lo tanto del volante) durante dos alternancias (una oscilación).

 

 

 

(*) Importante:

Cuando la rueda de escape efectúa su retroceso dinámico (ver pestaña funcionamiento), el Áncora continúa su movimiento mientras es arrastrada por la Clavija de impulso. Cuando la Rueda de escape retoma su movimiento hacia adelante, el diente de la rueda recupera el contacto con el plano de Impulso de la Paleta de la áncora y la fase de Impulso transmitida al volante comienza. Durante este Período, el contacto entre la Clavija de impulso y la Horquilla de la áncora se ha interrumpido brevemente y el doble plato (y por lo tanto el Volante) recorre libremente un pequeño ángulo comprendido entre el final del Desenganche y el inicio del Impulso (ángulos descritos anteriormente como recorrido libre del Volante).

 

 

2. La áncora

2.1 Ángulo de Alzada total (Figura 3)

El ángulo de Alzada total de la áncora corresponde al desplazamiento de la Baguette (forma) de la áncora entre las dos clavijas de limitación (o los topes). Corresponde a la suma de los ángulos de desenganche, de impulso y del recorrido perdido, y su valor generalmente está comprendido entre 12° y 20°.

 

2.2 Ángulo de engranaje virtual (Figura 4)

Es el ángulo comprendido entre el pico de reposo de la Paleta (cf. el Áncora) y el punto donde el diente de la Rueda de escape cae sobre el plano de reposo de la Paleta del Áncora.

 

2.3 Ángulo del Recorrido perdido (Figura 4)

Se trata del ángulo que recorre el Áncora entre el final del Impulso y el apoyo de la Horquilla contra la clavija de limitación (o el tope) (cf. pestaña de funcionamiento)

 

 

2.4 Ángulo de engranaje total (Figura 5)

El ángulo de engranaje total corresponde a la suma de los ángulos de engranaje virtual (Figura 4 – ) y de recorrido perdido (Figura 4 – )

 

Mientras que el volante recorre su arco suplementario (ascendente o descendente), el áncora se apoya contra uno u otro de los pasadores de limitación (o los topes) por efecto del tiraje (cf. pestaña tiraje). Si un choque llega a vencer el par del tiraje, el áncora bascula contra el otro pasador de limitación. Al final del arco suplementario descendente del volante, la Clavija de impulso viene entonces a topar contra el reverso del Asa, provocando así la parada inmediata del reloj. (Figura 1).

Para impedir el Vuelco, el Escape de áncora suiza dispone de cuatro órganos:

• El Dardo
• El plato pequeño
• Las Asas
• La Clavija de impulso

Cuando el Volante recorre su arco suplementario, el Dardo se apoya contra el contorno del plato pequeño impidiendo el áncora de bascular contra el otro perno de limitación y por lo tanto el vuelco (Figura 2).

El pequeño platillo tiene una muesca alineada con la Clavija de impulso. Durante las fases de Desenganche e Impulso (ver pestaña de funcionamiento), esta muesca permite que el Dardo pase y que la Áncora bascule normalmente de un perno a otro. Durante estas fases, es el interior de las Asas lo que viene a topar contra la Clavija de impulso, evitando así el Vuelco (Figura 3).

 

 

 

 

Los diferentes choques del Escape de áncora suiza son perceptibles al oído. Se trata del «tic-tac» de los relojes mecánicos. Pero cuando el oído humano percibe un tic o un tac, el Escape ha emitido cinco sonidos debidos a cinco choques. Estos sonidos están tan próximos entre sí que el oído solo percibe uno (un tic o un tac).

El análisis de estos sonidos, por la intensidad de cada uno y el espaciado entre ellos, permite detectar disfunciones o malos ajustes del Escape. Del mismo modo, los gráficos de un Cronocomparador permiten identificar los problemas relacionados con el Escape. Para cada alternancia, estos cinco choques son los siguientes:

1. El Desenganche
2. El inicio del Impulso de la Rueda de escape
3. El inicio del Impulso del Volante
4. El final de la Caída
5. El final del Recorrido perdido

1. Desenganche

El primer choque de una alternancia se produce cuando la clavija de impulso entra en contacto con el interior de la horquilla (Figura 1).

2. Inicio del impulso de la rueda de escape

Poco después del desenganche, el pico de reposo de la rueda de escape cae sobre el plano de impulso de la paleta. Es el segundo choque (Figura 2).

 

 

3. Inicio del impulso del volante

La horquilla alcanza la clavija de impulso y transmite su impulso al volante por medio del doble plato. Este es el tercer choque (Figura 3).

 

 

4. Fin de la Caída

Un diente de la Rueda de escape entra en contacto con el plano de reposo de una Paleta de el Áncora (Figura 4).

 

 

5. Fin del Recorrido perdido

Finalmente, al término de su Recorrido perdido, la Baguette (forma) de el Áncora entra en contacto con una de las clavijas de limitación (o de un tope) (Figura 5).

 

 

 

Los aparatos de Control de la marcha de los relojes (Cronocomparadores), proporcionan numerosas informaciones tales como la Marcha diaria instantánea, la amplitud y el valor de la Marca de referencia. Sin embargo, una buena lectura de los diagramas proporcionados por los Cronocomparadores permite identificar numerosos problemas provenientes del tren de ruedas de acabado, del Escape y del órgano regulador.

Así, durante un funcionamiento sin defecto de un reloj perfectamente regulado, el diagrama presenta una línea única horizontal (Figura 1).

 

Cuando la Marca de referencia es demasiado grande, aparecen dos líneas paralelas en el diagrama (Figura 2). La corrección consiste en ajustar la Marca de referencia (mediante el portapitón móvil o la Virola) y luego reajustar la Marcha diaria.

 

 

Cuando la línea del diagrama es ascendente, el reloj adelanta (Figura 3a). Por el contrario, cuando desciende, el reloj atrasa (Figura 3b). Se trata entonces de ajustar la Marcha diaria (mediante la modificación de la Longitud activa del Espiral o del Momento de inercia del Volante).

 

 

En algunos casos, se observará una variación de la marcha durante las mediciones del movimiento en posición horizontal y en las posiciones verticales (Figura 4). En este caso, la corrección consiste en apretar los pasadores de limitación.

 

 

Cuando el diagrama presenta una línea sinusoidal regular, es útil medir el intervalo de tiempo entre cada pico de la sinusoide. Si la frecuencia corresponde a la velocidad de rotación de la rueda de segundos (60 seg si el movimiento cuenta con una Aguja de segundos), existe un defecto de falta de planitud o falta de redondez en la rueda de segundos (Figura 5). La corrección consiste entonces en verificar y corregir el remachado de la rueda de segundos sobre su piñón o proceder al cambio de la Rueda de segundos.

 

 

El diagrama presenta a veces una línea irregular y aleatoria. En tales casos, la Amplitud suele ser demasiado débil o presenta numerosas variaciones (Figura 6). En tal caso, se recomienda proceder a una revisión completa del movimiento.

 

 

Si el diagrama presenta puntualmente líneas casi verticales, que los sonidos del Escape se aceleran y se vuelven entonces irregulares y se constata entonces un fuerte aumento de la Amplitud (o la pérdida total de información de amplitud), esto significa que la amplitud es puntualmente demasiado elevada y que el Volante rebota (Figura 7). Se puede entonces reemplazar el Muelle real por un muelle que desarrolle menos par o modificar el valor del Engranaje total de las paletas de la áncora.

 

Líneas múltiples e irregulares indican que el Volante rebota de manera continua (amplitud demasiado importante) (Figura 8). En este caso también, se corregirá el defecto reemplazando el muelle real por un muelle de menor par donde se modificará el engranaje total de las paletas.

 

 

Un diagrama que presenta una curva sinusoidal de una frecuencia estrecha (algunos segundos) indica un problema de falta de redondez de la rueda de escape (Figura 9). Entonces se recomienda reemplazar la rueda de escape.

 

 

Si el diagrama presenta una línea aleatoria superpuesta a una línea recta, esto significa que la paleta de entrada del áncora se engancha o está sucia (Figura 10). Entonces se recomienda limpiar cuidadosamente el áncora y la rueda de escape y, en su caso, de reemplazar el áncora o la paleta de entrada.

 

 

Unas líneas verticales que jalonan una línea de marcha normal indican que el espiral toca puntualmente las clavijas de la raqueta o el piton (Figura 11). Este defecto se corregirá verificando la geometría y el centrado del espiral.

 

 

Una estabilización de la marcha y de la amplitud demasiado lenta entre dos posiciones de medición indica un problema de lubricación de los cojinetes del volante o del tren de ruedas de acabado (Figura 12).

 

El tirón es una seguridad que permite mantener la Baguette (forma) de la áncora en apoyo contra los pasadores de Limitación cuando el volante efectúa su arco suplementario. Esto evita que el dardo entra en contacto con el contorno del pequeño plato y perturba el período del órgano regulador.

La acción mecánica del tirón es el resultado de la presión de un diente de la rueda de escape sobre el plano de reposo de una u otra de las paletas del Áncora.

Así, la fuerza F1 ejercida por el diente de la rueda actúa perpendicularmente al plano de reposo de la Paleta y crea un momento de fuerza mediante el brazo de palanca de la distancia d1 con el punto de pivote del Áncora. Este momento de fuerza tiene como consecuencia presionar la Baguette (forma) del Áncora contra el pasador de Limitación con una fuerza F2 y el brazo de palanca d2, correspondiente a la distancia entre el punto de pivote del Áncora y el centro del pasador de limitación (Figura 1).

 

El Áncora se mantiene así apoyada contra el pasador de limitación. Si un choque llega a vencer la fuerza de tiraje, el Áncora se moverá y el Dardo podrá entrar brevemente en contacto con el contorno del plato pequeño, pero la fuerza de tiraje lo devolverá inmediatamente a su posición de reposo.

Valor del momento de fuerza de tiraje

El momento de fuerza de tiraje puede definirse mediante los siguientes cálculos:

 

 

La distancia d1 varía según el valor del ángulo α medido en el punto de reposo B1. Una variación del ángulo α provoca así un aumento o una disminución del momento de fuerza M del tiro (Figura 2).

 

 

El ángulo de tiro β es el valor comprendido entre una perpendicular elevada en el punto de reposo B sobre la línea que une este punto con el punto de pivote del áncora y el plano de reposo de la paleta BP (Figura 3).

 

 

Como acabamos de ver, el ángulo de tiro β se define en el pico de reposo B de la Paleta. También se puede definir en el punto de reposo B1 de la Paleta. En este caso, entonces se denomina al ángulo de tiro: α (Figura 4). Se comprende así que durante el Desenganche (cf. pestaña de funcionamiento), el ángulo de tiro varía de β a α.

 

 

El ángulo de tiro se define durante la construcción del Escape (idealmente, es de 9° para la combinación Rueda de escape en Acero-Paleta en Rubí). Pero un ángulo de tiro demasiado débil disminuye la fuerza del tiro y por lo tanto reduce su seguridad. También incrementa el coeficiente de fricción. Por el contrario, un ángulo demasiado fuerte aumenta el momento de fuerza necesario para el Desenganche y aumenta el valor del retroceso de la Rueda de escape (pérdida del valor del Impulso). Así, un ángulo de tiro demasiado débil o demasiado elevado perturba las cualidades regulantes del Órgano regulador. Es así como se puede definir un ángulo de tiro ideal (para una Rueda de escape en Acero y Paletas en Rubí) en un margen generalmente comprendido entre 13° y 16°.

Por último, se observará que durante el Desenganche el ángulo de tiro aumenta en la Paleta de Entrada el valor del ángulo ε (β = α + ε) (Figura 4).

Mientras que disminuye en la Paleta de salida este mismo valor ε (β = α – ε) (Figura 5).

1. Parada en el plano de reposo

Se observa la parada en el plano de reposo cuando el movimiento está completamente armado. Entonces se posiciona manualmente el volante de tal manera que la clavija de impulso se encuentre al inicio de la fase de desenganche (ver pestaña «Funcionamiento) (Figura 1).

 

Si el volante no logra desenganchar la rueda de escape del plano de reposo de la paleta únicamente por la fuerza del espiral, se considera que el movimiento tiene detención en el plano de reposo.

La detención en el plano de reposo es más marcada cuando el movimiento está en armado máximo, ya que la fuerza ejercida por el diente de la rueda de escape sobre el plano de reposo de la paleta (y por lo tanto el tirón) es entonces máxima. Como describimos en la pestaña «tirón», el tirón aumenta durante el desenganche en la paleta de entrada y disminuye durante el desenganche en la paleta de salida.

Los movimientos de un diámetro superior a 24mm no deben en ningún caso presentar una detención en el plano de reposo. Sin embargo, no se puede evitar una detención en el plano de reposo cuando se trata de un movimiento de un diámetro inferior a 24mm. En efecto, al disminuir el tamaño del movimiento, el momento de inercia y el par del espiral disminuyen más rápidamente que el par del muelle real.

En los movimientos de un diámetro inferior a 24mm, no se tolera tener una parada en el plano de reposo después de 24h de marcha, ya que la dificultad para operar el Desenganche perturba significativamente el isocronismo del órgano regulador.

1a. Causas de la parada en el plano de reposo

Las causas de una parada en el plano de reposo pueden ser las siguientes:

• Una falta de libertad o una mala lubricación de las ruedas del escape. (apreciable por una amplitud demasiado débil)
• Un estado de superficie defectuoso del plano de reposo de una u otra de las paletas o una mala lubricación rueda de escape – paletas.
• un perfil o un estado de superficie defectuoso del plano de reposo de los dientes de la Rueda de escape.
• un ángulo de tiro demasiado fuerte.
• una falta de Juego de la Clavija de impulso en la Horquilla del Áncora.
• lados de la Entrada de la Horquilla demasiado cortos que implican un Juego de dardo demasiado importante al inicio del arco suplementario del Volante.
• una mala puesta en la Marca de referencia

Para evitar o limitar la detención en el plano de reposo (según el diámetro del Movimiento), hay que determinar la posición del Volante cuando se produce la detención en el plano de reposo. Es entonces posible disminuir el Engranaje total de cada Paleta con el fin de desplazar angularmente el final del Desenganche para que se produzca antes de la posición de detención en el plano de reposo. Esta solución implica no obstante una reducción del valor de los Recorridos perdidos.

Otra solución, más complicada de realizar, consiste en acentuar la inclinación de los planos de Impulso de las Paletas. Esto disminuirá el valor del Engranaje total sin reducir el ángulo de los Recorridos perdidos. Se deberá entonces velar por conservar un valor suficiente de los engranajes virtuales.

Durante el desarrollo de movimientos de pequeños diámetros, se puede minimizar la detención en el plano de reposo aumentando la relación entre los ángulos de Alzada de la Áncora y del Volante (ver tabla a continuación). Esto implica reducir el diámetro de los platillos y alargar la Horquilla de la Áncora. Así, el Volante inicia su Desenganche con un ángulo mayor respecto al Punto muerto, lo que aumenta su par y limita la detención en el plano de reposo. Sin embargo, un ángulo de Alzada del Volante elevado aumenta la influencia perturbadora del Escape sobre el Isocronismo del Órgano regulador.

2. Detención en el plano de Impulso

Se observa la detención en el plano de impulso armando el muelle real dos dientes de rueda de trinquete. A continuación se posiciona manualmente el volante de manera que uno de los dientes de la rueda de escape se encuentre al inicio del plano de impulso de la paleta (Figura 2). Si el impulso no se da completamente con esta débil fuerza motriz, se considera entonces que el movimiento tiene detención en el plano de impulso.

 

 

Todos los movimientos tienen detención en el plano de impulso. Para verificar si esta es aceptable, se arma muy progresivamente el muelle real hasta que el movimiento se pone en marcha espontáneamente, teniendo cuidado de observar la rotación de la rueda de trinquete. Los valores admitidos para vencer la detención en el plano de impulso son los siguientes:

Movimientos de pequeños diámetros: Puesta en marcha después de 4 a 5 dientes de armado de la rueda de trinquete.

Movimientos de diámetros medios: Puesta en marcha después de 1/2 vuelta de Armado de la Rueda de trinquete.

Movimientos de grandes diámetros: Puesta en marcha después de 1 a 2 vueltas de Armado de la Rueda de trinquete.

 

2.a Causas de parada en el plano de Impulso

Las causas de parada en el plano de Impulso pueden ser las siguientes:

• Una falta de fuerza motriz (Muelle real demasiado débil, falta de libertad del Tren de ruedas de acabado, defectos de engranajes, mala Lubricación).
• Una falta de libertad del Áncora o del Volante.
• Un estado de superficie o perfil del plano de Impulso de la Paleta defectuoso.
• Un estado de superficie o perfil del plano de Impulso de los dientes de la Rueda de escape.
• Una mala Lubricación Rueda de escape – Áncora.
• Una falta de Juego de la Clavija de impulso en la Horquilla del Áncora.
• Un estado de superficie o un perfil defectuoso de la Entrada de la Horquilla del Áncora.
• Una mala puesta en Marca de referencia.

Importante

La detención sobre el plano de Impulso aumenta a medida que el diámetro del Movimiento es importante. No se trata realmente de un defecto, ya que no perjudica ni a la precisión del Movimiento ni al Isocronismo del Órgano regulador. Sin embargo, cuando es demasiado importante, no permite una puesta en marcha espontánea del Movimiento, bajo la sola influencia de la fuerza motriz, y requiere dar manualmente un primer Impulso al Volante (mediante rotación rápida del Movimiento, del reloj por ejemplo).

Para obtener la mejor Regulación y el mejor Isocronismo posible, es preferible tener el ángulo de Alzada del Volante lo más pequeño posible.

Valores admitidos y relaciones de los ángulos de Alzada