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1. Definición y principio
El tourbillon es un mecanismo destinado a mejorar la precisión de los relojes mecánicos. Su principio consiste en agrupar el escape y el órgano regulador dentro de una jaula giratoria. Al hacer girar el órgano regulador sobre sí mismo, se obtiene una mezcla continua de las posiciones verticales. Así, los errores de marcha debidos a la gravedad se compensan en promedio. Esta idea fue patentada por Abraham-Louis Breguet en 1801, fecha fundadora de la complicación en la historia de la relojería. El tourbillon se clasifica entre las complicaciones de precisión. Su interés es particularmente marcado para los relojes de bolsillo, llevados permanentemente en posición vertical. Para el reloj de pulsera, en cambio, las ventajas cronométricas son más discutibles.
2. Los efectos de la gravedad sobre el órgano regulador
Desde la invención del volante-espiral, los relojeros constataron que la gravedad perturba la regulación en posición vertical. En efecto, el volante y el espiral presentan inevitablemente ligeras asimetrías de masa. Estos desequilibrios se traducen en un error de marcha propio de cada posición vertical. Así, corona hacia arriba, un movimiento que adelantara cinco segundos al día atrasaría otro tanto cuando la corona estuviera orientada hacia abajo. En posición horizontal, estos efectos desaparecen. Para un reloj de bolsillo llevado de pie en un bolsillo o un reloj de pulsera llevado en posiciones verticales, la gravedad actúa continuamente en un mismo sentido. El problema es, por tanto, persistente y significativo para los instrumentos de precisión portátiles.
3. La jaula del tourbillon: estructura y funcionamiento
La jaula del tourbillon es la estructura rotativa en el corazón del mecanismo. Reúne en un solo conjunto la rueda de escape, el áncora, el volante y el espiral. Este conjunto gira lentamente alrededor de un eje vertical, impulsado por el tren de ruedas de acabado. En el interior de la jaula, la rueda de escape engrana con una rueda dentada fija en corona solidaria de la platina. Este dispositivo epicicloidal permite que la rueda de escape gire mientras la jaula está en rotación. Al girar, la jaula hace pasar el órgano regulador por todas las posiciones verticales sucesivamente. Los errores propios de cada posición se compensan entonces mutuamente. Este principio, sencillo en su concepción, exige sin embargo una ejecución de gran precisión.
4. El tourbillon de jaula pivotada
El tourbillon de jaula pivotada, o tourbillon entre pivotes, es la construcción original ideada por Breguet. La jaula gira alrededor de su eje central a la manera de un móvil ordinario. Su eje cuenta con un pivote inferior unido a la platina y un pivote superior sujeto por el puente de tourbillon. Esta doble fijación confiere al mecanismo una gran estabilidad mecánica. El puente de tourbillon es uno de los elementos más visibles del movimiento. A menudo es objeto de un cuidado particular de acabado y decoración. Esta construcción ofrece el mejor equilibrio entre robustez, facilidad de regulación y precisión.
5. El tourbillon volante
El tourbillon volante fue desarrollado por el alemán Alfred Helwig en 1920. Su particularidad es suprimir el pivote superior de la jaula. Esta queda entonces sujeta únicamente por un cojinete inferior (hoy en día y generalmente: un rodamiento de bolas). Este diseño presenta la ventaja de reducir el espesor total de la jaula de tourbillon. Además, ofrece una visibilidad aumentada del mecanismo, sin puente ocultando la jaula. Sin embargo, la ausencia de pivote superior aumenta las fricciones y genera un efecto de brazo de palanca desfavorable. Este tipo de construcción experimentó un auge notable a partir de 1985. La aparición de rodamientos de bolas miniatura precisos permitió compensar sus inconvenientes intrínsecos. Desde entonces, estos rodamientos se utilizan sistemáticamente como cojinete único de las jaulas voladoras modernas.
6. Velocidad de rotación y reserva de marcha
La velocidad de rotación de la jaula del tourbillon influye directamente en la eficacia de la compensación. Lógicamente, una rotación más rápida combina las posiciones con una mayor frecuencia. Sin embargo, esta aceleración tiene un coste energético directo sobre la reserva de marcha del movimiento. La gran mayoría de las jaulas realizan una vuelta completa en sesenta segundos. Este ciclo de un minuto permite hacer coincidir la jaula con una indicación de los segundos. Así, una aguja llevada por el Eje superior de la jaula o un Índice en periferia, indica directamente el segundo actual. Construcciones más raras adoptan una rotación en treinta segundos o en cuatro minutos. Estas variantes ilustran la tensión permanente entre precisión cronométrica y Autonomía energética.
7. Ligereza de la jaula e Inercia del Volante
El rendimiento cronométrico de un Tourbillon resulta de un equilibrio delicado entre varios parámetros contradictorios. Por un lado, la jaula debe ser lo más ligera posible para minimizar su impacto en el consumo de energía. Por eso el titanio se utiliza frecuentemente para sus componentes, debido a su baja densidad. Por otro lado, un volante de Inercia elevada garantiza una mejor estabilidad de la frecuencia. Ahora bien, un Volante pesado agrava mecánicamente la jaula y aumenta el consumo del Barrilete. Los diseñadores deben resolver, por tanto, cuatro parámetros vinculados: Inercia del Volante, Masa de la jaula, Frecuencia y Reserva de marcha. Este equilibrio constituye uno de los desafíos centrales de todo diseño de Tourbillon.
8. El Ensamblaje
La jaula de Tourbillon es uno de los Ensamblajes más exigentes de la relojería mecánica. Reúne entre cincuenta y ochenta componentes de dimensiones muy pequeñas, agrupados en un volumen extremadamente reducido. Si bien la fabricación de numerosos componentes puede hoy industrializarse, su Ensamblaje sigue siendo prerrogativa de Relojeros experimentados. Cada pivote, cada elemento del Tren de ruedas y cada Cojinete deben posicionarse con una precisión extrema. Un error en la alineación de los Ejes compromete el equilibrio dinámico de la jaula y deteriora la cronometría. Además, las fricciones entre componentes deben minimizarse mediante una Lubricación adecuada y un Pulido cuidadoso. El Ensamblaje de un Tourbillon puede así representar varias decenas de horas de trabajo para un Relojero cualificado.
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