ORGANO DI DISTRIBUZIONE – SCAPPAMENTO AD ANCORA SVIZZERA

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Video: Discussione sullo scappamento ad ancora svizzera con Dominique Büser

Funzionamento dello scappamento ad ancora svizzera a velocità ridotta (1:4)
Funzionamento dello scappamento ad ancora svizzera a velocità reale

Velocità di funzionamento 1:4

Velocità reale di funzionamento (21’600 A/h)

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1. Generalità

In generale, lo scappamento è l’organo di distribuzione di un orologio, di un pendolo o di un orologio da parete. Lo scappamento ad ancora svizzera è apprezzato per la sua robustezza, la sua precisione e la sua relativa facilità di produzione.

Dalla sua apparizione, questo scappamento si è imposto come lo standard, sia per le sue qualità tecniche che per le sue qualità economiche.

2. Storia

Lo Scappamento ad ancora svizzera è apparso nella seconda metà del XIX secolo, migliorando i principi dello Scappamento ad ancora inglese, più antico e meno efficiente.

È verso il 1842 che Georges-Auguste Leschot, Orologiaio svizzero, contribuì all’industrializzazione di questo Scappamento, il che ne permise la diffusione su larga scala. Nel corso dei decenni, le manifatture svizzere lo perfezionarono, facendone un pilastro dell’orologeria moderna.

3. Ruolo dello Scappamento

Lo Scappamento ha due ruoli principali. Deve prima mantenere il rotismo di finitura fermo, per poterlo liberare puntualmente e regolarmente. Infatti, se lo Scappamento non esistesse, tutta l’energia del bariletto si dissiperebbe in pochi secondi tramite il Rotismo di finitura che si imbizzarrirebbe. Lo Scappamento blocca quindi l’energia del Rotismo e la lascia puntualmente … fuggire, il che gli conferisce il suo nome. (Si nota che nell’animazione qui sopra a sinistra, la Ruota di scappamento avanza a piccoli scatti, ma è la maggior parte del Tempo ferma).

Lo Scappamento deve anche mantenere le oscillazioni dell’organo regolatore trasmettendogli un Impulso regolare. Essendo l’Organo regolatore un oscillatore, lo Scappamento ha anche il ruolo di trasformare un movimento lineare (la rotazione del Rotismo di finitura) in un movimento oscillatorio (le Oscillazioni del Bilanciere-Spirale) (animazioni qui sopra).

4. Descrizione e componenti

Lo Scappamento ad ancora svizzera fa parte della famiglia degli scappamenti liberi.

Lo scappamento ad ancora svizzera è composto dai seguenti elementi:

La ruota di scappamento. Viene generalmente realizzata in acciaio, in nichel-fosforo (UV-LIGA), oppure in silicio (DRIE)

Vista isolata della ruota di uno scappamento ad ancora svizzera (senza pignone)

L’Ancora. Viene generalmente realizzata in acciaio, o anche in ottone o in Glucydur, con palette in rubino, oppure interamente in nichel-fosforo o in Silicio.

 

Ancora di Scappamento ad ancora svizzera

Il doppio disco. È composto dal disco grande e dal disco piccolo, collegati tra loro da un Cannone. È realizzato in materiali relativamente duttili, adatti alla cacciatura (Acciaio, Ottone o Glucydur, ecc.). Troppo fragile, il Silicio non è adatto alla fabbricazione di doppi dischi. L’Ellisse, generalmente in Rubino (corindone sintetico), è gommata o incollata al disco grande.

 

Doppio disco per Scappamento ad ancora svizzera

5. Vantaggi e svantaggi dello Scappamento ad ancora svizzera

Vantaggi

  • Precisione : Lo scappamento ad ancora svizzera è uno scappamento perfezionato che permette di ottenere un’eccellente cronometria.
  • Affidabilità : Resiste particolarmente bene agli urti e alle variazioni di posizione. Si adatta così perfettamente all’uso degli orologi da polso.
  • Produzione industriale : Indipendentemente dai materiali utilizzati nella fabbricazione dei suoi componenti, la produzione di scappamenti ad ancora svizzera è controllata ed economica.
  • Servizio post-vendita : Ad eccezione degli scappamenti in silicio, lo scappamento ad ancora svizzera può essere regolato (finitura) facilmente, indipendentemente dall’età dell’orologio.

Svantaggi

  • Attriti : Sebbene i materiali dei componenti dello scappamento (acciaio-rubino, silicio) siano scelti per minimizzare gli attriti, questi rimangono numerosi. Così, i denti in acciaio della ruota di scappamento interagiscono con le palette in rubino dell’ancora esclusivamente tramite attriti di scorrimento. Lo scappamento ad ancora svizzera assorbe da solo circa il 30% dell’energia nominale del bariletto. Gli scappamenti in silicio raggiungono oggi rendimenti migliori.
  • Manutenzione : In una fabbricazione tradizionale (acciaio e rubino), richiede una lubrificazione delicata, da rinnovare regolarmente per garantire buone prestazioni e limitare l’usura. Gli scappamenti in silicio offrono anche una soluzione a questo problema, poiché la maggior parte di essi può funzionare senza lubrificazione.

6. Funzionamento

Il funzionamento dello scappamento ad ancora svizzera può essere diviso in quattro fasi che si svolgono immutabilmente secondo lo stesso ciclo a ogni alternanza dell’organo regolatore. Queste quattro fasi sono:

  1. Il riposo
  2. Il disingaggio
  3. L’impulso
  4. Le sicurezze

Analizziamo di seguito l’azione di ciascun componente durante ciascuna delle quattro fasi:

1. Il riposo

Durante questa fase, l’intero rotismo di finissaggio è fermo, bloccato dallo scappamento.

Doppio disco:

È l’unico elemento dello scappamento allora in movimento.

Durante la fase di riposo, il doppio disco effettua liberamente il suo arco supplementare ascendente α, poi il suo arco supplementare discendente β (vedi sotto, Figura 1, punto 1). Si tratta dell’angolo percorso dal doppio disco (e quindi dal bilanciere) durante il periodo di arresto della ruota di scappamento e dell’ancora.

Ancora:

L’ancora è ferma. La leva dell’ancora è mantenuta in appoggio contro la spina di limitazione (sotto, Figura 1, punto 2) dal dente della ruota di scappamento per effetto del tirage (vedi scheda Il tirage).

Ruota di scappamento:

Come l’ancora, la ruota è ferma. Uno dei suoi denti è in appoggio sul piano di riposo della paletta dell’ancora (vedi sotto, Figura 1, punto 3).

Descrizione della fase di riposo dello scappamento ad ancora svizzera

Figura 1: Il riposo

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2. Il disingaggio

Durante questa fase, la ruota di scappamento e il rotismo di finitura arretrano molto leggermente.

Doppio piatto:

La fase del disingaggio inizia quando l’ellisse entra in contatto con la forchetta (Figura 2, punto 4). La fase di disingaggio del doppio piatto corrisponde all’angolo α che esso percorre, mentre l’ellisse spinge la forchetta dell’ancora (Figura 3).

Ancora:

La fase di disingaggio dell’ancora corrisponde all’angolo β che essa percorre durante l’azione del dente della ruota di scappamento sul piano di riposo della paletta (Figura 3). La fase di disingaggio termina quando il dente della ruota si trova, teoricamente, sul becco di riposo della paletta (Figura 4, punto 5).

Ruota di scappamento:

Grazie alla leva costituita dall’ancora e dalla sua geometria, la ruota di scappamento arretra leggermente durante la fase di disingaggio (arretramento geometrico, circa 0,15-0,25°) poi prosegue il suo movimento distaccandosi brevemente dal piano di riposo della paletta (arretramento dinamico, circa 0,04°). La somma dell’arretramento geometrico e dell’arretramento dinamico definisce l’angolo γ (Figura 3). Infine, la ruota di scappamento riprende il suo senso di rotazione abituale sotto l’effetto dell’energia motrice. Come per l’ancora, si considera che la fase di disingaggio termini quando il dente della ruota si trova, teoricamente, sul becco di riposo della paletta (Figura 4, punto 5).

Posizione dei componenti di uno scappamento ad ancora svizzera all'inizio della fase di disingaggio

Figura 2

Inizio del disingaggio

Movimento dei componenti di uno scappamento ad ancora svizzera durante la fase di disingaggio

Figura 3

Fase del disingaggio

Posizione dei componenti di uno scappamento ad ancora svizzera alla fine del disingaggio

Figura 4

Fine del disingaggio

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3. L’Impulso

È durante questa fase che lo scappamento trasmette l’energia ricevuta dal bariletto tramite il rotismo di finissaggio all’organo regolatore.

Doppio plateau:

L’inizio dell’impulso si verifica quando la forchetta raggiunge l’ellisse (Figura 5, punto 6). La fase di impulso del doppio disco corrisponde all’angolo δ percorso mentre la forchetta spinge l’ellisse (Figura 6). La fase di impulso inizia prima del punto morto e termina dopo di esso (Figura 7).

Ancora:

La fase di impulso dell’ancora corrisponde all’angolo ε (Figura 6) che essa descrive mentre il becco d’impulso del dente della ruota percorre il piano d’impulso della paletta. La fase di impulso termina quando il becco d’impulso del dente della ruota si trova sul becco d’impulso della paletta (Figura 8).

Ruota di scappamento:

La fase di impulso della ruota di scappamento corrisponde all’angolo che essa percorre durante l’azione del piano d’impulso del suo dente sul piano d’impulso della paletta. L’impulso inizia quando il becco di riposo della paletta entra in contatto con il piano d’impulso della paletta (Figura 5, punto 7) e termina quando il becco d’impulso del dente raggiunge il becco d’impulso della paletta (Figura 8, punto 8).

Posizione dei componenti di uno scappamento ad ancora svizzera all'inizio dell'impulso

Figura 5

Inizio dell’impulso

Movimento dei componenti di uno scappamento ad ancora svizzera durante la fase di impulso

Figura 6

Fase di impulso

Posizione dei componenti di uno scappamento ad ancora svizzera al punto morto

Figura 7

Punto morto (impulso)

Posizione dei componenti di uno scappamento ad ancora svizzera alla fine dell'impulso

Figura 8

Fine dell’impulso

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4. Le sicurezze

Le sicurezze sono angoli percorsi dalla ruota di scappamento e dall’ancora, a vuoto, subito dopo la fase di impulso.

Disco doppio:

All’inizio della fase di sicurezza, l’ellisse perde il contatto con la forchetta dell’ancora (Figura 9, punto 9). Il disco doppio inizia quindi liberamente il suo arco supplementare ascendente α’ poi il suo arco supplementare discendente β’ (Figura 9).

Ancora:

L’angolo di sicurezza dell’ancora si chiama corsa persa. È l’angolo percorso dalla Baguette (forma) dell’ancora quando il dente della ruota di scappamento entra in contatto con il piano di riposo della paletta (Figura 10, punto 11) e l’istante in cui la baguette dell’ancora entra in contatto con la spina di limitazione per effetto del tiraggio (Figura 11, punto 12).

Ruota di scappamento:

L’angolo di sicurezza della ruota di scappamento si chiama caduta. La caduta corrisponde all’angolo percorso dalla ruota da quando uno dei suoi denti abbandona il piano d’impulso della paletta (Figura 9, punto 10) e quando un altro dente entra in contatto con il piano di riposo dell’altra paletta (Figura 10, punto 11).

Posizione dei componenti di uno scappamento ad ancora svizzera all'inizio della caduta

Figura 9

Inizio della caduta

Posizione dei componenti di uno Scappamento ad ancora svizzera alla fine della Caduta e all'inizio della Corsa persa

Figura 10

Fine della Caduta e inizio della Corsa persa

Posizione dei componenti di uno Scappamento ad ancora svizzera alla fine della Corsa persa

Figura 11

Fine della Corsa persa

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Nota:

Per una visione completa del funzionamento dello Scappamento ad ancora svizzera, fare riferimento alle due animazioni presenti in testa a questa pagina.

7. Definizione di diversi angoli

1. Il doppio disco (di fatto il Bilanciere)

Descrizione dei diversi angoli del doppio piatto (e quindi del bilanciere) durante due alternanza (un’oscillazione).

AP txt1
Angoli percorsi dal doppio piatto e dal bilanciere di uno scappamento ad ancora svizzera durante la prima alternanza
AP txt2
Angoli percorsi dal bilanciere e dal doppio piatto di uno scappamento ad ancora svizzera durante la seconda alternanza

(*) Importante:

Quando la ruota di scappamento effettua il suo rinculo dinamico (cfr. scheda funzionamento), l’ancora prosegue il suo movimento, trascinata da l’ellisse. Quando la ruota di scappamento riprende il suo movimento in avanti, il dente della ruota ritrova il contatto con il piano d’impulso della paletta dell’ancora e la fase d’impulso trasmessa al bilanciere inizia. Durante questo periodo, il contatto tra l’ellisse e la forchetta dell’ancora è stato brevemente interrotto e il doppio disco (e quindi il bilanciere) ha percorso liberamente un piccolo angolo compreso tra la fine del disingaggio e l’inizio dell’impulso (angoli descritti sopra come il percorso libero del bilanciere).

2. L’ancora

2.1 Angolo di alzata totale (Figura 12)

L’angolo di alzata totale dell’ancora corrisponde allo spostamento della baguette (forma) dell’ancora tra i due perni di limitazione (o degli étoquaux). Corrisponde alla somma degli angoli di disingaggio, d’impulso e della corsa persa e il suo valore è generalmente compreso tra 12° e 20°.

Definizione e illustrazione dell'angolo di alzata di un'ancora di scappamento ad ancora svizzera

Figura 12

Angolo di alzata dell’ancora

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2.2 Angolo di ingaggio virtuale (Figura 13)

È l’angolo compreso tra il becco di riposo della paletta (cf. l’Ancora) e il punto in cui il dente della ruota di scappamento cade sul piano di riposo della paletta dell’ancora.

2.3 Angolo della corsa persa (Figura 13)

si tratta dell’angolo percorso dall’ancora tra la fine dell’impulso e l’appoggio della forchetta contro il perno di limitazione (o l’étoquaux) (cf. funzionamento)

Descrizione e illustrazione degli angoli di ingaggio virtuale e di corsa persa di un'ancora di scappamento ad ancora svizzera

Figura 13

Angoli di ingaggio virtuale e di corsa persa dell’ancora

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2.4 Angolo di Ingaggio totale (Figura 14)

L’angolo di Ingaggio totale corrisponde alla somma degli angoli di ingaggio virtuale (Figura 13 – ) e di Corsa persa (Figura 13 – )

Descrizione e illustrazione dell'angolo di ingaggio totale dell'Ancora di uno Scappamento ad ancora svizzera

Figura 14

Angolo di Ingaggio totale dell’Ancora

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8. Organi che impediscono il Ribaltamento

Mentre il Bilanciere percorre il suo arco supplementare (ascendente o discendente), l’ancora è in appoggio contro una o l’altra delle spine di limitazione (o gli scappamenti) per effetto del tiraggio (cfr. scheda tiraggio).

Se un urto arriva a vincere la coppia del tiraggio, l’ancora si ribalta contro l’altra spina di limitazione. Al termine dell’arco supplementare discendente del bilanciere, l’ellisse urta contro il rovescio del corno, il che provoca l’arresto immediato dell’orologio. (Figura 15).

Posizione dei componenti di uno scappamento ad ancora svizzera in situazione di ribaltamento

Figura 15

Situazione di ribaltamento

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Per impedire il ribaltamento, lo scappamento ad ancora svizzera dispone di quattro organi:

Quando il bilanciere percorre il suo arco supplementare, il dardo si appoggia contro il contorno del piccolo piatto impedendo all’ancora di ribaltarsi contro l’altra caviglia di limitazione e quindi il ribaltamento (Figura 16).

 

Organi che impediscono il ribaltamento di uno scappamento ad ancora svizzera (dardo e piccolo piatto)

Figura 16

Organi che impediscono il ribaltamento (dardo e piccolo piatto)

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Il piccolo piatto presenta un intaglio allineato con l’ellisse. Durante le fasi di disingaggio e impulso (cfr. funzionamento), questo intaglio permette al dardo di passare e all’ancora di oscillare normalmente da una caviglia all’altra. Durante queste fasi, è l’interno dei corni che va a battere contro l’ellisse, evitando così il ribaltamento (Figura 17).

 

Organi che impediscono il ribaltamento di uno scappamento ad ancora svizzera (corno e piccolo piatto)

Figura 17

Organi che impediscono il Ribaltamento (corno ed Ellisse)

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9. Gli urti

I diversi urti dello Scappamento ad Ancora svizzera sono percettibili all’orecchio. Si tratta del “tic-tac” degli orologi meccanici. Ma quando l’orecchio umano percepisce un tic o un tac, lo Scappamento ha emesso cinque suoni dovuti a cinque urti. Questi suoni sono così vicini tra loro che l’orecchio ne percepisce solo uno (un tic o un tac).

L’analisi di questi suoni, basata sull’intensità di ciascuno e sulla loro spaziatura, permette di individuare disfunzioni o regolazioni errate dello Scappamento. Allo stesso modo, i grafici di un Cronocomparatore permettono di identificare i problemi legati allo Scappamento. Per ogni alternanza, questi cinque urti sono i seguenti:

  1. Il Disingaggio
  2. l’inizio dell’impulso della ruota di scappamento
  3. l’inizio dell’impulso del bilanciere
  4. la fine della caduta
  5. la fine della corsa persa
1. Disingaggio

Il primo urto di un’alternanza si verifica quando l’ellisse entra in contatto con l’interno della forchetta (Figura 18).

 

Urto dello scappamento ad ancora svizzera durante il disingaggio

Figura 18

Urto durante il disingaggio

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2. Inizio dell’impulso della ruota di scappamento

Poco dopo il disingaggio, il becco di riposo della ruota di scappamento cade sul piano d’impulso della paletta. È il secondo colpo (Figura 19).

Colpo dello scappamento ad ancora svizzera durante l'inizio dell'impulso della ruota di scappamento

Figura 19

Colpo durante l’inizio dell’impulso della ruota di scappamento

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3. Inizio dell’impulso del bilanciere

La forchetta raggiunge l’ellisse e trasmette il suo impulso al bilanciere tramite il doppia tavola. È il terzo urto (Figura 20).

 

Urto dello scappamento ad ancora svizzera all'inizio dell'impulso del bilanciere

Figura 20

Urto all’inizio dell’impulso del bilanciere

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4. Fine della caduta

Un dente di la ruota di scappamento entra in contatto con il piano di riposo di una paletta di l’ancora (Figura 21).

Urto dello scappamento ad ancora svizzera alla fine della caduta della ruota di scappamento

Figura 21

Urto alla fine della caduta della ruota di scappamento

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5. Fine della corsa persa

Infine, al termine della sua corsa persa, la baguette (forma) dell’ancora entra in contatto con uno dei perni di limitazione (o di uno stoppino) (Figura 22).

Urto dello scappamento ad ancora svizzera alla fine della corsa persa dell'ancora

Figura 22

Urto alla fine della corsa persa dell’ancora

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10. Analisi dei diagrammi di marcia

I dispositivi di controllo della marcia degli orologi (cronocomparatori), forniscono numerose informazioni come la Marcia giornaliera istantanea, l’ampiezza e il valore del Segno di riferimento. Tuttavia, una buona lettura dei diagrammi forniti dai Cronocomparatori permette di individuare numerosi problemi legati al rotismo di finizione, allo Scappamento e all’organo regolatore.

Così, durante un funzionamento senza difetti di un orologio perfettamente regolato, il diagramma presenta un’unica linea orizzontale (Figura 23).

Rappresentazione del diagramma di marcia di un orologio perfettamente regolato

Figura 23

Quando il segno di riferimento è troppo grande, appaiono due linee parallele sul diagramma (Figura 24). La correzione consiste nell’aggiustare il segno di riferimento (tramite il portapiton mobile o la virola), quindi a riaggiustare la marcia.

Rappresentazione del diagramma di marcia di un orologio in cui il valore del segno di riferimento è troppo elevato

Figura 24

Quando la linea del diagramma è ascendente, l’orologio avanza (Figura 25 sinistra). Al contrario, quando scende, l’orologio ritarda (Figura 25 a destra). Si tratta quindi di regolare la marcia (modificando la lunghezza attiva della spirale o il momento d’inerzia del bilanciere).

Rappresentazione dei diagrammi di marcia di un orologio che anticipa e ritarda

Figura 25

In alcuni casi, si potrà constatare una variazione della marcia durante le misurazioni del movimento, sia in posizione orizzontale che in posizione verticale (Figura 26). La correzione consiste, in questo caso, nel serrare le spine di limitazione.

Rappresentazione del diagramma di un orologio che presenta differenze di marcia tra le posizioni orizzontali e verticali

Figura 26

Quando il diagramma presenta una linea sinusoidale regolare, è utile misurare l’intervallo di tempo tra ogni picco della sinusoide. Se la frequenza corrisponde alla velocità di rotazione della ruota dei secondi (60 sec se il movimento comporta una lancetta dei secondi), un difetto di non planarità o di non rotondità esiste sulla ruota dei secondi (Figura 27). La correzione consiste quindi nel verificare e correggere la ribaditura della ruota dei secondi sul suo perno, oppure nel procedere alla sostituzione della ruota dei secondi.

Rappresentazione del diagramma della marcia di un orologio la cui ruota dei secondi presenta un difetto (non planarità, non rotondità o ingranaggio)

Figura 27

Il diagramma presenta talvolta una linea irregolare e casuale. In tali casi, l’ampiezza è spesso troppo debole o soggetta a numerose variazioni (Figura 28). In tal caso, si consiglia di procedere a una revisione completa del movimento.

Rappresentazione del diagramma di marcia di un orologio la cui ampiezza è troppo debole o irregolare

Figura 28

Se il diagramma presenta occasionalmente linee quasi verticali, se i suoni dello scappamento si accelerano e diventano irregolari, e si osserva un forte aumento di l’ampiezza (o la perdita totale dell’informazione sull’ampiezza), ciò significa che l’ampiezza è occasionalmente troppo elevata e che il bilanciere rimbalzo (Figura 29). Si può quindi sostituire la molla del bariletto con una molla che sviluppa una coppia minore, oppure modificare il valore dell’ingaggio totale delle palette dell’ancora.

Rappresentazione del diagramma della marcia di un orologio il cui bilanciere rimbalza puntualmente

Figura 29

Linee multiple e irregolari indicano che il bilanciere rimbalza in modo continuo (ampiezza troppo elevata) (Figura 30). Anche in questo caso, si correggerà il difetto sostituendo la molla del bariletto con una molla di coppia inferiore o modificando l’ingaggio totale delle palette.

 

Rappresentazione del diagramma dell'orologio il cui bilanciere rimbalza costantemente

Figura 30

Un diagramma che presenta una curva sinusoidale con una frequenza serrata (alcuni secondi) indica un problema di non rotondità della ruota di scappamento (Figura 31). Si raccomanda quindi di sostituire la ruota di scappamento.

Rappresentazione del diagramma di marcia di un orologio con un difetto alla ruota di scappamento

Figura 31

Se il diagramma presenta una linea aleatoria sovrapposta a una linea retta, ciò significa che la paletta di entrata dell’ancora si blocca o è sporca (Figura 32). In questo caso si consiglia di pulire accuratamente l’ancora e la ruota di scappamento e, se necessario, di sostituire l’ancora o la paletta di entrata.

Rappresentazione del diagramma di marcia di un orologio in cui una delle palette si blocca o è sporca

Figura 32

Le linee verticali che punteggiano una linea di marcia normale indicano che la spirale tocca occasionalmente i perni della racchetta (regolatore) o il piton (paletta della spirale) (Figura 33). Si correggerà questo defetto verificando la geometria e la centratura della spirale.

Rappresentazione del diagramma di un orologio la cui spirale tocca puntualmente i perni della racchetta o il piton

Figura 33

Una stabilizzazione della marcia e dell’ampiezza troppo lenta tra due posizioni di misura indica un problema di lubrificazione dei perni del bilanciere o del rotismo di finissaggio (Figura 34).

Rappresentazione del diagramma di marcia di un orologio che presenta un difetto di lubrificazione

Figura 34

11. Il tiraggio

Il tiraggio è una sicurezza che mantiene la baguette dell’ancora in appoggio contro le spine di limitazione quando il bilanciere compie il suo arco supplementare. Ciò evita che il dardo entri in contatto con il contorno del piccolo plateau e disturba il periodo dell’organo regolatore.

L’azione meccanica del tiraggio risulta dalla pressione esercitata da un dente della ruota di scappamento sul piano di riposo di una o dell’altra delle palette dell’Ancora.

Così, la forza F1 esercitata dal dente della ruota agisce perpendicolarmente al piano di riposo della paletta e crea un momento di forza tramite il braccio di leva della distanza d1 con il punto di rotazione dell’Ancora. Questo momento di forza ha l’effetto di premere la Baguette (forma) dell’Ancora contro il perno di limitazione con una forza F2 e un braccio di leva d2, corrispondente alla distanza tra il punto di rotazione dell’Ancora e il centro del perno di limitazione (Figura 35).

Principio teorico del tiraggio (Scappamento ad ancora svizzera)

Figura 35

L’Ancora è così mantenuta in appoggio contro il perno di limitazione. Se un urto riesce a vincere la forza del tiraggio, l’Ancora si muoverà e il Dardo potrà brevemente entrare in contatto con il contorno del piccolo piatto, ma la forza del tiraggio la riporterà immediatamente alla sua posizione di riposo.

Valore del momento di forza del tiraggio

Il momento di forza del tiraggio può essere definito dai seguenti calcoli:

Valore momento di forza

La distanza d1 varia in funzione del valore dell’angolo α misurato nel punto di riposo B1. Una variazione dell’angolo α provoca quindi un aumento o una diminuzione del momento di forza M del tiraggio (Figura 36).

Aumento e diminuzione del momento di forza del tiraggio (scappamento ad ancora svizzera)

Figura 36

L’angolo di tiraggio β è il valore compreso tra una perpendicolare eretta nel punto di riposo B sulla linea che unisce questo punto al punto di rotazione dell’ancora e il piano di riposo della paletta BP (Figura 37).

 

Valore e definizione dell'angolo di tiraggio

Figura 37

Come abbiamo appena visto, l’angolo di tiraggio β è definito al becco di riposo B della paletta. Si può anche definirlo al punto di riposo B1 della paletta. In questo caso, si chiama l’angolo di tiraggio α (Figura 38). Si comprende quindi che durante il disingaggio (cfr. funzionamento), l’angolo di tiraggio varia da β a α.

 

Variazione dell'angolo di trazione durante la fase di disingaggio (scappamento ad ancora svizzera)

Figura 38

L’angolo di trazione viene definito durante la costruzione dello scappamento (idealmente, è di 9° per la combinazione ruota in acciaio-paletta in rubino). Ma un angolo di trazione troppo debole diminuisce la forza di trazione e ne riduce quindi la sicurezza. Aumenta inoltre il coefficiente di attrito.

Al contrario, un angolo troppo forte aumenta il momento di forza necessario al disingaggio e aumenta il valore del rinculo della ruota di scappamento (perdita del valore dell’impulso). Così, un angolo di trazione troppo debole o troppo elevato disturba le qualità regolanti dell’organo regolatore. È così che si può definire un angolo di trazione ideale (per una ruota di scappamento in acciaio e palette in rubino), generalmente compreso tra 13° e 16°.

Infine, si noterà che, durante il disingaggio, l’angolo di tiraggio aumenta sulla paletta di entrata dell’angolo ε (β = α + ε) (Figura 38).

Mentre diminuisce sulla paletta di uscita dello stesso valore ε (β = α – ε) (Figura 39).

Diminuzione dell'angolo di tiraggio sulla paletta di uscita durante la fase di disingaggio (scappamento ad ancora svizzera)

Figura 39

12. Arresti sui piani di riposo e d’impulso

1. Arresto sul piano di riposo

Si osserva l’arresto su il piano di riposo quando il movimento è completamente carica. Si posiziona quindi manualmente il bilanciere in modo che l’ellisse si trovi all’inizio della fase di disingaggio (vedi “Funzionamento”) (Figura 40).

Descrizione di un arresto sul piano di riposo di uno scappamento ad ancora svizzera

Figura 40

Se il bilanciere non riesce a disingaggiare la ruota di scappamento dal piano di riposo della paletta con la sola forza del spirale, si considera che il movimento abbia un arresto sul piano di riposo.

L’arresto sul piano di riposo è più marcato quando il movimento è in Carica massima, poiché la forza esercitata dal dente della Ruota di scappamento sul piano di riposo della Paletta (e quindi il tiraggio) è allora massima. Come descriviamo nel capitolo “tiraggio”, il tiraggio aumenta durante il Disingaggio sulla Paletta di Entrata e diminuisce durante il Disingaggio sulla Paletta di uscita.

I movimenti con un diametro superiore a 24 mm non devono in nessun caso presentare un arresto sul piano di riposo. Non si può tuttavia impedire un arresto sul piano di riposo quando si tratta di un movimento con un diametro inferiore a 24 mm. Infatti, quando si riduce la dimensione del Movimento, il Momento d’inerzia e la coppia dello Spirale diminuiscono più rapidamente della coppia del molla del bariletto.

Nei movimenti con un diametro inferiore a 24 mm, non è tollerato avere un arresto sul piano di riposo dopo 24 h di marcia, poiché la difficoltà nell’effettuare il disingaggio disturba significativamente l’isocronismo dell’organo regolatore.

1a. Cause dell’arresto sul piano di riposo

Le cause di un arresto sul piano di riposo possono essere le seguenti:

  • Una mancanza di libertà o una lubrificazione insufficiente dei mobili dello scappamento. (rilevabile tramite un’ampiezza troppo debole)
  • Uno stato superficiale difettoso del piano di riposo di una o dell’altra delle palette o una lubrificazione insufficiente della ruota di scappamento delle palette.
  • Un profilo o uno stato superficiale difettoso del piano di riposo dei denti della ruota di scappamento.
  • Un angolo di tiraggio troppo forte.
  • Una mancanza di gioco dell’ellisse nella forchetta dell’ancora.
  • Dei lati dell’entrata della forchetta troppo corti, che comportano un gioco di dardo troppo importante all’inizio dell’arco supplementare del bilanciere.
  • Una messa in fase errata

Per evitare o limitare l’arresto sul piano di riposo (secondo il diametro del movimento), occorre determinare la posizione del bilanciere quando si verifica l’arresto sul piano di riposo. È quindi possibile diminuire l’ingaggio totale di ciascuna paletta al fine di spostare angolarmente la fine del disingaggio e farla avvenire prima della posizione di arresto sul piano di riposo. Questa soluzione implica tuttavia una riduzione del valore delle corse perse.

Un’altra soluzione, più complicata da realizzare, consiste nell’accentuare l’inclinazione dei piani d’impulso delle palette. Ciò riduce il valore dell’ingaggio totale senza modificare l’angolo delle corse perse. Occorre quindi vigilare a conservare un valore sufficiente degli ingaggi virtuali.

Durante lo sviluppo di movimenti di piccolo diametro, si può minimizzare l’arresto sul piano di riposo aumentando il rapporto tra gli angoli di alzata dell’ancora e del bilanciere (vedere tabella sotto). Ciò implica ridurre il diametro dei plateaux e allungare la forchetta dell’ancora. Così, il bilanciere inizia il suo disingaggio con un angolo maggiore di quello del punto morto, il che aumenta la sua coppia e limita l’arresto sul piano di riposo. Tuttavia, un angolo di alzata del bilanciere elevato accresce l’influenza perturbatrice dello scappamento sull’isocronismo dell’organo regolatore.

2. Arresto sul piano d’impulso

Si osserva l’arresto sul piano d’impulso caricando la molla del bariletto di due denti di ruota a cricco. Si posiziona poi manualmente il bilanciere in modo che uno dei denti della ruota di scappamento si trovi all’inizio del piano d’impulso della paletta (Figura 41). Se l’impulso non si dà completamente con questa debole forza motrice, si considera allora che il movimento abbia dell’arresto sul piano d’impulso.

Situazione di arresto sul piano d'impulso (scappamento ad ancora svizzera)

Figura 41

Tutti i movimenti hanno dell’arresto sul piano d’impulso. Per verificare se questo è accettabile, si carica molto progressivamente la molla del bariletto fino a che il movimento si mette spontaneamente in marcia, avendo cura di osservare la rotazione della ruota a cricco. I valori ammessi per vincere l’arresto sul piano d’impulso sono i seguenti:

Movimenti di piccolo diametro: messa in moto dopo 4-5 denti di Carica della Ruota a cricco.

Movimenti di diametro medio: messa in moto dopo 1/2 giro di Carica della Ruota a cricco.

Movimenti di grande diametro: messa in moto dopo 1-2 giri di Carica della Ruota a cricco.

 

2.a Cause d’arresto sul piano d’Impulso

Le cause d’arresto sul piano d’Impulso possono essere le seguenti:

  • Una mancanza di forza motrice (Molla del bariletto troppo debole, mancanza di libertà del Rotismo di finissaggio, difetti di ingranaggi, cattiva Lubrificazione).
  • Una mancanza di libertà dell’Ancora o del Bilanciere.
  • Uno stato di superficie o di profilo del piano d’Impulso della Paletta difettoso.
  • Uno stato di superficie o di profilo del piano d’impulso dei denti della ruota di scappamento.
  • Una cattiva lubrificazione della ruota di scappamento – ancora.
  • Una mancanza di gioco dell’ellisse nella forchetta dell’ancora.
  • Uno stato di superficie o un profilo difettoso dell’entrata della forchetta dell’ancora.
  • Una cattiva messa al segno di riferimento.
Importante

L’arresto sul piano d’impulso aumenta man mano che il diametro del movimento aumenta. Non si tratta realmente di un difetto, poiché non danneggia né la precisione del movimento né l’isocronismo dell’organo regolatore. Tuttavia, quando è troppo importante, non permette una messa in marcia spontanea del movimento, sotto la sola influenza della forza motrice, e richiede di dare manualmente un primo impulso al bilanciere (mediante rotazione rapida del movimento, dell’orologio ad esempio).

Per ottenere la migliore Regolazione e il miglior Isocronismo possibile, è preferibile avere l’angolo di Alzata del Bilanciere il più basso possibile.

3. Valori ammessi & rapporti degli angoli di Alzata
Scappamento rapporti angolo Alzata

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