Componenti › Movimento

LA RUOTA MEDIA

MENU

Figura 1

Schema di un pignone della ruota media

Cliccare sulla miniatura per ingrandirla

1. Descrizione generale

La Ruota media (talvolta chiamata piccola ruota media) appartiene all’organo di conteggio e trasmissione. È un elemento essenziale del rotismo di finissaggio. Si trova tra la ruota del centro, che riceve direttamente l’energia del Bariletto, e la ruota dei secondi, a cui trasmette questa energia. Grazie alla sua posizione intermedia, svolge un ruolo di riduttore di velocità e di relè, permettendo di imprimere una velocità di rotazione più lenta alla Ruota del centro rispetto a quella della Ruota dei secondi, più vicina all’Organo regolatore.

2. Punto e velocità di rotazione

Poiché non porta alcuna lancetta, la ruota mediana non è tenuta a ruotare a una velocità specifica come avviene per la ruota del centro (1 giro/ora) e la ruota dei secondi (1 giro/minuto quando porta una lancetta dei secondi). Allo stesso modo, la posizione del suo punto è libera, il che permette, durante lo sviluppo del movimento, di definirla al fine di ottimizzare l’ingombro del movimento e, in una certa misura, il rendimento del rotismo di finizione.

La sua funzione principale è duplice:

1. Trasmissione dell’energia: riceve l’energia motrice dalla ruota del centro e la trasmette al pignone dei secondi.
2. Riduzione del rapporto di rotazione: contribuisce al rapporto di ingranaggio globale del rotismo di finitura permettendo, secondo la frequenza dell’Organo regolatore, di garantire la corretta velocità di rotazione alla Ruota centrale e alla Ruota dei secondi (quando porta una Lancetta dei secondi). (cfr. calcoli dell’Organo di conteggio e trasmissione).

3. Componenti

Come gli altri mobili del rotismo di finitura, la Ruota media è costituita da due componenti:

• una ruota, che trascina (conducente) il Pignone della ruota media dei secondi (condotto).

Figura 2

Disegno di una ruota media

Cliccare sulla miniatura per ingrandirla

• Un pignone, che costituisce l’asse del mobile. Viene trascinato (condotto) dalla ruota del mobile di centro (conduttrice).

Figura 3

Piano di un pignone della ruota media

Cliccare sull’anteprima per ingrandirla

4. Materiali

Tradizionalmente, la ruota media è realizzata in ottone dorato. Il pignone è in acciaio temprato, lucidato a specchio per aumentare, in particolare, la sua resistenza meccanica. I perni sono rullati (incrudimento superficiale). Ruotano in pietre sintetiche (rubino) e sono lubrificati per minimizzare gli attriti e la loro usura.

L’abbinamento costituito da una ruota in Ottone e un pignone in Acciaio è ottimale per minimizzare gli attriti negli Ingranaggio di un Movimento. Si applica alla maggior parte dei Rotismo moltiplicatori o demoltiplicatori di un orologio (Rotismo di finissaggio, di messa all’ora, ecc.).

5. Fabbricazione artigianale di una ruota (media)

Nella produzione singola o in piccola serie, la tavola della ruota è realizzata in ottone di qualità orologiera, tipicamente una Lega rame-zinco (CuZn37) laminata, scelta per le sue caratteristiche meccaniche, la sua lavorabilità e la sua compatibilità con i Trattamenti superficiali successivi.

La fabbricazione inizia con la tornitura di un disco grezzo a partire da una barra o da una banda di ottone. Su un tornio da orologiaio, il tornitore procede successivamente alla sgrossatura delle due facce, alla tornitura del diametro esterno (diametro totale della futura dentatura) e alla foratura del foro centrale. Questo foro viene poi alesato con cura: il suo diametro viene mantenuto leggermente inferiore a quello del collarino del pignone in acciaio su cui la ruota verrà rivettata, in modo da garantire un accoppiamento serrato e una trasmissione della coppia senza slittamento. A seconda del profilo e della qualità della ruota, una modanatura può essere tornita su una faccia della ruota o su entrambe.

Per traforare le razze della ruota (generalmente in numero di cinque) vengono praticati fori di disingaggio negli intervalli, poi il materiale viene svuotato con il seghetto da traforo. I raggi vengono poi limati e livellati a mano. Questa operazione, esigente in termini di tempo, contribuisce a ridurre l’inerzia della ruota e costituisce un criterio estetico.

La lastra così sbozzata viene poi montata sul mandrino di un tornio o sui mandrini di una macchina per arrotondare o tagliare. Se si tratta di un tornio, questo è dotato di un piatto divisore, che consente di indicizzare con precisione ciascuna delle posizioni angolari corrispondenti al numero di denti desiderato. Una fresa a modulo — il cui profilo è coniugato al modulo e alla pressione di ingranaggio della dentatura — taglia i denti uno per uno tramite passate successive. Per il rotismo di finitura, i moduli sono generalmente molto piccoli (dell’ordine di 0,07-0,15 mm), il che richiede frese di grande precisione e un serraggio rigoroso del pezzo.

La finitura comprende la sbavatura degli spigoli vivi, la cerchiatura delle facce, l’eventuale lucidatura delle modanature, l’angolatura eventuale, seguito da un trattamento superficiale tramite doratura galvanica. Questo deposito d’oro, di spessore controllato, migliora la resistenza alla corrosione e conferisce alla ruota (piattino) il suo caratteristico aspetto dorato. L’operazione di rivettatura sul pignone in acciaio viene eseguita con l’ausilio di una monta ribattini.

6. Produzione industriale di una ruota (media)

Nella produzione industriale, la fabbricazione della ruota (piattino) è organizzata in flusso continuo a partire da un nastro di ottone laminato (CuZn37 o simile) fornito in bobine. La prima operazione è il taglio progressivo (stampaggio) eseguito su una pressa con utensili combinati: in una sola corsa, il nastro viene pre-forato, traforato secondo il disegno della ruota e tagliato al suo contorno definitivo (traforo delle razze compreso). Questa tecnica permette di ottenere diverse centinaia di ruote (piattini) al minuto con un’elevata riproducibilità.

Il foro centrale, destinato alla rivettatura sul pignone in acciaio, si ottiene durante la tranciatura, ma è generalmente oggetto di un’alesatura di ripresa. La tolleranza dimensionale del diametro interno è ristretta al fine di garantire un accoppiamento serrato, controllato e omogeneo su tutti i pignoni di una stessa serie. La planarità della piastra viene verificata anche in questa fase, e ogni residua deformazione viene eliminata mediante raddrizzatura.

La dentatura viene realizzata su macchine dentatrici CNC. Per i moduli correnti del rotismo di finitura, il procedimento adottato è la dentatura per generazione con la fresa madre (hobbing), che produce un profilo a evolvente di cerchio di grande regolarità geometrica. Per i moduli più fini, inferiori a 0,07 mm, alcuni produttori ricorrono all’elettroerosione a filo o al taglio laser, che permettono di raggiungere precisioni altrimenti difficili da ottenere con l’asportazione di materiale convenzionale.

A seconda del livello di qualità richiesto, la sbavatura viene eseguita in continuo tramite burattatura in vasche vibranti caricate con mezzi abrasivi adatti, il che elimina le bave di taglio senza alterare i fianchi dei denti. Finiture tradizionali (cerchiatura, angolatura, lucidatura) sono la norma nell’alta orologeria. Il trattamenti superficiali — generalmente una Doratura galvanica — viene applicato sulle tavole alla rinfusa, garantendo uno spessore di deposito uniforme su tutti i pezzi.

Il controllo qualità è integrato nel flusso di produzione. Sistemi di visione misurano in linea il profilo della ruota, il passo della dentatura, il diametro del foro di calettamento e rilevano i difetti superficiali. L’operazione di ribaditura sul pignone in acciaio viene poi eseguita su una pressa automatica a forza controllata, con la curva forza-spostamento registrata per ogni assemblaggio, garantendo la tracciabilità e la conformità dell’accoppiamento.

7. Fabbricazione artigianale di un pignone (della ruota media)

Nella fabbricazione a pezzo unico o in piccola serie, il pignone del rotismo di finitura è realizzato in acciaio orologiaio da tornitura automatica, una lega ad alta lavorabilità la cui composizione è adattata ai vincoli meccanici e alle trattamenti termici propri ai pignoni di movimento. Il pezzo comprende, da entrambi i lati del corpo dentato, due perni e, in corrispondenza della sede prevista per la ruota, una sede cilindrica sormontata da un tallone da ribadire.

La tornitura viene eseguita su un tornio orologiaio di precisione. L’orologiaio tornisce successivamente i diversi diametri del pignone e sbozza i due perni, la cui qualità geometrica e la finitura superficiale condizionano direttamente il funzionamento del rotismo. La sede destinata ad accogliere la ruota viene lavorata con un accoppiamento scorrevole rispetto al diametro del foro della ruota, affinché la ruota possa posizionarsi liberamente prima della ribaditura. Oltre la sede, viene lasciato in sporgenza un tallone sottile — la ribaditura vera e propria — che sarà rifollato durante l’assemblaggio per immobilizzare la ruota. I perni sbozzati vengono torniti (tornitura fine) e la loro superficie viene poi incrudita mediante rullatura.

La tagliatura delle ali del pignone viene effettuata su un tornio dotato di un piatto divisore. Una fresa per tagliare i pignoni, di profilo adatto al modulo e al numero di ali (generalmente da sei a dodici per il rotismo di finissaggio), taglia ogni ala con passate successive. Questo procedimento di tagliatura per divisione diretta produce un profilo vicino all’epicicloide o all’evolvente a seconda dell’utensileria impiegata. La regolazione precisa della profondità di passata è determinante per il futuro ingranamento con la tavola di ruota in ottone del mobile precedente (in questo caso la ruota del centro).

Dopo la tagliatura, il pignone viene sottoposto a un trattamento termico: tempra in olio o ad aria seguita da un rinvenimento, al fine di conferire alle ali la durezza necessaria alla resistenza all’usura. I perni sbozzati vengono quindi tornititi (tornitura fine) e la loro superficie viene incrudita mediante rullatura.

L’assemblaggio della tavola di ruota sul seggio viene realizzato con l’ausilio di una piccola pressa a rivettare: il tallone viene ribattuto con un rivettatore di forma, sotto controllo visivo, fino a ottenere una ribattitura regolare a filo con la faccia della ruota.

8. Produzione industriale di un pignone (della ruota media)

Nella produzione in serie, il pignone del rotismo di finissaggio è realizzato mediante tornitura automatica, a partire da una barra di acciaio orologiaio per tornitura automatica. Questo procedimento permette di eseguire in un’unica messa in moto la tornitura dei perni, dell’albero e di tutti i diametri del pignone con cadenze elevate e una ripetibilità dimensionale precisa. Le tolleranze sono definite già in fase di programmazione, garantendo l’intercambiabilità dei pignoni nelle catene di assemblaggio e nel servizio post-vendita.

La geometria dell’accoppiamento della ruota è lavorata con un accoppiamento scorrevole rispetto al diametro del foro della piattina della ruota, in modo che la ruota si posizioni senza gioco sensibile, ma senza sforzo. La rivettatura è calibrata in diametro e altezza affinché la successiva operazione di rivettatura produca un rifollamento omogeneo, senza rischio di deformazione della dentatura o della piattina della ruota.

La dentatura delle ali viene realizzata su macchine dentatrici CNC a Generazione (dentatura) tramite creatore (hobbing), che producono un profilo a evolvente di cerchio con una regolarità geometrica superiore rispetto alla dentatura per divisione diretta.

Il trattamento termico — seguito da un rinvenimento controllato — viene eseguito in forno sotto atmosfera protettiva per evitare qualsiasi decarburazione delle superfici funzionali. I perni vengono poi rettificati su rettificatrice cilindrica CNC con l’ausilio di mole diamantate o in corindone sintetico.

Il controllo qualità (dimensionale ed estetico) è generalmente integrato in linea. L’operazione di ribaditura della piastra della ruota viene eseguita su una pressa automatica, il cui profilo di sforzo viene registrato per ciascun pezzo: la curva forza-spostamento garantisce la conformità del rifollamento e costituisce un elemento di tracciabilità dell’assemblaggio.

9. Specificità tecniche

• La ruota è saldamente rivettata al pignone. In questo modo, il mobile costituisce un insieme perfettamente solidale.
• Il rapporto di dentatura della Ruota mediana e dell’intero rotismo di finissaggio è calcolato in modo da garantire una rotazione completa della Ruota centrale in sessanta minuti, condizione essenziale per il trascinamento diretto della bussola (ruota del cannotto) e della lancetta dei minuti e, tramite demoltiplicazione, della lancetta delle ore. (cfr. calcoli dell’Organo di conteggio e trasmissione).