In questa guida spieghiamo come funziona un orologio automatico.
Gli orologi funzionano grazie ad una molla a spirale, che quando si allenta trasferisce la sua energia ai meccanismi. Questa molla, nei modelli più datati, veniva compressa agendo su un meccanismo di carica. Poteva trattarsi di una chiave, come quella degli orologi a pendolo, oppure di un perno sulla cassa nei più recenti modelli da polso. Una schiavitù che costringeva all’utilizzo di molle piuttosto poderose, da ricaricare frequentemente a mano, pena il ritrovarsi con un meccanismo fermo per mancanza di energia.
La ricerca di una soluzione di ricarica continua, che non dipendesse dall’intervento manuale dell’uomo, parte addirittura dal 1700 e deve la sua invenzione ufficiale a Perrelet. Il sistema automatico di ricarica dell’orologio, però, per essere applicato industrialmente dovrà attendere il 900. Risulta essere Rolex infatti la prima azienda di orologi a metterlo in commercio nel 1931 con l’appellativo di Perpetual.
Da allora studi e ricerche hanno realizzato importanti modifiche alla carica automatica, dotandola di innumerevoli soluzioni, finalizzate ad ottenere una precisione sempre maggiore. Stratagemmi, elaborazioni meccaniche, studio di materiali e leghe particolari hanno contribuito a fare della carica automatica una vera e propria opera di micro ingegneria meccanica e valorizzato la tradizionale passione per l’orologeria di precisione. Proviamo a comprendere meglio il suo funzionamento.
Il meccanismo di carica di un orologio automatico sfrutta l’energia cinetica del movimento del polso. Questo significa che un meccanismo di questo tipo non necessita più di carica manuale, almeno fino a quando viene indossato. Basta infatti un leggero movimento del braccio, o semplicemente del polso, per agitare l’orologio e ricaricare il meccanismo. Questo fenomeno avviene grazie alla presenza di un rotore, realizzato con una piccola massa, che oscilla dentro la sua cassa ad ogni mossa della mano.
Le oscillazioni di questa massa oscillante sostituiscono le funzioni di corona e rocchetto, che rappresentano il meccanismo tradizionale utilizzato negli orologi a carica manuale. Il rotore in questione è un piccolo settore circolare dal peso disomogeneo. Questo perché la sua parte esterna viene resa più pesante dell’anello interno, in modo da aumentare la resa inerziale della spinta e fare in modo che il suo movimento duri più a lungo.
Questo settore circolare è ancorato ad un asse. Risulta essere tramite questo asse che il rotore muove un gruppo di ingranaggi e trasmette la sua energia alla molla di carica. Questa molla è collocata in un bariletto, che in pratica è un piccolo cilindro che fa da contenitore. L’asse della molla, inserita nel bariletto, è collegato quindi tramite questi ingranaggi al settore circolare. Risulta essere proprio il settore circolare, e cioè il rotore, a comprimerla con le sue rotazioni e a caricarla. Si tratta dunque di un sistema dallo schema abbastanza semplice, che le consente però di fare camminare l’orologio senza ulteriori interventi manuali.
Ovviamente il funzionamento della molla è assicurato da un meccanismo che limita gli eccessi di ricarica dovuti al troppo movimento del polso.
Meccanismi Monodirezionali e Bidirezionali
Risulta essere importante sapere che di meccanismi in uso ne girano più di uno. Una delle differenze sostanziali tra meccanismi, per esempio, riguarda la direzione della rotazione del rotore. I meccanismi di carica infatti possono essere monodirezionali o bidirezionali.
I meccanismi monodirezionali caricano la molla solo quando il rotore gira in un senso prestabilito. Nei bidirezionali invece la molla è capace di sfruttare il movimento del rotore sia che giri in un senso che nel’altro.
Questo è possibile grazie a degli ingranaggi che invertono la sollecitazione e inviano un movimento unidirezionale alla molla, comunque ruoti il settore circolare.
Un esempio è il movimento Pellaton nel quale il rotore non è collegato direttamente all’asse della molla. In questo sistema infatti la massa oscillante aggancia alternativamente una ruota dentata, grazie alla presenza di due camme, in modo da farla ruotare solo in un senso. Questa ruota dentata è solidale con l’asse della molla e la sollecita solo nel senso di carica.
Bilanciere
Altro elemento fondamentale di un orologio a carica automatica è il bilanciere.
Il bilanciere nell’orologio a carica automatica ha le stesse funzioni del pendolo degli orologi da parete. La sua presenza è fondamentale perché è lui a fare scattare il movimento delle lancette in maniera assolutamente regolare.
Una regolarità che non sarebbe possibile se il movimento fosse affidato all’energia libera della molla. La sua forza infatti, in dipendenza delle sue varie posizioni di carica, è totalmente incostante. Il bilanciere invece si muove appena si riducono gli impulsi che vengono dalle levette dell’ancora. Impulsi che dipendono dalla tensione generata dalla molla, entro un intervallo minimo massimo, superato il quale le leve si muovono e sganciano il bilanciere.
Ovviamente più il meccanismo è preciso nei minimi dettagli, compresa la carica automatica, maggiore è l’affidabilità dell’orologio. Una qualità che oggi vale più che mai, dato il numero enorme di ruote, ingranaggi e meccanismi, che un orologio a carica automatica è chiamato a gestire.
Uno di questi meccanismi è la spirale, che serve a garantire la costante regolarità del bilanciere e del suo movimento oscillatorio.
Spirale
La spirale è un elemento dell’orologio che è stato inventato da Breguet nel 1795. Un orologiaio svizzero che grazie a questa sua creazione è riuscito a migliorare in maniera significativa la regolarità delle oscillazioni del bilanciere. Ma quando si affronta il capitolo riguardante le innumerevoli differenze di sistema che compongono un orologio, soprattutto il modello automatico, non si può fare a meno di parlare anche del numero dei bariletti installati al suo interno.
Bariletti
I bariletti sono i meccanismi che insieme alle molle permettono all’orologio automatico di non rimanere mai senza carica. Ovviamente quando non indossi l’orologio il meccanismo non si muove e l’orologio non si carica. La carica residua della molla nel bariletto è più che sufficiente a garantire il funzionamento dell’orologio per la notte e anche per il giorno successivo. Ma ci sono situazioni in cui il meccanismo si muove poco a causa dell’uso ridotto del braccio, oppure non si muove affatto, perché l’orologio non viene usato per giorni.
Quindi torna estremamente utile potere contare su una riserva di carica residua, che consenta all’orologio automatico di rimanere attivo anche per molti giorni. E la soluzione, per aumentare l’autonomia dell’orologio, è quella di installare più di un bariletto. Nei modelli più comuni infatti spesso ci sono due bariletti, anche se esistono orologi che ne posseggono quattro, con una carica che dura fino a due settimane. Ma dietro al sistema di carica automatica c’è anche la diversa attitudine al movimento di chi indossa un orologio.
Per ottenere il massimo delle prestazioni dal sistema di carica, gli orologiai hanno trovato il modo di regolare il meccanismo e ottimizzare i risultati in base all’attività svolta abitualmente. Così sono stati studiati dei sistemi intelligenti capaci di capire l’intensità e il tipo di attività di chi indossa l’orologio. Questo ha consentito di condizionare il movimento del rotore, aumentando la sua sensibilità inerziale in situazioni sedentarie, e riducendola notevolmente durante l’attività sportiva. Ma la ricerca per migliorare le prestazioni di un orologio automatico non si fermano qui. Infatti sono stati raggiunti traguardi importanti anche per quello che riguarda la durata e l’usura dei meccanismi, grazie all’uso di materiali ceramizzati.
