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MECÁNICA - Liberando ESCAPES ALTERNATIVOS

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agosto 2014


En la historia de la relojería más esfuerzo se ha dedicado al escape que a cualquier otra parte funcional de un reloj. En el siglo XVIII, cuando la mayoría de los sistemas actuales se inventaron, el escape no solo visto como fundamental, sino que también era una cuestión de prestigio. Breguet, Graham y Leroy estaban entre los que hicieron un estudio especial con la esperanza de resolver la mayoría de los problemas de fiabilidad y precisión que plagaron los relojes de la época, incluidos los cronómetros marinos. Como la interfaz entre el tren de engranajes y el órgano de regulación, el escape es donde la fuerza y la frecuencia se cruzan en una interacción compleja. La mejora de su eficiencia repercute en todo el mecanismo, su reserva de marcha, su precisión, duración y prestigio.

MECÁNICA - Liberando ESCAPES ALTERNATIVOS

 PARADA MARCHA

El escape actúa alternativamente tanto como un freno y como un motor. Por un lado, la energía almacenada en el resorte principal del barrilete busca de liberación y tiene que ser controlada. Por otro, el conjunto del volante y el muelle del volante deben mantenerse funcionando por impulsos que son lo más regulares posibles en intensidad y frecuencia. El escape controla la energía al liberarla a un ritmo constante dictada por las oscilaciones del volante. La frecuencia del volante de 3, 4 o 5 Hz es la división de tiempo fundamental en sextos, octavos o décimas de segundo. A contracorriente en el movimiento, el tren de engranajes traduce estas fracciones en segundos, minutos, horas o períodos más largos.

Otra forma de entender la forma en que funciona es tener en cuenta el volante y el muelle del volante como un reloj maestro de ordenador latiendo a una frecuencia constante. Este fenómeno, conocido como isocronismo, sólo puede ocurrir si se cumplen varias condiciones, la mayoría de ellas se cumplen con el escape. Este actúa como un semiconductor en dos estados, ya sea encendido o apagado, dependiendo de si la rueda de escape está en movimiento y transmitir energía o está detenida. De hecho, la rueda de escape es más a menudo estacionaria que no, y por lo tanto un movimiento de reloj trabajando pasa la mayor parte de su tiempo detenido con el escape cerrado. Esta paradoja de la relojería puede ser apreciada con el uso de una cámara de alta velocidad que deconstruye las funciones de un reloj.

 ÁVIDO DE ENERGÍA

El escape consume una gran cantidad de energía. Su eficiencia mecánica rara vez va más allá de 50%, lo que significa que solo utiliza hasta poco más de la mitad de la energía suministrada por el barrilete. La energía se disipa en los distintos puntos de fricción que son inseparables de la operación de la fuga. La fricción entre las piedras de las paletas y los dientes de la rueda de escape representa gran parte de esta energía, a pesar de la lubricación, y los esfuerzos para mejorar los escapes generalmente se centran en la reducción de esta fuente de fricción. Sin embargo, la investigación de escapes más o menos se detuvo después de la década de 1850. Por otra parte, 250 años después de que el escape de áncora fuera inventado, su versión Suiza se considera que ha llegado a su rendimiento óptimo, por lo que es inutil cualquier perfeccionamiento. Sus componentes son realmente fáciles de hacer y su funcionamiento es simple: dos piedras de paleta en la palanca realizan la doble tarea de detener la rueda de escape como un freno e impulsar el volante como un motor. Pero las cualidades decisivas del escape de áncora Suizo son su resistencia a los golpes y su pequeño tamaño - ideal para los relojes de pulsera.

 ¿PORQUE REINVENTAR LA RUEDA?

Hasta los años 1970, la relojería Suiza produciía cantidades industriales de movimientos mecánicos y no tenía ganas de reinventar la rueda. No fue sino hasta la década de 1980 que la patente de George Daniel para el escape coaxial cambió la situación. Finalmente fue tomada por Omega en 1999, que sólo empezó a usarlo en grandes cantidades varios años más tarde. Sin embargo, fue seguido por un par de escapes alternativos altamente sofisticados que se pueden dividir en tres tipos.

El primero busca simplificar el mecanismo de escape. El escape de retén inventado por Pierre Le Roy en la década de 1760, y recientemente reintroducido por Urban Jürgensen, tiene sólo una piedra de paleta en una sola posición de bloqueo que deja sólo momentáneamente. Se levanta para liberar la rueda de escape, que impulsa directamente de paso el volante y, a continuación, cae de nuevo para bloquear la rueda de escape. Aunque el principio es sencillo, no es fácil de aplicar en un reloj de pulsera que está siendo constantemente sacudido por todos lados.

 DIVISION DEL TRABAJO

El segundo enfoque es reducir el contacto entre las paletas de la palanca y los dientes de la rueda de escape. Esto se consigue paradójicamente aumentando en realidad el número de paletas y puntos de contacto, debido a que el bloqueo y las funciones de impulso están separadas. Este es el principio que está detrás del escape coaxial y el de Audemars Piguet, reservado para sus piezas de lujo. Paul Gerber también ha hecho esfuerzos tentativos en esta dirección.

La tercera solución se basa en experimentos con el naturel échappement de Abraham-Louis Breguet con dos ruedas de escape enlazadas. Ellas están bloqueadas alternativamente, a su vez transmiten la energía e información en cada oscilación del volante. El impulso se da directamente al volante, aumentando la eficiencia energética. Los escapes de François-Paul Journe (FP Journe), Ulysse Nardin, Kari Voutilainen y Laurent Ferrier se basan en esta idea. Sus versiones difieren en el tamaño y la forma de la palanca de escape y las ruedas con las que interactúa. Hasta cierto punto, el escape de fuerza constante de Girard-Perregaux funciona con un principio similar, reforzado por un sistema único de gestión de energía.

 SUPERANDO LA INERCIA

Paralelamente a estos acontecimientos, la investigación sobre la fabricación de componentes también ha hecho su contribución al buen funcionamiento de los escapes. Cuando se reduce la fricción, la inercia toma una importancia relativamente significativa. Esta es la razón por la que un buen número de sistemas tratan de reducir el peso de los dientes de escape calandolos y esqueletizando las palancas y mediante el uso de titanio o, inevitablemente, de silicio. En la misma tecnología de tiempo LIGA y la galvanización aditiva logran tolerancias muy estrechas. Si Abraham-Louis Breguet, Thomas Mudge o Robert Robin hubieran disfrutado del acceso a piezas estándar de tal precisión y fiabilidad, sus sistemas sin elaborar, sin duda, habrían tenido un futuro diferente.

 ESCAPE DE ÁNCORA SUIZO

Escape de Äncora Suizo
Escape de Äncora Suizo

Este ha sido el estándar de facto para los relojes mecánicos desde la década de 1920. Su practicidad hace que sea ideal para los relojes de pulsera que entonces se estaban convirtiendo en la forma estándar. Una palanca de dos brazos en giros cerrados y que lanza la rueda de escape. El volante se da un impulso en cada semi-oscilación.

Sin embargo, los impulsos no son directos y su eficiencia mecánica es baja. A pesar de su configuración sencilla, las paletas de la palanca se deslizan a una cierta distancia a lo largo de los dientes de la rueda de escape, creando una gran cantidad de fricción. No importa, toda la industria relojera ha conseguido utilizarlo durante mucho tiempo. Los mejores escapes de palanca mantienen amplitudes de 300° y un ritmo casi perfecto.
Ventajas: simple, barato, robusto, un lugar común.
Inconvenientes: genérico, eficiencia mecánica baja.

 ESCAPE CONSTANTE

Escape Constante
Escape Constante

Girard-Perregaux hace el único escape que puede describirse estrictamente como que tiene fuerza constante. Sus aspecto es tan único como su funcionamiento.

Una hoja ligeramente curva cruza un marco en forma de ala grande, que es de hecho el puente del escape en silicio. Las oscilaciones de la rueda del volante hacen la hoja se curve de ida y vuelta, liberando un diente de la rueda del escape a la vez. La secuencia se reanuda cuando el volante cambia de dirección.

La hoja sólo se dobla cuando se aplica la cantidad correcta de fuerza y libera la misma cantidad de energía cada vez, proporcionando una fuerza constante. Con dos ruedas de impulso tiene muchas de las ventajas de los escapes de doble rueda.
Ventajas: innovador, fuerza constante, doble impulso.
Inconvenientes: caro, complejo, necesariamente grande.

 ESCAPE ELÍPTICO ISOMÉTRICO

Escape Elíptico Isométrico
Escape Elíptico Isométrico

No duró mucho. El escape elíptico isométrica lo se llevaba inicialmente el movimiento calibre 175 del Grande Reverso Triptyque y luego fue abandonado por Jaeger-LeCoultre. Resultó ser menos preciso en la muñeca que su equivalente de palanca convencional.

Era una variante del escape de retén y al no haber superado su sensibilidad a los choques, se mantuvo delicado, incluso cuando se instalaba en una jaula del tourbillon del Triptyque Reverso. El tourbillon de hecho no es un escape, sino un complemento de escapes. Incluso los recursos de una gran empresa como Jaeger-LeCoultre no fueron suficientes para hacer tan fiable esta innovación.
Ventajas: gran amplitud, prestigioso, fascinante.
Inconvenientes: inferior al de áncora Suizo en la muñeca, complejo.

 ESCAPE AUDEMARS PIGUET

Escape Audemars Piguet
Escape Audemars Piguet

La palanca del escape de AP se parece a la palanca convencional, pero con una tercera paleta. Para Audemars Piguet, es un híbrido entre la palanca y el retén inspirado por el escape de Robin. Como en el escape coaxial, el contacto entre la rueda de escape y la paleta es tangencial.

La superficie de contacto se reduce de 0,4 mm a 0,05 mm. Los dientes de la rueda de escape estan esqueletizados para aumentar la eficiencia.

Este escape está ahora sólo instalado en dos movimientos, el último de los cuales data de 2009 El primer movimiento tiene una reserva de marcha de 10 días y el segundo, una frecuencia de 6 Hz. Es una lástima que un movimiento tan eficiente y flexible haya sido dejada de lado.
Ventajas: eficiente, eficaz, no necesita aceite.
Inconvenientes: limitado a grandes complicaciones, ha sido descuidado.

 ESCAPE COAXIAL

Escape Coaxial
Escape Coaxial

Ideado por Georges Daniels y adquirido por Omega, el escape coaxial es la única alternativa de producción masiva al de áncora Suizo. La profundidad de penetración de las piedras de la paleta es mucho menor que en el escape de áncora debido a una rueda de escape intermedia y coaxial.

La fricción se reduce debido a que el contacto con las piedras es tangencial. Los movimientos pueden no ganar en precisión, pero el período de su garantía se amplía de dos a cuatro años. Omega está muy satisfecho con una certificación de cronómetro COSC.

La reserva de marcha es de alrededor de 55 horas para los movimientos básicos.
Ventajas: Reducción de la fricción, larga vida, económico, necesita poca lubricación.
Inconvenientes: beneficios para los consumidores limitados, no hay mejoría en la reserva de marcha.

 ESCAPE DUAL

Escape Dual
Escape Dual

Como una marca nueva y diminuta, Laurent Ferrier ha adoptado esta variación del naturel échappement para ganarse un lugar entre las marcas más especializadas.

Su sistema cuenta con dos ruedas de impulso en el mismo nivel, que tienen dientes de un perfil especial para el contacto con la palanca - reducido a una sola barra y sin brazos. Este escape de impulso doble difiere del de las versiones de FP Journe o Voutilainen principalmente por la ausencia de piedras de paleta.

Esto es porque la palanca está hecha de silicio.
Ventajas: gran amplitud,, diferente, efectivo, autolubricante.
Inconvenientes: secreto, similar a los otros escapes de doble rueda.

 ESCAPE DE RETÉN PIVOTADO

Escape de Retén Pivotado
Escape de Retén Pivotado

Una sola piedra de paleta en el extremo de una palanca llamada retén bloquea la rueda de escape. El volante que pasa levanta el retén por una fracción de un segundo, liberando la rueda de escape.

El retén, en un muelle en espiral, luego cae de nuevo en la rueda de escape. El impulso se da directamente al volante, pero sólo a cada oscilación, disminuendo la estabilidad del flujo de energía. Sin embargo, esto se compensa con la reducción asociada de la fricción.

Llevado en la muñeca el retén se dispararía al menor choque hasta que Urban Jürgensen hizo una versión fiable. Sin embargo, no es de arranque automático; usted tiene que dar el reloj una vuelta de cuerda para ponerlo en marcha.
Ventajas: preciso, eficaces y últimamente amigable en la muñeca.
Inconvenientes: difícil de implementar, y bastante experimental.

 ESCAPE BIAXIAL DE ALTO RENDIMIENTO

Escape Biaxial de Alto Rendimiento
Escape Biaxial de Alto Rendimiento

Durante mucho tiempo, François-Paul Journe tenía un diseño en el cajón para un échappement naturel de tipo Breguet.

Su escape biaxial tiene dos ruedas de impulso en dos niveles liberados a su vez en cada semi-oscilación del volante. El impulso es directo y la palanca de titanio es enorme. Viene con un remonte de fuerza constante, un factor en la mejora de la tasa, por lo que sus ventajas son difíciles de evaluar en forma aislada. Inusualmente, es de arranque automático cuando usted termina de cargar el movimiento.

El HPBE probablemente estará reservado para los relojes extra-especiales como el Chronomètre Optimum en lugar de ser aplicados en general.
Ventajas: libre de aceite, auto-inicio efectivo.
Inconvenientes: muy exclusivo, complejo.

 ESCAPE ULYSSE NARDIN

Escape Ulysse Nardin
Escape Ulysse Nardin

Ulysse Nardin presentó este escape en el reloj Freak en 2000, y sigue siendo exclusivo para este modelo. La compañía ha cambiado su investigación de escapes y sistemas de regulación por el desarrollo de calibres propios.

Al igual que el naturel échappement, es un escape de doble rueda con impulso directo al volante. Su palanca es tan corta que es más como un plato.

El sistema parece sencillo pero tiene sus sutilezas. Los perfiles de los dientes son particularmente sofisticados. Su objetivo es reducir la fricción y es adecuado para técnicas de producción LIGA de alta precisión.
Ventajas: No precisa lubricación, prestigioso, inventivo, buena eficiencia mecánica.
Inconvenientes: raro, complejo, costoso.

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Publicado en Europa Star Magazine Agosto - Septiembre del 2014