Il funzionamento della carica automatica, quel semplice eppure complesso meccanismo che ci evita di “dare la corda” al nostro orologio meccanico.
Vediamo come cosa c’è dietro al cuore dei nostri orologi automatici.
Indice dei contenuti
Cos’è il movimento automatico?
I primi orologi a carica automatica furono inventati intorno al 1770 da Abraham-Louis Perrelet. La sua idea era di far ricaricare l’orologio, all’epoca un modello da tasca, grazie al movimento di chi lo stava portando. L’orologio, per ricaricarsi, utilizzava i movimenti ascendenti e discendenti di una massa oscillante collegata al meccanismo di carica.
Il primo orologio da polso con carica automatica fu invece sviluppato da John Harwood nel 1923 e il suo modello divenne l’iniziatore dei moderni movimenti automatici. Il centro di rotazione della massa oscillante era posizionato esattamente al centro del movimento. La massa poteva descrivere un arco di 130° ed ognuna delle estremità era fornita di un arresto. La carica automatica funzionava in un solo senso. Nel 1931 Rolex migliorò l’idea originale di Harwoord e la usò nel suo Oyster Perpetual.
Attraverso gli anni, diversi design sono stati sviluppati per migliorare l’efficienza dell’automatico, fra cui l’uso di differenti forme e materiali per la massa oscillante, cuscinetti a sfere per ridurre gli attriti. Se i primi orologi a carica automatica catturavano l’energia solamente quando il rotore ruotava in una direzione, solitamente in senso orario, i modelli recenti possono invece accumulare energia dal movimento in entrambe le direzioni, aumentando l’efficienza del meccanismo.
Da un punto di vista matematico, il sistema del movimento automatico può essere descritto come un pendolo doppio, dove il braccio oscillante è il pendolo superiore che ruota intorno alla spalla e la massa oscillante è parte del pendolo inferiore ruotante intorno al cuscinetto. Facciamo alcune osservazioni sulla massa oscillante e sul rotismo del meccanismo di carica automatica.
I movimenti di chi indossa l’orologio sono trasmessi alla molla del bariletto per mezzo della massa oscillante e del rotismo di demoltiplicazione. In genere, il meccanismo di carica automatica si trova sopra il movimento, dal lato dei ponti.
Le Componenti dei movimenti orologi automatici
La ruota sul lato dell’orologio che viene utilizzata per impostare l’ora. Può anche essere ruotato per caricare l’orologio per correre.
- Molla principale
La fonte di energia del movimento. L’energia cinetica dall’avvolgimento della corona viene trasferita alla molla principale a forma di bobina, che immagazzina l’energia diventando sempre più stretta.
- Ingranaggio del treno
Trasmette l’energia immagazzinata dalla molla principale allo scappamento attraverso una serie di piccoli ingranaggi.
Agisce come un freno, prendendo l’energia trasmessa dalla molla principale attraverso il treno di ingranaggi e spingendola fuori in parti uguali e regolari.
- Bilanciere
Il cuore del movimento, che riceve l’energia per correre dallo scappamento. Il bilanciere batte, o oscilla, con un movimento circolare da cinque a dieci volte al secondo. Un orologiaio può far oscillare il bilanciere più velocemente o più lentamente, il che a sua volta fa funzionare l’orologio più velocemente o più lentamente.
- Componi il treno
Un’altra serie di ingranaggi che trasmettono l’energia regolata ed equamente dosata dal bilanciere alle lancette dell’orologio, facendole muovere.
- Rubini
Rubini sintetici che sono incastonati in punti ad alto attrito, come il centro di un ingranaggio che è costantemente in movimento. Utilizzati come cuscinetti per ridurre l’attrito e l’usura metallo-metallo, migliorano le prestazioni e la precisione. I rubini sono usati perché assorbono bene il calore e sono estremamente duri.
- Rotore
Un peso di metallo a forma di semicerchio attaccato al movimento che può oscillare liberamente a 360 gradi mentre il polso si muove. Il rotore è collegato da una serie di ingranaggi alla molla principale e mentre gira, avvolge la molla principale, dando energia all’orologio. Il rotore è dotato di una frizione che lo disimpegnerà dall’avvolgimento quando la molla principale è completamente avvolta.
Come funzionano i movimenti automatici
1. Il movimento del polso fa girare il rotore, che avvolge la molla principale. Ruotando la corona si carica anche la molla principale.
2. Il treno di ingranaggi trasferisce l’energia allo scappamento.
3. Lo scappamento distribuisce l’energia in parti regolate.
4. Il bilanciere utilizza questa energia regolata per battere avanti e indietro a una velocità costante.
5. Ogni certo numero di battiti, il treno del quadrante trasferisce l’energia alle lancette dell’orologio.
6. Le lancette avanzano.
Ci sono fondamentalmente tre tipi di massa oscillante.
- La massa oscillante a rotazione limitata, di solito 120 gradi, il cui percorso è imitato da arresti costituiti da molle elicoidali ammortizzatrici.
- La massa oscillante a rotazione completa, generalmente chiamata rotore, dove l’asse di rotazione si trova al centro del movimento.
- Infine, la massa oscillante eccentrica, rotante ma imperniata in un punto non coincidente con il centro del movimento, che può essere un rotore di piccolo diametro e di grande spessore (micro-rotore) o una leva con un unico braccio.
Nei primi orologi automatici l’altezza del movimento era quasi doppia, a causa dell’aggiunta del meccanismo di carica automatica. Poco a poco, è stato possibile ridurre l’altezza e il diametro dei componenti grazie a soluzioni che coinvolgevano l’impiego di materiali più resistenti e una disposizione dei diversi pezzi più accurata.
La massa oscillante è composta da due parti distinte: il supporto e il settore pesante.
Il supporto, in genere di ottone o alpacca, è la parte che comprende il dispositivo di fissaggio della massa oscillante ai perni.
Il settore pesante è la parte esterna, di forma semicircolare. Questa può essere avvitata, ribadita, saldata o incollata al supporto della massa. Usualmente è realizzata in leghe di rame-nickel ad alto tenore di tungsteno, o in metalli preziosi come oro, platino e iridio.
La massa oscillante a rotazione completa richiede un sistema a sospensione diverso da quello di una massa oscillante a rotazione limitata per l’ovvio motivo che non è possibile avere un ponte superiore. Non ci soffermeremo sui di essi, ma – solo per elencarli – abbiamo il sistema a chiavistello, il sistema a vite e il sistema con cuscinetti a sfere.
Il rotismo della carica automatica è formato da ruote dentate che trasmettono la forza della massa oscillante fino al rocchetto, permettendo di caricare la molla del bariletto. Collegati al pignone della massa oscillante abbiamo i mobili intermedi “invertitori”, seguiti dai mobili di riduzione e dal rocchetto del bariletto (quell’ingranaggio solidale all’albero del bariletto attorno a cui si arrotola la molla di carica).
Il rotismo è composto da un treno di rinvio e da un rotismo demoltiplicatore.
Per un funzionamento ottimale il rapporto di demoltiplicazione deve essere compreso tra 1:110 e 1:180, ciò significa che per 1 giro del rocchetto la massa oscillante compie tra 110 e 180 giri. Ci sono diversi design di meccanismi automatici oggi sul mercato, fra cui i più diffusi sono ETA, Rolex, Seiko.
Ciò che li distingue è il meccanismo chiamato “invertitore”. Questo si trova tra la massa oscillante e il treno di riduzione e permette al sistema automatico di caricare la molla in qualsiasi direzione si muova la massa oscillante. prima di illustrare i due invertitori di eta e seiko facciamo un’osservazione sugLi automatici con carica unidirezionale.
Dopo numerosi studi, ci si è resi conto che la carica in un solo senso aveva numerosi vantaggi in rapporto alla carica nei due sensi. La molla di carica di un orologio indossato regolarmente è sempre carica al massimo.
Il che significa che l’energia erogata dalla massa è sufficiente ad assicurare la riserva di marcia anche se utilizzata in un solo senso. Inoltre, per una carica nei due sensi, la massa oscillante deve vincere la coppia di carica nei due sensi. Invece nella carica ad un solo senso, se la rotazione della massa inizia nel senso libero, questa compirà un arco di oscillazione decisamente più ampio prima di tornare nella posizione di riposo e azionare la carica. Infine, il sistema di carica in un solo senso ha ovviamente un numero di componenti più contenuto. Tuttavia, sistemi con invertitore sono comunemente usati.
Qui, ho scelto di mostrare brevemente l’invertitore ETA e il Magic Lever di Seiko.
Il sistema di ETA, composto da quattro ruote e da quattro cricchetti, trasferisce il movimento bidirezionale della massa oscillante al movimento unidirezionale del pignone di carica.
Il sistema ha un meccanismo di stop, per evitare lo svolgimento della molla di carica, e un meccanismo a frizione, per scongiurare il problema dell’overwound, quando la molla è completamente avvolta.
L’invertitore Seiko trasforma il movimento bidirezionale della massa oscillante in un movimento unidirezionale prendendo ispirazione dalle bielle delle vecchie locomotive. Possiamo schematizzarlo in tre diversi sottosistemi: il doppio pendolo, il meccanismo a quattro leve e il rotismo del treno di carica automatica. In sintesi, abbiamo cinque componenti: la massa oscillante, la prima ruota intermedia, il pawl lever (leva a nottolino), la seconda ruota intermedia e il rocchetto.
Il pawl lever è il cuore del meccanismo. È montato sull’albero eccentrico della prima ruota intermedia e guida col suo movimento i denti della seconda ruota intermedia. La seconda ruota intermedia è costituita da una ruota e da un pignone concentrici.
Movimenti orologi più diffusi: quali sono gli orologi automatici?
Quelli che seguono sono alcuni dei movimenti di orologi automatici più conosciuti e comunemente utilizzati disponibili oggi nelle loro forme base, insieme ad esempi di orologi che li utilizzano:
ETA 2824-2
Uno dei calibri automatici più diffusi e conosciuti oggi disponibili, l’ETA 2824-2 si basa sull’Eterna 1247, prodotto per la prima volta nel 1955. Lo stesso 2824-2 è in produzione dal 1982 ed è disponibile in quattro gradi : Standard, Elaboré (migliorato), Top e Chronometer: all’aumentare dei gradi, aumentano anche la precisione del movimento, il livello di finitura e il prezzo.
ETA, una consociata interamente controllata dallo Swatch Group , ha sviluppato una nuova generazione di movimenti aggiornati per i marchi del gruppo, mentre terze parti utilizzano principalmente movimenti legacy come il 2824.
- Caratteristiche: Ore, minuti, secondi a scorrimento, datario
- Diametro: 25,6 mm
- Altezza: 4,6 mm
- Rubini: 25
- Vibrazioni all’ora: 28.800 (4 Hz) Carica
- Manuale possibile: Sì
- Fermo macchina: Sì
- Riserva di carica: 38 ore
- Paese di produzione: Svizzera
Sellita SW200
Sellita originariamente operava come operazione di assemblaggio in outsourcing per ETA, ricevendo 2824-2 quasi completi e aggiungendo ruote, viti e altre parti.
Quando il Gruppo Swatch (e quindi l’ETA) ha iniziato a eliminare gradualmente la fornitura del 2824-2 ad aziende esterne al Gruppo, Sellita ha deciso di produrre il proprio clone del movimento, cosa che potevano fare legalmente come i brevetti di design sul 2824- 2 era scaduto da tempo. Sebbene l’azienda abbia aggiunto un rubino in più all’SW200, per il resto è identico al 2824-2.
- Caratteristiche: Ore, minuti, secondi a scorrimento, datario
- Diametro: 25,6 mm
- Altezza: 4,6 mm
- Rubini: 26
- Vibrazioni all’ora: 28.800 (4 Hz) Carica
- Manuale possibile: Sì
- Fermo macchina: Sì
- Riserva di carica: 38 ore
- Paese di produzione: Svizzera
STP1-1/3-13/5-15
Fondata nel 2008, Swiss Technology Production è la risposta del Gruppo Fossil all’ETA e produce movimenti sia per i marchi di orologi del Gruppo Fossil che per conto terzi. L’STP1-11 è il movimento base dell’azienda ed è stato progettato per adattarsi ovunque un 2824-2, ma è disponibile anche in STP3-13 e STP3-15, che offrono alcune differenze.
Mentre la sede di STP è, infatti, una struttura di assemblaggio del movimento , molti dei componenti del movimento sono prodotti dal Gruppo Fossil o da altri produttori svizzeri, il che significa che la famiglia di movimenti STP è conforme ai rigorosi standard “Swiss Made” in vigore dal 2017.
- Caratteristiche: ore, minuti, secondi a scorrimento, datario
- Diametro: 25,6 mm
- Altezza: 4,6 mm
- Rubini: 26
- Vibrazioni all’ora: 28.800 (4 Hz) Carica
- Manuale possibile: Sì
- Fermo macchina: Sì
- Riserva di carica: 44 ore
- Paese di produzione: Svizzera
Miyota 9015
Simile nel set di caratteristiche al 2824-2 e all’SW200, il 9015 è un movimento automatico realizzato da Miyota, che fa parte del Citizen Group . Prodotto per la prima volta nel 2009 e basato sul calibro 8215, il 9015 si differenzia dal 2824-2 per il numero di rubini, la lunghezza della riserva di carica, la sua altezza e l’assenza di gradi multipli.
A causa del suo prezzo relativamente basso e dell’ampia disponibilità, il 9015 è spesso utilizzato dai microbrand, ma rimane un’opzione di fascia più alta rispetto all’8215 e ai relativi movimenti ancora presenti in molti microbrand e altri orologi.
- Caratteristiche: ore, minuti, secondi a scorrimento, datario
- Diametro: 26 mm
- Altezza: 3,9 mm
- Rubini: 24
- Vibrazioni all’ora: 28.800 (4 Hz) Carica
- Manuale possibile: Sì
- Fermo macchina: Sì
- Riserva di carica: 42 ore
- Paese di produzione: Giappone
Seiko NH35A
L’NH35A è un movimento automatico giapponese realizzato da Seiko e senza marchio quando venduto a terzi. Quando questo movimento si trova negli orologi Seiko , si chiama 4R35. Economico e relativamente robusto (anche se non così accurato direttamente dalla fabbrica come alcune delle offerte svizzere in questo elenco), l’NH35A è un’altra alternativa giapponese al 2824-2 e all’SW200 di fabbricazione svizzera. È dotato sia di carica manuale che di hacking ed è disponibile solo in un grado.
- Caratteristiche: ore, minuti, secondi a scorrimento, datario
- Diametro: 27,4 mm
- Altezza: 5,32 mm
- Rubini: 24
- vibrazioni all’ora: 21.600 (3 Hz) Carica
- manuale possibile: Sì
- Fermo macchina: Sì
- Riserva di carica: 41 ore
- Paese di produzione: Giappone
Valjoux/ETA 7750
Originariamente prodotto da Valjoux (poi assorbito dal Gruppo Swatch) a partire dagli anni ’70, il Valjoux/ETA 7750 è forse il movimento cronografico automatico di terze parti più utilizzato al mondo.
Basandosi su un sistema di camme a tre piani relativamente economico e di facile fabbricazione al posto della classica ruota a colonne, il movimento cronografico automatico 7750 può essere modificato per visualizzare una finestra della data, il giorno della settimana, un sotto-quadrante in meno e una luna complicazione di fase, rendendolo incredibilmente versatile. È inoltre disponibile in tre gradi, tra cui Elaboré, Top e Chronomètre.
- Caratteristiche: ore, minuti, piccoli secondi, cronografo a 2 pulsanti (contatore 30 minuti, contatore 12 ore), possibile data, giorno, fasi lunari
- Diametro: 30 mm
- Altezza: 7,9 mm
- Gioielli: 25
- Vibrazioni all’ora: 28.800 ( 4 Hz) Carica
- manuale possibile: Sì (ma non consigliato)
- Fermo macchina: Sì
- Riserva di carica: 40 ore
- Paese di produzione: Svizzera
I calibri sopra elencati sono quelli più diffusi e conosciuti. Ovviamente se volessimo aumentare il livello potremmo passare a calibri molto più tecnici come il calibro 8912 Co-Axial del’Omega Seamaster 300, del calibro 3235 presente sul Rolex Submariner o Zenith El Primero, giusto per farvi qualche esempio.
Grazie molto interessante, avrei inserito comunque una foto di ogni meccanismo, in modo da poterli riconoscere a prima vista…grazie
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