Rueda de balance


Un volante , o balanza , es el dispositivo de cronometraje utilizado en relojes mecánicos y pequeños relojes , análogo al péndulo en un reloj de péndulo . Es una rueda con peso que gira hacia adelante y hacia atrás, siendo devuelta a su posición central por un resorte de torsión en espiral , conocido como resorte de equilibrio o espiral . Es impulsado por el escape , que transforma el movimiento giratorio del tren de engranajes del reloj.en impulsos enviados al volante. Cada giro de la rueda (llamado "tick" o "beat") permite que el tren de engranajes avance una cantidad determinada, moviendo las manecillas hacia adelante. El volante y la espiral juntos forman un oscilador armónico que, debido a la resonancia , oscila preferentemente a una determinada frecuencia, su frecuencia resonante o "golpe", y se resiste a oscilar a otras velocidades. La combinación de la masa del volante y la elasticidad del resorte mantienen el tiempo entre cada oscilación o 'tictac' muy constante, lo que explica su uso casi universal como cronometrador en relojes mecánicos hasta el presente. Desde su invención en el siglo XIV hasta el diapasóny los movimientos de cuarzo estuvieron disponibles en la década de 1960, prácticamente todos los dispositivos portátiles de cronometraje usaban algún tipo de volante.

Hasta la década de 1980, los volantes eran la tecnología de cronometraje utilizada en cronómetros , cerraduras de bóveda de banco , espoletas de tiempo para municiones , relojes de alarma , temporizadores de cocina y cronómetros , pero la tecnología de cuarzo se ha hecho cargo de estas aplicaciones, y el principal uso restante es en relojes mecánicos de calidad. .

Los volantes de reloj modernos (2007) suelen estar hechos de Glucydur , una aleación de berilio , cobre y hierro de baja expansión térmica , con resortes de una aleación de bajo coeficiente de elasticidad térmica como Nivarox . [1] Las dos aleaciones se emparejan para que sus respuestas de temperatura residual se cancelen, lo que da como resultado un error de temperatura aún más bajo. Las ruedas son lisas, para reducir la fricción del aire, y los pivotes se apoyan en cojinetes de precisión con forma de joya . Las ruedas de equilibrio más antiguas usaban tornillos de peso alrededor de la llanta para ajustar el equilibrio, pero las ruedas modernas se equilibran por computadora en la fábrica, usando un láser para quemar un hoyo preciso en la llanta para equilibrarlas. [2] Las ruedas de equilibrio giran alrededor de 1½ vueltas con cada oscilación, es decir, alrededor de 270° a cada lado de su posición central de equilibrio. La velocidad del volante se ajusta con el regulador , una palanca con una hendidura estrecha en el extremo a través del cual pasa el resorte de equilibrio. Esto mantiene estacionaria la parte del resorte detrás de la ranura. Al mover la palanca, la hendidura se desliza hacia arriba y hacia abajo en el resorte de la balanza, cambiando su longitud efectiva y, por lo tanto, la tasa de vibración resonante de la balanza. Dado que el regulador interfiere con la acción del resorte, los cronómetros y algunos relojes de precisión tienen volantes de 'resorte libre' sin regulador, como el Gyromax . [1] Su velocidad se ajusta mediante tornillos de peso en el borde del volante.

La tasa de vibración de una balanza se mide tradicionalmente en latidos (ticks) por hora, o BPH, aunque también se usan latidos por segundo y Hz . La duración de un latido es una oscilación del volante, entre cambios de dirección, por lo que hay dos latidos en un ciclo completo. Los saldos de los relojes de precisión están diseñados con latidos más rápidos, porque se ven menos afectados por los movimientos de la muñeca. [3] Los despertadores y los temporizadores de cocina a menudo tienen una frecuencia de 4 latidos por segundo (14 400 BPH). Los relojes hechos antes de la década de 1970 generalmente tenían una frecuencia de 5 latidos por segundo (18,000 BPH). Los relojes actuales tienen velocidades de 6 (21 600 BPH), 8 (28 800 BPH) y algunos tienen 10 latidos por segundo (36 000 BPH). Audemars Piguet actualmente produce un reloj con una tasa de vibración de balance muy alta de 12 latidos/s (43,200 BPH).[4] Durante la Segunda Guerra Mundial, Elgin produjo un cronómetro muy preciso que funcionaba a 40 latidos por segundo (144 000 BPH), lo que le valió el sobrenombre de 'Jitterbug'. [5]


Rueda de equilibrio en un reloj despertador de la década de 1950, el Apollo, de Lux Mfg. Co. que muestra el resorte de equilibrio (1) y el regulador (2)
Volante moderno en un movimiento de reloj
Rueda de equilibrio en reloj de sobremesa . El resorte espiral espiral es visible en la parte superior.
Foliot (barra horizontal con pesas) del reloj De Vick, construido en 1379, París
Quizás el primer dibujo existente de un volante, en el reloj astronómico de Giovanni de Dondi , construido en 1364, Padua, Italia. El volante (en forma de corona, arriba) tenía un latido de 2 segundos. Calco de una ilustración de su tratado sobre relojes de 1364, Il Tractatus Astrarii .
Volante temprano con resorte en un reloj francés del siglo XVIII
Volante bimetálico con compensación de temperatura, de un reloj de bolsillo de principios del siglo XX. 17 mm de diámetro (1) Mover pares de pesos opuestos más cerca de los extremos de los brazos aumenta la compensación de temperatura. (2) Desatornillar pares de pesas cerca de los radios reduce la tasa de oscilación. Ajustar un solo peso cambia el aplomo o el equilibrio.
Volantes de cronómetro marino de mediados del siglo XIX, con varios sistemas de "compensación auxiliar" para reducir el error de temperatura media
Balanza y resorte de aleación de bajo coeficiente de temperatura, en un movimiento ETA 1280 de un reloj Benrus Co. fabricado en la década de 1950