EDITORIAL
SUMÁRIO
PERFIL
CORREIO LEITOR
CALEIDOSCÓPIO EM FOCO REPORTAGEM
OPINIÃO HISTÓRIA CRÓNICA
SP
ENTREVISTA TÉCNICA
01.
12
1A
8
Exemplo de técnica
O relógio mecânico
2
1C
1B
Análise de alguns aspectos técnicos e funções de especial interesse no exame de relógios mais emblemáticos.
por Dody Giussani – L’ Orologio
O
7
funcionamento do relógio mecânico – com
do) fornece uma medição de tempo. A oscilação do pêndulo carac-
a descrição das partes que compõem o
teriza-se pela frequência que exprime um número de oscilações
movimento quer seja automático, quer
para a unidade de tempo. Se a unidade de tempo escolhida for o se-
manual, só com indicação das horas, com
gundo, a frequência exprime-se então em oscilações / segundo, ou
data, ou ainda, com calendário etc. – repre-
ainda em hertz.
senta um assunto demasiado vasto para ser
Estas características maiores podem reconhecer-se no funcionamen-
tratado de forma exaustiva num único artigo. No en-
to do balanço-espiral que consta no sistema oscilante utilizado nos
tanto, parece-nos oportuno procedermos à análise do funcionamento
relógios de bolso. Neste caso, as oscilações são completadas pelo ba-
do calibre mecânico, examinando também pormenorizadamente a
lanço que gira num sentido e no seu oposto, entre duas posições ex-
terminologia que identifica as componentes e características princi-
tremas. O motor de funcionamento e o de retorno entre as duas
pais de um mecanismo.
posições opostas descreve uma oscilação. Na maioria dos relógios de
Para começarmos, partimos do princípio de funcionamento dos reló-
bolso, o balanço-espiral consegue uma oscilação em um quarto de se-
gios mecânicos para definir os grandes pontos fundamentais que es-
gundo, seguindo-se quatro oscilações ao segundo, o que corresponde
tão na base do seu funcionamento. A medição do tempo por inter-
a uma frequência de quatro hertz. Contudo, a frequência de oscilação
médio de mecanismos (rodas, molas e ponteiros) assenta
dos movimentos relojoeiros aparece tradicionalmente não em hertz,
efectivamente sobre a existência de sistemas de mecanismos os-
como o estabelece o Sistema Internacional de Medição, mas sim em
alternâncias / hora – sistema em que uma alternância corresponde a
A frequência de oscilação dos movimentos relojoeiros aparece tradicionalmente não em hertz, como o estabelece
o Sistema Internacional de medição, mas
sim em alternâncias / hora.
meia-oscilação (ou só o movimento de funcionamento da posição inicial à posição oposta). Efectuando-se a devida conversão (quatro oscilações correspondem a oito alternâncias e uma hora a 3600 segun-
10
dos), nota-se que a frequência de quatro hertz equivale a 28 800
alternâncias / hora – ou seja, a frequência usada e normalmente re-
6
gistada na maioria dos relógios mecânicos de produção actual.
Regressemos ao funcionamento do relógio mecânico. Uma vez
equipado com uma sistema oscilante (considerando ainda o balanço-espiral do relógio de bolso em questão), importa construir um
9
5
mecanismo que esteja apto a calcular as oscilações e a manter-se, ao
mesmo tempo, em movimento. De facto, tínhamos emitido uma
3
hipótese um tudo nada ‘ousada’ no princípio do nosso raciocínio ao
cilantes, movendo-se com uma frequência de oscilação suficiente-
supor que existe naturalmente um sistema oscilante dotado de uma
mente constante para fornecer uma base sobre a qual se consegue
frequência de funcionamento constante. O que realmente não é ver-
construir um sistema de medição do tempo.
dade, dado que as oscilações de qualquer que seja o oscilante acabam
O sistema de oscilação mais simples é o pêndulo. Como se supõe
amortecendo a força desperdiçada (atrito interno, atrito entre as su-
que um pêndulo isócrono completa cada oscilação (movimento de
perfícies de contacto, viscosidade do ar e dos lubrificantes). Para se
funcionamento e regresso entre a posição inicial e a mesma no seu
obter oscilações caracterizadas por uma duração idêntica de tempo, é
oposto) num tempo idêntico, o cálculo das oscilações multiplicado
preciso recorrer a um sistema que contrarie a força de atrito ou que
pelo tempo durante o qual o pêndulo executa cada oscilação (perío-
recupere a energia gasta em calor (o trabalho desperdiçado aquando
070 | ESPIRAL
4
11
ESPIRAL | 071
EDITORIAL
SUMÁRIO
PERFIL
CORREIO LEITOR
CALEIDOSCÓPIO EM FOCO REPORTAGEM
OPINIÃO HISTÓRIA CRÓNICA
SP
ENTREVISTA TÉCNICA
O Relógio mecânico
03.
rectamente com o oscilante (sistema balanço-espiral).
Balanço
Efectivamente, sempre que se dá uma oscilação, o balanço acciona
02.
Botão
um elemento mecânico chamado âncora – que por sua vez faz
Disco
avançar regularmente uma roda solidária da âncora: a roda de esBobina
cape. A cada meia-oscilação (alternância) do balanço-espiral, essa
roda irá avançar um lance igual à metade da distância efectiva entre dois dos seus dentes. Portanto, no caso de um movimento com
28 800 alternâncias / hora, a roda do escape avança um espaço en-
Eixo
tre dois dentes (lance) a cada quarto de segundo (duração de uma
oscilação ou de duas alternâncias).
Ponte do
tambor
Garfo
Âncora
Neste relógio, a roda de escape apresenta 20 dentes e cumpre uma
Tambor
volta em cada cinco segundos, ou seja em cada 40 alternâncias
Haste
(meia-oscilação) do balanço-espiral. No mesmo eixo da roda de escape está colocado um pinhão (roda dentada com um número limi-
Ponte dos
segundos
tado de dentes), o qual também executa uma volta em cinco segundos para engrenar com a roda dos segundos do movimento, devendo
Ponte da âncora
ainda a mesma apresentar um número de dentes de forma a comRoda dos
segundos
Alavanca de entrada
Alavanca de saída
pletar uma volta em 60 segundos, ou também após cada 12 voltas
Mola de corda
completas da roda de escape com o seu pinhão. Se supusermos que
o pinhão de escape tem dez dentes, isto quer dizer que a roda dos se-
Âncora
gundos deverá estar equipada com (12 x 10) / 1 = 120 dentes.
Roda
central
Ponte do escape
Cobre-pitão
Eixo do tambor
Roda
mediana
Entre a roda de escape e o tambor (do qual a roda recebe a energia
Pinhão
necessária ao movimento) insere-se uma engrenagem de rodas,
chamada sistema de engrenagens, que por sua vez engloba a roda
Roda de escape
dos segundos e transporta a energia do tambor de corda para o escape. Por sua vez, o escape fornece-a ao balanço-espiral sob a for-
Porta-pitão
ma de impulsos sempre que se acciona a âncora da parte do baTampa do tambor
lanço, de modo a contrariar o efeito da força de atrito, e manter
ainda a frequência de oscilação tão constante quanto possível.
Raqueta
Roda do escape
Vejamos agora, de mais perto, cada elemento de que estivemos a
gens do relógio, em cujo eixo giram intrinsecamente pequenas al-
falar para completar a análise do seu funcionamento.
mofadas de rubi (12) que desempenham a função de conter o lubrificante e reduzir os atritos do roçar.
Galo
Alavanca
Espiral
01. Um exemplo de movimento mecânico de corda manual, o Calibre 1400 de Vacheron Constantin. A partir do tambor de corda (3)
02. No desenho ampliado do Calibre Vacheron Constantin 1400 en-
podem-se observar as rodas que compõem o sistema de engrena-
contram-se indicados os termos técnicos que identificam todas as
gens unindo o próprio tambor à roda de escape: roda mediana (9),
roda central (8), roda dos segundos (2), e roda de escape (10).
O movimento da roda de escape é acertado sobre a âncora (5), que
por sua vez oscila em redor de um eixo, movendo-se a cada alPitão
ternância do balanço espiral. Este último é constituído na sua es-
Balanço
Parafuso de fixação
ao mostrador
Platina
trutura por um volante que conta com um verdadeiro balanço
próprio (7), introduzido no mecanismo e junto a uma finíssima
mola de espiral (4). A mesma age chamando a si o balanço das
duas posições de rotação máxima nos dois sentidos mercê da sua
do atrito, transforma-se em energia térmica). É ainda por esse moti-
(rodas e ponteiros) requeridas na indicação da hora.
força elástica, pelo que o balanço-espiral roda a cada alternância
vo que os relógios dispõem de um movimento mecânico que serve de
A indicação da hora assenta, portanto, sobre a contagem das os-
sobre um ângulo bastante aberto (superior a 1800) num sentido
reserva de energia do mesmo: o tambor.
cilações do sistema oscilante: esse princípio é válido quer no caso do
como no seu oposto.
O balanço acciona um elemento mecânico chamado âncora – que por sua vez
faz avançar regularmente uma roda
solidária da âncora: a roda de escape.
partes primordiais do mecanismo. Pode-se portanto observar a estru-
O tambor de corda apresenta uma mola espiral que, sempre que car-
relógio mecânico que estamos a examinar, quer no caso do relógio
Outros elementos fundamentais do movimento mecânico são a
tura do tambor de corda formado por um eixo central (eixo do tam-
regada, fornece ao movimento a energia necessária ao seu devido
de quartzo (neste último, o sistema oscilante é um sistema eléctrico
platina (11), ou seja, o disco de latão (com banho a ródio) proposi-
bor), em redor do qual se enrola a mola da corda, assaz idêntica às mo-
funcionamento: ou seja, manter em movimento o oscilante, contras-
acertado num cristal de quartzo, quanto à contagem das oscilações,
tadamente torneado para acolher todas as componentes e suportes,
las que se encontram no alarme ou também nos jogos de mola, e por
tando com energia nova o efeito de desgaste da força de atrito, e fa-
realiza-se num circuito integrado). Efectua-se a contagem das os-
bem como as pontes (elemento de suporte, sempre em latão).
um tambor dentado que transmite a energia elástica da mola (que
zer ainda funcionar todas as demais componentes do mecanismo
cilações num relógio mecânico por meio do escape que interage di-
Entre as pontes (1A, 1B, 1C) e a platina (11) estão engastadas as roda-
uma vez enrolada tende para desenrolar-se) para o sistema de en-
072 | ESPIRAL
ESPIRAL | 073
EDITORIAL
SUMÁRIO
PERFIL
CORREIO LEITOR
CALEIDOSCÓPIO EM FOCO REPORTAGEM
OPINIÃO HISTÓRIA CRÓNICA
SP
ENTREVISTA TÉCNICA
O Relógio mecânico
04.
grenagens, e consequentemente a todo o mecanismo. A bobina, ou se-
impulso necessário para evitar os atritos e manter em movimento o
ja, a roda colocada sobre o tambor e visível pelo fundo do movimento
balanço-espiral com uma frequência suficientemente constante.
(veja na figura 1) é solidária do eixo do mesmo tambor e vem rodando
sempre que se dá a corda manualmente ao relógio, obrigando assim
a mola de corda a enrolar-se – isto é, a ‘armar-se’.
05. A figura mostra a interacção entre a roda de escape, a âncora e
o balanço (representado só como comando de impulso) durante
uma alternância (em 0,125 segundo). Na primeira figura, o escape
03. O escape com âncora, bem como os elementos que o compõem,
encontra-se na fase de ‘repouso’: um dente (A) da roda de escape
excepto a espiral, tem por papel fornecer a energia elástica
encosta-se à superfície de ‘repouso’ da alavanca de entrada da ân-
necessária ao balanço para completar as suas oscilações em redor
cora. Nesse preciso instante, a roda do escape encontra-se bloquea-
do eixo central.
da na sua rotação da âncora, e por isso também as rodas do sistema
A roda de escape (ou melhor, a âncora no seu pinhão) recebe a ener-
de engrenagens, que lhe estão associadas, estão paradas. Na se-
gia necessária ao movimento do tambor de corda através das rodas
gunda figura, o balanço acabou de iniciar a sua rotação sob a inter-
do sistema de engrenagens e por intermédio da âncora distribui
venção da espiral, o comando insere-se no interior do garfo e faz ro-
também a energia da mola de corda para o tambor sob a forma de
dar a âncora: a alavanca de entrada levanta-se, soltando então a
impulsos. Os impulsos são estímulos de um duração verdadeira-
05.
rotação da roda de escape (a esta fase dá-se o nome de ‘alçada’. Girando no sentido das horas, o dente (A) da roda de escape que
O sistema de engrenagens de um
movimento mecânico com frequência
de funcionamento de 28 800 alternâncias / hora e as respectivas rodas que
o compõem.
pousava contra a superfície de ‘repouso’ da alavanca de entrada empurra a superfície de impulso da mesma alavanca, fornecendo um
impulso à âncora que o transmite directamente ao comando do balanço (fase de ‘impulso’). Esta fase é bem visível no terceiro desenho apresentado. Desta forma, a âncora restitui ao balanço-espiral a
energia gasta por este último na fase de ‘alçada’ para fornecê-la à
outra âncora, por ser necessária ao balanço-espiral para este se
manter em movimento e contrariar o efeito da força de atrito.
Na quarta figura, o balanço acabou de completar a sua alternância.
E a âncora abriu à sua volta o próprio ângulo de oscilação para se
fechar em fase de ‘repouso’ no extremo oposto contra o batente de
limitação da direita. Um dente (B) da roda de escape, que pôde ro-
mente mínima que a própria âncora transmite ao tambor no seu
dar de um ângulo igual à metade da distância entre dois dentes (ou
sentido de rotação, em cada alternância (meia-oscilação). O ele-
de meio-passo), encontra-se agora em contacto com a superfície de
mento do tambor que recebe os impulsos é o comando (um pe-
‘repouso’ da alavanca de saída da âncora: a roda de escape está no-
queno eixo vertical fixo na superfície inferior do disco de impulso
vamente parada.
do balanço) que a cada alternância se insere no interior do garfo da
Tambor
06.
Roda dos segundos
Roda de escape
âncora. A âncora é montada sobre um eixo colocado entre dois
braços, conhecido pelo termo francês de tige (haste). O movimento
06. O sistema de engrenagens de um movimento mecânico com
da âncora é uma oscilação sobre o seu próprio eixo e sob a acção da
frequência de funcionamento de 28 800 alternâncias / hora e as res-
roda de escape e do balanço.
pectivas rodas que o compõem.
Para simplificar, não estão representadas no desenho nem a espiral
Ao alterar a frequência de oscilação do balanço espiral, o número
nem os batentes de limitação do ângulo de oscilação da âncora (dois
de dentes da roda de escape varia (exemplo: no caso das 21 600 al-
eixos verticais colocados nos dois lados da haste da âncora).
ternâncias / hora, 15 será o número de dentes) bem como os da ou-
Balanço
tra roda do sistema de engrenagens. Toda a arquitectura do sistema
de engrenagens pode ser realizada de tal forma que a roda central
04· Nesta figura podem-se observar os batentes de limitação da ânco-
cumpra uma volta em 60 minutos: essa é a razão por que neste ca-
ra (G1 e G2) não assinalados na figura 3. A interacção entre a âncora
so recebe o nome de roda dos minutos. Do sistema de engrena-
e o balanço assenta na troca de energia em ambos os sentidos. Efecti-
gens, o movimento é de seguida transmitido para a minuteria e
vamente se o balanço mover a âncora num sentido e no seu oposto a
para os ponteiros, de forma a serem visualizados no mostrador de
cada alternância, a âncora ao mesmo tempo transmite ao balanço o
horas e minutos do relógio.
074 | ESPIRAL
Roda central
Roda mediana
ESPIRAL | 075