Cosa anima un Orologio Automatico? Tipologia e funzionamento della massa oscillante

Scritto da:IWS Team|
7 minuti

Gli orologi meccanici sono alimentati da una molla a spirale, che accumula energia elastica, e la rilascia gradatamente, in maniera costante nel tempo, per azionare le lancette e restituirci la misura del tempo.

Per mantenere funzionante l’orologio, è necessario che la molla sia sempre carica, questo più avvenire manualmente, carica manuale o tramite un sistema che sfrutta il movimento dell’orologio mentre viene indossato, e allora parliamo di carica automatica.

Un’invenzione di Breguet

Fin dal 1700, sono stati tanti gli orologiai che si sono arrovellati per trovare un sistema meccanico, che si sostituisse alla mano dell’uomo, per mantenere l’orologio sempre carico. L’invenzione di questo sistema è l’ennesimo colpo di genio di Abraham-Louis Breguet, l’orologiaio di Neuchâtelsi si pose il problema di mantenere la carica dei suoi orologi, che all’epoca veniva effettuata solo manualmente, tramite una chiavetta portata separatamente dall’orologio. 

Ritratto di Abraham-Louis Breguet

Nel 1780, Breguet presentò la sua invenzione, costituita da una massa oscillante in grado di trasformare i sobbalzi di chi indossa l’orologio in energia, grazie ad un braccio collegato alla molla di carica.

Questa straordinaria innovazione non ottenne però subito grande successo, la ragione è da ricercare nella natura dell’orologio da tasca, diffuso in quell’epoca, a cui Breguet applicò la sua idea; un orologio portato nel taschino infatti, difficilmente riceverà sufficienti oscillazioni lungo l’asse verticale, utili per caricare completamente la molla.

Si dovrà aspettare l’introduzione dell’orologio da polso, tra la fine del 1800 e l’inizio del 1900, per trovare delle applicazioni pratiche efficaci della carica automatica.

Ma cosa fa funzionare un orologio automatico?

ll funzionamento del movimento meccanico a carica automatica è dovuto all’energia cinetica sprigionata del movimento del braccio; questo “prodigio” è dovuto alla massa oscillante , un piccolo peso che oscilla ad ogni movimento del polso, prendendo di fatto il posto del gruppo corona e rocchetto, elemento di carica presente nei movimenti meccanici a carica manuale.

Massa oscillante

La massa oscillante o rotore, inizialmente a forma di àncora, è un settore circolare opportunamente appesantito nella fascia più esterna, per migliorarne il momento di inerzia; ad ogni movimento del polso ruota attorno al suo asse e, attraverso una serie di ingranaggi supplementari, trasmette la sua energia alla molla di carica, avvolta su sé stessa all’interno del bariletto, un piccolo cilindro metallico piatto.

La molla di carica è collegata da un capo all’albero che si trova al centro del bariletto, dall’altro capo (quello esterno) alla parete del bariletto stesso. Per sua natura, una volta arrotolata, la molla tende a srotolarsi, liberando energia, questo è il “carburante” che permette al motore dell’orologio di funzionare.

La molla all’interno del bariletto

I primi movimenti automatici utilizzavano una massa rotante applicata e sovrapposta al meccanismo di una meccanica manuale, imperniata in maniera decentrata rispetto al suo asse, in modo tale da vincere il momento d’inerzia ed oscillare ad ogni movimento del polso; il sistema rotante era collegato per mezzo di piccoli ingranaggi al bariletto di carica e assicurava così la continuità di marcia dell’orologio.

il primo orologio automatico della storia
Uno dei primi orologi automatici (1926 – John Hardwood)

Inizialmente le masse oscillanti presentavano delle limitazioni di movimento anche per la presenza di molle che dovevano invertirne il senso di rotazione o attutirne il fine corsa, con conseguente scarsa riserva della carica.

Fu Rolex a modificare il rotore, a forma di mezza luna, facendolo ruotare in maniera continua, dopo che si era superata un’altra difficoltà, cioè la ricarica nei due sensi di rotazione e non più in maniera unidirezionale, come avveniva originariamente.

Il meccanismo “Perpetual” di Rolex con la massa oscillante a mezza luna

Nel 1948, Eterna avanzò la tecnologia degli orologi a carica automatica, con lo sviluppo del movimento automatico Eterna-matic. L’utilizzo di cinque cuscinetti a sfera, strategicamente posizionati, rendeva il movimento molto efficiente e riduceva notevolmente l’attrito e la resistenza sulla massa oscillante che avvolgeva la molla motrice. Questa innovazione ha ridotto l’usura delle parti interne, aumentando la precisione e la vita utile dei movimenti. 

Come impedire che un eccesso di movimento della massa oscillante carichi troppo la molla, causandone la rottura?

La prima soluzione che fu trovata era diretta e semplice, ovvero, quando la molla di carica è completamente avvolta, aziona un perno che blocca fisicamente il movimento della massa oscillante. Questo metodo risultò però inefficiente in quanto il perno, che bloccava la massa oscillante, era soggetto ad usura a causa degli impatti con la massa stessa.

Il rotore disinnestabile di Richard Mille

La soluzione definitiva, si trovò con l’adozione di una molla di carica con breda; quando la molla di carica raggiunge la massima tensione, scivola contro il bordo interno scanalato del bariletto, invece di stringersi fino a rompersi.

Combinando questo dispositivo con la carica automatica, si ottiene l’attuale metodo di carica degli orologi meccanici automatici: la massa oscillante carica sempre e la molla di carica “scivola” quando è alla massima tensione, evitando di rompersi.

Quale automatico scegliere? Una decisione non banale che interessa la tecnica e la durabilità

In questo momento storico è evidente che il meccanismo a carica automatica sia il più gettonato tra gli appassionati di Orologeria, soddisfa la comodità di non doversi ricordare di ricaricare ogni giorno l’orologio, ed appaga la suggestione della meccanica di precisione.

Nella scelta di un orologio automatico, dopo aver individuato funzioni aggiuntive, marca, prezzo e estetica, occorre fare ancora una considerazione tecnica che non dipende dalla qualità. Le scelte progettuali delle diverse Maison producono sistemi di ricarica automatica più o meno efficienti, ovvero più o meno rapidi nel ricaricare la molla di carica.

Massa oscillante di Patek Philippe
Massa oscillante di Patek Philippe

Esistono due diverse categorie di automatici, in una classificazione trasversale a tutte le marche, che si riferiscono al tipo di carica che la massa oscillante fornisce alla molla di carica, ovvero monodirezionali e bidirezionali.

Nei primi il rotore aziona la molla solo quando ruota in un senso, come negli orologi di Patek Philippe. Nei secondi, grazie ad ingranaggi invertitori, la ricarica avviene in entrambi i sensi, ne sono un esempio movimenti Rolex, i cui gli ingranaggi invertitori rossi sono facilmente identificabili.

Questo dispositivo permette di sfruttare entrambi i sensi di rotazione del rotore, sia orario che antiorario. La ruota conduttrice, che è fissata solidalmente al rotore, va ad ingranare il pignone di rinvio mobile grazie alla leva d’inversione, la quale ha due limitatori per evitare l’eccessiva penetrazione dei denti, che potrebbero impuntarsi e bloccare il treno dell’automatico.

Secondo il senso del rotore, il pignone di rinvio si sposta per ingranare con una delle due ruote, in contatto fra loro, secondo il senso stesso. Una ingrana l’altra, la quale gira sempre nello stesso senso indipendentemente da quello del rotore; attraverso la continuazione del treno demoltiplicatore dell’automatico, il moto di questa ruota arriva al rocchetto del bariletto, caricando la molla.

meccanismo Pellaton di IWC

Esistono anche sistemi di ricarica come il Pellaton di IWC, in cui la massa oscillante non agisce sull’asse del bariletto, ma il rotore guida due camme che agganciano una ruota dentata solidale con il bariletto, facendolo ruotare e ricaricandolo in modo molto funzionale.

Il sistema Pellaton di IWC
Il sistema Pellaton di IWC

Conclusioni

Gli studi sulla carica automatica quindi, nonostante i 200 anni di evoluzione, non si sono ancora arrestati. Miglioramenti sono stati introdotti negli ultimi anni sui componenti, per ridurre sempre più l’attrito e l’usura del meccanismo. Il rotore non gira più intorno al meccanismo ma ci ruota sopra e ne ha lo stesso diametro, di conseguenza i movimenti impiegati sono più grandi, facendone aumentare la precisione. 

Essendo un meccanismo che dipende fortemente dall’utilizzatore e dai suoi movimenti consapevoli e inconsapevoli, per massimizzarne le prestazioni gli orologiai si sono trasformati in buoni osservatori delle abitudini umane.

Autore: Andrea Muratore

Autore

Team Italian Watch Spotter
Team Italian Watch Spotter
Back to top