ESCAPE DE ÁNCORA. CAPÍTULO PRIMERO. PRELIMINARES

 Denominación de las partes

289. Este escape se compone de:

1° Del eje del volante. Sobre este eje se ajusta a fricción dura una arandela de acero (A, fig. 1, 2, 3, lámina V), llamada indistintamente disco o platillo. Este disco lleva en relieve, por su parte inferior y perpendicularmente a su plano, un pequeño pasador de rubí (o, fig. 1, 2, 3, lámina V), denominado dedo de impulso, o simplemente perno.

La fig. 3, pl. V, es la representación del eje desnudo y del mismo eje provisto de su platillo.

2° De un áncora móvil sobre un eje, que lleva dos brazos o palancas, cada uno generalmente provisto de una paleta de rubí (E, G, fig. 2). Estas dos paletas, por analogía con su función, se llaman las levadas del áncora, distinguiéndose en levada de entrada (E) y levada de salida (G). También se llaman a veces “picos” del áncora los extremos de sus brazos o palancas.

Las partes ma, nc de estas levadas se denominan reposos del áncora; y las partes ah, cd, planos inclinados, o simplemente inclinados.

La horquilla, que no es más que la prolongación del áncora hacia F, lleva igualmente dos brazos conocidos como horquillas o cuernos (I, J), y entre estos dos cuernos, encima del entrante que los separa, un pequeño apoyo o prisma angular (F, fig. 1 y 2), llamado frecuentemente “plataforma de la horquilla”, pero que, para evitar confusión, parece más racional denominar cuña de inversión, por analogía con su forma y función.

3° Una rueda de escape plana, cuyos dientes son a veces puntiagudos y a veces con cabeza, como en la figura 2. En este último caso, su extremo termina en un pequeño plano inclinado.

Funcionamiento del escape

290. Cuando el muelle del reloj no está armado, y el volante está mantenido en reposo por el espiral, el áncora, que en sí misma no tiene tendencia a moverse, permanece inmóvil en la posición representada en la fig. 2, donde queda retenida por la presencia del perno en la entalladura de la horquilla.

Supongamos que el diente de la rueda que actúa primero ocupa la posición indicada en línea de puntos en II (fig. 2, lámina V).

Estando armado el muelle del reloj, la rueda entra inmediatamente en movimiento y gira hacia la derecha. El diente H avanza sobre el plano inclinado ab y, empujándolo hacia atrás, se libera cuando ha retrocedido lo suficiente (N, fig. 4). Se realiza entonces una media levada, y la rueda cae en reposo sobre el brazo G, donde el diente M viene a apoyarse (fig. 4).

El movimiento comunicado al áncora por el paso del diente sobre el plano inclinado se transmite al volante por medio de la horquilla. El flanco r de su entalladura, apoyándose contra el perno o, lo empuja hacia adelante y lo obliga a salir de la entalladura. Este perno es entonces arrastrado por el movimiento de rotación del volante, que escapa bajo el impulso que acaba de recibir (fig. 5).

Mientras el volante termina su oscilación, sin ningún punto de contacto con el resto del escape, el áncora, apoyada en el perno K (fig. 5), se mantiene en esta posición por la presión del diente M sobre el brazo G (fig. 4).

El volante, devuelto por el espiral, al regresar sobre sí mismo, hace que el perno vuelva a entrar en la entalladura y arrastra consigo la horquilla debido a la inercia del volante.

El reposo de la rueda cesa porque el diente M (fig. 4), llegado al borde del plano inclinado x, z, lo empuja con fuerza al avanzar sobre él. Por efecto de esta presión, que acelera el movimiento del áncora, la horquilla adquiere inmediatamente sobre el perno un exceso de velocidad y, empujándolo a su vez con energía, devuelve al volante la fuerza necesaria para mantener la vibración que realiza, como la anterior, en completa independencia del resto del escape. Luego, impulsado por el espiral, vuelve a producir un nuevo desbloqueo, y así sucesivamente en todas las vibraciones.

La rueda cumple dos funciones: producir el reposo y comunicar al áncora la fuerza motriz.

La horquilla cumple igualmente un doble papel, activo y pasivo: pasivo cuando el perno la arrastra hasta el desbloqueo del reposo, y activo cuando, empujando a su vez el perno, transmite al volante la fuerza recibida de la rueda.

291. El examen de la figura 5 (lámina V) muestra que los cuernos de la horquilla son inútiles para el funcionamiento del escape, ya que el perno pasa delante de ellos sin tocarlos y solo entra en contacto con los flancos de la entalladura; sin embargo, estos cuernos, además de asegurar la reentrada del perno en dicha entalladura, sirven también para evitar el vuelco, al chocar el perno contra ellos por el exterior en las vibraciones excesivas (A, fig. 5).

El recorrido del áncora, es decir, su movimiento angular de un reposo al otro, está limitado por dos pasadores o topes (K, L, fig. 2, pl. V), o por las paredes del alojamiento en el que está encerrada.

Aunque el áncora se mantiene en reposo por la presión del diente M sobre el brazo, podría ocurrir que un golpe la desprendiera de su apoyo, provocando el fallo del escape. Este accidente se evita conservando en la horquilla, en F (fig. 1 y 2), el pequeño prisma triangular llamado cuña de inversión, que impide el vuelco del áncora. Al apoyarse en el platillo (fig. 6), esta cuña mantiene la horquilla en la posición correcta hasta la reentrada del perno en la entalladura.

La presencia del perno en la entalladura corresponde a la entrada de la cuña en la ranura B del platillo (fig. 5 y 6); el platillo deja entonces de oponerse al paso del áncora hacia el otro lado.

Como se ve, el paso del perno por la entalladura de la horquilla dura lo mismo que el paso de la cuña por la ranura del platillo.

El contacto entre la cuña y el borde del platillo solo puede ser accidental. Debe dejarse una pequeña holgura de seguridad entre ambas piezas.

Este texto muestra que el escape de áncora, además de ser muy seguro en su funcionamiento, reúne dos ventajas importantes: producir grandes oscilaciones y no detenerse en el dedo.

CAPÍTULO II. PRINCIPIOS DEL ESCAPE DE ÁNCORA

 Determinar el centro del áncora

293. Sea FMNR (fig. 7, pl. V) la circunferencia de la rueda. Sobre esta circunferencia se marcan dos puntos correspondientes M y N, el primero en la punta de un diente y el segundo en el medio del tercer espacio contado desde M.

Se trazan los dos radios MO y NO, y en los extremos de estos radios se levantan las perpendiculares MA y NA. El punto A de intersección de estas dos líneas da la posición del centro del áncora para que el escape sea tangente a su rueda. Basta recordar los principios de la introducción (51, etc.) para ver que los puntos M y N, considerados como puntos de reposo, están situados en la posición más favorable.

Esta condición de reposo en la tangente no es absolutamente esencial, ya que el áncora, durante todo el tiempo de reposo, al no tener comunicación con el volante, la mayor o menor presión perpendicular u oblicua del diente de la rueda no tiene influencia, o muy poca, en el funcionamiento del reloj.

Es tanto más útil hacer esta observación cuanto que debemos considerar las otras dos funciones del áncora, a saber: el impulso y el desbloqueo, que para producirse de la forma más favorable deberían realizarse precisamente en los mismos puntos que los reposos.

Del desbloqueo — Del impulso

 El desbloqueo se produce cuando el áncora, arrastrada por el volante, hace deslizar el brazo presionado por el diente en reposo para llevar dicho diente al borde del plano inclinado; y el impulso, que es inmediato, consiste en el paso, bajo presión, del diente sobre el plano inclinado.

Si el reposo tiene lugar en la tangente, como en la fig. 7 (pl. V), lo mismo ocurre con el desbloqueo. La resistencia de este desbloqueo es aproximadamente igual en ambos brazos, salvo el mayor o menor retroceso y la ligera diferencia entre las palancas AS y AV, diferencia intencionadamente exagerada en la figura; por otra parte, ambos desbloqueos terminan con palancas iguales (MA y AN, fig. 7).

Pero esta casi igualdad de los dos desbloqueos es la causa precisa de la desigualdad de los dos impulsos sucesivos; pues si los desbloqueos terminan sobre arcos de círculo del mismo radio, MA y AN, es evidente que cada impulso actúa en el extremo de ese mismo radio o palanca únicamente en los puntos M y N, y que, en la levada de entrada MX, la palanca resistente se va acortando progresivamente de M a X, es decir, haciéndose cada vez más desfavorable, mientras que en la levada de salida se va alargando progresivamente de N a Z. La diferencia de palancas es aproximadamente el doble del espesor de un diente.

Si además se observa que el impulso sobre el primer brazo se realiza con fricción de entrada, estando el movimiento de la áncora parcialmente opuesto al de la rueda, y que el impulso sobre el segundo brazo tiene lugar con fricción de salida, moviéndose el diente y el brazo en el mismo sentido y alejándose de la línea de centros, resulta evidente —aunque se haya prescindido de la descomposición de fuerzas y de las pequeñas diferencias de velocidad— que el impulso dado en el primer brazo, es decir, en la levada de entrada, será mucho menos enérgico que el impulso en la levada de salida.

Aquí se presenta una dificultad grave, pues se sabe que la desigualdad del impulso perjudica el ajuste del ritmo, perturba el órgano regulador y hace perder una pequeña parte del arco de oscilación; pero también se sabe que si los dos desbloqueos se realizan con palancas demasiado desiguales, como ocurre cuando se igualan los impulsos, uno de esos desbloqueos exige una mayor fuerza y produce más fricción debido a un recorrido más largo sobre el brazo; el equilibrio se rompe de nuevo, y se pierden las ventajas que se esperaban de la igualdad de impulsos.

Ante la imposibilidad de obtener simultáneamente ambas igualdades, se ha adoptado un término medio, que consiste en situar el punto de tangencia no en los reposos de la áncora, sino en el centro de cada uno de sus picos, solución que concilia lo mejor posible todas las exigencias del problema (fig. 2, pl. V).

Con esta disposición, la igualdad de los dos desbloqueos deja de existir, pero la de las levadas queda muy aproximada. La diferencia entre las palancas de desbloqueo no es más que de un espesor de pico, aproximadamente, en lugar de ser, como en el caso anterior, el doble de ese espesor. El desbloqueo que exige comparativamente mayor fuerza se termina precisamente con un impulso ligeramente más favorable, que devuelve por tanto un poco más de energía al volante.

En resumen: si se trazan dos radios ED y DG (fig. 2) desde el centro de la rueda hasta el centro de cada pico del áncora, el centro de esta debe situarse en la intersección común de las tangentes EB y BG levantadas en los extremos de dichos radios; es decir, en el punto B.

Más adelante se indicarán los métodos prácticos para satisfacer estas condiciones.

De la levada — Altura de los planos inclinados — Posición del botón, etc.

 Tavan y Jürgensen limitan la levada total a 40°, mientras que Moinet la sitúa entre 50° y 60°. La magnitud de esta levada depende:

299. 1° de la mayor o menor altura dada a los planos de impulso;
     2° del mayor o menor acercamiento del botón hacia el centro del volante.

Altura de los planos inclinados

 El áncora es empujada tanto más hacia atrás cuanto más elevado es el plano inclinado; por tanto, es la altura de este plano la que determina la amplitud del movimiento de la horquilla. La dificultad del desbloqueo y la resistencia al final de la levada aumentan con la magnitud de este movimiento; mientras que, por el contrario, si el recorrido de la horquilla es muy reducido, la reentrada del dedo en la entalladura y los reposos se realizan con poca seguridad.

Además, si se considera un escape funcionando a 18.000 vibraciones, se observa que con un plano inclinado demasiado bajo la rueda pasa demasiado rápidamente sobre él y solo adquiere fuerza al caer en reposo: choque perjudicial que provoca un marcado temblor en la áncora y puede ocasionar el contacto de la cuña con el disco.

En el primer caso (plano demasiado alto), el reloj se detiene en el dedo en cuanto los aceites se espesan; en el segundo caso (plano demasiado bajo), el reloj se regula mal y las oscilaciones tienen poca amplitud.

La experiencia fue la única que pudo fijar el término medio: en general, debe procurarse al áncora —y por consiguiente a la horquilla— un movimiento total de 10°, es decir, que cada plano inclinado produzca unos 5° de movimiento de la horquilla o ligeramente más.

Posición del dedo o botón

306. El arco QT, descrito desde el centro del áncora con un radio igual a BI, da la longitud de la horquilla, medida desde el centro del áncora hasta el arranque de los cuernos.

Forma e inclinación de los dientes

318. Los dientes de la rueda se hacen puntiagudos o bien anchos y abultados en la cabeza, como en la fig. 2 (pl. V).

Si son puntiagudos, deben ser finos y afilados; si tienen cabeza ancha, deben rebajarse en la base, dejando únicamente el material necesario para la resistencia.

319. La cara anterior de los dientes (AB, fig. 4, pl. V) debe estar suficientemente inclinada hacia adelante para que el contacto entre el diente y la cara de reposo de la levada se produzca únicamente por la arista A del diente. La magnitud de esta inclinación depende del tiraje, de la altura de los planos inclinados y, por tanto, de la amplitud del movimiento angular de la horquilla, que determina la penetración de cada pico entre los dientes, es decir, en el interior de la circunferencia de la rueda.

Cuando se dibuja un escape, es fácil fijar con precisión esta inclinación; pero en la mayoría de los casos basta con dar a la cara anterior del diente un ángulo de unos 25° con el radio de la rueda, es decir, el ángulo BAD igual a 25° (fig. 4, pl. V).

Los dientes deben estar rebajados por detrás, para que el áncora pueda penetrar entre ellos sin contacto en esa zona.

323.

La anchura de los picos del áncora es igual a la mitad del espacio comprendido entre la punta de un diente y la siguiente cuando los dientes son puntiagudos.

Cuando los dientes tienen cierta anchura, la anchura del pico debe ser tal que, sumada a la del diente, ambas juntas den exactamente la mitad del intervalo entre dos puntas de diente (F a A, o N a C, fig. 4, pl. V).

Actualmente, y por lo general, se da la misma anchura al pico y al diente. Esta anchura es por tanto igual a una cuarta parte de la distancia entre dos puntas consecutivas de diente.

Juego del botón en la entalladura de la horquilla

325. El desbloqueo (294) se produciría en las condiciones más favorables, es decir, en la tangente, si el flanco de la entalladura de la horquilla, situado sobre la línea de centros (BP, fig. 2, pl. V), fuese atacado perpendicularmente por el botón y con fricción de salida.

Para que el impulso tuviese lugar también en la tangente y con fricción de salida, sería necesario que la cara posterior del botón se encontrase, al final del desbloqueo, sobre la línea de centros, donde recibiría entonces el choque perpendicular del otro flanco de la entalladura.

Se comprende fácilmente que estas dos condiciones no pueden cumplirse simultáneamente, ya que el impulso y el desbloqueo son dos acciones más extensas que el espesor de un botón.

El desbloqueo absorbe y disipa una cantidad de fuerza motriz tanto mayor cuanto más lejos de la línea de centros se produce el contacto y más oblicua es la acción respecto a dicha línea. Por consiguiente, el botón encuentra tanta menos dificultad para efectuar el desbloqueo cuanto más corto es el movimiento angular de la horquilla. Por ello, debe evitarse aumentar dicho movimiento más allá de los 10° considerados necesarios, y no colocar los topes de reposo (K, L, fig. 2, pl. V) demasiado lejos, lo que aumentaría inútilmente la resistencia que encuentra el botón al entrar en engrane.

326. El examen de la fig. 5 (pl. V) basta para ver que cuanto mayor sea la anchura de la entalladura de la horquilla, más se acercará el flanco e a la línea de centros MN, y más se reducirá, por tanto, la fricción de entrada durante el desbloqueo.

Tamaño del platillo

330. La profundidad de la entalladura de la horquilla debe ser solo la necesaria para el libre paso del botón; pues si es demasiado profunda, aleja la cuña de inversión del volante y exige un platillo mayor. Así se determina su tamaño:

La línea CA (fig. 6, pl. V), que indica un movimiento angular de la horquilla de 5°, se utiliza como referencia; desde el centro del áncora se traza el arco IJ, pasando por la punta de la cuña de inversión. La intersección de este arco con la línea CA da el radio del platillo, cuyo centro está en D.

La abertura de este platillo debe ser aproximadamente de una vez y media a dos veces el diámetro del botón.

Abertura del áncora

332. La abertura del áncora, medida de un reposo al otro o de pico a pico, comprende dos espacios y medio: es decir, tres dientes quedan comprendidos entre los dos brazos. Esto no es arbitrario: con menos dientes las superficies de contacto serían insuficientes; con más, el peso y las fricciones aumentarían en exceso.

RESUMEN

333. El centro del áncora debe situarse en la intersección de las dos tangentes a la rueda trazadas desde los extremos de los radios que llegan al centro de los picos.

Abertura del áncora: dos espacios y medio, o 60° para una rueda de 15 dientes, 75° para una de 12 dientes, etc.

Tiraje: 15° en la levada de entrada y 12° en la de salida.
Altura de los planos inclinados de los picos: 5° a 6°, produciendo un movimiento de la horquilla de 10° a 12° como máximo.

Estos planos deben ser rectos.

Inclinación del diente: 2° a 3° sobre los 5° de reposo.

Levado total: entre 45° y 55°, inversamente proporcional al tamaño del reloj.
Inclinación de la cara del diente: unos 25°.

La suma del ancho del pico y del diente equivale a la mitad del paso entre dos dientes.
La distancia entre el centro del áncora y el del volante es, por término medio, igual al diámetro de la rueda.

Longitud de la horquilla:

— 40°: 4/5 de la distancia entre centros
— 45°: 9/11
— 50°: 5/6
— 60°: 6/7

Diámetro del botón: aproximadamente un tercio del paso entre dientes. Debe ser ovalado o aplanado por delante.

Para el tamaño del platillo y la posición del botón, véanse los artículos 330 y 305.

DIBUJAR EL ESCAPE

335. Pasaremos con bastante rapidez sobre ciertos detalles, ya que los expuestos a propósito del sistema Duplex (266) deben estar presentes en la mente del lector.

El áncora que vamos a dibujar es el llamado áncora recta; facilita más que cualquier otro el equilibrado sobre los pivotes, equilibrio siempre necesario en esta pieza.

Sea una rueda de escape de 15 dientes, con 4 líneas o 9 milímetros de diámetro (puede despreciarse la fracción de 23 milésimas de milímetro que completa el valor de las cuatro líneas).

9 milímetros multiplicados por 10 dan 90 milímetros para el diámetro de la rueda y 45 milímetros para el radio.

Con una apertura de compás igual a 45 milímetros y desde el punto A como centro, se traza la circunferencia de la rueda fgki, etc. (fig. 1, lám. VI).

Se trazan los dos radios AD y AE, formando un ángulo DAE de 60°, cantidad de la abertura del áncora (333) para una rueda de 15 dientes.

En los extremos de estos radios se levantan las dos perpendiculares o tangentes DC y CE; su punto de intersección C es el centro del áncora.

Se une mediante la línea de centros ACB los puntos A y C.

La anchura de las bocas (becs) está, como se ha visto, subordinada a la anchura de los dientes. Supongamos aquí ambas cantidades iguales, es decir, 6° cada una (1/4 de 24° o de la distancia entre dos puntas).

Se marca ligeramente sobre la circunferencia de la rueda la anchura de las bocas, recordando que las líneas AD y AE deben pasar por el centro de dichas bocas.

Desde el centro A de la rueda se trazan, por los puntos a y e, las líneas AG y AF; luego, por el punto a se traza la línea al, formando con aG un ángulo GaI de 15°; y por el punto e se traza la línea eJ, formando con eF un ángulo FeJ de 12°.

Las líneas al y eJ serán las caras de reposo de las paletas del áncora, y bastará trazar por los puntos que determinan la anchura de las bocas las paralelas bK y dL para obtener los lados opuestos de dichas paletas.

Se trazan las líneas CW y CH, formando con las tangentes CD y CE dos ángulos ECH y DCW de 6° cada uno, dando la altura de los planos inclinados de las bocas.

Uniendo a con b y e con d, pueden entintarse en negro las paletas y las líneas de trazo que se deseen conservar.

336. Desde el punto a se traza la línea aQ, formando con el radio de la rueda aA un ángulo QaA de 23° a 25°. Esta línea aQ da la inclinación del frente del diente.

La distancia de una punta de diente a la siguiente es de 24°; se marcan sobre la circunferencia, desde el radio Aa, los puntos f’, g’, k’, i’, j’, l’, p’, q’; y luego, detrás de ellos, los puntos f, g, k, i, j, l, p, q, separados de los primeros por 6° o por el espesor de una boca.

Los puntos f’, g’, k’, etc., dan la posición del frente de los dientes, y los puntos f, g, k, etc., la de los talones.

Para trazar el frente de los dientes se describe desde A una circunferencia tangente a la línea aQ, y pasando por todos los puntos f’, g’, etc., se trazan tangentes a dicha circunferencia para definir la inclinación de las caras de los dientes.

El ángulo HCP indica el movimiento angular de la horquilla, es decir, la profundidad a la que desciende el extremo de la boca en un hueco entre dos dientes. La línea CP indica dicha profundidad, que para mayor seguridad se acerca aún más al centro de la rueda trazando la circunferencia de campo.

Se observa en el dibujo que esta circunferencia queda situada hacia el interior de la rueda entre 1/5 y 1/6 del radio.

Se traza dentro de la rueda la circunferencia punteada f’, g’, k’, etc., que debe anticiparse a la altura de los planos inclinados de las bocas en aproximadamente la mitad de dicha altura. El espacio entre ambas circunferencias da la elevación de los pequeños planos inclinados de los dientes.

Se dibujan también los dorsos de los dientes, que deben quedar muy despejados para evitar el contacto con la boca del áncora en movimiento.

Se entintan en negro todas las partes que se deseen conservar.

337. Desde el punto C, centro del áncora, y con apertura de compás igual al diámetro de la rueda, se determina el punto B, centro del volante.

Se trazan las líneas CM y CN formando con la línea de centros CB dos ángulos de 5° cada uno (ángulo total MCN de 10°).

Desde B se trazan las líneas BR y BS, formando cada una con la línea de centros un ángulo de 22° 1/2 (ángulo total RBS de 45°).

Con apertura de compás igual a Bo se describe el arco TT’. Su intersección con la línea de centros da el centro del botón, que se dibuja con un diámetro mayor ligeramente superior al ancho de una boca y un diámetro menor igual a 2/3 del mayor.

Con apertura Co desde el centro del áncora se traza el arco VV’, que fija la longitud de la horquilla hasta el inicio de las bocas.

Se dibuja la entalla de la horquilla y la cuña de inversión. Desde el centro del áncora se traza el arco RS, pasando por la punta de la cuña: su intersección con la línea CM da la dimensión del platillo.

Para la anchura de la muesca del platillo se trazan desde su centro dos radios n y m que pasan a ambos lados del botón y por sus últimos puntos de contacto.

La profundidad de esta muesca la determina la cuña, dejando un pequeño juego de seguridad.

Una vez fijadas todas las proporciones, solo queda dibujar el cuerpo del áncora, dándole una forma agradable a la vista, pero sobre todo adecuada para el equilibrio de la pieza.

El escape queda así completamente dibujado en sus proporciones exactas. En efecto:

Si la rueda está en movimiento, el diente kk’ (fig. 1), al acercarse al plano inclinado ab, lo retrocede unos 5°. Terminada la semi-levada, el diente jj’ cae en reposo sobre el brazo E, que ha penetrado hasta la línea CP. La superficie de reposo queda entonces dentro del ángulo HCE y, debido al pequeño plano inclinado del diente, se pierden unos 2° 1/2 a 3°, quedando el reposo efectivo en unos 2°.

El movimiento transmitido al áncora por el paso del diente sobre el plano inclinado es de 5°, y el centro de la horquilla llega a la línea CN, expulsando el botón de la entalla, que puede volver a entrar sin tocar las bocas.

La posición de reposo del áncora queda asegurada por el borde del platillo, que pasa con un pequeño juego de seguridad frente a la cuña.

DIFERENCIAS DE CONSTRUCCIÓN

338. En algunos trabajos muy finos, el botón va montado en una pequeña palanca, y el platillo se sustituye por una virola o núcleo de seguridad de diámetro mucho menor que el del platillo (fig. 4, lám. VI).

Una lengüeta fijada por tornillo bajo la horquilla sustituye la cuña de inversión y actúa frente a la muesca del núcleo durante cada entrada del botón en la entalla de la horquilla.

Esta construcción, más delicada y que exige gran precisión, ofrece la ventaja de funcionar con mayor seguridad y producir, cuando la lengüeta toca el núcleo, un rozamiento menor que el generado por contactos accidentales entre la cuña y el borde del platillo.

Los detalles omitidos se comprenden fácilmente a partir de las figuras 4 y 5 y de lo expuesto en los artículos anteriores.